Orientadores: Secundino Soares Filho, Monica de Souza Zambelli

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação

Resumo: O presente trabalho apresenta uma avaliação do impacto da operação das usinas hidrelétricas brasileiras que compõem o Sistema Interligado Nacional (SIN) sobre as usinas hidrelétricas binacionais de Corpus e Yacyretá. Alguns dos benefícios que apresentam a interligação elétrica e a integração...

Resumo: O presente trabalho apresenta uma avaliação do impacto da operação das usinas hidrelétricas brasileiras que compõem o Sistema Interligado Nacional (SIN) sobre as usinas hidrelétricas binacionais de Corpus e Yacyretá. Alguns dos benefícios que apresentam a interligação elétrica e a integração energética entre os países integrantes do MERCOSUL podem ser um maior aproveitamento do potencial hidráulico, a redução do custo da eletricidade, o aproveitamento da energia excedente, entre outros. Foram considerados dois estudos de caso com dados oficiais do Programa Mensal da Operação (PMO) do SIN referentes a setembro de 2011, considerando o planejamento da expansão do parque gerador e da transmissão até dezembro de 2015. As soluções foram fornecidas pelo modelo ODIN (Otimização do Despacho Interligado Nacional), uma abordagem baseada em otimização determinística e não linear com vazões previstas e atualizadas a cada intervalo de tempo, no que se denomina Modelo de Controle Preditivo (MCP). Dessa forma é possível uma representação detalhada e individualizada das usinas hidrelétricas do sistema, viabilizando a análise pretendida. A avaliação do desempenho do sistema nos estudos de caso se deu através de simulação sobre 64 cenários históricos, considerando a série histórica de vazões de 1931 a 1998. Existem cenários em que a operação coordenada concentrou benefícios nas usinas brasileiras, e cenários em que a operação coordenada concentrou benefícios nas usinas binacionais. Porém, considerando a geração hidrelétrica média total, foi obtido um aumento de geração de 12,27 MW médios, ou 107.485,2 MWh por ano, o que significa que operando de maneira coordenada haverá um ganho de cerca de R$ 10.748.520,00 por ano, considerando um valor médio de 100 R$/MWh

Abstract: This work presents an assessment of the impact of the operation of the hydro power plants that comprise the Brazilian National Interconnected System (SIN) over the binational hydro power plants of Corpus and Yacyretá. Some of the benefits that arise from the electrical interconnection and...

Abstract: This work presents an assessment of the impact of the operation of the hydro power plants that comprise the Brazilian National Interconnected System (SIN) over the binational hydro power plants of Corpus and Yacyretá. Some of the benefits that arise from the electrical interconnection and the energy integration between the countries members of MERCOSUL may be a better exploitation of the hydraulic potential, a reduction of the cost of electricity, and the utilization of surplus energy, among others. Two case studies using official data from the Monthly Operation Program (PMO) of SIN referred to September 2011 were considered, taking into consideration the generation and transmission expansion plan until December 2015. The solutions were provided by the ODIN model, an operation approach based on deterministic and nonlinear optimization with forecasted inflows, and updated at each time interval, which is known as Model Predictive Control (MPC). By this way, a detailed and individualized representation of the hydro plants of the system is possible, allowing the required analysis. The performance evaluation of the system in the case studies were calculated through the simulation over 64 historical scenarios, taking into consideration the historical inflow records from 1931 to 1998. There were hydrological scenarios where the coordinated operation concentrates benefits in the Brazilian hydro plants, and scenarios where the coordinated operation concentrates benefits on the binational plants. However, considering the total average hydroelectric generation, an increase on generation of 12,27 MW was obtained, or 107.485,2 MWh per year, which means that operating the system on a coordinated way there will be a benefit of approximately R$ 10.748.520,00 per year, considering an average value of energy of 100 R$/MWh