Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2017-06-19T13:06:19Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fernando Henrique Fernandes de Camargo - 2017.pdf: 1478139 bytes, checksum: 1a8dae23d70a76b9e72b96aae929d85e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-07-10T12:28:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fernando Henrique Fernandes de Camargo - 2017.pdf: 1478139 bytes, checksum: 1a8dae23d70a76b9e72b96aae929d85e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-10T12:28:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Fernando Henrique Fernandes de Camargo - 2017.pdf: 1478139 bytes, checksum: 1a8dae23d70a76b9e72b96aae929d85e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-03-20 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / For countries like Brazil, which has hybrid resources as the major source of electricity, the optimization of the operation of the hydroelectric plants is extremely important and it’s being studied recurrently. Adopting a known temporal decomposition model of this optimization problem, this dissertation is proposed to compare the best multiobjective algorithms of the current literature, applying them to the medium term planning of hydroelectric plants. After several experiments, two algorithms are selected as the best options. / Para um país como o Brasil, que tem seus recursos hídricos como maior fonte de geração de energia elétrica, a otimização da operação das usinas hidrelétricas é extremamente importante e vem sendo estudada de maneira recorrente. Adotando um conhecido modelo de decomposição temporal desse problema de otimização, esta dissertação propôe-se a realizar uma comparação entre os melhores algoritmos de otimização multiobjetivo da literatura atual, aplicado-os ao planejamento de médio prazo de usinas hidrelétricas. Após diversos experimentos realizados, dois algoritmos são selecionados como as melhores opções.

Submitted by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-09-15T17:01:52Z No. of bitstreams: 2 Filipe Marinho de Brito.pdf: 17131597 bytes, checksum: 477190303473bc899a0003fa4fa5d986 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-09-15T17:49:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Filipe Marinho de Brito.pdf: 17131597 bytes, checksum: 477190303473bc899a0003fa4fa5d986 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-15T17:49:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Filipe Marinho de Brito.pdf: 17131597 bytes, checksum: 477190303473bc899a0003fa4fa5d986 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-09-03 / The operation planning process for hydrothermal generation systems is complex and depends on a large demand of organized data to find rational strategies of operation. These data although vast, often are shown in closed formats, tabular or graphical to satisfy a specific interest. What comes as closest as raw data, that allows the application of mathematical models to find rational strategies of operation are the decks. Although the wide range of papers developed to solve this planning, these are usually applied in a restricted sample of data because there is a great difficulty in reading the decks, for example the lack of standarts in the identification of a plant and the presence of binary files. In order to solve the problem in obtaining and handling data of plants, the Faraday System was developed, which promotes reading, organization, standardization, reporting and editing data of plants from decks and other information bases, as data flows reading from governmental institutions sites. The Faraday system is a web application platform, focusing on mobile computing, and can be accessed by tablets, smartphones or any devices that have access to browser and internet, introducing the science of energy research in mobile computing. / O processo de planejamento de operações de sistemas de geração hidrotérmicos é complexo e depende de uma grande demanda de dados organizados para encontrar estratégias racionais de operação. Estes dados apesar de vastos, costumam ser apresentados em formatos fechados, gráficos ou tabulados de modo a atender a um interesse específico. O que mais se aproxima de dados mais embrutecidos, que possibilitem a aplicação de modelos matemáticos para encontrar estratégias racionais de operação, são os decks. Apesar da ampla gama de trabalhos científicos desenvolvidos no sentido de solucionar o planejamento, estes costumam ser aplicados em uma amostra restrita de dados pois existe uma dificuldade grande na leitura dos decks, dentre eles pode-se citar a falta de padronização na identificação de uma usina e a presença de arquivos binários. Visando solucionar o problema na obtenção e manipulação de dados de usinas, foi desenvolvido o Sistema Faraday, que promove a leitura, organização, padronização, emissão de relatórios e edição de dados de usinas provinientes de decks e outras bases de informação, como dados de leitura de vazão provinientes de sites de instituições governamentais. O Sistema Faraday é uma aplicação web, multiplataforma, com foco na computação móvel, podendo ser acessada por tablets, smartphones ou quaisquer dispositivos que possuam navegador e acesso à internet; introduzindo a ciência da pesquisa energética na computação móvel.