{"id":3001,"date":"2019-03-25T17:42:13","date_gmt":"2019-03-25T20:42:13","guid":{"rendered":"http:\/\/xexeu.elipse.com.br\/pt\/smart-grid-automacao-da-distribuicao\/"},"modified":"2020-08-19T09:13:15","modified_gmt":"2020-08-19T12:13:15","slug":"smart-grid-automacao-da-distribuicao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/kb.elipse.com.br\/en\/smart-grid-automacao-da-distribuicao\/","title":{"rendered":"Smart Grid: Automa\u00e7\u00e3o da Distribui\u00e7\u00e3o."},"content":{"rendered":"<div style=\"text-align: justify;\" align=\"justify\">\n<p style=\"text-align: justify;\"><span style=\"font-weight: bold;\">Artigo originalmente publicado nas p\u00e1ginas 12,13, 14, 16, 18 e 20 da edi\u00e7\u00e3o 139, da Revista <i>InTech <\/i>Am\u00e9rica do Sul.<\/p>\n<p><\/span><em>Autores:<\/em> Rubem Guimar\u00e3es Netto Dias, Tiago Torres dos Santos (Engenheiro de Controle e Automa\u00e7\u00e3o da PowerSysLab)<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">********<\/p>\n<p>Smart Grid \u00e9 certamente a pauta mais discutida no universo das empresas de energia. Poderia ser resumida em um conjunto de novas tecnologias aplicadas \u00e0 rede, como: medi\u00e7\u00e3o inteligente, gera\u00e7\u00e3o distribu\u00edda, carros el\u00e9tricos e novas redes de comunica\u00e7\u00e3o. \u00c9 um mundo novo, onde cada consumidor poder\u00e1 produzir energia e a rede seja talvez um mero coadjuvante em tudo isso. Talvez venhamos a possuir nossa pr\u00f3pria gera\u00e7\u00e3o solar, que ser\u00e1 armazenada nas baterias do carro ou vendida como excedente. Talvez possamos sair de uma situa\u00e7\u00e3o de escassez para uma situa\u00e7\u00e3o de abund\u00e2ncia de energia. Energia limpa.<\/p>\n<p>Por\u00e9m, muitos desafios se configuram at\u00e9 chegarmos a esse ponto. Desde as primeiras empresas de gera\u00e7\u00e3o e distribui\u00e7\u00e3o de energia, na \u00e9poca dos pioneiros Thomas Edison e Westinghouse, a ind\u00fastria da energia cresceu e se tornou um servi\u00e7o vital e importante em qualquer cadeia produtiva. No entanto, esta mesma ind\u00fastria sempre evoluiu sem grandes saltos tecnol\u00f3gicos, mas sim atrav\u00e9s de melhorias cont\u00ednuas. Gera\u00e7\u00e3o centralizada, grandes redes de distribui\u00e7\u00e3o e basicamente pouco controle &#8211; ou &#8220;intelig\u00eancia&#8221; &#8211; sobre a qualidade e disponibilidade de fornecimento foram, desde o in\u00edcio, conceitos ou pr\u00e1ticas hegem\u00f4nicas.\u00a0 Ainda hoje, as empresas dependem das informa\u00e7\u00f5es dos usu\u00e1rios via &#8220;call center&#8221; para localizar um problema na rede e usam esta informa\u00e7\u00e3o, muitas vezes pouco precisa, para calcular os \u00edndices de qualidade e realimentar seus processos internos.<\/p>\n<p>Caso todas essas tend\u00eancias se concretizem, estaremos a um passo de uma inova\u00e7\u00e3o radical em toda a cadeia de produ\u00e7\u00e3o &#8211; gera\u00e7\u00e3o, transmiss\u00e3o e distribui\u00e7\u00e3o &#8211; que ser\u00e1 observada tanto no modo de opera\u00e7\u00e3o e produ\u00e7\u00e3o quanto no modelo de neg\u00f3cio e nos produtos comercializados.<\/p>\n<p>Um dos principais motores disso \u00e9, sem d\u00favida, a busca da sustentabilidade via redu\u00e7\u00e3o das emiss\u00f5es de g\u00e1s carb\u00f4nico, atrav\u00e9s da menor depend\u00eancia da ind\u00fastria de petr\u00f3leo e g\u00e1s e suas implica\u00e7\u00f5es geopol\u00edticas. Do outro lado, o desenvolvimento de novas tecnologias (gera\u00e7\u00e3o distribu\u00edda, carros el\u00e9tricos, etc.) tem potencial de promover, por si s\u00f3, grandes mudan\u00e7as.<\/p>\n<p>Mas vamos aqui escolher dois pontos que trar\u00e3o um impacto consider\u00e1vel sobre os sistemas de distribui\u00e7\u00e3o: a conex\u00e3o de um grande n\u00famero de pequenas centrais geradoras e as novas tecnologias de comunica\u00e7\u00e3o de dados de baixo custo.