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dc.creatorSilva, Karen Coelho Bioche da-
dc.date.accessioned2026-02-23T13:40:47Z-
dc.date.available2026-02-23T13:40:47Z-
dc.date.issued2025-02-13-
dc.identifier.citationSILVA, Karen Coelho Bioche da. Planejamento AC da expansão da transmissão: uma abordagem simplificada usando um algoritmo genético e um fluxo de carga convencional. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39418-
dc.description.abstractConventionally, the Transmission Expansion Planning problem has been addressed using classical mathematical optimization models, with the AC model being the most complete and complex for this purpose. Due to its complexity, such models typically require specialized optimization software, such as AMPL, GAMS, and Pyomo, for their resolution. However, a limitation of these classical methods is that they yield a single optimal solution (either global or local), which can be a significant disadvantage when seeking a set of viable alternatives for the problem. The superiority of the proposed methodology lies in how the problem is modeled. Unlike previous studies that employ optimal power flow and impose a greater number of constraints4thus limiting the search space4the approach adopted in this study allows for a broader exploration of economically viable solutions. This flexibility enables the identification of multiple planning alternatives, making the methodology a valuable decision-making tool. However, despite its demonstrated efficiency, using conventional power flow simplifies the model, making it more basic compared to literature approaches that apply OPF. Thus, the presented methodology stands out as a robust and flexible alternative for Transmission Expansion Planning, offering more cost-effective solutions and a greater diversity of options. Nevertheless, its potential could be enhanced by incorporating OPF, as seen in more sophisticated models in the literature, allowing for further refinement in the search for optimized solutions. The choice of conventional power flow was motivated by the need to explore a broader set of feasible alternatives without the constraints imposed by an excessive number of restrictions, making the model more accessible and flexible for analysis. In this context, this study proposes an innovative approach that combines Genetic Algorithms with conventional power flow to solve the AC Transmission Expansion Planning problem. This methodology enables the identification of multiple solutions, expanding the range of choices and adaptability to energy planning needs. To validate the proposed approach, the Garver AC system4widely used in Transmission Expansion Planning studies4was employed. Final tests confirmed the efficiency of the GA-based model. Parameter calibration revealed that a 95% recombination rate balances diversity and the preservation of good solutions, while a 5% mutation rate prevents premature convergence. Furthermore, a population of 100 individuals yielded the best performance while maintaining an acceptable execution time. With these optimized parameters, the results obtained surpassed those found in the literature, with 70% of the executions producing solutions superior to the adopted reference. The best solution identified had a cost of 130 monetary units, significantly lower than the reference value of 160.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/pt_BR
dc.subjectAlgorítmos genéticospt_BR
dc.subjectOtimização combinatóriapt_BR
dc.subjectEnergia elétrica - Transmissãopt_BR
dc.subjectGenetic algorithmspt_BR
dc.subjectCombinatorial optimizationpt_BR
dc.subjectElectric power transmissionpt_BR
dc.titlePlanejamento AC da expansão da transmissão: uma abordagem simplificada usando um algoritmo genético e um fluxo de carga convencionalpt_BR
dc.title.alternativeAC transmission expansion planning: a simplified approach using a genetic algorithm and a conventional load flowpt_BR
dc.typebachelorThesispt_BR
dc.description.resumoConvencionalmente, o problema do Planejamento da Expansão da Transmissão tem sido resolvido por meio de modelos matemáticos de otimização clássica, sendo o modelo AC o mais completo e complexo para essa finalidade. Devido à sua complexidade, tais modelos geralmente exigem softwares de otimização especializados, como AMPL, GAMS e Pyomo, para sua resolução. No entanto, uma limitação desses métodos clássicos é a obtenção de uma única solução ótima (global ou local), o que pode ser uma desvantagem significativa quando se busca um conjunto de alternativas viáveis para o problema. A superioridade da metodologia proposta reside na forma como o problema é modelado. Diferente dos trabalhos anteriores, que empregam o fluxo de potência ótima e impõem um maior número de restrições, limitando o espaço de busca, a abordagem adotada neste estudo permite explorar um conjunto mais amplo de soluções economicamente viáveis. Essa flexibilidade possibilita a obtenção de múltiplas alternativas de planejamento, tornando a metodologia uma ferramenta valiosa para a tomada de decisão. No entanto, apesar da eficiência demonstrada, a utilização do fluxo de carga convencional simplifica o modelo, tornando-o mais básico em comparação às abordagens da literatura que empregam o fluxo de potência ótima. Dessa forma, a metodologia apresentada se destaca como uma alternativa robusta e flexível para o Planejamento da Expansão da Transmissão, oferecendo soluções mais vantajosas em termos de custo e uma maior diversidade de opções. Contudo, seu potencial pode ser ampliado ao incorporar o fluxo de potência ótima, como nos modelos mais sofisticados da literatura, permitindo um refinamento ainda maior na busca por soluções otimizadas. A escolha pelo fluxo de carga convencional foi motivada pela necessidade de explorar um conjunto maior de alternativas viáveis, sem a limitação de um número excessivo de restrições, o que torna o modelo mais acessível e flexível para a análise. Neste contexto, o presente trabalho propõe uma abordagem inovadora, combinando Algoritmos Genéticos com um fluxo de carga convencional para resolver o Problema do Planejamento AC da Expansão da Transmissão. Essa metodologia permite a obtenção de múltiplas soluções, ampliando as possibilidades de escolha e adaptação às necessidades do planejamento energético. Para validar a abordagem proposta, foi utilizado o sistema Garver AC, amplamente empregado em estudos de Planejamento da Expansão da Transmissão. Os testes finais comprovaram a eficiência do modelo baseado em AG. A calibração dos parâmetros revelou que uma taxa de recombinação de 95% equilibra diversidade e preservação de boas soluções, enquanto uma taxa de mutação de 5% evita a convergência prematura. Além disso, uma população de 100 indivíduos resultou no melhor desempenho, mantendo um tempo de execução aceitável. Com esses parâmetros otimizados, os resultados obtidos foram superiores aos encontrados na literatura, sendo que em 70% das execuções as soluções foram melhores que a referência adotada. O melhor indivíduo encontrado apresentou um custo de 130 unidades monetárias, significativamente inferior ao valor de referência de 160.pt_BR
dc.degree.localMedianeirapt_BR
dc.publisher.localMedianeirapt_BR
dc.contributor.advisor1Flórez, Hugo Andrés Ruiz-
dc.contributor.referee1Flórez, Hugo Andrés Ruiz-
dc.contributor.referee2Oliveira, Cristiane Lionço de-
dc.contributor.referee3Konopatzki, Evandro André-
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programEngenharia Elétricapt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApt_BR
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