BRPI0905065A2 - método e sistema para controlar usina hidrelétrica - Google Patents

Abstract

MéTODO E SISTEMA PARA CONTROLAR USINA HIDRELéTRICA. Uma modalidade da presente invenção pode incorporar um controle baseado em modelo (MBC) adaptativo para determinar um parâmetro físico, tal como, mas sem estar imitado a, uma saída de gerador, carga (135), a velocidade do gerador ou semelhantes. O ABC adaptativo pode reduzir a necessidade de curvas de controle pré-definidas. O MBC adaptativo pode receber uma série de dados sobre a usina hidrelétrica (215) e em seguida :onstruir um modelo operacional (220, 225, 230). Este modelo pode ser então utilizado para rever e/ou controlar uma variável de saida, tal como, mas sem estar limitada a, uma saída de gerador da usina hidrelétrica (100). O sistema de controle (155) de uma modalidade da presente invenção pode ser configurado para monitorar automática e/ou continuamente a usina hidrelétrica (100) de modo a determinar se um parâmetro físico está dentro de uma faixa desejada. Alternativamente, o sistema de controle (155) pode ser configurado para exigir uma ação de usuário para niciar a operação. Uma modalidade do sistema de controle (155) da presente invenção pode funcionar como um sistema independente. Alternativamente, o sistema de controle (155) pode ser integrado como um módulo, ou semelhante, dentro de um sistema mais amplo, como, por exemplo, um controle de turbina ou um sistema de controle de usina.

Description

"MÉTODO E SISTEMA PARA CONTROLAR USINA HIDRELÉTRICA"

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se ao funcionamento de uma usina hidrelétrica e, maisespecificamente, a um método adaptativo para controlar o funcionamento de uma usina hi-drelétrica.

O funcionamento da usina hidrelétrica pode ser indiretamente controlado pela fre-qüência de uma grade elétrica com que o gerador é sincronizado. A usina hidrelétrica deveresponder a uma alteração de carga, tal como uma demanda de alteração de etapa, de ma-neira apropriada, proporcionando a manutenção da freqüência dentro de uma faixa permissível.

Algumas usinas hidrelétricas utilizam um sistema de controle que tem um modo decontrole on-line que utiliza um parâmetro físico como uma variável de controle. O parâmetrofísico pode incluir, mas não está limitado a, uma saída de gerador. O sistema de controlepode incorporar diferentes filosofias de controle, que podem incluir: um algoritmo de controleProporcional-Integral-Derivado (PID); uma curva de controle programado que pode ser inte-grada com o PID; ou semelhante.

Os algoritmos de controle PID utilizam tipicamente saída de gerador como uma va-riável de processo e uma posição de porta como uma variável de controle. Geralmente, estafilosofia de controle requer ganhos integrais elevados de modo a responder efetivamente auma alteração de ponto de fixação de carga. Algoritmos de controle PID podem ser suficien-tes para aplicações de grade elétricas de grande porte. Entretanto, algoritmos de controlePID podem ser insuficientes para usinas hidrelétricas que funcionam em um modo isócrono,um sistema de grade pequeno ou um sistema de energia isolado. Além do mais, se a usinahidrelétrica for acionada nesses ambientes, a velocidade de carga é relativamente lenta umavez que os ganhos integrais exigem compensação por esses ambientes operacionais.

Geralmente, a filosofia de curva de controle programado incorpora dados de curvapré-desenvolvidos que são utilizados com uma forma do algoritmo de controle PID que in-corpora a lógica de alimentação de avanço. A lógica de alimentação de avanço pode com-preender um algoritmo de elevação de carga que incorpora os dados de curva de modo adeterminar uma posição de abertura para um ponto de fixação de saída de gerador e/ou umvalor de carga. O objetivo da lógica de alimentação de avanço PID pode ser o de obter umaresposta relativamente rápida e uniforme a alterações no ponto de fixação de carga. O algo-ritmo de inclinação de carga pode incorporar os dados de curva pré-programados de modo adeterminar onde a pelo menos uma abertura deve ser posicionada para um dado ponto defixação de carga.

