Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T06:48:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 274951.pdf: 850940 bytes, checksum: 0aa906e08420972dfbacec01d09330dc (MD5) / Viabilizar a expansão da geração, ao mínimo custo e dentro de critérios rígidos de confiabilidade, é o maior desafio de planejadores e reguladores de sistemas de energia elétrica desverticalizados. Em um mercado com múltiplos agentes, coordenar os sinais econômicos e propiciar um ambiente regulatório e de mercado que sejam estáveis e previsíveis é fundamental para atrair investimentos em nível e custo adequados para a expansão do setor. Quando o preço de curto prazo é utilizado como único indutor dos investimentos - modelo denominado de mercado de energia elétrica puro - é esperado que este preço seja insuficiente para sinalizar adequadamente a necessidade de geração adicional, fato agravado em sistemas de energia elétrica com predominância de geração hidrelétrica. Para corrigir estas deficiências, faz-se necessário complementar a sinalização econômica por meio do que se convencionou denominar mecanismos de capacidade. Os diversos mecanismos de capacidade propostos na literatura, quando corretamente calibrados, produzem o mesmo resultado estático de um mercado de energia elétrica puro, porém com distintas propriedades dinâmicas. Neste trabalho, propõe-se uma discussão acerca de arquiteturas de mercado para sistemas de energia elétrica com predominância de geração hidrelétrica, visando a sustentabilidade da expansão. Particular atenção é dispensada ao estado da arte em mecanismos de capacidade, para o qual se propõe um modelo de simulação dinâmica que considera o comportamento estratégico de geradores entrantes e a competição entre eles, num ambiente de incertezas no crescimento da demanda e na afluência, possibilitando a avaliação do desempenho dinâmico.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T05:07:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339993.pdf: 2600500 bytes, checksum: efe0983672854fc183bd7d1fdd119008 (MD5) Previous issue date: 2016 / O problema do Planejamento da Operação Energética (POE) de sistemas hidrotérmicos visa obter uma política operativa que atenda a demanda com o mínimo custo considerando um horizonte de planejamento plurianual. Devido à uma série de complexidades, o POE é dividido em subproblemas (etapas) com distintos horizontes e modelagens problema. Independentemente da etapa, um aspecto crucial para que a política operativa seja de boa qualidade diz respeito à modelagem da Função de Produção Hidrelétrica (FPH). Assim, este trabalho foca na modelagem da FPH no âmbito do POE de médio prazo. Para reduzir o esforço computacional, historicamente o problema de médio prazo tem utilizado uma representação da FPH muito simplista, como por exemplo, o modelo a reservatório equivalente de energia ou ainda, no caso de sistemas de menor porte, uma FPH com produtibilidade constante (i.e., aquela que não leva em consideração a variação da queda na produção). Deste modo, este trabalho tem como objetivo inicial analisar os impactos de uma representação mais detalhada de FPH no problema do POE de médio prazo. Inicialmente constrói-se uma FPH não linear agregada para cada usina e, subsequentemente, apresentam-se duas maneiras de aproximá-la no problema. A primeira, mais detalhada, é uma função linear por partes, obtida por meio de um algoritmo de Convex Hull (CH). Uma análise do erro médio quadrático em função do número de hiperplanos e pontos utilizado no CH é apresentada. Por sua vez, a segunda modelagem é dada pela FPH com produtibilidade constante. Para avaliar o compromisso entre a qualidade da política e esforço computacional, para cada modelo de FPH, o problema inicialmente é otimizado via Programação Dinâmica Dual Estocástica (PDDE). Nesta etapa, de maior esforço computacional, está disponível um lower bound para o custo ótimo da solução associada a árvore de cenários. Na sequência, as Funções de Custo Futuro (FCFs) da PDDE são utilizadas em uma simulação baseada em otimização em 2.000 cenários de afluências referentes a mesma árvore usada na otimização. Como resultado, tem-se um valor do custo de operação, bem como as políticas operativas. Para realizar as análises supracitadas, este trabalho faz uso de uma configuração hidrotérmica com 134 usinas hidrelétricas e 122 termelétricas. Os resultados indicam que a política operativa da FPH linear por partes é em média 13% melhor que a FPH com produtibilidade constante. Contudo, o esforço computacional é em média 14 vezes mais elevado. Com base nestes resultados, este trabalho apresenta ainda três heurísticas com o intuito de diminuir o tempo computacional quando a FPH é linear por partes. Em termos gerais, a ideia básica consiste em manter o número de aproximações lineares como função de alguma medida de "importância" na usina com relação ao SIN. Uma das heurísticas obteve políticas com diferença média de 6% e redução de esforço computacional na ordem de 7 vezes em comparação com o modelo mais detalhado.