FATORES DE SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO E HÁBITOS DE CONSUMO Nathália

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA 
CENTRO ARARANGUÁ 
NATHÁLIA LEDRA 
 FATORES DE SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO 
E HÁBITOS DE CONSUMO 
ARARANGUÁ 
2018 
1 INTRODUÇÃO 
 Devido a crescente demanda de eletricidade, faz-se necessário conhecer o seu 
padrão de consumo de forma detalhada. O desenvolvimento de uma análise da demanda 
de energia através de perfis de carga auxilia o planejamento do setor energético, tanto do 
ponto de vista técnico quanto econômico, visando à qualidade de entrega de energia, 
cálculos de perdas, previsão de demanda, estudos para cálculos de níveis de tensão 
futuros, tarifa e investimentos por parte das distribuidoras e concessionárias de energia, 
propiciando a alocação otimizada de recursos no planejamento de operação e expansão 
da malha de distribuição 
 Visto isso, o presente relatório irá expor, comparar e discutir a demanda de energia 
elétrica da turma 2018/1 da disciplina de Transmissão e Distribuição de Energia do curso 
de Engenharia de Energia da Universidade Federal de Santa Catarina – Centro 
Araranguá. Para tal, cada aluno descreveu seus hábitos de consumo através de duas 
planilhas no Microsoft Excel, uma contendo os hábitos em dias de semana e outra 
contendo os hábitos em dias de final de semana. A partir das planilhas pode-se obter as 
curvas de carga individuais e coletivas para os dois dias, e por fim pode-se calcular os 
fatores convencionais dos sistemas de distribuição, tais como: demanda média diária, 
demanda máxima, fator de demanda, demanda coincidente da turma, demanda não 
coincidente da turma, fator de utilização, fator de carga, fator de diversidade da turma, 
fator de coincidência da turma, diversidade de carga e fator de contribuição para cada 
indivíduo. 
 Este relatório visa apresentar os dados coletados, e os parâmetros calculados, 
possibilitando uma análise dos mesmos, bem como contribuir para o entendimento do 
estado da arte estudada. 
2 PERFIS DE CARGA 
 O desenvolvimento de curvas de carga é fundamental para o planejamento 
estratégico de distribuição de energia, pois a partir deste é possível conhecer o perfil da 
demanda diária por energia elétrica das unidades consumidoras, conhecimento este que 
produz subsídios para a concessionária realizar uma previsão de contratação de 
demanda, principalmente na ponta, buscando maior eficiência do sistema e garantia do 
suprimento seguro e confiável da rede. Para maior conhecimento do assunto em questão, 
foram calculadas as curvas de cargas individuais e da turma, resultando sem seus perfis 
de carga, as quais serão descritas a seguir. 
2.1 PERFIL DE CARGA INDIVIDUAL 
 Foram desenvolvidos dois perfis de carga individuais, o primeiro baseado meus 
hábitos de consumo em um dia da semana e o segundo baseado nos hábitos de consumo 
em um dia de final de semana. 
 2.1.1 Perfil de carga em um dia de semana 
 No gráfico 1, o qual é referente à demanda de carga em um dia da semana, pode-
se observar que a demanda máxima se dá às 22:30, e atinge o consumo de 8,6 kW, 
entretanto há outro pico no gráfico às 8:00, com 8,1 kW de potência consumida. 
Comparando estes dados com a tabela de consumo desenvolvida, pode-se concluir que 
os horários de pico de demanda de carga se dão quando o chuveiro elétrico está ligado. A 
partir destes dados também pode-se calcular a demanda média neste dia, que resultou 
em 650,27 W. 
 2.1.2 Perfil de carga em um dia de final de semana 
 
 Analisando o gráfico 2, o qual é referente à demanda de carga em um dia de final 
de semana, pode-se observar que a demanda máxima se dá às 20:45 e atinge o consumo 
de 8,3 kW, o outro pico no gráfico se dá às 8:30, com 7,1 kW de potência consumida. 
Comparando estes dados com a tabela de consumo, novamente o pico de demanda se 
dá quando o chuveiro elétrico está ligado. A partir destes dados também pode-se calcular 
a demanda média neste dia, que resultou em 481,9 W. 
