Parámetros del Sistema Hidráulico del Uruguay para su modelado en SIMSEE -Introducción Durante los años 2013 y 2014 se llevó a cabo un importante trabajo de calibración de la representación del Sistema Hidráulico del Uruguay en SimSEE. Los parámetros del Sistema Hidráulico que tenía el SimSEE, fueron los primeros introducidos cuando se hizo el desarrollo de la herramienta, siendo esta calibración la primera realizada en forma metódica y formal. Este trabajo presenta los parámetros a ser utilizados en SimSEE en la corrida de largo y corto plazo. La corrida de largo plazo tiene paso de tiempo semanal y solo considera con embalse a Bonete, siendo las demás centrales hidráulicas de pasada. La corrida de corto plazo tiene paso de tiempo diario y se consideran las centrales de Bonete, Palmar y Salto Grande con embalse. Los parámetros mencionados surgieron del trabajo de calibración realizado por UTE 1
-Parámetros calibrados para centrales hidráulicas en SimSEE Los parámetros a utilizar en las corridas de corto plazo (donde Bonete, Palmar y Salto Grande se consideran con embalse) o largo plazo (donde solo se considera con embalse a Bonete y las demás centrales hidráulicas son de pasada) son: 2
-Testeos realizados y resultados obtenidos a) Resultados de tests de calibración de la Central Gabriel Terra (Bonete) Se ejecutó una corrida de largo plazo con paso de tiempo semanal en el cual la central de Bonete se modela con embalse y las demás centrales se modelan de pasada. La mencionada corrida abarca todo el año 2012 y se comparan los resultados obtenidos de la corrida con lo ocurrido en la realidad en dicho año. Posteriormente se realizó una corrida de corto plazo, con paso de tiempo diario, en la cual se consideran las centrales de Bonete, Palmar y Salto Grande como centrales con embalse y a Baygorria como central de pasada. Se realizaron corridas con los parámetros calibrados simulados y se contrastaron los resultados con la operación real del sistema para el año 2012 tanto para la simulación de largo plazo como de corto plazo. i) En la figura 1 se muestran los resultados de la Energía acumulada en Bonete para el año 2012, comparando lo obtenido con el SimSEE y la realidad. corto plazo largo plazo Figura 1 3
Nota Figura 1: En verde se observa la energía acumulada de Bonete obtenida con el SimSEE sin calibrar con parámetros (viejos) de corto plazo, en rojo es lo que se obtiene con el SimSEE calibrado, en azul (que está debajo de la línea roja) se muestra la energía real acumulada en Bonete en el año 2012 y en naranja es lo obtenido con el SimSEE sin calibrar con parámetros viejos de largo plazo. Se observa el buen resultado obtenido en la calibración, donde la energía acumulada en la realidad y el resultado de la corrida con los parámetros calibrados prácticamente no se pueden distinguir entre sí. ii) En la figura 2 se muestra la comparación para la energía semanal de Bonete, contrastando lo obtenido en la corrida de largo plazo con los parámetros sin calibrar, con los parámetros calibrados y con la energía real semanal de Bonete en el año 2012 Figura 2 Nota Figura 2: lo real se muestra en azul, en naranja lo obtenido con el SimSEE calibrado y en verde lo obtenido con el SimSEE sin calibrar, en la corrida de largo plazo con plazo de tiempo semanal. Se puede observar la mejora obtenida en los resultados con la calibración en la corrida de largo plazo con paso de tiempo semanal. 4
Se muestra en la Figura 3 la evolución semanal de la cota de Bonete en el año 2012 en la corrida de largo plazo sin y con calibración. Sin Calibrar Figura 3 Nota Figura 3: la evolución de la cota real de Bonete se muestra en azul, en naranja lo obtenido con el SimSEE calibrado y en verde lo obtenido con el SimSEE sin calibrar. En cuanto a la evolución de la cota de Bonete, es evidente la mejora realizada en la calibración del modelado, siendo casi idéntico lo modelado con el SimSEE calibrado que la evolución real de la cota, en la corrida de largo plazo con paso de tiempo semanal. iii) Se realizan ahora simulaciones con la corrida de corto plazo con paso de tiempo diario. Se muestran en las Figuras 4 y 5 los resultados de la energía diaria y la evolución de la cota con paso diario en Bonete, comparando entre lo real, lo simulado con parámetros de corto plazo sin calibrar y lo simulado con parámetros de corto plazo calibrados, para todo el año 2012. 5
