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INTRODUÇÃO O Grupo de Controle, Otimização e Inteligência Compu- tacional Aplicados a Sistemas de Energia Elétrica (GCOI- EE) é constituído por professores da Área de Sistemas de Energia Elétrica do Programa de Engenharia Elétrica da COPPE/UFRJ. Este grupo atua em pesquisa e desenvol- vimento, ensino de graduação, pós-graduação e extensão. As principais linhas de interesse são: técnicas modernas de computação, controle, simulação, otimi- zação e inteligência computacional aplicadas a problemas de planejamento da expansão, planejamento da operação e controle em tempo-real de Sistemas de Energia Elétrica (SEE). TÓPICOS DE PESQUISA Dinâmica, Proteção e Controle • Estabilidade transitória e a pequenas perturbações; • Estabilidade de tensão e de freqüência; • Controle coordenado de tensão e controle carga-freqüência; • Identificação de modelos. Operação em Tempo-Real e Planejamento da Operação • Estimação de estado; • Previsão de carga e preço; • Programação da geração e da manutenção; • Fluxo de potência ótimo; • Avaliação da segurança em tempo-real; • Diagnóstico de falhas; • Despacho ótimo diante de incertezas da geração; • Aspectos regulatórios e tarifários do setor elétrico. Planejamento da Expansão • Planejamento de sistemas de geração e transmissão; • Confiabilidade de sistemas de geração e transmissão; • Previsão de vazões naturais afluentes; • Fontes alternativas de energia; • Modelagem de carga e geração; Sistemas de Distribuição • Controle e proteção; • Confiabilidade de redes; • Geração distribuída; • Otimização da operação. Os tópicos anteriores são abordados utilizando as seguintes técnicas: Inteligência Computacional (redes neurais, lógica fuzzy, algoritimos evolutivos, sistemas especialistas, etc.); Controle (robusto, inteligente, etc.); Otimização (programação matemática, metaheurísticas, etc.); Probabilidade e Estatística (reconhecimento de padrões, métodos de previsão, processos estocásticos, etc.); Computação de Alto Desempenho (paralela e distribuída). PRINCIPAIS PESQUISADORES • Alexandre P. Alves da Silva, Ph.D., 1992 (Waterloo) • Carmen L. T. Borges, D.Sc., 1998 (COPPE) • Djalma M. Falcão, Ph.D., 1981 (UMIST) • Glauco N. Taranto, Ph.D., 1994 (Rensselaer) LABORATÓRIOS LASPOT O LASPOT é o laboratório principal do GCOI-EE, localizado na sala H-343 do Centro de Tecnologia, com cerca de 100 m2 de área útil. O LASPOT oferece facilidades de computação para atividades de ensino e pesquisa aos professores, alunos e pesquisadores associados ao GCOI-EE. O LASPOT conta com cerca de vinte postos de trabalho, equipados com modernos microcomputadores Pentium 4, conectados em rede local e com acesso de alta velocidade à Internet. LASP O LASP é o laboratório de ensino e simulação em sistemas de energia elétrica do DEE-Escola Politécnica / UFRJ, localizado na sala H-225 do Centro de Tecnologia. É utilizado pelo GCOI-EE no desenvolvimento de projetos, iniciação científica e realização de cursos práticos. Está equipado com uma rede de computadores Pentium 4 e recursos didáticos. NACAD O NACAD é o Laboratório de Computação de Alto Desempenho da COPPE, utilizado pelos pesquisadores do GCOI-EE. Está equipado com vários sistemas multiprocessadores, incluindo um supercomputador Cray SV1 com 12 processadores e um Cluster Infoserver- Itautec Mercury com 16 nós duais. FORMAÇÃO E TREINAMENTO Os pesquisadores do GCOI-EE