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Defesa de Dissertação de Mestrado – Günther Sgandella Klüsener – 30/9/2020

14/10/2020 18:07
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Günther Sgandella Klüsener
Orientador Prof. Max Hering de Queiroz, Dr. – DAS/UFSC
Coorientador Prof. Rodrigo Tacla Saad, Dr. – PPGEAS/UFSC

Prof. Fábio Luis Baldissera, Dr. – DAS/UFSC
Data 30/9/2020 (quarta-feira) – 9h

Videoconferência

(https://meet.google.com/zdz-vdpn-rrk)
 

Banca

 Prof. Max Hering de Queiroz, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Prof. Marcelo Lopes de Lima, Dr. – CENPES/PETROBRAS;

Prof. Eric Aislan Antonelo, Dr. – DAS/UFSC;

Prof. Felipe Gomes de Oliveira Cabral, Dr. – DAS/UFSC.
Título Uso de Teste baseado em Aprendizagem para a Validação de Programas de CLP na Indústria de Petróleo e Gás Natural
Resumo: A exploração de Petróleo e Gás Natural é uma atividade complexa e de alto risco. Por este motivo a segurança nesta indústria é organizada em camadas de proteção independentes e regidas por normas. Dentre estas camadas estão os Sistemas Instrumentados de Segurança (SIS), a última alternativa para a extinção de acidentes. Esse sistema automático, composto por um Controlador Lógico Programável (CLP), sensores e atuadores deve ser testado a fim de identificar falhas em sua lógica de atuação. Esta dissertação apresenta um método automático para teste de conformidade baseado em especificação utilizando princípios de aprendizagem computacional. Os casos de teste são gerados e testados no CLP iterativamente. O comportamento do CLP frente aos testes é modelado através do algoritmo de aprendizado a cada iteração. A partir das especificações de segurança descritas na forma de Matriz de Causa e Efeito, são extraídas fórmulas de lógica proposicional. Estas fórmulas são verificadas no modelo por um algoritmo de model checking. Eventualmente, contraexemplos serão encontrados, que podem ser inconformidades apenas do modelo ou também da lógica implementada no CLP. Os contraexemplos são executados como testes e o oráculo compara a saída do CLP com o modelo, fornecendo o veredicto a respeito da inconformidade. O algoritmo encerra sua execução ao encontrar uma falha no sistema ou por critério de parada. Esta técnica é aplicada a um modelo simplificado. A técnica proposta identificou a inconformidade contida no modelo simplificado, inconformidade esta não detectada através da execução do conjunto de testes gerados pelo método CEG-BOR.
Defesas

Defesa de Exame de Qualificação – Kevin Eduardo Lucas Marcillo – 28/9/2020

14/10/2020 18:04
Defesa de Exame de Qualificação
Aluno Kevin Eduardo Lucas Marcillo
Orientador Prof. Daniel Juan Pagano, Dr. – DAS/UFSC
Coorientador Prof. Ivo Barbi, Dr. – EEL/UFSC
 

Data

 28/9/2020  (segunda-feira) – 14h

Videoconferência

(https://meet.google.com/qsi-svjo-nhh)
 

Banca

 Prof. Marcelo de Lellis Costa de Oliveira, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Prof. Eloi Agostini Junior, Dr. – UTFPR;

Prof. Marcelo Lobo Heldwein, Dr. – EEL/UFSC.
Título Modeling and Control of DAB Modular Converters for Applications in Transmission and Distribution of DC Systems
Abstract: High-power isolated bidirectional dc-dc converter is perceived as one of the key to interconnect high-voltage and medium-voltage systems with different voltage levels in high-power applications. This fact is mainly due to factors such as growing interest in renewable energy sources, integration of solid-state-transformers in conventional grid and microgrid applications, and the need to meet high-efficiency and high-performance power conversion requirements in transmission and distribution systems in medium and long distance direct current. In this context, modular converters is an advantageous solution to reduce the voltage and current stress of switching devices in energy power conversion. Series-connected modular converter includes two types of configuration, one is input-series output-parallel (ISOP) and the other is input-series output-series (ISOS). ISOP converters, which consists of multiple dc–dc converter modules connected in series at the input and in parallel at the output ports, is an attractive solution for high-input-voltage and high-power applications. On the other hand, ISOS converters are an attractive solution for high-voltage-input and high-voltage-output applications. In series-connected modular converter, the voltage sharing balance ensures power sharing balance among the constituent modules, and can be met through an intrinsic voltage-balancing mechanism without active control. However, the main challenge in series-connected modular converter is to ensure the equal power distribution, as parametric variations and mismatched parameters can cause imbalance between the converter modules. To achieve power sharing balance for above mentioned configuration, several schemes have been proposed, which ensure input voltage sharing or output current sharing. Dual active bridge converter topology is identified as an interesting solution to be explored in the context of this thesis proposal.
Defesas