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:08:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Sistemas Hidrotermicos.pdf: 1921130 bytes, checksum: 988097a7877583ede959085e07eade65 (MD5) Previous issue date: 2012-06-21 / Particle Swarm Optimization has been widely used to solve real-world problems, including the operation planning of hydrothermal generation systems, where the main goal is to achieve rational strategies of operation. This can be accomplished by minimizing the high-cost thermoelectric generation, while maximizing the low-cost hydroelectric generation. The optimization process must consider a set of complex constrains. This work presents the application of some recently proposed Particle Swarm Optimizers for a group of hydroelectric power plants of the Brazilian interconnected system, using real data from existing plants. There were performed some tests by using the standard PSO, PSO-TVAC, Clan PSO, Clan PSO with migration, Center PSO, and one approach proposed in this work, called Center Clan PSO, over three different mid-term periods. All PSO approaches were compared to the results achieved by a Non-linear Programming algorithm (NLP). Furthermore, another approach was proposed, based on Center PSO, named Extended Center PSO. It was observed that the PSO approaches presented as promising solutions to the problem, even better than NLP in some cases. / A Otimização por Enxame de Partículas tem sido amplamente utilizada na solução de problemas do mundo real, inclusive para o problema do planejamento da operação de sistemas de geração hidrotérmicos, em que o principal objetivo é encontrar estratégias racionais de operação. A solução é obtida através da minimização da geração térmica, alto custo, enquanto maximiza-se a geração hidrelétrica, que é de baixo custo. O processo de otimização deve considerar um conjunto complexo de restrições. Este trabalho apresenta a aplicação de uma abordagem recente chamada de Otimização por Enxame de Partículas para o problema com um grupo de usinas hidrelétricas do sistema interligado brasileiro, utilizando dados reais das usinas existentes. Foram realizados testes usando o PSO original, PSO-TVAC, Clan PSO, Clan PSO com a migração, Center PSO, e uma abordagem proposta neste trabalho, denominada Center Clan PSO, ao longo de três diferentes períodos de médio prazo. Todas as abordagens PSO foram comparadas com os resultados obtidos por um algoritmo de programação não linear (NLP). Além disso, uma outra abordagem foi proposta, com base no algoritmo Center PSO, chamada Extended Center PSO. Observou-se que as abordagens PSO apresentaram resultados promissores na solução do problema, com resultados até mesmo melhores, em alguns casos, que os obtidos pelo NLP.

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2017-08-31T17:54:58Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Edson da Silva Ramos - 2017.pdf: 3997839 bytes, checksum: 46c0db17187cdc3a0d29e581ce8b11f0 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-09-15T13:42:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Edson da Silva Ramos - 2017.pdf: 3997839 bytes, checksum: 46c0db17187cdc3a0d29e581ce8b11f0 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-15T13:42:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Edson da Silva Ramos - 2017.pdf: 3997839 bytes, checksum: 46c0db17187cdc3a0d29e581ce8b11f0 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-09-15 / The problem of planning the hydrothermal systems is complex, dynamic, stochastic, interconnected and nonlinear. In this work this problem is treated to meet one goal: minimize the use of water tank during a scenario of natural river flows lean period. This paper presents the application of meta-heuristics mono-objective of this problem, using a set of eight real plants in the National Interconnected System during the period of five years. The algorithms used were: PSO, ABeePSO, LSSPSO and KFPSO. The experiments were compared to studies using Nonlinear Programming and it appears that this work presents a simulation model and optimization for flexible hydrothermal system and highly adaptable to the use of different meta-heuristics allowing the researcher to apply different algorithms and compare the results between them. / O problema do planejamento da operação de sistemas hidrotérmicos é complexo, dinâmico, estocástico, interconectado e não linear. Nesse trabalho esse problema é tratado de forma a atender um objetivo: minimizar o uso do reservatório de água durante um cenário de período de escassez de vazão natural dos rios. Este trabalho apresenta a aplicação de meta-heurísticas mono-objetivo a esse problema, utilizando um conjunto de oito usinas reais do Sistema Interligado Nacional durante o período de cinco anos. Os algoritmos utilizados foram: PSO, ABeePSO, LSSPSO e KFPSO. Os experimentos realizados foram comparados com estudos que utilizaram Programação Não Linear. E conclui-se que esse trabalho apresenta um modelo de simulação e otimização para sistema hidrotérmicos flexível e altamente adaptável para o uso de diversas meta-heurísticas possibilitando o pesquisador aplicar diferentes algoritmos e comparar esses resultados entre os mesmos.

