• VOLTAR
  • IMPRIMIR
  • ENVIAR
  • A+ A-
GEVAZP - Geração de Séries Sintéticas de Energias e Vazões Periódicas

Apresentação

A adoção de critérios probabilísticos em diversas atividades do planejamento e da operação de sistemas hidrotérmicos criou a necessidade da modelagem probabilística de afluências a locais de aproveitamentos hidrelétricos ou a subsistemas equivalente de energia. Em estudos energéticos, critérios de suprimento são baseados em índices de risco, estimados a partir da simulação da operação energética do sistema para diversos cenários (sequências) de afluências aos aproveitamentos/subsistemas.
 

O único cenário disponível na prática‚ o registro de afluências observado no passado (chamado de série histórica), é insuficiente para compor uma amostra de tamanho necessário para estimar índices de risco com incertezas aceitáveis. Entretanto, as características básicas da série histórica podem ser capturadas por modelos estocásticos capazes de produzir séries sintéticas de afluências, diferentes da série histórica, mas igualmente prováveis. Dessa forma, a informação contida na série
histórica pode ser mais completamente extraída, permitindo a avaliação de riscos e incertezas pertinentes a um sistema hidrelétrico.


Séries hidrológicas de intervalo de tempo menor que um ano, tais como séries mensais, têm como característica o comportamento periódico das suas propriedades probabilísticas, como a média, a variância, a assimetria e a estrutura de autocorrelação. A análise deste tipo de séries pode ser feita pelo uso de formulações autorregressivas cujos parâmetros apresentam um comportamento periódico. Costuma-se denominar tal classe de modelos autorregressivos periódicos. Esses modelos são referenciados por modelos PAR(p), nos quais p é a ordem do modelo, ou seja, o número de termos autorregressivos do modelo. Em geral, p é um vetor, p = (p1, p2, ..., p12), onde cada elemento fornece a ordem de cada período.


O programa GEVAZP gera cenários sintéticos de vazões e energias empregando o modelo PAR(p), que modela a afluência de um mês como uma combinação linear das afluências dos meses anteriores e de uma componente aleatória.


Geração de Séries Sintéticas para os Modelos de Planejamento e Operação
 

O sistema de geração brasileiro é predominantemente hidráulico e possui acoplamento temporal e espacial. Estas características tornam o planejamento da operação energética um problema de grande porte e de difícil solução. Em virtude disso, é necessária a sua divisão em diversas etapas. Em cada etapa são utilizados modelos com diferentes graus de detalhamento para a representação do sistema e da incerteza hidrológica, abrangendo períodos de estudos com horizontes distintos (médio prazo, curto prazo e programação diária).
 

A aleatoriedade das vazões também é uma característica marcante de sistemas com predominância hidráulica. Essa incerteza é tratada de diferentes formas, dependendo da representação utilizada no modelo do sistema gerador, e a representação dos possíveis cenários de vazões é diferenciada para cada etapa do processo de planejamento da operação.

 
gevazppq2

Os modelos NEWAVE (Modelo de Planejamento da Operação de Sistemas Hidrotérmicos Interligados de Longo e Médio-Prazo) e SUISHI (Modelo de Simulação a Usinas Individualizadas de Subsistemas Hidrotérmicos Interligados), desenvolvidos para o planejamento da operação de médio prazo, simulam um grande número de séries hidrológicas, calculando, assim, índices probabilísticos de desempenho do sistema para cada estágio da simulação. Esses diversos cenários de afluências estão em uma estrutura paralela - pente (Figura 1).

 

No modelo DECOMP (Modelo de Planejamento da Operação de 

Sistemas Hidrotérmicos
Interligados de Curto Prazo), desenvolvido para o planejamento da operação de curto prazo, 

a incerteza acerca das vazões afluentes aos diversos aproveitamentos do sistema é apresentada por cenários hidrológicos, representados através de uma árvore de afluências (Figura 2), com probabilidades de ocorrência associadas a cada ramo.

gevazppeq

Os cenários hidrológicos utilizados nos modelos de planejamento da operação de médio e curto prazos são gerados a partir do modelo GEVAZP, levando-se em consideração a preservação das correlações temporais e espaciais do processo estocástico original.

 


Em virtude de restrições de tempo computacional, é interessante trabalhar com o menor número possível de cenários hidrológicos, o que pode não ser suficiente para caracterizar bem o processo estocástico em questão. Desta forma, o modelo GEVAZP utiliza o método de Amostragem Seletiva (AS), que possibilita representar, de forma adequada, o processo estocástico de vazões/energias com um reduzido número de cenários.


O método AS consiste em aplicar técnicas de agregação a um grande número de cenários hidrológicos gerados, de forma a escolher um conjunto representativo a partir da amostra original de cenários. Esse conjunto representativo de cenários hidrológicos conterá toda a informação necessária para representar o processo estocástico de vazões/energias, uma vez que são obtidos por um agrupamento de cenários semelhantes e possuem características similares aos demais componentes do grupo em que estão localizados.


Interface Gráfica


O programa GEVAZP é parte integrante do ENCAD (Sistema de Encadeamento de Modelos Energéticos). Desta forma é disponibilizado com uma interface gráfica que permite: importação/ conversão dos dados de entrada; edição dos dados de forma mais amigável; visualização gráfica dos resultados e dos relatórios de saída em formatos texto etc.

gevazp

Figura 3 - Telas interface gráfica GEVAZP

Contato

Entre em contato com a área responsável através do e-mail:


 gevazp@cepel.br