Sistema inteligente para previsão de carga multinodal em sistemas elétricos de potência

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Otimização multiobjetivo na análise da integração de geração distribuída às redes de distribuição

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estratégia de decomposição aplicada ao problema de planejamento da expansão de sistemas de distribuição

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

Modelos de programação linear inteira mista para resolver problemas de otimização de sistemas de distribuição de energia elétrica radiais

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Planejamento de sistemas de distribuição de energia elétrica através de um modelo de Programação Linear Inteiro Misto (plim)

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Desenvolvimento de técnicas e modelos matemáticos para solução de problema de planejamento da expansão e operação de sistemas de distribuição de energia elétrica com geradores distribuídos

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Análise e desenvolvimento de algoritmos eficientes de programação linear para o problema de planejamento de sistemas de transmissão a longo prazo

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

Plano diretor setorial do sistema de esgotamento sanitário: alternativas de concepção para a área de maior adensamento populacional do município de Belém - PA

São propostas concepções para subsidiar o planejamento da ampliação da coleta, tratamento e destino final de esgoto no município de Belém, mais especificamente na área de maior densidade populacional, que apresenta 1.143.946 habitantes e baixo índice de atendimento com Sistema de Esgotamento Sanitário (SES). Para isso, são necessárias ações voltadas à expansão dessa infra-estrutura, o que deve ocorrer de forma sustentável, eficiente, integrada e planejada. No trabalho são analisados estudos e projetos anteriormente realizados na área em questão, diagnosticado o SES existente, elaborada a projeção populacional no período de 2005-2025 e calculada a demanda de esgoto nos próximos 20 anos, para, então, serem formuladas as alternativas de concepção. As 6 (seis) alternativas de concepção são fundamentadas na descentralização progressiva do SES, apresentando variações no número de Estações de Tratamento de Esgoto - ETEs e nas características de coleta e transposição de esgoto sanitário entre as bacias de esgotamento e de localização das ETEs. A melhor alternativa foi a de número 3 (três), que apresenta tratamento de esgoto o mais próximo do local de geração. O trabalho pretende contribuir na tomada de decisão para ampliação do SES no Município de Belém.

Previsão espacial da densidade de carga nos sistemas de distribuição de energia elétrica considerando a geometria fractal da zona urbana

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Diagnóstico ambiental das áreas de expansão urbana do município de Jaguariúna - SP

The spatial chaotic urban growth is an increasing and common problem in Brazilian cities, especially in the State of São Paulo. In order to assist the territorial expansion planning, the present study aimed to conduct the environmental diagnosis of urban expansion areas in the City of Jaguariúna – SP, bounded by the Municipal Plan. From the preparation and analysis of thematic maps, literature review and field analysis, data were collected for use and occupation, geology, geomorphology, pedology, vegetation, water resources and features surrounding the five urban sprawl existing areas. It was noted, in general, that these areas are suitable for urban occupation, since they show flat geomorphology characteristics, with flattened, medium to large hills, slightly undulated, with low slope, and soils that do not present risks to the deployment of buildings, once properly managed. It was also observed a few water bodies crossing these areas and a few areas with native vegetation beyond permanent protection areas along the rivers. By the analysis of these areas and their surroundings, it was possible to determine on which area the urbanization process can occur more quickly. Thus, the study allows the City of Jaguariúna to perform a more effective occupation planning in these areas, always aiming the sustainable development and, consequently, the improvement in population’s quality of life, as well as the maintenance of environmental quality.

Planejamento de sistemas de distribuição de energia elétrica considerando questões de confiabilidade e risco

O problema de Planejamento da Expansão de Sistemas de Distribuição (PESD) visa determinar diretrizes para a expansão da rede considerando a crescente demanda dos consumidores. Nesse contexto, as empresas distribuidoras de energia elétrica têm o papel de propor ações no sistema de distribuição com o intuito de adequar o fornecimento da energia aos padrões exigidos pelos órgãos reguladores. Tradicionalmente considera-se apenas a minimização do custo global de investimento de planos de expansão, negligenciando-se questões de confiabilidade e robustez do sistema. Como consequência, os planos de expansão obtidos levam o sistema de distribuição a configurações que são vulneráveis a elevados cortes de carga na ocorrência de contingências na rede. Este trabalho busca a elaboração de uma metodologia para inserir questões de confiabilidade e risco ao problema PESD tradicional, com o intuito de escolher planos de expansão que maximizem a robustez da rede e, consequentemente, atenuar os danos causados pelas contingências no sistema. Formulou-se um modelo multiobjetivo do problema PESD em que se minimizam dois objetivos: o custo global (que incorpora custo de investimento, custo de manutenção, custo de operação e custo de produção de energia) e o risco de implantação de planos de expansão. Para ambos os objetivos, são formulados modelos lineares inteiros mistos que são resolvidos utilizando o solver CPLEX através do software GAMS. Para administrar a busca por soluções ótimas, optou-se por programar em linguagem C++ dois Algoritmos Evolutivos: Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-2 (NSGA2) e Strength Pareto Evolutionary Algorithm-2 (SPEA2). Esses algoritmos mostraram-se eficazes nessa busca, o que foi constatado através de simulações do planejamento da expansão de dois sistemas testes adaptados da literatura. O conjunto de soluções encontradas nas simulações contém planos de expansão com diferentes níveis de custo global e de risco de implantação, destacando a diversidade das soluções propostas. Algumas dessas topologias são ilustradas para se evidenciar suas diferenças.