<\/p>\n<p>A gera\u00e7\u00e3o distribu\u00edda, que \u00e9 hoje no Brasil comum sob a forma de Pequenas Centrais Hidrel\u00e9tricas (PCHs), dever\u00e1, futuramente, ter um papel significativo na matriz energ\u00e9tica de muitos pa\u00edses, permitindo que a gera\u00e7\u00e3o proveniente de fontes renov\u00e1veis (solar, e\u00f3lica e biomassa) seja injetada e comercializada atrav\u00e9s da pr\u00f3pria rede de distribui\u00e7\u00e3o de energia. Isso dever\u00e1 demandar uma busca por dispositivos de controle e prote\u00e7\u00e3o mais inteligentes, espalhados geograficamente na rede, e que sejam capazes de garantir a qualidade da energia e a seguran\u00e7a operativa do sistema el\u00e9trico diante de cen\u00e1rios de consumo e gera\u00e7\u00e3o extremamente complexos. Outro grande desafio est\u00e1 relacionado \u00e0 regulamenta\u00e7\u00e3o dessa atividade, e que dever\u00e1 encontrar um equil\u00edbrio em rela\u00e7\u00e3o aos seguintes aspectos: a seguran\u00e7a do sistema el\u00e9trico, a correta remunera\u00e7\u00e3o do uso do sistema de distribui\u00e7\u00e3o e o valor da energia oriundo da gera\u00e7\u00e3o distribu\u00edda.<\/p>\n<p>J\u00e1 a comunica\u00e7\u00e3o de dados de baixo custo abre um leque de oportunidades n\u00e3o somente para o futuro, mas tamb\u00e9m para o presente. Hoje, j\u00e1 h\u00e1 uma quantidade consider\u00e1vel de equipamentos inteligentes em campo, como: religadores, chaves automatizadas, reguladores de tens\u00e3o, bancos de capacitores, medidores de energia, sensores de falta e meteorol\u00f3gicos. A utiliza\u00e7\u00e3o desses equipamentos j\u00e1 est\u00e1 proporcionando um retorno econ\u00f4mico e benef\u00edcios plenamente mapeados e garantidos a seus usu\u00e1rios. O fato de surgirem redes de dados eficientes e de baixo custo, como as redes baseadas na infraestrutura celular e os r\u00e1dios digitais com tecnologia mesh, nos permite utilizar, j\u00e1 no presente, funcionalidades bem mais avan\u00e7adas de controle e automa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<p>Se o uso destes equipamentos, executando fun\u00e7\u00f5es aut\u00f4nomas, j\u00e1 traz benef\u00edcios, imagine estas a\u00e7\u00f5es coordenadas, supervisionadas e controladas por centros de controle inteligentes, capazes de associar os recursos da comunica\u00e7\u00e3o em tempo real com algoritmos sofisticados respons\u00e1veis por otimizar o uso dos ativos e aumentar a qualidade do servi\u00e7o. Isso certamente agregar\u00e1 ainda mais valor e vantagens \u00e0 opera\u00e7\u00e3o. Essa transforma\u00e7\u00e3o pode come\u00e7ar a ser implementada atrav\u00e9s de diferentes frentes, como: medi\u00e7\u00e3o e redu\u00e7\u00e3o das perdas comerciais e t\u00e9cnicas, diminui\u00e7\u00e3o de tempo de n\u00e3o fornecimento e consequente melhoria dos \u00edndices de qualidade, diminui\u00e7\u00e3o de custos operacionais, maior efic\u00e1cia das equipes de campo, etc.<\/p>\n<p>Se, de fato, essas tecnologias se tornarem economicamente vi\u00e1veis, elas ter\u00e3o o poder de transformar o modo como atualmente s\u00e3o operadas as redes de distribui\u00e7\u00e3o, abrindo caminho para a consolida\u00e7\u00e3o das chamadas smart grids na sociedade.