participam dos cursos de Mestrado e Doutorado do Programa de Engenharia Elétrica da COPPE, lecionando disciplinas e orientando trabalhos de pesquisa para teses de Mestrado e Doutorado. Além disso, oferecem cursos de treinamento avançado in house para empresas. Os principais cursos oferecidos são: • Fluxo de Potência • Fluxo de Potência Ótimo • Estabilidade Eletromecânica • Estabilidade a Pequenas Perturbações • Controle e Estabilidade de Tensão • Confiabilidade • Aplicação de Sistemas Inteligentes • Supervisão e Controle em Tempo-Real • Computação de Alto Desempenho Aplicada Alguns dos cursos acima já foram ministrados para as empresas FURNAS, LIGHT, ONS, CEPEL, CEMIG e PETROBRAS. PROJETOS E CONSULTORIAS A seguir são relacionados alguns projetos de pesquisa e desenvovimento e atividades de consultoria realizados recentemente por membros do GCOI-EE: • Aplicações de Sistemas Inteligentes e Processamen- to Distribuído na Previsão, Localização e Minimização de Perdas em Redes de Distribuição (LIGHT). • Previsão de Indicadores de Desempenho de Redes de Distribuição Utilizando Redes Neurais (LIGHT). • Priorização de Obras em Redes de Energia Elétrica (LIGHT). • Desenvolvimento de Metodologia para Localização Ótima de Dispositivos de Proteção para Melhoria de Índices de Continuidade da Distribuição de Energia Elétrica (AMPLA). • Desenvolvimento de Ferramenta Computacional para Análise do Impacto da Localização e Dimensão da Geração Distribuída na Confiabilidade, Perdas Elétricas e Perfil de Tensão de Redes de Distribuição (AMPLA). • Previsão de Indicadores de Desempenho de Redes de Distribuição Utilizando Redes Neurais (LIGHT). • Visualização de Resultados da Reconfiguração de Redes de Distribuição Utilizando Sistemas de Informação Geográfica (LIGHT). • Simulador para Análise das Dinâmicas de Curto e Longo Prazo em Redes de Subtransmissão e Distribuição com Geração Distribuída (LIGHT). • Previsão de Médio e Longo Prazos das Demandas Máximas em Pontos de Suprimento e Subestações (COELBA). • Metodologia para Inserção da Ferramenta PacDyn nos Estudos das Interligações: Horizonte 4 anos (ONS). • Sistema de Previsão On-Line de Carga Ativa a Curto Prazo (CEMIG) • Sistema para Previsão de Cargas Elétricas e Afluências no Horizonte de Médio-Prazo (PETROBRAS) • Desenvolvimento de Solução de Mineração de Dados para Antecipação de Falhas (CHESF) PUBLICAÇÕES RECENTES 1. A.B. Marques, G.N. Taranto e D.M. Falcão, “A Knowledge- Based System for Supervision and Control of Regional Voltage Profile and Security“, IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 20, No. 1, February 2005. 2. H. Farias Jr., S. Binato, M.G.C. Resende, and D.M. Falcão, “Power Transmission Network Design by Greedy Randomized Adaptive Path Relinking”, IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 20, No. 1, February 2005. 3. A.J.R. Reis & A.P. Alves da Silva: “Feature Extraction Via Multiresolution Analysis for Short-Term Load Forecasting”, IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 20, No. 1, February 2005, pp. 189-198. 4. L.S. Moulin, A.P. Alves da Silva, M.A. El-Sharkawi, & R.J. Marks II: “Support Vector Machines for Transient Stability Analysis of Large-Scale Power Systems”, IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 19, No. 2, May 2004, pp. 818-825. 