Defesa de Exame de Qualificação – Adriano Silva Martins Brandão – 25/9/2020

14/10/2020 18:01
Defesa de Exame de Qualificação
Aluno Adriano Silva Martins Brandão
Orientador Prof. Julio Elias Normey-Rico, Dr. – DAS/UFSC
Coorientador Prof. Paulo Renato da Costa Mendes, Dr. – Fraunhofer ITWM/Alemanha
Data 25/9/2020  (sexta-feira) – 14h 

Videoconferência

(https://meet.google.com/syq-kare-buv)
 

Banca

 Prof. Eduardo Camponogara, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Prof. Tito Luís Maia Santos, Dr. – DEEC/UFBA;

Prof. Júlio César Passos, Dr. – EMC/UFSC.
Título Modelagem e Controle  Preditivo Híbrido de Sistemas de Geração de Energia Solar
Abstract: Uma das fontes renováveis de energia com maior potencial é a irradiação solar, que fornece uma quantidade significativa de energia. Devido à baixa densidade e grande intermitência associados a esta fonte, a sua exploração envolve a utilização de concentradores, que possuem taxa de conversão que podem ser consideradas baixas
quando comparadas com outras fontes de energia. Esta baixa eficiência se reflete
nos custos de geração, sendo observado que em todas as técnicas de captação de
energia solar, este é muito superior aos custos possíveis com soluções tradicionais.
Neste contexto, o desenvolvimento de tecnologias para captação, armazenamento e
utilização da energia solar de forma eficiente é crucial para a viabilidade econômica
destes processos. Diferentemente das fontes de energias mais tradicionais, a fonte
da energia solar não pode ser manipulada diretamente, portanto, o estudo de técnicas avançadas de controle, como o MPC é interessante para aumentar a viabilidade
deste tipo de processo. Este trabalho visa estudar técnicas de controle preditivo em
sistemas termossolares, em especial MPC híbrido e distribuído. Estes controladores
são utilizados em problemas que envolvem todo o processo de geração de energia e
as interações entre seus componentes, além de considerar o desfoque dos coletores
utilizados para captar energia solar. As propostas de controladores apresentadas são
desenvolvidas objetivando um custo computacional que permita a implementação em
processos reais, além de promover alguma melhora em indicadores de produtividade
do processo. Os resultados preliminares apresentam uma modelagem ótica simplificada de um coletor Fresnel, possibilitando a compreensão de como as características
óticas deste tipo de coletor afetam o processo. Além disso, também é mostrado um
estudo de possibilidades para o rastreamento do Sol neste tipo de coletor, avaliando
os possíveis ganhos que a manipulação individual de cada espelho do coletor pode
trazer para o processo. Também foi avaliada a possibilidade de implementação de
técnicas de MPC distribuído considerando o desfoque, mas evitando o uso de programação mista-inteira. A formulação proposta permite adaptar o problema do desfoque do campo solar a um problema distribuído sem utilizar variáveis inteiras ou binárias no problema de otimização. Dando seguimento aos estudos já realizados, pretendese utilizar o modelo ótico dos coletores Fresnel, associado a propostas anteriores de controladores que propõem desfoque dos coletores, de forma a simular como estes
estados de foco podem ser implementados em tempo real. Além disso, pretende-se
ampliar o escopo do estudo de MPC distribuído, de forma a considerar cada laço de
coletores solares como um processo independente e investigar como os controles de
cada laço podem cooperar para atingir os objetivos de geração de energia da planta.
Também se vislumbra o estudo de problemas estocásticos associados a problemas de
controle distribuído.
Defesas

