PSR entrega novo modelo de planejamento energético da Costa Oeste dos Estados Unidos

PSR entrega novo modelo de planejamento energético da Costa Oeste dos Estados Unidos

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21 de agosto de 2018

No início de agosto a PSR realizou um seminário para entrega do novo sistema computacional de otimização Genesys, para planejamento energético da região do Pacific Northwest. Participaram do seminário cerca de cem especialistas, representando mais de vinte agências e empresas da região, tais como a Bonneville Power Administration (BPA), US Army Corps of Engineers e Pudget Sound and Light.

Há cerca de um ano a PSR venceu a concorrência para o desenvolvimento do sistema Genesys, promovida pelo Northwest Power and Conservation Council (NWPCC), agência que coordena o desenvolvimento energético da região. O sistema de geração do Pacific Northwest, de 61 mil MW, é bastante complexo, pois inclui as hidrelétricas do rio Colúmbia, uma grande quantidade de geração eólica, térmicas a gás, onze zonas de controle (“balancing markets”) e interconexões com o restante da Costa Oeste (WECC), cuja capacidade instalada é cerca de 400 mil MW.

De acordo com o presidente da PSR, Mario Veiga, que coordenou o projeto, as especificações do NWPCC foram desafiadoras: o Genesys deveria realizar em no máximo seis horas milhares de simulações probabilísticas horárias da operação do sistema, desde a otimização estocástica de longo prazo até a programação para a próxima hora, incluindo modelagem de geração sob incerteza das usinas renováveis, modelos de previsão, contratos de gás e intercâmbios com o WECC. Continua Veiga: “Estas simulações probabilísticas requerem a solução de 108 milhões de problemas de otimização de grande porte (Programação Linear Inteira Mista), um recorde a nível mundial para este tipo de modelo. Além do esforço computacional para a solução, o volume de resultados era também recorde, cerca de 10 Terabytes por execução.”

A solução desenvolvida pela equipe da PSR, chamada PSR Core, consiste de uma nova arquitetura computacional, com solução distribuída dos problemas de otimização (envolvendo cerca de 16 mil CPUs em computação em nuvem); bases de dados especializadas para criação dos cenários e gerência dos resultados (usando Cassandra/Spark); e novos algoritmos de otimização. Esta solução despertou bastante interesse na comunidade científica: na mesma época do seminário de entrega do Genesys, o pesquisador Joaquim Garcia da PSR fez apresentações convidadas sobre o PSR Core e a solução de otimização de grande porte para a equipe de otimização da Amazon, em Seattle; em uma sessão de computação de alto desempenho no IEEE General Meeting, em Portland; e também em Bordeaux, na França, para o grupo de desenvolvimento da nova linguagem de programação científica Julia e no International Symposium on Mathematical Programming (ISMP 2018).