Métodos de Otimização Determinísticos e Multiobjetivos em Problemas de Despacho Termo-Eólicos

• Processo: 25/08615-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2026
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2028
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Produção - Pesquisa Operacional
• Pesquisador responsável: Antonio Roberto Balbo
• Beneficiário: Antonio Roberto Balbo
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: Bauru
• Pesquisadores associados: Dylan Francis Jones ; Leonardo Nepomuceno
• Assunto(s): Otimização multiobjetivo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Método de Programação por Metas | Método de Restrições Canalizadas Progressivas | Método primal-dual de pontos interiores | Modelos de Despacho Termo-Eólico | Otimização Clássica | otimização multiobjetivo | Aplicação de métodos determinísticos e multiobjetivos de otimização em problemas não lineares e estocásticos termo-eólicos

Resumo

A produção de energia eólica destaca-se no Brasil por ser de grande importância na questão ambiental, por ajudar na redução dos gases poluentes emitidos na atmosfera ao substituir as unidades termoelétricas como fonte complementar às usinas hidroelétricas. Este projeto propõe uma nova abordagem de solução para Problemas de Despacho Termo-Eólico, os quais são problemas de otimização não linear e multimodal, que combinam a produção de energia das fontes térmica e eólica, sujeito a restrições operacionais relativas ao sistema de geração. O desenvolvimento desta abordagem explora métodos clássicos de otimização em conjunto com um método baseado em sistemas dinâmicos auxiliares, descrito na literatura para problemas restritos de otimização. Na abordagem de solução proposta, substitui-se o problema original por um sistema dinâmico auxiliar, obtido de forma que seus pontos de equilíbrio correspondam às soluções ótimas locais do problema de otimização original. Para a determinação destas soluções, será utilizado o método primal-dual de pontos interiores, que permite lidar com problemas restritos e determinar estas soluções a cada ciclo gerado pelo sistema citado. Considera-se também uma estratégia probabilística baseada na distribuição de probabilidade de Weibull, para tratar o problema de geração eólica, o qual é estocástico e dependente da velocidade do vento. A abordagem de solução proposta será aplicada para determinar múltiplos pontos de ótimos locais do Problema de Despacho Termo-Eólico, o qual é um problema de otimização multimodal, que contém múltiplos pontos de ótimos locais. Neste contexto, o método identifica diversos pontos de mínimo e, ao final, selecionará o melhor deles, com o propósito de melhorar seu desempenho à resolução do problema em destaque. Uma extensão deste método, considera métodos de otimização multiobjetivo, tais como de restrições canalizadas progressivas e de programação por metas, para determinar soluções eficientes ou Pareto-ótimas do Problema Multiobjetivo de Despacho Termo-Eólico Ambiental, o qual considera aspectos ambientais na formulação do problema, buscando minimizar custos de produção em conflito com a redução de emissão de gases poluentes, os quais impactam na produção de energia. Após a implementação computacional da metodologia proposta, serão realizados testes computacionais nestes problemas para avaliação da eficiência e do desempenho desta em comparação com outros métodos meta-heurísticos e determinísticos previamente propostos na literatura. (AU)