Model for optimizing the daily schedule of the operation of cascade hydroelectric powerplants with the consideration of hydrological uncertainties

Autor: Kazay, Daniel Firmo
Přispěvatelé: Rocha, Carlos Roberto Mendonça da, Motter, Daniel, Scuzziato, Murilo Reolon, Freitas, Ricardo Luiz Barros de
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE
Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE)
instacron:UNIOESTE
Popis: Submitted by Katia Abreu (katia.abreu@unioeste.br) on 2022-11-16T18:59:17Z No. of bitstreams: 2 Daniel_Firmo_Kazay_2022.pdf: 2422342 bytes, checksum: ef321ebc01a84ea94eaf3be138ba2edf (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2022-11-16T18:59:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Daniel_Firmo_Kazay_2022.pdf: 2422342 bytes, checksum: ef321ebc01a84ea94eaf3be138ba2edf (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2022-08-03 The daily schedule of hydroelectric plants aims to determine which units will be operating and their respective generation levels for the following day. The representation of this process is subject to imperfections in the representation of reality due to the multiple uncertainties that condition it. The present work focused on exploring considerations about the resolution method, on the assumptions of the problem and on its uncertainties in the optimization of the problem. The work methodology is divided into three stages. The work methodology is divided into three stages, applied in a modeling/formulation of the unit commitment problem present in the literature. The first step consists of developing an alternative solution methodology, based on Constructive Heuristics. In turn, in the second stage, changes in the modeling are analyzed/proposed of the problem in order to verify possible gains for those involved. Finally, the third step is to consider uncertainties in the modeling, in this case the forecasts of daily flows natural tributaries to each plant in the cascade are considered uncertain. The use of the alternative strategy to solve the problem proved to be an approach capable of providing a solution for the case studied. In regarding the second stage, two modifications of the original problem were carried out. In the first change, it was verified that the flexibility of the hourly restriction of attendance of the generation target increases the efficiency in the studied operation points. In the same sense, making it more flexible to meet the aggregate generation target for the entire cascade also improves the cascade’s operating point. The results of the third stage concern the insertion of hydrological uncertainties in the original problem. For the model adopted, there was no difference in the number of units dispatched per plant per time step, considering the variation of inflows. Finally, as a conclusion, the methodology proved to be able to explore different alterations of an original problem from the literature and evaluate its impact on results. A programação diária de usinas hidrelétricas busca determinar quais unidades estarão operando e os seus respectivos níveis de geração para o dia seguinte. A representação desse processo está sujeita a imperfeições na representação da realidade em função das múltiplas incertezas que o condicionam. A presente dissertação teve como foco explorar considerações sobre o método de resolução, sobre as premissas do problema e sobre suas incertezas na otimização da programação. A metodologia do trabalho está dividida em três etapas, aplicadas em uma modelagem/formulação do problema de unit commitment presente na literatura. A primeira etapa consiste em desenvolver uma metodologia de solução alternativa, baseada em Heurísticas Construtivas. Por sua vez, na segunda etapa, são analisadas/propostas modificações na modelagem do problema com o objetivo de verificar possíveis ganhos para os envolvidos. Por fim, a terceira etapa consiste em considerar incertezas na modelagem, neste caso as previsões de vazões diárias naturais afluentes à cada usina da cascata são consideradas incertas. O uso da estratégia alternativa para resolução do problema se mostrou uma abordagem capaz de fornecer uma solução para o caso estudado. Em relação à segunda etapa, foram realizadas duas modificações do problema original. Na primeira alteração, foi verificado que a flexibilização da restrição horária de atendimento da meta de geração aumenta a eficiência nos pontos de operação estudados. Nesse mesmo sentido, a flexibilização de atendimento a meta de geração agregada para toda a cascata também aprimora o ponto de operação da cascata. Os resultados da terceira etapa dizem respeito à inserção das incertezas hidrológicas no problema original. Para a modelagem adotada, não houve diferença no número de unidades despachadas por usina por passo temporal, considerando a variação das vazões afluentes. Por fim, como conclusão, a metodologia se mostrou capaz de explorar diferentes alterações de um problema original da literatura e avaliar seus impactos nos resultados.
Databáze: OpenAIRE
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