Defesa de Exame de Qualificação – Diogo Ortiz Machado – 18/9/2020

14/10/2020 17:55
Defesa de Exame de Qualificação
Aluno Diogo Ortiz Machado
Orientador Prof. Julio Elias Normey-Rico, Dr. – DAS/UFSC
Coorientador Prof. Gustavo Artur de Andrade, Dr. – DAS/UFSC
Data 18/9/2020  (sexta-feira) – 10h

Videoconferência

(https://meet.google.com/oie-nkar-dag)
 

Banca

 Prof. Daniel Ferreira Coutinho, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Prof. Rafael Frota Reinaldo, Dr. – CENPES/PETROBRAS;

Prof. Carlos Bordons Alba, Dr. – Universidad de Sevilla.
Título Exergy Based Control and Optimization on Concentrating Sola Power Plants
Abstract: This work is based on four concepts: exergy, control, optimization, and thermo-solar generation. The initiative is towards Renewable Energy production and Energy Efficiency integration, thus, collaborating with the United Nations 2030 Agenda and the Intergovernmental Panel on Climate Change objectives. Exergy, or useful energy, is used here as an important measure to integrate Concentrating Solar Power (CSP) sub-systems once it is a common thermodynamic quantity across energy systems. This enables a comparison between processes with different types of energy, since political-economic to technologic-operational contexts. The exergy balance is a systematic approach and, therefore, offers advantages for model based control and optimization systems design. These systems, in its turn, are necessary means to obtain a desirable operation, thus, achieve safe and optimal performances. Nevertheless, to define operation points and dynamic performances are generally used in literature an energy balance which does not consider energy quality, thereby, literature references count on custom solutions. To contribute in this line is proposed a basis concepts combination aiming reference tracking, disturbance rejection and exergetic optimization on thermosolar energy production systems. Partial results show that the idea is promising. The main literature hierarchical control approaches on solar collectors’ sub-system were compared. The presented optimization was used and coupled with a non-linear predictive controller. The proposed hierarchical control has the best result for the analyzed cases considering useful energy production and set-point tracking. Furthermore, the suggested control is capable of operating along an all-day simulation not needing ad hoc solutions for start-up and shutdown of the plant at the sunrise and sunset. Thus, starting from this theoretical basis, the results should be extended to develop control systems which integrate the plant sub-systems.
Defesas

Defesa de Dissertação de Mestrado – Lucas Franco Lima – 20/8/2020

20/08/2020 10:18
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Lucas Franco Lima
Orientador Prof. Werner Kraus Junior, Dr. – DAS/UFSC
Coorientador Prof. Rodrigo Castelan Carlson, Dr. – DAS/UFSC
Data 20/8/2020 (quinta-feira) – 14h

Videoconferência

(https://meet.google.com/wkp-wkmz-gnp)
Banca Prof. Werner Kraus Junior, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Prof. Alexandre Hering Coelho, Dr. – ECV/UFSC;

Prof. Luiz Alberto Koehler, Dr. – EEL/FURB;

Prof. Daniel Ferreira Coutinho, Dr. – DAS/UFSC.
Título Controle Realimentado de Intervalo entre Ônibus com Ganho Variável de acordo com o Carregamento
Resumo: A regularidade no cronograma de ônibus em linhas de baixa frequência ou a manutenção de intervalos em linhas de alta frequência são desejados por usuários e operadores de transporte coletivo. O controle dos instantes de partida dos ônibus por meio de retenção é uma técnica usada com esta finalidade, porém a sua aplicação pode incorrer em atraso para os usuários que estão embarcados. Um trabalho anterior que comparou diferentes métodos da literatura com um método de controle preditivo identificou, com o último, melhoria considerável com uma ação de controle concentrada em estações ao longo do itinerário nas quais os ônibus estavam mais vazios. Com base nesses resultados, propõe-se duas técnicas de controle realimentado mais simples matemática e computacionalmente do que o controle preditivo que mantenham a característica de retenção em locais de menor carregamento dos ônibus. As novas técnicas se baseiam na definição de um ganho variável para métodos de retenção por controle realimentado que faz com que retenções sejam aplicadas quando o ônibus tem um baixo carregamento, de maneira a reduzir a espera na estação sem penalizar muitos usuários embarcados. A primeira técnica proposta utiliza apenas dados do histórico do carregamento para redistribuir o ganho nominal ao longo do itinerário. Já a segunda, consiste em um controlador adaptativo com ganhos internos definidos pelo carregamento histórico, mas que usa a informação de carregamento em tempo real para definir o valor do ganho variável para um ônibus em uma determinada estação no instante de cálculo de retenção. As técnicas são combinadas aos métodos da literatura de controle de intervalo à frente (FH) e de controle de intervalo à frente e atrás (TWH), ambos do tipo realimentado. Esses dois controladores com ganho variável são comparados com os controladores correspondentes com ganho fixo, com um método que aplica apenas regulagem no terminal de origem, e com o próprio método de controle preditivo que inspirou seu desenvolvimento. O cenário dos testes é um corredor BRT modelado em ambiente de microssimulação com dois padrões de demanda diferentes. Resultados mostram que o método de controle preditivo continua apresentando os melhores resultados entre aqueles comparados. No entanto, as técnicas de variação do ganho propostas melhoram significativamente o desempenho do sistema em relação ao uso de um ganho fixo e aproximam seu comportamento seletivo ao carregamento àquele do controle preditivo.

