Fonte: https://static.mundoeducacao.uol.com.br/mundoeducacao/2021/09/2-usina-hidreletrica.jpg

Usinas Hidrelétricas¶

As usinas hidrelétricas geram energia a partir das quedas de água ao longo do curso dos rios, convertendo energia potencial em energia mecânica nas turbinas e, na sequência, em energia elétrica no gerador. A instalação de uma usina hidrelétrica possui os seguintes componentes:

uma barragem, que divide a instalação em duas regiões: uma a montante e outra a jusante da barragem, conforme se situa antes ou depois da mesma, respectivamente, no sentido do curso de água nos rios;
um Reservatórios de acumulação de água, que se encontra à montante da barragem;
uma secao-casa-de-forca , que se encontra junto à barragem, por onde passa a vazão turbinada para geração de energia;
um Vertedouro , também situado junto à barragem, por onde passa a vazão vertida, que corresponde à defluência de água não aproveitada para geração de energia;
um Canal de fuga, que corresponde à continuação do curso do rio, após a barragem.

Ilustra-se a seguir um esquema de uma usina hidrelétrica, indicando as principais variáveis associadas a sua operação.

Dados de Entrada: Formato Libs¶

Funcionalidade: HIDRELETRICA-PRODUTIBILIDADE-ESPECIFICA-GRADE¶

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HIDRELETRICA-PRODUTIBILIDADE-ESPECIFICA-GRADE¶

Essa funcionalidade permite ao usuário inserir, para cada usina, uma grade de valores de produtibilidade específica associados a valores de turbinamento e altura de queda da usina. Esses valores irão substituir o valor de produtibilidade específica localizado no arquivo de cadastro de usinas e é aplicado unicamente na modelagem da operação da usina, ou seja, no cálculo da função de produção da usina (FPHA). A grade de pontos de produtibilidade específica é considerada no modelo através de uma interpolação bi-linear dos valores de turbinamento e queda liquida nos quais a usina está operando.

Os valores de queda e turbinamento deve estar dispostos em forma de uma grade retangular, onde para cada ponto desta grade deve haver um valor de produtibilidade específica definido.
Para a discretização da grade são aceitos até 300 valores de turbinamento ou queda, no entanto a quantidade máxima de valores de produtibilidade específica é 2000.

Tabela 6 Card HIDRELETRICA-PRODUTIBILIDADE-ESPECIFICA-GRADE¶
Campos	Obrigatorio	Anulável	Descrição
HIDRELETRICA-PRODUTIBILIDADE-ESPECIFICA-GRADE	Sim	Não	Identificador referente ao card
Código da usina hidrelétrica	Sim	Não	Código da usina hidrelétrica
Altura líquida da usina hidrelétrica	Sim	Não	Altura líquida da usina hidrelétrica
Turbinamento	Sim	Não	Turbinamento
Produtibilidade específica	Sim	Não	Produtibilidade específica da usina hidrelétrica

Tabela 7 Campos para o card HIDRELETRICA-PRODUTIBILIDADE-ESPECIFICA-GRADE¶
Campos	Tipo	Unidade	Mínimo	Padrão
Código da usina hidrelétrica	inteiro		1	1
Altura líquida da usina hidrelétrica	real	m
Turbinamento	real	m^3/s	0.0	0.0
Produtibilidade específica	real	MW/((m^3/s)/m)	0.0	1.0

Listagem 7 Exemplo card HIDRELETRICA-PRODUTIBILIDADE-ESPECIFICA-GRADE¶

&**************************************************
& Descrição colunas:
&**************************************************
& ID: Identificador do card
& CodUsih : Código da usina hidrelétrica
& HLiq : Altura líquida da usina hidrelétrica
& Turb : Turbinamento
& ProdEsp : Produtibilidade específica da usina hidrelétrica
&*********************************************;*******;*********;*******;********
&                                             ;CodUsih;Hliq      Turb   ;ProdEsp
&-                                            ;       ;m         m^3/s
&SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS;IIIIIII;FFFFFFFFFFFFFFFFFFF;FFFFFFF;FFFFFFFF
 HIDRELETRICA-PRODUTIBILIDADE-ESPECIFICA-GRADE;      1;      500;    1.0;     1.0

Funcionalidade: HIDRELETRICA-PERDA-HIDRAULICA-GRADE¶

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HIDRELETRICA-PERDA-HIDRAULICA-GRADE¶

Essa funcionalidade permite ao usuário inserir, para cada usina, um vetor de valores de perdas hidráulicas associados a valores de turbinamento da usina. Esses valores irão substituir o valor da perda hidráulica localizado no arquivo de cadastro de usinas e é aplicado unicamente na modelagem da operação da usina, ou seja, no cálculo da função de produção da usina (FPHA).

Os valores de perdas variáveis com o turbinamento são considerados no modelo através de uma interpolação linear considerado o turbinamento operativo da usina.

Cada valor de perda está associado a um valor de turbinamento.
É obrigatório informar um valor para turbinamento 0.
É possível informar até 150 valores de perdas para cada usina.

Tabela 8 Card HIDRELETRICA-PERDA-HIDRAULICA-GRADE¶
Campos	Obrigatorio	Anulável	Descrição
HIDRELETRICA-PERDA-HIDRAULICA-GRADE	Sim	Não	Identificador referente ao card
Código da usina hidrelétrica	Sim	Não	Código da usina hidrelétrica
Turbinamento	Sim	Não	Turbinamento
Perda hidráulica absoluta	Sim	Não	Perda hidráulica em valores absolutos

Tabela 9 Campos para o card HIDRELETRICA-PERDA-HIDRAULICA-GRADE¶
Campos	Tipo	Unidade	Mínimo	Padrão
Código da usina hidrelétrica	inteiro		1	1
Turbinamento	real	m^3/s	0.0	0.0
Perda hidráulica absoluta	real	m	0.0	0.0

Listagem 8 Exemplo card HIDRELETRICA-PERDA-HIDRAULICA-GRADE¶

&**************************************************
& Descrição colunas:
&**************************************************
& ID: Identificador do card
& CodUsih : Código da usina hidrelétrica
& Turb : Turbinamento
& PerdHidrm : Perda hidráulica em valores absolutos
&***********************************;*******;***************;***************
&                                   ;CodUsih;Turb           ;PerdHidrm
&-                                  ;       ;m^3/s          ;m
&SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS;IIIIIII;FFFFFFFFFFFFFFF;FFFFFFFFFFFFFFF
 HIDRELETRICA-PERDA-HIDRAULICA-GRADE;      1;            1.0;            1.0