<\/p>\n<p><span style=\"background-color: #ffffff;\"><span style=\"font-weight: bold;\">Por onde come\u00e7amos? <\/span><\/span><\/p>\n<p>O candidato natural para ser o n\u00facleo da evolu\u00e7\u00e3o desse grande sistema \u00e9 o software SCADA, uma vez que ele \u00e9 respons\u00e1vel por gerenciar a coleta de dados e enviar comandos aos equipamentos de campo em tempo real. O primeiro passo \u00e9 conectar e monitorar os equipamentos de campo que est\u00e3o sem supervis\u00e3o; o segundo passo \u00e9 controlar a dist\u00e2ncia de modo centralizado; e o terceiro passo \u00e9 integrar dados de v\u00e1rios sistemas e utilizar intelig\u00eancia centralizada para aperfei\u00e7oar a opera\u00e7\u00e3o. O resultado de tudo isso \u00e9 um sistema \u00fanico, capaz de executar comandos e exibir resultados que otimizam a opera\u00e7\u00e3o da rede em diversos aspectos: qualidade, perdas, disponibilidade, economia dos custos operacionais com as equipes de campo e gest\u00e3o eficiente de ativos, fazendo com que o sistema de tempo real se torne um m\u00f3dulo important\u00edssimo do DMS (Distribution Management System) da empresa.<\/p>\n<p>A maior parte das empresas tem iniciativas nesse sentido no Brasil. Muitas delas utilizam as redes p\u00fablicas de dados baseadas no padr\u00e3o GPRS provido pelas companhias de telefonia m\u00f3vel; outras, via uma infraestrutura pr\u00f3pria de r\u00e1dios digitais de modo a implementar as redes de dados privadas, operando em livres frequ\u00eancias. Somente algumas interven\u00e7\u00f5es anuais em cada religador, por exemplo, s\u00e3o suficientes para executar o payback da implanta\u00e7\u00e3o do sistema e de toda a rede de comunica\u00e7\u00e3o. Um estudo feito pela CELESC, publicado no SENDI 2010, revela que apenas a economia gerada para substituir as interven\u00e7\u00f5es em campo por comandos remotos faz com que o payback do sistema, incluindo a comunica\u00e7\u00e3o, seja realizado em torno de 12 meses para 400 equipamentos de campo.\u00a0 \u00c9 um n\u00famero surpreendente, visto n\u00e3o terem sido contabilizadas a diminui\u00e7\u00e3o da energia n\u00e3o fornecida, nem o impacto sobre os \u00edndices de qualidade.<\/p>\n<p><span style=\"font-weight: bold;\">DMS &#8211; Primeiro passo para o Smart Grid<\/span><\/p>\n<p>A seguir temos um diagrama funcional resumido do DMS:<\/p>\n<div style=\"text-align: center;\"><img loading=\"lazy\" title=\"\" src=\"http:\/\/kb.elipse.com.br\/pt-br\/images\/ID4677\/FiguraA.png\" alt=\"\" width=\"500\" height=\"240\" align=\"Baseline\" border=\"0\" \/><\/div>\n<p>Al\u00e9m de integrar os dados de uma s\u00e9rie de outros sistemas que antes eram operados de forma isolada, o DMS tamb\u00e9m integra diversos aplicativos que t\u00eam como objetivo a otimiza\u00e7\u00e3o da rede e dos procedimentos de opera\u00e7\u00e3o. Vejamos alguns algoritmos que fazem parte do DMS e que podemos executar, obtendo grandes benef\u00edcios, desde que tenhamos alguns sistemas de opera\u00e7\u00e3o integrados ao SCADA.<\/p>\n<p><span style=\"background-color: #ffffff;\"><span style=\"font-weight: bold;\">Processador Topol\u00f3gico <\/span><\/span><\/p>\n<p>M\u00f3dulo que permite ao operador realizar a r\u00e1pida identifica\u00e7\u00e3o dos trechos desenergizados no sistema de distribui\u00e7\u00e3o e acompanhar, em tempo real, os importantes indicadores de continuidade estabelecidos pela ANEEL (Ag\u00eancia Nacional de Energia El\u00e9trica): DEC (Dura\u00e7\u00e3o Equivalente de Interrup\u00e7\u00e3o por Unidade Consumidora), FEC (Frequ\u00eancia Equivalente de Interrup\u00e7\u00e3o por Unidade Consumidora), DIC (Dura\u00e7\u00e3o de Interrup\u00e7\u00e3o Individual por Unidade Consumidora) e FIC (Frequ\u00eancia de Interrup\u00e7\u00e3o Individual por Unidade Consumidora). Tais indicadores podem ser utilizados para balizar a tomada de decis\u00e3o em situa\u00e7\u00f5es de desligamentos que necessitem de uma r\u00e1pida e eficiente a\u00e7\u00e3o de recomposi\u00e7\u00e3o. Este algoritmo utiliza informa\u00e7\u00f5es do cadastro el\u00e9trico e do sistema de automa\u00e7\u00e3o para montar o modelo topol\u00f3gico da rede e identificar, em tempo real, os caminhos el\u00e9tricos existentes entre os dispositivos do sistema. A Figura 1 apresenta o resultado do processador topol\u00f3gico em um alimentador com trechos desenergizados.