O CEPEL desenvolve modelos computacionais que são amplamente utilizados no setor energético para diversas atividades relacionadas ao planejamento da expansão, planejamento de operação e programação diária dos sistemas de geração.
Atualmente, os modelos energéticos recebem a maior parte de seus dados de entrada através de arquivos formatado do tipo texto. Para facilitar a criação de estudos de caso e a manipulação de dados para cada modelo, o CEPEL desenvolveu um sistema de interfaces gráficas chamado ENCAD, cujo objetivo é configurar os estudos de casos a serem executados usando os modelos. Dessa forma, os arquivos de entrada do tipo texto para cada modelo são gerados automaticamente de forma transparente para o usuário, e a consistência e validação de dados é assegurada tanto quanto possível.
Figura 1 - Exemplo de uma tela para edição dos dados de entrada
Em geral, as funcionalidades atualmente disponibilizadas pelo ENCAD são:
- criação, cópia, duplicação, edição de propriedades e eliminação de estudos de caso;
- importação e exportação dos arquivos de estudos de caso, dos e para os modelos, respectivamente;
- conversão de dados de um modelo para outro modelo;
- configuração de dados de estudos de caso;
- compactação e descompactação de estudos de caso;
- execuções individuais, programadas ou em lotes;
- execução remota;
- execução com sistema de fila (usando o cluster de computadores);
- exibição de relatórios de saída do modelo;
- exibição de dados de saída através de gráficos ou tabelas;
- ferramenta de backup de estudos de caso.
A tela principal do ENCAD é composta por duas janelas, além das áreas comuns a aplicativos gráficos (menus, barras de ferramentas, rodapé, etc.). A Janela da esquerda mostra a árvore de estudos e casos, criados pelo usuário, que podem ser acessados facilmente. A janela da direita mostra as telas da interface do modelo, relacionado com a operação que está sendo executada atualmente.
Integrando os diferentes modelos energéticos, o ENCAD permite que o conjunto de informações produzidas pelos modelos hierárquicos de nível superior possa ser compartilhado, com os modelos de nível hierárquicos mais baixos. Portanto, quando um determinado estudo integrado é criado pelo usuário, o ENCAD executa, de forma transparente para o usuário, as tarefas para gerar os arquivos de dados de entrada para os modelos subsequentes da cadeia que compartilham os mesmos dados com os modelos superiores.
As validações de dados de entrada são incorporadas nas interfaces dos modelos, minimizando a possibilidade de erros nos dados. Há também facilidades de edição, como copia e replicação de valores, além da validação de consistência de dados com outros dados do caso que está sendo editado.
Figura 2 - Visualização da topologia hidráulica através da interface ENCAD
A inovação mais recente do ENCAD é a execução remota de um determinado estudo de caso. Para isso, o sistema se conecta ao servidor onde o caso será executado através da rede (intranet/internet); então ele envia o caso para ser executado, monitora sua execução e recebe os resultados da saída, mostrando que o usuário que a execução está sendo feita remotamente. Ele também permite que a máquina remota opere com um sistema operacional diferente da máquina local. O próximo recurso inovador que deve estar disponível em breve é a possibilidade do usuário editar e executar seus próprios scripts, interagindo com os modelos através do ENCAD usando linguagens como Python ou JavaScript.
Os modelos de planejamento da expansão/operação e programação desenvolvidos pelo CEPEL e atualmente incorporados ao software ENCAD, são: NEWAVE (Newdesp, NwListOp, NwListCF), SUISHI, MATRIZ, CONFINT, GEVAZP, DECOMP, DESSEM, sistema PREVIVAZ (PREVIVAZM, PREVIVAZ, PREVIVAZH), PCCP, SINV e VENTOS.
Figura 3 - Versão da interface ENCAD em dezembro de 2018
Figura 4 - Exemplo de visualização dos resultados do estudo através de interface ENCAD
Figura 5 - Edição de dados temporais através de interface ENCAD
Figura 6 - Execução de um script através da interface ENCAD
O CEPEL está atualmente desenvolvendo um novo ambiente integrado para os modelos de planejamento energéticos, que conterá as seguintes características:
- um formato unificado para os arquivos de entrada para todos os modelos, uma estrutura orientada a CSV;
- um formato unificado para os resultados de todos os modelos, também em formato CSV;
- interface web (XLibs) para manipular e executar estudos de casos.
Neste novo ambiente, os procedimentos de leitura de dados, validação, verificação de consistência, bem como as mensagens e os resultados de saída para todos os modelos serão executados usando os mesmos procedimentos e código-fonte. Além disso, os códigos-fonte para a modelagem e a estratégia de resolução para todos os modelos serão também unificados, garantindo uma integração ainda mais forte em termos de integridade de dados e modelagem para os diferentes horizontes para o planejamento da expansão e da operação / programação da geração dos sistemas de energia.