Operación de tres presas hidroeléctricas usando curvas guía y programación dinámica estocástica

• Maritza L. Arganis-Juárez ^[1] ; Rosalva Mendoza-Ramírez ^[1] ; Ramón Domínguez-Mora ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional Autónoma de México

     Universidad Nacional Autónoma de México

     México

     
• Localización: Tecnología y Ciencias del Agua, ISSN-e 2007-2422, Vol. 3, Nº. 3 (julio-septiembre de 2012), 2012, págs. 97-114
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Operation of three hydroelectric dams using guide curves and stochastic dynamic programming
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• Resumen
  • español

    La programación dinámica (PD) fue desarrollada por Richard E. Bellman en la década de los cincuenta (Bellman, 1957). Es una herramienta matemática que ha sido utilizada en campos tan diversos como ingeniería, inteligencia artificial, economía, etcétera (Dormido et al., 2002). El campo de la planificación de recursos hidráulicos no ha sido la excepción y se reportan aplicaciones con buenos resultados en diversos países. Tiene como limitante un alto costo computacional; necesita de grandes recursos tanto de tiempo como de memoria y la demanda de ellos crece exponencialmente, al incrementar el número de variables de estado. En este trabajo se presenta la forma en que se organizó un programa de cálculo para contender con este problema y obtener las políticas de operación óptima de un sistema de tres presas que operan en cascada, variando condiciones de penalización por déficit, derrame o por exceder las curvas guía (que son los niveles de almacenamiento que se desea no sean rebasados durante la operación para la seguridad del sistema y que establece la Comisión Nacional del Agua). Las políticas obtenidas se simularon usando tanto el registro histórico como registros sintéticos para probar su bondad en el funcionamiento del sistema.

  • English

    Dynamic Programming (DP) is an optimization procedure developed in the 1950s by Richard Bellman (Bellman, 1957). It is a mathematical tool that has been applied in several fields, including engineering, artificial intelligence and economics, among others (Dormido et al., 2002). The area of water resources planning is no exception and applications with good results have been reported in several countries. A limitation is high computing costs, the need for many resources both in terms of time as well as memory, with the demand of these resources growing exponentially as the number of state variables increases. This work presents a way in which to organize a computing program to handle this problem as well as to determine policies for the optimal operations of a system of three serial hydropower dams by varying the penalties for deficits, spills and exceeding guide curves (the storage levels not to be surpassed during operation for the safety of the system, which are established by the National Water Commission). The policies obtained were simulated using historical records and synthetic records to test their benefit to the operations of the system.