Este trabalho é o resultado de um período da minha vida em que tive a oportunidade de conviver com pessoas brilhantes. Agradeço especialmente ao amigo Alberto Francato, meu orientador de trabalho final de graduação, mestrado e doutorado. Mais que orientar nas pesquisas, o Alberto participa da minha formação pelo exemplo. Ao professor Paulo Barbosa, que enriqueceu muito meu conhecimento técnico sobre o setor elétrico brasileiro, agradeço pelas oportunidades que tive de trabalharmos juntos. Ao meu coorientador Warren Powell, agradeço por todo o tempo que se dedicou a mim e pelos ensinamentos que foram indispensáveis para esta tese. Frequentar seu laboratório por um ano foi uma experiência fantástica, que me fez evoluir muito como pesquisador. Agradeço também aos colegas de laboratório da UNICAMP, Gustavo Libanori e Ana Carolina Costa, e aos colegas de laboratório da Universidade de Princeton, Joseph Durante e Saeed Ghadimi, que contribuíram diretamente neste trabalho com importantes ideias, discussões e dados. Aos amigos Hugo e Teresa Simão, agradeço a receptividade e toda a ajuda durante o período de doutorado sanduíche. O carinho que tenho pela cidade de Princeton se deve muito a eles. Aos meus pais Pedro e Tânia, e meu irmão Vítor, agradeço por terem sido aqueles que me fizeram sentir seguro e confiante nas minhas escolhas. Finalmente, agradeço em especial à minha esposa Beatriz, que além de me apoiar, nunca mediu esforços para que eu pudesse me dedicar à carreira de pesquisador, dividindo comigo e tornando mais fáceis meus maiores desafios. O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior -Brasil (CAPES) -Código de Financiamento 001 Processo 88882.435136/2018-01. O trabalho teve auxílio financeiro da empresa Campos Novos Energia S.A. e cooperadas através da participação do doutorando na condição de integrante da equipe do