Uma comparação entre os métodos evolução diferencial e de pontos interiores/exteriores na resolução do problema de despacho econômico e ambiental

Resumen

Este trabalho realiza uma análise comparativa entre a metaheurística evolução diferencial e uma abordagem determinística que incorpora métodos primal-dual de pontos interiores/exteriores, na resolução do problema multiobjetivo de despacho econômico e ambiental. As funções objetivo consideradas são a de minimização do custo de geração de energia e de emissão de gases poluentes, objetivos estes que são conflitantes entre si. O problema considera a inserção de carregamento de pontos de válvula na função de despacho econômico, onde são adicionados termos modulares à função, o que a torna não convexa e não diferenciável em certos pontos do seu domínio. Ambas as abordagens utilizam o método de otimização multiobjetivo de restrições canalizadas progressivas, o qual gera uma sequência de subproblemas mono-objetivos. Os métodos determinísticos dependem das derivadas, diferentemente da abordagem metaheurística adotada neste trabalho, que explora a evolução de uma população de soluções candidatas através de operadores heurísticos inspirados em mecanismos gerais de adaptação natural. Em relação ao método determinístico, este foi aprimorado com um procedimento de suavização de funções para tratar a não diferenciabilidade da função de despacho econômico. O principal objetivo foi realizar uma comparação entre esses métodos, avaliando suas soluções eficientes e seus desempenhos. As implementações foram desenvolvidas utilizando o ambiente de programação Matlab e testadas em três cenários distintos. Os resultados alcançados pelos métodos revelaram-se promissores, evidenciando a eficácia e a robustez das abordagens empregadas nos problemas avaliados, determinando soluções e apresentando curvas de Pareto-ótimas semelhantes para os casos abordados.