2.2 PERFIL DE CARGA COLETIVA 
 Após a junção dos dados de consumo de todos os membros da turma 2018/1 da 
disciplina de Transmissão e Distribuição de Energia, pode-se gerar a curva de carga diária 
para um dia de semana e para um dia de final de semana, as quais podem ser 
observadas a seguir. 
 2.1.1 Perfil de carga em um dia de semana 
 Após análise do gráfico 3, o qual consiste na curva de carga baseada no consumo 
energético da turma em um dia de semana, pode-se observar que a demanda máxima se 
dá entre 7:15 e 7:30 da manhã, com a demanda máxima de 28718,5 W. Também 
observa-se que a partir das 19:00 há um aumento na demanda de carga, possivelmente 
causada pelo retorno dos estudantes para seus domicílios. A partir destas informações 
também calculou-se que a demanda média diária desta turma é de 8.573,12 W em um dia 
letivo. 
 
 2.1.2 Perfil de carga em um dia de final de semana 
 A partir das planilhas também pudemos obter o gráfico 4, o qual ilustra a curva de 
carga da turma em questão construída com base nos dados de consumo energético em 
um dia de final de semana. Através de cálculos foi obtido o valor da demanda média de 
9.900,67 W e também observou-se que o pico de demanda se dá em torno das 19:00 com 
a demanda de 39.462,1 W. Notamos também outra elevação da demanda perto do meio 
dia, possivelmente pelo uso de aparelhos como forno elétrico, forno de micro-ondas, 
liquidificador para o preparo do almoço. 
3 FATORES CONVENCIONAIS DOS SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO 
 A partir das curvas de carga e dos dados coletados nas planilhas, também pode-se 
calcular os fatores convencionais de distribuição individuais e coletivos. 
3.1 FATORES INDIVIDUAIS 
 3.1.1 Demanda média diária 
 Para o calculo da demanda média diária individual, realizou-se a divisão das 24 
horas do dia em 96 intervalos de 15 minutos. Sendo assim, a demanda média diária fora 
calculada a partir da soma das demandas de cada período, dividindo este resultado pelo 
número de períodos. Como resultado temos que a demanda média individual para um dia 
da semana é de 650,27 W e para um dia de semana é de 481,9 W. 
 3.1.2 Demanda máxima 
 Demanda máxima é o maior valor que as potências elétricas ativas ou reativas 
atingem, solicitadas ao sistema elétrico pela parcela da carga instalada em operação na 
unidade consumidora, durante um intervalo de tempo especificado. Observou se que a 
demanda máxima em um dia de semana é de 8,6 kW, já para um dia de final de semana é 
de 8,3 kW. 
 3.1.3 Carga total Instalada 
 Carga total instalada é a soma das potências nominais dos equipamentos elétricos 
instalados na unidade consumidora, em condições de entrar em funcionamento. A carga 
total é fixa para ambos os dias em um valor de 24200 W. 
 3.1.4 Fator de demanda (FD) 
 Segundo a resolução normativa no 414 de 9 de setembro de 2010 da ANEEL, o 
fator de demanda é a razão entre a demanda máxima num intervalo de tempo 
especificado e a potência instalada na unidade consumidora. 
Dia de semana Dia de Final de Semana
Demanda média diária (W) 650,27 W 481,9 W
Dia de semana Dia de Final de Semana
Demanda máxima diária (W) 8,6 kW 8,3 kW
Dia de semana 
Demanda máxima diária (W) 24,2 kW
 A partir desta equação pode-se obter que para um dia de semana o FD é de 
0.35768 para um dia de semana e de 0.34673 para um dia de final de semana, estes 
valores demonstram que essa relação fora próxima para ambos os dias. 
 3.1.5 Fator de Carga (FC) 
 Ainda de acordo com a resolução a normativa no 414 de 9 de setembro de 2010 da 
ANEEL, o fator de carga é definido como sendo a razão entre a demanda média e a 
demanda máxima da unidade consumidora ocorridas no mesmo intervalo de tempo 
especificado. Também se pode afirmar, que o fator de cargaé a razão entre a energia 
ativa consumida e a energia máxima que poderia ser utilizada em um dado intervalo de 
tempo. 
 Visto isso, calculou-se que para um dia de semana o fator de carga é de 0.0751 e 
para um dia de final de semana é de 0.057432. Estes valores demonstram que 
demonstrou que o sistema individual tem sua carga consideravelmente distante do pico 
na maior parte do tempo nos dois dias analisados, e esse fator se dá, pois, os picos estão 
relacionados com a utilização, principalmente, do chuveiro elétrico, que possui potência 
nominal bastante superior aos demais equipamentos instalados. 
