A Bilevel Approach to Transmission Expansion Planning Within a Market Environment

We present a bilevel model for transmission expansion planning within a market environment, where producers and consumers trade freely electric energy through a pool. The target of the transmission planner, modeled through the upper-level problem, is to minimize network investment cost while facilitating energy trading. This upper-level problem is constrained by a collection of lower-level market clearing problems representing pool trading, and whose individual objective functions correspond to social welfare. Using the duality theory the proposed bilevel model is recast as a mixed-integer linear programming problem, which is solvable using branch-and-cut solvers. Detailed results from an illustrative example and a case study are presented and discussed. Finally, some relevant conclusions are drawn.

Uma abordagem fuzzy para a avaliação técnico-econômica de redes de acesso

O surgimento de novas tecnologias e serviços vem impondo mudanças substanciais ao tradicional sistema de telecomunicações. Múltiplas possibilidades de evolução do sistema fazem da etapa de planejamento um procedimento não só desejável como necessário, principalmente num ambiente de competitividade. A utilização de metodologias abrangentes e flexíveis que possam auxiliar no processo de decisão, fundadas em modelos de otimização, parece um caminho inevitável. Este artigo propõe um modelo de programação linear inteiro misto para ajudar no planejamento estratégico de sistemas de telecomunicações, e em particular da rede de acesso. Os principais componentes de custo e receita são identificados e o modelo é desenvolvido para determinar a configuração da rede (serviços, tecnologias, etc) que maximize a receita esperada pelo operador do sistema. O conceito de números fuzzy é adotado para avaliar o risco técnico-econômico em situações de imprecisão nos dados de demanda. Resultados de experimentos computacionais são apresentados e discutidos.

Um problema de programação da produção numa fundição automatizada

Este trabalho apresenta a modelagem de um problema particular de Programação da Produção numa Fundição Automatizada e sua resolução por um algoritmo de busca heurística, que explora a estrutura do problema.

Modelos matemáticos para problemas de dimensionamento de lotes com restrições de capacidade e custos de transporte

In this paper, capacitated lot sizing problems in which the classical lot sizing decisions are made considering the transportation costs of the manufactured products were studied. These costs are related to the necessary number of pallets or trucks to pack and/or transport the products from the factory to the warehouse. Three extensions of a mixed integer linear programming model from the literature are considered, representing general cases that are commonly found in companies. These models are tested and evaluated using an optimization package, and a Lagrangian heuristic was developed for one of the extensions proposed.

Metodologia para o planejamento da operação de sistemas hidrotérmicos em mercado elétrico competitivo

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Planejamento da expansão de sistemas de transmissão usando algoritmos tipo dual simplex especializados em uma estrutura branch and bound

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Um modelo matemático para estudo de otimização do consumo de energia elétrica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Planejamento estocástico da expansão da rede de transmissão de energia elétrica multiestágio considerando restrições de segurança

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Modelos de programação inteira mista para a alocação ótima de bancos de capacitores em sistemas de distribuição de energia elétrica radias

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Modelo matemático para o controle ótimo de Volt/VAr em sistemas de distribuição de energia elétrica trifásicos

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Transmission network expansion planning considering repowering and reconfiguration

Transmission expansion planning (TEP) is a classic problem in electric power systems. In current optimization models used to approach the TEP problem, new transmission lines and two-winding transformers are commonly used as the only candidate solutions. However, in practice, planners have resorted to non-conventional solutions such as network reconfiguration and/or repowering of existing network assets (lines or transformers). These types of non-conventional solutions are currently not included in the classic mathematical models of the TEP problem. This paper presents the modeling of necessary equations, using linear expressions, in order to include non-conventional candidate solutions in the disjunctive linear model of the TEP problem. The resulting model is a mixed integer linear programming problem, which guarantees convergence to the optimal solution by means of available classical optimization tools. The proposed model is implemented in the AMPL modeling language and is solved using CPLEX optimizer. The Garver test system, IEEE 24-busbar system, and a Colombian system are used to demonstrate that the utilization of non-conventional candidate solutions can reduce investment costs of the TEP problem. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Planejamento dinâmico a longo prazo de ativos de sistemas de distribuição de energia elétrica considerando a incorporação de diferentes tipos de elementos adicionais de expansão

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Planejamento e controle da produção de cilindros para laminação: um estudo de caso quantitativo

Este trabalho apresenta um modelo de otimização-simulação aplicado em um estudo de caso real no setor de cilindros para laminação de uma siderúrgica, buscando melhorar o gerenciamento da área/equipamento gargalo da linha de produção. A simulação atuou em conjunto com um modelo de otimização da programação linear inteira (PLI) para melhorar o atendimento de prazo junto aos clientes em uma produção não seriada. Como resultado deste procedimento combinado da PLI e simulação, o processo produtivo foi otimizado e as filas de espera e o lead-time foram reduzidos, melhorando o atendimento aos clientes.

Optimal allocation of capacitors in radial distribution systems with distributed generation

This paper presents a mixed-integer linear programming approach to solving the optimal fixed/switched capacitors allocation (OCA) problem in radial distribution systems with distributed generation. The use of a mixed-integer linear formulation guarantees convergence to optimality using existing optimization software. The results of one test system and one real distribution system are presented in order to show the accuracy as well as the efficiency of the proposed solution technique. © 2011 IEEE.

Multiobjective short-term planning of electric power distribution systems using NSGA-II

This paper presents a mixed integer nonlinear programming multiobjective model for short-term planning of distribution networks that considers in an integrated manner the following planning activities: allocation of capacitor banks; voltage regulators; the cable replacement of branches and feeders. The objective functions considered in the proposed model are: to minimize operational and investment costs and minimize the voltage deviations in the the network buses, subject to a set of technical and operational constraints. A multiobjective genetic algorithm based on a Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm (NSGA-II) is proposed to solve this model. The proposed mathematical model and solution methodology is validated testing a medium voltage distribution system with 135 buses. © 2013 Brazilian Society for Automatics - SBA.