Autores: Nome Empresa Marcus Rodrigo Carvalho Daimon

Apresentação em tema: "Autores: Nome Empresa Marcus Rodrigo Carvalho Daimon"— Transcrição da apresentação:

1 “Desenvolvimento de Ferramenta para Priorização de Obras na Distribuição”
Autores: Nome Empresa Marcus Rodrigo Carvalho Daimon Cleverson Luiz da Silva Pinto Copel Bruno Yukio Enomoto Fabiano Arantes Carlos Cesar Barioni de Oliveira

2 Motivação Obrigatório o envio para Agência Nacional de Energia Elétrica – Aneel: Plano de Obras do Sistema de Distribuição de Média Tensão através do PDD - Plano de Desenvolvimento da Distribuição. (Módulo 2 – Planejamento da Expansão do Sistema de Distribuição do PRODIST - Procedimentos de Distribuição) 2

3 Motivação Como: Obter a máxima melhoria no fornecimento de energia;
Com menor investimento possível através da realização de um conjunto de obras; Garantindo assim investimentos “prudentes” e o reconhecimento destes na base de remuneração (Aneel - Agência Nacional de Energia Elétrica). 3

4 Objetivo Metodologia e Ferramenta de Priorização de Obras:
Valoração dos benefícios auferidos pela realização das obras. Comparação de obras de natureza distintas. Modelo de otimização que elenque as melhores obras para atender ao objetivo proposto: melhorias do sistema que garantam a qualidade de serviço (continuidade, tensão, carregamento e perdas); respeitando o limite orçamentário aprovado pela empresa. 4

5 Prosposta Baseado na metodologia Payoff de cálculo de relação custo-benefício de obras; Uso de modelagem matemática: otimização em dois níveis e programação por metas; Algoritmo de otimização Programação Linear Inteira: método de enumeração implícita Algoritmo Aditivo ou Método de Balas; possibilidade de escolher dentre três funções objetivos: Minimizar o Investimento, Maximizar o Benefício ou Minimizar o Payoff. 5

6 Valoração dos Custos e Benefícios
Especificação do cálculo de custos e benefícios das obras: Custo de cada obra é conhecido, calculado através de parâmetros médios; Valoração dos Benefícios: modelo baseado no método Payoff de valoração econômica dos benefícios; equacionado num contexto integrado, agregando-se as valorações de todos os indicadores melhorados. 6

7 Valoração dos Custos e Benefícios
Método Payoff: As obras são caracterizadas pela natureza do serviço e as de mesma natureza são agrupadas em módulos. São avaliados para cada módulo o ganho em: Redução dos indicadores de continuidade DEC e FEC; Diminuição das Perdas; Melhoria do Nível de Tensão; Redução dos custos de Operação e Manutenção; Diminuição da Energia não Distribuída. 7

8 Modelo de Priorização Modelo de priorização desenvolvido possui dois objetivos: Primeiro é a preocupação em otimizar o benefício global da empresa – restrito a um orçamento; Segundo é a preocupação em otimizar o benefício individual de cada conjunto/regional por indicador; A cada iteração entre o nível superior e inferior é utilizado um algoritmo de otimização Programação Linear Inteira, O objetivo da alta direção da empresa é representado no nível superior por desejar colocar a maior quantidade de conjuntos dentro da meta, enquanto que o objetivo das divisões subordinadas, representada aqui pelos conjuntos, seria colocar o seu conjunto dentro da meta, não importando-se com os outros. 8

9 Investimento>Orçamento
Modelo de Priorização Entrada de dados Lista de obras Orçamento Investimento>Orçamento Elencar obras com Maior Payoff 1° Processamento Escravo 1 Não Sim Mestre 1 Fim 2° Processamento Escravo 2 Mestre 2 Atingiu Orçamento ? 9

10 NÍVEL INFERIOR (Escravo)
Programação em Dois Níveis e por Metas NÍVEL INFERIOR (Escravo) A função objetivo FUNC-OBJ acima pode assumir: O objetivo da alta direção da empresa é representado no nível superior por desejar colocar a maior quantidade de conjuntos dentro da meta, enquanto que o objetivo das divisões subordinadas, representada aqui pelos conjuntos, seria colocar o seu conjunto dentro da meta, não importando-se com os outros. 10

