Made available in DSpace on 2014-06-12T17:36:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2586_1.pdf: 3443335 bytes, checksum: 65276b09722550b8f54c14d686fddec5 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Companhia Energética de Pernambuco / Com o aumento da dimensão e da complexidade dos sistemas elétricos de potência, o nível de automação da operação vem crescendo continuamente, de forma que os centros de operação das empresas de energia elétrica necessitam cada vez mais de ferramentas computacionais que possam analisar a segurança do sistema e otimizar um objetivo da operação em tempo-real. Nesse contexto, as ferramentas de Fluxo de Potência Ótimo (FPO) exercem um papel fundamental. O objetivo de um programa de FPO é calcular ajustes ótimos para os controles do sistema visando a sua operação num nível de segurança desejado, enquanto otimiza uma função objetivo tal como a minimização de perdas elétricas. Os ajustes ótimos calculados podem conduzir a operação do sistema de um nível de segurança para outro ou restaurar a otimalidade de um nível de segurança já alcançado. No entanto, existem diversas dificuldades no uso prático de programas de FPO. A principal delas é que o problema de FPO no mundo real é matematicamente e computacionalmente muito diferente da formulação clássica. Essa Dissertação apresenta uma análise dos principais requisitos para o uso prático de ferramentas de FPO, bem como discute desenvolvimentos recentes para o tratamento de alguns dos requisitos críticos. Mais especificamente, é feita uma análise crítica da aplicação de um programa de FPO recentemente desenvolvido para otimização da operação de um sistema real de subtransmissão. São apresentados e discutidos resultados numéricos da aplicação da ferramenta de FPO na otimização de sistema real de subtransmissão

O objetivo deste trabalho consiste no desenvolvimento, estudo e implementação de métodos de pontos interiores específicos para o problema de planejamento do tratamento de câncer por radioterapia. Este é um problema de grande porte que contém uma estrutura matricial particular. A exploração desta estrutura de forma eficiente obtém bom desempenho computacional, através da redução da dimensão dos sistemas lineares que devem ser resolvidos a cada iteração, agilizando a definição de um tratamento adequado, uma vez que tipicamente várias simulações são realizadas antes da definição de um plano definitivo. Resultados numéricos em Matlab ilustram a eficiência desta abordagem em problemas reais e mostram a superioridade do método preditor corretor em comparação ao método primal-dual. / In this work, a specialized interior point method is developed for planning cancer treatment by radiotherapy. This is a large-scale problem with a specific matrix structure. That structure is explored in an efficient way reducing the dimension of the linear system which must be solved at each iteration speeding up the treatment design since usually several versions must be solved to obtain a satisfactory plan. Moreover, the system obtained is sparse, symmetric and positive definite. Numerical results in Matlab illustrate the efficiency of this approach in real problems and show the superiority of the preditor-corrector method in comparison to the primal-dual method.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:36:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2548_1.pdf: 1122601 bytes, checksum: 0cb230057557f8358e291999b427cc1a (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O problema de Fluxo de Pot~encia ótimo (FPO) vem sendo estudado desde a década de 1960 e vários métodos de solução são encontrados na literatura. Apesar do grande avanço alcançado na formulação e resolução, o uso do FPO em tempo real requer o atendimento de vários requisitos. Um desses requisitos é o tratamento dos controles discretos, como compensação reativa paralela e tape de transformador. Um outro requisito é o tratamento de problemas inviáveis. Um problema é inviável se uma ou mais restrições não podem ser atendidas, resultando na não-convergência do algoritmo de solução. Em vez da simples informação de não-convergência é desejável que o programa de FPO obtenha um ponto de operação em que as restrções são minimamente violadas. Uma terceira dificuldade diz respeito `a implementação dos controles calculados pelo FPO. O número de ajustes de controles calculados é usualmente muito grande, impedindo que a solução do FPO seja seguida na íıntegra. Assim, o número de controles modificados deve ser reduzido por meio da supressão dos ajustes