Um estudo de modelos matemáticos para expansao de redes de distribuiçao de energia elétrica
Resumo
Resumo: A preocupação em empregar melhor a energia elétrica que é distribuída na cidade de Campo Mourão, interior do Paraná, deu origem a este trabalho, que propõe um estudo de modelos matemáticos para otimizar os custos com instalação de elementos que compõem uma rede de distribuição de energia elétrica ao longo de um período de planejamento, tais como cabos e alimentadores, minimizando as perdas de energia que ocorrem durante a sua distribuição, através da escolha correta da bitola do cabo que será utilizado. É apresentado neste trabalho o caminho que a energia elétrica percorre desde a sua geração até o final de seu trajeto, bem como um histórico da evolução da energia elétrica no Paraná e na cidade de Campo Mourão. Os modelos matemáticos que podem ser utilizados em problemas de distribuição de energia são exatos, ou seja, apresentam uma solução exata para o problema, ou são heurísticas, que apresentam uma solução aproximada para o problema. O programa computacional implementado neste trabalho tem por base um modelo exato, o modelo convexo. Este foi implementado no software Lingo, mas devido a um problema apresentado na sua solução, o aparecimento de anéis na rede de distribuição de energia elétrica, foi necessário desenvolver e implementar uma heurística para resolvê-lo. Desta forma chegou-se ao resultado esperado para a otimização da rede de distribuição de energia elétrica para a cidade de Campo Mourão nos dias atuais, bem como ao final dos próximos dez anos, tendo sido utilizado um estudo de previsão para a demanda futura durante este período. Palavras-chave: rede de distribuição de energia elétrica, otimização de custos, métodos exatos, métodos heurísticos. Abstract: The concern in using better the electric power that is distributed in the city of Campo Mourão, interior of Paraná, gave origin to this work, that proposes a study of mathematical models to optimize the costs with installation of elements that compose a net of electric power distribution along a planning period, such as cables and feeders, minimizing the waste of energy that happen during its distribution, through the correct choice of the gage of the cable that will be used. It is presented in this work the route that the electric power travels from its generation to the end of its itinerary, as well as a report of the evolution of the electric power in Paraná and in the city of Campo Mourão. The mathematical models that can be used in problems of distribution of energy are exact, in other words, they present an exact solution for the problem, or they are heuristic, which present an approximate solution for the problem. The computational program implemented in this work is built around an exact model, the convex model, which was implemented in the software Lingo, but due to a problem presented in its solution- the emergence of cycles in the net of electric power distribution- it was necessary to develop and implement a heuristic to solve it. This way, this study reached the expected result for the optimization of the net of electric power distribution for the city of Campo Mourão in the current days, as well as at the end of the next ten years, having been used a forecast study for the future demand during this period. Key words: net of electric power distribution, optimization of costs, exact methods, heuristic methods.
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