Uma abordagem baseada em sistemas de inferência Fuzzy Takagi-Sugeno aplicada ao planejamento da operação de sistemas hidrotérmicos de geração

• Published in: Controle & automação : revista da Sociedade Brasileira de Automática 2011-02, Vol.22 (1), p.49-64
• Main Authors: Rabêlo, Ricardo de Andrade Lira, Carneiro, Adriano Alber de França Mendes, Fernandes, Ricardo Augusto Souza, Braga, Rosana Teresinha Vaccare
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0103-1759
• DOI: 10.1590/S0103-17592011000100005

O planejamento da operação de sistemas hidrotérmicos de geração, em sistemas com grande participação hidráulica, como é o caso do sistema brasileiro, visa determinar uma política de operação que especifique como as usinas hidroelétricas devem ser operadas, de forma que os recursos hidroelétricos sejam utilizados com economia e confiabilidade. Este trabalho apresenta uma aplicação de sistemas de inferência fuzzy do tipo Takagi-Sugeno, responsável por obter uma política de operação (PBSIF - Política Baseada em Sistema de Inferência Fuzzy) que represente a operação otimizada de reservatórios para geração de energia elétrica, bem como da análise desta política e sua aplicação na simulação da operação de sistemas hidroelétricos. A política proposta é obtida pela otimização da operação energética das usinas hidroelétricas. Desta otimização extraem-se as relações entre a energia armazenada do sistema e o volume do reservatório de cada usina. Estas relações estão representadas nos parâmetros dos consequentes das regras linguísticas fuzzy do modelo de inferência de Takagi-Sugeno. De forma a ilustrar a eficácia da PBSIF, ela foi avaliada por meio da comparação do seu desempenho com a política de operação em paralelo; com a política de operação baseada em aproximações funcionais, que utiliza funções polinomiais e exponenciais, obtidas através do método dos mínimos quadrados; e também com o resultado obtido através da operação otimizada a usinas individualizadas. Com a metodologia proposta, procura-se demonstrar a viabilidade da obtenção e aplicação da PBSIF, e com os resultados obtidos, pretende-se ilustrar a eficácia e os ganhos energéticos advindos. The operation planning of generation hydrothermal systems, in systems with wide hydraulic participation, such as the Brazilian system, aims to determine an energy operating policy that specifies how the hydroelectric power plants must be operated so that the hydroelectric resources available are used with economy and reliability. This paper presents an application of Takagi-Sugeno fuzzy inference systems to determine an energy operation policy (Fuzzy Inference System-Based Policy - FISBP) that represents the optimal operation of reservoir for electric generation, and also an analysis of the policy obtained and its application at operational simulation of hydrolectric systems. The policy is obtained through the energy operation optimization of hydroelectric plants. From this optimization it extracts the relationships bet