menos eficazes. Essa Dissertação faz uma contribuição em direção ao uso do FPO em tempo real ao abordar esses três requisitos. Com relação ao tratamento de controles discretos, são propostas duas metodologias para a discretização da solução contínua do FPO. É proposta uma metodologia para identificação da inviabilidade durante o processo iterativo, utilizando um indicador obtido a partir das variáveis de folga e os multiplicadores de Lagrange, e o posterior tratamento pela relaxação dos limites causadores da inviabilidade. Por fim, é proposta uma metodologia para supressão dos ajustes ineficazes e redução do número de controles que precisam efetivamente ser reajustados. São realizados testes computacionais com os sistemas do IEEE de até 300 barras e dois sistemas reais. As discussões dos resultados ressaltam as vantagens e limitações das metodologias propostas

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2017-01-27T17:45:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Versão Digital SORIANO M279.pdf: 2376439 bytes, checksum: b48b7385113bece4aa5c13da969e9642 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-27T17:45:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Versão Digital SORIANO M279.pdf: 2376439 bytes, checksum: b48b7385113bece4aa5c13da969e9642 (MD5) Previous issue date: 2016-07-19 / FACEPE / O Sistema Interligado Nacional (SIN), singular pelo seu nível de contribuição de fontes renováveis e caracterizado como hidrotérmico, é regido de acordo com o planejamento da operação. Levando em conta custo nulo para a geração de origem hidráulica, e custo elevado devido ao alto preço dos combustíveis empregados para a geração térmica, o objetivo econômico do planejamento da operação é substituir sempre que possível a geração de origem térmica por geração de origem hidráulica. Devido à complexidade para resolução do despacho hidrotérmico, é apresentado nessa dissertação o software dhoVisual com um modelo de otimização não linear, baseado na altura de queda das hidrelétricas com reservatório, que toma a decisão mais apropriada para a operação do SIN em cada período considerado. Para isso, foi adotado o método de Pontos Interiores comparando casos otimizados de forma não linear com casos otimizados linearmente. / The National Interconnected System (SIN), unique for its level of contribution from renewable sources and characterized as hydrothermal, is regulated in accordance with the planning of the operation. Taking into account no cost for the generation of hydroelectric and high cost due to the high price of fuel used for heat generation, the economic objective of the planning of the operation is always to replace, as possible, the generation of thermal generation by generation of hydraulic origin. Concerning the complexity to solve the hydrothermal dispatch, it will be presented in this dissertation the dhoVisual software with a nonlinear optimization model based on the head variation of hydropower with reservoir, taking the most appropriate decision for SIN operation in each period considered. For this, it was adopted the Interior Point method comparing optimized cases of non-linearity with cases optimized linearly.

Orientadores: Aurélio Ribeiro Leite de Oliveira, Maria de Los Angeles González-Lima / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-16T08:06:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_DaniloEliasde_D.pdf: 6128884 bytes, checksum: 221aef44232fcf13e9d65227fb7f7c36 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Apresentamos neste trabalho um método robusto e eficiente para a resolução do sistema linear estável para problemas de programação linear com variáveis canalizadas. O sistema linear estável é uma abordagem que pode ser utilizada para resolver os sistemas lineares que surgem em métodos de pontos interiores na programação linear. Adicionalmente, fazemos uma comparação entre o método apresentado e o sistema de equações normais resolvido por um método direto, também, por um método iterativo, nas iterações do método preditor-corretor. Essa comparação é realizada pela implementação do método em linguagem C e integrada a uma implementação do método preditor-corretor já existente. Apresentamos também, um estudo numérico e comparativo sobre perturbação para problemas degenerados. Para os testes computacionais foram utilizados os problemas da Netlib / Abstract: We present in this thesis a robust and efficient method for solving the stable linear system for linear programming problems with bounded variables. The stable linear system is an approach that can be used to solve linear systems arising in interior point methods in linear programming. Additionally, we perform a comparison among the present method and the system of normal equations solved by direct and iterative methods in the predictor-corrector version. To perform this comparison, we have implemented the method in the C language and integrated it in an implementation of the predictor-corrector version. We also have developed perturbations for the degenerated case. For the computational experiments we have used the Netlib set of test problems / Doutorado / Otimização / Doutor em Matemática Aplicada

