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Volume 35, Nº 2 - novembro 2014

 

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Revista Recursos Hídricos

DOI:10.5894/rh35n2-6
Este artigo foi apresentado no 12º Congresso da Água e selecionado para submissão e possível publicação na Recursos Hídricos, tendo sido aceite pela Comissão de Editores Científicos Associados em 30 de maio de 2014. Este artigo é parte integrante da Revista Recursos Hídricos , Vol. 35, Nº 2, 66-76, novembro de 2014.

Dimensionamento económico de circuitos hidroeléctricos. Uso da Programação Dinâmica

Economic sizing of hydropower circuits. Use of Dynamic Programming

Vítor RIBEIRO1, Pedro NEVES PINTO2, Maria João CONCEIÇÃO3


1 - Engenheiro Civil, EDP Gestão da Produção de Energia, S.A.
2 - Engenheiro Civil, EDP Gestão da Produção de Energia, S.A., membro APRH nº 1419
3 - Engenheira Civil, EDP Gestão da Produção de Energia, S.A., membro APRH nº 1370


RESUMO
A determinação das dimensões transversais de um circuito hidroelétrico é geralmente efetuada recorrendo à minimização da soma dos encargos totais associados à sua construção com os encargos referentes às perdas de energia, ambos atualizados a uma data de referência.
Em circuitos hidráulicos com extensão reduzida, o peso significativo do custo do equipamento hidromecânico da tomada de água bem como a importância das perdas de energia correspondentes às transições de secção, impede a otimização recorrendo a métodos correntes, uma vez que a função objetivo contém parcelas cuja quantificação depende de mais do que uma das grandezas a otimizar.
Assim, a resolução do problema requer a utilização de métodos de otimização de funções de múltiplas variáveis e a sua característica sequencial, inerente à quantificação dos encargos totais que constituem a função objetivo, torna adequada a utilização de um algoritmo de Programação Dinâmica.
Para além da descrição geral dos conceitos subjacentes aos algoritmos de Programação Dinâmica, apresentar-se-á a sua aplicação prática em alguns dos casos de estudo mais interessantes.

Palavras-chave: Hidroeletricidade; Dimensionamento económico; Programação dinâmica.

ABSTRACT
The cross sectional sizing of an hydropower plant hydraulic circuit is usually performed through the minimization of the sum of the total construction costs with those related to energy losses, both discounted at a reference date.
In hydraulic circuits with reduced length, the significant weight of the hydromechanical equipment costs of the water intake as well as the significance of the head losses due to section transitions, are not compatible with the use of current optimization methods, since the objective function contains components whose quantification depends on more than one of the quantities to optimize.
Thus, it requires the use of multivariable optimization methods and their sequential character, inherent to the quantification of total costs which is the function to optimize, makes appropriate the use of a dynamic programming algorithm.
In addition to the description of the concepts underlying the Dynamic Programming algorithms, its practical application in some interesting case studies is presented.

Keywords: Hydropower; Economic sizing; Dynamic programming.

 

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