Limites Físicos para as Usinas Hidrelétricas

Na formulação dos problemas de planejamento e operação hidrotermo-eólica considerados nos modelos, são impostos limites físicos para as variáveis que representam a operação das usinas hidrelétricas. Estes limites correspondem a valores mínimos e máximos que não podem ser ultrapassados, em qualquer período \(t\), patamar \(p\) e cenário \(s\) (estes dois últimos, quando aplicável), visto que violam a própria natureza física do problema.

Estes limites são definidos como segue:

Limites de armazenamento

O armazenamento nos reservatórios deve atender a seus limites mínimo e máximo

\(\underline{V_i} \le. V_i^{t,s} \le. \overline{V_i}\),

ressaltando que, no caso particular em que uma usina está enchendo volume morto (o que ocorre somente no início de sua vida operativa), permite-se que o volume seja inferior a \(\underline{V_i}\), de acordo com as condições de enchimento que são especificadas pelo usuário nos dados de entrada.

Limites de turbinamento

O turbinamento máximo da usina como um todo é dado por:

\(0 \le. Q_i^{t,p,s} \le. \overline{Q_i}\),

onde o limite \(\overline{Q_i}\) é definido, em primeira instância, à soma dos valores máximos nominais de turbinamento de suas \({nh}_i\) unidades geradoras:

\(\overline{Q_i} = \sum\limits_{j=1}^{{nh}_i} \overline{{gh}_{i,j}}\).

Ressalta-se que pode haver restrições adicionais de turbinamento máximo para a usina, variável com a altura de queda, conforme descrito mais à frente nessa documentação.

Limites de vertimento

A variável de vertimento deve atender à seguinte condição:

\(S_i^{t,p,s} \ge 0\),

onde se ressalta que, apesar de na prática haver um limite máximo de vertimento da usina, este valor não é definido nos Dados Cadastrais das Usinas hidrelétricas. Portanto, para impedir que os modelos realizem operações indesejadas em relação ao vertimento (por exemplo, concentrar um grande volume de vertimento que seja inevitável em períodos muito curtos de tempo), sugere-se definir, ao longo do horizonte de estudo, restrições de limite máximo de defluência ou de vertimento para as usinas, que são descritas na seção de Descrição Geral.

Limites de geração hidráulica

A geração hidráulica máxima da usina como um todo é dada por:

\(0 \le {GH}_i^{t,p,s} \le \overline{{GH}_i}\),

onde o limite \(\overline{{GH}_i}\) também é definido, em primeira instância, à soma dos valores máximos nominais de geração de suas unidades geradoras:

\(\overline{{GH}_i} = \sum\limits_{j=1}^{{nh}_i} \overline{{gh}_{i,j}}\);