Funções penalidade para variáveis discretas e o problema de fluxo de potência ótimo reativo

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Mazal, Camila Mara Nardello [UNESP]
Orientador(a): Baptista, Edméa Cássia [UNESP], Nepomuceno, Leonardo
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/191282
Resumo: O problema de fluxo de potência ótimo reativo é representado matematicamente por um problema de otimização não linear, restrito, não convexo, de grande porte e com variáveis de controle contínuas e discretas. A representação dos taps dos transformadores em fase e das susceptâncias shunt dos bancos de capacitores/reatores do sistema como variáveis discretas, torna o problema mais próximo da realidade. Entretanto, problemas de otimização não linear com variáveis discretas apresentam dificuldades em sua resolução, as quais são impostas pelas variáveis discretas. Uma das técnicas para sua resolução consiste em utilizar funções penalidades para tratar as variáveis discretas. Desta forma, transforma-se o problema discreto em uma sequência de problemas contínuos, e o método primal-dual barreira logarítmica pode ser utilizado para resolver esses problemas. Neste trabalho o objetivo é analisar a convergência do método de penalidade para variáveis discretas aplicado ao problema de fluxo de potência ótimo reativo, ao se utilizar diferentes funções penalidade e a combinação delas. Testes computacionais foram realizados com um exemplo númérico e com os sistemas elétricos IEEE 14, 30 e 118 barras, utilizando o pacote de otimização KNITRO em interface com o software GAMS. Os resultados demonstram que a combinação de diferentes funções penalidade para o tratamento das variáveis discretas é promissora.
id UNSP_ecbf23894b97b3e29d7e41c524ac3f82
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/191282
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str
spelling Mazal, Camila Mara Nardello [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Baptista, Edméa Cássia [UNESP]Nepomuceno, Leonardo2020-01-06T13:26:37Z2020-01-06T13:26:37Z2019-11-07http://hdl.handle.net/11449/19128200092816433004056087P2O problema de fluxo de potência ótimo reativo é representado matematicamente por um problema de otimização não linear, restrito, não convexo, de grande porte e com variáveis de controle contínuas e discretas. A representação dos taps dos transformadores em fase e das susceptâncias shunt dos bancos de capacitores/reatores do sistema como variáveis discretas, torna o problema mais próximo da realidade. Entretanto, problemas de otimização não linear com variáveis discretas apresentam dificuldades em sua resolução, as quais são impostas pelas variáveis discretas. Uma das técnicas para sua resolução consiste em utilizar funções penalidades para tratar as variáveis discretas. Desta forma, transforma-se o problema discreto em uma sequência de problemas contínuos, e o método primal-dual barreira logarítmica pode ser utilizado para resolver esses problemas. Neste trabalho o objetivo é analisar a convergência do método de penalidade para variáveis discretas aplicado ao problema de fluxo de potência ótimo reativo, ao se utilizar