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Otimização energética em tempo real da operação de sistemas de abastecimento de água (2009)

  • Authors:
  • Autor USP: CUNHA, ALICE ARAÚJO RODRIGUES DA - EESC
  • Unidade: EESC
  • Sigla do Departamento: SHS
  • Subjects: TEMPO-REAL (OTIMIZAÇÃO); ALGORITMOS GENÉTICOS; ABASTECIMENTO DE ÁGUA (SISTEMAS;OPERAÇÃO)
  • Language: Português
  • Abstract: Este trabalho apresenta um modelo computacional para otimização energética de sistemas de abastecimento em tempo real. Tal modelo é composto por três módulos principais: (1) um módulo de simulação hidráulica que descreve o comportamento do sistema EPANET; (2) um módulo de previsão de demandas que realiza a previsão das demandas futuras aplicável à utilização no tempo real (curto prazo), desenvolvido por Odan (2008); e, por fim, (3) um módulo otimizador estruturado em linguagem C++ que implementa a biblioteca de algoritmos genéticos do MIT - Massachusetts Institute of Technology and Matthew Wall, a GAlib, que permite determinar as rotinas operacionais (acionamento de válvulas e bombas) de forma à minimizar o custo de energia elétrica no sistema. O processo de otimização é divido em duas rotinas, nível estratégico e tempo real. Na otimização em nível estratégico, a partir das curvas típicas de demanda para cada nó de demanda do macro-sistema considerado, determina-se o conjunto de controles que minimizam os custos de energia elétrica, respeitando as restrições hidráulicas do sistema. Para cada conjunto de controles otimizados têm-se os níveis que os reservatórios irão atingir ao final de cada hora durante o horizonte de planejamento considerado, denominados níveis metas. Tais níveis servem de guia para a segunda etapa de otimização. A operação em tempo real se inicia com o recebimento dos dados sobre as condições atuais do sistema: níveis dosreservatórios e demandas da última hora. A partir das demandas informadas, o módulo de previsão de demandas gera todas as demandas para o horizonte de planejamento. Alimenta-se então o otimizador em tempo real com os níveis atuais dos reservatórios, os níveis metas e a previsão de demandas, obtêm-se o conjunto de regras operacionais ótimas para o horizonte de planejamento, sendo que são implementadas apenas as regras para a hora atual. E repete-se todo o processo a cada hora. Este modelo foi aplicado a um sistema de abastecimento de água. Os resultados obtidos demonstraram a eficiência do modelo em achar soluções factíveis de serem implementadas e com redução dos custos com energia elétrica
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 12.05.2009
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      CUNHA, Alice Araújo Rodrigues da; REIS, Luisa Fernanda Ribeiro. Otimização energética em tempo real da operação de sistemas de abastecimento de água. 2009.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2009. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-23072009-100529/ >.
    • APA

      Cunha, A. A. R. da, & Reis, L. F. R. (2009). Otimização energética em tempo real da operação de sistemas de abastecimento de água. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-23072009-100529/
    • NLM

      Cunha AAR da, Reis LFR. Otimização energética em tempo real da operação de sistemas de abastecimento de água [Internet]. 2009 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-23072009-100529/
    • Vancouver

      Cunha AAR da, Reis LFR. Otimização energética em tempo real da operação de sistemas de abastecimento de água [Internet]. 2009 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-23072009-100529/

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