Orientadores: Christiano Lyra Filho, Aurélio Ribeiro Leite de Oliveira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-17T10:40:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_SilviaMariaSimoesde_D.pdf: 1427390 bytes, checksum: 46a85c5d1759bf72fed5ba7508ef4f53 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Os métodos de pontos interiores do tipo primal-dual são utilizados para minimizar os custos na geração e perdas na transmissão de energia elétrica no planejamento a curto-prazo da operação (prédespacho), em um sistema hidroelétrico com manobras previamente programadas. É realizado o estudo da estrutura matricial desse problema e das alterações que as manobras impõem ao sistema. Essas informações são exploradas para obter métodos especializados para a classe de problemas estudados. A solução de parte dos sistemas lineares em cada iteração depende somente de dados físicos e topológicos da rede. Algumas das matrizes associadas aos sistemas lineares podem ser decompostas antes de iniciar o processo iterativo, aumentando a velocidade de processamento. Resultados computacionais com sistemas testes do IEEE e sistemas reais brasileiros mostram que o método proposto é rápido e robusto, obtendo convergência em todos os testes viáveis à rede, aqui realizados / Abstract: The primal-dual interior point method is used to minimize the predispatch generation costs and transmission losses on short term operation planning of hydroelectric power systems with previously scheduled maneuvers. A matrix structure study is performed to consider the changes that occur in the system along the planning period. This information is used to develop specialized methods for the studied problem class. Some linear systems solved at each iteration depend only on network physical data and topology. Such matrices can be decomposed before starting the iterative process, speeding up the implementation. Numerical experiments with IEEE and real Brazilian power systems show that the proposed approach is fast and robust obtaining convergence in all performed tests / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Aurelio Ribeiro Leite de Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-18T09:56:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Contharteze_Eliana_M.pdf: 964639 bytes, checksum: d9a9a761fbb64f1950cd4f206057d779 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Os métodos de pontos interiores primais-duais para o problema de regressão pela norma-p desenvolvidos terão sua estrutura matricial resultante explorada objetivando uma implementação eficiente. O problema de regressão tem inúmeras aplicações em diversas áreas. A norma-2 é muito popular, entre outros motivos, por permitir uma solução direta. Por sua vez a norma-1 permite reduzir o efeito de pontos discrepantes enquanto que a norma infinito garante proteção contra o pior caso. A norma-p permite pensar estas características de diferentes formas, adaptando o método ao problema a ser resolvido. A implementação dos métodos de pontos interiores a ser desenvolvida será comparada com implementações eficientes de outros métodos já existentes / Abstract: The specific primal-dual interior point methods for the p-norm fitting problem previously developed will have their resulting matrix structure exploited aiming at an efficient implementation. The fitting problem has numerous applications in various areas. The 2-norm is very popular, among other reasons, for allowing a direct solution. The 1-norm allows the reduction of the effect of outliers while the infinite norm provides protection against the worst case. The p-norm allows to think these characteristics in different ways adapting the method to the problem to be solved. The interior point method implementation to be developed will be compared with an efficient implementation of other existing methods / Mestrado / Matematica Aplicada / Mestre em Matemática Aplicada

