Métodos de Otimização para o Cálculo de Núcleo de Jogos Cooperativos Aplicados à Alocação de Energia Firme entre Usinas Hidroelétricas

O objetivo desta tese é encontrar a alocação dos direitos de energia firme entre um conjunto de agentes hidroelétricos. O cálculo de energia firme de um conjunto de usinas é formulado como um problema de programação linear. Mostra-se que não existe uma maneira "ótima", única, de se fazer a alocação da sinergia resultante do seu cálculo entre todas as usinas do conjunto, conhecido como a grande coalizão. Porém, um critério que pode ser adotado na metodologia de repartição é a chamada "justiça". Mostra-se que este critério equivale a pertencer ao "núcleo" de um jogo cooperativo. São então apresentados um método exato (baseado em programação linear inteira mista) e um método probabilístico (baseado em randomização de restrições) para encontrar as soluções no núcleo que também satisfaçam as propriedades do Leastcore, que consiste do conjunto de soluções que maximizam a menor "vantagem" que cada agente (ou subconjunto de agentes) tem por pertencer a grande coalizão, comparado ao que o mesmo agente teria fora dela. Os referidos métodos baseiam-se na relaxação das restrições como forma de lidar com a dificuldade causada pelo seu crescimento exponencial na formulação do problema, em função do número de agentes.  Resultados são apresentados com exemplos oriundos do sistema brasileiro.