Previsão de Carga

Previsão de Carga em Sistemas de Distribuição

CASTRO, J. L. S.; FISCHER, D.R.; OLIVEIRA, C.A.S.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica

Universidade Federal de Santa Maria

Santa Maria – RS, Brasil.

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Resumo – A análise das cargas conectadas à rede de distribuição, tanto quanto a avaliação de crescimento, decrescimento ou estagnação das mesmas é indispensável para a correta manutenção do fornecimento de energia elétrica. No setor elétrico pode-se afirmar que as concessionárias, permissionárias ou cooperativas de energia elétrica devem preservar uma base de dados atualizada a respeito às cargas instaladas em suas redes. Sendo estas informações, imprescindível para conduzir o planejamento de futuros investimentos no sistema, com o intuito de conservar o atendimento de qualidade aos consumidores existentes e de garantir que consumidores futuros possam se conectar à rede, sem detrimento para a mesma. Nesta avaliação de carga é necessário considerar os horizontes de curto, médio e longo prazo.

Palavras Chave – Previsão de carga, Horizontes de previsão, Crescimento de carga, Planejamento de investimentos, Modelos para previsão.

I – INTRODUÇÃO

Nos dias de hoje, de forma em geral, a energia elétrica deixou de ser somente para conforto, e sim de uma necessidade para o desenvolvimento de um país e de todos os setores. A energia elétrica é fundamental para o crescimento dos distritos industriais e chegando até na agricultura, pois atualmente cada vez todos os sistemas e processos se tornam mais automatizados, consequentemente surge a necessidade do uso desta fonte de energia.

Desta forma, é fundamental que as concessionárias de energia elétrica e demais empresas fornecedoras de energia estejam atentas ao consumo e os tipos de cargas que estão sendo conectados ao sistema elétrico de distribuição. Para isso, a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) regulamenta, na Seção 2.1 do Módulo 2 dos Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional (PRODIST), quais os parâmetros que devem ser usados pelas distribuidoras na previsão de demanda.

Sendo assim, tem-se a como um dos principais pilares das distribuidoras de energia elétrica o estudo e previsão da demanda períodos horizontes de abrangência, coleta de informações e pontos de interesse [1].

Neste estudo em questão serão abordados os procedimentos da ANEEL, onde estabelece a previsão de cargas, considerando os Sistemas Elétricos de Distribuição (SEDs). Da mesma forma, será realizada uma análise na metodologia dos modelos matemáticos mais utilizados nessa análise.

II – REGRAS GERAIS DETERMINADA PELA ANEEL

As principais características do Módulo 2 do PRODIST, a ANEEL estabelece e caracteriza os critérios a serem seguidas. O objetivo destes critérios é orientar as distribuidoras sobre os estudos de previsão carga de médio e longo prazo, para que estas informações estejam disponíveis no banco de dados para acesso aos consumidores clientes. [1].

Os planos municipais de previsão de carga devem estar alinhados com os planos regionais de desenvolvimento e planejamento setorial. Desta forma, as concessionárias de energia elétrica, devem estarem preparadas para suportar estas possíveis incremento de carga no sistema elétrico de distribuição e atender de forma adequada [1].

Em relação à escolha de modelos matemáticos para as definições de previsões de carga, a ANEEL deixa a critério das distribuidoras. Porém, os resultados dos modelos devem estar sujeitos à validação da agência regulamentadora. Os dados utilizados para o estudo e as previsões de demandas realizadas, devem ser guardadas pelas distribuidoras por um tempo mínimo de dez anos [1].

Referente ao fator de potência medido em subestações, a distribuidora de energia deve adotar o seu valor baseando-se em informações técnicas. Na falta destes critérios, a distribuidora deve utilizar o limite do fator de potência de acordo com o qual é definido no Módulo 8, que trata sobre a Qualidade da Energia Elétrica (QEE). E, como último critério [1].

Em cada tipo de sistema de distribuição, há uma série de procedimentos para a construção dos estudos de previsão de demanda, que são determinados pela ANEEL. Tais procedimentos devem ser ressaltados e obedecidos pelas distribuidoras em seus estudos.

O sistema de distribuição brasileiro está segmentado, basicamente em Sistema de Distribuição de Alta Tensão (SDAT), Sistema de Distribuição de Média Tensão (SDMT) e Sistema de Distribuição de Baixa Tensão (SDBT). O SDAT abrange as classes de tensão igual ou acima de 69kV e menor ou igual a 230kV. Já, o SDMT, compreende as faixas de tensão acima de 1kV até 44kV. Enquanto que o SDBT abrange os níveis de tensão iguais ou inferiores a 1kV [1].

1. PROCEDIMENTOS PARA O SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE ALTA TENSÃO (SDAT)

Na realização de estudos de previsão de demanda relacionados ao SDAT, as distribuidoras devem obedecer às seguintes condições atribuídas pela ANEEL.

A primeira condição afirma que a previsão de demanda nas barras do SDAT deve fornecer as informações necessárias ao planejamento das linhas e subestações que possui uma interação com a rede básica, com as Demais Instalações de Transmissão (DIT), com outras distribuidoras, centrais geradoras e unidades consumidoras atendidas pelo SDAT [1]. Ou, de outro modo, diz-se que o estudo deve servir como base para que novos investimentos sejam realizados no sistema com a finalidade de suportar o crescimento.

Na construção dos estudos de previsão de demanda, devem ser analisadas as seguintes condições:

1. O horizonte de previsão é de dez anos, com periodicidade anual, devendo um novo estudo ser realizado a cada ano;
2. A carga é caracterizada pela demanda de potência ativa e demanda de potência reativa;
3. As estimativas de carga devem ser realizadas para um cenário de referência;
4. A carga deve ser considerada em patamares de carga leve, média e pesada;
5. A geração distribuída deve ser considerada;
6. Os estudos do planejamento setorial;
7. Os pontos de interesse são as barras secundárias das subestações de conexão com a rede básica e com as DIT; as barras de conexão das instalações de centrais geradoras, de unidades consumidoras e de demais distribuidoras atendidas pelo SDAT; e as barras primárias das subestações de distribuição [1].

1. PROCEDIMENTOS PARA O SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE MÉDIA TENSÃO (SDMT)

Na realização de estudos de previsão de demanda relacionados ao SDAT, as distribuidoras devem obedecer às seguintes condições atribuídas pela ANEEL.

A primeira condição afirma que a previsão de demanda nas barras do SDMT deve fornecer as informações necessárias ao planejamento das redes e linhas de distribuição, além de permitir a avaliação do volume de obras necessárias ao seu reforço, ampliações e correções diversas [1]. De forma que, a estimativa da demanda se torna o primeiro passo em prejuízo do planejamento de reforços e/ou expansão das redes.