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Otimização estocástica a usinas individualizadas do planejamento da operação do sistema hidrotérmico brasileiro

Processo: 13/03432-9
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Pesquisa
Vigência (Início): 01 de julho de 2013
Vigência (Término): 30 de junho de 2014
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Civil - Engenharia Hidráulica
Pesquisador responsável:Renato Carlos Zambon
Beneficiário:Renato Carlos Zambon
Anfitrião: William W-G. Yeh
Instituição-sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Local de pesquisa: University of California, Los Angeles (UCLA), Estados Unidos  
Vinculado ao auxílio:08/58508-1 - HidroRisco: tecnologias de gestão de riscos aplicadas a sistemas de suprimento hídrico e de energia elétrica, AP.TEM
Assunto(s):Especificação de sistemas e programas   Recursos hídricos   Energia hidrelétrica   Planejamento energético   Programação não linear

Resumo

O sistema elétrico brasileiro é um sistema hidrotérmico de grande porte, com forte predominância de usinas hidrelétricas, sendo mais de 140 delas de médio e grande porte. Nos últimos doze anos, em média 91% da geração foi de origem hidrelétrica, o restante complementado pelas usinas térmicas e outras fontes. Em trabalhos anteriores, foi desenvolvido o modelo HIDROTERM para otimizar o planejamento da operação de sistemas hidrotérmicos considerando usinas hidrelétricas individualizadas, térmicas e outras fontes, intercâmbios, múltiplos usos da água e a expansão do sistema, resolvido com programação não linear (PNL) e utilizando uma abordagem determinística. Um exemplo típico com 15 mil variáveis de decisão é processado em poucos minutos. Resultados preliminares com uma nova versão estocástica já foram obtidos, mas com apenas 10 cenários de abertura simples já exige muitas horas de processamento. Diversas melhorias são necessárias para incorporar diretamente a estocasticidade das vazões e também representar a variação horária das demandas em patamares de carga. É proposta a otimização estocástica com recurso a dois estágios. No primeiro intervalo de tempo há uma previsão de vazões e uma única decisão de operação que pode ser implementada. Do segundo intervalo em diante, o sistema abre gradualmente uma árvore de cenários até o final do horizonte de planejamento. Para viabilizar o tratamento da programação estocástica devem ser estudadas diferentes técnicas de redução dos cenários em árvores e métodos para reduzir o tempo de processamento, exigindo uma completa reformulação do modelo, interface, banco de dados, algoritmos de simulação e de obtenção de soluções iniciais. (AU)

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
MENDES, LUDMILSON ABRITTA; LEME DE BARROS, MARIO THADEU; ZAMBON, RENATO CARLOS; YEH, WILLIAM W-G. Trade-Off Analysis among Multiple Water Uses in a Hydropower System: Case of Sao Francisco River Basin, Brazil. JOURNAL OF WATER RESOURCES PLANNING AND MANAGEMENT, v. 141, n. 10 OCT 2015. Citações Web of Science: 9.
XU, BIN; ZHONG, PING-AN; ZAMBON, RENATO C.; ZHAO, YUNFA; YEH, WILLIAM W. -G. Scenario tree reduction in stochastic programming with recourse for hydropower operations. WATER RESOURCES RESEARCH, v. 51, n. 8, p. 6359-6380, AUG 2015. Citações Web of Science: 15.

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