O planejamento da operação de sistemas hidrotérmicos pode ser classificado como um problema de um sistema acoplado no tempo e no espaço, não linear, não convexo, estocástico e de grande porte. A complexidade do problema justifica a necessidade de utilização de diversas ferramentas computacionais com abordagens variadas. Este trabalho tem como objetivo a realização de estudos relacionados ao planejamento da operação energética de sistemas hidrotérmicos de geração, pela aplicação de componentes de software e de sistemas de inferência fuzzy. Pretende-se apresentar e aplicar um processo de desenvolvimento (UML Components), baseado em componentes de software, para a construção de modelos computacionais de simulação e otimização para servir de apoio ao planejamento da operação energética do sistema hidrotérmico brasileiro. O processo de desenvolvimento UML Components é aplicado de forma a nortear o desenvolvimento do software, para englobar as diferentes atividades realizadas nos fluxos de trabalho, além de incluir os vários artefatos produzidos. Como contribuição adicional, paralelamente ao uso dos componentes de software, este trabalho apresenta uma política de operação energética para reservatórios baseada em sistemas de inferência fuzzy Takagi-Sugeno. A política proposta é baseada na otimização da operação energética das usinas hidrelétricas, empregando o modelo de otimização desenvolvido. Com a operação energética otimizada, obtém-se as relações entre a energia armazenada do sistema e o volume útil operativo de cada usina a reservatório. A partir dessas relações são ajustados os parâmetros do modelo Takagi-Sugeno de ordem um. Ao optar-se por um sistema de inferência fuzzy para determinar a política de operação energética de um conjunto de reservatórios, obtém-se uma estratégia de ação/controle que pode ser monitorada e interpretada, inclusive do ponto de vista lingüístico. Outra vantagem na aplicação de sistemas fuzzy deve-se ao fato dos operadores humanos (especialistas) poderem traduzir, de forma consistente, e em termos de regras lingüísticas, o seu processo de tomada de decisões, fazendo com que a ação do sistema fuzzy seja tão fundamentada e consistente quanto a deles. / The operation planning of hydrothermal power systems can be classified as a nonseparable, nonlinear, nonconvex, stochastic and of large scale optimization problem. The complexity of this problem justifies the need for the use of various computational tools with different approaches. This work aims the accomplishment of studies related to the operation planning of hydrothermal power systems through the implementation of software components and fuzzy inference systems. It is intended to provide and implement a development process (UML Components) based on software components for building computational model of optimization and simulation to support the operation planning of the Brazilian hydrothermal power systems. The UML Components development process is a applied in a way to guide the software development to encompass different activities realized on workflows, as well as to include the various artifacts produced. As additional contribution, in parallel to the use of software components, it is intended to present an operational policy of reservoirs based on Takagi-Sugeno fuzzy inference systems. The proposed policy is based on optimization of hydropower operation, using the optimization model developed. Through the optimized operation, relations between system stored energy and the reservoir volume of each plat are obtained. With these relationships, the parameters of the Takagi-Sugeno model are adjusted. In choosing a fuzzy inference system for determining the operational policy of a set of reservoirs, it is obtained as strategy of action/control that can be monitored and interpreted including linguistic standpoint. Another benefit of the fuzzy system application refers to the fact that human specialists can consistently represent, through linguistic rules, their decision making process, making the fuzzy system action as consistent and sound as theirs.

O planejamento da operação de sistemas hidrotérmicos pode ser classificado como um problema de um sistema acoplado no tempo e no espaço, não linear, não convexo, estocástico e de grande porte. A complexidade do problema justifica a necessidade de utilização de diversas ferramentas computacionais com abordagens variadas. Este trabalho tem como objetivo a realização de estudos relacionados ao planejamento da operação energética de sistemas hidrotérmicos de geração, pela aplicação de componentes de software e de sistemas de inferência fuzzy. Pretende-se apresentar e aplicar um processo de desenvolvimento (UML Components), baseado em componentes de software, para a construção de modelos computacionais de simulação e otimização para servir de apoio ao planejamento da operação energética do sistema hidrotérmico brasileiro. O processo de desenvolvimento UML Components é aplicado de forma a nortear o desenvolvimento do software, para englobar as diferentes atividades realizadas nos fluxos de trabalho, além de incluir os vários artefatos produzidos. Como contribuição adicional, paralelamente ao uso dos componentes de software, este trabalho apresenta uma política de operação energética para reservatórios baseada em sistemas de inferência fuzzy Takagi-Sugeno. A política proposta é baseada na otimização da operação energética das usinas hidrelétricas, empregando o modelo de otimização desenvolvido. Com a operação energética otimizada, obtém-se as relações