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Propõe-se uma modelagem das velocidades mensais de ventos através de distribuições Weibull triparamétricas, na geração de cenários de ventos mensais correlacionados com afluências às usinas hidrelétricas, em um esquema de Programação Dinâmica Dual Estocástica-PDDE. A abordagem constitui-se de duas etapas. Na primeira, os parâmetros da distribuição Weibull dos resíduos das velocidades mensais históricas do vento são estimados pelo Método dos Momentos de 3a Ordem. Se a assimetria das velocidades sintéticas for suficientemente próxima da histórica, o algoritmo para. Caso contrário, a estimativa do parâmetro posição, obtida na primeira etapa é utilizada como valor inicial para calcular estimativas dos outros dois parâmetros (forma e escala) por meio do Método dos Momentos de 2a Ordem. Em seguida, de forma iterativa, o algoritmo atualiza a estimativa inicial do parâmetro posição com vistas a reduzir a diferença entre as assimetrias das velocidades sintéticas e históricas do vento, até que se atinja um valor considerado aceitável. Procura-se, assim, assegurar precisão com o menor esforço computacional possível. A aplicação a parques eólicos do Nordeste e Sul do Brasil, em diferentes meses e assimetrias, aponta para a sua robustez, apresentando desempenho sempre superior a 17 outros métodos avaliados.

ABSTRACT The operation planning of the National Interconnected System (NIS) is based on optimization models that use synthetic inflow scenarios to represent the periodic behavior observed in historical data. Currently, the PAR(p)-A model (Periodic Autoregressive with Annual Component) is officially employed in computational models by the responsible organizations for short and medium-term operation planning. This paper has the aim of presenting an experiment using an alternative model that takes into consideration information regarding climatic variables, which can influence the hydrological regime of river basins and therefore the entire energy planning. The evaluated model employs the ONI index as a measure of the El Niño-Southern Oscillation (ENSO) phenomenon, in addition to a Markovian switching process. The results of the experiment demonstrate that the methodology is able to capture the influence of this phenomenon on inflows and generate scenarios closer to observed flow values.

ABSTRACT Synthetic streamflow scenario generation is particularly important in countries like Brazil, where hydroelectric power generation plays a key role and properly handling the uncertainty of future streamflow is crucial. This paper showcases a collaborative effort within the Brazilian electrical sector to enhance streamflow scenario models, focusing on horizons up to one year. Five institutions proposed diverse methodologies, and their effectiveness was evaluated using a comparative framework. The results reveal the strengths and areas for improvement in each model. GHCen emerged as the top performer, excelling in both short-term and moving average analyses, while the PARX model demonstrated superior performance in specific regions. The PAR(p)-A, which is the official methodology in Brazil, was the second-best model in the moving average analysis. This research offers valuable insights for countries facing similar hydrothermal scheduling and scenario generation challenges.

Segundo uma tendência mundial, verifica-se no Brasil uma participação já elevada e crescente da energia eólica, o que requer o aprimoramento das ferramentas computacionais que suportam os processos de tomada de decisão na operação e no planejamento de sistemas elétricos. O presente trabalho descreve uma metodologia para a modelagem das correlações espaciais entre os regimes de vento no problema de fluxo de potência probabilístico. A metodologia proposta se baseia na transformação de Nataf, na Simulação de Monte Carlo e na estimação não paramétrica de densidades de probabilidades condicionais entre a velocidade do vento e a potência eólica. A efetividade da metodologia é ilustrada por meio de estudos de caso com o Sistema Teste IEEE 118 barras e com uma configuração do sistema elétrico do Nordeste brasileiro com 965 barras.

DOI: 10.12957/cadest.2021.64439 Propõe-se uma metodologia para geração de cenários sintéticos de velocidade do vento e de produção eólica obtidos a partir das previsões horárias ou semi-horárias de velocidade do vento, e.g., disponibilizadas no sistema Sintegre do Operador Nacional do Sistema Elétrico. Assume-se que em cada hora do horizonte de estudo as previsões de velocidade do vento sejam realizações de uma distribuição de Weibull. A geração dos cenários de velocidade de vento é realizada por meio de simulações das distribuições de Weibull em cada hora do horizonte, ajustadas por modelos aditivos generalizados para localização, escala e forma (GAMLSS), mas preservando as autocorrelações horárias por meio da transformação de Nataf. Por fim, curvas de potência transformam os cenários de velocidade do vento em cenários de produção eólica. Aplicada a dois parques eólicos do sistema elétrico brasileiro, a metodologia proposta mostrou-se efetiva e promissora para ser empregada nos demais parques.