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https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/15196Ficheros en este ítem:
| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| andersondemouraribeiro.pdf | 5.17 MB | Adobe PDF |  Visualizar/Abrir |
| Clase: | Dissertação |
| Título : | Otimização multiobjetivo do layout de parques eólicos offshore via algoritmos evolucionários utilizando um modelo analítico de esteira de turbulência |
| Autor(es): | Ribeiro, Anderson de Moura |
| Orientador: | Hallak, Patricia Habib |
| Co-orientador: | Lemonge, Afonso Celso de Castro |
| Co-orientador: | Loureiro, Felipe dos Santos |
| Miembros Examinadores: | Rocha, Bernardo Martins |
| Miembros Examinadores: | Horowitz, Bernardo |
| Miembros Examinadores: | Shadman, Milad |
| Resumo: | Com a crescente demanda por fontes de energia renov´aveis, o setor e´olico offshore se mostra promissor com grandes perspectivas de crescimento. Fatores como o layout dos aerogeradores e a intermitˆencia dos ventos (dire¸c˜ao e velocidade) tˆem um papel importante no desempenho dos parques devido ao efeito de esteira (wake). Al´em do layout, os tipos de turbinas tamb´em interferem diretamente no desempenho do parque. A otimiza¸c˜ao considerando ambos fatores como vari´aveis de decis˜ao resulta em ganhos de potˆencia e menor custo de energia, em rela¸c˜ao a otimiza¸c˜oes considerando apenas o layout, conforme mostra a literatura. O presente trabalho aplica esta metodologia e contribui com uma abordagem que visa reduzir o n´umero de diferentes tipos de turbinas, realizando assim um trade-off entre o ganho de desempenho sem que os parques e´olicos tenham demasiados modelos diferentes de aerogeradores, o que gera problemas log´ısticos de instala¸c˜ao, opera¸c˜ao e manuten¸c˜ao. Utilizou-se modelos anal´ıticos de esteira de turbulˆencia em conjunto com algoritmos evolucion´arios para a otimiza¸c˜ao multiobjetivo do layout de parques e´olicos considerando tamb´em os tipos de turbinas. Dois problemas multiobjetivo s˜ao formulados e tratados com duas abordagens. A primeira, proposta inovadora desta pesquisa, limita o n´umero de modelos de aerogeradores diferentes, que ´e tratado como mais um objetivo; enquanto a segunda n˜ao limita a escolha do n´umero de turbinas diferentes. Comparou-se os conjuntos de resultados obtidos com e sem a abordagem proposta no presente trabalho, e observou-se, nos dois estudos de caso analisados, que os resultados obtidos utilizando a metodologia aqui proposta apresentou um n´umero reduzido de modelos diferentes de turbinas e resultados competitivos em termos dos objetivos de cunho econˆomico e de performance dos parques. Por fim, aplicou-se um tomador de decis˜ao multi-crit´erio para extra¸c˜ao dos resultados do conjunto obtido. |
| Resumen : | With the growing demand for renewable energy sources, the wind energy industry shows promise with great growth prospects. Factors such as the wind turbine layout and the intermittency of the winds (direction and speed) play an important role in the performance of wind farms due to the wake effect. In addition to the layout, the wind turbine type also directly interferes in wind farm performance. The optimization considering both factors as decision variables results in power gains and lower cost of energy, compared to optimizations considering only the wind farm layout, as shown in the literature. The present work applies this methodology and contributes with an approach that aims to reduce the number of different wind turbine types, thus performing a trade-off between wind farm performance gain without wind farms having too many different wind turbine types, which leads to logistical problems of installation, operation and maintenance. It was applied analytical wake models in conjunction with evolutionary algorithms for the multiobjective optimization of the wind farm layout considering also the wind turbine type. Two multiobjective problems are formulated and treated with two different approaches. The first one, a novel proposal of this research, limits the number of different wind turbine types, which is treated as one more objective; while the second one does not limit the choice of the number of different turbine types. We compared the sets of results obtained with and without the approach proposed in this work, and observed, in the two case studies, that the results obtained using the methodology proposed here presented a reduced number of different turbine types and competitive results in terms of the economic and performance objectives for the wind farms. Finally, it was applied a multi-criteria decision maker to extract the results from the obtained set. |
| Palabras clave : | Parque eólico offshore Modelo analítico de esteiras Otimização multiobjetivo Algoritmos evolucionários FLORIS Offshore wind farm Analytical wake model Multi-objective optimization Evolutionary algorithms FLORIS |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editorial : | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) |
| Sigla de la Instituición: | UFJF |
| Departamento: | ICE – Instituto de Ciências Exatas |
| Programa: | Programa de Pós-graduação em Modelagem Computacional |
| Clase de Acesso: | Acesso Aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
| Licenças Creative Commons: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
| URI : | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/15196 |
| Fecha de publicación : | 7-mar-2023 |
| Aparece en las colecciones: | Mestrado em Modelagem Computacional (Dissertações) |
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