Processamento das restrições elétricas (CSV)

Para realizar o processamento do restricao-eletrica.csv, será utilizado o módulo plotly

import re

import pandas as pd
import plotly.express as px
import plotly.io as pio

pio.templates.default = "ggplot2"

O restricao-eletrica.csv é um arquivo de entrada das LIBS que contém as restrições elétricas do sistema, incluindo fórmulas, períodos de validade e limites por patamar. Para processar a sua informação, o usuário deve importar a classe Restricoes, que contém todos os métodos necessários

from inewave.libs import Restricoes

arq_restricoes = Restricoes.read("./libs/restricao-eletrica.csv")

A implementação de todos os arquivos das LIBS segue o formato de arquivos por registro, contendo informações em linhas de comentários e com delimitador ‘;’. Além disso, a primeira coluna sempre identifica qual o registro cadastrado na linha em questão. O número total de colunas em cada linha é variável, de acordo com o valor da primeira coluna.

Análise das fórmulas de restrições elétricas (RE) Estão disponíveis métodos para cada registro, com argumentos opcionais para realizar filtros nos objetos a serem processados

restricoes_re = arq_restricoes.re(df=True)
print(f"Total de restrições RE: {len(restricoes_re)}")
print("Colunas:", list(restricoes_re.columns))
print("\nPrimeiras restrições:")
print(restricoes_re.head())

# Análise dos componentes das fórmulas
usinas_hidr = []
intercambios = []

for formula in restricoes_re["formula"]:
    # Buscar referências a usinas hidrelétricas
    uh_matches = re.findall(r"ger_usih\((\d+)\)", formula)
    usinas_hidr.extend([int(uh) for uh in uh_matches])

    # Buscar referências a intercâmbios
    int_matches = re.findall(r"ener_interc\((\d+),(\d+)\)", formula)
    intercambios.extend([(int(orig), int(dest)) for orig, dest in int_matches])

print("\nComponentes encontrados:")
print(f"- Usinas hidrelétricas: {len(set(usinas_hidr))}")
print(f"- Intercâmbios: {len(set(intercambios))}")

# Visualização
fig = px.bar(
    x=restricoes_re["codigo_restricao"],
    y=[1] * len(restricoes_re),
    title="Códigos de Restrições Elétricas",
    labels={"x": "Código da Restrição", "y": "Contagem"},
)
fig

Total de restrições RE: 6
Colunas: ['codigo_restricao', 'formula']

Primeiras restrições:
   codigo_restricao                                            formula
0                 1                      ger_usih(285) + ger_usih(287)
1                20              1.0ener_interc(2,1) + 0.5ger_usih(66)
2                21  1.0ener_interc(11,1) + ger_usih(261)+ ger_usih...
3                22  1.0ener_interc(11,1) + 1.0ener_interc(3,1) + g...
4                23  1.0ener_interc(11,1) + 1.0ener_interc(3,1) + 1...

Componentes encontrados:
- Usinas hidrelétricas: 7
- Intercâmbios: 4

Análise dos períodos de validade (RE-HORIZ-PER) É possível obter os períodos de validade das restrições

horiz_per = None
horiz_per = arq_restricoes.re_horiz_per(df=True)

print(f"\nPeríodos de validade: {len(horiz_per)}")
print("Colunas:", list(horiz_per.columns))
print("\nPrimeiros períodos:")
print(horiz_per.head())

# Análise temporal
horiz_per_copy = horiz_per.copy()
horiz_per_copy["data_inicio_dt"] = pd.to_datetime(horiz_per_copy["data_inicio"])
horiz_per_copy["data_fim_dt"] = pd.to_datetime(horiz_per_copy["data_fim"])
horiz_per_copy["duracao_dias"] = (
    horiz_per_copy["data_fim_dt"] - horiz_per_copy["data_inicio_dt"]
).dt.days + 1

print("\nAnálise temporal:")
print(f"- Duração média: {horiz_per_copy['duracao_dias'].mean():.1f} dias")
print(f"- Duração mínima: {horiz_per_copy['duracao_dias'].min()} dias")
print(f"- Duração máxima: {horiz_per_copy['duracao_dias'].max()} dias")

# Visualização temporal
fig = px.timeline(
    horiz_per_copy,
    x_start="data_inicio_dt",
    x_end="data_fim_dt",
    y="codigo_restricao",
    title="Períodos de Validade das Restrições",
    labels={"codigo_restricao": "Código da Restrição"},
)
fig

Períodos de validade: 6
Colunas: ['codigo_restricao', 'data_fim', 'data_inicio']

Primeiros períodos:
   codigo_restricao   data_fim data_inicio
0                 1 2025-07-01  2025-06-01
1                20 2026-05-01  2025-06-01
2                21 2026-05-01  2025-06-01
3                22 2025-07-01  2025-06-01
4                23 2026-05-01  2025-08-01

Análise temporal:
- Duração média: 172.8 dias
- Duração mínima: 31 dias
- Duração máxima: 335 dias

Edição de registros É possível realizar a edição dos objetos retornados relacionados a cada registro. Para tal, basta atribuir valores a cada propriedade:

# Exemplo com restrição RE (se dados disponíveis)
restricoes_exemplo = arq_restricoes.re(codigo_restricao=1)
print(f"\nRestrição original: {restricoes_exemplo.formula}")
# Exemplo de modificação (comentado para não alterar dados):
# restricoes_exemplo.formula = "ger_usih(285) + ger_usih(287) + ger_usih(300)"
print("✓ Fórmula pode ser modificada via propriedade .formula")


periodo_exemplo = arq_restricoes.re_horiz_per(codigo_restricao=1)
print(
    f"Período original: {periodo_exemplo.data_inicio} a {periodo_exemplo.data_fim}"
)
# Exemplo de modificação (comentado para não alterar dados):
# from datetime import datetime
# periodo_exemplo.data_fim = datetime(2025, 8, 31)
print("✓ Período pode ser modificado via propriedades .data_inicio e .data_fim")

Restrição original: ger_usih(285) + ger_usih(287)
✓ Fórmula pode ser modificada via propriedade .formula
Período original: 2025-06-01 00:00:00 a 2025-07-01 00:00:00
✓ Período pode ser modificado via propriedades .data_inicio e .data_fim