Neste trabalho abordamos o equipamento UPFC, pertencente à família FACTS, adequado ao estudo do regime permanente de sistemas de potência, sendo descritos modelos com diferentes níveis de detalhamento, assim como sua associação com a rede elétrica. Uma proposição alternativa para o modelamento do UPFC foi apresentada, sendo discutidos seus aspectos e particularidades por meio da análise nodal modificada (ANM), cujo tratamento permite obter a corrente nos conversores série de maneira direta. Desenvolvemos um programa de otimização de fluxo de potência, utilizando o método dos pontos interiores, sendo também elaborado um programa de otimização baseado no método Quase-Newton, permitindo uma análise comparativa de métodos e de modelos. Várias condições operativas de uma rede de pequeno porte, com apenas quatro barras e de uma rede de médio porte, com 39 barras, foram estudadas do ponto de vista de otimização e de limites de tensões e fluxos, observando-se a influência do UPFC no controle de variáveis da rede elétrica. / In this work we deal with the UPFC device which belongs to the FACTS family and is suitable to study the steady state of power systems. We describe models with different levels of detail, as well as their association with the electric network. One alternative proposition to the model of the UPFC is shown. The aspects and particularities are discussed by means of modified nodal analysis (ANM), which treatment allows us to get directly the current in series converters. We developed an optimization program of load flow, using the interior points method, and also worked out an optimization program based on the Quasi-Newton method, allowing a comparative analysis of methods and models. Several operating conditions of a small size network, with only 4 bars and of a medium size network, with 39 bars, were studied from the point of view of the optimization and of the voltage and of the flow limits, observing the influence of the UPFC on control of variables of the electric network.

Neste trabalho abordamos o equipamento UPFC, pertencente à família FACTS, adequado ao estudo do regime permanente de sistemas de potência, sendo descritos modelos com diferentes níveis de detalhamento, assim como sua associação com a rede elétrica. Uma proposição alternativa para o modelamento do UPFC foi apresentada, sendo discutidos seus aspectos e particularidades por meio da análise nodal modificada (ANM), cujo tratamento permite obter a corrente nos conversores série de maneira direta. Desenvolvemos um programa de otimização de fluxo de potência, utilizando o método dos pontos interiores, sendo também elaborado um programa de otimização baseado no método Quase-Newton, permitindo uma análise comparativa de métodos e de modelos. Várias condições operativas de uma rede de pequeno porte, com apenas quatro barras e de uma rede de médio porte, com 39 barras, foram estudadas do ponto de vista de otimização e de limites de tensões e fluxos, observando-se a influência do UPFC no controle de variáveis da rede elétrica. / In this work we deal with the UPFC device which belongs to the FACTS family and is suitable to study the steady state of power systems. We describe models with different levels of detail, as well as their association with the electric network. One alternative proposition to the model of the UPFC is shown. The aspects and particularities are discussed by means of modified nodal analysis (ANM), which treatment allows us to get directly the current in series converters. We developed an optimization program of load flow, using the interior points method, and also worked out an optimization program based on the Quasi-Newton method, allowing a comparative analysis of methods and models. Several operating conditions of a small size network, with only 4 bars and of a medium size network, with 39 bars, were studied from the point of view of the optimization and of the voltage and of the flow limits, observing the influence of the UPFC on control of variables of the electric network.

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

The purpose of mixture experiments is to explore the optimum blends of mixture components, which will provide desirable response characteristics in finished products. D-Optimal minimal designs have been considered for a variety of mixture models, including Scheffe's linear, quadratic, and cubic models. Usually, these D-Optimal designs are minimally supported since they have just as many design points as the number of parameters. Thus, they lack the degrees of freedom to perform the Lack of Fit tests. Also, the majority of the design points in D-Optimal minimal designs are on the boundary: vertices, edges, or faces of the design simplex. In this dissertation, extensions of the D-Optimal minimal designs are developed to allow additional interior points in the design space to enable prediction of the entire response surface. First, the extensions of the D-Optimal minimal designs for two commonly used second-degree mixture models are considered. Second, the methodology for adding interior points to general mixture models is generalized. Also a new strategy for adding multiple interior points for symmetric mixture models is proposed. When compared with the standard mixture designs, the proposed extended D-Optimal minimal design provides higher power for the Lack of Fit tests with comparable D-efficiency. / Statistics

