Trabalho de Conclusão de Curso

Documento

Autoria

Garcia, Gabriel Siqueira

Unidade da USP

Data de Apresentação

Orientador

Ramos, Rodrigo Andrade

Banca

Ângelos, Eduardo Werley Silva dos
London Junior, Joao Bosco Augusto

Título em Português

Utilização de computação paralela para a resolução de problemas de fluxo de potência ótimo em sistemas de transmissão de energia elétrica.

Palavras-chave em Português

Sistemas elétricos de potência
Fluxo de potência ótimo
Análise de contingências
Programação orientada a objetos
Computação paralela
Linguagem C++
C++ ( linguagem de programação)

Resumo em Português

A operação em tempo real de um sistema elétrico de potência (SEP) é composta por uma série de funções de análise e controle da rede. Todas as funções devem ser executas da forma mais rápida possível durante a operação em tempo real. A análise de segurança é uma das funções de rede executadas e é a função que exige maior tempo de processamento para sua execução. O presente trabalho aborda a utilização de computação paralela aplicada à análise de contingências de um sistema elétrico de potência, considerando, para cada caso de contingência, a solução do fluxo de potência ótimo para a condição operacional apresentada. A implementação dos métodos de análise de contingências e fluxo de potência ótimo é realizada utilizando a linguagem C++, em ambiente GNU/Linux, abordando os conceitos de Programação Orientada a Objetos (POO). A aplicação de computação paralela ao programa desenvolvido é realizada através da iterface de programação de aplicativo (do inglês, Application Program Iterface – API), openMP. São avaliados os resultados do programa para dois sistemas de potência: sistema sul reduzido brasileiro composto de 45 barras e sul-sudeste-Mato Grosso reduzido composto de 107 barras. A partir dos resultados obtidos foi feita a avaliação do desempenho computacional do programa utilizando a computação paralela em um sistema composto por mais de um núcleo.

Palavras-chave em Inglês

Electrical power systems
Optimal power flow,
Contingency analysis
Object oriented program
Parallel computing
C++ Language.

Resumo em Inglês

The real time operation of an Electrical Power System (EPS) is composed of a series of analyse e control net functions. All these functions have to be executed as fast as possible at the real time system operation. The security analysis is one of the net functions executed and it is the function that requires more time to be executed. This work adresses the utilization of parallel computing applied to contingency analysis of an electrical power system, considering for each case, the solution of the optimal power flow for the presented operation scenario. The contingency analysis, power flow and optimal power flow methods were implemented using C++ language, on GNU/Linux environment, addressing the concepts of Object Oriented Programming (OOP). The multilanguage API (Application Program Interface), openMP, was used in order to apply parallel computing to the developed program. The program results are evaluated for two electrical power systems: reduced brazilian south electrical system composed of 45 bars and reduced south-southeast-Mato Grosso electrical system composed of 107 bars. The developed program was evaluated in therms of computational performance using parallel computing on a system comprising more than one core. KeyWords: Electrical Power Systems, Optimal Power Flow, Contingency Analysis, Object Oriented Program, Parallel Computing, C++ Language.

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Data de Publicação

2013-02-04

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