Dados Cadastrais das Usinas hidrelétricas¶

Além das informações sobre a topologia das usinas – montantes, jusantes, desvios e estações de bombeamento – são necessários dados cadastrais das usinas hidrelétricas. A seguir relacionam-se os dados de cada usina que são utilizados na modelagem de cada usina hidrelétrica \(i\).

Topologia dos reservatórios¶

usina de jusante (\({J_i}\)) na configuração
usina de desvio (\({{Dv}_i}\)) na configuração (se houver)

Dados do reservatório¶

volumes mínimo \((\underline{V_i})\) e máximo \((\overline{V_i})\);
coeficientes {\({a_{cv}}_i, i = 0,... ,4\)} do polinômio cota X volume do reservatório;
coeficientes {\({a_{ac}}_i, i = 0,... ,4\)} do polinômio área X cota do reservatório;
coeficientes do polinômio {\({a_{cf}}_i, i = 0,... ,4\)} cota X vazão, que define a cota do canal de fuga em função da vazão defluente;
flag que indica se o vertimento da usina impacta a cota do canal de fuga, para fins de aplicação do polinômio cota X vazão;
coeficientes médios {\({c_{ev}}_{i,j}, i = 0,... ,4\)} de evaporação (mm/mês) para cada mês \(j\);
volume associado à soleira do vertedouro da usina hidrelétrica (\({Vsol_{vt}}_i\));
volume associado à soleira de desvio (quando aplicável) da usina hidrelétrica (\({Vsol_{dv}}_i\));

Dados da casa de força¶

Cada usina hidrelétrica pode possuir uma série de unidades geradoras (ou máquinas), distribuídas em um ou mais conjuntos de máquinas. Considera-se que as características físicas das unidades pertencentes ao mesmo conjunto são idênticas.

número de conjuntos de máquinas (\({ncj}_i\)) da usina;
quantidade de máquinas (\({nmq}_{i,j}\)) em cada conjunto;
potência máxima (\(\overline{gh_{i,j}}\)) e turbinamento máximo nominal \((\overline{q_{i,j}})\) de cada unidade \(j\) da usina, definida de acordo com o conjunto de máquinas ao qual pertence;
produtibilidade específica (\({{\rho}_{esp}}_i\)), que define a geração média por unidade de vazão e unidade de altura de queda (\(MW/(m^3/s)\));
perdas na tomada de água e adução até as turbinas, que podem ser dadas por um valor \({h_{perdH}}_i\) constante, em metros, ou por um fator \({k_{perdH}}_i\), em p.u. da altura de queda bruta

As últimas três características acima podem ser representadas de maneira ainda mais sofisticadas em relação à consideração dos fatores médios mencionados acima, a partir das seguintes funcionalidades, já utilizadas nos modelos:

modelagem do turbinamento máximo variável com a altura de queda;
modelagem da produtibilidade específica da usina como um todo, variável com a altura de queda e a vazão;
perdas nos condutos, variáveis com a vazão turbinada.

Alteração dos dados cadastrais¶

Em cada modelo, é possível informar registros específicos nos dados de entrada para alterar os dados de cadastro das usinas hidrelétricas, seja para emular situações alternativas para a operação das usinas ou para considerar uma Configuração Dinâmica para as usinas hidrelétricas, ao longo do horizonte de estudo. Estas alterações podem ser variáveis por usina e/ou por período operativo.

Dados de Entrada: Formato Libs¶

Funcionalidade: HIDRELETRICA-CADASTRO¶

decomp_opcional

Card: HIDRELETRICA-CADASTRO¶

Cadastro das usinas hidrelétricas.

Tabela 54 Card HIDRELETRICA-CADASTRO¶
Campos	Obrigatorio	Anulável	Descrição
HIDRELETRICA-CADASTRO	Sim	Não	Identificador referente ao card
Código da usina hidrelétrica	Sim	Não	Código da usina hidrelétrica
Nome da usina hidrelétrica	Não	Não	Nome da usina hidrelétrica
Código do posto de operação	Sim	Não	Código do posto de vazões considerado para a operação da usina hidrelétrica

Tabela 55 Campos para o card HIDRELETRICA-CADASTRO¶
Campos	Tipo	Mínimo
Código da usina hidrelétrica	inteiro	1
Nome da usina hidrelétrica	texto
Código do posto de operação	inteiro	1

Listagem 27 Exemplo card HIDRELETRICA-CADASTRO¶

&**************************************************
& Descrição colunas:
&**************************************************
& ID: Identificador do card
& CodUsih : Código da usina hidrelétrica
& NomeUsih : Nome da usina hidrelétrica
& PostoOp : Código do posto de vazões considerado para a operação da usina hidrelétrica
&*********************;*******;********************;********
&                     ;CodUsih;NomeUsih            ;PostoOp
&-                    ;       ;                    ;
&SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS;IIIIIII;SSSSSSSSSSSSSSSSSSSS;IIIIIIII
 HIDRELETRICA-CADASTRO;      1;Texto               ;       1

Card: HIDRELETRICA-TOPOLOGIA¶

Informação da topologia das usinas hidrelétricas.