<br> / Abstract: The problem of Energetic Operation Planning (EOP) of hydrothermal systems consists in calculate operatives policy, in order that demand for electric energy is met at lowest cost in a planning horizon. Due a set of complexity, the EOP is separate in subproblems (steps) with different horizons and steps modeling. Independently of step, a crucial aspect for that operative policy become good it concerns a Hydroelectric Function Production (HFP) modeling. Thus, this dissertation focus on HPF modeling in EOP long term. To decrease the computational time, historically the long-term problem has been used a representation of HPF very simple, for instance, the Equivalent Energy Reservoir (EER), or yet, to small systems with production coefficient constant (i.e. that one does not take in account height variation in production). Thus, the first goal of this work is analyze impacts provides of HFP more detailed in a long term EOP. Initially, proposed a HFP nonlinear for each hydro plant and, after, is detailed two manners of approximation. The First one, is a piecewise function provides from Convex Hull (CH) algorithm. An analyses about mean square error in function of hyperplane number and points used in CH is showing. The second modeling is using production coefficient constant. To evaluate the tradeoff between policy quality and computational time, in each HFP model, the problem, first is optimized with Stochastic Dual Dynamic Programming (SDDP). In this step, of larger computational time, is available a lower bound to optimum cost of scenario tree. In next step, the future cost function (FCF's) of SDDP are used in a simulation based in optimize 2000 scenarios of outflow related with the shame tree used on optimization. As result, have an operational cost, as well the operatives politicians. To realize analysis described above, this work uses a hydrothermal system with 134 hydro plants and 122 thermal plants. The results, show that politicians with HFP piecewise linear model is 13% better than model with production coefficient constant model. However, the computational time is 14 times higher. Based in this result, this work shows another tree heuristics aims to improve the computation time related with HFO piecewise linear model. In general, the basics idea consists in keep the number of linear approximations as function of some hydro plants as measure of "significance" related to SIN. One of this heuristics got politicians with 6% of variation and computational time decrease 7 times compared to more detail model.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T19:29:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 274146.pdf: 14197911 bytes, checksum: 10c98b18f6ead7c21d7962fc20b48890 (MD5) / A informação cadastral é um recurso valioso para tomada de decisão, em especial para as corporações ligadas ao setor elétrico, que têm os dados cadastrais como base para estruturação dos seus processos de gestão sócio-patrimonial. Contudo, na prática das empresas ligadas a este setor, o conhecimento e controle do território de atuação, segundo os princípios do cadastro territorial multifinalitário, são inexpressivos. Este problema decorre em especial devido à dificuldade de gestão eficiente dos dados cadastrais no contexto multiusuário. Neste sentido, a pesquisa teve como objetivo propor um método de gestão de dados cadastrais, especificamente no contexto sócio-patrimonial de empreendimentos de geração de energia hidrelétrica em fase de implantação, através da modelagem conceitual e documentação de um projeto de Banco de Dados Geográficos (BDG). Como estudo de caso foi selecionado o empreendimento da Eletrosul, Usina Hidrelétrica Passo São João/RS. Para a modelagem conceitual do projeto de BDG foi utilizado o modelo de dados UML-Geoframe e a ferramenta ArgoCASEGEO. O resultado obtido foi um esquema conceitual e um dicionário de dados que organiza e padroniza o conteúdo e a estrutura do BDG modelado, facilitando a gestão dos dados cadastrais e permitindo o intercâmbio de dados entre usuários dentro e fora da empresa. O resultado da pesquisa traz como produto um referencial teórico, que estimulará as empresas do setor elétrico a projetar e padronizar novos BDG, que atendam às demandas da gestão sócio-patrimonial de seus empreendimentos no contexto multifinalitário.