Embora a lógica de alimentação de avanço PID aqui descrita possa ser benéfica,usinas hidrelétricas mais antigas não têm dados de curva pré-programados disponíveis. A-lém disto, o alto custo e o tempo associados à atualização do sistema de controle nestasunidades proíbem a atualização.

Pelas razões precedentes, há necessidade de um método e um sistema para con-trolar uma usina hidrelétrica de uma maneira que proporcione uma resposta relativamenteuniforme e rápida a uma alteração no ponto de fixação de carga e proporcione a regulaçãode velocidade durante os distúrbios de freqüência na grade, como, por exemplo, controle dequeda. O método e o sistema não devem controlar ganhos integrais mais elevados. O méto-do e o sistema não devem exigir curvas pré-programadas. O método e o sistema devem seradaptáveis a diferentes ambientes operacionais, tais como grades pequenas, isócronas,grades grandes, funcionamento isolado ou semelhantes. O método e o sistema devem seradaptáveis a diferentes turbinas hidrelétricas: desenhos, massa de turbina, valor de cargaou semelhantes.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

De acordo com uma modalidade da presente invenção, é apresentado um método200 para controlar uma usina hidrelétrica 100, o método 200 compreendendo: apresentaruma usina hidrelétrica 100 que compreende uma série de componentes; receber uma sériede dados operacionais sobre a usina hidrelétrica 215; desenvolver um modelo operacional apartir da série de dados operacionais 220, 225, 230; e utilizar o modelo operacional paradeterminar uma variável operacional; em que a variável operacional controla parcialmentepelo menos um da série de componentes 235.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

A Figura 1 é uma esquemática que mostra um ambiente operacional no qual umamodalidade da presente invenção pode funcionar.

A Figura 2 é um fluxograma que mostra um método para controlar uma usina hidre-létrica de acordo com uma modalidade da presente invenção.

A Figura 3 é um diagrama de blocos de um sistema exemplar para controlar umausina hidrelétrica de acordo com uma modalidade da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A descrição detalhada seguinte de modalidades preferidas refere-se aos desenhosanexos, que mostram modalidades específicas da invenção. Outras modalidades com dife-rentes estruturas e operações não se afastam do alcance da presente invenção.

A presente invenção pode ser aplicada a usinas hidrelétricas utilizadas em umaampla variedade de aplicações, que incluem, mas não se limitam a, grades elétricas degrande porte, grades elétricas pequenas, funcionamento independente, funcionamento isó-crono e semelhantes. Uma modalidade da presente invenção toma a forma de um aplicativoe um processo que podem incorporar uma filosofia de controle adaptativa.

Uma modalidade da presente invenção tem o efeito técnico de controlar o funcio-namento de uma usina hidrelétrica. Uma modalidade da presente invenção pode utilizar umsistema baseado em modelo adaptativo para controlar um parâmetro físico de uma usinahidrelétrica em funcionamento.

Com referência agora às figuras, nas quais os diversos números representam osmesmos elementos em todas as várias vistas, a Figura 1 é uma esquemática que mostra umambiente operacional no qual uma modalidade da presente invenção pode funcionar. A Fi-gura 1 mostra um tipo Francis ou Kaplan genérico de turbina hidrelétrica. A aplicabilidadedas modalidades da presente invenção não pretende ser limitada aos tipos Francis ou Ka-plan de turbina hidrelétrica. Uma modalidade da presente invenção pode ser aplicada aqualquer tipo de turbina hidrelétrica, tal como, mas não limitado a, um tipo de impulso.

Geralmente, a usina hidrelétrica 100 da Figura 1 pode ser integrada com uma re-presa e localizada em adjacência a uma parte a montante da represa; uma tela 110 paraimpedir que alguns objetos estranhos entrem na turbina 145. Pelo menos uma abertura 120para permitir a entrada do fluido na turbina 145 pode ser localizada a jusante da tela 110. Apelo menos uma abertura pode compreender a forma de: uma portinhola, uma aleta de guia,uma válvula ou semelhante.

