Um método para determinação de pontos de operação com diversidade em linha digital de assinante usando balanceamento de espectro e algoritmo evolucionário

Este trabalho apresenta um método para encontrar um conjunto de pontos de operação, os quais são ótimos de Pareto com diversidade, para linhas digitais de assinante (DSL - digital subscriber line). Em diversos trabalhos encontrados na literatura, têm sido propostos algoritmos para otimização da transmissão de dados em linhas DSL, que fornecem como resultado apenas um ponto de operação para os modems. Esses trabalhos utilizam, em geral, algoritmos de balanceamento de espectro para resolver um problema de alocação de potência, o que difere da abordagem apresentada neste trabalho. O método proposto, chamado de diverseSB , utiliza um processo híbrido composto de um algoritmo evolucionário multiobjetivo (MOEA - multi-objective evolutionary algorithm), mais precisamente, um algoritmo genético com ordenamento por não-dominância (NSGA-II - Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm II), e usando ainda, um algoritmo de balanceamento de espectro. Os resultados obtidos por simulações mostram que, para uma dada diversidade, o custo computacional para determinar os pontos de operação com diversidade usando o algoritmo diverseSB proposto é muito menor que métodos de busca de “força bruta”. No método proposto, o NSGA-II executa chamadas ao algoritmo de balanceamento de espectro adotado, por isso, diversos testes envolvendo o mesmo número de chamadas ao algoritmo foram realizadas com o método diverseSB proposto e o método de busca por força bruta, onde os resultados obtidos pelo método diverseSB proposto foram bem superiores do que os resultados do método de busca por força bruta. Por exemplo, o método de força bruta realizando 1600 chamadas ao algoritmo de balanceamento de espectro, obtém um conjunto de pontos de operação com diversidade semelhante ao do método diverseSB proposto com 535 chamadas.

Projeto multicritério de filtros harmônicos passivos para instalações industriais utilizando técnicas de inteligência computacional

Devido ao auge do crescimento industrial na Região Norte e, em especial, o Pólo Industrial de Manaus (PIM), são necessários obter ferramentas matemáticas que facilitem ao especialista tomar decisões sobre a seleção e dimensionamento dos filtros harmônicos que proporcionam neutralizar os efeitos prejudiciais dos harmônicos gerados pelas cargas não lineares da indústria e alcançar conformidade com os padrões das normas de qualidade de energia correspondentes. Além disso, como os filtros harmônicos passivos têm a capacidade de gerar potência reativa à rede, estes meios são eficazes compensadores de potência reativa e, portanto, podem conseguir uma economia significativa no faturamento de energia elétrica consumida por essas instalações industriais. Esta tese tem como objetivo geral desenvolver um método matemático e uma ferramenta computacional para a seleção da configuração e parâmetros do projeto de um conjunto de filtros harmônicos passivos para sistemas elétricos industriais. Nesta ótica, o problema de otimização da compensação de harmônicos por meio de filtros passivos foi formulado como um problema multiobjetivo que considera tanto os objetivos da redução da distorção harmônica como da efetividade econômica do projeto considerando as características das tarifas brasileiras. Todavia, a formulação apresentada considera as restrições relevantes impostas pelas normas brasileiras e estrangeiras. A solução computacional para este problema foi conseguida, usando o algoritmo genético NSGA-II que determina um conjunto de soluções ótimas de Pareto (Fronteira) que permitem ao projetista escolher as soluções mais adequadas para o problema. Por conseguinte, a ferramenta computacional desenvolvida tem várias novidades como: não só calcula os parâmetros que caracterizam os filtros, como também seleciona o tipo de configuração e o número de ramos do filtro em cada barra candidata de acordo com um conjunto de configurações pré-estabelecidas; têm implementada duas normas para a avaliação das restrições de qualidade de energia (Prodist-Módulo 8 e IEEE 519-92) que podem ser selecionadas pelo usuário; determina soluções com bons indicadores de desempenho para vários cenários característicos e não característicos do sistema que permitem a representação das as variações diárias da carga; das variações dos parâmetros do sistema e dos filtros; avalia o custo das contas de energia numa rede elétrica industrial que tem diferentes condições de operação (cenários característicos); e avalia o efeito econômico de filtros de harmônicos como compensadores de potência reativa. Para desenvolver a ferramenta computacional adequada desta tese, foi empregado um modelo trifásico em coordenadas de fase para redes de energia elétrica industriais e de serviços onde foram feitos vários programas utilizando várias ferramentas computacionais adicionais. Estas ferramentas compreendem um programa de varredura de freqüência, um programa do fluxo de harmônicos por injeção de correntes e um programa de fluxo de potência à freqüência fundamental. Os resultados positivos desta tese, a partir da análise de vários exemplos práticos, mostram as vantagens do método desenvolvido.

Modelos equivalentes de parques eólicos usando algoritmos genéticos

Esta dissertação apresenta uma metodologia baseada em algoritmo genético (AG) para determinar modelos dinâmicos equivalentes de parques eólicos com geradores de indução em gaiola de esquilo ( GIGE) e geradores de indução duplamente alimentados ( GIDA), apresentando parâmetros elétricos e mecânicos distintos. A técnica se baseia em uma formulação multiobjetiva solucionada por um AG para minimizar os erros quadráticos das potências ativa e reativa entre modelo de um único gerador equivalente e o modelo do parque eólico investigado. A influência do modelo equivalente do parque eólico no comportamento dinâmico dos geradores síncronos é também investigada por meio do método proposto. A abordagem é testada em um parque eólico de 10MW composto por quatro turbinas eólicas ( 2x2MW e 2x3MW), consistindo alternadamente de geradores GIGE e GIDA interligados a uma barra infinita e posteriormente a rede elétrica do IEEE 14 barras. Os resultados obtidos pelo uso do modelo dinâmico detalhado para a representação do parque eólico são comparados aos do modelo equivalente proposto para avaliar a precisão e o custo computacional do modelo proposto.

