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Documentação Técnica das metodologias e modelos de otimização energética do CEPEL 

Nesta seção, você pode consultar e baixar Manuais, Relatórios Técnicos, Artigos e outras publicações relacionadas a diversos aspectos associados aos modelos de otimização energética desenvolvidos pelo CEPEL e utilizados pelo Operador Nacional do Sistema (ONS) para Planejamento da Operação hidrotérmica e despacho do SIN, pela Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE), para o estabelecimento do preço de energia no mercado de curto prazo, e pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE), para cálculo da garantia física, estabelecimento de leilões e elaboração do Planejamento da Expansão. Os modelos são ainda utilizados por mais de 150 empresas do setor elétrico. 

 

 

Modelo NEWAVE 

 

Manual do Usuário - Dezembro/2019 

Manual de Metodologia 

 

Relatórios Técnicos: 

 

Data 

 

Título 

Jul/2021 

1941/2021 

Revisão da construção dos cortes de Benders ao considerar o Modelo Autorregressivo Periódico Anual (PAR(p)-A) no Algoritmo de Programação Dinâmica Dual Estocástica 

Mai/2021 

1274/2021 

Testes Estatísticos para Avaliação de Aderência entre Séries Históricas de Energias Naturais Afluentes ao SIN e Cenários Sintéticos dos modelos PAR(p) e PAR(p)-A 

Jul/2020 

2002/2020 

Consideração do Modelo Auto-Regressivo Periódico Anual (PAR(p)-A) no Algoritimo de Programação Dinâmica Dual Estocástica 

Jun/2019 

3202/2019 

Definição do Momento de Aplicação da Técnica de Reamostragem de Cenários Forward no Algoritmo de Programação Dinâmica Dual Estocástica e a Avaliação da Qualidade da Função de Custo Futuro 

Dez/2018 

10783/2018 

Análise da inflexão do custo marginal de operação no modelo 

NEWAVE entre os quarto e quinto estágios temporais ao se 

adotar a representação de 12 REEs para o Sistema Interligado 

Nacional 

 

Dez/2018 

14086/18 

Complementação da análise do processo de geração de cenários sintéticos de energia natural afluente considerando uma configuração com 12 REEs 

Dez/2018 

13612/18 

Avaliação de Alternativas para Escolha do Representante no Processo de Agregação da Amostagem Seletiva 

Jun/2018 

6606/18 

Aplicação da Reamostragem de Séries de Afluências no modelo NEWAVE 

Dez/2017 

27538/17 

Análise do comportamento do custo marginal de operação do modelo NEWAVE ao se passar da representação de 9 para 12 reservatórios equivalentes de energia. 

Jun/2017 

11138/17 

Estratégia de seleção de cortes de Benders para redução do tempo computacional da programação dinâmica dual estocástica – Aplicação ao Modelo NEWAVE 

Set/2016 

20429/16 

NOVA SAR: Aprimoramentos na superfície de aversão ao risco (SAR) para o problema de planejamento de médio/longo prazo da operação hidroérmica (modelo NEWAVE) 

Jul/2016 

3246/16 

Manual do usuário: conversor de dados NEWAVE para DECOMP (NWV2DC) 

Mar/2014 

37714/13 

Notas técnicas referentes ao projeto NEWAVE emitidas em 2012 e 2013. 

Nota técnica nº 64 (revisão 1) – Aprimoramentos no cálculo da energia de submotorização  no modelo NEWAVE (Outubro 2012); 

Nota técnica nº 65 – Mecanismos Alternativos de Aversão a Risco – Superfície de Aversão a Risco (Maio 2013); 

Nota técnica nº 66 – Mecanismos Alternativos de Aversão a Risco – Valor Condicionado a um Dado Risco (Maio 2013). 

 

Dez/2010 

46538/10 

Notas técnicas do projeto NEWAVE – 2010 

Nota técnica nº 42 (revisão 3) – Aplicação de Técnicas de Agregação na Geração de Cenários Hidrológicos para o Planejamento de Médio Prazo (Abril 2010); 

Nota técnica nº 49 (revisão 1) – Incorporação da Variação Temporal da Taxa Equivalente de Indisponibilidade Forçada no NEWAVE (Agosto 2010); 

Nota técnica nº 50 (revisão 2) – Incorporação da Variação Temporal do Custo Variável Unitário de Usinas Termoelétricas no NEWAVE (Agosto 2010); 

