Modelo computacional para apoio didático na aprendizagem do problema de planejamento da operação energética de sistemas hidrotérmicos

Abstract

O presente trabalho tem como foco o problema do Planejamento da Operação Energética de médio prazo, o qual estabelece estratégias para a geração e intercâmbio entre subsistemas para atender a demanda com o mínimo custo operativo esperado. Neste trabalho é construída um modelo computacional em ambiente Matlab como um instrumento pedagógico que visa à compreensão das complexidades do problema, empregando um sistema hidrotérmico fictício de pequeno porte. O modelo considera uma representação individual das usinas hidrelétricas e agregadas em reservatórios equivalentes de energia. Adicionalmente, para resolver o modelo estocástico associado a cada modelagem do parque hidráulico, o modelo oferece como possibilidade de estratégia de solução o uso da Decomposição Aninhada ou da Programação Dinâmica Dual Estocástica. Por fim, dispõe-se ainda de um módulo para obter índices de desempenho do sistema o qual realiza uma simulação operativa com base nas funções de custo futuro fornecidas pelas estratégias de solução supracitadas.<br>

Abstract : The Long-Term Hydrothermal Scheduling problem aims to establish strategies for the generation and interchange between subsystems to meet a forecast demand with minimal operating cost. In this work, it is proposed a computational module as a pedagogical tool that aims to understand the complexities of the Long-Term Hydrothermal Scheduling problem, using a fictitious hydrothermal system. The hydroelectric plants are modeled through individualized representation and by means of the energy equivalent reservoir concept. In addition, to solve the stochastic model associated with each of the hydroelectric model, the computational module applies as solution strategy the Nested Decomposition and Stochastic Dual Dynamic Programming techniques. Finally, the computational module also has a module to obtain system performance indexes which implements an operational simulation based on future cost functions provided by the solution strategies aforementioned.