A Strategy to Solve the Multistage Transmission Expansion Planning Problem

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efficient heuristic algorithm used for optimal capacitor placement in distribution systems

An efficient heuristic algorithm is presented in this work in order to solve the optimal capacitor placement problem in radial distribution systems. The proposal uses the solution from the mathematical model after relaxing the integrality of the discrete variables as a strategy to identify the most attractive bus to add capacitors to each step of the heuristic algorithm. The relaxed mathematical model is a nonlinear programming problem and is solved using a specialized interior point method, The algorithm still incorporates an additional strategy of local search that enables the finding of a group of quality solutions after small alterations in the optimization strategy. Proposed solution methodology has been implemented and tested in known electric systems getting a satisfactory outcome compared with metaheuristic methods.The tests carried out in electric systems known in specialized literature reveal the satisfactory outcome of the proposed algorithm compared with metaheuristic methods. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

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.

Primary power distribution systems planning taking into account reliability, operation and expansion costs

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Game theory in sugarcane crop residue and available energy optimization

This work proposes a mathematical model to aid variety selection and planting quantity of sugarcane in order to reduce crop residues, maximize energy generated by this residue, and satisfy all the supply of the mill. We propose Linear Programming with two objective. The conflict between these objectives allows the use of the Nonzero-sum Game Theory. (C) 2003 Elsevier B.V. Ltd. All rights reserved.

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.

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.

Multiobjective optimization of economic balances of sugarcane harvest biomass

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

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.

Consumo e digestibilidade total dos nutrientes e produção e composição do leite de vacas alimentadas com teores crescentes de proteína bruta na dieta contendo cana-de-açúcar e concentados

Objetivou-se avaliar o efeito de teores crescentes de PB na MS total da dieta (11,5; 13,0; 14,5 e 16,0%) sobre os consumos e a digestibilidade total dos nutrientes e a produção e composição do leite de vacas leiteiras no terço inicial da lactação. O experimento foi constituído de quatro períodos experimentais de 15 dias, sete para adaptação dos animais à dieta e oito para coleta de dados. Foram utilizadas oito vacas, manejadas em cochos individuais, distribuídas em dois quadrados latinos balanceados 4 × 4. Utilizou-se concentrado à base de farelo de algodão e fubá de milho (40%) e, como volumoso, cana-de-açúcar corrigida com 1% de uréia + sulfato de amônio (9:1), na proporção de 60% (% MS). Os consumos médios diários de nutrientes, exceto EE e CNF, diferiram à medida que os teores de PB da dieta aumentaram. Os teores de PB na dieta não afetaram os coeficientes de digestibilidade aparente total dos nutrientes. A produção de leite corrigida ou não para 3,5% de gordura e seus componentes (gordura, PB e lactose), expressa em g/dia, e o nitrogênio uréico no leite (NUL) tiveram efeito linear crescente, enquanto a eficiência de utilização de N sofreu efeito linear negativo dos teores de PB da dieta. A dieta com 16% PB resultou em valores numericamente maiores de consumo e produção do leite e de seus componentes se comparada às dietas com menores teores de PB.

A metaheuristic to solve the transmission expansion planning

In this letter, a genetic algorithm (GA) is applied to solve - the static and multistage transmission expansion planning (TEP) problem. The characteristics of the proposed GA to solve the TEP problem are presented. Results using some known systems show that the proposed GA solves a smaller number of linear programming problems in order to find the optimal solutions and obtains a better solution for the multistage TEP problem.

Energy balance optimization of sugarcane crop residual biomass

This work presents a mathematical model for helping mills choose sugarcane varieties for planting. It maximizes crop residual biomass energy balance by considering the difference between generated and consumed energy in the process of transferring this biomass from the field to the processing center; it takes into account enterprise demand restrictions and cane planting area. For this full zero-one linear programming techniques were proposed. The model is viable for choosing sugarcane varieties that would benefit sugarcane production and industrial systems, by reducing crop residue and increasing final energy production. (c) 2006 Published by Elsevier Ltd.

Optimum design of microirrigation systems in sloping lands

When an area to be irrigated has a high slope gradient in the manifold line direction, an option is to use a tapered pipeline to economize on pipe costs and to keep pressure head variations within desired limits. The objective of this paper is to develop a linear optimization model to design a microirrigation system with tapered, downhill manifold lines, minimizing the equivalent annual cost of the hydraulic network and the annual pumping cost, and maximizing the emission uniformity previously established to the subunit. The input data are irrigation system layout, cost of all hydraulic network components, and electricity price. The output data are equivalent annual cost, pipeline diameter in each line of the system, pressure head in each node, and total operating pressure head. To illustrate its capability, the model is applied in a citrus orchard in Sao, Paulo State, Brazil, considering slopes of 3, 6, and 9%. The model proved to be efficient in the design of the irrigation system in terms of the emission uniformity desired.

TIME-OPTIMAL GEOMAGNETIC ATTITUDE MANEUVERS OF AN AXISYMMETRICAL SPINNING SATELLITE

A formulation used to determine the time-optimal geomagnetic attitude maneuvers subject to dynamic and geometric constraints is proposed in this paper. This was obtained by a direct search procedure based on a control function parametrization method, using linear programming to obtain numerical suboptimal solutions by linear perturbation. Due to its characteristics it can be used in small computers and to generate computer programs of general application. The dynamic modeling, the magnetic torque model and the suboptimal control procedure are presented. Simulation runs have verified the feasibility of the formulation thus derived and have shown a notable improvement in performance.

Optimized Allocation of Control and Protective Devices in Electric Distribution Systems

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)