escalonamento e pré-despacho incluindo produção eólica

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Escalonamento e Pré-Despacho incluindo Produção Eólica. Dissertação do MIEEC/Energia. José Luís Meirinhos. 21 de Julho de 2010. Estrutura da apresentação. Introdução. Conceitos. Metodologia. Resultados. Conclusão. Introdução. Motivação Integração da crescente produção eólica no SEE. - PowerPoint PPT Presentation

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Escalonamento e Pr-Despacho incluindo Produo ElicaDissertao do MIEEC/EnergiaJos Lus Meirinhos21 de Julho de 2010

1Estrutura da apresentaoConceitosResultadosConclusoMetodologiaIntroduo2MotivaoIntegrao da crescente produo elica no SEE.Minimizao dos custos de produo;Aumento da eficincia energtica;Incentivos a nvel europeu:Reduo dos gases de efeito de estufa em 20% at 2020Aumentar a eficincia energtica em 20% at 2020Utilizao de energias renovveis, com peso na produo energtica de 20% at 2020.

ObjectivoDesenvolvimento de uma aplicao para o clculo do escalonamento e pr-despacho com modelizao da incerteza da produo elica. ConceitosResultadosConclusoMetodologiaIntroduoIntroduoMotivaes econmicas, ou seja, minimizao do custo.

O objectivo essencial proposto neste trabalho de dissertao consistiu no ()Esta metodologia termina com a criao de uma aplicao computacional com o mesmo objectivo, ou seja, clculo do escalonamento.

3Criar uma metodologia que tome em conta os efeitos da incerteza de produo elica no escalonamento e no pr-despacho de grupos de produo trmica.

O problema?ConceitosResultadosConclusoMetodologiaIntroduoQuando se considera a incerteza de produo elica no clculo do escalonamento existem algumas particularidades que podem ser problemticas.Por exemplo, se a produo elica for inferir prevista podemos ter insuficincia de mquinas escaladas para produo, o que pode levar a corte de carga ou necessidade de arrancar com dispendiosas turbinas a gs.4Escalonamento e pr-despacho um problema onde se pretende decidir as mquinas que esto ligadas numa sequncia de intervalos.ConceitosConceitosResultadosConclusoMetodologiaIntroduoA operao do Sistema Elctrico de Energia deve ser conduzida de forma a optimizar o custo de produo e garantir a segurana do fornecimento. Assim, o escalonamento e o pr-despacho ()

importante salientar que no trabalho de dissertao foi desenvolvido um programa de raiz, para o clculo do escalonamento e pr-despacho atravs de programao dinmica com incluso da produo elica.5Metodologia de optimizao em problemas que requerem decises sequenciais e interligadasProgramao DinmicaConceitosResultadosConclusoMetodologiaIntroduo

A programao dinmica, caracteriza-se por uma (), ou seja, qualquer que seja o estado e as decises iniciais, as decises seguintes tem de constituir uma estratgia ptima resultante da primeira deciso.

No utilizando muito tempo a explicar a metodologia da programao dinmica, com as vantagens e desvantagens que so conhecidas, resta salientar a limitao da dimensionalidade, que se torna evidente para um grande nmero unidades de produo.6

MetodologiaConceitosResultadosConclusoMetodologiaIntroduo

Modelizao da incerteza de produo elica atravs de um conjunto de cenrios.

Para cada cenrio, obter a soluo ptima atravs de Programao Dinmica.

Construo dos indicadores.

Processo de deciso

Modelizao da incerteza de produo elica atravs da considerao de um conjunto de cenrios.Para cada cenrio de produo elica, usada a programao dinmica para encontrar o escalonamento e pr-despacho ptimo, obtendo-se assim um conjunto de alternativas de escalonamento para os cenrios considerados.Avaliao de cada soluo em relao a cada um dos outros cenrios. feita a avaliao atravs do corte de carga, desperdcio de produo elica e custo de redespacho.Seleco da alternativa mais robusta, tendo em conta todos os diferentes cenrios.

A metodologia baseada na considerao de alternativas e na determinao da melhor soluo para cada alternativa, sendo essas diversas solues candidatas, posteriormente comparadas na sua performance em relao robustez e problemas que possam causar.

O diagrama apresentado esquematiza as principais etapas, de modo a melhorar a percepo da estrutura do projecto. ()

71. Situao de corte de carga

2. Situao de desperdcio de elica

3. Custo de redespacho

Construo dos indicadoresConceitosResultadosConclusoMetodologiaIntroduoA construo dos indicadores feita, tento em conta que ocorreu outro cenrio que no o aquele para o qual foi feito o escalonamento.8Ajuda decisoConceitosResultadosConclusoMetodologiaIntroduoModelo 1Esta escolha da melhor alternativa de escalonamento, consiste na escolha da alternativa que causa menores problemas, ou seja, aquela que evite consequncias como o corte de carga, e/ou desperdcio de elica. Para isso foram criados nveis de problemas a solucionar.