Nota técnica nº 52 – Modelagem da função de perdas a fio d´água através de MARS (Multivariate Adaptative Regression Splines) (Agosto 2010); 

Nota técnica nº 54 (revisão 2) – Aprimoramento no Cálculo da Energia de Submotorização no Modelo NEWAVE (Agosto 2010); 

Nota Técnica nº 58 (revisão 1) – Aprimoramento do Modelo Equivalente de Energia para Representação de Subsistemas Hidrotérmicos Interligados com Vínculo Hidráulico (Agosto 2010); 

Nota técnica nº 61 – Atribuição de Custo à Geração Hidráulica (Abril 2010); 

Nota técnica nº 62 (revisão 1) – Cargas e Ofertas Adicionais (Agosto 2010); 

Nota Técnica nº 63 (revisão 2) -  ariação do Canal de Fuga no Cálculo do Sistema Equivalente de Energia (Agosto 2010). 

 

Dez/2010 

47213/10 

Proposta metodológica para recálculo de garantia física de energia de usinas hidrelétricas e termelétricas. 

Out/2010 

37884/10 

Revisão bibliográfica – programação estocástica multi-estágio e critérios de parada  para a programação dinâmica dual. 

Dez/2009 

47530/09 

Notas técnicas referentes ao projeto NEWAVE (nº 1345) emitidas entre os anos de 2007 e 2009 

Nota técnica nº 29 – Possibilidade de adoção de simulação forward inicial para determinação dos estados de armazenamento para a primeira recursão backward no processo iterativo do modelo NEWAVE (Abril 2007); 

Nota técnica nº 30 – Simulação final utilizando uma única série sintética com comprimento de 10.000 anos (Março 2007); 

Nota técnica nº 31 – Variação temporal da restrição de vazão mínima obrigatória e consideração de penalidades ao não atendimento dessa restrição (Março 
2007); 

Nota técnica nº 34 – refinamento da discretização de estados para a primeira recursão do processo iterativo de cálculo da função de custo futuro, com fixação de subconjunto de estados a serem visitados a cada recursão (Abril 2007); 

Nota técnica nº 35 – Consideração de restrição de disponibilidade de combustível para conjuntos de classes térmicas, da possibilidade de utilização de mais de um combustível por classe térmica e da possibilidade de variação mensal do custo unitário das classes térmicas. (Abril 2007); 

Nota técnica nº 36 – Avaliação do impacto do ajuste na parcela de meta de desvio de água controlável da derivada do corte de Benders na versão 12b do NEWAVE (Setembro 2007); 

Nota técnica nº 39 – Alteração na indexação do vetor de configuração da parábola de geração hidráulica máxima – Revisão 1 (Setembro 2007); 

Nota técnica nº 40a – Análise da nota técnica ONS – Metodologia para consideração do intervalo de confiança para as auto-correlações temporais para usono modelo PAR(p) (Janeiro 2009); 

Nota Técnica nº 42 – Aplicação de técnicas de agregação na geração de cenários hidrológicos para o planejamento de médio prazo (Novembro 2008); 

Nota técnica n° 43 – Representação da correlação cruzada na geração de cenários de afluências para o planejamento da operação energética de médio prazo (Setembro 2009); 

Nota técnica nº 44 – Intercâmbio mínimo com variável de folga (Junho 2009); 

Nota técnica nº 45 – Representação de restrições de intercâmbios com agrupamento livre – Atualização da Nota Técnica nº 21 (Março 2009); 

Nota técnica nº 46 – equalização das penalidades de intercâmbio de energia entre os subsistemas (Março 2009); 

Nota técnica nº 47 – Consideração de penalidades ao não atendimento da restrição de vazão mínima obrigatória (Junho 2009); 

Nota técnica nº 55 – Procedimento de solução da biblioteca de otimização (Maio 2009); 

Nota técnica nº 56 – Execução do módulo de geração de cenários sintéticos de energia natural afluente num ambiente de processamento distribuído (Setembro 2009). 

