Modelo disjuntivo de expansão ótima de redes de transmissão em sistemas hidrotérmicos

Abstract

* Corresponding author / autor para quem as correspondências devem ser encaminhadas Recebido em 04/2002, aceito em 11/2002 após 1 revisão ResumoApresenta-se um modelo de otimização inteira mista para expansão da rede de transmissão de um sistema hidrotérmico, no qual se representam as metas de geração hidro no ano de estudo para diversas condições hidrológicas, e também as condições de atendimento das demandas, representadas de forma discretizada em patamares. A formulação disjuntiva do problema aqui adotada evita a não linearidade usual na segunda lei de Kirchoff envolvendo produtos entre variáveis de investimento e de ângulos nodais. A representação detalhada das condições operativas ao longo do ano garante um correto dimensionamento dos reforços de transmissão de sistemas hidrotérmicos. As condições operativas e o despacho são afetadas pelos intercâmbios entre regiões, que podem variar sazonalmente com a condição hidrológica e também com a condição de carga. Um exemplo real ilustra a aplicação do modelo.Palavras-chave: otimização combinatória; planejamento de sistemas hidrotérmicos; planejamento da expansão de redes de transmissão. AbstractWe present a mixed integer optimization model for expansion planning of the transmission network of a hydrothermal system, where hydro generation targets along the planning year are enforced, as well as supplying the load for different load levels. The disjunctive formulation adopted here avoids the nonlinear relation that appears in second Kirchoff's law involving the product of discrete investment variables and continuous nodal angle variables. The detailed representation of operating conditions and generation dispatch along the study year allows a correct design of network reinforcements of a hydrothermal system. The operating conditions and the dispatch are affected by interchanges among regions, which can vary seasonally due to hydrological conditions and also along the load duration curve. A real world example illustrates the model.

Decomposition approach for generation and transmission expansion planning with implicit multipliers evaluation

“…Disjunctive constraints (4c)-(4d) were proposed by [8,18] and later by [10] and represents the Kirchhoff's second law equations. The vector M of disjunctive constants allows the relaxation of the these constraints when x k f = 0, that means circuit k is not constructed, and imposes the Kirchhoff's second law when the circuit k is constructed or x k f = 1.…”