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Título: Uma abordagem com multi-mochilas multidimensionais para o problema de alocação de ações de redução de perdas na distribuição de energia
Autor(es): Moreira, João Carlos Heringer
Orientador: Varejão, Flávio Miguel
Data do documento: 16-Mar-2015
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: Em países em desenvolvimento, perdas não-técnicas são consideradas pelas companhias de distribuição de energia como algumas das maiores causas de prejuízos. No Brasil, parte dessas perdas pode ser repassada ao consumidor nas tarifas, entretanto o valor máximo deste repasse é limitado pela agência reguladora, como forma de incentivar melhorias por parte das distribuidoras. Este limite é definido na forma de metas de redução de perdas. O problema de otimização abordado neste trabalho trata da redução de perdas do ponto de vista da distribuidora. Para atingir as metas estabelecidas pela agência reguladora, as distribuidoras possuem várias ações de redução de perdas, que devem ser alocadas em planos multianuais. Estes planos tentam atingir a meta estabelecida, respeitando alguns orçamentos disponíveis, e objetivando sempre obter o maior lucro possível com a alocação das ações. Este trabalho aborda o problema como uma generalização do Problema da Mochila. Uma modelagem formal é definida e a dificuldade da mesma é analisada através de testes computacionais, utilizando um resolvedor genérico aplicado a uma variedade de instâncias para obter a solução exata. Duas heurísticas são então propostas, a primeira baseada em uma abordagem gulosa e a segunda na metaheurística Busca Tabu, e aplicadas ao problema. Finalmente, as técnicas são comparadas considerando a qualidade das soluções encontradas.
In developing countries, non-technical energy losses caused by factors unrelated to the transportation, transformation and distribution processes are considered by distribution companies as some of the greatest causes of loss. In Brazil, part of those losses can be passed on to consumers as an increase in the energy bill. However, the maximum value of this increase is limited by the regulatory agency, as a way to encourage distribution companies to make improvements on their activities. This limit is defined in the form of non-technical energy loss reduction goals. The optimization problem adressed in this work treats the loss reduction from the distribution companies point of view. In order to achieve the goals established by the regulatory agency, the companies have several loss reduction actions, which must be allocated in multiyear plans. These plans try to achieve the reduction goals without exceeding predefined budgets, always aiming to obtain the highest possible profit with the actions allocation. This work approaches the problem of those plans definition as a generalization of the Knapsack Problem. A formal model is defined as an integer programming problem and the model’s hardness is analysed through computational experiments, using a generic solver applied to a variety of instances to obtain the exact solution. Two heuristics are then proposed, the first one based in a greedy approach and the second on the Tabu Search metaheuristic, and applied to the problem. Finally, the techniques are compared considering the quality of the solutions.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/4281
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