Tipicamente, a pelo menos uma abertura 120 serve para determinar o volume daágua que entra na turbina 145. A posição da pelo menos uma abertura 120 pode ser contro-lada por pelo menos um motor 125. Em uma modalidade da presente invenção, o pelo me-nos um motor 125 pode compreender um servo posicionador integrado com um sistema decontrole 155. Um piezo-tubo 130 para canalizar a água na direção da turbina 145 pode serlocalizado a jusante da pelo menos uma abertura 120.

A turbina 145 pode servir para converter a energia potencial da água em energia ci-nética. A turbina 145 pode ser localizada em uma extremidade a jusante do piezo-tubo 130,é girada pela água canalizada recebida, que escoa então a jusante, tornando-se a descarga160. Um gerador 150 para converter a energia cinética em energia elétrica pode ser acopla-do à turbina 145. Uma de força pode alojar a turbina 145 e o gerador 150. O gerador 150pode ser sincronizado com um sistema de grade 165.

Conforme será entendido, a presente invenção pode ser corporificada como ummétodo, um sistema ou produto de programa de computador. Por conseguinte, a presenteinvenção pode assumir a forma de uma modalidade inteiramente de hardware, uma modali-dade inteiramente de software (que inclui firmware, software residente, microcódigo, etc.) ouuma modalidade que combina aspectos de software e hardware, todos geralmente aqui refe-ridos como "circuito", "módulo" ou "sistema". Além disto, a presente invenção pode assumir aforma de um produto de programa de computador em um meio de armazenamento utilizávelpor computador que tem um código de programa utilizável por computador corporificado nomeio.Qualquer meio passível de leitura por computador adequado pode ser utilizado. Omeio utilizável por computador ou passível de leitura por computador pode ser, por exemplo,mas não limitado a, um sistema, aparelho, dispositivo ou meio de propagação eletrônico,magnético, óptico, eletromagnético, infravermelho ou semicondutor. Exemplos mais especí-ficos (uma lista não exaustiva) do meio passível de leitura por computador incluiriam o se-guinte: uma conexão elétrica que tem um ou mais fios, um disquete de computador portátil,um disco rígido, uma memória de acesso aleatório (RAM), uma memória só de leitura(ROM), uma memória só de leitura programável apagável (EPROM ou memória Flash), umafibra óptica, uma memória só de leitura de disco compacto portátil (CD-ROM), um dispositivode armazenamento óptico, um meio de transmissão tal como os que suportam a Internet ouuma intranet, ou um dispositivo de armazenamento magnético. Note-se que o meio utilizávelpor computador ou passível de leitura por computador pode ser até de papel ou outro meioadequado no qual o programa é impresso, uma vez que o programa pode ser eletronica-mente capturado, por meio de, por exemplo, varredura óptica do papel ou outro meio, emseguida compilado, interpretado ou então processado de maneira adequada, se necessário,e em seguida armazenado em uma memória de computador. No contexto deste documento,um meio utilizável por computador ou passível de leitura por computador pode ser qualquermeio que possa conter, armazenar, comunicar, propagar ou transportar o programa parauso por ou em conexão com o sistema, aparelho ou dispositivo de execução de instruções.

Um código de programa de computador para executar as operações da presenteinvenção pode ser gravado em uma linguagem de programação orientada para objetos, talcomo Jav7, Smalltalk ou C++, ou semelhantes. Entretanto, o código de programa de compu-tador para executar operações da presente invenção pode ser também gravado em lingua-gens de programação de procedimento convencionais, tais como a linguagem de programa-ção "C" ou linguagem semelhante. O código de programa pode ser executado inteiramenteno computador do usuário, parcialmente no computador do usuário, como um pacote desoftwares independente, parcialmente no computador do usuário e parcialmente em umcomputador remoto ou inteiramente no computador remoto. De acordo com este último rotei-ro, o computador remoto pode ser conectado ao computador do usuário através de umarede de área local (LAN) ou de uma rede de área estendida (WAN) ou a conexão pode serfeita com um computador externo (por exemplo, através da Internet com a utilização de umProvedor de Serviços da Internet).