diferentes funções penalidade e a combinação delas. Testes computacionais foram realizados com um exemplo númérico e com os sistemas elétricos IEEE 14, 30 e 118 barras, utilizando o pacote de otimização KNITRO em interface com o software GAMS. Os resultados demonstram que a combinação de diferentes funções penalidade para o tratamento das variáveis discretas é promissora.The reactive optimal power flow problem is mathematically represented by a nonlinear, constrained, nonconvex, large scale optimization problem with continuous and discrete control variables. The representation of the in-phase transformers taps and/or the shunt susceptances of capacitor/reactor Banks of the system, as discrete variables, make the problem closer to reality. Nonlinear optimization problems with discrete variables are difficulty to solve, due to the discrete variables. One of the soluction techniques consist in using penalty functions to treat the discrete variables. Thus, the discrete problem is transformed in a sequence of continuous problems, and the primal dual logarithmic barrier method can be used to solve these problems. In this work the objective is to analyze the convergence of the penalty method for discrete variables applied to the reactive optimal power flow problem, by using different penalty functions and the mixture of them. Computational tests have been carried out with a numerical example and with the IEEE 14, 30 and 118 buses electrical systems, using the KNITRO optimization package in interface with the GAMS software. The results show that a mixture of different penalty functions for treatment of discrete variable is advantageous.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)309780/2017-9porUniversidade Estadual Paulista (Unesp)Fluxo de potência ótimo reativoMétodo primal-dual barreira logarítmicaVariáveis discretasFunção penalidadeReactive optimum power flowPrimal-dual logarithmic barrier methodDiscrete variablesPenalty functionFunções penalidade para variáveis discretas e o problema de fluxo de potência ótimo reativoPenalty functions for discrete variables and reactive optimal power flow probleminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESPEngenharia Elétrica - FEBAutomaçãoSistemas de energiaUniversidade Estadual Paulista (UNESP), Faculdade de Engenharia, BauruOnlineBanca públicaPublication47f5cbd3-e1a4-4967-9c9f-2747e6720d28virtual::73735-147f5cbd3-e1a4-4967-9c9f-2747e6720d28virtual::73735-1432ad877-0d22-4d07-b4f0-b71312acee02virtual::184240-1432ad877-0d22-4d07-b4f0-b71312acee02virtual::184240-1THUMBNAILmazal_cmn_me_bauru.pdf.jpgWritten by FormatFilter org.dspace.app.mediafilter.PDFBoxThumbnail on 2023-12-25T06:21:52Z (GMT).Generated Thumbnailimage/jpeg2690https://repositorio.unesp.br/bitstreams/1a2c3919-e570-4a20-a86f-39992dd54baa/downloadbe2d8232fb4151a56b1c48e6861e7b67MD55falseAnonymousREADORIGINALmazal_cmn_me_bauru.pdfmazal_cmn_me_bauru.pdfapplication/pdf1374364https://repositorio.unesp.br/bitstreams/7bf862ca-b3eb-4253-8070-365de4691925/downloadb848a70f548d406bdafab9079b09d4ebMD53trueAnonymousREADLICENSElicense.txtWritten by