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Otimização da exploração de sistemas hídricos reversíveis em cascata
| Summary: | Esta dissertação aborda o problema de otimização da exploração de sistemas hídricos reversíveis com configuração em cascata. O objetivo desta abordagem é o de propor uma nova metodologia de otimização robusta baseada em programação linear inteira mista para resolver o problema abordado, visando maximizar o lucro esperado de um produtor hídrico, tomador de preços, participando em mercado de energia do dia seguinte pela venda de energia elétrica. As incertezas consideradas no problema de otimização correspondem aos preços de energia elétrica e à afluência de água aos reservatórios. Estas incertezas são modelizadas através de intervalos de previsão, permitindo a utilização da técnica de otimização robusta, sendo o coeficiente de robustez predominante nesta técnica de otimização utilizado para controlar o nível de conservadorismo da solução alcançada e para garantir uma solução admissível para o pior caso associado com as incertezas modelizadas. Na abordagem ao problema são também considerados três aspetos fundamentais que conduzem à necessidade de utilização desta metodologia aplicada à área da otimização da exploração de sistemas hídricos reversíveis com configuração em cascata. Os três aspetos são: i) regiões proibidas de funcionamento; ii) restrições de rampa; iii) custos de arranque das unidades. A consideração dos aspetos anteriores permite a não atuação em zonas proibidas de funcionamento e mitigar o desgaste dos equipamentos envolvidos na produção de eletricidade, diminuindo consequentemente os custos de manutenção. A afetação de unidades hídricas é descrita nesta metodologia recorrendo ao uso de variáveis binárias, que modelam o estado de funcionamentos das unidades. Um caso de estudo é apresentado, baseado num sistema hídrico reversível com configuração em cascata caracterizado pela independência espacial-temporal entre reservatórios, para comprovar a proficiência da metodologia proposta. |
|---|---|
| Main Authors: | Feliciano, Nelson Miranda |
| Subject: | Incerteza assimétrica Sistemas hídricos reversíveis Otimização robusta Programação linear inteira mista Sistema de armazenamento de energia Mercado de eletricidade Asymmetric uncertainty Pumped-storage hydro systems Robust optimisation Mixed-integer linear programming Energy storage system Electricity market |
| Year: | 2016 |
| Country: | Portugal |
| Document type: | master thesis |
| Access type: | open access |
| Associated institution: | Instituto Politécnico de Lisboa |
| Language: | Portuguese |
| Origin: | Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa |
| Summary: | Esta dissertação aborda o problema de otimização da exploração de sistemas hídricos reversíveis com configuração em cascata. O objetivo desta abordagem é o de propor uma nova metodologia de otimização robusta baseada em programação linear inteira mista para resolver o problema abordado, visando maximizar o lucro esperado de um produtor hídrico, tomador de preços, participando em mercado de energia do dia seguinte pela venda de energia elétrica. As incertezas consideradas no problema de otimização correspondem aos preços de energia elétrica e à afluência de água aos reservatórios. Estas incertezas são modelizadas através de intervalos de previsão, permitindo a utilização da técnica de otimização robusta, sendo o coeficiente de robustez predominante nesta técnica de otimização utilizado para controlar o nível de conservadorismo da solução alcançada e para garantir uma solução admissível para o pior caso associado com as incertezas modelizadas. Na abordagem ao problema são também considerados três aspetos fundamentais que conduzem à necessidade de utilização desta metodologia aplicada à área da otimização da exploração de sistemas hídricos reversíveis com configuração em cascata. Os três aspetos são: i) regiões proibidas de funcionamento; ii) restrições de rampa; iii) custos de arranque das unidades. A consideração dos aspetos anteriores permite a não atuação em zonas proibidas de funcionamento e mitigar o desgaste dos equipamentos envolvidos na produção de eletricidade, diminuindo consequentemente os custos de manutenção. A afetação de unidades hídricas é descrita nesta metodologia recorrendo ao uso de variáveis binárias, que modelam o estado de funcionamentos das unidades. Um caso de estudo é apresentado, baseado num sistema hídrico reversível com configuração em cascata caracterizado pela independência espacial-temporal entre reservatórios, para comprovar a proficiência da metodologia proposta. |
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