A presente invenção é descrita a seguir com referência a ilustrações de fluxogramae/ou diagramas de blocos de métodos, aparelhos (sistemas) e produtos de programa decomputador de acordo com modalidades da invenção. Deve ficar entendido que cada blocodas ilustrações do fluxograma e/ou dos diagramas de blocos pode ser implementada porinstruções de programa de computador. Estas instruções de programa de computador po-dem ser fornecidas a um processador de um computador de uso público, de um computadorpara fins especiais, ou outro aparelho de processamento de dados programável para produ-zir uma máquina, de modo que as instruções, que são executadas por meio do processadordo computador ou outro aparelho de processamento de dados programável, criem dispositi-vos para implementar as funções/atos especificados no fluxograma e/ou no bloco ou blocosdo diagrama de blocos.

Estas instruções de programa de computador podem ser também armazenadas emuma memória passível de leitura por máquina que pode orientar um computador ou outroaparelho de processamento de dados programável para funcionar de uma maneira específi-ca, de modo que as instruções armazenadas na memória passível de leitura por computadorproduzam um produto industrial que inclui dispositivos de instrução que implementam a fun-ção/ato especificado no fluxograma e/ou no bloco ou blocos do diagrama de blocos.

As instruções de programa de computador podem ser também carregadas em um computador ououtro aparelho de processamento de dados programável para fazer com que uma série deetapas operacionais sejam executadas no computador ou outro aparelho programável demodo a se produzir um processo implementado por computador de maneira que as instru-ções que são executadas no computador ou outro aparelho programável proporcionem eta-pas para implementar as funções/atos especificados no fluxograma e/ou nos blocos do dia-grama de blocos.

Uma modalidade da presente invenção pode incorporar um controle baseado emmodelo (MBC) adaptativo para determinar um parâmetro físico, tal como, mas não limitadoa, saída de gerador, carga, velocidade do gerador ou semelhantes. O MBC adaptativo podereduzir a necessidade de curvas de controle pré-definidas. O MBC adaptativo pode receberuma série de dados sobre a usina hidrelétrica 100 e em seguida construir um modelo opera-cional. Este modelo pode ser então utilizado para prever e/ou controlar uma variável de saí-da, como, por exemplo, mas não limitado a, uma saída de gerador da usina hidrelétrica 100.

O sistema de controle 155 de uma modalidade da presente invenção pode ser con-figurado para monitorar automática e/ou continuamente a usina hidrelétrica 100 de modo adeterminar se um parâmetro físico está dentro de uma faixa desejada. Alternativamente, osistema de controle 155 pode ser configurado para exigir uma ação do usuário para iniciar ofuncionamento. Uma modalidade do sistema de controle 155 da presente invenção podefuncionar como um sistema independente.

Alternativamente, o sistema de controle 155 podeser integrado como um módulo, ou semelhante, dentro de um sistema mais amplo, tal comoum controle de turbina ou um sistema de controle de instalação.

A Figura 2 é um fluxograma que mostra um método para controlar uma usina hidre-létrica 100 de acordo com uma modalidade da presente invenção. Em uma modalidade dapresente invenção, o sistema de controle 155 que implementa o método 200 pode ser inte-grado com uma interface gráfica com usuário (GUI) ou semelhante. A GUI pode permitir queo operador navegue através do método 200 descrito a seguir. A GUI pode também fornecerpelo menos uma notificação da condição da usina hidrelétrica 100. O método 200 pode seradaptado para controlar o funcionamento de diversas configurações de usinas hidrelétricas 100.

Na etapa 205 do método 200, a usina hidrelétrica 100 pode ser geradora de energi-a. Dependendo ou do tipo e/ou do funcionamento da usina hidrelétrica 100, a energia podecompreender eletricidade para exportar para um sistema de grade 165, binário mecânico oucombinações deles.