org.dspace.content.LicenseUtilstext/plain; charset=utf-83065https://repositorio.unesp.br/bitstreams/b974541e-6ec9-40bb-a2b2-84bbc07868a8/downloada860e229c9093efb36228eb61eb2a136MD52falseAnonymousREADTEXTmazal_cmn_me_bauru.pdf.txtWritten by FormatFilter org.dspace.app.mediafilter.TikaTextExtractionFilter on 2023-12-25T06:21:52Z (GMT).Extracted texttext/plain104795https://repositorio.unesp.br/bitstreams/13bc551e-c6d7-4e0a-9f0c-e82aa1dc0eac/downloadaf8ac068e7f41fc4e346ed213f48583dMD54falseAnonymousREAD11449/1912822026-01-26T12:21:46.483914Zopen.accessoai:repositorio.unesp.br:11449/191282https://repositorio.unesp.brRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestrepositoriounesp@unesp.bropendoar:29462026-01-26T12:21:46Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)falseTElDRU7Dh0EgUEFSQSBBIERJU1BPTklCSUxJWkHDh8ODTyBPTkxJTkUgREUgRElTU0VSVEHDh8ODTyBPVSBERSBURVNFIFNVQk1FVElEQSBBTyBSRVBPU0lUw5NSSU8gSU5TVElUVUNJT05BTCBVTkVTUA0KDQoxLiBBbyBjb25jb3JkYXIgY29tIGVzdGEgbGljZW7Dp2EsIGV1LCBDYW1pbGEgTWFyYSBOYXJkZWxsbyBNYXphbCAoY2FtaWxhbmFyZGVsbG9AZ21haWwuY29tKSwgcmVzcG9uc8OhdmVsIHBlbG8gdHJhYmFsaG8g4oCcRnVuw6fDtWVzIHBlbmFsaWRhZGUgcGFyYSB2YXJpw6F2ZWlzIGRpc2NyZXRhcyBlIG8gcHJvYmxlbWEgZGUgZmx1eG8gZGUgcG90w6puY2lhIMOzdGltbyByZWF0aXZv4oCdIHBvciBtaW0gc3VibWV0aWRvIGFvIFJlcG9zaXTDs3JpbyBJbnN0aXR1Y2lvbmFsIFVORVNQIGUgZGVzZW52b2x2aWRvIG5vIMOibWJpdG8gZGUgdW0gZG9zIHByb2dyYW1hcyBkZSBww7NzLWdyYWR1YcOnw6NvIGRhIFVuaXZlcnNpZGFkZSBFc3RhZHVhbCBQYXVsaXN0YSDigJxKw7psaW8gZGUgTWVzcXVpdGEgRmlsaG/igJ0gKFVORVNQKToNCg0KYSkgYXRlc3RvIHNlciBvIHJlc3BvbnPDoXZlbCBsZWdhbCBwZWxvIHRyYWJhbGhvIHN1Ym1ldGlkbyBlIHBlbG9zIGRhZG9zIGluZm9ybWFkb3MgZHVyYW50ZSBhIHN1Ym1pc3PDo287DQoNCmIpIGF0ZXN0byBxdWUgbyB0cmFiYWxobyBzdWJtZXRpZG8gbsOjbyBpbmZyaW5nZSBsZWlzIGRlIGRpcmVpdG8gYXV0b3JhbDsNCg0KYykgYXRlc3RvIHF1ZSBvIHRyYWJhbGhvIHN1Ym1ldGlkbyBuw6NvIGNvbnTDqW0gcXVhbHF1ZXIgaW5mb3JtYcOnw6NvIGNvbmZpZGVuY2lhbCBtaW5oYSBvdSBkZSB0ZXJjZWlyb3M7DQoNCmQpIGF0ZXN0byBxdWUsIHNlIG9idGl2ZSBmaW5hbmNpYW1lbnRvIHBhcmEgbyBkZXNlbnZvbHZpbWVudG8gZG8gdHJhYmFsaG8gc3VibWV0aWRvLCBpbmZvcm1laSBhIGFnw6puY2lhIGRlIGZvbWVudG8gZSBvIG7Dum1lcm8gZG8gZmluYW5jaWFtZW50byBkdXJhbnRlIGEgc3VibWlzc8OjbzsNCg0KZSkgYXRlc3RvIHF1ZSBhIHZlcnPDo28gZG8gdHJhYmFsaG8gcHJlc2VudGUgbm8gYXJxdWl2byBzdWJtZXRpZG8gw6kgYSB2ZXJzw6NvIGRlZmluaXRpdmEgcXVlIGluY2x1aSBhcyBhbHRlcmHDp8O1ZXMgZGVjb3JyZW50ZXMgZGEgZGVmZXNhLCBzZSBob3V2ZSBhbGd1bWE7DQoNCmYpIGF0ZXN0byBxdWUgYSB2ZXJzw6NvIGRvIHRyYWJhbGhvIHByZXNlbnRlIG5vIGFycXVpdm8gc3VibWV0aWRvIHNlcsOhIGEgbWVzbWEgdmVyc8OjbyBpbXByZXNzYSBlbnRyZWd1ZSBuYSBTZcOnw6NvIFTDqWNuaWNhIGRlIFDDs3MtR3JhZHVhw6fDo28gY29tIGEgcXVhbCBvIHByb2dyYW1hIGRlIHDDs3MtZ3JhZHVhw6fDo28gZW0gcXVlIG8gdHJhYmFsaG8gZm9pIGRlc2Vudm9sdmlkbyBlc3TDoSB2aW5jdWxhZG87DQoNCmcpIGNvbmNlZG8gw6AgVW5pdmVyc2lkYWRlIEVzdGFkdWFsIFBhdWxpc3RhIOKAnErDumxpbyBkZSBNZXNxdWl0YSBGaWxob+KAnSBvIGRpcmVpdG8gbsOjbyBleGNsdXNpdm8gZGUgZGlzcG9uaWJpbGl6YXIsIGRlIGNvcGlhciBlIGRlIGRpc3RyaWJ1aXIsIHBvciBtZWlvIGRlIHNldXMgYW1iaWVudGVzIGluc3RpdHVjaW9uYWlzIGRlIGFjZXNzbyByZXN0cml0byBvdSBhYmVydG8gYW8gcMO6YmxpY28gZ2VyYWwsIHNlbSByZXNzYXJjaW1lbnRvIGRlIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzLCBvIHRyYWJhbGhvIHN1Ym1ldGlkbyBlIG9zIGRhZG9zIGluZm9ybWFkb3MgZHVyYW50ZSBhIHN1Ym1pc3PDo287DQoNCmgpIGNvbmNlZG8gw6AgVW5pdmVyc2lkYWRlIEVzdGFkdWFsIFBhdWxpc3RhIOKAnErDumxpbyBkZSBNZXNxdWl0YSBGaWxob+KAnSBvIGRpcmVpdG8gbsOjbyBleGNsdXNpdm8gZGUgcmVhbGl6YXIgcXVhaXNxdWVyIGFsdGVyYcOnw7VlcyBuYSBtw61kaWEgb3Ugbm8gZm9ybWF0byBkbyBhcnF1aXZvIHBhcmEgcHJvcMOzc2l0b3MgZGUgcHJlc2VydmHDp8OjbyBkaWdpdGFsLCBkZSBhY2Vzc2liaWxpZGFkZSBlIGRlIG1lbGhvciBpZGVudGlmaWNhw6fDo28gZG8gdHJhYmFsaG8gc3VibWV0aWRvLCBkZXNkZSBxdWUgbsOjbyBzZWphIGFsdGVyYWRvIHNldSBjb250ZcO6ZG8gaW50ZWxlY3R1YWwuDQoNCjIuIEEgVW5pdmVyc2lkYWRlIEVzdGFkdWFsIFBhdWxpc3RhIOKAnErDumxpbyBkZSBNZXNxdWl0YSBGaWxob+KAnSBzZSBjb21wcm9tZXRlIGE6DQoNCmEpIGZvcm5lY2VyIHVtYSBpZGVudGlmaWNhw6fDo28gY2xhcmEgZG8gbm9tZSBkbyBhdXRvciBkdXJhbnRlIGEgZGlzcG9uaWJpbGl6YcOnw6NvLCBlbSBhbWJpZW50ZSBpbnN0aXR1Y2lvbmFsLCBkbyB0cmFiYWxobyBzdWJtZXRpZG87DQoNCmIpIHNlIG5lY2Vzc8OhcmlvLCByZWFsaXphciBhbHRlcmHDp8O1ZXMgbm9zIGRhZG9zIGluZm9ybWFkb3MgZHVyYW50ZSBhIHN1Ym1pc3PDo28gcGFyYSBxdWUgbWVsaG9yIHJlcHJlc2VudGVtIGUgaWRlbnRpZmlxdWVtIG8gdHJhYmFsaG8gc2VtLCBubyBlbnRhbnRvLCBjb21wcm9tZXRlciBzZXUgY29udGXDumRvIGludGVsZWN0dWFsOw0KDQpjKSByZXNwZWl0YXIgYSBkZWNpc8OjbyBkbyBhdXRvciBzb2JyZSBhIHZlcnPDo28gcXVlIGRldmVyw6Egc2VyIGRpc3BvbmliaWxpemFkYSBpbWVkaWF0YW1lbnRlIGFww7NzIG8gYWNlaXRlIGRhIHN1Ym1pc3PDo28sIHNlamEgZWxhIGEgdmVyc8OjbyBpbnRlZ3JhbCBvdSBwYXJjaWFsOw0KDQpkKSByZXNwZWl0YXIgbyBwcmF6byBkZWZpbmlkbyBwZWxvIGF1dG9yIHBhcmEgYSBkaXNwb25pYmlsaXphw6fDo28gZG8gY29udGXDumRvIGludGVncmFsLCBjYXNvIG8gYXV0b3IgdGVuaGEgb3B0YWRvIHBlbGEgZGlzcG9uaWJpbGl6YcOnw6NvIGltZWRpYXRhIGFwZW5hcyBkbyBjb250ZcO6ZG8gcGFyY2lhbCBlIG8gcHJhem8gZGVmaW5pZG8gZXN0ZWphIGRlbnRybyBkZSAyIChkb2lzKSBhbm9zIGFww7NzIGEgZGVmZXNhOw0KDQplKSBuw6NvIHJlYWxpemFyIGFsdGVyYcOnw7VlcyBubyBhcnF1aXZvIGVudmlhZG8gYWzDqW0gZGFxdWVsYXMgZGVzY3JpdGFzIG5lc3RhIGxpY2Vuw6dhLg0KDQpTw6NvIFBhdWxvLCBUaHUgSmFuIDAyIDE1OjUwOjMyIEJSU1QgMjAyMC4=
dc.title.pt.fl_str_mv Funções penalidade para variáveis discretas e o problema de fluxo de potência ótimo reativo
dc.title.alternative.en.fl_str_mv Penalty functions for discrete variables and reactive optimal power flow problem
title Funções penalidade para variáveis discretas e o problema de fluxo de potência ótimo reativo
spellingShingle Funções penalidade para variáveis discretas e o problema de fluxo de potência ótimo reativo
Mazal, Camila Mara Nardello [UNESP]
Fluxo de potência ótimo reativo
Método primal-dual barreira logarítmica
Variáveis discretas
Função penalidade
Reactive optimum power flow
Primal-dual logarithmic barrier method
Discrete variables
Penalty function
title_short Funções penalidade para variáveis discretas e o problema de fluxo de potência ótimo reativo
title_full Funções penalidade para variáveis discretas e o problema de fluxo de potência ótimo reativo
title_fullStr Funções penalidade para variáveis discretas e o problema de fluxo de potência ótimo reativo
title_full_unstemmed Funções penalidade para variáveis discretas e o problema de fluxo de potência ótimo reativo
title_sort Funções penalidade para variáveis discretas e o problema de fluxo de potência ótimo reativo
author Mazal, Camila Mara Nardello [UNESP]
author_facet Mazal, Camila Mara Nardello [UNESP]
author_role author
dc.contributor.institution.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.contributor.author.fl_str_mv Mazal, Camila Mara Nardello [UNESP]
