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Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica Professor: Paulo Roberto Costa Silva E-mail: pr@task.com.br ENGENHARIA ELÉTRICA – GRADUAÇÃO EMENTA 1. ESTRUTURA DA INDÚSTRIA DE ENERGIA ELÉTRICA 2. REPRESENTAÇÃO DAS REDES DE ENERGIA ELÉTRICA 3. LINHAS DE TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO 4. FERRAMENTAS DE SIMULAÇÃO 5. PLANEJAMENTO E OPERAÇÃO 6. COORDENAÇÃO DO ISOLAMENTO 7. MONITORAMENTO E DIAGNÓSTICO DE FALHAS EM EQUIPAMENTOS Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica Planejamento e Operação Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica Linhas de Transmissão e Distribuição Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica Expansão de redes Planejamento de Sistemas Eletro-Energéticos • Definição: • O processo de planejamento pode ser definido como a análise sistemática e ordenada de informações com o objetivo de subsidiar a tomada de decisões • O planejamento de um Sistema de Energia Elétrica significa chegar a uma solução de compromisso entre a minimização dos custos de investimentos e operação, e o atendimento a padrões pré-estabelecidos: • De continuidade do suprimento • De qualidade do produto final (padrão de regulação de tensão e frequência) • O principal estudo das áreas de Planejamento e Operação está relacionado às expansões de redes Linhas de Transmissão e Distribuição Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica Expansão de redes Planejamento de Sistemas Eletro-Energéticos • Planejamento de Sistemas de Potência é uma atividade extremamente complexa, envolvendo vários agentes, englobando horizontes distintos de análise Linhas de Transmissão e Distribuição Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica Expansão de redes Objetivos dos Estudos da Expansão da Transmissão • Determinar, ao longo do período de planejamento, os meios de conexão das fontes de geração aos centros de carga de modo que a transmissão da energia seja feita da forma mais econômica e confiável possível • A expansão da transmissão deve ser estabelecida de forma robusta o suficiente para que os agentes de mercado tenham livre acesso à rede, possibilitando um ambiente propício para a competição na geração e na comercialização de energia elétrica • Integração entre os diversos elementos do sistema elétrico para garantir estabilidade e confiabilidade à rede • Interligação entre as bacias hidráulicas e regiões com características hidrológicas heterogêneas de modo a otimizar o uso da água • Integração energética com os países vizinhos como forma de otimizar os recursos e aumentar a confiabilidade do sistema Planejamento da Expansão Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica Linhas de Transmissão e Distribuição Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica Expansão de redes Planejamento da Expansão da Transmissão • Horizontes dos estudos: Longo Prazo Médio Prazo Curto Prazo Linhas de Transmissão e Distribuição Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica Expansão de redes • Estudos de Longo Prazo (30 Anos): • Composição futura do parque gerador e os principais troncos e sistemas de transmissão • Plano Nacional de Energia – PNE • Estudos de médio (10 anos): • Evolução do mercado, disponibilidade das fontes energéticas , impactos ambientais • Plano Decenal de Expansão de Energia – PDE • Estudos de curto Prazo (5 anos): • As conclusões dos estudos de curto prazo consistem no Programa de Expansão da Transmissão – PET, elaborado anualmente pela EPE Planejamento da Expansão da Transmissão Linhas de Transmissão e Distribuição Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica Expansão de redes • Estudos necessários ao planejamento do sistema de transmissão: • Fluxo de Potência: • Regulação de Tensão, Carreg. do Sistema • Fluxo de Reativos e Perdas, etc • Condição de cargas máx., média e mínima • Regime normal e em emergências • Curto – Circuito: • Correntes e Potências de Curto Circuito • Estudos de Proteção Planejamento da Expansão da Transmissão • Estabilidade: • Avalia a capacidade do sistema de suportar condição de carga, mudança de estado e impactos • Regimes Permanente, Transitório e Dinâmico Linhas de Transmissão e Distribuição Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica Expansão de redes • Transitórios Eletromagnéticos : • Surtos de tensão e níveis de isolamento • Estudos de Confiabilidade: • Avalia a capacidade do sistema de manter o serviço com a perda de componentes Planejamento da Expansão da Transmissão • Estudos Especiais: • Estudos de Controle, Limites de Cargas, Reserva de Transformadores, Priorização de Obras, etc... • Estudos necessários ao planejamento do sistema de transmissão: Linhas de Transmissão e Distribuição Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica Expansão de redes Planejamento da Expansão da Transmissão • Divisão dos Estudos em SEP Linhas de Transmissão e Distribuição Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica Expansão de redes Planejamento da Expansão da Transmissão • No planejamento da expansão do sistema de transmissão brasileiro é adotada a premissa de para avaliação de alternativas tecnicamente equivalentes para integração de instalações de conexão • Segundo o qual é escolhida aquela de menor custo global de investimentos, consideradas: • As instalações de conexão de responsabilidade do acessante • Os reforços nas redes e/ou linhas de distribuição e transmissão • Os custos das perdas elétricas Linhas de Transmissão e Distribuição Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica Expansão de redes Planejamento da Expansão da Transmissão • Etapas: • Preparação de dados: Mercado • Formulação de alternativas: A partir da Topologia e dados de mercado • Pré-seleção de alternativas: Alternativas muito onerosas são eliminadas • Estudos elétricos: Análise técnica do desempenho das alternativas pré- selecionadas • Estudos econômicos: Análises econômicas, envolvendo a avaliação de custos e benefícios das alternativas, a fim de selecionar aquelas de menor custo global • Avaliação final: Seleção das alternativas de custo mínimo, sustentada nas análises de custos e benefícios Linhas de Transmissão e Distribuição Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica Expansão de redes Planejamento da Expansão da Transmissão • Objetivo: • Definir uma sequência de reforços e ampliações de projetos de transmissão • Garantir níveis adequados de qualidade e confiabilidade com menores custos possíveis • Considerar o crescimento do mercado e a entrada de novas capacidades de geração Linhas de Transmissão e Distribuição Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica Expansão de redes Planejamento da Expansão da Transmissão • Etapas de Desenvolvimento das Análises Socioambientais Linhas de Transmissão e Distribuição Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica Expansão de redes Planejamento da Expansão da Transmissão • Ferramentas de simulação: • Planejamento e Operação • ANAREDE – Análise de Redes Elétricas • ANATEM – Simulação de Transitórios Eletro-mecânicos • PacDyn – Análise Oscilações Inter-áreas e RSS • ANAFAS: Análise de Faltas Assimétricas (curto-circuito) • FLUPOT: Fluxo de Potência Ótimo • HARM: Análise de Corrente Harmônicas • Confiabilidade • NH2 - Simulação Probabilística e Confiabilidade • CONFINT: Confiabilidade de Sistemas Hidrotérmicos Linhas de Transmissão e Distribuição Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica Expansão de redes Planejamento da Expansão daTransmissão • Ferramentas de simulação: • Planejamento da Expansão • ANASIN – Planejamento da Expansão de Longo-Prazo (DC) • PLANTAC – Planej. Transmissão com Rede AC e Confiabilidade • BDCUSTOS: Banco de Dados de Custeio Investimentos da Transmissão • Integração de Ferramentas via Banco de Dados • SAPRE - Sistemas de Análise e Planejamento de Redes Elétricas Linhas de Transmissão e Distribuição Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica Conceito Planejamento da Expansão da Transmissão • Qual é o maior estudo (problema) das áreas de Planejamento e Operação? • Exemplo: Problema => • Transmissão de 3.000 MW a 2.000 km • CA ou CC? Próxima Aula • Unidade IV • Próxima aula teórica: • Planejamento e Operação • Planejamento da Expansão da Distribuição • Planejamento da Operação • Conceitos de Segurança em SEP • Sugestão: • Ver Fontes de Leitura na Ementa do Curso • Boa Noite! Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica
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