Associação de métricas para interpretação do comportamento hidroenergético de redes de abastecimento de água

Moacir M. Pereira Junior, Peter B. Cheung, Fábio V. Gonçalves

RESUMO

A crise hídrica no Brasil tem alavancado o desenvolvimento de inúmeras soluções para a melhoria da eficiência energética dos sistemas de abastecimento de água. A otimização operacional desses sistemas caracteriza-se como um problema de múltiplos objetivos, inclusive conflituantes entre si. Dessa forma torna-se necessário a definição dos conjuntos de métricas que permitem criar um panorama mais claro do comportamento hidroenergético do sistema sob as diferentes possibilidades de funcionamento. O panorama hidroenergético permite a interpretação das operações possíveis e comparação com as desejadas pelo tomador de decisão. Nesse cenário o presente trabalho tem como objetivo apresentar o uso da associação das métricas de Custo Operacional, Resiliência Hidráulica Modificada e Fuga Hidroenergética como opção eficaz de funções objetivo de algoritmos de otimização. Os cálculos hidráulicos foram realizados a partir de uma rede modelada com o software Epanet e com características de pressão semelhantes as redes de distribuição brasileiras. Os resultados mostraram que as métricas propostas permitem ao usuário escolher uma operação específica para o sistema e conhecer o comportamento de tal operação nos principais parâmetros de controle da qualidade do abastecimento.

Palavras passe: otimização multiobjetivo, eficiência energética, controle operacional, abastecimento de água, Epanet.

 

ABSTRACT

Association of metrics for the interpretation of the hydroenergetic behavior of water supply networks

The water crisis in Brazil has stimulated the development of numerous solutions focused on improving the energy efficiency of water supply systems. The operational optimization of these systems is characterized as a problem of multiple objectives, even conflicting with each other. Thus, it is necessary to define the sets of metrics that allow to create a clearer picture of the hydropower behavior of the system under different operating possibilities. The hydroenergetic scenario allows the interpretation of possible operations and comparison with those desired by the decision maker. In this scenario, the present work aims to present the use of the association of Operational Cost, Modified Hydraulic Resilience and Hydroenergetic Getaway metrics as an effective option for objective functions of optimization algorithms. The hydraulic calculations were carried out from a network modeled with Epanet software and with pressure characteristics similar to the Brazilian distribution networks. The results showed that the proposed metrics allow the user to choose a specific operation for the system and to know the behavior of such operation in the main parameters of control of the quality of the supply.

Keywords: multiobjective optimization, energy efficiency, operational control, water supply, Epanet.

DOI : 10.22181/aer.2020.0703
ISSN : 2184-6049

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