Orientador: Antonio Roberto Balbo / Banca: Márcia Marcondes Altimari Samed / Banca: Edmea Cassia Baptista / Resumo: Este trabalho visa a investigação e implementação de métodos Primal - Dual Previsor-Corretor de Pontos Interiores com a estratégia de busca unidimensional, e a aplicação destes em problemas de Despacho Econômico e Ambiental. Objetiva-se utilizar estes métodos para determinar soluções aproximadas e consistentes dos problemas causados citados, que forneçam a solução de minimização dos custos dos combustíveis empregados na geração termoelétrica de energia, otimizando um processo de alocação da demanda de energia elétrica entre as unidades geradoras disponíveis, de tal forma que as restrições operacionais sejam atendidas e que o custo de geração é minimizado. Pretende-se também, analisar o problema de Despacho Ambiental com um objetivo único quando se acopla a este o Problema de Despacho Econômico e busca-se, simultaneamente, a minimização dos custos de geração e a redução da emissão de poluentes na natureza. Os métodos foram implementados, testados em Problemas de Despacho Econômico e Ambiental, e o seu desempenho foi comparado com outros métodos já utilizados, cujos resultados são encontrados na literatura / Abstract: This work aims the investigation and implementation of Primal-Dual Predictor-Corrector interior points methods, with the strategy of one-dimensional search, and its application in Economic and Environmental Dispatch Problems. It pretends to use these methods to determine approximate and consistent solutions of the mentioned problems, that provide the solution to minimize the fuel costs used in thermoelectric power generation, optimizing an allocations process of eletric power demand among available generation units, such that the operational constraints are attended and that generation cost is minimized. It too pretends to analyze the Environmental Dispatch Problem with the one objective when it is joined with the Dispatch Problems and it searchs, simultaneously, the minimization of the generation costs and the reduction of emission of the polluants in the nature. The methods were implemented, tested on the Economic and Environemental Dispatch Problems and its performance was compared with others method currently used, whose results are found in the literature / Mestre

Este trabalho propõe o desenvolvimento de uma nova abordagem para a resolução do problema de planejamento de reativos em sistemas elétricos de potência. Um levantamento bibliográfico para explicitar as diferentes pesquisas realizadas nesta área foi feito. Este trabalho utiliza os multiplicadores de Lagrange obtidos da solução de um fluxo de potência ótimo, via método dos Pontos Interiores, para determinar as barras onde serão alocados reativos. A partir da determinação destas barras, um problema de programação linear para quantificar a potência reativa a ser alocada, é resolvido. Foram realizados estudos para validação e verificação da abordagem proposta nos sistemas WARD & HALE de 6 barras, sistema de 8 barras, sistema IEEE 30 e 118 barras. / The present dissertation proposes the development of a novel approach to the solution of reactive planning problem in electrical power systems. A bibliographical survey to show the different researches developed in this area was done. This study uses langrange multipliers obtained from the optimal power flow solution, through interior point method, to determine the buses where reactive power will be allocated. Starting from the determination of these buses, a linear programming problem is solved to quantify the reactive power to be allocated. Studies were carried ou for the proposed approach validation and verification in the systems Ward & Hale of 6 buses, system of 8 buses, systems IEEE of 30 and 118 buses.

