Computação Evolucionária em Problemas de Engenharia

Abstract

Resumo: Este capítulo propõe a determinação e a utilização de uma ordem de mérito para as unidades termoelétricas de geração como informação adicional no processo de busca bio-inspirado conhecido como colônia de formigas. Esta ordem de mérito é baseada nas informações fornecidas pelos multiplicadores de Lagrange associados às variáveis discretas de decisão, as quais são representadas através de uma função contínua. Com a ordem de mérito determinada, um percentual de indivíduos da colônia faz uso destas informações no processo de busca visando a minimização da programação diária de operação. Os resultados alcançados através das simulações indicam que as informações dos multiplicadores de Lagrange aumentaram a eciência da colônia em seu processo de busca.Palavras-chave: Multiplicadores de Lagrange, Operação de unidades termoelétricas, Despacho Térmico, Otimização por colônia de formigas.Abstract: This chapter proposes the use of a merit order as additional information in the ant colony optimization process applied to thermoelectric generation systems. This merit order is based on information provided by the Lagrange multipliers related to the discrete decision variables. Those variables are represented by a continuous function. After determining the merit order, a set of the ant colony individuals make use of that information aiming at minimizing the daily dispatch of the system. Results indicate that information obtained from Lagrange multipliers increase the eciency of the ant colony search process. IntroduçãoA programação diária da operação da geração é um dos problemas mais relevantes do setor de energia elétrica. Nessa tarefa, a meta é o atendimento da demanda ao menor custo possível através da otimização dos recursos disponíveis (Fortunato et al., 1990). A programação da operação torna-se cada vez mais relevante, não apenas para promover economia e segurança do sistema, mas também pelas seguintes razões:• As decisões de partida, parada e as dinâmicas quanto à reativação das modernas instalações geradoras são complexas e dispendiosas;• No atual modelo competitivo do setor elétrico, ganhos de pequena porcentagem tornaram-se economicamente relevantes;• Há uma variação acentuada entre as demandas em horários de pico e fora do pico.A programação diária da operação pode ser denida como sendo a determinação de uma estratégia de operação, cujo objetivo é indicar dentre todas as unidades geradoras existentes no sistema quais devem ser colocadas em operação e suas respectivas potências horárias de saída, de modo a atender a demanda de energia, satisfazendo as restrições operacionais e funcionais do sistema elétrico (Wood & Wollenberg, 1996; Padhy, 2004 Fazendo uma análise da literatura pode-se constatar que há necessidade tanto de aperfeiçoamentos dos algoritmos existentes como da elaboração de novas técnicas para a resolução do problema em questão. O que se observa, no geral, é que por um lado, um algoritmo pode ser simples, rápido, mas que apresenta mínimos locais de baixa qualidade (alto custo operacional).Por out...