Sin Calibrar Figura 4 Nota Figura 4: la Energía diaria de Bonete real se muestra en azul, en naranja lo obtenido con el SimSEE calibrado y en verde lo obtenido con el SimSEE sin calibrar. Se observa que en octubre de 2012, en una situación de alto vertimiento aparecen diferencias. Pero siendo que dichas diferencias no aparecen en otros meses puede deberse a un error, por ejemplo, en las medidas de los caudales. 6
Sin Calibrar Figura 5 Nota Figura 5: la evolución de la cota diaria real de Bonete se muestra en azul, en naranja lo obtenido con el SimSEE calibrado y en verde lo obtenido con el SimSEE sin calibrar, para la corrida de corto plazo con paso de tiempo diario. Tanto en los resultados de Energía diaria de Bonete, como en la evolución de la cota diaria de Bonete, se observan los buenos resultados obtenidos en la calibración en la corrida de corto plazo con paso de tiempo diario. b) Resultados de tests de calibración de la Central Constitución (Palmar) Se modela primero Palmar, como de pasada en la corrida de largo plazo (año 2012) con paso de tiempo semanal. Posteriormente Palmar se modela con embalse para la corrida de corto plazo con paso de tiempo diario. Al igual que en Bonete, luego de calibración, se realizan las corridas con los parámetros calibrados y se comparan los resultados respecto a la corrida sin los parámetros calibrados en el SimSEE y con lo ocurrido en la realidad. 7
i) Se muestran los resultados, en la figura 6, comparando lo obtenido con el SimSEE vs la energía acumulada real en Palmar para el año 2012, con paso semanal (en la corrida de largo plazo) y diario (en el caso de la corrida de corto plazo). corto plazo largo plazo Figura 6 Nota Figura 6: En verde se observa la energía acumulada de Palmar obtenida con el SimSEE sin calibrar con parámetros viejos de corto plazo, en rojo es lo que se obtiene con el SimSEE calibrado, en azul se muestra la energía real acumulada en Palmar en el año 2012 y en naranja es lo obtenido con el SimSEE sin calibrar con parámetros viejos de largo plazo. Se observa la mejora obtenida con la calibración de los parámetros de Palmar en SimSEE. ii) La comparación para la energía semanal de Palmar, entre lo obtenido con el SimSEE en la sala de largo plazo con los parámetros sin calibrar, con los parámetros calibrados y lo real sucedido en el año 2012, se muestra en la figura 7. 8
Sin Calibrar Figura 7 Nota Figura 7: lo real se muestra en azul, en naranja lo obtenido con el SimSEE calibrado para la corrida de largo plazo y en verde lo obtenido con el SimSEE sin calibrar para la corrida de largo plazo. Se observa que la calibración muestra un comportamiento similar a los resultados obtenidos con el SimSEE sin calibrar. Esto es debido a que se modela como central de pasada, sin embalse, por lo cual es natural que la energía semanal no muestre la realidad. Se logra un buen ajuste en cuanto a la energía acumulada en Palmar, como se vio en la figura 6, dado que se considera el embalse en el modelado. iii) Con la sala de corto plazo (3 embalses) y con paso diario, se realiza la simulación de un año. En la figura 8 se muestran los resultados de Palmar, en energía y evolución de cota, y se comparan con la corrida de corto plazo sin calibración y con lo ocurrido en la realidad. 9
Sin Calibrar Figura 8 Nota Figura 8: lo real se muestra en azul, en naranja lo obtenido con el SimSEE calibrado y en verde lo obtenido con el SimSEE sin calibrar, para la corrida de corto plazo. 10
Sin Calibrar Figura 9 Nota Figura 9: lo real se muestra en azul, en naranja lo obtenido con el SimSEE calibrado y en verde lo obtenido con el SimSEE sin calibrar, para la corrida de corto plazo. Se observa la mejora en la simulación de la energía y cota diaria de Palmar, debido a la calibración de los parámetros de la corrida de corto plazo considerando el embalse de Palmar. c) Resultados de tests de calibración de la Central Baygorria Baygorria se modela como una central hidráulica de pasada tanto en la corrida de largo plazo como en la corrida de corto plazo. En la figura 10 se muestra el resultado obtenido con el SimSEE comparándolo con la energía real acumulada en Baygorria para el año 2012, con paso semanal (en la corrida de largo plazo) y diario (en la corrida de corto plazo). 11
