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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”
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
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. 3
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
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
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
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 7
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
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
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
Proposição das Obras Alternativas e Planos de Obras: 11
CustosModulares • Custo Modular: Refere-se a uma unidade de custo dado em R$/unidade que inclui as despesas de compra e instalação do equipamento, ou linha de alta tensão; • Taxa anual de operação e manutenção (O&M); • Taxa anual de depreciação. 12
Valoração dos Benefícios • Perdas • Perdas de Energia • Perdas de Demanda • Benefícios: 13
Valoração dos Benefícios • Carregamento de Trecho • Benefícios: Onde: (*Trecho mais carregado no pat. de maior carregamento) (*Mesmo trecho da rede pai) 14
Valoração dos Benefícios • Queda de Tensão (Ganho de Mercado) 15
IndicadoresEconômicos Taxa de Rentabilidade Inicial do Investimento – TRII: Na qual: BT 1º ano: Benefício econômico total auferido pelas obras no 1º ano de operação [$]; 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. 16
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; 17
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. 18
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 (%). 19
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]) 20
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. 21
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
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. 26
Obrigado! Marcus R. Carvalho marcus@daimon.com.br Daimon Engenharia e Sistemas Ltda www.daimon.com.br