Na etapa 210, o método 200 pode determinar se pelo menos um permissivo é satis-feito. Uma modalidade da presente invenção pode exigir que pelo menos um permissivoseja satisfeito antes de uma modalidade dos algoritmos da função de MBC adaptativo. Opermissivo pode ser geralmente considerado um requisito ou condição preferida que confir-ma que a usina hidrelétrica 100 pode utilizar a função de MBC adaptativo. Em uma modali-dade da presente invenção, o usuário pode definir o pelo menos um permissivo. Por exem-plo, mas não se limitando a, o pelo menos um permissivo pode compreender a condição dausina hidrelétrica, a condição se um sinal de realimentação de carga, a condição de um sinalde realimentação de megawatts do gerador, a condução de um sinal de realimentação deservo-motor, um sinal de realimentação de freqüência do gerador ou combinações deles. Seo pelo menos um permissivo de inicialização for satisfeito, então o método 200 pode pros-seguir até a etapa 215; caso contrário, o método 200 pode reverter para a etapa 205 até queo pelo menos um permissivo de inicialização seja satisfeito.

Na etapa 215, o método 200 pode receber uma série de dados operacionais. Estesdados podem compreender pelo menos um de: dados de comando ou dados de realimenta-ção. Os dados de comando podem compreender dados sobre pelo menos um de: o pontode fixação de carga, o ponto de fixação de saída do gerador, o ponto de fixação de deman-da de servo-motor ou combinações deles. Os dados de realimentação podem compreenderdados sobre pelo menos um de: um valor de carga, um valor de megawatt do gerador, umvalor de posição de servo-motor, um valor de freqüência do gerador ou combinações deles.

Na etapa 215, o método 210 pode determinar se os dados de uma operação anteri-or dos sistemas MBC adaptativos podem estar disponíveis. Esta informação pode ser inte-grada a um modelo MBC atual ou pode ser utilizada no desenvolvimento de um novo mode-lo MBC. Se os dados de modelo estiverem disponíveis, então o método 200 pode prosseguiraté a etapa 225; caso contrário, o método 200 pode prosseguir até a etapa 235.

Na etapa 225, o método 200 pode recuperar os dados de modelo. Em uma modali-dade da presente invenção, o método 200 pode recuperar os dados de modelo de uma me-mória interna, ou semelhante. Em uma modalidade alternativa da presente invenção, o mé-todo 200 pode recuperar os dados de modelo de uma forite independente. Na etapa 230, ométodo 200 pode recuperar dados de modelo de um armazenamento de dados de modelo,tal como, mas sem estar limitado a, uma biblioteca ou semelhante. Aqui, os dados de mode-lo podem derivar de uma fonte independente, tal como, mas não estando limitada a, outrosistema integrado com o sistema de controle 155.

Na etapa 235, o método 200 pode determinar uma variável de saída. A variável desaída pode ser considerada um parâmetro físico, tal como, mas não estando limitado a, oponto de fixação da saída do gerador, o ponto de fixação de carga, etc. Geralmente, o algo-ritmo de MBC adaptativo, de uma modalidade da presente invenção, pode incorporar a sériede dados operacionais recebidos na etapa 215 como entradas para atualizar um modeloexistente ou para criar um novo modelo. O modelo pode determinar uma configuração parao parâmetro físico.

Por exemplo, mas sem estar limitado a, se o usuário desejar uma saída de geradorespecífica, o MBC adaptativo pode incorporar dados de entrada, tais como, mas sem estarlimitados a, realimentação de saída de gerador, carga, posição do pelo menos um servo-motor 120. Aqui, o MBC adaptativo pode utilizar ponto de fixação de saída do gerador, cargae a posição do servo-motor para a pelo menos uma abertura 120 de modo a estimar a rea-limentação da saída do gerador. O MBC adaptativo pode então determinar o ponto de fixa-ção para a pelo menos uma abertura. Concomitantemente, o MBC adaptativo pode manter ocontrole de freqüência do gerador 150 utilizando um controle de queda, um controle isócro-no ou semelhante.

