Despacho econômico via programação dinâmica upstream-downstream
| Ano de defesa: | 2025 |
|---|---|
| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
[s.n.]
|
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
|
| Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
| País: |
Não Informado pela instituição
|
| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://hdl.handle.net/20.500.12733/32640 |
Resumo: | Orientador: Christiano Lyra Filho |
| id |
UNICAMP-30_4545c4b9dcc8c70afb13b40b2fcb94ee |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai::1504665 |
| network_acronym_str |
UNICAMP-30 |
| network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) |
| repository_id_str |
|
| spelling |
Despacho econômico via programação dinâmica upstream-downstreamUpstream-downstream dynamic programming in economic dispatch problemsProgramação dinâmicaFluxo de potência ótimoProgramação estocásticaOtimização combinatóriaDynamic programmingOptimal power flowStochastic programmingCombinatorial optimizationOrientador: Christiano Lyra FilhoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoResumo: Este trabalho estuda a aplicação eficiente do método de programação dinâmica upstream-downstream em problemas de despacho econômico envolvendo múltiplas unidades de geração distribuída em redes radiais. O despacho econômico é um problema de otimização no qual, dado um sistema de distribuição ou transmissão e unidades geradoras, busca-se determinar quais unidades devem ser ativadas e qual a quantidade de energia que cada uma deve fornecer, com o objetivo de atender a demanda ao menor custo possível, respeitando as restrições operacionais e físicas do sistema. Esse problema, classificado como um problema de fluxo de potência ótimo, é caracterizado por ser não linear, não convexo e incorporar variáveis tanto contínuas quanto inteiras. A solução desse tipo de problema é desafiadora, devido à dificuldade em garantir soluções próximas do ótimo global em problemas não convexos, além das complexidades computacionais associadas à otimização inteira. Diante desses desafios, a literatura apresenta diversas técnicas, desde linearizações e convexificações para aplicação de algoritmos clássicos até o uso de meta-heurísticas, métodos híbridos e outras abordagens. Cada estratégia apresenta vantagens e desvantagens que precisam ser avaliadas de acordo com o tipo de problema, normalmente resultando em um trade-off entre a qualidade da solução e a complexidade computacional. Na dissertação, detalhamos como modelar e resolver o problema via programação dinâmica upstream-downstream, método que consiste em dividir o problema em estágios e calcular os custos ótimos em cada etapa utilizando uma generalização das equações recursivas de Hamilton-Jacobi-Bellman. Demonstramos que através da programação dinâmica e com as adaptações adequadas, é possível obter soluções de alta qualidade e em menor tempo computacional, quando comparadas aos resultados de solvers comerciais de programação não linear inteira mista. Exploramos o problema de despacho econômico no cenário determinístico, em que as demandas de energia elétrica são previamente conhecidas. Além disso, mostramos como o algoritmo pode ser reformulado para o caso estocástico, no qual as demandas de energia são tratadas como variáveis aleatórias independentes. Essa reformulação permite ao algoritmo considerar diferentes cenários de demandas e fornecer soluções mais robustas, levando em conta as incertezas no consumo de energiaAbstract: This work studies the efficient application of the upstream-downstream dynamic programming method to economic dispatch problems involving multiple distributed generation units in radial networks. Economic dispatch is an optimization problem in which, given a distribution or transmission system and generating units, the goal is to determine which units should be activated and the amount of energy each should supply to meet demand at the lowest possible cost, while respecting the system’s operational and physical constraints. This problem, classified as an optimal power flow problem, is characterized by being nonlinear, non-convex, and involving both continuous and integer variables. Solving this type of problem is challenging due to the difficulty in guaranteeing solutions close to the global optimum in non-convex problems, as well as the computational complexities associated with integer optimization. Given these challenges, the literature presents several techniques, ranging from linearizations and convexifications for applying classical algorithms to using metaheuristics, hybrid methods, and other approaches. Each strategy presents advantages and disadvantages that must be evaluated according to the type of problem, usually resulting in a trade-off between solution quality and computational complexity. In this dissertation, we detail how to model and solve the problem using the upstream-downstream dynamic programming method, which consists of dividing the problem into stages and computing the optimal costs at each stage using a generalization of the Hamilton-Jacobi-Bellman