Nov/2009 

36587/09 

Proposta de Modelagem do Despacho das Usinas Términas à GNL nos Modelos DECOMP e NEWAVE 

Out/2009 

53694/09 

Notas técnicas do projeto NEWAVE – Anos 2005 e 2006 

Nota técnica 11 – Aperfeiçoamento da política de operação no planejamento do sistema interligado brasileiro contemplando sistemas de pequeno porte; 

Nota técnica 12 – Consideração da variação temporal da cota média do canal de fuga das usinas hidrelétricas no sistema equivalente de energia; 

Nota técnica 13 – Compatibilização do número de horas no mês; 

Nota técnica 14 – Atualização do cálculo da geração hidráulica máxima; 

Nota técnica 15 – Disponibilização das parcelas do valor esperado do custo total de operação; 

Nota técnica 16 – Separação da energia de outros usos d’água; 

Nota técnica 17- Uso concomitante de curva de aversão ao risco e volume mínimo operativo com penalidade; 

Nota técnica 18 – Formação dos períodos estáticos inicial e final; 

Nota técnica 19 – Discretização específica da variável de estado armazenamento no início do mês; 

Nota técnica 20 – Flexibilização dos limites de intercâmbio; 

Nota técnica 21 – Representação de restrições de intercâmbios com agrupamento livre; 

Nota técnica 22 – Estratégia de solução durante a solução de um problema de programação linear pelo método primal simplex análogo ao método dual simplex; 

Nota técnica 23 – Definição individual do horizonte de manutenção de usinas termelétricas; 

Nota técnica 24 – Restrição de geração hidráulica mínima; 

Nota técnica 25 – Manutenção programada para usinas hidroelétricas; 

Nota técnica 26 – Revisão da regra de classificação das usinas hidráulicas; 

Nota técnica 27 – Consideração das parcelas de desvio e acréscimo de água a fio d’água nas restrições de geração hidráulica máxima; 

Nota técnica 28 – Simulação da operação do sistema interligado nacional utilizando duas políticas ótimas de operação calculadas considerando curvas de aversão a risco distintas. 

Dez/2006 

47213/06 

Proposta Metodológica para Recáculo de Garantia Física de Energia de Usinas Hidrelétricas e Termelétricas 

Jan/2001 

097/01 

Planejamento da Operação de Sistemas hidrotérmicos Interligados com Acoplamento Hidráulico 

Jun/1999 

349/99 

Programação Dinâmica Dual Estocástica aplicada ao Planejamento da Operação Energética de Sistemas Hidrotérmicos com Representação do Processo Estocástico de Afluências por Modelos Auto-Regressivos Periódicos – Especificação Funcional – NEWAVE 

Mar/1995 

153/95 

Representação da Variação da Produtibilidade no Algoritmo de Programação Dinâmica Dual Estocástica 

Jun/1994 

-/94 

Representação do sistema hidroelétrico, Patamares de mercado e Evolução da configuração hidrotérmica no modelo NEWAVE 

Jun/1993 

237/93 

Programação Dinâmica Dual Estocástica Aplicada ao Planejamento da Operação Energética de Sistemas Hidrotérmicos com Representação do Processo Estocástico de Afluências por Modelos Auto-Regressivos Periódicos 

 

Modelo DECOMP 

 

Manual do Usuário – Janeiro/2020 

Manual de Metodologia – Abril / 2018 

Conversor NEWAVE – DECOMP – Outubro/2018 

 

Notas Técnicas 

Data 

 

Título 

Mai/2021 

1392/2021 

Consideração da influência de vazões naturais às usinas hidroelétricas no cálculo da altura de jusante e função de produção 

Dez/2017 

2 

Nota Técnica Nº 02/2017 -  Impacto da consideração das perdas em intercâmbios no custo marginal da operação 

Dez/2016 

4 

Nota Técnica Nº 04/2016 -  Análise do Custo Unitário de Violação de Restrições Operativas no Modelo DECOMP 

2015 

3 

Nota técnica Nº 03/2015 – Restrição de igualdade de vertimento entre os patamares 

2015 

1 

Nota Técnica Nº 1 / 2015 – Calculo de vertimentos turbináveis (VT) e não turbináveis (VNT) no modelo DECOMP com o aprimoramento na função de produção (FPHA) 

Abr/2015 

1 

Nota Técnica Nº 1 / 2015 – Consideração do Engolimento Máximo das Turbinas em Função da Altura de Queda na Representação da Vazão Turbinada Máxima no Modelo DECOMP 

2014 

2 

Nota Técnica N° 2 / 2014 Preliminar – Ajuste no acoplamento entre os modelos DECOMP e NEWAVE no que se refere ao tratamento da capacidade de regularização das usinas – caso de Itaipu que passou a ser representada como reservatório no horizonte do DECOMP 

 

Modelo DESSEM 

 

