[pt] A demanda por asfaltos vem crescendo fortemente no Brasil por conta do ciclo vigoroso de expansão e recuperação de obras viárias de novos empreendimentos em rodovias, portos e aeroportos, que compõem o PAC – Programa de Aceleração do Crescimento. Neste cenário, a otimização da distribuição de asfaltos faz-se necessária para garantir o abastecimento do produto no país. Diante deste contexto, foi desenvolvido um modelo de programação linear que permite avaliar as alternativas de atendimento ao mercado de asfaltos, considerando minimizar os custos operacionais envolvidos na entrega aos polos de venda, a partir das refinarias produtoras. O modelo proposto foi aplicado em um estudo de caso que considerou a necessidade da criação de um novo polo de venda, em complemento aos polos atualmente existentes. O resultado obtido permite fundamentar a tomada de decisão na escolha da alternativa que garanta o atendimento ao mercado do país com o menor custo. / [en] The demand for asphalt has been growing strongly in Brazil because of the vigorous cycle of expansion and recovery of roadworks and new projects in roads, ports and airports which comprises the PAC - National Growth Acceleration Program. Given this context, the optimization of asphalt distribution is needed to ensure the supply of the product in the country. In this context, we propose a linear programming model that allows to evaluate alternative services for the asphalt market, considering the minimization of operational costs involved in delivering asphalt from the refineries to the selling locations. The proposed model was evaluated through a case study that addressed the need of creating a new center for delivery, in addition to the currently existing poles. Results obtained were able to support the decision making in choosing the alternative that ensures compliance with the country s market at the lowest cost.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This dissertation presents methods and algorithms to increase use efficiency of basic voltage control equipment on power distribution systems and also models for secondary distribution networks. This basic voltage control equipment consists of on load tap changer transformers on substations, operated according to a control law, and distribution transformers with off load, manually operated tap changers. The optimum setting of those basic equipments has a fundamental importance since they can solve the biggest part of voltage control problems without any additional investment and can also minimize the damage caused by problematic distribution networks to its consumers. In this work two main algorithms are proposed and analyzed, one using heavy and light load conditions and the other one searching for a more complete analysis working with a full typical day; in both cases the tap adjust for distribution transformers and the substation voltage control law are the means to achieve global reduction on low quality energy supplied to system s consumers. The voltage level optimization on distribution networks with similar load curves may be done based on heavy and light load conditions. This method is also a solution when data about 24 hours operation is unavailable. On the other hand, when data about 24 hours operation is available a more complete analysis that can achieve not only a solution for all consumers is desirable whenever possible. Furthermore, this can also minimize low quality energy supplied to them when we cannot guarantee adequate voltage levels to all. As a way to get the necessary data for voltage control optimization models for secondary distribution networks that uses only data ready available on most companies were created. The results and the perspectives for efficiency increase on use of basic voltage control equipment with the proposed algorithms were obtained from a series of real data exercises. / Esta dissertação apresenta metodologias e algoritmos, visando ao aumento da eficiência do uso dos meios básicos de controle de tensão em sistemas de distribuição, bem como modelos de redes secundárias. Os meios básicos de controle de tensão consistem em transformadores com mudança de tap s sob carga nas subestações, operados através de uma lei de controle de tensão e transformadores com mudança de tap s sem carga, instalados na grande maioria dos sistemas de distribuição. A otimização destes meios assume fundamental importância, uma vez que pode resolver a maior parte dos problemas de controle de tensão das redes de distribuição sem qualquer investimento adicional e pode também minimizar o prejuízo causado por redes problemáticas a seus consumidores. Estão propostos e analisados dois algoritmos principais: um utilizando a análise em horários de maior e menor carregamento do sistema, e outro buscando uma análise mais completa durante todo o dia. Em ambos os casos, o ajuste dos tap s dos transformadores de distribuição e a construção da lei de controle de tensão da subestação é meio para reduzir a energia de má qualidade fornecida pelo sistema. A otimização dos níveis de tensão em redes de distribuição com cargas homogêneas pode ser realizada com base em análise de dois regimes operacionais: regime de demanda máxima e de demanda mínima. Este método também é solução quando não se dispõe de informações que possibilitem uma modelagem mais completa do sistema de distribuição. Por outro lado, quando há dados suficientes, é recomendável uma análise mais completa, em 24 horas, que pode obter não só uma solução satisfatória para todos os consumidores em qualquer hora do dia (quando existente), mas também pode minimizar a energia de má qualidade fornecida aos consumidores, quando isto não for possível. Visando suprir os dados necessários à otimização do controle de tensão, foram criados modelos de redes secundárias que utilizam informações atualmente disponíveis nas concessionárias de energia elétrica. Os resultados e a possibilidade de aumento da eficiência do uso dos meios básicos de controle de tensão, com o uso dos algoritmos desenvolvidos nesta dissertação, foram testados com base em uma série de exemplos reais.

