Évaluation de l'impact de l'approximation de la fonction de production hydroélectrique sur le calendrier de maintenance de groupes turbo-alternateurs

L'optimisation de l'ordonnancement de la maintenance des groupes turbo-alternateurs est un des principaux leviers disponibles pour augmenter la productivité des sites hydroélectriques. À cause du caractère non linéaire et non convexe de la Fonction de Production Hydroéletrique (FPH), les modèles mathématiques couramment utilisés se basent sur des fonctions simplifiées. Dans ce contexte, l'objectif du présent travail de recherche est d'estimer l'impact de la représentation de la FPH sur le problème d'ordonnancement de la maintenance dans le cas déterministe. Trois modèles ont été étudiés. Dans le premier modèle, la FPH est approximée par des hyperplans. Dans le second, c'est une fonction linéaire par morceaux qui est utilisée. Dans le troisième modèle, la FPH est représentée par un polynôme. Ces trois modèles sont testés sur deux systèmes de centrales hydroélectriques réels : un dans le sud-est du Brésil et l'autre à Saguenay au Canada. Les résultats obtenus confirment que les calendriers de maintenance des groupes turboalternateurs sont influencés par la représentation de la FPH utilisée. Toutefois, malgré des décalages conséquents des tâches de maintenance, les trois approches étudiées fournissent une estimation similaire de l'énergie produite.

Abstract

To increase the productivity of hydroelectric plants, optimization of the maintenance scheduling of turbo-generators is one of the main levers available. Because of the nonlinear and non-convex nature of the HPF, the commonly used mathematical models are simplifying this function. In this context, the objective of this research work is to estimate the impact of the HPF formulation on the maintenance scheduling problem in the deterministic case. Three models have been studied. In the first model, the HPF is approximated by hyperplanes. In the second, a piecewise linear function is used. In the third model, the HPF is represented by a polynomial. These three models are tested on two real hydroelectric power systems: one in southeast Brazil and the other in Saguenay in Canada. The results obtained confirm that the maintenance schedules of the turbo-generators are influenced by the HPF representation used. However, despite significant shifts in maintenance tasks, the three approaches studied provide a similar estimate of the energy produced.