[pt] O objetivo desta dissertação é desenvolver uma metodologia
para oferta estratégia
de uma empresa geradora em ambiente de mercado com
múltiplas usinas hidrelétricas,
levando em consideração múltiplos estágios e a incerteza
nas afluências, e ilustrar a
aplicação da mesma em sistemas realistas. Mostra-se
inicialmente que o problema de
oferta estratégica pode ser formulado como uma recursão de
programação dinâmica
estocástica (PDE), onde as variáveis de estado são os
níveis de armazenamento dos
reservatórios no início de cada estágio e as afluências
observadas nos estágios anteriores.
Entretanto, a dificuldade computacional dos algoritmos de
PDE restringe sua aplicação a
sistemas com poucos reservatórios, limitando bastante a
aplicação da técnica a sistemas
realistas. Assim, a abordagem proposta nesta dissertação é
estender a metodologia de
programação dinâmica dual estocástica (PDDE), até então
aplicada a problemas de
minimização de custos, ao problema de otimização da
oferta. Isto é feito através de dois
passos principais: (i) Uso de uma estratégia de oferta por
quantidade somente (análogo a
um modelo de Cournot em problemas de equilíbrio econômico)
e (ii) a recursão de
PDDE, que por ser baseada numa aproximação por hiperplanos
requer que o problema
seja convexo, o que não ocorre necessariamente no caso da
oferta estratégica. A
abordagem proposta consiste em aproximar a cada estágio a
função de benefício futuro
(FBF) por sua envoltória côncava (concave hull). Com isso,
a técnica de PDDE pode
ser aplicada para resolver o problema de ofertas multi-
estágio e estocástico de uma
empresa hidroelétrica com múltiplas usinas. Exemplos e
estudos de caso serão ilustrados
com os sistemas reais da Romênia e El Salvador, ilustrando
a aplicabilidade da
metodologia proposta em estudos e análises de poder de
mercado. / [en] The objective of this work is to present a methodology for
the strategic bidding (or
bid-based) problem of a hydropower based company, taking
into account multiple hydro
plants, time-coupling, multiple inflow scenarios and
illustrate its application for real case
studies. It is initially show that the bid-based dispatch
for a hydro plant can be formulated
as a stochastic dynamic programming (SDP) recursion
scheme, where the state variables
are the storage levels and the past inflows. As widely
known, the computational effort of
the SDP algorithms restricts its applications for systems
with just a few reservoirs, which
is not the case of the real world systems. Therefore, the
approach proposed in this
thesis is to extend the stochastic dual dynamic
programming (SDDP) scheme, usually
applied to cost minimization problems, to the strategic
bidding problem. This is done
through two main steps: (i) use of a quantity-only bidding
scheme (similar to the Cournot
model of economic equilibria); (ii) SDDP recursion, which
is based on a linear
approximation by piecewise linear segments and thus
requires that the underlying
problem to be convex. This is not necessarily observed in
the strategic bidding problem.
Thus, the proposed approach consists in approximating, at
each stage, the future benefit
function (FBF) by its concave hull, which then assures
that the SDDP scheme can be
applied to solve the multi-stage and stochastic strategic
bidding problem of a company
with a portfolio of several hydro plants. The proposed
approach is illustrated with
examples and case studies from real hydro systems from
Rumania and El Savador, where
market power analysis will be presented.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:6560 |
| Date | 10 June 2005 |
| Creators | BRUNO DA COSTA FLACH |
| Contributors | OSCAR PORTO, MARIO VEIGA FERRAZ PEREIRA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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