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[en] REPRESENTATION OF MULTISTAGE STOCHASTIC PROBLEMS IN DECOMPOSITION: AN APPLICATION IN PLANNING OF THE EXPANTION OF ELECTRIC POWER SYSTEMS / [pt] REPRESENTAÇÃO DE PROBLEMAS ESTOCÁTICOS MULTI-ESTÁGIOS EM DECOMPOSIÇÃO: UMA APLICAÇÃO AO PLANEJAMENTO DA EXPANSÃO DE SISTEMAS DE ELÉTRICOS

TALITA DE OLIVEIRA PORTO 09 November 2006 (has links)
[pt] O objetivo deste trabalho é propor uma nova metodologia de solução para o problema de planejamento da expansão de sistemas hidrotérmicos, levando em consideração as incertezas nas afluências que chegam aos reservatórios do sistema. O problema consiste em determinar o conjunto de investimentos em usinas hidroelétricas e termoelétricas que minimize a soma dos custos de construção mais o valor esperado do custo de operação ao longo de um determinado período. O problema de expansão pode ser resolvido através de técnicas de decomposição, sendo dividido em um problema mestre que contém as variáveis de investimento e várias subproblemas que contém as variações de operação. O problema mestre pode ser resolvido por técnicas de programação linear ou inteira mista. Os subproblemas de operação, por sua vez, podem ser resolvidos pro Programação Dinâmica Estocástica. Como neste trabalho os reservatórios são representados de forma individualizada, será aplicada a técnica de Programação Dinâmica Dual Estocástica, de forma a evitar o problema da maldição da dimensionalidade da Programação Dinâmica Estocástica. Portanto, o objetivo principal do estudo é investigar mecanismos de coordenação eficientes entre o problema mestre e os subproblemas de operação que levem à otimização global do problema de planejamento da expansão de sistemas elétricos. / [en] The objective of this paper is to present a new methodology for the solution of hydrothermal systems expansion planning problems that takes into account uncertainties of future water inflows to the system reservoirs. The problem consists on the determination of a set of hydroeletric and thermoelectric plants that will be constructed in order to minimize the sum of investiment costs and expected operation costs during the planning period. The expansion problem can be solved by decomposition techniques in which the problem in divided into a master problem that contains the investiment variables and many subproblems that contain the operation variables. The master problem can be solved by linear or integer/linear programming recursion. In this paper, since the system reservoirs are individually represented, Stochastic Dual Dynamic Programming techniques will be applied in order to avoid the "curse of dimensionality" of dynamic programming. The fundamental objective of the study is to investigate efficient coordination mechanisms between master problem and operation subproblems that lead to a global optimization of power systems expansion planning problem.

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