O problema de Fluxo de Potência Ótimo (FPO) vem sendo estudado desde a década de 1960 e vários métodos de resolução são encontrados na literatura. Em particular, os métodos de Pontos-Interiores (PI) vêm tendo um grande destaque devido a sua robustez e eficiência, alcançando convergência com reduzido número de iteraçoes mesmo em problemas com um grande número de variáveis. Apesar do seu bom desempenho computacional no que se refere a número de iterações e tempo de processamento, os métodos de PI não possuem convergência global, que consiste em encontrar uma solução independente da escolha do ponto inicial. Um dos objetivos desta pesquisa é o desenvolvimento de um algoritmo de FPO globalmente convergente, ou seja, capaz de encontrar uma solução sempre que uma existir. Para atingir esse objetivo, o algoritmo proposto associa métodos de Região de Confiança com os eficientes métodos de PI. Algoritmos globalmente convergentes são invariavelmente computacionalmente intensivos, de forma que três abordagens distintas para a resolução dos subproblemas de região de confiança foram estudadas. Quanto à formulação do problema de FPO, foram desenvolvidos modelos que consideram dispositivos FACTS, como o UPFC (Unified Power Flow Controller), e restrições de estabilidade de tensão. Algumas opções de função objetivo, como minimização de perdas, minimização de corte de carga e maximização de carregamento, foram testadas e o desempenho do algoritmo proposto foi avaliado comparando-o ao desempenho de algoritmos de PI já conhecidos.O problema de Fluxo de Potência Ótimo (FPO) vem sendo estudado desde a década de 1960 e vários métodos de resolução são encontrados na literatura. Em particular, os métodos de Pontos-Interiores (PI) vêm tendo um grande destaque devido a sua robustez e eficiência, alcançando convergência com reduzido número de iteraçoes mesmo em problemas com um grande número de variáveis. Apesar do seu bom desempenho computacional no que se refere a número de iterações e tempo de processamento, os métodos de PI não possuem convergência global, que consiste em encontrar uma solução independente da escolha do ponto inicial. Um dos objetivos desta pesquisa é o desenvolvimento de um algoritmo de FPO globalmente convergente, ou seja, capaz de encontrar uma solução sempre que uma existir. Para atingir esse objetivo, o algoritmo proposto associa métodos de Região de Confiança com os eficientes métodos de PI. Algoritmos globalmente convergentes são invariavelmente computacionalmente intensivos, de forma que três abordagens distintas para a resolução dos subproblemas de região de confiança foram estudadas. Quanto à formulação do problema de FPO, foram desenvolvidos modelos que consideram dispositivos FACTS, como o UPFC (Unified Power Flow Controller), e restrições de estabilidade de tensão. Algumas opções de função objetivo, como minimização de perdas, minimização de corte de carga e maximização de carregamento, foram testadas e o desempenho do algoritmo proposto foi avaliado comparando-o ao desempenho de algoritmos de PI já conhecidos.O problema de Fluxo de Potência Ótimo (FPO) vem sendo estudado desde a década de 1960 e vários métodos de resolução são encontrados na literatura. Em particular, os métodos de Pontos-Interiores (PI) vêm tendo um grande destaque devido a sua robustez e eficiência, alcançando convergência com reduzido número de iteraçoes mesmo em problemas com um grande número de variáveis. Apesar do seu bom desempenho computacional no que se refere a número de iterações e tempo de processamento, os métodos de PI não possuem convergência global, que consiste em encontrar uma solução independente da escolha do ponto inicial. Um dos objetivos desta pesquisa é o desenvolvimento de um algoritmo de FPO globalmente convergente, ou seja, capaz de encontrar uma solução sempre que uma existir. Para atingir esse objetivo, o algoritmo proposto associa métodos de Região de Confiança com os eficientes métodos de PI. Algoritmos globalmente convergentes são invariavelmente computacionalmente intensivos, de forma que três abordagens distintas para a resolução dos subproblemas de região de confiança foram estudadas. Quanto à formulação do problema de FPO, foram desenvolvidos modelos que consideram dispositivos FACTS, como o UPFC (Unified Power Flow Controller), e restrições de estabilidade de tensão. Algumas opções de função objetivo, como minimização de perdas, minimização de corte de carga e maximização de carregamento, foram testadas e o desempenho do algoritmo proposto foi avaliado comparando-o ao desempenho de algoritmos de PI já conhecidos.

