Análise comparativa de diferentes estratégias de solução para contratação de energia no ambiente de contratação regulada

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2017.O modelo institucional do Setor Elétrico Brasileiro (SEB), vigente desde 2004, inclui em seu regulamento a obrigatoriedade por parte das empresas de distribuição de contratar antecipadamente, por meio de leilões públicos, a totalidade de sua demanda de energia no Ambiente de Contratação Regulado. Em caso de descumprimento dessa regra, tais empresas ficam sujeitas a multas e restrições no preço de repasse da energia para os consumidores cativos. Diante desse cenário, os agentes distribuidores ficam expostos a perdas financeiras devido às incertezas quanto ao comportamento futuro de sua demanda e dos preços da energia no mercado de curto prazo. Este trabalho tem como objetivo estudar as particularidades que envolvem a contratação de energia, e a partir disso, apresentar um problema de otimização estocástica linear multiestágio, o qual visa minimizar os custos de uma empresa distribuidora. Como resultado desse problema de otimização, pretende-se encontrar as decisões ótimas de compra de energia em leilões, levando em conta as mais diferentes regras do mercado. Outro foco dado neste trabalho diz respeito às estratégias de solução do problema matematico formulado. São utilizados três diferentes métodos de solução, a saber: Equivalente Determinístico, a Relaxação Lagrangiana e o Progressive Hedging. Nesta dissertação, é avaliado o desempenho dos métodos utilizados na solução do problema da contratação de energia, bem como a qualidade da solução fornecida.Abstract : The Institutional Model of the Brazilian Electric Sector, in force since 2004, includes in its regulation the obligation for the distribution companies to contract in advance, through public auctions, the totality of their energy demand in the Regulated Contracting Environment. In case of non-compliance with this rule, such companies will be subject to fines and restrictions on the sale price of energy to ?captive? consumers. Given this scenario, distributors are exposed to financial losses due to uncertainties about the future behavior of their demand and energy prices in the short-term market. This work aims to study the peculiarities that involve the contracting of energy, and from this, to present a multistage linear stochastic optimization problem, which aims to minimize the costs of a distribution company. As a result of this optimization problem, it is intended to find the optimal decisions to buy energy in auctions, taking into account the most different rules of the market. Another focus given in this work concerns the strategies for solving the mathematical problem formulated. Three different methods of solution are used, namely: Deterministic Equivalent, Lagrangian Relaxation and Progressive Hedging. In this dissertation, the performance of the methods used to solve the energy contracting problem is evaluated, as well as the quality of the solution provided