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“Um Novo Modelo de Planejamento da Expansão do Sistema de Distribuição para Atender as Exigências Regulatórias Brasileiras”. Motivação. Nova regulamentação do setor elétrico brasileiro, em especial PRODIST - Procedimentos de Distribuição :

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“Um Novo Modelo de Planejamento da Expansão do Sistema de Distribuição para Atender as Exigências Regulatórias Brasileiras”

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Motivação

  • Nova regulamentação do setor elétrico brasileiro, em especial PRODIST - Procedimentos de Distribuição :
  • Conjunto de documentos que normatizam e padronizam as atividades técnicas relacionadas ao funcionamento e desempenho dos sistemas de distribuição de energia;
  • Módulo 2 – Planejamento da Expansão do Sistema de Distribuição: PDD - Plano de Desenvolvimento da Distribuição.
  • http://www.aneel.gov.br/area.cfm?idArea=82

2

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Motivação

  • Em termos gerais, o planejamento deve:
  • Avaliar quando e onde investir no sistema elétrico;
  • Avaliar a qualidade de fornecimento;
  • Detectar (prever) problemas e indicar soluções técnicas;
  • Adequar a rede elétrica às exigências regulatórias;
  • Analisar as opções de investimento com enfoques técnicos, econômicos e ambientais.
  • Propor ações que tornem a transmissão de energia mais eficiente. Exemplo: Diminuição das perdas técnicas.

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Objetivo

  • Novo modelo e software de apoio à tomada de decisões para os estudos de planejamento da expansão:
  • Considerando múltiplos objetivos;
  • Integração dos métodos de valorização econômica aos indicadores técnicos de desempenho;
  • Incorporação dos riscos regulatórios referentes às transgressões dos indicadores de tensão e de continuidade.

4

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SDAT

SDMT

SED

SDBT

Relevância no ContextoRegulatório

  • Módulo 2 do PRODIST: Planejamento do Sistema Elétrico

Rede de Subtransmissão

Suprimento

Subestação de

distribuição

Rede Primária

Consumidor

primário

Transformador

de Distribuição

Rede Secundária

Ramal de Ligação

5

Medidor de Energia

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Relevância no ContextoRegulatório

  • PRODIST – SED (Subestações de Distribuição) & SDMT (Sistema de Distribuição de Média Tensão):
  • Compreendem as subestações de distribuição (SED) e alimentadores primários (SDMT);
  • Horizonte de estudo de 10 anos para as SED e 5 anos para o SDMT com periodicidade anual;
  • Carga considerada p/ os períodos de ponta e fora de ponta.

6

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Relevância no ContextoRegulatório

  • Plano de Desenvolvimento da Distribuição - PDD:
  • Deve ser enviado anualmente para todas as distribuidoras
  • Abrange: Planos de obras dos sistemas de AT, MT e BT; lista de obras realizadas no ano anterior e análise crítica

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Relevância no ContextoRegulatório

  • Base de Remuneração:
  • Valor dos ativos físicos da concessionária atualizados na data da revisão tarifária periódica;
  • Líquida de depreciação, descontados todos os ativos que estão incluídos nos custos operacionais da Empresa de Referência;
  • Adoção dos planos de investimentos declarados no PDD a cargo das distribuidoras;
  • Se o planejamento realizado ser inferior ao reconhecido no ciclo tarifário anterior, aplica-se um redutor na parcela B referente ao ciclo corrente.

8

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AspectosGerais do Planejamento

  • Análise da rede com o crescimento da carga;
  • Avaliação das áreas carentes de reforços.
  • Proposição de Obras de Expansão e Melhoria.

9

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Proposição das Obras

  • Alternativas e Planos de Obras:
  • Ações Operacionais: otimização da rede elétrica e equipamentos existentes;
  • Obras & Ações para Melhoria da Confiabilidade: não necessariamente ampliam a capacidade de atendimento mas viabilizam a redução da quantidade e duração das interrupções;
  • Obras de expansão: agregam capacidade de atendimento adicional ao sistema elétrico.