Palavras-chave: Transporte público, controle de intervalos, controle por retenção, controle preditivo, controle realimentado com ganho variável.
Defesas

Defesa de Exame de Qualificação – Rafhael Rodrigues Cunha – 5/8/2020

31/07/2020 18:08
Defesa de Exame de Qualificação
Aluno Rafhael Rodrigues Cunha
Orientador Prof. Jomi Fred Hübner, Dr. – DAS/UFSC
Coorientador Prof. Maiquel de Brito, Dr. – CAC/UFSC
 

Data

 5/8/2020  (quarta-feira) – 14h  

Videoconferência

(meet.google.com/hhv-spbz-tcc)
  Prof. Marcelo Ricardo Stemmer, Dr. – DAS/UFSC (presidente)

Prof. Antônio Carlos da Rocha Costa, Dr. – PGFIL/PUC-RS

Prof. Rafael Heitor Bordini, Dr. – INF/PUC-RS
Título Um Modelo Ontológico das Status-Functions em Instituições Artificiais
Resumo: Em sistemas multiagente, instituições artificiais conectam conceitos abstratos, pertencentes à realidade institucional, aos elementos concretos que compõem o sistema. Os conceitos abstratos são denominados Status-Functions e a conexão é realizada por meio de regras constitutivas em um processo chamado de constituição. Este processo atribui Status-Functions a elementos concretos. No atual estado da arte, a única finalidade das instituições e, em especial, do processo de constituição, é relacionar elementos constituídos com a respectiva dinâmica normativa. As abordagens propostas têm, no entanto, alguns problemas, como o suporte limitado para o raciocínio dos agentes em relação à satisfação de seus objetivos, a inconsistência entre a Status-Function e a natureza de sua contrapartida no ambiente e a restrição no processo de constituição de Status-Functions em considerar as características do elemento concreto. Para resolver esses problemas, este trabalho propõe um modelo para especificar a Ontologia das Status-Functions em instituições artificiais. Esta Ontologia possibilitará a definição do significado das Status-Functions, além de propor meios para descrever as características que devem ser observadas no elemento concreto para atribuí-lo Status-Functions. As principais contribuições esperadas são (i) a possibilidade dos agentes raciocinarem a respeito da satisfação de objetivos que tenham dependências institucionais e (ii) a disponibilidade de informações acerca de características dos elementos concretos que devem ser consideradas no processo de constituição de Status-Functions. A avaliação das eventuais vantagens dessa proposta está entre os possíveis trabalhos futuros previstos para o decorrer do desenvolvimento da tese.

 
Defesas

Defesa de Exame de Qualificação – Alireza Olama – 5/8/2020

30/07/2020 22:48
Defesa de Exame de Qualificação
Aluno Alireza Olama
Orientador Prof. Eduardo Camponogara, Dr. – DAS/UFSC
Coorientador Prof. Paulo Renato da Costa Mendes, Dr. – ITWM/Alemanha
Data

 

 5/8/2020  (quarta-feira) – 8h30 

Videoconferência
 

Banca

 Prof. Daniel Ferreira Coutinho, Dr. – DAS/UFSC (presidente)