Submitted by Paula Freitas (prmoraisg@yahoo.com.br) on 2018-01-15T13:32:04Z No. of bitstreams: 1 Uma Apresentação dos Métodos de Pontos Interiores na Radioterapia e sua Comparação com o Método Simplex.pdf: 2003833 bytes, checksum: de8a8d33b1cd0e5b57ee871d1e24875c (MD5) / Rejected by Milena Rubi ( ri.bso@ufscar.br), reason: Bom dia! Além da dissertação, você deve submeter também a carta comprovante devidamente preenchida e assinada pelo orientador. O modelo da carta encontra-se na página inicial do site do Repositório Institucional. Att., Milena P. Rubi Bibliotecária CRB8-6635 Biblioteca Campus Sorocaba on 2018-01-16T13:23:21Z (GMT) / Submitted by Paula Freitas (prmoraisg@yahoo.com.br) on 2018-01-17T12:08:51Z No. of bitstreams: 2 Uma Apresentação dos Métodos de Pontos Interiores na Radioterapia e sua Comparação com o Método Simplex.pdf: 2003833 bytes, checksum: de8a8d33b1cd0e5b57ee871d1e24875c (MD5) modelo-carta-comprovantes.pdf: 221540 bytes, checksum: a0d5d955c3f58ba53124cda70b38db35 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi ( ri.bso@ufscar.br) on 2018-01-17T12:19:27Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Uma Apresentação dos Métodos de Pontos Interiores na Radioterapia e sua Comparação com o Método Simplex.pdf: 2003833 bytes, checksum: de8a8d33b1cd0e5b57ee871d1e24875c (MD5) modelo-carta-comprovantes.pdf: 221540 bytes, checksum: a0d5d955c3f58ba53124cda70b38db35 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi ( ri.bso@ufscar.br) on 2018-01-17T12:19:37Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Uma Apresentação dos Métodos de Pontos Interiores na Radioterapia e sua Comparação com o Método Simplex.pdf: 2003833 bytes, checksum: de8a8d33b1cd0e5b57ee871d1e24875c (MD5) modelo-carta-comprovantes.pdf: 221540 bytes, checksum: a0d5d955c3f58ba53124cda70b38db35 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-17T12:19:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Uma Apresentação dos Métodos de Pontos Interiores na Radioterapia e sua Comparação com o Método Simplex.pdf: 2003833 bytes, checksum: de8a8d33b1cd0e5b57ee871d1e24875c (MD5) modelo-carta-comprovantes.pdf: 221540 bytes, checksum: a0d5d955c3f58ba53124cda70b38db35 (MD5) Previous issue date: 2017-12-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / This work aims to present the Internal Points Methods and to compare the Simplex Method, when applied in the resolution of problems related to the optimal concentration of radiation in the treatment of cancer through radiotherapy. The optimum concentration is related to the higher intensity of radiation associated with less damage to the vital organs. This dissertation was based on works on radiotherapy treatment, aiming to make a comparison between two methods widely used to find an optimal concentration. / Este trabalho visa apresentar os Métodos de Pontos Interiores e fazer uma comparação com o Método Simplex, quando aplicados na resolução de problemas relacionados à concentração ótima de radiação no tratamento de câncer via radioterapia. A concentração ótima está relacionada à maior intensidade de radiação associada ao menor prejuízo aos órgãos vitais. Esta dissertação foi embasada em trabalhos sobre o tratamento por radioterapia, visando realizar uma comparação entre dois métodos muito utilizados para encontrar uma concentração ótima. / CAPES: 5564161

