Tipo de trabalho: Dissertação de Mestrado

Instituição: Programa de Pós-graduação em Engenharia da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp/SP)

Ano: 2007

Autor: Glauber Renato Colnago 
Resumo:

Este trabalho visa o desenvolvimento de um modelo de despacho ótimo em unidades geradoras (UGs) de usinas hidrelétricas (UHEs), que maximiza a eficiência global de geração das UHEs. Os modelos de despacho atuais consideram os dados de eficiência das UGs obtidos com a extrapolação dos dados de um modelo em escala reduzida das turbinas. As UGs são consideradas idênticas e com curvas de eficiência iguais, tornando o despacho um problema de escolha de quantidade de UGs ativas, e a carga da UHE é geralmente repartida igualmente entre elas. A extrapolação perfeita dos dados do modelo para o protótipo pode ser feita se houver semelhança dinâmica, geométrica e cinemática entre eles. Certamente a semelhança perfeita nunca ocorre, e, então, os dados de eficiência extrapolados não representarão com exatidão os rendimentos do protótipo. Além disto, o histórico de operação de cada UG durante anos modifica seus funcionamentos; assim, as eficiências das turbinas reais não são iguais às eficiências extrapoladas do modelo em escala reduzida e, provavelmente, são diferentes para as turbinas reais entre si. Sob esta ótica, o modelo de despacho, realizado com as curvas de eficiências do modelo reduzido, provavelmente não otimiza a eficiência de uma UHE. Com métodos de medição de vazão da água nos condutos forçados das UGs, pode-se obter dados de eficiência atualizados das UGs instaladas. Um despacho que leva em consideração estes dados atualizados deve tratar individualmente as UGs, pois não é válida a hipótese da divisão igual de carga entre as mesmas como uma solução ótima. No presente trabalho realiza-se o despacho com os dois tipos de dados, os do modelo reduzido e os atualizados, analisando-se os prováveis ganhos que se pode obter com um despacho realizado com dados de eficiência atualizados em relação aos de projeto. Estes ganhos foram relevantes para o caso em estudo. O modelo de despacho proposto leva em consideração as características operativas das Ugs como zona proibida de operação atendimento da demanda e reserva girante, e a formulação matemática é de natureza não linear inteira mista. O programa utilizado para resolver o problema matemático do despacho ótimo é o Lingo 8.0, que possui técnicas de busca local e global. Resultados obtidos com e sem a busca global foram comparados e a importância da utilização de uma busca global para a resolução da formulação proposta foi comprovada. Os dados utilizados para as análises foram obtidos de uma UHE real.