recursive equations. We demonstrate that through dynamic programming, and with the appropriate adaptations, it is possible to obtain high-quality solutions in less computational time when compared to the results obtained from commercial mixed-integer nonlinear programming solvers. We explore the economic dispatch problem in the deterministic scenario, where electricity demands are known in advance. Furthermore, we show how the algorithm can be reformulated for the stochastic case, in which electricity demands are treated as independent random variables. This reformulation allows the algorithm to consider different demand scenarios and provide more robust solutions, considering the uncertainties in energy consumptionAbertoMestradoAutomaçãoMestre em Engenharia ElétricaCAPES001[s.n.]Lyra Filho, Christiano, 1951-Poldi, Kelly CristinaUsberti, Fábio LuizUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASFerreira, José Carlos, 1995-20252025-04-11T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (124 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/32640FERREIRA, José Carlos. Despacho econômico via programação dinâmica upstream-downstream. 2025. 1 recurso online (124 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: 20.500.12733/32640. Acesso em: 29 set. 2025.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1504665Cover: https://repositorio.unicamp.br/capa/capa?codigo=1504665Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2025-09-26T10:52:46Zoai::1504665Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2025-09-26T10:52:46Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false |
| dc.title.none.fl_str_mv |
Despacho econômico via programação dinâmica upstream-downstream Upstream-downstream dynamic programming in economic dispatch problems |
| title |
Despacho econômico via programação dinâmica upstream-downstream |
| spellingShingle |
Despacho econômico via programação dinâmica upstream-downstream Ferreira, José Carlos, 1995- Programação dinâmica Fluxo de potência ótimo Programação estocástica Otimização combinatória Dynamic programming Optimal power flow Stochastic programming Combinatorial optimization |
| title_short |
Despacho econômico via programação dinâmica upstream-downstream |
| title_full |
Despacho econômico via programação dinâmica upstream-downstream |
| title_fullStr |
Despacho econômico via programação dinâmica upstream-downstream |
| title_full_unstemmed |
Despacho econômico via programação dinâmica upstream-downstream |
| title_sort |
Despacho econômico via programação dinâmica upstream-downstream |
| author |
Ferreira, José Carlos, 1995- |
| author_facet |
Ferreira, José Carlos, 1995- |
| author_role |
author |
| dc.contributor.none.fl_str_mv |
Lyra Filho, Christiano, 1951- Poldi, Kelly Cristina Usberti, Fábio Luiz Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS |
| dc.contributor.author.fl_str_mv |
Ferreira, José Carlos, 1995- |
| dc.subject.por.fl_str_mv |
Programação dinâmica Fluxo de potência ótimo Programação estocástica Otimização combinatória Dynamic programming Optimal power flow Stochastic programming Combinatorial optimization |
| topic |
Programação dinâmica Fluxo de potência ótimo Programação estocástica Otimização combinatória Dynamic programming Optimal power flow Stochastic programming Combinatorial optimization |
| description |
Orientador: Christiano Lyra Filho |
| publishDate |
2025 |
| dc.date.none.fl_str_mv |
2025 2025-04-11T00:00:00Z |
| dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| format |
masterThesis |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://hdl.handle.net/20.500.12733/32640 FERREIRA, José Carlos. Despacho econômico via programação dinâmica upstream-downstream. 2025. 1 recurso online (124 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: 20.500.12733/32640. Acesso em: 29 set. 2025. |
| url |
https://hdl.handle.net/20.500.12733/32640 |
| identifier_str_mv |
FERREIRA, José Carlos. Despacho econômico via programação dinâmica upstream-downstream. 2025. 1 recurso online (124 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: 20.500.12733/32640. Acesso em: 29 set. 2025. |
| dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
| language |
por |
| dc.relation.none.fl_str_mv |
https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1504665 Cover: https://repositorio.unicamp.br/capa/capa?codigo=1504665 Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDF |
| dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf 1 recurso online (124 p.) : il., digital, arquivo PDF. |
| dc.publisher.none.fl_str_mv |
[s.n.] |
| publisher.none.fl_str_mv |
[s.n.] |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) instacron:UNICAMP |
| instname_str |
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) |
| instacron_str |
UNICAMP |
| institution |
UNICAMP |
| reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) |
| collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) |
| repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) |
| repository.mail.fl_str_mv |
sbubd@unicamp.br |
| _version_ |
1844628734526619648 |