[pt] No sistema elétrico de potência podem ocorrer falhas que resultarão na interrupção do fornecimento de energia para os consumidores conectados a esses sistemas. Uma concessionária de energia elétrica deve prestar aos seus clientes um serviço que seja confiável e de boa qualidade. Por isso, o planejamento seguro e eficiente se faz necessário para obter a confiabilidade do sistema elétrico de acordo com as exigências estabelecidas pela agência reguladora do setor, onde caso não sejam observadas pela distribuidora de energia são cabíveis de punições monetárias. O desempenho de um sistema pode ser observado com base no histórico de interrupções, por meio dos indicadores de continuidade. A baixa flexibilidade operativa de subestações aliada à configuração das redes reduz a confiabilidade dos sistemas, causando prejuízos às empresas e aos consumidores por estarem vulneráveis e sofrerem interrupções de energia. O presente estudo é essencial, pois visa identificar métodos e análises apuradas que indiquem os pontos prioritários para manutenções nas redes elétricas. Dessa forma, a dissertação apresenta uma metodologia que identifica os equipamentos e trechos associados aos pontos críticos e de maior impacto em uma rede de distribuição. A partir daí é possível direcionar os serviços de manutenção dos circuitos para os trechos de maior impacto nos indicadores de continuidade de uma determinada região e otimizar o orçamento correspondente. A ferramenta usada para analisar os indicadores é uma matriz de risco, onde os eixos representam probabilidade de ocorrência (reincidência) e impacto corporativo (índice de continuidade) de modo a capturar mais precisamente os pontos para atuações de manutenção prioritária. Desenhada a estrutura da matriz, os fatores de risco identificados são avaliados qualitativamente, em termos de probabilidade e impacto, e posicionado na matriz, indicando seu estado: eminente, crítico, alto, médio e baixo. São analisados dois sistemas de distribuição reais da classe de 13,8 kV, com o objetivo de demonstrar a capacidade da metodologia de encontrar as soluções condizentes do ponto de vista técnico e econômico. Os resultados apontam uma redução dos indicadores de continuidade, colaborando assim na eficaz gestão do sistema elétrico e na mitigação dos prejuízos econômicos associados às interrupções de energia. / [en] Faults can occur in the electrical power system which will result in interruption of the power supply to consumers connected to these systems. An electric power utility should provide its customers with a service that is reliable and of good quality. Therefore, safe and efficient planning is necessary to obtain the reliability of the electrical system according to the requirements established by the regulatory agency of the sector. In case they are not observed by the electrical energy distributor, monetary penalties are possibly applied. The performance of a system can be observed based on the history of interruptions, through the continuity indicators. The low operational flexibility of substations, coupled with the network configurations, reduces the reliability of the systems causing monetary damage to companies and consumers, due to their vulnerability to interruptions of energy. The present study is essential because it aims to identify methods and analysis that detect the priority points for maintenance in the electric networks. In this way, the dissertation presents a methodology that identifies the equipment and sections associated to the critical points of greater impact in a distribution network. Thus, it is possible to direct the maintenance services of the circuits to the segments of greater impact in the indices of continuity of a certain region and to optimize the corresponding budget. The basic tool used to analyze the indices is a risk matrix, where the axes represent the probability of occurrence (recurrence) and company impact (continuity indices), in order to capture more precisely the points for priority maintenance actions. When the matrix structure is established, the identified risk factors are qualitatively assessed in terms of probability and impact, and positioned in the matrix, indicating their state: eminent, critical, high, medium, and low. Two real distribution systems of the 13.8 kV class are analyzed to demonstrate the ability of the proposed methodology to find the appropriate solutions from a technical and economic point of view. The results point to a reduction in continuity indicators, thus contributing to the effective management of the power electric system and mitigating the economic losses associated with power outages.