Na etapa 240, o método 200 pode armazenar o modelo atual processado pelo MBCadaptativo. Aqui, o modelo atual pode ser armazenado na memória interna. Em uma moda-lidade da presente invenção, o modelo atual pode ser armazenado no armazenamento dedados de modelo, conforme discutido na etapa 230.

Na etapa 245, o método 200 pode proporcionar o aborto da operação do MBC a-daptativo. Conforme mostrado na Figura 2, a operação do MBC adaptativo pode ser aborta-da depois que a série de dados operacionais 215 é recebida na etapa 215. Uma modalidadeda presente invenção pode permitir que o usuário aborte manualmente a operação do MBCadaptativo. Alternativamente, o método 200 pode ser integrado com um sistema que propor-ciona o aborto automático da operação do MBC adaptativo. Se a operação do MBC adapta-tivo for abortada, então o método 200 pode reverter para a etapa 205, caso contrário o mé-todo 200 pode prosseguir.

Na etapa 250, o método 200 pode determinar se pelo menos um permissivo é man-tido durante a operação do MBC adaptativo. A etapa 250 pode estar monitorando continua-mente a operação do MBC adaptativo.

Em uma modalidade da presente invenção, a GUI pode notificar o usuário se opermissivo não é mantido. Em uma modalidade alternativa da presente invenção, o método200 pode reverter automaticamente para a etapa 205 se o permissivo operacional não formantido.

A Figura 3 é um diagrama de blocos de um sistema exemplar 300 para controlaruma usina hidrelétrica de acordo com uma modalidade da presente invenção. Os elementosdo método 200 podem ser corporificados no e executados pelo sistema 300. O sistema 300pode incluir um ou mais dispositivos de comunicação de usuário ou cliente 302 ou sistemasou dispositivos semelhantes (dois são mostrados na Figura 3). Cada dispositivo de comuni-cação 302 pode ser, por exemplo, mas não estando limitado a, um sistema de computador,um assistente digital pessoal, um telefone celular ou qualquer dispositivo capaz de enviar ereceber uma mensagem eletrônica.

O dispositivo de comunicação 302 pode incluir uma memória de sistema 304 ou umsistema de arquivos local. A memória de sistema 304 pode incluir, por exemplo, mas semestar limitado a, uma memória só de leitura (ROM) e uma memória de acesso aleatório(RAM). A ROM pode incluir um sistema de entrada/saída básico (BIOS). O BIOS pode con-ter rotinas básicas que ajudam a transferir informações entre elementos ou componentes dodispositivo de comunicação 302. A memória de sistema 304 pode conter um sistema opera-cional 306 para controlar o funcionamento total do dispositivo de comunicação 302. A me-mória de sistema 304 incluir também um navegador 308 ou código executável por computa-dor para controlar uma usina hidrelétrica que pode ser semelhante ou incluir elementos dométodo 200 da Figura 2.

A memória de sistema 304 pode incluir também uma memória cache de gabarito312, que pode ser utilizada em conjunto com o método 200 da Figura 2 para controlar umausina hidrelétrica.

O dispositivo de comunicação 302 pode incluir também um processador ou unidadede processamento 314 para controlar as operações dos demais componentes do dispositivode comunicação 302. O sistema operacional 306, o navegador 308 e as estruturas de dados310 podem ser acionados na unidade de processamento 314. A unidade de processamento314 pode ser acoplada ao sistema se memória 304 e a outros componentes do dispositivode comunicação 302 por um barramento de sistema 116.

O dispositivo de comunicação 302 pode incluir também vários dispositivos de en-trada (l/O), dispositivos de saída ou dispositivos de entrada/saída combinados 318. Cadadispositivo de entrada/saída 318 pode ser acoplado ao barramento de sistema 316 por umainterface de entrada/saída (não mostrada na Figura 3). Os dispositivos de entrada e saídaou dispositivos l/O em combinação 318 permitem ao usuário acionar e formar interface como dispositivo de comunicação 302 e controlar o funcionamento do navegador 308 e das es-truturas de dados 310 para acessar, acionar e controlar o software de modo a utilizar a usinahidrelétrica. Os dispositivos l/O 318 podem incluir um teclado e dispositivo indicador decomputador ou semelhante para executar as operações aqui discutidas.

