Desenvolvimento de Algoritmo para Projeto de Linhas Baseado em Minimização de Custos
Dissertação do Mestrado Integrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Conclusões
O presente trabalho teve como ponto de partida a otimização de um algoritmo de minimização de custos já existente. Após um aprofundado estudo do mesmo, surgiu a necessidade de se desenvolver um algoritmo novo, totalmente diferente do já existente.
Esta iniciativa surgiu, uma vez que, através da equação da distância entre condutores, restrição esta a mais limitadora para o comprimento dos vãos, era possÃvel determinar o comprimento máximo entre vãos. Desta forma, o novo algoritmo, apenas determina uma vez a distância máxima entre vãos, ao contrário do algoritmo anterior que arbitrava uma distância inicial de 500 m e para cada apoio novo procurava a distância máxima a que este se poderia encontrar, recuando-o a um determinado passo, por exemplo metro a metro. Este tipo de implementação originava um desequilÃbrio no comprimento do último vão de cada cantão, cuja margem se tentava distribuir pelos restantes vãos, enquanto não houvesse uma violação.
O algoritmo desenvolvido começa por determinar a distância máxima entre vãos, onde a partir desta distância e do comprimento de cada cantão distribui o número mÃnimo de apoios por cantão, com vãos de igual comprimento. Em caso de violações, usa as margens dos vãos adjacentes para corrigir estas violações, sendo que após a correção das mesmas, se voltam a equilibrar as distâncias dos restantes vãos.
Para testar o novo algoritmo, e sendo outro dos objetivos deste trabalho, implementou-se o mesmo na linguagem de programação C. A linguagem de programação escolhida e o formato dos ficheiros de entrada e saÃda, foram solicitados pela EDP-Distribuição, a fim do programa criado, poder ser utilizado como trabalho base. A partir deste trabalho base, devem ser desenvolvidas outras competências, como a incorporação de diferentes gamas de apoios, tensões e mesmo outras restrições inerentes ao projeto de linhas aéreas, integrando então a ferramenta de projeto utilizada atualmente, nomeadamente o DM-SIT, trazendo então um valor acrescentado para a EDP-Distribuição.
A fim de se comprovar a eficiência do algoritmo, realizaram-se diversos testes com o programa novo e antigo, analisando diversas soluções, consoante os perfis topográficos. Todas as soluções obtidas pelo novo programa demonstraram-se mais robustas. A única situação onde uma solução se demonstrou insignificantemente mais cara, a mesma possuÃa uma robustez superior, encontrando-se todos os vãos equilibrados, situação não verificada no algoritmo existente. Nos restantes perfis testados, o programa novo originou sempre soluções mais económicas, demonstrando-se portanto um algoritmo robusto e eficiente.
Para concluir, é necessário fazer referência aos tempos de execução de ambos os programas, uma vez que estes tempos são completamente distintos. O novo programa demora cerca de um segundo a gerar uma solução, e o programa antigo, dependendo do comprimento da linha, pode demorar dezenas de minutos a gerar uma solução.
Trabalhos Futuros
Uma vez que o projeto de linhas é uma área que envolve grandes investimentos económicos, torna-se cada vez mais importante a adoção de estratégias que minimizem o custo de investimento destes projetos. Desta forma, a continuação deste trabalho, permitirá torná-lo de tal forma abrangente, que poderá ser integrado na ferramenta de projeto já utilizada pela EDP-Distribuição, o DM-SIT.
Embora o resultado deste trabalho seja muito satisfatório, tendo sido atingidos todos os pontos propostos à partida, bem como desenvolvidos alguns extras, existem um conjunto de pontos que poderão tornar este programa uma ferramenta de maior valor, tais como:
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Inclusão de zonas do terreno que não permitam a colocação de um poste, por exemplo habitações, linhas de ferro, vias de comunicação, outras linhas;
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Alternativamente à adoção de uma distância mÃnima de 7 m a todos os obstáculos, utilizar as respetivas distâncias regulamentares, em função de cada situação em concreto, por exemplo distâncias a habitações ou caminhos-de-ferro;
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Adaptação do programa desenvolvido, para linhas duplas, e expansão deste a outros nÃveis de tensão;
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Verificação de distâncias a linhas elétricas inferiores e superiores;
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Após encontrar uma dada solução para um cantão, fazer um teste onde se coloca mais um apoio e se verifica se esta solução é mais económica que a anterior.