<\/p>\n<div style=\"text-align: center;\"><img loading=\"lazy\" title=\"\" src=\"http:\/\/kb.elipse.com.br\/pt-br\/images\/ID4677\/Figura1.png\" alt=\"\" width=\"500\" height=\"266\" align=\"Baseline\" border=\"0\" \/><br \/>\n<span style=\"font-size: xx-small;\"><b>Figura 1<\/b>: Indica\u00e7\u00e3o gr\u00e1fica dos trechos desenergizados identificados pelo Processador Topol\u00f3gico<\/span><\/p>\n<\/div>\n<p><span style=\"font-weight: bold;\">Alocador de Cargas <\/span><\/p>\n<p>Utiliza informa\u00e7\u00f5es provenientes de curvas t\u00edpicas de consumo e dos sistemas SCADA e comercial, bem como o cadastro de rede, para estimar a pot\u00eancia ativa e reativa consumida por cada unidade consumidora. Dessa forma, o Alocador de Cargas cria um cen\u00e1rio consistente de carregamento instant\u00e2neo da rede de distribui\u00e7\u00e3o, possibilitando uma boa aproxima\u00e7\u00e3o sobre a curva de carga de cada consumidor. Esse m\u00f3dulo torna-se necess\u00e1rio uma vez que, atualmente, a grande maioria dos consumidores n\u00e3o possui medidores eletr\u00f4nicos com suporte \u00e0 telemetria, criando-se a necessidade de que uma ferramenta matem\u00e1tica auxilie na constru\u00e7\u00e3o de um cen\u00e1rio de carregamento consistente. Esse m\u00f3dulo \u00e9 essencial para a realiza\u00e7\u00e3o das seguintes tarefas:<\/p>\n<ul>\n<li>An\u00e1lises on-line das condi\u00e7\u00f5es de carregamento e tens\u00e3o em toda a rede de distribui\u00e7\u00e3o, auxiliando na melhoria dos \u00edndices de qualidade, redu\u00e7\u00e3o de perdas t\u00e9cnicas e preserva\u00e7\u00e3o dos ativos da empresa;<\/li>\n<li>An\u00e1lise do comportamento do sistema diante das a\u00e7\u00f5es de transfer\u00eancia de cargas e recomposi\u00e7\u00e3o do sistema, evitando desligamentos indevidos;<\/li>\n<li>Fornecer cen\u00e1rios consistentes para a elabora\u00e7\u00e3o de an\u00e1lises de planejamento, pr\u00e9 e p\u00f3s-opera\u00e7\u00e3o;<\/li>\n<li>Auxiliar no gerenciamento do reativo da rede (verifica\u00e7\u00e3o da influ\u00eancia de banco de capacitores e reguladores de tens\u00e3o);<\/li>\n<li>Fornecer dados consistentes para os m\u00f3dulos, assim como os dados de otimiza\u00e7\u00e3o do ponto de opera\u00e7\u00e3o, controle Volt\/Var e recomposi\u00e7\u00e3o autom\u00e1tica do sistema.<\/li>\n<\/ul>\n<p><span style=\"font-weight: bold;\">Fluxo de Pot\u00eancia<\/span><\/p>\n<p>Calcula o estado do sistema el\u00e9trico (m\u00f3dulo de tens\u00e3o e \u00e2ngulo para cada n\u00f3), o fluxo de pot\u00eancia ativa e reativa que circula em cada trecho da rede e a pot\u00eancia ativa e reativa injetada\/absorvida em cada n\u00f3 el\u00e9trico. Este m\u00f3dulo pode ser utilizado na elabora\u00e7\u00e3o de diferentes atividades, tais como:<\/p>\n<ul>\n<li>C\u00e1lculo, em tempo real, de medidas el\u00e9tricas em pontos sem supervis\u00e3o;<\/li>\n<li>Verifica\u00e7\u00e3o do impacto de a\u00e7\u00f5es de controle;<\/li>\n<li>Aux\u00edlio \u00e0 pr\u00e9-opera\u00e7\u00e3o durante a elabora\u00e7\u00e3o de ordens de manobras;<\/li>\n<li>Aux\u00edlio ao planejamento da rede de distribui\u00e7\u00e3o;<\/li>\n<li>Cria\u00e7\u00e3o de um ambiente de simula\u00e7\u00e3o voltado ao treinamento e certifica\u00e7\u00e3o de operadores.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Quando utilizado para calcular medidas onde n\u00e3o existe supervis\u00e3o, esse m\u00f3dulo permite que o operador controle, por exemplo, a tens\u00e3o ao longo da rede de distribui\u00e7\u00e3o. Isso possibilita que o operador tome a\u00e7\u00f5es preventivas que fa\u00e7am com que a qualidade da energia fornecida permane\u00e7a dentro dos padr\u00f5es exigidos pela ANEEL. Como ferramenta de simula\u00e7\u00e3o, o fluxo de pot\u00eancia pode ser utilizado pelo operador para verificar se a manobra que est\u00e1 prestes a ser executada ir\u00e1 ou n\u00e3o causar alguma viola\u00e7\u00e3o de limite operacional. Essa confer\u00eancia pode ser executada, por exemplo, antes de efetuar a\u00e7\u00f5es cr\u00edticas de transfer\u00eancia de carga ou de recomposi\u00e7\u00e3o do sistema.