[pt] Os recursos disponíveis neste trabalho são a operação do On Load Tap Changer (OLTC) da subestação, possibilidade de cortes de carga e, finalmente, o dimensionamento e despacho de baterias no sistema. Para uma análise mais realista, é abordada, ainda, uma formulação robusta da incerteza da carga e uma representação dos perfis de consumo através de cenários típicos, estabelecidos por agrupamento de similaridade, utilizando algoritmo de mineração de dados K-Means. O sistema teste modificado IEEE 123 barras é empregado na avaliação da metodologia descrita, e indica a viabilidade operacional e econômica da inserção de dispositivos armazenadores de energia no contexto de proposta do trabalho. / [en] The development of studies related to the power applications and economic feasibility of energy storage resources in electricity distribution networks has become promising considering the reduction in the cost of energy storage. Such technology can minimize the intermittence of renewable sources, provide the displacement of peak loads, extend the expansion of the electricity grid infrastructure, among other benefits. In this sense, this dissertation intends to explore and evaluate an integer-mixed linear optimization model, which is originally non-linear, for the planning and operation of energy storage systems inserted in a distribution system that may present unbalanced loads. The model seeks to minimize operation and investment costs, meeting systemic constraints, coordinating the different resources of a distribution system. The resources available in this work are the operation of the On Load Tap Changer (OLTC) of the substation, the possibility of load cuts and, finally, the sizing and dispatch of batteries in the system. For a more realistic analysis, a robust formulation of the load uncertainty and a representation of consumption profiles through typical scenarios, established by similarity clustering, using K-Means data mining algorithm are also addressed. The modified test system IEEE 123 bus is used in the evaluation of the described methodology and indicates the operational and economic feasibility of inserting energy storage devices in the context of the proposed work.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:01:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Maria Eulina.pdf: 268672 bytes, checksum: c0eee8e291e9fdcbef88ed3cb0d6d969 (MD5) Previous issue date: 2008-08-29 / Increasing population united the behaviour of man carefree about the environmental preservation has led to a scarcity of natural resources. A key resource for human survival has been directly affected by these desmazelos, water. Based on this context arises as a commitment to operational excellence of water supply systems, seeking greater efficiency in the establishment of operational rules. To this end, the general objective of this research is to develop a study of water distribution networks model calibration, because it is believed to be the best technique for tracking this problem by adjusting the physical parameters that have changed over time and dictate strategies. This work aims to develop a technique based on the inverse of calibration using GAs as a tool for optimization, using multiple goals: pressure and flow. The parameters adjusted were roughness coefficients and coefficients of losses by leaks. To evaluate the proposed methodology were employed two networks often used in literature. The first network employed is a theoretical system proposed by Tucciarelli (1999) and was used to evaluate the behavior of multiobjectives methods and their parameters. The second network is located in Campo Grande (MS) has been studied by Cheung (2004) and Soares et al. (2004). This example is a real system that had its data measured in situ and presents all the complications inherent in the calibration real problems. The results were very satisfactory, since the optimization multiobjective shown to be able to improve the accuracy of the calibration of the model. / O aumento populacional unido ao comportamento despreocupado do homem quanto à preservação ambiental levou a uma escassez dos recursos naturais. Um recurso fundamental à sobrevivência humana está sendo diretamente afetado por esses desmazelos, a água. Com base nesse contexto nasce um comprometimento quanto a excelência operacional dos sistemas de distribuição de água, buscando uma maior eficiência no estabelecimento de regras operacionais. Para tanto, o objetivo geral desta pesquisa é desenvolver um estudo de calibração de modelos de redes de distribuição de água, pois acredita-se ser a melhor técnica de monitoramento deste problema, por ajustar os parâmetros físicos que foram alterados com o tempo e ditar estratégias para auxiliar a tomada de decisão dos operadores.O presente trabalho visa desenvolver uma técnica de calibração inversa baseada nos AGs como ferramenta de otimização, fazendo uso de objetivos múltiplos: pressão e vazão. Os parâmetros ajustados são: coeficientes de rugosidades e coeficientes de perdas por vazamentos. Para avaliação da metodologia proposta foram empregadas duas redes frequentemente usadas na literatura. A primeira rede empregada por Tucciarelli et al. (1999), é uma rede teórica, e servirá para avaliar o comportamento dos métodos multiobjetivos e seus parâmetros. A segunda rede está localizada na cidade de Campo Grande (MS) foi estudada por Cheung (2004) e Soares et al. (2004). Este exemplo é um sistema real que teve os seus dados medidos em loco e apresenta todas as complicações inerentes aos problemas de calibração real. Os resultados encontrados foram bastante satisfatórios, uma vez que a otimização multiobjetivo demonstrou ser capaz de melhorar a acurácia da calibração do modelo.