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Title: Aplicação de metaheurísticas ao despacho econômico com restrições
Other Titles: Application of metaheuristics to economic dispatch with constraints
???metadata.dc.creator???: OLIVEIRA , Brunna dos Santos.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: SOUZA, Benemar Alencar de.
???metadata.dc.contributor.referee1???: NEVES, Washington Luiz Araújo.
???metadata.dc.contributor.referee2???: MOREIRA, Fernando Augusto.
Keywords: Restrições operacionais;Otimizador de equilíbrio;Otimização;Despacho econômico;Algoritmo seno-cosseno;Sine-cosine algorithm;Optimization;Operational constraints;Equilibrium optimizer;Economic dispatch
Issue Date: 14-Jul-2025
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: OLIVEIRA, Brunna dos Santos. Aplicação de metaheurísticas ao despacho econômico com restrições. 2025. 66 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2025.
???metadata.dc.description.resumo???: O Despacho Econômico (DE) é classificado como um problema cujo objetivo é a minimização dos custos associados à alocação da potência de saída das unidades geradoras, sujeita às restrições físicas e operacionais do sistema. Dentre as principais restrições destacam-se o chamado valve-point effect (VPE), as perdas associadas ao sistema de transmissão, os limites de taxa de rampa e as zonas de operação proibidas. Dois sistemas teste do IEEE, de 6 e 15 unidades geradoras termoelétricas, foram empregados para desenvolvimento da metodologia proposta, que utiliza duas metaheurísticas, o Sine-Cossine Algorithm (SCA) e o Equilibrium Optimizer (EO) separadamente. As restrições são tratadas mediante penalização da função objetivo e o critério de parada é o número máximo de iterações. Os resultados foram comparados aos de outros trabalhos presentes na literatura, que utilizaram metaheurísticas para resolver o DE nos mesmos sistemas utilizados. Ambas as metaheurísticas atenderam à demanda total da carga e às restrições operacionais. No caso do sistema de menor porte, o SCA apresentou o menor custo mínimo total dentre os trabalhos analisados, enquanto o EO forneceu um menor custo médio total ao decorrer de 50 testes. No sistema de maior porte, o EO se destacou nas duas vertentes: apresentou o menor custo mínimo e médio dentre os trabalhos analisados. Os desvios padrão obtidos em ambos os sistemas, pelos dois algoritmos, apresentaram valores relativamente elevados em comparação com os trabalhos da literatura. Essa característica é atribuída à natureza estocástica dos dois métodos, a qual foi mantida intencionalmente a fim de ampliar o alcance exploratório ao longo das execuções. Ademais, a convergência obtida para os sistemas analisados foi bastante satisfatória, o que confirma a alta capacidade de busca global e local, além de elevada eficiência de ambas as heurísticas aplicadas, as quais se mostram muito promissoras para resolução do problema de despacho econômico em sistemas estáticos de porte realista.
Abstract: Economic Dispatch (ED) is classified as a problem whose objective is to minimize the costs associated with the allocation of the output power of generating units, subject to the physical and operational constraints of the system. Among the main constraints are the so-called valvepoint effect (VPE), transmission system losses, ramp rate limits, and prohibited operating zones. Two IEEE test systems, comprising 6 and 15 thermal generating units, were employed for the development of the proposed methodology, which uses two metaheuristics: the Sine- Cosine Algorithm (SCA) and the Equilibrium Optimizer (EO) separately. The constraints are handled through penalization of the objective function, and the stopping criterion is the maximum number of iterations. The results were compared with those from other studies in literature that used metaheuristics to solve the ED problem in the same test systems. Both metaheuristics met the total load demand and the operational constraints. In the case of the smaller system, the SCA achieved the lowest total minimum cost among the analyzed studies, while the EO provided a lower average total cost over the course of 50 runs. In the larger system, the EO stood out in both aspects: it presented the lowest minimum and average costs among the studies analyzed. The standard deviations obtained in both systems, for both algorithms, showed relatively high values compared to the literature. This characteristic is attributed to the stochastic nature of the two methods, which was intentionally maintained to broaden the exploratory reach throughout the executions. Furthermore, the convergence achieved for the analyzed systems was highly satisfactory, confirming the strong global and local search capabilities, as well as the high efficiency of both applied heuristics, which prove to be very promising for solving the economic dispatch problem in static systems of realistic size.
Keywords: Restrições operacionais
Otimizador de equilíbrio
Otimização
Despacho econômico
Algoritmo seno-cosseno
Sine-cosine algorithm
Optimization
Operational constraints
Equilibrium optimizer
Economic dispatch
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Elétrica
URI: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/43317
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Elétrica.

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