Manual do Usuário – Jun/2020 

Manural de Metodologia – Abril 202o0 

Manual do programa DECODESS (conversor DECOMP/|DESEEM) – Abril/2020 

Tutorial Instalação CPLEX 

Tutorial uso do Linux 

 

Relatórios Técnicos: 

Data 

 

Título 

Out/2019 

6695/19 

Consideração de Restrições de unit commitment no Modelo Dessem por programação linear inteira-mista (MILP), com representação de trajetórias de partida e parada e modelagem de usinas térmicas e ciclo combinado 

Out/2019 

6691/19 

Consideração de Restrições de Segurança da Rede Elétrica no Modelo Dessem 

Mar/2015 

4964/15 

Acoplamento entre os modelos DESSEM-PAT e DECOMP considerando o tempo de viagem da água. 

Mar/2015 

4966/15 

Modelagem das restrições internas de variação (RIVAR) no modelo DESSEM-PAT. 

Jul/2012 

23451/12 

Implementação de restrições de metas semanais no modelo DESSEM-PAT para acoplamento adicional com o modelo DECOMP 

Jan/2011 

1004/11 

Modelagem do vertimento e desvio das usinas hidroelétricas nos modelos SIMHIDR e DESSEM-PAT 

Jan/2011 

1006/11 

Consideração do tempo de viagem da água nos modelos SIMHIDR e DESSEM-PAT 

Mai/2010 

15009/10 

Consideração do enchimento de volume morto nos modelos SIMHIDR e DESSEM-PAT 

Mai/2010 

15010/10 

Consideração da evaporação nos reservatórios nos modelos SIMHIDR e DESSEM-PAT. 

Mai/2009 

14164/09 

Consideração das perdas na rede elétrica no modelo DESSEM–PAT – metodologia e análise de desempenho. 

Set/2009 

15008/10 

Estratégia de decomposição do problema de simulação hidráulica (modelo SIMHIDR) por bacias 

Abril/2007 

14079/07 

Simulação da operação hidroelétrica de usinas hidroelétricas em cascata 

Jan/2004 

926/05 

Modelagem da função de produção das usinas hidroelétricas no modelo DESSEM 

 

Modelo GEVAZP 

 

Manual do Usuário – 2019 
Manual de Metodologia - 2018 

 

Relatórios Técnicos: 

 

Data 

 

Título 

Mai/2021 

1274/2021 

Testes Estatísticos para Avaliação de Aderência entre Séries Históricas de Energias Naturais Afluentes ao SIN e Cenários Sintéticos dos modelos PAR(p) e PAR(p)-A 

Fev/2020 

1416/2020 

Proposta Metodológica para o aprimoramento da memória de modelos auto-regressivos periódicos 

Jun/2019 

3383/2019 

Avaliação do uso do centroide no processo de agregação da Amostragem Seletiva na geração de cenários de afluências para o planejamento da operação de curto prazo 

Dez/2018 

14086/2018 

Complementação da análise do processo de geração de cenários sintéticos de energia natural afluente considerando uma configuração com 12 REEs 

01/12/2016 

27063/2016 

Comparação de resultados entre a versão 3.10 e a versão 5.4 do modelo GEVAZP – geração de cenários para postos de vazões laterais e para postos artificiais, geração para usinas altamente correlacionadas em cascatas distintas, possibilidade de ajuste de AR(0) e fornecimento da tendência hidrológica por posto para o modelo DECOMP. 

01/12/2016 

23954/2016 

Geração de Cenários de Afluência para Usinas com Tempo de Viagem 

03/11/2016 

23953/2016 

Comparação de resultados entre a versão 3.10 e a versão 5.4 do modelo GEVAZP – Mudança de compilador e garantia de reprodutibilidade de resultados. 

29/12/2009 

46994/2016 

Definição da Árvore de Cenários de Afluências para o Planejamento da Operação Energética de Médio Prazo 

23/11/2009 

19867/2009 

Análise comparativa ente os cenários hidrológicos gerados para planejamento da operação de médio e curto prazos 

12/12/2007 

39809/2007 

Redução ótima de cenários em programação estocástica. Aplicação às vazões afluentes aos aproveitamentos hidroelétricos 

29/01/2001 

109/2001 

Manual de referência de análise de conglomerados 

 

 

Modelo PREVIVAZ 

 

PREVIVAZ – Manual de Metodologia – Dezembro/2015 

PREVIVAZ – Manual do Usuário – Dezembro/2015 

PREVIVAZH – Manual do Usuário – Novembro/2018 
PREVIVAZH – Manual de Metodologia – Dezembro/2012 
PREVIVAZM – Manual do Usuário – Novembro/2018 
PREVIVAZM – Manual de Metodologia - Novembro/2018 