Nvel 1() ou seleccionar cenrios com baixo corte de carga.Nvel 2(..) ou caso no seja possvel evitar alternativas com desperdcio de elica, ento tenta-se minimizar o seu desperdcio.Nvel 3Para as alternativas restantes, o ltimo nvel de anlise para a escolha da melhor alternativa de escalonamento, o custo de produo, que tambm se pretende minimizar. Nestas situaes so apresentadas duas alternativas ao agente de deciso, que so:Minimizao do mximo custo;A razo para ser utilizada a minimizao em relao ao mximo de cada alternativa, considerada uma viso pessimista, ou seja anlise do mximo custo. Assim, a minimizao do mximo custo evitar a pior situao que possa ocorrer, ou seja, evitar a situao mais desfavorvel.

Minimizao do arrependimento mximo.O conceito arrependimento est ligado com avaliaes posteriori e decises tomadas sob incerteza. Representa aquilo que se perde em relao melhor alternativa.9Ajuda decisoConceitosResultadosConclusoMetodologiaIntroduoModelo 2Tem como base uma anlise trade-off.

Aps o clculo da funo V, temos duas alternativasMinimizao do mximo custoMinimizao do mximo arrependimento10Caso de estudo7 grupos produtores24 perodos de tempo (1 dia)

ResultadosConceitosResultadosConclusoMetodologiaIntroduo

Neste problema obtm-se uma o corte de carga, o desperdcio de elica e o custo de redespacho. Este custo de redespacho pode ser enganador pois as solues que escalam menos mquinas tem um custo inferior, embora depois provoquem um corte de carga maior.

Os cenrios so produzidos por uma ferramenta de previso probabilstica (ANEMOS +), sendo todos os cenrios so equiprovveis.11Minimizar o mximo desperdcio de elica

Modelo 1 1 Estratgia

Ajuda decisoConceitosResultadosConclusoMetodologiaIntroduoCorte de carga mximo inferior a 100 MWEsta situao do corte de carga apresenta o que se reflecte caso aconteam outros cenrios. Por exemplo a alternativa 1 corresponde melhor soluo de escalonamento para o cenrio 1. Mas caso ocorram outros cenrios, pode-se verificar que as mquinas escaladas no tem capacidade para satisfazer toda a carga, pois a elica prevista era muito inferior aquela que ocorreu no cenrio 1, e como tal ocorrem situaes de corte de carga, sendo a mxima de 168 MW.

Como no existe nenhuma alternativa onde se evite o corte de carga, seguimos o principio de alguma tolerncia de limitarmos o corte de carga a 100 MW ( sendo que este valor at pode representar a capacidade que existe para mobilizar mquinas rapidamente)

Quando ao desperdcio de elica, naturalmente que as alternativas que tem maior corte de carga, so as alternativas que tem maior desperdcio de elica, pois so situaes em que existe um maior nmero de mquinas escaladas. Como no possvel desligar as mquinas escaladas, e obrigatrio o cumprimento dos limites mnimos tcnicos das mesmas, ento existem situaes em que ocorre o desperdcio de elica.

Neste caso j nem se analisa o custo pois j ficou definida a melhor alternativa.12Minimizar o mximo custo de redespacho

Ajuda decisoConceitosResultadosConclusoMetodologiaIntroduoModelo 1 2 Estratgia

Corte de carga mximo inferior a 100 MWConsiderando que o desperdcio de produo elica, no importante ou existem formas de aproveitar o excesso de produo elica, passamos directamente do 1 nvel ao 3 nvel, ou seja ao custo de redespacho.

O custo de redespacho representa o custo produo das mquinas no caso ocorrer outro cenrio de produo. Ou seja, para a alternativa 1 e cenrio 1, este efectivamente o custo de despacho, mas ocorra outro cenrio de produo elica, feito um redespacho das mquinas escaladas ao que corresponde um custo de resdespacho.13

Minimizar o mximo custo de redespachoAjuda decisoConceitosResultadosConclusoMetodologiaIntroduoModelo 1 3 Estratgia

Minimizar o mximo arrependimentoConsiderando que o corte de carga e o desperdcio de produo elica, no importante ou existem formas rpidas de compensar a falta de produo ou aproveitar o excesso de produo elica, passamos directamente ao 3 nvel, ou seja ao custo de redespacho.

O que se verifica que os valores que aparecem no mximo, so todos os valores do cenrio 7, que aparentemente representa o pior cenrio, e caso esse cenrio ocorra, ento todos os valores so elevados.

Assim, talvez seja mais interessante analisar o arrependimento maior que pode ocorrer em cada cenrio, pois as decises tomadas so avaliadas tendo em conta o melhor cenrio.

Mas esta 3 estratgia de deciso de desvalorizar pois o importante evitar que ocorram situaes de corte de carga e desperdcio de elica. Assim, passamos anlise do modelo 2.14

Minimizar o mximo custo equivalenteAjuda decisoConceitosResultadosConclusoMetodologiaIntroduoModelo 2

Este segundo modelo corresponde construo de uma funo agregada, correspondente ao custo equivalente.

Os trade-offs so dados pelo agente de deciso.15

Ajuda decisoConceitosResultadosConclusoMetodologiaIntroduoModelo 2

16Influncia dos nveis de reservaConceitosResultadosConclusoMetodologiaIntroduoPara perceber de que forma que os nveis de reserva influenciam o escalonamento e pr-despacho, fez-se variar os nveis de reserva total de 0% at 40%, com intervalos de 5%.

17Concluses e Trabalhos FuturosConceitosResultadosConclusoMetodologiaIntroduoConclusesFoi concluda a metodologia para o clculo do escalonamento e pr-despacho tendo em conta os efei