Dimensionamento evolutivo de usinas hidroelétricas

Abstract

O dimensionamento de uma usina hidroelétrica consiste na especificação das principais características físicas da usina que determinarão sua capacidade de geração de energia. Estas características são os volumes mínimo e máximo do reservatório, a potência instalada e as quedas de projeto e de referência das turbinas. Este trabalho tem por objetivo desenvolver um modelo de otimização eficiente, flexível e automático para determinar as características mencionadas. Os métodos heurísticos usualmente utilizados na busca dos valores ótimos das características são substituídos por uma combinação entre um Algoritmo Genético e um algoritmo de simulação. Introduz-se uma nova metodologia para cálculo dos benefícios econômicos, consideram-se diferentes políticas de operação e também se cria a possibilidade de realização de estudos com diferentes séries de vazões afluentes. Alguns testes iniciais mostram a sensibilidade dos benefícios em relação às políticas de operação.

Translated abstract

Sizing a hydropower plant consists in specifying the main features of the plant that will determine its capacity to generate energy. These features are the minimum and the maximum reservoir storage volumes, the installed capacity, and the design and the rated turbine heads. This paper aims to develop an efficient, flexible and automatic approach to optimally determine the hydropower plant features mentioned above. The usual heuristic methods applied to search for the optimal features of a hydropower plant are replaced by an approach that combines Genetic Algorithms and simulation techniques. A new methodology is introduced to evaluate the economic benefits; the simulation model can use different operation policies for the reservoirs and different stream flow time series. Some initial results show the sensitivity of the benefits in relation to changes in the operation policies.