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Sócio-Econômico, Programa de Pós-Graduação em Contabilidade, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T08:18:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 279460.pdf: 1316940 bytes, checksum: 1b8c3da316b735760ca469ab4c1a7971 (MD5) / O objetivo desta pesquisa é investigar de que forma são evidenciados os passivos ambientais das atividades produtoras de energia hidrelétrica nos Relatórios de Impacto Ambiental (RIMA). Neste estudo foram considerados os pedidos de licenciamento ambiental submetidos à Fundação do Meio Ambiente (FATMA), em Santa Catarina. No RIMA são apresentadas, dentre outras informações, as ações propostas para reparar o meio ambiente de maneira simplificada para os usuários da informação (internos e externos). Quanto a metodologia da pesquisa, o estudo envolveu um levantamento bibliográfico e empírico, sendo corroborado pelos dados primários e secundários. Foram realizadas entrevistas com os analistas ambientais da FATMA e gravações de audiências públicas referente a empreendimentos que envolviam produtoras de energia hidrelétrica. Os passivos ambientais relatados pelo empreendedor para obtenção do licenciamento ambiental nos Estudos de Impacto Ambiental (EIA), especificamente no RIMA, foram considerados como objeto da pesquisa. A análise dos resultados foi realizada, num primeiro momento, por meio dos dados extraídos da população representada por 194 RIMA, referente a empreendimentos que realizaram EIA, submetidos à FATMA como parte do processo de licenciamento ambiental. Em seguida, foram analisados os dados da amostra da pesquisa, representada pelos 30 RIMA de atividades produtoras de energia hidrelétricas. Após análise realizada verificou-se que o RIMA não é um instrumento adequado para subsidiar a evidenciação dos passivos ambientais pela Contabilidade. Assim, do ponto de vista contábil, isso provavelmente será possível a partir da emissão da Licença Ambiental de Instalação (LAI), que evidencia os reflexos financeiros futuros para as empresas de maneira mais específica em relação às condicionantes ambientais impostas pelo órgão ambiental. Constatou-se, portanto, que a Contabilidade pode contribuir na evidenciação das relações econômicas, sociais e sua interação com o meio ambiente, no caso dos passivos ambientais, utilizando os estudos ambientais e as condicionantes exigidas no processo de licenciamento ambiental. / In spite of a significant increase in environmental reporting practices over the past decade, there are still many flaws within the disclosure process of environmental information, and also in the format in which the data is published in the corporate reports. The main flaws detected in previous works are related to a lack of uniformity, depth, objectivity, continuity and credibility of the environmental information disclosed in the corporate world (GRAY; BEBBINGTON, 2001; COSTA; MARION, 2006; DEEGAN; GORDON, 1996; SKILLIUS; WENNBERG, 1998; DEEGAN; RANKIN, 1996). Many authors have suggested that the way to reduce these limitations would be to standardize or regulate the disclosure of environmental information in the corporate reports (GRAY; BEBBINGTON, 2001; GRAY et al, 1996; MALTBY, 1997; NYQUIST, 1997; BEETS; SOUTHER, 1999; JAFFE et al, 1995). The companies, in turn, rely on the stakeholders theory, which claims that mandatory environmental disclosure would not only increase the companys production costs but also hinder its ability to compete (GRAY et al, 1993; COOPER, 1992). Based on different opinions concerning the need for mandatory environmental disclosure, the main purpose of this research will be twofold: (1) to verify whether or not the companys environmental reporting practices react to different regulatory stimuli, and (2) to see how these practices might be implemented in the event that the reaction to a regulatory stimulus is positive. The method of research chosen was of a descriptive and predominantly quantitative nature. The companies selected as samples were from the oil and natural gas sectors from four different countries who share cultural similarities, such as the United States, Canada, England and Australia. The environmental information was collected from annual reports year ended 2007. In order to classify the environmental data used, a suitable comparative analysis of two consecrated works was used - the study of Clarkson et al (2008) and the study of Wiseman (1982). The results of these studies showed that mandatory environmental disclosure is a positive event, but with a few reservations. The statistical tests proved that there are significant differences between the regulated and the unregulated countries, and the greatest differences were found when mandatory disclosure was utilized, thus proving that countries can indeed react to different regulatory stimuli. As for the qualitative aspects of this research, the mandatory environmental information seemed to be more consistent and coherent with the regulatory standards of each country, with the data being more objective and uniform when compared with the information which was released voluntarily. Within the environmental information collected from the accounting reports, the results were similar when compared to the other reported information. The two main conclusions of this research were that: (1) the oil sector companies analyzed did indeed react to the different regulatory environmental disclosures, and (2) that there were positive aspects (more consistent uniformity and greater objectivity) and negative aspects (a focus on the conformity and inefficiency of the coercion mechanisms) of these mandatory environmental disclosure practices.