Previsão de volumes de espera em tempo-real para usina hidrelétrica de Sobradinho

Abstract

Neste trabalho são abordados alguns aspectos relacionados com a previsão de vazões afluentes e a operação de reservatórios hidrelétricos, visando conciliar a geração de energia hidrelétrica e o controle de cheias, que são altamente conflitantes. Neste contexto, é apresentada uma metodologia para previsão de volumes de espera em tempo real, sendo conhecidas as vazões afluentes previstas com uma antecedência de 1 até 20 dias. Esta metodologia é aplicada ao reservatório da usina hidrelétrica de Sobradinho, localizada no trecho médio do rio São Francisco. Para tanto é ajustado um modelo de previsão de vazões afluentes, o Modelo Linear de Diferenças, analisando a sensibilidade do modelo as diferentes combinações das informações disponíveis e avaliando a habilidade do modelo em prever vazões afluentes com 1 até 20 dias de antecedência. Posteriormente, é simulada a operação do reservatório de Sobradinho, utilizando um fluxo iterativo que procura conciliar a geração de energia e o controle de cheias, através da Previsão de Volumes de Espera em Tempo Real, para diferentes eventos. Para se ter um parâmetro de comparação dos resultados, simulou-se a operação do reservatório com os volumes de espera definidos pela ELETROBRÁS, com recorrência de 15 anos, utilizando-se as mesmas regras operacionais, sem a previsão de vazões afluentes. As vazões previstas podem ser consideradas de boa qualidade para um alcance de 3 dias, independente do evento utilizado no ajuste do modelo, e pioram progressivamente para alcances maiores. Devido à magnitude das cheias no trecho médio do Rio São Francisco, a operação do reservatório da UHE Sobradinho através da previsão de vazões afluentes com alcance de 7 e 10 dias, mostrou ser ineficiente, quando comparada à metodologia empregada pela ELETROBRÁS, os resultados só foram expressivos para previsão de volumes de espera com uma antecedência de 20 dias.

ln this work some of the aspects related to the forecast and operation of reservoir inflows with the purpose of conciliating energy generation and the flood control are discussed. ln this context, a methodology for forecasting empty volumes in real time is introduced, knowing the forecast inflows for lags from one to twenty days. This methodology is applied to the hydropower reservoir from Sobradinho, located in the São Francisco river. Then a mathematical model of forecasting inflows, the Linear Differences Model, is adjusted, analyzing the sensitivity of the model to the different combinations of available information and measuring the ability of the model to forecast inflows from one to twenty days of lag. Afterwards, the operation reservoir Sobradinho is simulated, using an iterative flux that tries to adapt the energy generation and the flood control, with the Forecast Empty Volumes in Real Time, to different events. To compare the results, the reservoir operation was simulated using the empty volumes defined by ELETROBRÁS, with fifteen years of time of return, utilizing the same operation rules, but without the forecast inflows. The forecast flows can be considered of good quality for three days of lag, independent of the event used in the adjustment of model. These forecast are worsened gradually to larger lags. Due to the greatness of floods in the medium stretch of São Francisco river, the reservoir operation of hydropower Sobradinho through forecast inflows with seven and ten days of lag was inefficient, when compared with the methodology of ELETROBRÁS. The expressive results were only to forecast empty volumes with twenty days of lag.