Prof. Giuseppe Notarstefano, Dr. – Università di Bologna

Prof. Marcus Vinicius Soledade Poggi de Aragão, Dr. – INF/PUC-Rio
Título Distributed Cardinality Constrained Mathematical Optimization for Learning and Control
Abstract: Cardinality constrained programming (CCP) problems are one of the significant optimization modeling frameworks for solving a broad class of modern real-world learning and control problems. These types of problems can be modeled as nonlinear mixed-integer programs with special structures and are in general NP-hard. Several methods and algorithms have been proposed for solving the CCP problems in the past few years, however, they are mostly centralized methods and can be applied to medium scale CCP problems. This research proposal aims to develop fully decentralized numerical algorithms to solve generalized CCP problems over Cyber-Physical Networks (CPN) where each node cooperatively deals with a portion of the problem in parallel. This proposal proposes a Distributed Primal Outer Approximation (DIPOA) algorithm as an initial strategy to solve convex CCP problems distributedly. Moreover, the DIPOA algorithm is applied to sparse logistic regression problems for which numerical results also are provided. Finally, based on the studied theories and algorithms, I propose to consider and develop a general algorithmic framework for distributed CCP problems with multiple sources of non-convexity and a more generalized distributed set-up.
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Defesa de Dissertação de Mestrado – Pedro Henrique Valderrama Bento da Silva – 30/7/2020

30/07/2020 22:46
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Pedro Henrique Valderrama Bento da Silva
Orientador Prof. Eduardo Camponogara, Dr. – DAS/UFSC
Coorientador Prof. Laio Oriel Seman, Dr. – UNIVALI
Data 30/7/2020 (quinta-feira) – 8h30

Videoconferência
 

Banca

 Prof. Eduardo Camponogara, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Prof. Luciana Salete Buriol, Dr. – II/UFRGS;

Prof. Daniel Martins Lima, Dr. – UFSC;

Prof. Felipe Gomes de Oliveira Cabral, Dr. – DAS/UFSC.
Título Hyerarchical Decompositions for MPC of Linear Systems with Resource and Activation Constraints
Abstract: The Interconnection of dynamic subsystems that share limited resources are found in many systems, and the control of such systems of subsystems has driven significant attention from  scientists and engineers. For the operation of such systems, model predictive control (MPC) has become a popular technique, arguably for its ability to deal with complex dynamics and system constraints. The MPC algorithms found in the literature are mostly centralized, with a single controller receiving  the signals and performing the computations. However, the distributed structure of such interconnected subsystems is not necessarily explored by standard MPC. To this end, this work proposes hierarchical decomposition to split the computations between a master problem (centralized component) and a set of decoupled subproblems (distributed components), which brings about organizational flexibility and distributed computation. Three general methods are considered for hierarchical control and optimization, namely bilevel optimization, Benders decomposition, and outer approximation. Results are reported from a numerical analysis of the decompositions and a simulated application to energy management, in which a limited source of energy is distributed among batteries of electric vehicles. Then, in order to validate the use of activation constraints, with the use of Benders decomposition and outer approximation, new numerical analyzes and simulations were carried out on battery charging of electric vehicles.
Defesas

Defesa de Dissertação de Mestrado – Luiz Henrique Tonon Schmidt – 4/6/2020

03/06/2020 11:31
Defesa de Dissertação de Mestrado
Aluno Luiz Henrique Tonon Schmidt
Orientador Prof. Daniel Juan Pagano, Dr. – DAS/UFSC
Coorientador Prof. Rony Cristiano, Dr. – PPGEAS/UFSC
Data 4/6/2020 (quarta-feira) – 15 h

Videoconferência

(https://join.skype.com/zHqMkWRmmTAZ)
Banca Prof. Daniel Juan Pagano, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Prof. Marcelo Lobo Heldwein, Dr. – EEL/UFSC;

Prof. Marcelo de Lellis Costa de Oliveira, Dr. – DAS/UFSC;

Prof. Hector Bessa Silveira, Dr. – DAS/UFSC.
Título Analysis and Design of Passive Capacitor Voltage Balancing in Modular Multilevel Converter during Precharge Operation
Abstract: The Modular Multilevel Converter (MMC) is a topology that has been increasingly attracting interest in research. Its is applied in High Voltage in Direct Current systems (HVDC), Medium Voltage Drives (MVD), and integration of renewable power sources to a grid. Some advantages of this topology are its modular design, based on the connection of submodules (SMs), which facilitates its manufacturing and maintenance, and possibility of operating without bulky transformers and output filters. It is advantageous that each SM local signal electronics circuits is self-powered by means of a power supply fed from the SM respective capacitor. This configuration, however, can lead to unbalanced and even unstable voltages during the precharge process. The balancing of the MMC’s capacitor    voltages during its precharge stage is crucial to its correct operation. A passive balancing strategy consisting in adding a balancing resistance in parallel with each SM is analyzed in this work. An instantaneous piecewise smooth (PWS) nonlinear model is proposed. The system nonlinear dynamics are analyzed for a system with two SMs. Conditions for local stability of the operating point are obtained, and the results are extended for a system with an arbitrary number of SMs. The effects of variation of the balance resistance in the dynamics of the system is studied. Also, conditions for global stability are obtained for a system with two SMs, and some guidelines for the design of the balancing resistance are proposed.
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Defesa de Tese de Doutorado – Leonardo Salsano de Assis – 28/5/2020

26/05/2020 17:15
Defesa de Tese de Doutorado
Aluno Leonardo Salsano de Assis
Orientador Prof. Eduardo Camponogara, Dr. – DAS/UFSC
Coorientador Prof. Ignacio Grossmann, Dr. – Carnegie Mellon University (EUA)
Data

 

 28/5/2020  (quinta-feira) – 8h30

Videoconferência (https://us02web.zoom.us/j/84669789227)
 

 

Banca

 Prof. Eduardo Camponogara, Dr. – DAS/UFSC (presidente);

Prof. Leandro Magatão, Dr. – DAMEC/UTFPR;

Prof. Erlon Finardi, Dr. – DELT/UFSC;

Prof. Werner Kraus Junior, Dr. – DAS/UFSC;

Prof. Laio Oriel Seman, Dr. – UNIVALI.
Título Operational Management of Crude Oil Supply: models and solution strategies
Abstract: The supply of crude oil from offshore platforms to refineries is an important problem faced by vertically integrated oil companies which control production, transportation, storage and refining. In deep-water offshore oilfields, Floating, Production, Storage and Offloading units (FPSOs) produce and store crude oil which is transferred to an oil terminal by a fleet of shuttle tankers. Upon arrival at the terminal, a shuttle tanker unloads crude oil through a pipeline into Storage Tanks (STs). The crude oil is then pumped through a pipeline from the storage tanks to Charging Tanks (CTs), and subsequently sent to Crude Distillation Units (CDUs) at the refinery. This dissertation advances the state of the art on the management of crude oil supply by proposing models and algorithms to consider elements of the operational decision level in an integrated fashion, which leads to the Operational Management of Crude Oil Supply (OMCOS). OMCOS comprises both the upstream (i.e., platforms, vessels and terminal) and the midstream (i.e., CDUs at the refinery) segments. In relation to the technical literature, OMCOS combines elements of Maritime Inventory Routing (MIR) with Crude Oil Scheduling (COS) by considering decisions at the operational level (i.e., scheduling and crude oil blending) and tactical level (i.e., inventory control and resource allocation). Such an integration leads to non-convex Mixed Integer Non-Linear Programming (MINLP) models that are addressed in this dissertation. The main contributions are the following:

  • Chapter 2. An iterative two-step MILP-NLP decomposition algorithm, which implements a domain-reduction strategy for handling bilinear terms in the scheduling of crude oil operations (COS).
  • Chapter 3. A non-convex MINLP model for OMCOS that brings elements of the operational level into the management of crude oil supply, thereby incorporating elements of maritime inventory routing and crude oil scheduling. Further, an iterative MILP-NLP decomposition is presented to tackle the MINLP problem that relies on bivariate piecewise McCormick envelopes (to yield an MILP relaxation), domain reduction (to reduce complexity), and a NLP solver (to reach feasible solutions).
  • Chapter 4. A Mixed Integer Linear Programming (MILP) clustering formulation for OMCOS that offers the following benefits: (a) reduces the number of routes for the vessels; (b) simplifies offloading and unloading operations; (c) imposes rules for crude mixtures in clusters of storage tanks that minimize property variations; and (d) produces bounds on crude properties inside storage and charging tanks that are used to linearize the bilinear terms in blending constraints. Through the combination of clusters and a MILP-NLP decomposition, good solutions were obtained for a set of representative instances of OMCOS at a reduced computational cost.
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