Os dispositivos l/O 318 podem incluir também, por exemplo, mas sem estar limitadoa, unidades de disco, dispositivos de entrada/saída ópticos, mecânicos ou infravermelhos,modems ou semelhantes. Os dispositivos l/O 318 podem ser utilizados para acessar ummeio de armazenamento 320. O meio 320 pode conter, armazenar, comunicar ou transpor-tar instruções passíveis de leitura por computador ou executáveis por computador ou outrasinformações para uso por ou em conexão com um sistema, como, por exemplo, is dispositi-vos de comunicação 302.

O dispositivo de comunicação 302 pode incluir também ou ser conectado a outrosdispositivos, tais como uma tela ou monitor 322. O monitor 322 pode permitir que o usuárioforme interface com o dispositivo de comunicação 302.

O dispositivo de comunicação 302 pode incluir uma unidade rígida 324. A unidaderígida 324 pode ser acoplada ao barramento de sistema 316 por uma interface de unidaderígida (não mostrada na Figura 3). A unidade rígida 324 pode também formar parte do sis-tema de arquivos local ou memória de sistema 304. Programas, software e dados podemser transferidos e trocados entre a memória do sistema 304 e a unidade rígida 324 para fun-cionamento do dispositivo de comunicação 302.

O dispositivo de comunicação 302 pode comunicar-se com pelo menos um contro-lador unitário 326 e pode acessar outros servidores ou outros dispositivos de comunicaçãosemelhantes ao dispositivo de comunicação 302 por meio de uma rede 328. O barramentode sistema 316 pode ser acoplado à rede 328 por uma interface com rede 330. A interfacecom rede 330 pode ser um modem, um cartão de Ethernet, um roteador, um gateway, ousemelhante, para acoplamento à rede 328. O acoplamento pode ser uma conexão cabeadaou sem fio. A rede 328 pode ser a Internet, uma rede privada, uma intranet ou semelhante.

O pelo menos um controlador unitário 326 pode incluir também uma memória desistema 332 que pode incluir um sistema de arquivos, uma ROM, uma RAM e semelhantes.A memória de sistema 332 pode incluir um sistema operacional 334 semelhante ao sistemaoperacional 306 no dispositivo de comunicação 302. A memória de sistema 332 pode incluirestruturas de dados 336 para controlar uma usina hidrelétrica. As estruturas de dados 336podem incluir operações semelhantes às descritas com relação ao método 200 para contro-lar uma usina hidrelétrica. A memória de sistema de servidor 332 pode incluir também outrosarquivos 338, aplicativos, módulos e semelhantes.

O pelo menos um controlador unitário 326 pode incluir também um processador 342ou uma unidade de processamento para controlar o funcionamento de outros dispositivos nopelo menos um controlador unitário 326. O pelo menos um controlador unitário 326 podeincluir um dispositivo l/O 344. Os dispositivos l/O 344 podem ser semelhantes aos dispositi-vos l/O 318 dos dispositivos de comunicação 302. O pelo menos um controlador unitário 326pode incluir também outros dispositivos 346, como, por exemplo, um monitor ou semelhante,para prover uma interface juntamente com os dispositivos l/O 344 para o pelo menos umcontrolador unitário 326. O pelo menos um controlador unitário 326 pode incluir tambémuma unidade de disco rígido 348. Um barramento de sistema 350 pode conectar os diferen-tes componentes do pelo menos um controlador unitário 326. Uma interface com rede 352pode acoplar o pelo menos um controlador unitário 326 à rede 326 por meio do barramentode sistema 350.