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T10:54:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 249273.pdf: 2090311 bytes, checksum: f38f9dd0abc97ba0c0dc1cd719b78721 (MD5) / O objetivo geral desta pesquisa é desenvolver um modelo para sistematização do processo de atualização tecnológica em empresas de geração de energia hidrelétrica. Em termos específicos, pretende-se: compilar e analisar as abordagens teórico-conceituais, de modo integrado sobre a atualização tecnológica dos sistemas técnicos e sua correlação com a gestão da manutenção; caracterizar as empresas de geração de energia hidrelétrica no Brasil a partir das selecionadas como objeto de estudo; identificar e analisar as ações de atualização tecnológica adotadas por essas empresas; e, desenvolver uma proposta de modelo para a sistematização do processo de atualização tecnológica, que contemple, de forma conjunta, práticas de confiabilidade e de gestão do conhecimento, no contexto do processo de manutenção dos sistemas técnicos. Do ponto de vista da metodologia da pesquisa foram realizadas visitas técnicas e aplicadas entrevistas semi-estruturadas aos profissionais de empresas de geração hidrelétrica. Os dados foram tratados e analisados a partir do método de estudo de casos, com base em abordagens qualitativas de pesquisa. Os resultados permitem inferir que, embora existam iniciativas crescentes de atualização tecnológica nas empresas pesquisadas, na maioria dos casos, esses processos carecem ainda de uma maior sistematização, uma vez que: a área de manutenção não tem participado de todas as etapas da atualização; há dificuldades em tratar os equipamentos de diferentes patamares tecnológicos no processo de atualização; existem ainda situações de perda de memória técnica referentes às instalações nas empresas e fabricantes, o que tem comprometido, entre outros fatores, o atendimento aos prazos previstos para a implantação dos projetos de atualização tecnológica. Como resultado da sistematização do processo de atualização, propõe-se a adoção do MICC - Manutenção Integrada em Confiabilidade e Conhecimento, modelo que contempla tanto o processo de atualização tecnológica como o processo de extensão da vida útil dos sistemas técnicos. Este modelo proposto foi avaliado conforme critérios disponíveis na literatura, submetido e aprovado pelos avaliadores, profissionais experientes do setor de geração hidrelétrica. A avaliação final indica que o processo desenvolvido e o modelo proposto vêm contribuir com o desenvolvimento dos processos de atualização tecnológica e para a gestão dos ativos físicos das empresas de geração hidrelétrica.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:23:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 321648.pdf: 2059110 bytes, checksum: 66e2240d8226b5cf379aa3a39bf1664c (MD5) Previous issue date: 2013 / O Planejamento da Operação Energética no Brasil é um problema de natureza estocástica, devido às incertezas relacionadas às variações climáticas, em virtude do uso da hidroeletricidade como principal fonte de energia do sistema elétrico brasileiro. Com o objetivo de representar adequadamente as incertezas envolvidas no problema, é importante resolver esse problema por meio de técnicas de Otimização Estocástica. O Setor Elétrico Brasileiro usa atualmente os algoritmos baseados na Decomposição de Benders para resolver o problema de Planejamento da Operação Energética. Entretanto, essa técnica não é o único meio existente de se resolver este problema. Outras técnicas de Programação Estocástica podem ser aplicadas, tais como o Progressive Hedging, objeto de estudo deste trabalho. O presente trabalho visa apresentar essa técnica aplicada ao problema de Planejamento da Operação Energética aplicado a Sistemas Hidrotérmicos, na sua forma mais usual e em modelagens que utilizam artifícios matemáticos, com o objetivo de proporcionar melhor desempenho computacional desta técnica de otimização ao problema de Planejamento da Operação Energética <br> / Operation Planning in Brazil is a problem of stochastic nature, due to uncertainties related to climate changes, due to the use of hydropower as the main energy source of the Brazilian electrical system. In order to represent the uncertainties involved in the problem adequately, it is important to solve this problem by Stochastic Optimization techniques. Currently, the Brazilian Electricity Sector uses algorithms based on Benders decomposition to solve the problem of Operation Planning. However, this technique is not the only way of solving this problem. Other Stochastic Programming techniques can be applied, such as the Progressive Hedging, focused in this work. This work aims to present this technique when applied to the problem of Operation Planning applied in Hydrothermal Systems, in its most usual shape and modeling using mathematical strategies, with the aim of providing better computational performance of this optimization technique to the problem of Operation Planning.