Notre objectif dans cette thèse est de résoudre un problème quadratique binaire sous contraintes mixtes par les techniques d'optimisation DC. Puisque l'optimisation DC a prouvé son efficacité pour résoudre des problèmes de grandes tailles dans différents domaines, nous avons décidé d'appliquer cette approche d'optimisation pour résoudre ce problème. La partie la plus importante de l'optimisation DC est le choix d'une décomposition adéquate qui facilite la détermination et accélère la convergence de deux suites construites. La première suite converge vers la solution optimale du problème primal et la seconde converge vers la solution optimale du problème dual. Dans cette thèse, nous proposons deux décompositions DC efficaces et simples à manipuler. L'application de l'algorithme DC (DCA) nous conduit à résoudre à chaque itération un problème quadratique convexe avec des contraintes mixtes, linéaires et quadratiques. Pour cela, il faut trouver une méthode efficace et rapide pour résoudre ce dernier problème à chaque itération. Pour cela, nous appliquons trois méthodes différentes: la méthode de Newton, la programmation semi-définie positive et la méthode de points intérieurs. Nous présentons les résultats numériques comparatifs sur les mêmes repères de ces trois approches pour justifier notre choix de la méthode la plus rapide pour résoudre efficacement ce problème. / Our objective in this work is to solve a binary quadratic problem under mixed constraints by the techniques of DC optimization. As DC optimization has proved its efficiency to solve large-scale problems in different domains, we decided to apply this optimization approach to solve this problem. The most important part of D.C. optimization is the choice of an adequate decomposition that facilitates determination and speeds convergence of two constructed suites where the first converges to the optimal solution of the primal problem and the second converges to the optimal solution of the dual problem. In this work, we propose two efficient decompositions and simple to manipulate. The application of the DC Algorithm (DCA) leads us to solve at each iteration a convex quadratic problem with mixed, linear and quadratic constraints. For it, we must find an efficient and fast method to solve this last problem at each iteration. To do this, we apply three different methods: the Newton method, the semidefinite programing and interior point method. We present the comparative numerical results on the same benchmarks of these three approaches to justify our choice of the fastest method to effectively solve this problem.

[pt] Neste trabalho estudamos os algoritmos de Pontos Interiores para programação Linear. Publicados após o Algoritmo de Karmarkar. Que seguem, de algum modo, a Trajetória Central. São considerados tanto algoritmos Primais quanto Primais-Duais e também verificadas a eficácia da aplicação da metodologia de busca bidirecional. Estes métodos foram implementados e testados resolvendo um conjunto de problemas gerados aleatoriamente. Através da comparação dos resultados analisamos o desempenho das diferentes metodologias. / [en] We study here the Interior Points Algorithms for Linear Programming, developed after Karmarkar s Algorithm, which follow the Central Path. Both Primal and Primal-dual Algorithms are considered and also the efficiency of applying a bidirecional Search procedure is verified. These methods were implemented and tested solving a set of randomly generated problems. Comparing these results we analyze the performance of the methodologies.

Dans cette recherche, on s’intéresse à l’étude asymptotique des méthodes de points intérieurs pour la programmation linéaire. En se basant sur les travaux de Schrijver et Padberg, nous proposons deux nouveaux pas de déplacement pour accélérer la convergence de l'algorithme de Karmarkar et réduire sa complexité algorithmique. Le premier pas est une amélioration modérée du comportement de l'algorithme, le deuxième représente le meilleur pas de déplacement fixe obtenu jusqu'à présent. Ensuite nous proposons deux approches paramétrées de la l'algorithme de trajectoire centrale basé sur les fonctions noyau. La première fonction généralise la fonction noyau proposé par Y. Q. Bai et al., la deuxième est la première fonction noyau trigonométrique qui donne la meilleure complexité algorithmique, obtenue jusqu'à présent. Ces propositions ont apporté des nouvelles contributions d'ordre algorithmique, théorique et numérique. / In this research, we are interested by asymptotic study of interior point methods for linear programming. By basing itself on the works of Schrijver and Padberg, we propose two new displacement steps to accelerate the convergence of Karmarkar's algorithm and reduce its algorithmic complexity. The first step is a moderate improvement of the behaviour of this algorithm; the second represents the best fixed displacement step obtained actually. We propose two parameterized approaches of the central trajectory algorithm via a kernel function. The first function generalizes the kernel function given by Y. Q. Bai et al., the second is the first trigonometric kernel function that gives the best algorithmic complexity, obtained until now. These proposals have made new contributions of algorithmic, theoretical and numerical order.