Estimativa de parâmetros estatísticos de vazões médias anuais censuradas em nível diário no contexto de pequenas centrais hidrelétricas

Abstract

Resumo: Alternativas de cálculo para a estimativa da energia garantida de aproveitamentos hidrelétricos integrados, particularmente pequenas centrais hidrelétricas - PCHs, vêm sendo desenvolvidas e estudadas nos últimos anos. FILL (1989) propôs uma fórmula analítica simplificada para o cálculo da energia garantida incrementai de usinas hidrelétricas integradas a um sistema elétrico. Esta é apropriada para o uso em fases iniciais de estudos de implantação de novos aproveitamentos. Os dados de entrada dessa fórmula são função dos parâmetros estatísticos das vazões passíveis de serem turbinadas pela usina em questão, e consequentemente, dependentes da capacidade instalada. Para viabilizar o uso da fórmula em locais sem séries históricas de vazões disponíveis, fato comum no caso de PCHs, propõe-se uma regionalização dos parâmetros estatísticos básicos das vazões afluentes aliado a um modelo teórico que possibilita a consideração dos efeitos devidos a limitação da capacidade instalada. O presente trabalho apresenta uma análise para a média e o desvio padrão das afluências energéticas médias anuais a uma PCH sem reservatório a montante considerando a censura imposta por uma certa capacidade instalada. A abordagem utilizada procurou modelar as séries de vazões médias diárias através de distribuições teóricas de probabilidade, além da consideração dos efeitos da censura pelas equações analíticas apresentadas por NAGAYAMA (1995). Os parâmetros destas distribuições foram regionalizados através de mapas de isolinhas. Efetuou-se também, uma análise estrutural da correlação serial das vazões diárias em que, inicialmente, foram testados modelos AR(p), além da regionalização direta da matriz de correlação, que mostrou-se mais adequada à realidade dos dados. Os efeitos da motorização da usina sobre a estrutura de correlação foram modelados através de diagramas regionais empíricos

Abstract: Altematives to estimate the guaranteed energy of interconnected small hydro plants have been developed in the last few years. FILL(1989) proposed a simple analytical formula to compute the incrementai guaranteed energy of hydro plants integrated in a large interconnected system. This formula is recommended for initial studies of new hydro projects. The formula inputs are statisticals functions of the flow through the turbines, which is dependent of the plant capacity. The use of that formula at sites where flow observation are not available has to be developed. This fact is common in small hydro plants, and the use of that formula requires the regionalization of statistical parameters as well as a theoretical model to account for the effect of the plant capacity. This thesis presents this analysis for the mean and the standard deviation of mean annual energy inflows of a small run-of-river hydro plant without upstream storage considering the censoring by the installed capacity. Theoretical probability distributions were fitted to the daily flow series and the censoring effect has been modelled by analytical formulas presented by NAGAYAMA(1995). Parameters of these distributions were regionalized by means of contour maps. The structural analysis of the autocorrelation of daily flow series was considered by classical AR(p) models as well as by the regionalization of the autocorrelation matrix. The latter approach has presented a better agreement with observed data. The effect of the censoring on the autocorrelation structure has been modelled by regional empirical diagrams