MEN - Mercados de Energia Mestrado em Engenharia Electrotécnica

Apresentação em tema: "MEN - Mercados de Energia Mestrado em Engenharia Electrotécnica"— Transcrição da apresentação:

1 MEN - Mercados de Energia Mestrado em Engenharia Electrotécnica
Resolução do Despacho Económico usando o GAMS Jorge Alberto Mendes de Sousa Professor Coordenador Webpage: pwp.net.ipl.pt/deea.isel/jsousa ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa

2 Agenda Enquadramento Exemplo de aplicação Programação em GAMS
Exercícios ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa

3 Enquadramento O problema do Despacho Económico tem como objectivo calcular o perfil óptimo de produção de energia eléctrica (minimizando o custo total de produção) considerando disponíveis várias grupos térmicos para satisfação de um dado consumo (carga). Cada grupo produtor tem limites técnicos de operação (e.g., potência mínima, potência máxima) e caracteriza-se, do ponto de vista económico, por uma função de custo. A resolução do problema do Despacho Económico pode ser efectuada com recurso ao GAMS para modelizar e resolver o problema de minimização do custo total de produção com as restrições impostas pelos limites técnicos de operação dos grupos térmicos e pelo balanço entre a produção e a carga. ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa

4 Exemplo de aplicação Despacho Económico de grupos térmicos
. Pcarga C1(P1) P1 G1 T1 B1 C2(P2) P2 Cn(Pn) Pn Gn Tn Bn B2 T2 G2 s.a ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa

5 Exemplo de aplicação Despacho Económico de 3 grupos térmicos
Pcarga C1 P1 G1 T1 B1 C2 P2 G2 T2 B2 C3 P3 G3 T3 B3 Pcarga = 325 MW Grupo i Pmin [MW] Pmáx Ci(Pi) [c€/kWh] 1 80 220 P P12 2 40 150 P P22 3 25 90 P P32 ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa

6 Programação em GAMS (1/4)
* DESPACHO ECONOMICO de grupos termicos de produção de * energia electrica * Definicao dos conjuntos dos grupos e das suas caracteristicas Set i grupos produtores /1*3/ ; Set carac caracteristicas dos grupos produtores /Pmin, Pmax, a, b, c/ ; * Introducao dos dados dos grupos termicos: potencia mínima, potencia * maxima e parametros caracteristicos da funcao de custos a, b e c Table Dados(i,carac) Pmin Pmax a b c * MW MW € €/MW €/MW2 * Introducao do valor da carga a satisfazer Scalar Carga /325/ ; ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa

7 Programação em GAMS (2/4)
* Definicao das variaveis a serem determinadas pelo modelo Variables P(i) potencia produzida pelo grupo i Custo custo total de producao ; * Imposicao da potencia dos grupos como variavel nao negativa Positive variables P ; * Assignacao dos limites superiores e inferiores dos grupos termicos P.up(i) = Dados(i,"Pmax") ; P.lo(i) = Dados(i,"Pmin") ; * Identificacao das equacoes custo total (a minimizar) e balanco * entre a producao e a carga Equations EqCusto custo total de producao EqBalanco balanco entre a producao e a carga ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa

8 Programação em GAMS (3/4)
* Definicao das equacoes EqCusto .. Custo =e= Sum(i, Dados(i,"a") + Dados(i,"b")*P(i) + Dados(i,"c")*Power(P(i),2)) ; EqBalanco .. Sum(i,P(i)) =e= Carga ; * Definicao do modelo DE - Despacho Economico Model DE /EqCusto, EqBalanco/ ; * Instrucao para corrida do modelo ED usando * programacao nao linear (NLP) por forma a minimizar a * variavel custo total (funcao objectivo) Solve DE using NLP minimizing Custo; * Escrita no ficheiro .lst dos resultados * relativos ao custo total (Custo.l) * e da potencia de cada grupo (P.l) Display Custo.l, P.l; ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa

9 Programação em GAMS (4/4)
* Definicao e determinacao do custo marginal e escrita dos principais * resultados em ficheiro externo .txt * Determinacao do custo marginal de cada grupo (CM = C' = b+2*P) Parameter CMarg(i) custo marginal ; CMarg(i) = Dados(i,"b") + 2*Dados(i,"c")*P.l(i) ; * Abre ficheiro externo de texto File output /C:\GAMS_out\Desp_Economico.txt/ ; put output ; * Escreve custo total put "Custo total = ", put Custo.l, put /, put / ; * Escreve resultados de cada grupo put "Grupo Pmin Pmax Potencia CMarginal", put / ; loop(i, put i.tl, put Dados(i,'Pmin'), put Dados(i,'Pmax'), put P.l(i), put CMarg(i); put /) ; * Fecha ficheiro putclose output ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa

10 Exercícios de aplicação
Usando as características dos grupos térmicos do exemplo apresentado, efectue o despacho económico (usando o GAMS) para uma carga de: 325 MW 200 MW 450 MW Comente os resultados obtidos tendo em consideração os custos marginais de cada grupo e a sua potência relativa aos seus limites de operação com vista a concluir que o resultado obtido em cada alínea é o óptimo do problema do despacho económico. Introduza um novo grupo térmico com as características que achar adequadas por forma a que nas condições do exercício 1.i. todos os três grupos originais fiquem a funcionar à sua potência mínima. ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa

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Resolução do Despacho Económico usando o GAMS Jorge Alberto Mendes de Sousa Professor Coordenador Webpage: pwp.net.ipl.pt/deea.isel/jsousa ISEL – Instituto Superior de Engenharia de Lisboa