O Setor Elétrico Brasileiro (SEB) executa uma sequência de modelos computacionais (“cadeia de modelos”) para otimizar o planejamento da operação e definir os Preços de Liquidação das Diferenças (PLD), sendo que cada modelo da cadeia representa o sistema de forma mais detalhada que o anterior. O último modelo da cadeia é o DESSEM, que apresenta a representação mais detalhada do sistema, com simulações em etapas temporais de 30 minutos para o primeiro dia do horizonte de operação e em patamares de carga nos demais. Além disso, o modelo representa as usinas em nível de unidade geradora, e considera a simulação do fluxo de potência em corrente contínua (DC).

Para as usinas termoelétricas, o modelo considera um conjunto de restrições rígidas (“hard constraints”), denominado “Unit Commitment Térmico” (UCT). A inclusão do UCT permite que o custo de operação do sistema reflita de forma mais realista características físicas e operativas das usinas térmicas, como o tempo necessário para que uma unidade seja acionada, o período mínimo em que ela deve permanecer ligada ou desligada, e as limitações para variação de geração.

Como exemplo, considere um cenário em que o sistema precisa atender a um aumento de demanda em um único instante de tempo, com os recursos hidráulicos já esgotados. Nessa situação, o UCT pode levar ao acionamento de usinas térmicas mais rápidas – aquelas com menores tempos de partida e de permanência mínima – mesmo que apresentem custos variáveis superiores aos de térmicas mais lentas.

Com o crescimento da participação de fontes renováveis intermitentes e o aumento das diferenças entre cargas mínimas e máximas diárias (fenômeno conhecido como “curva do pato”), o UCT torna o planejamento da operação mais aderente à realidade do sistema.

As principais restrições que compõem o Unit Commitment Térmico incluem:

• Acoplamento entre unidades geradoras de uma mesma usina;
• Tempos mínimos de permanência ligada e desligada;
• Rampas de acionamento, desligamento e variação de geração entre etapas temporais sucessivas;
• Geração mínima quando a unidade está em operação; e
• Limites para oscilações entre geração mínima e máxima.

Ao incorporar estas restrições, os modelos de operação passam a representar de forma mais fiel o comportamento real das usinas térmicas, levando em conta este comportamento no processo de otimização, o que permite uma operação mais eficiente do sistema e uma formação de preços mais adequada. O Unit Commitment Térmico representa um avanço relevante para o SEB, por contribuir para a redução de encargos sistêmicos, uma vez que essas restrições precisam ser atendidas em tempo real, mesmo quando não explicitamente consideradas nos modelos.