<\/p>\n<p>Em atividades relacionadas \u00e0 pr\u00e9-opera\u00e7\u00e3o, o fluxo de pot\u00eancia pode ser utilizado para auxiliar na elabora\u00e7\u00e3o e avalia\u00e7\u00e3o das ordens de manobras, permitindo simular diferentes a\u00e7\u00f5es (abertura e fechamento de chaves e disjuntores), e possibilitando analisar os impactos gerados pelas mesmas sobre o sistema el\u00e9trico. J\u00e1 nas atividades de p\u00f3s-opera\u00e7\u00e3o, esse m\u00f3dulo possibilita reconstruir um cen\u00e1rio passado e avaliar as a\u00e7\u00f5es tomadas pelos operadores durante a ocorr\u00eancia de eventos n\u00e3o planejados.<\/p>\n<p>No planejamento, esse m\u00f3dulo pode ser utilizado para simular o comportamento el\u00e9trico do sistema mediante: o crescimento de carga, a expans\u00e3o do sistema de distribui\u00e7\u00e3o, a aloca\u00e7\u00e3o de banco de capacitores, o recondutoramento de trechos de rede, entre outros. Desse modo, auxilia os projetistas a melhor identificar a necessidade de novas obras e a\u00e7\u00f5es corretivas.<\/p>\n<p>Por se tratar de uma ferramenta de simula\u00e7\u00e3o capaz de calcular o estado el\u00e9trico do sistema perante diferentes a\u00e7\u00f5es de controle, quando integrado ao sistema SCADA, esse m\u00f3dulo permite construir um ambiente realista e eficiente de treinamento e certifica\u00e7\u00e3o de operadores. Assim, novos operadores podem ser treinados de forma segura e eficiente, em um ambiente did\u00e1tico e prop\u00edcio para a dissemina\u00e7\u00e3o de conhecimentos entre os profissionais envolvidos na opera\u00e7\u00e3o do sistema.<\/p>\n<p>A utiliza\u00e7\u00e3o do m\u00f3dulo de fluxo de pot\u00eancia integrado ao sistema SCADA proporciona os seguintes benef\u00edcios:<\/p>\n<ul>\n<li>Redu\u00e7\u00e3o do n\u00famero de desligamentos devido a atua\u00e7\u00f5es indevidas;<\/li>\n<li>Redu\u00e7\u00e3o do n\u00famero de erros de opera\u00e7\u00e3o;<\/li>\n<li>Planejamento mais preciso da rede de distribui\u00e7\u00e3o;<\/li>\n<li>Melhoria nos \u00edndices de disponibilidade e qualidade de tens\u00e3o;<\/li>\n<li>Agilidade no treinamento e capacita\u00e7\u00e3o dos operadores.<\/li>\n<\/ul>\n<div style=\"text-align: center;\"><img loading=\"lazy\" title=\"\" src=\"http:\/\/kb.elipse.com.br\/pt-br\/images\/ID4677\/FiguraB.png\" alt=\"\" width=\"500\" height=\"266\" align=\"Baseline\" border=\"0\" \/><br \/>\n<span style=\"font-size: xx-small;\">An\u00e1lise do Perfil de Tens\u00e3o<\/span><\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" title=\"\" src=\"http:\/\/kb.elipse.com.br\/pt-br\/images\/ID4677\/Figura2.png\" alt=\"\" width=\"500\" height=\"266\" align=\"Baseline\" border=\"0\" \/><br \/>\n<span style=\"font-size: xx-small;\">An\u00e1lise 3D das Tens\u00f5es<br \/>\n<b>Figura 2<\/b>: Resultados para an\u00e1lise da tens\u00e3o ao longo de um alimentador<\/span><\/div>\n<p><span style=\"background-color: #ffffff;\"><span style=\"font-weight: bold;\">Estimador de Estados<\/span><\/span><\/p>\n<p>Algoritmo que permite identificar e corrigir medidas portadoras de erros grosseiros no sistema de telemetria de vari\u00e1veis el\u00e9tricas. \u00c9 capaz de identificar discrep\u00e2ncias tanto em medidas anal\u00f3gicas quanto em estados de chaves e disjuntores. Esse m\u00f3dulo serve tamb\u00e9m para montar cen\u00e1rios consistentes de simula\u00e7\u00e3o para outros m\u00f3dulos.