 

Relatórios Técnicos: 

 

Data 

 

Título 

2016 

29679/2016 

Estudo de configurações para definição de limites de variação de vazões 

2009 

21418/2009 

Relatório Sobre Aplicação de Limites nas Previsões de Afluências Semanais no Modelo Previvaz 

 

Modelos de PREVISÃO DE CARGA 

 

PrevCargaPMO – Manual do Usuário – 2018 
PrevCargaPMO – Manual de Metodologia - 2018 

 

PrevCargaDESSEM – Manual do Usuário – 2019 
PrevCargaDESSEM- Manual de Metodologia – 2019 
 

 

Modelo SUISHI 

 

Manual do Usuário - Abril 2020 

Manual de Metodologia - Abril 2020 

 

Data 

 

Título 

Dezembro/2017 

27628/2017  

Utilização de algoritimos genéticos para a determinação de uma configuração alternativa para as faixas operativas empregadas no modelo SUISHI 

Dezembro/2008 

46159/08 

Levantamento das diferenças numéricas e metodológicas entre os modelos SUISHI-O e 

NEWAVE 

 

 

 

Modelo CONFINT 

Manual do Usuário – Julho/2018 
Manual de Metodologia - Julho 2018 

 

Relatórios Técnicos 

 

Data 

 

Título 

Janeiro/2021 

3272/2020  

Cálculo do Critério Geral de Garantia de Suprimento para Aferição da Adequabilidade no Atendimento à Potência no Sistema por meio da Análise de Confiabilidade de Sistemas Interligados utilizando o Modelo CONFINT  

Agosto/2020 

2102/2020  

Reavaliação dos Intervalos de Duração dos Patamares de Carga  

Setembro/2019 

5566/2019  

Reavaliação dos Intervalos de Duração dos Patamares de Carga  

Dezembro/2018 

13843/2018  

Profundidades e Durações dos Patamares de Carga para a Operação Energética   

Agosto/2018 

10349/2018  

Metodologia e Determinação de Perfis Típicos Diários de Carga através da Combinação de Técnicas Estatísticas de Análise de Agrupamentos e na Análise Exploratória de Dados  

Junho/2017 

13166/2017 

Agrupamentos Estatísticos de Curvas de Carga por meio do Programa MODCAR para Utilização nos Modelos NEWAVE e DECOMP  

Dezembro/2009 

47846/2009  

Cálculo de Índices de Freqüência e duração na Avaliação da Confiabilidade de Sistemas Interligados Considerando Curvas de Carga Variantes no Tempo  

 

Modelo VENTOS 

Manual do Usuário – 2016 
Manual de Metodologia – 2016 
 

Sistema CHEIAS 

SPEC – Manual do Usuário – Fevereiro/2019 
SPEC – Manual de Metodologia – Feveriro/2019 
PAVES – Manual do Usuário – Agosto/2016 
PAVES – Manual de Metodologia – Agosto/2016 
OPCHEN – Manual do Usuário – Setembro/2017 
OPCHEN – Manual de Metodologia – Setembro/2017 
OPCHEND – Manual do Usuário – 2013 
OPCHEND – Manual de Metodologia – 2013 
OPCHENS – Manual do Usuário – 2016 
OPCHENS – Manual de Metodologia – 2016 
 

Modelo SINV e Estudos de Inventário Hidrelétrico 

 

Manual do Usuário - Dezembro/2016 

Manual de Metodologia - Dezembro/2016 

Manual de Inventário Hidroelétrico de Bacias HIdrográficas – Edição 2007 

 

Modelo MATRIZ 

 

Manual do Usuário  - 2017 

Manual de Metodologia - 2017 

 

Modelo MELP 

 

Manual do Usuário – Maio/2018 

Manual de Metodologia - Julho/2005 

 

Modelo Ambientrans 

 

Manual do Usuário - 2019 

 

Projeto MUDCLIMA 

 

Relatórios Técnicos: 

 

Data 

 

Título 

Mar/2019 

2130/2019 

Discussão das propostas de representação da variável hidrológica no SIN apresentadas no Workshop “Alterações de Padrões Climáticos e Hidrológicos e Avaliação da Melhor Representação Energética de Séries de Vazões Naturais” 

 

 

Solicite a documentação em dea@cepel.br 

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