Orientadores: Christiano Lyra Filho, Aurelio Ribeiro Leite de Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T02:58:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Casacio_Luciana_M.pdf: 610633 bytes, checksum: eb421c22c943197133158a0a0de7e858 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Neste trabalho os métodos de pontos interiores primais-duais são utilizados para minimizar as perdas técnicas de energia na geração e transmissão de um sistema de potência hidrotérmico. A estrutura matricial resultante é explorada, objetivando uma implementação eficiente do ponto de vista de tempo de processamento, e robusto, do ponto de vista numérico. Uma vez que a demanda de energia varia ao longo do dia, a geração de energia deve acompanhar a variação da carga. No pré-despacho de sistemas hidrotérmicos, as usinas hidroelétricas devem cumprir uma meta de geração por dia, estabelecida pelo planejamento de longo prazo. O trabalho considera que as usinas e as linhas devem também operar em um estado de "equilíbrio estável", caracterizado a cada período de tempo por restrições de segurança para atender demandas imprevistas ou contingências. A implementação dos métodos de pontos interiores para reduzir as perdas satisfazendo essas restrições foi desenvolvida e comparada com uma implementação para o problema de pré-despacho que não considera as restrições de segurança. A comparação foi realizada em termos de eficiência computacional e qualidade da solução. Os estudos de casos mostram que a inclusão das restrições de segurança permite obter soluções de pré-despacho estáveis, com baixos tempos computacionais e boa estabilidade numérica, abrindo a perspectiva para a utilização da metodologia no pré-despacho dos sistemas brasileiros / Abstract: In this work, the primal-dual interior point methods are used to minimize the technical power generation and transmission losses of a hydrothermal power system. The resulting matrix structure is exploited, aiming an efficient implementation in terms of processing time, and robust, in the numerical point of view. Since the demand for energy varies throughout the day, power generation must follow the load change. In short term hydrothermal scheduling, the hydro generating units must satisfy daily targets, established by long-term scheduling models. This work considers that the hydro generating units and the branch must also operate in a state of "stable equilibrium", characterized in each time interval by security constraints to support some unpredictable demands or contingencies. The implementation of interior point methods to reduce losses satisfying these constraints is developed and compared with an implementation of the predispatch problem without such security constraints. The comparison is performed in terms of computational efficiency and solution quality. Case studies show that the inclusion of security constraints achieves stable predispatch solutions with low computational time and good numerical stability, leading to the prospect of this methodology application in predispatch Brazilian systems / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Aurelio Ribeiro Leite de Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-16T01:36:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_DanieleCosta_M.pdf: 1303714 bytes, checksum: 5b7f038f6b0f53fca9601f7784ec02d1 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A presença de linhas redundantes na matriz de restrições não é incomum em problemas reais de grande porte. A existência de tais linhas deve ser levada em consideração na solução destes problemas. Se o método de solução adotado for o método simplex, existem procedimentos eficientes e de fácil implementação que contornam este problema. O mesmo se aplica quando métodos de pontos interiores são adotados e os sistemas lineares resultantes são resolvidos por métodos diretos. No entanto, existem problemas de grande porte cuja única forma possível de solução é resolver os sistemas lineares por métodos iterativos. Nesta situação as linhas redundantes representam uma dificuldade considerável, pois geram uma matriz singular e os métodos iterativos não convergem. A única alternativa viável consiste em detectar tais linhas e eliminá-las antes da aplicação dos métodos de pontos interiores. Este trabalho propõe uma implementação eficiente de um procedimento de detecção de linhas redundantes, que incluímos em uma adaptação própria do PCx que resolve os sistemas lineares por métodos iterativos / Abstract: The presence of dependent rows in the constraint matrix is frequent in real large-scale problems. If the method of solution adopted is the simplex method, there are efficient procedures easy to implement that circumvent this problem. The same applies when interior point methods are adopted and the resulting linear systems are solved for directed methods. However, there are large-scale problems whose only possible solution is to solve linear systems by iterative methods. In this situation, the dependent rows create a singular matrix and the iterative method does not converge. The only viable alternative is to find and remove these rows before applying the method. This dissertation proposes an efficient implementation of a procedure for detection dependent rows, include in a PCx modification that solves linear systems by iterative methods / Mestrado / Programação Linear / Mestre em Matemática Aplicada