<\/p>\n<p>Com a utiliza\u00e7\u00e3o do estimador de estados, \u00e9 poss\u00edvel estimar valores de tens\u00e3o (m\u00f3dulo e \u00e2ngulo), pot\u00eancia ativa e reativa, estado de chaves\/disjuntores e a posi\u00e7\u00e3o de tap de transformadores em qualquer ponto da rede. Essa caracter\u00edstica permite que a supervis\u00e3o de vari\u00e1veis el\u00e9tricas seja realizada mesmo onde n\u00e3o exista um sistema de medi\u00e7\u00e3o. O estado el\u00e9trico consistido pelo estimador pode ser salvo em uma base de dados hist\u00f3rica, no formato de snapshots, para que simula\u00e7\u00f5es baseadas em fluxo de pot\u00eancia sejam facilmente realizadas com base em cen\u00e1rios passados.<\/p>\n<p>Seus principais benef\u00edcios s\u00e3o:<\/p>\n<ul>\n<li>Evita que erros de opera\u00e7\u00e3o ocorram devido a valores incorretos provenientes do sistema de medi\u00e7\u00e3o;<\/li>\n<li>\u00c9 uma ferramenta de aux\u00edlio \u00e0 manuten\u00e7\u00e3o do sistema de medi\u00e7\u00e3o;<\/li>\n<li>Previne problemas de satura\u00e7\u00e3o de TCs (Transdutores de Corrente);<\/li>\n<li>Cria snapshots consistentes do sistema, que podem ser utilizados para prover simula\u00e7\u00f5es de an\u00e1lise e treinamento;<\/li>\n<li>Possibilita obter maior abrang\u00eancia na supervis\u00e3o do sistema, uma vez que \u00e9 poss\u00edvel monitorar o comportamento el\u00e9trico em pontos onde n\u00e3o exista supervis\u00e3o.<\/li>\n<\/ul>\n<p><span style=\"font-weight: bold;\">Localiza\u00e7\u00e3o de Faltas<\/span><\/p>\n<p>Com base em informa\u00e7\u00f5es de religadores, sensores de falta, medidores horo-sazonais e banco de dados GIS, este m\u00f3dulo \u00e9 capaz de reconhecer trechos da rede de distribui\u00e7\u00e3o que se encontram desenergizados e calcular os locais com maior probabilidade que a falta tenha ocorrido. Dessa forma, o operador pode auxiliar as equipes de campo na \u00e1rdua tarefa de localizar a causa do desligamento, agilizando o isolamento do defeito e o restabelecimento do servi\u00e7o, tudo isso sem precisar sair do centro de controle. Caso o algoritmo n\u00e3o possua informa\u00e7\u00e3o suficiente para localizar a falta, este apresenta ao operador uma sequ\u00eancia de opera\u00e7\u00f5es em chaves e religadores (opera\u00e7\u00f5es sobre a falta) que tornem poss\u00edvel a r\u00e1pida localiza\u00e7\u00e3o da falta. Uma vez identificado o local da causa do desligamento, ele pode ser ilustrado graficamente em um ambiente georeferenciado, como o apresentado na Figura 3 que utiliza o Google Earth TM como interface gr\u00e1fica.<\/p>\n<div style=\"text-align: center;\"><img loading=\"lazy\" title=\"\" src=\"http:\/\/kb.elipse.com.br\/pt-br\/images\/ID4677\/Figura3.png\" alt=\"\" width=\"500\" height=\"266\" align=\"Baseline\" border=\"0\" \/><br \/>\n<span style=\"font-size: xx-small;\"><b>Figura 3<\/b>: Indica\u00e7\u00e3o do prov\u00e1vel local da falta na rede de distribui\u00e7\u00e3o<br \/>\n<\/span><\/div>\n<p>Seus principais benef\u00edcios s\u00e3o:<\/p>\n<ul>\n<li>Melhoria dos \u00edndices de qualidade (DIC e DMIC);<\/li>\n<li>Melhoria da efici\u00eancia operacional devido \u00e0 localiza\u00e7\u00e3o autom\u00e1tica da falha, economizando o tempo das equipes de campo;<\/li>\n<li>Melhoria da seguran\u00e7a e agilidade dos procedimentos operacionais devido a maior integra\u00e7\u00e3o entre o centro de controle e as equipes de campo;<\/li>\n<li>Aumento da vida \u00fatil dos equipamentos devido \u00e0 diminui\u00e7\u00e3o das opera\u00e7\u00f5es de chaveamento sobre o curto para tentar localizar a falha;<\/li>\n<li>Melhoria da seguran\u00e7a operacional devido a maior assertividade das manobras.