Detection of all four dengue serotypes in Aedes aegypti female mosquitoes collected in a rural area in Colombia

The Aedes aegypti vector for dengue virus (DENV) has been reported in urban and periurban areas. The information about DENV circulation in mosquitoes in Colombian rural areas is limited, so we aimed to evaluate the presence of DENV in Ae. aegypti females caught in rural locations of two Colombian municipalities, Anapoima and La Mesa. Mosquitoes from 497 rural households in 44 different rural settlements were collected. Pools of about 20 Ae. aegypti females were processed for DENV serotype detection. DENV in mosquitoes was detected in 74% of the analysed settlements with a pool positivity rate of 62%. The estimated individual mosquito infection rate was 4.12% and the minimum infection rate was 33.3/1,000 mosquitoes. All four serotypes were detected; the most frequent being DENV-2 (50%) and DENV-1 (35%). Two-three serotypes were detected simultaneously in separate pools. This is the first report on the co-occurrence of natural DENV infection of mosquitoes in Colombian rural areas. The findings are important for understanding dengue transmission and planning control strategies. A potential latent virus reservoir in rural areas could spill over to urban areas during population movements. Detecting DENV in wild-caught adult mosquitoes should be included in the development of dengue epidemic forecasting models.

Analysis of heuristic algorithms for the transportation model in static and multistage planning in network expansion systems

The usefulness of the application of heuristic algorithms in the transportation model, first proposed by Garver, is analysed in relation to planning for the expansion of transmission systems. The formulation of the mathematical model and the solution techniques proposed in the specialised literature are analysed in detail. Starting with the constructive heuristic algorithm proposed by Garver, an extension is made to the problem of multistage planning for transmission systems. The quality of the solutions found by heuristic algorithms for the transportation model is analysed, as are applications in problems of planning transmission systems.

On the optimal capacity expansion of electric power systems

The analysis of investment in the electric power has been the subject of intensive research for many years. The efficient generation and distribution of electrical energy is a difficult task involving the operation of a complex network of facilities, often located over very large geographical regions. Electric power utilities have made use of an enormous range of mathematical models. Some models address time spans which last for a fraction of a second, such as those that deal with lightning strikes on transmission lines while at the other end of the scale there are models which address time horizons consisting of ten or twenty years; these usually involve long range planning issues. This thesis addresses the optimal long term capacity expansion of an interconnected power system. The aim of this study has been to derive a new, long term planning model which recognises the regional differences which exist for energy demand and which are present in the construction and operation of power plant and transmission line equipment. Perhaps the most innovative feature of the new model is the direct inclusion of regional energy demand curves in the nonlinear form. This results in a nonlinear capacity expansion model. After review of the relevant literature, the thesis first develops a model for the optimal operation of a power grid. This model directly incorporates regional demand curves. The model is a nonlinear programming problem containing both integer and continuous variables. A solution algorithm is developed which is based upon a resource decomposition scheme that separates the integer variables from the continuous ones. The decompostion of the operating problem leads to an interactive scheme which employs a mixed integer programming problem, known as the master, to generate trial operating configurations. The optimum operating conditions of each trial configuration is found using a smooth nonlinear programming model. The dual vector recovered from this model is subsequently used by the master to generate the next trial configuration. The solution algorithm progresses until lower and upper bounds converge. A range of numerical experiments are conducted and these experiments are included in the discussion. Using the operating model as a basis, a regional capacity expansion model is then developed. It determines the type, location and capacity of additional power plants and transmission lines, which are required to meet predicted electicity demands. A generalised resource decompostion scheme, similar to that used to solve the operating problem, is employed. The solution algorithm is used to solve a range of test problems and the results of these numerical experiments are reported. Finally, the expansion problem is applied to the Queensland electricity grid in Australia.