Pré-despacho hidrotérmico de potência ativa e reativa considerando gerenciamento de cargas

Abstract

Resumo: Este trabalho apresenta um modelo computacional para solução do problema do prédespacho de potência ativa e reativa de sistemas hidrotérmicos, considerando o gerenciamento da demanda para cargas pré-selecionadas. O problema de otimização é resolvido pelo Método dos Pontos Interiores versão Primal-Dual, que procura otimizar a demanda das cargas selecionadas ao longo de um horizonte de curto prazo, de modo a utilizar a energia hidrelétrica disponível e atender outras condições, tais como minimização do custo da geração termelétrica e minimização das perdas de transmissão. O gerenciamento da carga é feito por meio do remanejamento horário de parte dessas cargas (por exemplo, parte das cargas dos horários de carga pesada é remanejado para os horários de carga leve). Quando somente o gerenciamento não é suficiente para atender às restrições do problema, parte da carga é cortada. São apresentados resultados para um sistema de 33 barras abstraído do subsistema Sul, para três cenários de carga: a) despacho diário no período úmido, considerando patamares horários; b) despacho horário no período seco, também considerando patamares horários; c) despacho semanal considerando patamares de carga leve, média e pesada. Para cada cenário são analisados resultados tais como o despacho das usinas, o gerenciamento das cargas em função da tensão mínima e a energia cortada. Para os cenários (a) e (c), em particular, são ainda feitas comparações dos resultados do modelo com aqueles obtidos por meio de um modelo convencional que utiliza geradores fictícios nas barras das hidrelétricas. As diferenças na energia cortada, nos cenários nos quais a comparação pode ser feita, são inferiores a 4%. Palavras-chave: Pré-Despacho. Gerenciamento pelo Lado da Demanda. Pontos Interiores.

Abstract: This work presents a computational model for solving the problem of active and reactive power pre-dispatch of hydrothermal systems, considering the demand management of pre-selected loads. The optimization problem is solved by means of the Primal-Dual Interior Points Method, which tries to optimize the demand of selected loads through a short run horizon, using the hydroelectric energy available and meeting other conditions, such as the minimization of thermoelectric generation costs and the minimization of transmission losses. Load management is done relocating part of these loads (as for an example, part of the peak-time load is relocated to the light-time load hours). When only the management is not enough to meet the problem constraints, load is partially cut. Results are presented for a 33 bus system abstracted from the Brazilian South subsystem, for three load scenarios: a) daily dispatch for a wet period; b) daily dispatch for a dry period; c) weekly dispatch, considering light, medium and heavy load hours. For each scenario, results such the power plants dispatch, load management as a function of minimum voltage and energy curtail are analyzed. For scenarios (a) and (c), in particular, comparisons of the results of the proposed model with those obtained using a conventional model using fictitious generators in hydroelectric bars are made. Differences in the energy curtail, in scenarios where this comparison can be made, are shown to be less than 4%. Key words: Pre-Dispatch. Demand Side Management. Interior Points.