<\/li>\n<\/ul>\n<p><span style=\"background-color: #ffffff;\"><span style=\"font-weight: bold;\">Isolamento de Faltas<\/span><\/span><\/p>\n<p>Uma vez localizada a falta, esse m\u00f3dulo indica as manobras que devem ser executadas para que o trecho defeituoso seja devidamente isolado. Caso o sistema de distribui\u00e7\u00e3o possua um n\u00famero consider\u00e1vel de equipamentos de manobra automatizados, o operador poder\u00e1 optar para que uma primeira a\u00e7\u00e3o de isolamento seja realizada. Isso acontece via o sistema de automa\u00e7\u00e3o e, ap\u00f3s a chegada da equipe de manuten\u00e7\u00e3o em campo, permite realizar o isolamento de forma mais precisa e pontual. Esse m\u00f3dulo tamb\u00e9m pode considerar as caracter\u00edsticas de equipamentos automatizados, possibilitando prover a adequa\u00e7\u00e3o de fun\u00e7\u00f5es de prote\u00e7\u00e3o, como, por exemplo, o religamento autom\u00e1tico (79) e a prote\u00e7\u00e3o temporizada de neutro (51N).<\/p>\n<p>Os benef\u00edcios trazidos por esse m\u00f3dulo s\u00e3o:<\/p>\n<ul>\n<li>Agilidade e rapidez na tarefa de isolamento, reduzindo os riscos de acidentes \u00e0 sociedade e \u00e0s equipes de manuten\u00e7\u00e3o;<\/li>\n<li>Maior aproveitamento da estrutura de automa\u00e7\u00e3o, permitindo que o isolamento seja realizado em duas etapas, uma automatizada e outra manual;<\/li>\n<li>Coordena\u00e7\u00e3o entre as tarefas de isolamento e adequa\u00e7\u00e3o das fun\u00e7\u00f5es de prote\u00e7\u00e3o existentes nos equipamentos automatizados;<\/li>\n<li>Fornece recursos para que o pessoal de opera\u00e7\u00e3o auxilie os operadores na identifica\u00e7\u00e3o das chaves a serem operadas em campo.<\/li>\n<\/ul>\n<p><span style=\"font-weight: bold;\">Recomposi\u00e7\u00e3o P\u00f3s-Falta<\/span><\/p>\n<p>Uma vez detectada uma falha que tenha sido devidamente isolada, esse m\u00f3dulo \u00e9 capaz de auxiliar o operador a restabelecer o servi\u00e7o de forma segura e otimizada, calculando o melhor conjunto de manobras capazes de reduzir, ao m\u00e1ximo, o impacto da falta sobre o sistema de distribui\u00e7\u00e3o. Para isso, esse m\u00f3dulo utiliza o cadastro el\u00e9trico da rede, a configura\u00e7\u00e3o do sistema de prote\u00e7\u00e3o e a modelagem de carregamento do sistema.\u00a0 Os trechos escolhidos para serem reenergizados podem ser selecionados em fun\u00e7\u00e3o de diferentes crit\u00e9rios: n\u00famero de clientes reenergizados, total de carga restabelecida, menor impacto nos \u00edndices de continuidade, restabelecimento de carga priorit\u00e1ria, n\u00famero de equipamentos manobrados e dist\u00e2ncia entre os equipamentos manobrados. Da mesma forma como no isolamento, o operador pode escolher que esse m\u00f3dulo considere, na elabora\u00e7\u00e3o da ordem de manobras, apenas o conjunto de equipamentos automatizados, reduzindo, em alguns segundos, o tempo total necess\u00e1rio para o restabelecimento.<\/p>\n<p>Obviamente, quanto maior for o n\u00famero de dispositivos de manobras com capacidade de telecomando, maior ser\u00e1 a efici\u00eancia desse m\u00f3dulo. Ap\u00f3s efetuar as manobras com base nos equipamentos automatizados, um novo conjunto de manobras em campo pode ser calculado de forma a restringir ainda mais o impacto da falta sobre o sistema de distribui\u00e7\u00e3o. Os benef\u00edcios advindos da utiliza\u00e7\u00e3o desse m\u00f3dulo podem ser resumidos em:<\/p>\n<ul>\n<li>Metodologia bem definida para conduzir o operador em situa\u00e7\u00f5es cr\u00edticas de restabelecimento, possibilitando otimizar as manobras com base em diferentes crit\u00e9rios de escolha;<\/li>\n<li>Melhoria nos \u00edndices de qualidade (DIC e DMIC);<\/li>\n<li>Redu\u00e7\u00e3o dos riscos de atua\u00e7\u00e3o do sistema de prote\u00e7\u00e3o durante a etapa de transfer\u00eancia de carga;<\/li>\n<li>Previne que equipamentos tenham seus limites operacionais violados durante a transfer\u00eancia de carga.