Tabela 56 Card HIDRELETRICA-TOPOLOGIA¶
Campos	Obrigatorio	Anulável	Descrição
HIDRELETRICA-TOPOLOGIA	Sim	Não	Identificador referente ao card
Código da usina hidrelétrica	Sim	Não	Código da usina hidrelétrica
Usina de Jusante operação	Sim	Sim	Codigo da usina hidrelétrica de jusante para operação
Usina de desvio	Sim	Sim	Codigo da usina hidrelétrica de desvio

Tabela 57 Campos para o card HIDRELETRICA-TOPOLOGIA¶
Campos	Tipo	Mínimo
Código da usina hidrelétrica	inteiro	1
Usina de Jusante operação	inteiro
Usina de desvio	inteiro

Listagem 28 Exemplo card HIDRELETRICA-TOPOLOGIA¶

&**************************************************
& Descrição colunas:
&**************************************************
& ID: Identificador do card
& CodUsih : Código da usina hidrelétrica
& CodJusOper : Codigo da usina hidrelétrica de jusante para operação
& CodDesv : Codigo da usina hidrelétrica de desvio
&*********************;IIIIIII;IIIIIIIIII;IIIIIII;
HIDRELETRICA-TOPOLOGIA;      1;         2;      3

Card: HIDRELETRICA-CADASTRO-CASADEFORCA¶

Informação das máquinas das usinas hidrelétricas.

Tabela 58 Card HIDRELETRICA-CADASTRO-CASADEFORCA¶
Campos	Obrigatorio	Anulável	Descrição
HIDRELETRICA-CADASTRO-CASADEFORCA	Sim	Não	Identificador referente ao card
Código da usina hidrelétrica	Sim	Não	Código da usina hidrelétrica
Produtibilidade específica	Sim	Não	Produtibilidade específica da usina hidrelétrica
# conjuntos de máquinas	Sim	Não	Número de conjuntos de máquinas da usina hidrelétrica
# de unidades de base	Não	Não	Número de unidades base da usina hidrelétrica
Fator de capacidade máximo	Não	Não	Fator de capacidade máximo da usina hidrelétrica
Fator de capacidade mínimo	Não	Não	Fator de capacidade mínimo da usina hidrelétrica
Taxa efetiva de indisponibilidade forçada	Não	Não	Taxa média de indisponibilidade forçada
Taxa efetiva de indisponibilidade programada	Não	Não	Taxa média de indisponibilidade programada
Perda hidráulica absoluta	Não	Não	Perda hidráulica em valores absolutos

Tabela 59 Campos para o card HIDRELETRICA-CADASTRO-CASADEFORCA¶
Campos	Tipo	Unidade	Mínimo	Máximo	Padrão
Código da usina hidrelétrica	inteiro		1
Produtibilidade específica	real	MW/((m^3/s)/m)	0.0
# conjuntos de máquinas	inteiro		0
# de unidades de base	inteiro		0		0
Fator de capacidade máximo	real	%			100.0
Fator de capacidade mínimo	real	%			0.0
Taxa efetiva de indisponibilidade forçada	real	%	0.0	100.0	0.0
Taxa efetiva de indisponibilidade programada	real	%	0.0	100.0	0.0
Perda hidráulica absoluta	real	m	0.0		0.0

Listagem 29 Exemplo card HIDRELETRICA-CADASTRO-CASADEFORCA¶

&**************************************************
& Descrição colunas:
&**************************************************
& ID: Identificador do card
& CodUsih : Código da usina hidrelétrica
& ProdEsp : Produtibilidade específica da usina hidrelétrica
& #ConjMaq : Número de conjuntos de máquinas da usina hidrelétrica
& #UnidBase : Número de unidades base da usina hidrelétrica
& FCapMax : Fator de capacidade máximo da usina hidrelétrica
& FCapMin : Fator de capacidade mínimo  da usina hidrelétrica
& TEIF : Taxa média de indisponibilidade forçada
& IP : Taxa média de indisponibilidade programada
& PerdHidrm : Perda hidráulica em valores absolutos
&*********************************;*******;***************;*********;**********;***************;***************;***************;***************;***************
&                                 ;CodUsih;ProdEsp        ;#ConjMaq ;#UnidBase ;FCapMax        ;FCapMin        ;TEIF           ;IP             ;PerdHidrm
&-                                ;       ;MW/((m^3/s)/m) ;         ;          ;%              ;%              ;%              ;%              ;m
&SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS;IIIIIII;FFFFFFFFFFFFFFF;IIIIIIIII;IIIIIIIIII;FFFFFFFFFFFFFFF;FFFFFFFFFFFFFFF;FFFFFFFFFFFFFFF;FFFFFFFFFFFFFFF;FFFFFFFFFFFFFFF
 HIDRELETRICA-CADASTRO-CASADEFORCA;      1;            1.0;        1;         1;            1.0;            1.0;            1.0;            1.0;            1.0

Card: HIDRELETRICA-CONJUNTO-MAQUINAS¶

Informação do conjunto de máquinas das usinas hidrelétricas.