entre a energia armazenada do sistema e o volume útil operativo de cada usina a reservatório. A partir dessas relações são ajustados os parâmetros do modelo Takagi-Sugeno de ordem um. Ao optar-se por um sistema de inferência fuzzy para determinar a política de operação energética de um conjunto de reservatórios, obtém-se uma estratégia de ação/controle que pode ser monitorada e interpretada, inclusive do ponto de vista lingüístico. Outra vantagem na aplicação de sistemas fuzzy deve-se ao fato dos operadores humanos (especialistas) poderem traduzir, de forma consistente, e em termos de regras lingüísticas, o seu processo de tomada de decisões, fazendo com que a ação do sistema fuzzy seja tão fundamentada e consistente quanto a deles. / The operation planning of hydrothermal power systems can be classified as a nonseparable, nonlinear, nonconvex, stochastic and of large scale optimization problem. The complexity of this problem justifies the need for the use of various computational tools with different approaches. This work aims the accomplishment of studies related to the operation planning of hydrothermal power systems through the implementation of software components and fuzzy inference systems. It is intended to provide and implement a development process (UML Components) based on software components for building computational model of optimization and simulation to support the operation planning of the Brazilian hydrothermal power systems. The UML Components development process is a applied in a way to guide the software development to encompass different activities realized on workflows, as well as to include the various artifacts produced. As additional contribution, in parallel to the use of software components, it is intended to present an operational policy of reservoirs based on Takagi-Sugeno fuzzy inference systems. The proposed policy is based on optimization of hydropower operation, using the optimization model developed. Through the optimized operation, relations between system stored energy and the reservoir volume of each plat are obtained. With these relationships, the parameters of the Takagi-Sugeno model are adjusted. In choosing a fuzzy inference system for determining the operational policy of a set of reservoirs, it is obtained as strategy of action/control that can be monitored and interpreted including linguistic standpoint. Another benefit of the fuzzy system application refers to the fact that human specialists can consistently represent, through linguistic rules, their decision making process, making the fuzzy system action as consistent and sound as theirs.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-01-27T14:37:37Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Jonathan Cardoso Silva - 2014.pdf: 3627934 bytes, checksum: 4b576bd42a95d94493a78b1e54c2d64a (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-01-28T12:39:13Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Jonathan Cardoso Silva - 2014.pdf: 3627934 bytes, checksum: 4b576bd42a95d94493a78b1e54c2d64a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-28T12:39:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Jonathan Cardoso Silva - 2014.pdf: 3627934 bytes, checksum: 4b576bd42a95d94493a78b1e54c2d64a (MD5) Previous issue date: 2014-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The operation planning of hydrothermal systems is a complex, dynamic, stochastic, nonlinear and interconnected problem. In this study, we consider that this problem must tackle two objectives simultaneously: minimize thermoelectric generation (by maximizing the use of hydroelectric plants) and maximize water reservoirs’ level of hydroelectric plants. This dissertation presents the application of some multiobjective meta-heuristics, using a set of eight actual plants from Brazilian interconnected system in three periods of medium-term planning. The algorithms used were of two types: those based on particle swarms (MOPSO , MOPSO-TVAC , SMPSO, MOPSO-CDR and MOPSO-DFR) and evolutionary algorithms (SPEA2 and MOEAD/DRA). The results from previous studies, made with single objective techniques, were inserted in the initial population of the algorithms and compared with those simulations with normal initialization. We observed that MOPSO-CDR outperformed the other algorithms in the test scenarios while, in some cases, MOPSO has also generated competitive results. / O problema do planejamento da operação de sistemas hidrotérmicos é complexo, dinâmico, estocástico, interconectado e não linear. Este problema é tratado de modo atender a dois objetivos simultaneamente: maximizar a geração elétrica nas usinas hidrelétricas (ou minimizar o custo com a complementação da geração por termelétricas) e maximizar o nível dos reservatórios de água das hidrelétricas. Este trabalho apresenta a aplicação de algumas meta-heurísticas multiobjetivo a este problema, utilizando um conjunto de oito usinas reais do Sistema Interligado Nacional em três períodos de planejamento de médio prazo. Os algoritmos utilizados foram de dois tipos: os baseadas em enxames de partículas (MOPSO, MOPSO-TVAC,SMPSO, MOPSO-CDR e MOPSO-DFR) e os algoritmos evolucionários (SPEA2 e MOEAD/DRA). Foram realizados testes com a inserção de resultados de estudos anteriores com técnicas de único objetivo na população inicial dos algoritmos e comparados com os testes com inicialização normal. Observou-se que o algoritmo MOPSO-CDR obtém os melhores resultados nos cenários de testes utilizados, competindo em alguns casos com os resultados do MOPSO.