Dia de semana Dia de Final de Semana
Fator de Demanda 0.35768 0.34673
Dia de semana Dia de Final de Semana
Fator de Carga 0.0751 0.057432
3.2 FATORES COLETIVOS 
3.2.1 Demanda Máxima Coincidente 
 
 A demanda coincidente de um dado conjunto de cargas, num dado instante de 
tempo, é a soma das demandas individuais naquele instante de tempo. A demanda 
máxima, em via de regra, não corresponde a soma das demandas máximas individuas 
dos consumidores, visto que normalmente, nem todos os consumidores tem sua demanda 
máxima de consumo no mesmo instante de tempo. A partir disto, calculou-se a máxima 
demanda coincidente, a qual se deu a partir do maior valor de demanda coletiva em um 
intervalo de tempo específico, tendo valores de 28.718,5 W em um dia de semana em 
torno das 7:15 da manhã e de 39.462,1 W para o final de semana às 19:00. 
Demanda às 7:15 da manhã em 
um Dia de semana 
Demanda às 19:30 em um dia 
de Final de Semana
Nathália Ledra 343W 103W 
Amanda Ferreira 15.000W 11.910W 
Djéssica Steiner 4.600W 3.680W 
Jaymara Chagas 275W 1.755W 
João Ferreira 65W 1.680W 
Julia Cesino 6.060W 6.435W 
William T. F. 325W 1.723W 
Renan Conte 155W 171W 
Telmo Freitas 90W 7.710W 
Hanna Itamaro 65W 155W 
Maurício Rosa 360W 180W 
Kamille Beatriz 0W 0W 
Manoel dos Santos 1.380W 3.960W 
Demanda Máxima Coincidente 
(W) 
28.719W 39.462W 
3.2.2 Demanda Máxima Não Coincidente 
 Diferentemente da demanda coincidente, a demanda não coincidente é a soma das 
máximas demandas individuas, independentemente do período em que ocorreram, 
resultando em 93.954,1 W no dia de semana e 89.836,1 W no final de semana. 
3.2.3 Fator de Utilização 
 O fator de utilização é a razão da demanda máxima coincidente de um sistema, 
pela capacidade nominal (de potência) deste sistema. 
 
 
 Para o cálculo do fator de utilização considerou-se que o sistema suporta o fluxo de 
potência de 75 kW. O valor assumido é dentre a análise dos valores disponibilizados pelo 
grupo neoenergia COSERN. 
Demanda Máxima em um Dia 
de semana 
Demanda Máxima em um dia 
de Final de Semana
Nathália Ledra 8.656W 8.391W 
Amanda Ferreira 15.000W 12.650W 
Djéssica Steiner 4.600W 5.130W 
Jaymara Chagas 7.155W 6.755W 
João Ferreira 8.395W 9.235W 
Julia Cesino 7.050W 6.435W 
William T. F. 4.058W 3.978W 
Renan Conte 8.435W 8.455W 
Telmo Freitas 9.400W 7.710W 
Hanna Itamaro 4.065W 4.765W 
Maurício Rosa 8.690W 8.620W 
Kamille Beatriz 3.650W 3.752W 
Manoel dos Santos 4.800W 3.960W 
Demanda Não Coincidente 
Máxima (W) 
93.954W 89.836W 
! 
! 
 Estes valores indicam que o sistema não está sobrecarregado. 
3.2.3 Fator de Diversidade 
 Define-se como fator de diversidade do conjunto de carga como a relação entre a 
soma das demandas máximas das cargas e a demanda máxima do conjunto. Ou seja, o 
fator de diversidade é a relação entre a demanda máxima não coincidente e a demanda 
máxima coincidente. 
! 
! 
3.2.4 Fator de Coincidência 
FUsemana =
28718,5
75000
= 0,382913
FUfinaldesemana =
39462,1
75000
= 0,526161
Dia de semana Dia de Final de Semana
Fator de Utilização 0,382913 0,526161
F .Diversidadesemana =
93954,1
28718,5
= 3,271
F .Diversidadefinaldesemana =
89836,1
39462,1
= 2,276
Dia de semana Dia de Final de Semana
Fator de Diversidade 3,271 2,276
 O fator de coincidência consiste na relação entre a demanda máxima total do 
sistema, pela soma das demandas máximas individuais das várias subdivisões do 
sistema. Ou seja, é a relação inversa ao fator de diversidade. 
