Um modelo de otimização do despacho de maquinas em usinas hidreletricas

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DATA DE PUBLICAÇÃO

1999

RESUMO

O problema do despacho de máquinas numa hidrelétrica surge quando os estudos do planejamento da operação de curto prazo, a programação e mesmo a supervisão na operação em tempo real, define a quantidade de energia que a usina deve produzir ao longo do periodo de planejamento. Este compromisso nasce da necessidade de manter o equilíbrio entre a carga e a geração. O comportamento da carga normalmente varia ao longo do dia. Conforme o valor dela aumenta, o número de máquinas comprometidas no seu atendimento não será suficiente para manter o equilíbrio entre a carga e a geração, isto é, será necessário colocar mais máquinas em operação. Quando o valor da carga diminui, o número de máquinas necessário será menor. Dentro dessa variação do número de máquinas necessário para o atendimento da carga, surge a possibilidade de otimizar o critério de despacho. Na prática, muitos são os critérios possíveis de serem adotadas para definir o despacho de máquinas. Este trabalho apresenta um modelo para definir o despacho de máquinas, minimizando perdas, partidas e paradas. Para efeito de cálculo das perdas no sistema de geração, são avaliadas a elevação do nível de canal de fuga, a variação do rendimento do conjunto turbina-gerador e o aumento do atrito do fluxo d água nas tubulações do sistema hidráulico. São colocadas algumas considerações sobre os fatores que geram custos nas partidas e paradas. Como a maioria das usinas hidrelétricas tem instaladas máquinas que são caracteristicamente iguais, neste trabalho é aproveitado este aspecto para formular o problema do despacho de máquinas, como um problema simples de otimização e resolvido por técnica de programação dinâmica. A aplicação do modelo à usina de Itaipú mostram os seguintes resultados: As perdas associadas ao sistema de geração das usinas hidrelétricas são significativas e merecem serem consideradas no planejamento de curto prazo ou programação. A otimização do despacho que minimiza perdas resulta em frequentes partidas ou paradas. A otimização do despacho que minimiza partidas/paradas resulta em níveis de perdas significativas. Para determinar o despacho ótimo, do ponto de vista econômico, é fundamental determinar principalmente o quanto custa uma partida ou parada. Os resultados apresentados apontam também à necessidade de uma boa previsão nos valores de geração programada, devido a que um desvio acompanhado pela regulação primária pode resultar na operação de um número de máquinas não indicado para minimizar as perdas

ASSUNTO(S)

turbinas hidraulicas energia eletrica - produção otimização matematica usinas hidreletricas

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