Optimização do Processo de Carregamento

Uma instância relevante do problema do carregamento inteligente de veículos eléctricos (smart charging) consiste em, dado um posto de transformação (PT), um conjunto de postos de carregamentos (PCs) e um conjunto de veículos a satisfazer num dado momento em PCs, determinar um plano de carregamento dinâmico que apresente o menor desvio possível aos requisitos ou expectativas dos veículos a abastecer (por exemplo, o tempo de espera ou a carga recebida)

O estudo deste problema passa necessariamente por uma modelação matemática em formato de problema de optimização. É expectável que as formulações envolvidas envolvam o recurso a variáveis inteiras, o que introduzirá desde logo uma complexidade considerável. Por outro lado, a modelação da carga das baterias trará alguma não-linearidade. Finalmente, uma melhor satisfação dos requisitos é naturalmente multiobjectivo. Far-se-á um estudo dos diversos modelos de optimização a adoptar e das correspondentes metodologias numéricas, exactas ou heurísticas, existentes na literatura.

Esta fase da tarefa do problema do carregamento inteligente de veículos eléctricos (smart charging) tem como objectivo final o desenvolvimento de um solver que consiga dar uma resposta satisfatória em tempo real. Para alcançar tal objectivo, combinar-se-ão algoritmos de optimização exactos ou rigorosos, estratégias heurísticas e simplificações à modelação original do problema. Será preciso, igualmente, decompor a resolução do problema nas suas diversas vertentes (combinatória, não-linear e multiobjectivo, entre outras), tentando explorar convenientemente a estrutura oferecida com o intuito de melhorar a eficiência global do processo de optimização. Dada a complexidade global do problema, espera-se que o sucesso da sua resolução provenha necessariamente de uma abordagem de optimização multidisciplinar e inovadora.

Optimização da Expansão da Rede de Carregamento

Nesta tarefa pretende-se determinar a extensão de uma rede de postos de carregamentos (PCs), e correspondentes tomadas, associados a um dado posto de transformação (PT) de forma a emparelhar ou satisfazer, de forma óptima, um dado aumento da procura.

Os problemas de localização-alocação e de projecto em rede (network design) encontram-se bem estudados e desenvolvidos na literatura de Optimização e Investigação Operacional. Tentar-se-á, assim, identificar os modelos de optimização actualmente existentes que melhor se ajustem às características do problema em mãos. Este, requererá, em todo o caso, um tratamento diferenciado dadas as suas especificidades próprias e a diversidade de alternativas na forma de reflectir quantitativamente a procura na rede existente.

Qualquer que seja a forma de enquadrar e modelar a procura existente na rede para efeitos da extensão óptima em termos de novos postos de carregamento (PC), os problemas de optimização resultantes terão necessariamente uma componente combinatória associada às decisões de localizar ou não os potenciais novos PC. Estamos assim na presença de problemas de difícil resolução. Porém, ao contrário do problema do processo de carregamento, a resolução da extensão da rede não necessita de uma resposta em tempo real. Este facto abre a porta à aplicação directa de métodos enumerativos exactos a ser corridos, possivelmente, com o recurso a computação de elevado desempenho.

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