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Type: TESE DIGITAL
Title: Impacto da congestão da transmissão no planejamento da operação energética de sistemas hidrotérmicos de potência
Title Alternative: Impact of transmission congestion on hydrothermal generation scheduling
Author: Fujisawa, Cassio Hideki, 1982-
Advisor: Soares Filho, Secundino, 1949-
Filho, Secundino Soares
Abstract: Resumo: O planejamento da operação eletroenergética (POE) de sistemas hidrotérmicos de potência tem por finalidade definir o despacho das usinas hidráulicas e térmicas que minimiza os custos de operação do sistema. Nesta tese foram realizados estudos de médio prazo do POE utilizando um simulador da operação do sistema baseado em modelo de controle preditivo, cuja política operativa executa, a cada intervalo de tempo, uma previsão de vazões futuras seguida por uma otimização determinística. Na formulação do modelo de otimização as hidrelétricas são individualmente consideradas permitindo a operação coordenada, principalmente das usinas que estão localizadas em uma mesma cascata. A produção das usinas hidrelétricas é representada por uma função não linear, tendo polinômios de quarto grau para o cálculo das cotas do nível da água do reservatório e do canal de fuga. As termelétricas também são tratadas individualmente com funções quadráticas de custo de geração. O sistema de transmissão é considerado de forma completa através de um modelo de fluxo de potência linear. Para facilitar a consideração das capacidades das linhas é utilizada uma formulação pelo método de fluxo em redes com restrições adicionais associadas à lei das malhas. Os estudos foram realizados em um sistema de médio porte com 20 hidrelétricas, 30 termelétricas, 73 barras e 108 linhas baseado no sistema IEEE RTS 96. As análises permitiram um melhor entendimento do despacho das usinas sob o impacto dos limites de transmissão, da sazonalidade da demanda, do cenário hidrológico, e da incerteza na vazão afluente. A conclusão é de que a representação do sistema de transmissão afeta substancialmente o despacho do POE

Abstract: The power generation scheduling of hydrothermal systems aims to define the hydro and thermal generation dispatch such that minimizes the system ope- rational cost. In this thesis, medium-term studies were done through an ope- rational simulation model based on predictive control model, whose operation policy executes an inflow forecast model followed by deterministic optimization in each time stage. In optimization model formulation, the hydro plants are individually considered, allowing a coordinated operation, especially the plants that belong to the same river. The hydro plant production is represented by a non linear function with two quartic functions for calculation of forebay and tailrace elevations. The thermal plants are also individually considered with quadratic cost function. The full transmission system is taken into account through a linear power flow model. For a proper consideration of line capa- cities with an explicit variable of flow, it is used a network flow formulation with additional constraints related to loop law (Kirchhoff¿s second law). The studies were applied to medium scale system with 20 hydro plants, 30 thermal plants, 73 buses and 108 lines based on IEEE RTS 96. The analysis allowed a better comprehension of generation dispatch under impacts of transmission capacity bound, seasonal load characteristic, hydrological scenario and water infow uncertainty. It concludes that transmission constraints influence greatly the power generation scheduling
Subject: Energia elétrica - Planejamento
Controle preditivo
Otimização não-linear
Usina hidrelétrica
Fluxo de carga elétrica
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FEEC - Dissertação e Tese

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