11 NÍVEL SUPERIOR (Mestre)
Programação em Dois Níveis e por Metas NÍVEL SUPERIOR (Mestre) Colocar o maior número de conjuntos/regionais na meta, maximizando o benefício, sendo restrito ao orçamento disponível. Se o mestre rejeitar algum conjunto/região, nenhuma obra deste conjunto/região será realizada. O objetivo da alta direção da empresa é representado no nível superior por desejar colocar a maior quantidade de conjuntos dentro da meta, enquanto que o objetivo das divisões subordinadas, representada aqui pelos conjuntos, seria colocar o seu conjunto dentro da meta, não importando-se com os outros. 11

12 Enumeração Implícita (Método de Balas)
Surge com a necessidade de modelagem dos problemas através de variáveis de decisão: Cada variável pode assumir o valor 0 ou 1; Aplicada ao problema de priorização corresponde a “realizar” ou “não realizar” a obra. x2 x1 ZÓTIMO (PL) ZÓTIMO (PI) O objetivo da alta direção da empresa é representado no nível superior por desejar colocar a maior quantidade de conjuntos dentro da meta, enquanto que o objetivo das divisões subordinadas, representada aqui pelos conjuntos, seria colocar o seu conjunto dentro da meta, não importando-se com os outros. 12

13 Enumeração Implícita (Método de Balas)
A cada Iteração entre o problema Mestre e Escravo executa-se o algoritmo: Inicialmente, todas as variáveis estão no valor 0; Fixar uma variável livre no valor 1; Resolver o subproblema com as demais variáveis livres; Fixar a mesma variável no valor 0 e repetir o processo. Forward Backtrack Variáveis Livres O objetivo da alta direção da empresa é representado no nível superior por desejar colocar a maior quantidade de conjuntos dentro da meta, enquanto que o objetivo das divisões subordinadas, representada aqui pelos conjuntos, seria colocar o seu conjunto dentro da meta, não importando-se com os outros. 13

14 Testes e Resultados Plano de Obras Caso Teste: Descrição Quantidade
Quantidade de Obras 250 Quantidade de Conjuntos 25 Conjuntos fora da meta DEC Conjuntos fora da meta FEC 15 Custo realização de todas as Obras R$ ,25 Investimento Disponível R$ ,31 O objetivo da alta direção da empresa é representado no nível superior por desejar colocar a maior quantidade de conjuntos dentro da meta, enquanto que o objetivo das divisões subordinadas, representada aqui pelos conjuntos, seria colocar o seu conjunto dentro da meta, não importando-se com os outros. 14

15 Testes e Resultados Dados de Entrada Caso Teste: 15
O objetivo da alta direção da empresa é representado no nível superior por desejar colocar a maior quantidade de conjuntos dentro da meta, enquanto que o objetivo das divisões subordinadas, representada aqui pelos conjuntos, seria colocar o seu conjunto dentro da meta, não importando-se com os outros. 15

16 Nº Conjuntos que Atingiram a Meta
Testes e Resultados Resultados Indicadores DEC e FEC: Nº Conjuntos que Atingiram a Meta Nº Obras Aprovadas DEC FEC Algoritmo Desenvolvido 23 25 77 Método Tradicional 11 21 104 O objetivo da alta direção da empresa é representado no nível superior por desejar colocar a maior quantidade de conjuntos dentro da meta, enquanto que o objetivo das divisões subordinadas, representada aqui pelos conjuntos, seria colocar o seu conjunto dentro da meta, não importando-se com os outros. 16

17 Testes e Resultados Resultados Demais Indicadores: Melhoria (%) Perdas
Tensão O&M END Algoritmo Desenvolvido 31,32 0,32 11,20 1,75 Método Tradicional 40,33 4,37 27,50 2,38 O objetivo da alta direção da empresa é representado no nível superior por desejar colocar a maior quantidade de conjuntos dentro da meta, enquanto que o objetivo das divisões subordinadas, representada aqui pelos conjuntos, seria colocar o seu conjunto dentro da meta, não importando-se com os outros. 17

18 Conclusão - Análise de novos módulos de obras;
- Concepção de um novo modelo de priorização, baseado numa nova abordagem do algoritmo de otimização de Balas, programação em dois níveis e programação por metas; - Possibilidade de criar cenários com diferentes funções objetivos, metas, plano de obras e orçamentos, seguindo diretrizes da empresa, com possibilidade de comparação entre eles. O objetivo da alta direção da empresa é representado no nível superior por desejar colocar a maior quantidade de conjuntos dentro da meta, enquanto que o objetivo das divisões subordinadas, representada aqui pelos conjuntos, seria colocar o seu conjunto dentro da meta, não importando-se com os outros. 18

19 Daimon Engenharia e Sistemas Ltda
Obrigado! Marcus R. Carvalho Daimon Engenharia e Sistemas Ltda