Modelo robusto para o planejamento da operação eólica-hidrotérmica considerando incertezas

Orientador: Prof. Dr. Clodomiro Unsihuay VilaDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Defesa : Curitiba, 28/02/2019Inclui referências: p. 101-104Área de concentração: Sistemas de EnergiaResumo: O planejamento de operação hidro-termo-eólica compreende um conjunto de decisões operativas tomadas num ambiente de incerteza. Geralmente as fontes de incerteza de geração são as usinas hídricas e eólicas, por terem a sua produção dependente de fatores naturais como o regime das chuvas e ventos que, embora possam ser previstos, o grau da sua ocorrência é incerto. Outra fonte de incerteza a ser considerada é a demanda. Recentemente, várias pesquisas mostraram sucesso no uso da Otimização Robusta no planejamento sob incertezas, inclusive no planejamento de Operação do Sistema Elétrico de Potência. O uso da Otimização Robusta para modelar em um conjunto essas incertezas é bastante abrangente, pelo fato de que para qualquer realização da variável aleatória dentro dos limites de conjunto de incerteza, a solução é viável, diferentemente da otimização estocástica em que são analisados cenários finitos, com cada cenário tendo uma probabilidade de ocorrência. Este trabalho propõe um modelo computacional baseado na formulação da otimização robusta para o despacho hidro-termo-eólico considerando a modelagem das incertezas da geração hídrica, da geração eólica e da demanda. O modelo proposto é testado em dois sistemas teste: um de duas barras e outro considerando o sistema sul Brasileiro. Vários cenários de estudos são simulados. Resultados indicam que a formulação proposta, quando comparada com o despacho hidro-termo-eólico determinístico, apresenta um custo relativamente baixo e um baixo risco de déficit de energia. Palavras-Chaves: Planejamento de operação hidro-termo-eólicaGeração eólica, hidrelétrica e incertezas na geração e na demanda. Otimização Robusta.Abstract: The hydro-thermo-wind operation planning is a set of operational decisions made in an environment of uncertainty. Generally, the sources of generation uncertainty are hydro and wind power plants, because their production depends on natural factors such as rainfall and wind speed, which, although they can be predicted, the degree of their occurrence is not certain. Another source of uncertainty to be considered is demand. Recently, several researches have shown success in the use of Robust Optimization in planning under uncertainties, including in the Electric Power System Operation Planning. The use of Robust Optimization to model these uncertainties is quite broad, since for any realization of the uncertain variable within the limits of the uncertainty set, the solution is feasible, unlike the stochastic optimization, in which finite scenarios are analysed, with each scenario having a probability of occurrence. This work proposes a computational model based on the formulation of the robust optimization for the hydro-thermal-wind dispatch considering the modeling of the uncertainties of hydro generation, wind generation and demand. The proposed model is tested in two test systems: one of two bars and another considering the Brazilian South system. Several study scenarios are simulated. Results indicate that the proposed formulation, when compared to the deterministic hydrothermal- wind order, has a relatively low cost and a low risk of energy deficit. Keywords: Hydro-thermo-wind operation planning. Wind power, hydroelectric power and uncertainties in generation and demand. Robust Optimization