Programa de Análise Confiabilidade de Alimentadores de Distribuição

V CLAGTEE - 5th Latin-American Congress: Electricity Generation and Transmission, São Pedro, SP, 2003

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Abstract:

O objetivo deste trabalho é apresentar um programa computacional para o cálculo de índices de confiabilidade (FIC, DIC, FEC e DEC) de sistemas de distribuição, desenvolvido através de um projeto de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D). Esse programa permite calcular penalidades e custo médio anual das interrupções e compara-las com metas de continuidade estabelecidas pela ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica, para diferentes conjuntos de consumidores, tendo como base, as informações obtidas diretamente da banco de dados da empresa ou através do usuário do programa.
O programa desenvolvido permite também alterar as taxas de desempenho e a topologia da rede, e desse modo, realizar uma análise de sensibilidade para verificar o efeito de diferentes equipamentos de proteção e tipos de rede, justificando assim investimentos que podem melhorar a confiabilidade, a qualidade do serviço e reduzir custos de interrupções e outros custos. Os principais módulos e etapas deste programa são mostrados neste trabalho, incluindo um exemplo prático com resultados.

Introduction:

Apesar de 80% das interrupções de energia elétrica ocorrerem nos sistemas de distribuição, a avaliação da confiabilidade desses sistemas nunca recebeu grande atenção até alguns anos atrás. No entanto, com a reestruturação do setor elétrico brasileiro e a privatização das empresas distribuidoras de energia essa situação mudou. Em 1996, foi criada a ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica, que passou a fiscalizar as empresas do setor elétrico e que em 2000 decretou as resoluções RES 024 e RES 522, estabelecendo limites para os índices de continuidade coletivos e individuais existentes (FEC, DEC, FIC e DIC) e expressões para o cálculo de multas nos casos de violações dessas metas.
Para atender as exigências e metas estabelecidas pela agência reguladora (ANEEL), a maioria das empresas passou a cadastrar digitalmente as suas redes e equipamentos de distribuição assim como todas as incidências e interrupções, facilitando assim o desenvolvimento de programas e ferramentas computacionais para análise de fluxo de potência, curto-circuito e confiabilidade dos sistemas de distribuição.
Para avaliar a confiabilidade de sistemas de distribuição freqüentemente são utilizadas duas diferentes análises: (1) Histírica; (2) Preditiva.
Através da análise histírica são consideradas as interrupções ocorridas em determinados locais e num determinado período de tempo. A análise preditiva, por sua vez, determina o comportamento do sistema a longo prazo, combinando taxas de falhas dos componentes e a duração de reparo, restauração e chaveamento para diferentes equipamentos e sistemas de distribuição. Considerando que estes fatores são, por natureza, aleatírios, é necessário utilizar valores médios calculados a partir das distribuições de probabilidade desses eventos, ou seja, através da análise histírica. Desse modo é possível calcular índices como, a taxa de falha média (FIC) e a duração acumulada das falhas ou indisponibilidade (DIC) para cada ponto de carga.
Entre os métodos existentes para análise preditiva da confiabilidade de sistemas elétricos pode-se citar a probabilidade condicional, conjuntos mínimos de corte e o processo de Markov.
Nesse trabalho será apresentada uma ferramenta computacional para análise preditiva da confiabilidade de alimentadores de distribuição que utiliza o método de Markov para o cálculo do FIC e DIC de cada ponto de carga existente.
O maior desafio desse trabalho foi estabelecer uma interface automática e padrão entre as informações disponíveis no banco de dados da empresa concessionária e o mídulo computacional capaz de representar a topologia da rede, sendo isso fundamental para a análise de confiabilidade em distribuição, considerando o elevado número de componentes (linhas, chaves, transformadores, etc) que compõem um alimentador.

References:

[1] ANEEL - Agência Nacional de Energia Elé́trica, Resolução 24 / 2000, Brasil, 2000;
[2] Brown, R. E., "Electric Power Distribution Reliability", ABB Inc., Raleigh, North Carolina, 2002.


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