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Título
Uma Estratégia de Decomposição Lagrangeana para a Otimização da Programação Diária da Operação de Sistemas Hidrotérmicos com Modelagem Detalhada da Rede Elétrica - Alocação ao Sistema Brasileiro
Linha de pesquisa
Otimização
Tipo de publicação
Tese de Doutorado
Número de registro
Data da defesa
4/1/2007
Resumo

Este trabalho propõe a aplicação da técnica de relaxação Lagrangeana com duplicação de variáveis para resolver o problema de otimização da programação diária da operação de sistemas hidrotérmicos, incluindo restrições de unit commitment térmico, uma modelagem detalhada das usinas hidroelétricas, e a representação da rede elétrica. A decomposição proposta resulta na resolução iterativa de três subproblemas: um subproblema para cada unidade geradora termoelétrica, resolvido por programação dinâmica; um subproblema para o parque hidroelétrico, resolvido por programação linear, e um subproblema de fluxo de potência ótimo DC para cada intervalo de tempo, resolvido também por programação linear. A resolução do problema dual é feita por meio de uma variante proximal do método de feixes. Para a obtenção de um ponto primal viável, utilizam-se Lagrangeanos aumentados. Apresentam-se estudos de caso reais com o sistema brasileiro, nos quais avalia-se a boa performance da metodologia.

Abstract

A Lagrangian relaxation technique with variable splitting is proposed to solve the short-term security constrained hydrothermal scheduling problem. The formulation includes thermal unit commitment constraints, a detailed modeling for the hydroelectric plants, as well as the electrical network. The decomposition scheme involves the iterative solution of three subproblems: one subproblem for each thermal unit, solved by dynamic programming; one subproblem involving all hydroelectric plants and all time steps, solved by linear programming, and one DC optimal power flow subproblem for each time step, which is also solved by linear programming. The dual problem is solved by a proximal variant of bundle methods. A feasible primal point is obtained by applying an additional decomposition scheme, based on augmented Lagrangians. Several test cases with the real Brazilian system are considered, and the reported results show the excellent performance of the proposed methodology.

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