Otimização robusta aplicada à representação de incertezas no modelo de planejamento energético

Abstract

Este trabalho propõe um modelo de planejamento energético para sistemas hidrotérmicos baseado na otimização robusta. No modelo proposto, as incertezas nas vazões afluentes aos reservatórios do sistema são tratadas como variáveis e otimizadas dentro de uma faixa de valores denominada de conjunto de incertezas. No modelo robusto proposto, as políticas de geração e operação dos reservatórios ficam “imunizadas” contra as vazões afluentes incertas, dentro do conjunto de incerteza previamente estabelecido. Os resultados são comparados com aqueles obtidos por um modelo estocástico que adota uma abordagem de solução que utiliza o conceito de janela rolante adaptativa. Um modelo de simulação hidráulica é proposto e implementado para determinar a segurança operativa que cada modelo de otimização proporciona ao sistema em situações reais, em que as vazões afluentes são aleatórias.

This work proposes a medium-term hydrothermal scheduling model for hydrothermal systems based on robust optimization. In the proposed model, uncertainties in water inflows to the system’s reservoirs are handled as variables and optimized within a range of values called the uncertainty set. In the proposed robust model, the generation and operation policies of the reservoirs are “immunized” against uncertain water inflows, within the previously established uncertainty set. The results are compared with those obtained by a stochastic model that adopts a solution approach that uses the adaptive rolling window concept. A hydraulic simulation model is proposed and implemented to determine the operational security level that each optimization model provides to the system in real situations, in which water inflows are random variables.