3.2.5 Diversidade de Carga 
 Diversidade de carga é a diferença entre a soma dos picos de duas ou mais cargas 
individuais e o pico da carga total. 
3.2.6 Fator de Contribuição 
 O fator de contribuição de cada uma das cargas do conjunto é definido pela 
relação, em cada instante de tempo, entre a demanda da carga considerada e sua 
demanda máxima. 
Dia de semana Dia de Final de Semana
Fator de Coincidência 0,3057 0,4394
Dia de semana Dia de Final de Semana
Diversidade de Carga 65.236 W 50.374 W
Fator de contribuição (C) em 
um Dia de semana 
Fator de contribuição (C) em 
um dia de Final de Semana
Nathália Ledra 0,03963 0,0123
Amanda Ferreira 1,00000 0,9415
Djéssica Steiner 1,00000 0,7173
Jaymara Chagas 0,03849 0,2598
João Ferreira 0,00774 0,1819
Julia Cesino 0,85957 1,0000
William T. F. 0,08011 0,4331
Renan Conte 0,01838 0,0202
Telmo Freitas 0,00957 1,0000
Hanna Itamaro 0,01599 0,0325
Maurício Rosa 0,04143 0,0209
Kamille Beatriz 0,00000 0,0000
Manoel dos Santos 0,28750 1,0000
Fator de contribuição (C) em 
um Dia de semana 
Fator de contribuição (C) em 
um dia de Final de Semana
4 CONCLUSÃO 
 A partir dos resultados obtidos, pode-se realizar diversas análises referentes ao 
meu padrão de consumo energético e ao padrão de consumo da turma 2018/1 da 
disciplina de Transmissão e Distribuição de Energia. 
 	 O perfil de carga individual mostra que a máxima demanda energética se dá em 
um dia da semana, no período noturno, com o consumo de 8,6 kW. Entretanto quando 
comparamos este valor com a demanda máxima de um dia de final de semana, vimos 
quentes valores são próximos, visto que o a demanda máxima em um dia de final de 
semana é de 8,3 kW e também acontece no período noturno. Já no perfil de carga 
coletiva, observamos que o pico de demanda em um dia de semana acontece em torno 
das 7:15, com com a demanda máxima de 28718,5 W, o que se difere do horário de pico 
de um dia de final que semana, que se dá em torno das 19:00 com a demanda de 
39.462,1 W. 
	 Analisando os fatores convencionais individuais, concluímos que o consumo 
energético em um dia de final de semana é inferior ao dia de semana. Além disso, o baixo 
valor do fator de demanda (longe do número 1) indica que toda a potência instalada é 
raramente utilizada. Já o fator de carga, o qual é um índice adimensional que varia de 0 a 
1, e quanto mais próximo de 1, melhor a eficiência energética da instalação, indicou que 
a instalação possui baixa eficiência energética, visto que apresentou valores abaixo de 
0,1 para os dois dias.
	 Com os fatores coletivos, podemos verificar que o grupo apresentou uma 
demanda máxima coincidente de quase o triplo de sua demanda máxima coincidente, ou 
seja, poucos indivíduos do grupo possuíam a sua demanda máxima no mesmo horário 
de pico. Já os valores obtidos para o fator de utilização, indicam que o sistema não está 
sobrecarregado, visto que os valores se encontram a baixo de 1 (0,3829 e 0,526). O fator 
de diversidade e o fator de coincidência indicam novamente que poucos indivíduos do 
grupo possuíam a sua demanda máxima no mesmo horário de pico, e isto se intensifica 
em dias de semana. Outro fator atrelado a esta informação é a diversidade da carga, que 
também apresentou-se maior em um dia de semana, pois é neste dia que a maior 
demanda não-coincidente da turma acorre. 
	 Com o cálculo do fator de contribuição, podemos verificar quais alunos 
contribuíram mais para o atingir carga no sistema. No dia de semana foram a Amanda 
Ferreira ea Djéssica Steiner, já no final de semana foram o Manoel Santos, o Telmo 
Freitas e a Julia Cesino. Já a pessoa que menos contribuiu para ambos os dias foi a 
Kamille Beatriz.