10

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Proposição das Obras

Alternativas e Planos de Obras:

11

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CustosModulares

  • Custo Modular: Refere-se a uma unidade de custo dado em R$/unidade que inclui as despesas de compra e instalação do equipamento, ou linha de alta tensão;
  • Taxa anual de operação e manutenção (O&M);
  • Taxa anual de depreciação.

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Valoração dos Benefícios

  • Perdas
    • Perdas de Energia
    • Perdas de Demanda
    • Benefícios:

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Valoração dos Benefícios

  • Carregamento de Trecho
    • Benefícios:

Onde:

(*Trecho mais carregado no pat. de maior carregamento)

(*Mesmo trecho da rede pai)

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Valoração dos Benefícios

  • Queda de Tensão (Ganho de Mercado)

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IndicadoresEconômicos

Taxa de Rentabilidade Inicial do Investimento – TRII:

Na qual:

BT 1º ano: Benefício econômico total auferido pelas obras no 1º ano de operação [$];

CA: Custo Anualizado (durante a vida útil da obra), referente ao respectivo investimento global [$];

I: Investimento total associado à obra [$];

FRC: Fator de recuperação do capital.

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IndicadoresEconômicos

Relação Benefício/Custo:

Na qual:

INVpres: Investimento total na data presente [$]; B/C: Índice benefício/custo.

BENpres: Benefício total na data presente [$]; AR: Ano limite para análise;

Inva: Investimento total para o ano a [$]; n: Ano da análise;

bena: Benefício total para o ano a [$]; i: T. de atualização do capital;

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IndicadoresEconômicos

Período de Retorno:

Na qual:

IEXTpres: Investimento total na data presente por extrapolação [$];

inva: Investimento total para o ano a [$];

i: Taxa de atualização do capital;

n: Ano da análise.

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slide19

IndicadoresEconômicos

Custos Marginais de Expansão:

Na qual:

a: Ano de estudo;

h: Horizonte de estudo;

ΔIa: Investimentos no sistema para o ano a [$];

ΔPa: Acréscimo de demanda para o ano a [MW];

j: Taxa de atualização do capital (%).

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IndicadoresEconômicos

IAS – Índice de Aproveitamento de Subestação:

Na qual:

DM : Demanda máxima em MVA

TCA : Estimativa de crescimento anual de carg. máx. atendida pela SE

PTI : Potencia total instalada em MVA

(Nota Técnica nº183/2006 [ANEEL])

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x2

ZÓTIMO (PL)

ZÓTIMO (PI)

x1

Enumeração Implícita (Método de Balas)

  • Surge com a necessidade de modelagem dos problemas através de variáveis de decisão:
  • Cada variável pode assumir o valor 0 ou 1;
  • Aplicada ao problema de priorização corresponde a “realizar” ou “não realizar” a obra.

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slide22

Forward

Backtrack

VariáveisLivres

VariáveisLivres

Enumeração Implícita (Método de Balas)

A cada Iteração entre o problema Mestre e Escravo executa-se o algoritmo:

Inicialmente, todas as variáveis estão no valor 0;

Fixar uma variável livre no valor 1;

Resolver o subproblema com as demais variáveis livres;

Fixar a mesma variável no valor 0 e repetir o processo.

22

slide26

Conclusão

  • - Criação de diversas alternativas viáveis (árvore de possibilidades de obras de expansão);
  • - Possibilidade criações de árvore de alternativas por regionais;
  • Realizar o plano de obras, sob um montante de investimentos específico (Restrição: Orçamento anual);
  • Adequação as exigências impostas pelo órgão regulador.

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slide27

Obrigado!

Marcus R. Carvalho

marcus@daimon.com.br

Daimon Engenharia e Sistemas Ltda

www.daimon.com.br