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Parceria divulga modelos computacionais do Cepel para alunos de graduação da UFRJ

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Parceria divulga modelos computacionais do Cepel para alunos de graduação da UFRJ

18-09-2017

Uma parceria firmada entre o Cepel, através do Departamento de Otimização Energética e Meio Ambiente (DEA), e a Escola de Engenharia da UFRJ resultou na realização de uma série de atividades destinadas aos alunos de graduação em Engenharia Elétrica da universidade. A iniciativa, realizada desde o primeiro semestre de 2017, envolve aulas teóricas e práticas; cessão de versões acadêmicas de modelos computacionais desenvolvidos pelo DEA e visitas ao Cepel. As ações continuam no segundo semestre e preveem, também, a possibilidade de coorientação de trabalhos de conclusão de curso.

”Essa iniciativa tem o objetivo de ampliar a contribuição do Cepel com a formação de novos profissionais para o setor elétrico”, explicou o chefe do Departamento de Otimização Energética e Meio Ambiente, André Diniz.

A parceria teve início com um conjunto de aulas teóricas sobre planejamento da operação energética ministradas por André Diniz e pelos pesquisadores do DEA Maria Elvira Maceira e Tiago Norbiato dos Santos. As aulas foram dadas dentro da disciplina conduzida pela professora Carmen Borges para os alunos do curso de Engenharia Elétrica. Nelas foram abordadas questões conceituais e as metodologias empregadas na cadeia de modelos computacionais desenvolvidos pelo Cepel.

Ao final do curso, a fim de consolidar os ensinamentos transmitidos ao longo do semestre e para familiarizar os alunos com os modelos desenvolvidos no Cepel, foram ministradas aulas práticas sobre os modelos Newave, Decomp, Dessem e Gevazp, além da plataforma Encad. As apresentações ficaram a cargo dos pesquisadores Felipe Dias, Ricardo Caldas, Lilian Chaves Santos e Débora Jardim.

 


Cepel cedeu versões acadêmicas dos modelos

Nessa ocasião, os alunos da UFRJ puderam visitar e conhecer o trabalho desenvolvido pelo Cepel, possibilitando ao Centro estreitar ainda mais seu relacionamento com a universidade.

Desde junho de 2017, o DEA passou a distribuir versões acadêmicas de alguns dos modelos computacionais utilizados no planejamento e operação energética, para uso exclusivo em atividades educacionais em instituições de ensino. Essa cadeia é utilizada amplamente por diversas instituições, empresas e agentes do setor de energia elétrica brasileiro, incluindo as empresas Eletrobras.

Os programas constituem-se nos modelos oficiais utilizados para realização do Programa Mensal da Operação (PMO), pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS); para o estabelecimento do preço de energia no mercado de curto prazo (preço de liquidação de diferenças - PLD), pela Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE); e para elaboração do Plano Decenal de Expansão (PDE) e cálculo da Garantia Física de Energia (GF), pelo Ministério de Minas e Energia (MME) e pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE).

”É fundamental que os estudantes tenham contato desde cedo com os modelos computacionais do Cepel, pois isso os qualifica ainda mais para o mercado do trabalho. Essa iniciativa dá aos alunos a oportunidade de adquirir conhecimentos importantes, tanto do ponto de vista prático como conceitual, das ferramentas que são utilizadas oficialmente para o planejamento e programação da operação do sistema brasileiro“, ressalta André Diniz.

Evolução da parceria com as universidades

A proposta do DEA é expandir a parceria com as universidades. ”Estas versões acadêmicas também estarão disponíveis para alunos de mestrado e doutorado, o que também contribuirá para o aumento da integração do CEPEL com a pós-graduação das universidades e fortalecimento da nossa pesquisa na área energética“, acrescentou a pesquisadora Maria Elvira Maceira, gerente do projeto Newave.
Todos os programas são disponibilizados na plataforma Encad, que tem como objetivo prover um ambiente integradoe com interfaces gráficas amigáveis dos modelos energéticos. Esse ambiente simplifica sobremaneira a tarefa de preparação dos dados de entrada e visualização dos diversos resultados, e facilita o encadeamento do fluxo de dados comuns entre os modelos e a análise dos resultados obtidos.

”Este contato com as universidades irá trazer uma grande evolução ao desenvolvimento das interfaces gráficas dos modelos energéticos, tendo em vista, que os universitários são altamente conectados com novas tecnologias podendo assim contribuir para a evolução do projeto com seus questionamentos, dúvidas e sugestões“, explicou o pesquisador Valk Castellani, gerente do projeto Encad.

Iniciativa prevê coorientação de trabalhos de conclusão de curso

A integração do DEA com as universidades prevê ainda a coorientação em trabalhos de conclusão de curso, seja para alunos que estejam realizando estágios no Cepel, como também a alunos da UFRJ que pretendam realizar seus trabalhos fazendo uso dos modelos computacionais do Centro.

”A possibilidade de compartilhar o nosso conhecimento através das versões acadêmicas é uma forma de promover um maior interesse dos alunos de engenharia pela área energética, ainda pouco explorada nas universidades“, complementa a pesquisadora Débora Jardim, responsável pelas questões técnicas e institucionais relacionadas às versões acadêmicas dos programas do DEA.
A experiência positiva com as versões acadêmicas dos modelos Newave, Decomp, Dessem e Gevazp estão motivando o departamento a disponibilizar, em breve, versões acadêmicas para outros modelos da cadeia de programas energéticos, como por exemplo, o modelo Sinv.

Conheça um pouco mais sobre os modelos, cujas versões acadêmicas estão sendo disponibilizadas:

NEWAVE

Tem como principal objetivo definir a alocação ótima dos recursos de geração de forma a atender a demanda com o menor custo e levando-se em conta a segurança do sistema. Neste modelo, o horizonte de planejamento é de 5 a 15 anos, desagregado em estágios mensais, o cálculo da política de operação hidrotérmica está baseado em programação dinâmica dual estocástica, considera mecanismos de aversão ao risco, tais como o Valor Condicionado a um Dado Risco – CVaR, e a Superfície de Aversão ao Risco – Nova SAR, e avalia o desempenho do sistema utilizando 2.000 cenários multivariados de energias afluentes aos reservatórios das usinas hidrelétricas produzidos pelo modelo Gevazp. O modelo calcula uma função de custo futuro que é acoplada ao final do horizonte de planejamento do modelo Decomp.

DECOMP

Destinado ao planejamento da operação de curto prazo, com um horizonte de estudo discretizado em etapas semanais/mensais, com o objetivo de determinar metas individuais de geração para as usinas hidroelétricas e térmicas do sistema, bem como os intercâmbios de energia entre subsistemas. O modelo minimiza o custo de operação também levando em consideração a medida de risco CVaR e a função de custo futuro (FCF) calculada pelo modelo Newave, utilizando programação dinâmica dual na solução do problema.

DESSEM

Tem como objetivo calcular o despacho ótimo de geração para sistemas hidrotérmicos interligados em discretização de até meia-hora, considerando a rede elétrica de forma detalhada e as restrições operativas das unidades geradoras. Possui um horizonte de até 2 semanas e acopla-se à FCF produzida pelo modelo Decomp.

GEVAZP

Responsável pela geração de cenários sintéticos de vazão e energia natural afluente para os modelos Newave e Decomp. Emprega o modelo autorregressivo periódico, que representa a afluência de um mês como uma combinação linear das afluências dos meses anteriores e de uma componente aleatória, e gera cenários utilizando técnicas de agregação e amostragem seletiva.