Tabela 60 Card HIDRELETRICA-CONJUNTO-MAQUINAS¶
Campos	Obrigatorio	Anulável	Descrição
HIDRELETRICA-CONJUNTO-MAQUINAS	Sim	Não	Identificador referente ao card
Código da usina hidrelétrica	Sim	Não	Código da usina hidrelétrica
Índice do conjunto de máquinas	Sim	Não	Índice do conjunto de máquinas
# máquinas do conjunto	Sim	Não	Quantidade total de máquinas do conjunto
Potência nominal de cada unidade	Sim	Não	Potência nominal de cada unidade do conjunto de máquinas
Vazão efetiva de cada unidade	Sim	Não	Vazão efetiva de cada unidade do conjunto de máquinas
Altura efetiva de cada unidade do conjunto de máquinas	Sim	Não	Altura efetiva do conjunto de máquinas
Tipo de turbina de cada unidade	Sim	Não	Tipo de turbina de cada unidade do conjunto de máquinas

Tabela 61 Campos para o card HIDRELETRICA-CONJUNTO-MAQUINAS¶
Campos	Tipo	Unidade	Mínimo
Código da usina hidrelétrica	inteiro		1
Índice do conjunto de máquinas	inteiro		0
# máquinas do conjunto	inteiro		0
Potência nominal de cada unidade	real	MW	0.0
Vazão efetiva de cada unidade	real	m^3/s	0.0
Altura efetiva de cada unidade do conjunto de máquinas	real	m	0.0
Tipo de turbina de cada unidade	inteiro		0

Tabela 62 Valores possíveis para os campos do card HIDRELETRICA-CONJUNTO-MAQUINAS¶
Campos	Valor	Descrição
Tipo de turbina de cada unidade	Kaplan	Turbina do tipo Kaplan / Propeller
	Francis	Turbina do tipo Francis
	Pelton	Turbina do tipo Pelton

Listagem 30 Exemplo card HIDRELETRICA-CONJUNTO-MAQUINAS¶

&**************************************************
& Descrição colunas:
&**************************************************
& ID: Identificador do card
& CodUsih : Código da usina hidrelétrica
& IConMaq : Índice do conjunto de máquinas
& #Maq : Quantidade total de máquinas do conjunto
& PMaxMaq : Potência nominal de cada unidade do conjunto de máquinas
& VazEfeMaq : Vazão efetiva  de cada unidade do conjunto de máquinas
& HEfeMaq : Altura efetiva do conjunto de máquinas
& TipoTurb : Tipo de turbina de cada unidade do conjunto de máquinas
&******************************;*******;*******;*******;***************;***************;***************;********
&                              ;CodUsih;IConMaq;#Maq   ;PMaxMaq        ;VazEfeMaq      ;HEfeMaq        ;TipoTurb
&-                             ;       ;       ;       ;MW             ;m^3/s          ;m              ;
&SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS;IIIIIII;IIIIIII;IIIIIII;FFFFFFFFFFFFFFF;FFFFFFFFFFFFFFF;FFFFFFFFFFFFFFF;IIIIIIII
 HIDRELETRICA-CONJUNTO-MAQUINAS;      1;      1;      1;            1.0;            1.0;            1.0;Kaplan

Funcionalidade: HIDRELETRICA-REE¶

decomp_opcional

Card: HIDRELETRICA-REE¶

Informação do reservatório equivalente de energia que a usina hidrelétrica pertence.

Tabela 63 Card HIDRELETRICA-REE¶
Campos	Obrigatorio	Anulável	Descrição
HIDRELETRICA-REE	Sim	Não	Identificador referente ao card
Código da usina hidrelétrica	Sim	Não	Código da usina hidrelétrica
Código do REE	Sim	Não	Código do reservatório equivalente de energia

Tabela 64 Campos para o card HIDRELETRICA-REE¶
Campos	Tipo	Unidade	Mínimo	Máximo	Padrão
Código da usina hidrelétrica	inteiro		1
Código do REE	inteiro		1

Listagem 31 Exemplo card HIDRELETRICA-REE¶

&**************************************************
& Descrição colunas:
&**************************************************
& ID: Identificador do card
& CodUsih : Código da usina hidrelétrica
& CodREE : Código do reservatório equivalente de energia
&****************;*******;*******
&                ;CodUsih;CodREE
&-               ;       ;
&SSSSSSSSSSSSSSSS;IIIIIII;IIIIIII
 HIDRELETRICA-REE;      1;      1