Orientador: Anesio dos Santos Jr

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica

Resumo: O Fluxo de Potência Ótimo (FPO) encontrou um dos algoritmos de resolução mais eficientes no método de Newton aplicado ao cálculo do ponto de estacionariedade de uma expansão quadrática da função Lagrangeana. Ao problema da minimização da função objetivo está incorporada a satisfação das...

Resumo: O Fluxo de Potência Ótimo (FPO) encontrou um dos algoritmos de resolução mais eficientes no método de Newton aplicado ao cálculo do ponto de estacionariedade de uma expansão quadrática da função Lagrangeana. Ao problema da minimização da função objetivo está incorporada a satisfação das restrições de igualdade e desigualdade. As restrições de desigualdade canalizadas em variáveis são tratadas por penalidades quadráticas. A inovação introduzida neste trabalho é o tratamento das restrições funcionais de desigualdade nos recursos de potência reativa do sistema, pelo método da Continuação. A parametrização realizada tem por meta a factibilização das restrições infactíveis e a identificação do conjunto de restrições ativas na solução do FPO. Isto é realizado pela construção de subproblemas parametrizados, provocando uma relaxação no problema original. Após identificar um conjunto de restrições infactíveis, estas são tratadas como igualdades parametrizadas. Após a factibilização do problema completo, realiza-se uma análise de seus multiplicadores de Lagrange a fim de localizar restrições candidatas a serem relaxadas. Se identificadas, estas restrições são suprimidas e o FPO solucionado novamente, sem incluí-Ias no conjunto de restrições parametrizadas. Por fim, teremos todas as restrições, antes violadas, agora factibilizadas e o conjunto de restrições ativas determinado, em relativamente poucas iterações do método de Newton. O método proposto demonstra capacidade de minimizar as perdas de transmissão e garantir a factibilidade no uso de recursos de potência reativa disponíveis no sistema. Nos testes computacionais realizados com os sistemas de 14, 30, 57 e 118 barras do IEEE, essas características estão numericamente constatadas e são também apresentadas neste trabalho

Abstract: One of the best algorithms to solve the Optimal Power Flow (OPF) problem is Newton's method applied to calculate the stationary point of a quadratic approximation to the Lagrangian function, which represents the Kunh- Tucker's first order conditions. Equality constraints are included...

Abstract: One of the best algorithms to solve the Optimal Power Flow (OPF) problem is Newton's method applied to calculate the stationary point of a quadratic approximation to the Lagrangian function, which represents the Kunh- Tucker's first order conditions. Equality constraints are included through Lagrange multipliers, while inequality constraints on variables are handled via quadratic penalty functions. The innovation introduced by this work is the inequality functional constraints treatment, specially on reactive power resoUfces, accomplished through the Continuation method. The goal is to turn violated constraints feasible and identify the active constraint (binding) set by creating relaxed parameterized sub-problems. After identifying the binding set, violated inequality constraints are handled as parameterized equality constraints. Using Newton's method as corrector step, the algorithm reaches a feasible perhaps optimal solution. Then one performs the analysis of Lagrange multipliers associated to the binding constraints in order to determine some constraints bound to become inactive. If such ones exist, they are relaxed and the OPF solved again, taking care not to include them in the active set. Finally, the solution will be feasible an the binding set identifyed in a few Newton iterations. The method proposed is able to minimÍze active losses and guarantee feasibility on reactive power resouces available in the electric system. This characteristics appear in tests performed with 14, 30, 57 and 118 buses IEEE electric systems