largo plazo corto plazo Figura 10 Nota Figura 10: En verde se observa la energía acumulada de Baygorria obtenida con el SimSEE sin calibrar con parámetros viejos de corto plazo, en rojo se la obtiene con el SimSEE calibrado, en azul (que está cercana a la línea roja) se muestra la energía real acumulada en Baygorria en el periodo considerado y en naranja es lo obtenido con el SimSEE sin calibrar con parámetros viejos de largo plazo. Se puede observar el buen resultado obtenido en la calibración. 12
La comparación para la energía semanal de Baygorria, entre lo obtenido con el SimSEE en la sala de largo plazo y lo real sucedido en el año 2012, se muestra en la Figura 11. Sin Calibrar Figura 11 Nota Figura 11: lo real se muestra en azul, en naranja lo obtenido con el SimSEE calibrado y en verde lo obtenido con el SimSEE sin calibrar. Se observan algunas diferencias pero se aproxima mejor a lo que se mostraba en la figura 7 (Energía semanal Palmar) debido a que Baygorria tiene poco embalse y su modelado como central de pasada es su mejor representación. d) Resultados de tests de calibración de la Central Salto Grande Primero se modela Salto Grande, como de pasada en la corrida de largo plazo (año 2012) con paso de tiempo semanal. Posteriormente Salto Grande se modela con embalse para la corrida de corto plazo con paso de tiempo diario. i) En la Figura 12 se muestra la comparación de los resultados obtenidos con el SimSEE vs la realidad de la energía acumulada en Salto Grande para el año 2012, con paso semanal (en la corrida de largo plazo) y diario (en la corrida de corto plazo): 13
Figura 12 Nota Figura 12: En verde se observa la energía acumulada de Salto Grande obtenida con el SimSEE sin calibrar con parámetros viejos de largo plazo, en naranja es la obtenida con el SimSEE calibrado, en azul se muestra la energía real acumulada en Salto Grande en el año 2012. En los resultados se puede observar los buenos resultados de la calibración y como lo simulado y lo real son muy similares. ii) La comparación para la energía semanal de Salto Grande, entre lo obtenido con el SimSEE en la sala de largo plazo y lo real sucedido en el año 2012, se muestra en la Figura 13. 14
Figura 13 Nota Figura 13: la energía real semanal se muestra en azul, en naranja lo obtenido con el SimSEE calibrado y en verde lo obtenido con el SimSEE sin calibrar. Se puede observar una mejora en el calibrado pero las diferencias que aun se observan se explican por el modelado de pasada en el largo plazo de Salto Grande cuando, en realidad, es una central con embalse. Sin embargo en la Energía Acumulada Anual en Salto Grande (Figura 12) se puede observar un buen modelado. 15
Iii) Con la sala de corto plazo (3 embalses) y con paso diario, se realiza la simulación de un año. Los resultados en energía y evolución de cota, se muestra en la Figura 14. Figura 14 Nota Figura 14: lo real se muestra en azul y lo nuevo en naranja, representando lo obtenido con el SimSEE calibrado. 16
Figura 15 Nota Figura 15: lo real se muestra en azul y lo nuevo en naranja, representando lo obtenido con el SimSEE calibrado. De las figuras 14 y 15, se puede observar una mejor modelación con los parámetros de SimSEE calibrado para Salto Grande. En la figura 15 se observa una diferencia alrededor de enero de 2012 y como el cálculo es una integral (por ejemplo la diferencia podría ser originada por diferencias de caudales), dicho desfasaje se mantiene a lo largo del año. En las corridas semanales, la cota de Salto Grande es uno de los datos que se ingresan semana a semana, por lo que se tiene un ajuste muy bueno. -Referencias Este trabajo resume la extensa y profunda labor realizada por UTE para la calibración de SimSEE. Por un registro documental de los trabajos realizados ver la memoria_calibración_simsee.pdf 17