<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><span style=\"font-weight: bold;\">Controle Volt\/Var<\/span><\/p>\n<p>M\u00f3dulo respons\u00e1vel pelo controle centralizado da tens\u00e3o ao longo de alimentadores do sistema de distribui\u00e7\u00e3o. Atrav\u00e9s da atua\u00e7\u00e3o junto aos reguladores de tens\u00e3o e banco de capacitores, esse m\u00f3dulo \u00e9 capaz de otimizar os n\u00edveis de tens\u00e3o para que estes fiquem dentro dos limites adequados de opera\u00e7\u00e3o estabelecidos pelo m\u00f3dulo 8 dos Procedimentos de Distribui\u00e7\u00e3o redigidos pela ANEEL. Como resultado, esse m\u00f3dulo indica para o operador quais as a\u00e7\u00f5es a serem tomadas em tap de transformadores e chaves de banco de capacitores, para que n\u00e3o haja transgress\u00e3o nos valores de tens\u00e3o ao longo do alimentador. Caso tais equipamentos possuam controle local (descentralizado), esse m\u00f3dulo calcula os valores dos setpoints que devem ser ajustados em cada controlador, fazendo com que a intera\u00e7\u00e3o de um equipamento com outro resulte no melhor resultado global poss\u00edvel.<\/p>\n<p>Como a tens\u00e3o na rede de distribui\u00e7\u00e3o varia em fun\u00e7\u00e3o da carga e o valor da carga varia em fun\u00e7\u00e3o das caracter\u00edsticas de cada consumidor, os ajustes em cada equipamento, com capacidade de regula\u00e7\u00e3o de tens\u00e3o, pode ter de sofrer diversas altera\u00e7\u00f5es ao longo do dia. Assim, caso os equipamentos de regula\u00e7\u00e3o n\u00e3o estejam integrados ao sistema SCADA do centro de controle, certamente tais ajustes se tornar\u00e3o invi\u00e1veis, devido ao esfor\u00e7o de deslocamento de equipes de campo que essa tarefa demandar\u00e1. Atrav\u00e9s da automa\u00e7\u00e3o destes equipamentos e da integra\u00e7\u00e3o de um m\u00f3dulo de controle do tipo Volt\/Var ao SCADA, \u00e9 poss\u00edvel obter os seguintes benef\u00edcios:<\/p>\n<ul>\n<li>Melhoria dos \u00edndices de qualidade DRP (\u00cdndice de Dura\u00e7\u00e3o Relativa da Transgress\u00e3o para Tens\u00e3o Prec\u00e1ria) e DRC (\u00cdndice de Dura\u00e7\u00e3o Relativa da Transgress\u00e3o para Tens\u00e3o Cr\u00edtica);<\/li>\n<li>Redu\u00e7\u00e3o dos valores pagos aos consumidores devido \u00e0s compensa\u00e7\u00f5es por viola\u00e7\u00f5es dos \u00edndices DRP e DRC;<\/li>\n<li>Redu\u00e7\u00e3o das perdas do sistema devido \u00e0 adequa\u00e7\u00e3o dos n\u00edveis de tens\u00e3o;<\/li>\n<li>Maior aproveitamento da capacidade de regula\u00e7\u00e3o dos dispositivos;<\/li>\n<li>Regula\u00e7\u00e3o coordenada entre o transformador da subesta\u00e7\u00e3o e os dispositivos de controle ao longo da rede de distribui\u00e7\u00e3o;<\/li>\n<li>Melhor aproveitamento dos ativos de rede atrav\u00e9s da corre\u00e7\u00e3o do fator de pot\u00eancia.<\/li>\n<\/ul>\n<p><span style=\"font-weight: bold;\">Conclus\u00e3o<\/span><\/p>\n<p>A principal conclus\u00e3o \u00e9 que temos muito a ganhar no caminho do Smart Grid, implantando tecnologias j\u00e1 dispon\u00edveis e que certamente far\u00e3o parte do futuro das redes inteligentes. Sabemos que o Smart Grid completo ainda demandar\u00e1 um marco regulat\u00f3rio e o amadurecimento de algumas tecnologias fundamentais para sua implanta\u00e7\u00e3o. Contudo, a integra\u00e7\u00e3o dos sistemas de opera\u00e7\u00e3o e a implementa\u00e7\u00e3o de algoritmos de intelig\u00eancia el\u00e9trica s\u00e3o a\u00e7\u00f5es com grande retorno financeiro e que n\u00e3o precisam esperar para serem colocadas em pr\u00e1tica.<\/p>\n<p>A expans\u00e3o da funcionalidade do SCADA \u00e9 seguramente a estrat\u00e9gia mais eficiente para implantar os novos requisitos com melhor custo de reaproveitamento dos sistemas legados e menor impacto operacional.<\/p>\n<\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Artigo originalmente publicado nas p\u00e1ginas 12,13, 14, 16, 18 e 20 da edi\u00e7\u00e3o 139, da Revista InTech Am\u00e9rica do Sul. 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