1.1.Encadenamiento de Salas de Juego.
El algoritmo de búsqueda de una Política de Operación Óptima implica la exploración del futuro para determinar las consecuencias (el valor) del uso (movimiento del Estado) de un recurso en el presente. Como no es posible explorar hasta el infinito, en la práctica se supone un horizonte a partir del cual la afectación del futuro es NULA. Esta suposición es posible en la práctica por dos razones: 1) al utilizar una tasa de descuento para la actualización de los costos, el futuro en el muy largo plazo tiene valor presente despreciable y 2) la propia naturaleza del sistema, con almacenes de energía que saturan (por ej. los embalses pueden almacenar hasta un volumen máximo y luego se termina vertiendo el agua) y la aleatoriedad de los recursos que hace que las consecuencias se diluyan con el transcurso del tiempo. El suponer una afectación NULA a partir del fin del Horizonte de Optimización implica que la operación simulada, cuando se acerque al fin del Horizonte, hará un uso de los recursos almacenados suponiendo que no tienen valor a partir del final del Horizonte (por ejemplo esto implica un vaciado de los lagos del sistema) y por esta razón, el Horizonte de Optimización debe incluir al Horizonte de Simulación dejando un margen entre el fin de la Simulación y el fin de la Optimización. Este margen entre el fin del Horizonte de Simulación y el de Optimización, se conoce como Horizonte de Guarda de la Optimización y la duración necesaria del mismo depende de la estructura del sistema bajo análisis.
Es común utilizar más de una Sala para describir el mismo sistema según el Horizonte de análisis. Por ejemplo, una Sala de Largo Plazo con Horizonte de decenas de años y paso de simulación semanal, una sala de Mediano Plazo con horizonte de meses y paso de simulación diario y una sala de Corto Plazo con horizonte de semanas y paso de simulación horario. Si el Horizonte de Guarda de Optimización necesario por la estructura del sistema es de 3 años, sería muy costoso imponer esa guarda en la Sala de Corto Plazo (paso horario) para luego simular solo unas semanas. Por esta razón, es conveniente tener un mecanismo de transferir entre las salas la información sobre las consecuencias del futuro ya explorado por las Salas de mayor horizonte de optimización.
Las salas pueden encadenarse para que la etapa de Optimización de una, en lugar de iniciar el algoritmo de Programación Dinámica Estocástica sin información al final del horizonte de optimización, lo haga “mirando” la función de Costo Futuro de la sala a la que se engancha.
La Fig.1 esquematiza el enganche de las funciones de Costo Futuro del ejemplo de 3 salas antes mencionado.
Fig. 1: Horizontes de Optimización de 3 salas encadenadas
Los espacios de estado de las salas enganchadas no tienen porqué ser los mismos y suelen no serlo, por la sencilla razón de que al ir hacia el presente y querer realizar simulaciones más detalladas con pasos de tiempo cada vez menores se vuelven relevantes nuevas variables de estado que no resultaban relevantes con el paso de tiempo mayor.
Un ejemplo práctico de esto es el uso en el sistema uruguayo. En las salas de largo plazo de paso semanal, solamente se considera relevante el embalse del lago de Rincón de Bonete y se utiliza la cota del lago como variable de estado. En las salas de mediano plazo de paso diario y horizonte meses, se introduce la cota del lago de Palmar como segundo lago importante del sistema y en la sala de corto plazo de paso horario y horizonte 15 días se introduce la cota del lago de Salto Grande.
Las variables “nuevas” en la sala que se engancha son consideradas “sin información”. Solamente para las variables que coinciden se “transmite” la información (las derivadas parciales) de la sala enganchada a la que se engancha.
También puede suceder que una variable de estado existente en la sala enganchada desaparezca en la sala que se engancha. A modo de ejemplo, si una variable de estado es “muy pesada” y puede considerarse constante en la sala de corto plazo, no tiene sentido considerarla como variable de estado de dicha sala pero sí puede tenerlo en la sala de mediano plazo. En este caso, hay que especificar al realizar el enganche en qué valor de la variable que desaparece se debe realizar el enganche. También se permite que se especifique que se promedien los valores de la variable en lugar de especificar un valor concreto.