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Baptista, Edméa Cássia [UNESP]
Nepomuceno, Leonardo
contributor_str_mv Baptista, Edméa Cássia [UNESP]
Nepomuceno, Leonardo
dc.subject.por.fl_str_mv Fluxo de potência ótimo reativo
Método primal-dual barreira logarítmica
Variáveis discretas
Função penalidade
topic Fluxo de potência ótimo reativo
Método primal-dual barreira logarítmica
Variáveis discretas
Função penalidade
Reactive optimum power flow
Primal-dual logarithmic barrier method
Discrete variables
Penalty function
dc.subject.eng.fl_str_mv Reactive optimum power flow
Primal-dual logarithmic barrier method
Discrete variables
Penalty function
description O problema de fluxo de potência ótimo reativo é representado matematicamente por um problema de otimização não linear, restrito, não convexo, de grande porte e com variáveis de controle contínuas e discretas. A representação dos taps dos transformadores em fase e das susceptâncias shunt dos bancos de capacitores/reatores do sistema como variáveis discretas, torna o problema mais próximo da realidade. Entretanto, problemas de otimização não linear com variáveis discretas apresentam dificuldades em sua resolução, as quais são impostas pelas variáveis discretas. Uma das técnicas para sua resolução consiste em utilizar funções penalidades para tratar as variáveis discretas. Desta forma, transforma-se o problema discreto em uma sequência de problemas contínuos, e o método primal-dual barreira logarítmica pode ser utilizado para resolver esses problemas. Neste trabalho o objetivo é analisar a convergência do método de penalidade para variáveis discretas aplicado ao problema de fluxo de potência ótimo reativo, ao se utilizar diferentes funções penalidade e a combinação delas. Testes computacionais foram realizados com um exemplo númérico e com os sistemas elétricos IEEE 14, 30 e 118 barras, utilizando o pacote de otimização KNITRO em interface com o software GAMS. Os resultados demonstram que a combinação de diferentes funções penalidade para o tratamento das variáveis discretas é promissora.
publishDate 2019
dc.date.issued.fl_str_mv 2019-11-07
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2020-01-06T13:26:37Z
dc.date.available.fl_str_mv 2020-01-06T13:26:37Z
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 http://hdl.handle.net/11449/191282
dc.identifier.aleph.none.fl_str_mv 000928164
dc.identifier.capes.none.fl_str_mv 33004056087P2
url http://hdl.handle.net/11449/191282
identifier_str_mv 000928164
33004056087P2
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.unesp.br/bitstreams/1a2c3919-e570-4a20-a86f-39992dd54baa/download
https://repositorio.unesp.br/bitstreams/7bf862ca-b3eb-4253-8070-365de4691925/download
https://repositorio.unesp.br/bitstreams/b974541e-6ec9-40bb-a2b2-84bbc07868a8/download
https://repositorio.unesp.br/bitstreams/13bc551e-c6d7-4e0a-9f0c-e82aa1dc0eac/download
bitstream.checksum.fl_str_mv be2d8232fb4151a56b1c48e6861e7b67
b848a70f548d406bdafab9079b09d4eb
a860e229c9093efb36228eb61eb2a136
af8ac068e7f41fc4e346ed213f48583d
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv repositoriounesp@unesp.br
_version_ 1878343993243205632