Medidas de coerência para análise de velocidade na migração em tempo

Métodos iterativos para a análise de velocidade com migração dependem das funções objetivo medirem a horizontalização dos eventos de reflexão em famílias de ponto imagem comum (CIG). A migração em tempo é um método simples de imageamento para avaliar essas funções objetivo. Usando migração em tempo, estudamos a influência da função objetivo nos resultados da análise de velocidade com migração. Propomos duas novas funções objetivo para a análise velocidade com migração: Semblance Diferencial Estendido e o produto do Semblance Clássico com o Semblance Diferencial Estendido. Experimentos numéricos, utilizando os dados Marmousoft, mostram a eficácia das novas funções objetivo em estimar modelos velocidade produzindo eventos horizontalmente alinhados nas famílias de ponto imagem comum.

Planejamento de sistemas de distribuição de energia elétrica de média tensão através de um algoritmo de busca dispersa

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Índices de confiabilidade devido a vegetação e planejamento de podas de árvores em redes de distribuição

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Espaços vetoriais e topológicos de intervalos generalizados com alguns conceitos de cálculo e otimização intervalar

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

A influência do controlador gupfc no sistema elétrico de potência visando a estabilidade a pequenas perturbações

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

A genetic algorithm for the one-dimensional cutting stock problem with setups

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

A new probabilistic canopy dynamics model (SLCD) that is suitable for evergreen and deciduous forest ecosystems

There are strong uncertainties regarding LAI dynamics in forest ecosystems in response to climate change. While empirical growth & yield models (G&YMs) provide good estimations of tree growth at the stand level on a yearly to decennial scale, process-based models (PBMs) use LAI dynamics as a key variable for enabling the accurate prediction of tree growth over short time scales. Bridging the gap between PBMs and G&YMs could improve the prediction of forest growth and, therefore, carbon, water and nutrient fluxes by combining modeling approaches at the stand level.Our study aimed to estimate monthly changes of leaf area in response to climate variations from sparse measurements of foliage area and biomass. A leaf population probabilistic model (SLCD) was designed to simulate foliage renewal. The leaf population was distributed in monthly cohorts, and the total population size was limited depending on forest age and productivity. Foliage dynamics were driven by a foliation function and the probabilities ruling leaf aging or fall. Their formulation depends on the forest environment.The model was applied to three tree species growing under contrasting climates and soil types. In tropical Brazilian evergreen broadleaf eucalypt plantations, the phenology was described using 8 parameters. A multi-objective evolutionary algorithm method (MOEA) was used to fit the model parameters on litterfall and LAI data over an entire stand rotation. Field measurements from a second eucalypt stand were used to validate the model. Seasonal LAI changes were accurately rendered for both sites (R-2 = 0.898 adjustment, R-2 = 0.698 validation). Litterfall production was correctly simulated (R-2 = 0.562, R-2 = 0.4018 validation) and may be improved by using additional validation data in future work. In two French temperate deciduous forests (beech and oak), we adapted phenological sub-modules of the CASTANEA model to simulate canopy dynamics, and SLCD was validated using LAI measurements. The phenological patterns were simulated with good accuracy in the two cases studied. However, IA/max was not accurately simulated in the beech forest, and further improvement is required.Our probabilistic approach is expected to contribute to improving predictions of LAI dynamics. The model formalism is general and suitable to broadleaf forests for a large range of ecological conditions. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

An unequivocal normalization-based paradigm to solve dynamic economic and emission active-reactive OPF (optimal power flow)

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

Model updating of the non-linear vibrating structures through Volterra series and proper orthogonal decomposition

Classical procedures for model updating in non-linear mechanical systems based on vibration data can fail because the common linear metrics are not sensitive for non-linear behavior caused by gaps, backlash, bolts, joints, materials, etc. Several strategies were proposed in the literature in order to allow a correct representative model of non-linear structures. The present paper evaluates the performance of two approaches based on different objective functions. The first one is a time domain methodology based on the proper orthogonal decomposition constructed from the output time histories. The second approach uses objective functions with multiples convolutions described by the first and second order discrete-time Volterra kernels. In order to discuss the results, a benchmark of a clamped-clamped beam with an pre-applied static load is simulated and updated using proper orthogonal decomposition and Volterra Series. The comparisons and discussions of the results show the practical applicability and drawbacks of both approaches.

Localização e preço de contrato ótimo da geração distribuída em sistemas de distribuição radiais de energia elétrica

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Aplicação da moderna teoria do Portfólio em ativos não financeiros

The Markowitz's objective functions, Value-at-Risk and Conditional Value-at-Risk, are largely used tools in the financial Market for portfolio optimization. This paper tries to analyze these functions having as a target to adapt them for application in non-financial assets portfolios. The paper uses as an example the Electricity Market to analyze and optimize a fictitious investment portfolio of a possible electric power utility. Showing that, besides being possible, which considerations must be taken and which analysis must be made to apply the Modern Portfolio Theory in the non-financial universe

Avaliação otimizada técnica e econômica do ponto de conexão de geração distribuída em redes de média tensão

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS