Coordenação de Sistemas Hidrotérmicos: Uma Análise de Diferentes Formulações Matemáticas para fins de Otimização Energética.

Abstract

Este trabalho propõe o desenvolvimento, implementação e análise de dois diferentes modelos matemáticos para tratar do problema de planejamento do despacho hidrotérmico para o sistema elétrico brasileiro. Atualmente, existe um modelo que utiliza a programação linear estocástica de múltiplos estágios para solucionar o problema de despacho hidrotérmico de médio prazo presente no programa NEWAVE. Esse modelo é resolvido para horizontes de cinco anos com discretização mensal, utilizando a técnica de programação dinâmica dual estocástica (PDDE) juntamente com a técnica de agregação de usinas hidrelétricas em reservatórios equivalentes de energia para cada região (REE). Estes equivalentes permitem diminuir a dimensionalidade do problema, no qual, o parâmetro estocástico é a energia natural afluente (ENA). O modelo proposto caracteriza-se por uma formulação onde os reservatórios equivalentes são definidos a partir das bacias hidrográficas. A técnica de modelagem também é baseada em programação linear estocástica de múltiplos estágios, mas utilizando as bacias como agrupamentos básicos ao invés das regiões geográficas. A variável estocástica é a vazão natural afluente aos empreendimentos de geração, que posteriormente dentro do modelo de otimização é transformada em energia natural afluente para cada REE. Através desta modelagem matemática é possível utilizar informações relevantes e particulares de cada bacia ao longo do horizonte de planejamento para fins de otimização. A segregação do sistema em bacias e o uso das características específicas de cada uma delas faz com que o acoplamento espacial das usinas hidrelétricas do sistema seja melhor representado. Além disso, a modelagem por bacias apresenta um pequeno acréscimo no número variáveis de decisão e restrições estruturais quando comparado a um modelo de despacho hidrotérmico que considera usinas hidrelétricas individualizadas. Além do desenvolvimento e implementação da nova formulação matemática (modelo de otimização do despacho hidrotérmico por bacias hidrográficas utilizando previsão de vazões naturais afluentes) neste trabalho serão apresentadas diversas simulações baseadas em casos com características reais do sistema elétrico brasileiro, visando analisar o comportamento de diferentes abordagens do problema.