Os fluxogramas e diagramas de etapas na figura mostram a arquitetura, a funciona-Iidade e o funcionamento possíveis implementações de sistemas, métodos e produtos deprograma de computador de acordo com diversas modalidades da presente invenção. Aeste respeito, cada etapa no fluxograma ou diagramas de etapas pode representar um mó-dulo, segmento ou parte de código, que compreende uma ou mais instruções executáveispara implementar a(s) função(ões) lógica(s) especificada(s). Deve-se notar também que, emalgumas implementações alternativas, as funções observadas na etapa podem ocorrer forada ordem observada nas figuras. Por exemplo, duas etapas mostradas em sucessão po-dem, de fato, ser executadas de maneira substancialmente concomitante, ou as etapas po-dem ser às vezes ser executadas na ordem inversa, dependendo da funcionalidade envolvi-da. Deve-se observar também que cada etapa dos diagramas de etapas e/ou da ilustraçãode fluxograma pode ser implementada por sistemas baseados em hardware para fins espe-ciais, que executam as funções ou atos especificados, ou combinações de instruções dehardware e computador para fins especiais.

A terminologia aqui utilizada é para fins de descrição de modalidades específicasapenas e não pretende limitar a invenção. Conforme aqui utilizadas, as formas de singular"um(a)" e "o(a)" pretendem incluir as formas de plural também, a menos que o contexto indi-que claramente de outro modo. Deve ficar também entendido que os termos "compreende"e/ou "que compreende", quando utilizados neste relatório, especificam a presença de carac-terísticas, números inteiros, etapas, operações, elementos e/ou componentes afirmados,mas não impedem a presença ou acréscimo de uma ou mais características, números intei-ros, etapas, operações, elementos, componentes e/ou grupos deles.

Embora modalidades específicas tenham sido aqui mostradas e descritas, deve fi-car entendido que qualquer disposição, que seja calculada para alcançar a mesma finalida-de, pode substituir as modalidades específicas mostradas e que a invenção tem outras apli-cações em outros ambientes. Esta aplicação pretende cobrir quaisquer adaptações ou vari-ações da presente invenção. As reivindicações seguintes não pretendem de modo algumlimitar o alcance da invenção às modalidades específicas aqui descritas.

Claims (10)

1. Método para controlar uma usina hidrelétrica, o método compreendendo:apresentar uma usina hidrelétrica que compreende uma série de componentes;receber uma série de dados operacionais sobre a usina hidrelétrica;desenvolver um modelo operacional a partir da série de dados operacionais; eutilizar o modelo operacional para determinar uma variável operacional;CARACTERIZADO pelo fato de que a variável operacional controla parcialmente pelo me-nos um da série de componentes (235).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que asérie de componentes compreende pelo menos um de: pelo menos uma abertura (120) paracontrolar o fluxo de água, pelo menos um servo-motor (125) para controlar a pelo menosuma abertura (120), uma turbina (145) e um gerador (150) ou combinações deles.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que asérie de dados operacionais compreende dados sobre pelo menos um de: dados de coman-do ou dados de realimentação.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de queos dados de comando compreendem dados sobre pelo menos de: um ponto de fixação decarga, um ponto de fixação de saída do gerador, um ponto de fixação de posição de servo-motor ou combinações deles.

5. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de queos dados de realimentação compreendem dados sobre pelo menos um de: um valor de car-ga, uma saída de gerador, uma posição de servo-motor, uma freqüência de gerador oucombinações deles.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreendertambém determinar se os dados de um modelo operacional adicional estão disponíveis(220).

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO por compreendertambém recuperar uma série de dados operacionais do pelo menos um modelo operacionaladicional (225).

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO por compreendertambém incorporar a série de dados operacionais do pelo menos um modelo operacionaladicional quando se desenvolve o modelo operacional (230).

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreendertambém a etapa de armazenar o modelo operacional (240).

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de quea variável operacional compreende pelo menos um de: um ponto de fixação de posição deabertura; uma freqüência de gerador; um ponto de fixação de carga; uma saída de gerador;combinações deles.