Um Modelo Estocástico de Dois Estágios para a Programação Integrada dos Sistemas Elétrico e de Gás Natural

O acoplamento inerente dos sistemas elétrico e de gás natural devido à operação de unidades geradoras de gás e instalações de power-to-gas, juntamente com as incertezas enfrentadas em ambos os sistemas devido à variabilidade na demanda de eletricidade e gás e as injeções renováveis voláteis em vasta ascensão, cria uma necessidade imperativa de programar e operar os dois sistemas de maneira coordenada. Neste artigo, um novo modelo para a programação estocástica integrada de um dia à frente dos sistemas elétrico e de gás é apresentado, lidando com as incertezas de ambos os sistemas. Os parâmetros estocásticos compreendem a demanda de eletricidade e as injeções renováveis, que coletivamente criam vários cenários de carga elétrica líquida, além da demanda residencial/industrial de gás. O problema da programação integrada diz respeito ao compromisso de unidade para o problema elétrico, emendado com restrições adicionais impostas pelo sistema de transmissão de gás natural subjacente considerando o fluxo em estado estacionário. Um modelo de programação estocástica de dois estágios é elaborado, tendo como segundo estágio as possíveis realizações da carga elétrica líquida e da demanda de gás em tempo real. O modelo é testado em sistemas de teste reais de tamanho médio - os sistemas de eletricidade e gás da Grécia - derivando insights úteis sobre as vantagens da programação estocástica integrada em comparação com a programação determinística dos sistemas elétrico e de gás.