Orientador : Fabiano Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Informática. Defesa: Curitiba, 16/08/2017 / Inclui referências : p. 75-76 / Resumo: O planejamento do despacho hidrelétrico é uma questão que não só afeta o Brasil financeira e ambientalmente, como também é um grande problema computacional ainda não resolvido de forma eficiente. Esse planejamento constitui-se das ações operacionais que devem ser executadas mensalmente por cada usina hidrelétrica por um longo período, e o objetivo é atender a demanda de energia elétrica e tentar manter os reservatórios de água das usinas cheios, de forma a reduzir o uso de outras fontes mais caras e poluentes. Essa questão é classificada como um problema de otimização não-linear com restrições de larga escala. Neste trabalho foi desenvolvido um otimizador para o problema de despacho hidrelétrico, com base num simulador de despacho hidrelétrico e técnicas clássicas de busca local. Os objetivos são: encontrar planos melhores que o inicial num curto espaço de tempo e avaliar como a aplicação de pesos e penalidades às variáveis avaliadas pela função fitness ameniza o problema de objetivos conflitantes. Concluíu-se que o método de otimização proposto foi capaz de encontrar planos significativamente melhores em todos os testes realizados num breve período de tempo. Também foi observado que a aplicação de pesos e penalidades às variáveis avaliadas pela função fitness restringiu a redução da quantidade de energia elétrica gerada pelas usinas pelos planos encontrados em prol da elevação dos níveis dos reservartórios de água. Os planos encontrados por este otimizador local podem ser usado como bons pontos iniciais para algoritmos de busca mais refinados. Palavras-chave: algoritmos de busca local, monte carlo, despacho hidrelétrico. / Abstract: The planning of hydroelectric dispatch is a matter that does not only affects Brazil financially and environmentally, but it is also a big computational problem that is not efficiently solved yet. This planning is composed by the operational actions that must be executed monthly by each hydroelectric power plant for a long period, and the objective is to meet the demand for electric power and to maintain the water reservoirs of the hydroelectric power plants filled, in order to reduce the usage of more expensive and poluent power sources. This question is classified as a large scale nonlinear optimization problem with restrictions. In this study was developed an optimizer for the problem of hydroelectric power plants planning, based on a simulator of hydroelectric power plant and classic local search techniques. The objctives are: to find better plans than the initial one in a short period of time and to evaluate how the application of weights and penalties to variables evaluated by fitness function alleviates the problem of conflicting objectives. It was concluded that the proposed optimization method was able to find significantly better plans in all tests performed in a short period of time. It was also observed that the application of weights and penalties to the variables evaluated by fitness function restricted the reduction of the amount of electric power generated by the plants with the plans found in favor of raising the levels of water reservoirs. The plans found by this local optimizer can be used as good starting points for more refined search algorithms. Keywords: local search algorithms, monte carlo, hydroelectric dispatch.

Orientador: Silvio Jorge Coelho Simões / Coorientadora: Isabel Cristina de Barros Trannin / Banca: Luiz Fernando Costa Nascimento / Banca: Tatiana Sussel Gonçalves Mendes / Banca: Marcelo dos Santos Targa / Banca: Humberto Gallo Junior / Resumo: O acesso à energia elétrica é requisito básico de cidadania e de desenvolvimento econômico e, no Brasil, a principal fonte de geração de energia são as hidrelétricas. Entende-se que a geração de energia hidrelétrica através de centrais geradoras de pequeno porte é sustentável, porém, para averiguar essa sustentabilidade se faz necessário avaliar as situações de vulnerabilidade socioambiental na área de influência do empreendimento. O principal objetivo deste trabalho foi analisar as áreas em situação de vulnerabilidade socioambiental na área de influência de uma central geradora de pequeno porte hipotética na bacia hidrográfica do rio do Chapéu, localizada no município de São Luiz do Paraitinga, Estado de São Paulo como área de estudo de caso para compreensão das inter-relações das vulnerabilidades socioambientais. A metodologia empregada utilizou ferramentas de análise espacial de dados ambientais e sociais da área de estudo e aborda uma análise multicriterial baseada na classificação contínua e na técnica de comparação pareada AHP (Analytical Hierarchy Process), incorporados ao SIG completo denominado SPRING v. 4.3.3 (Sistema de Processamento de Informações Georreferenciadas), para a obtenção do mapa de Índice de Vulnerabilidade Socioambiental - IVSA. Concluiu-se que há fortes coincidências entre os espaços susceptíveis a processos de vulnerabilidade físico-ambiental e os espaços que apresentam os piores indicadores sociais, que são agravados por um fator antrópico, o uso d... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The access to electricity is a basic requirement of citizenship and economic development, and in Brazil, the main source of energy is from hydroelectric stations. It is understood that the hydroelectric energy generation through small-scale power is sustainable, however, to verify this sustainability it is necessary to assess the socio-environmental vulnerability situations in the influence area of the enterprise. The main objective of this work was to analyze the socioenvironmental vulnerability in the influence area of a hypothetical small power generating station in the hydrographic water parting of the Chapéu river, located in the city of São Luiz do Paraitinga, State of São Paulo, as an area of a study case to understand the interrelationships of socio-environmental vulnerabilities. The methodology used spatial analysis tools of environmental and social data of the study area and addresses a based multicriteria analysis on continuous classification, the AHP (Analytical Hierarchy Process) and the paired comparison technique, incorporated into the complete GIS called SPRING v. 4.3.3 (Georeferenced Information Processing System), to obtain the Socio-Environmental Vulnerability Index Map - IVSA. It was concluded that there are strong coincidences between the susceptible spaces to processes of physical-environmental vulnerability and spaces that present the worst social indicators, which are aggravated by an anthropic factor, the ground use. The results of this work express the starting point for deep analyzes of the socio - environmental vulnerability at the influence area of small - scale generating stations, being necessary the planning of mitigating actions of this vulnerability, in sense of achieving the enterprise's sustainability / Doutor

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T07:42:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 295134.pdf: 3300794 bytes, checksum: 2e4906157b9f1035162468e9714c55a6 (MD5) / Este trabalho propõe um modelo para o problema de alocação de unidades hidrelétricas, cujo objetivo consiste em determinar quais unidades devem operar, e os respectivos níveis de geração de usinas hidrelétricas em cascata, a cada hora, em um horizonte de um dia. Como uma contribuição apresenta-se uma nova modelagem para a função de produção das unidades geradoras, com destaque para as perdas mecânicas e elétricas presentes nos conjuntos turbina gerador. Para levar em consideração as complexidades inerentes deste problema de maneira condizente com as necessidades do caso brasileiro, o modelo da alocação é representado matematicamente como um problema de programação não linear binário-misto. Com o objetivo de resolver este problema eficientemente este trabalho faz uso de uma estratégia de decomposição baseada nos métodos da Relaxação Lagrangeana e do Lagrangeano Aumentado. Diferentes análises em torno da modelagem e da estratégia de solução propostas neste trabalho são realizadas mediante o uso de um sistema composto por quatro usinas hidrelétricas em cascata, cuja capacidade de potência instalada é de 4.170 MW.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:33:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325188.pdf: 6857768 bytes, checksum: 028cd5e4880d01d901291738cd104bee (MD5) Previous issue date: 2013 / Um conjunto razoável de objetivos de controle está associado à geração de energia hidrelétrica. Isto envolve o seguimento às referências de tensão, velocidade e potência, o amortecimento de oscilações eletromecânicas e o atendimento a restrições dos atuadores e de capabilidade do gerador. Adicionalmente, o processo é não linear e há acoplamento entre as variáveis controladas. Tradicionalmente, cada objetivo é tratado por malhas de controle específicas, cada qual com seus parâmetros de sintonia. Propõe-se o uso de um Controlador Preditivo baseado em Modelo (MPC) visando a atender todos os objetivos de controle de forma integrada. O controle proposto utiliza um modelo não linear simplificado da unidade geradora para o cálculo das predições. O controlador foi testado em vários cenários em comparação com o esquema de controle convencional. Obteve-se excelente desempenho de controle, sem o uso de malhas auxiliares. Também é discutida a influência dos parâmetros de sintonia sobre a resposta do processo. Verifica-se pelos resultados de simulações que a estratégia proposta é viável e permite melhorar o desempenho do sistema de controle, em comparação com controladores convencionais.<br> / Abstract : A wide set of control objectives is associated with the hydropower generation. This involves the tracking of terminal voltage, speed and active power references, the damping of electromechanical oscillations limitation of the generator operating point and actuators output. Additionally, the controlled process is non-linear and the variables are dynamically coupled. Each control objective is traditionally handled by dedicated control loops, each of them with isolated tuning parameters. The use of a Model Predictive Control (MPC) scheme is proposed as to consider all control objectives in an integrated calculation. The proposed controller uses a simplified non-linear model of the generating unit for calculating the predictions. The controller was tested in various cases, comparing its performance with the conventional control scheme. An excellent control performance was obtained, without need of auxiliar control loops. The influence of the tuning parameters on response characteristics is also discussed. The simulation results indicate that the strategy is viable and can improve the performance of the control system, compared to conventional controllers.