Alocação de unidades hidrelétricas no problema da programação da operação energética utilizando relaxação lagrangeana e lagrangeano aumentado

O problema da programação da operação energética visa definir quais unidades geradoras devem estar em operação para o atendimento à demanda e às demais restrições do sistema, ao longo do horizonte de estudo, de modo que o mínimo custo de operação seja encontrado. Matematicamente, trata-se de um problema não-linear, inteiro-misto e de grande porte, o que torna a sua solução uma tarefa desafiadora. Este artigo apresenta o uso da Relaxação Lagrangeana para decompor o problema da programação da operação em subproblemas menores e mais simples de serem solucionados. No esquema de decomposição utilizado, os subproblemas têm naturezas distintas e são construídos aproveitando-se as particularidades que cada um deles apresenta. Um dos subproblemas resultante do esquema de relaxação utilizado refere-se à alocação das unidades hidrelétricas. Para resolver esse subproblema, propõe-se um algoritmo de enumeração exaustiva do espaço de estados do problema. Cada combinação consiste na solução de problemas não-lineares restritos, resolvidos aqui por meio do método de Lagrangeano Aumentado. Tal método transforma cada problema restrito em uma série de subproblemas irrestritos, que por sua vez são solucionados por um algoritmo de Quase-Newton. O modelo computacional desenvolvido é aplicado a duas usinas hidrelétricas do sistema brasileiro, demonstrando-se a sua consistência e viabilidade prática.