5. A.P. Alves da Silva e D.M. Falcão, “Fundamentals of Genetic Algorithms”, in Modern Heuristic Optimization Techniques: Theory and Applications to Power Systems, Chapter 2, Edited by K. Y. Lee and M. A. El-Sharkawi, John Wiley & Sons, no prelo. 6. A.P. Alves da Silva e D.M. Falcão, “Overview of Applications in Power Systems”, in Modern Heuristic Optimization Techniques: Theory and Applications to Power Systems, Chapter 8, Edited by K. Y. Lee and M. A. El-Sharkawi, John Wiley & Sons, no prelo. 7. D.M. Falcão and G.N. Taranto, “Placement and Coordinated Tuning of Control Devices Using Genetic Algorithms”, in Applied Mathematics for Deregulated Electric Power Systems, Ed. J. Chow, F.F. Wu, and J. Momoh, Springer, 2004. 8. C.L.T. Borges, D.M. Falcão, J.C.O. Mello, and A.C.G. Melo, “Composite Reliability Evaluation by Sequential Monte Carlo Simulation on Parallel and Distributed Processing Environments“, IEEE Transactions on Power Systems, vol. 16, no. 2, pp. 203-209, May 2001. 9. C.L.T. Borges, D.M. Falcão, J.C.O. Mello, and A.C.G. Melo, “Concurrent Composite Reliability Evaluation Using the State Sampling Approach“, Electric Power Systems Research, vol. 57, pp. 149-155,2001. 10. H.L.S. Almeida, A. Bhaya, D.M. Falcão e E. Kaszkurewicz, “A Team Algorithm for Robust Stability Analysis and Control Design of Uncertain Time-Varying Linear Systems Using Piecewise Quadratic Lyapunov Functions“, International Journal of Robust and Nonlinear Control, vol. 11, pp. 357- 371, 2001. 11. C.L.T. Borges and D.M. Falcão, “Power System Reliability by Monte Carlo Simulation on Multicomputer Platforms“, Lecture Notes in Computer Science, vol. 1981, Springer-Verlag, 2001. 12. A.B. Marques, G.N. Taranto & D.M. Falcão, “Controle Coordenado de Tensão na Área Rio Utilizando Lógica Fuzzy,” Anais do XVI SNPTEE, Campinas, SP, Outubro 2001. Esse artigo recebeu o prêmio de melhor trabalho apresentado no XVI SNPTEE. 13. W.S. Andrade, C.L.T. Borges, D.M. Falcão, “Remanejamento Ótimo de Transformadores de Distribuição com Base no Nível de Carregamento em um Sistemas de Informações Geográficas”, XVI SENDI, Brasília–DF, 2004. 14. C.L.T. Borges, A. Manzoni, Z.M. Junior, D.M. Falcão, “Otimização do Planejamento e Operação de Sistemas de Energia Elétrica na Presença de Geração Distribuída”, IX SEPOPE, Rio de Janeiro–RJ, 2004. 15. J.M.T. Alves, C.L.T. Borges, A.L.O. Filho, “Uma Ferramenta para Análise de Segurança Estática de Sistemas de Energia Elétrica em Tempo Real Utilizando Porcessamento Distribuído”, XV CBA, Gramado – RS, 2004. 16. A.P. Alves da Silva, U.P. Rodrigues, A.J.R. Reis, L.S. Moulin, & C.A. Silva Neto: “ORÁCULO – Uma Ferramenta para Previsão de Carga”, anais do XVI SNPTEE, Campinas, Outubro 2001, Grupo IX. LOCALIZAÇÃO E CONTATO Localização: Centro de Tecnologia Bloco H - Sala 343 Cidade Universitária – Rio de Janeiro RJ – Brasil Contato: LASPOT – PEE – COPPE/UFRJ Caixa Postal 68504 - CEP 21945-972 Rio de Janeiro RJ Telefones: (21) 2562-8599 e 2562-8615 Fax: (21) 2562-8628 E-mail: gcoi@coep.ufrj.br Homepage: http://www.coep.ufrj.br/~gcoi/ Grupo de Controle, Otimização e Inteligência Computacional Aplicados a Sistemas de Energia Elétrica COPPE Programa de Engenharia Elétrica Universidade Federal do Rio de Janeiro 2005 mailto:gcoi@coep.ufrj.br http://www.coep.ufrj.br/gcoi/ H. Farias Jr., S. Binato, M.G.C. Resende, and D.M. Falcão, “ A.P. Alves da Silva e D.M. Falcão, “Fundamentals of Genetic A.P. Alves da Silva e D.M. Falcão, “Overview of Applications
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