Desenvolvimento de um modelo computacional para o problema da programação diária da operação de sistemas hidrotérmicos

Abstract

O problema da programação diária da operação de sistemas hi-drotérmicos tem como objetivo definir quais unidades devem estar operando, os respectivos níveis de geração, em cada hora do dia seguinte, com o propósito de atender à demanda ao longo do dia, às restrições operativas das usinas e dos reservatórios e às restrições elétricas do sistema ao menor custo operativo. Uma característica desafiante do problema da programação consiste em obter uma solução de boa qualidade com um custo computa-cional moderado. A obtenção de uma solução dessa natureza requer uma modelagem detalhada de todos os elementos de ge-ração e transmissão do sistema hidrotérmico. Em consequência, o problema de otimização resultante possui um elevado grau de complexidade, o qual pode ser decomposto em subproblemas menores, com características distintas e mais fáceis de serem so-lucionados. Neste trabalho, a estratégia de solução proposta para o problema da programação diária está baseada nas metodologi-as da Relaxação Lagrangeana e do Lagrageano Aumentado. Essa estratégia de solução proposta para o problema da programação diária é analisada em uma configuração hidrotérmica, extraída do sistema elétrico brasileiro.

The daily operation programming problem of hydrothermal systems aims to define which units should be in operation, the respective generation levels at each hour of the day, with the purpose of matching the demand, and meeting the operating plants constraints, the reservoir constraints and the electrical system constraints at the minimum operative cost. A challenging feature of this programming problem consists of obtaining a solution with good quality and moderate computational burden. In order to obtain a good solution, a detailed modeling of the generation and the transmission system is required. Consequently, the resulting optimization problem has a high degree of complexity, which can be decomposed into smaller subproblems, with distinctive characteristics and easier to solve. In this work, the proposed strategy of solution to the daily programming problem is based on the Lagrangian Relaxation and Augmented Lagrangian methods. This proposed strategy to the daily programming problem is analyzed in a hydrothermal setting, extracted from the Brazilian electrical system.