MONITORAMENTO DE LIMITES DE INTERCÂMBIOS SISTÊMICOS PARA GARANTIR A SEGURANÇA ELÉTRICA NO SIN

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1 MONITORAMENTO DE LIMITES DE INTERCÂMBIOS SISTÊMICOS PARA GARANTIR A SEGURANÇA ELÉTRICA NO SIN Victor Luís G. Marchesini Fonseca* ONS Décio Nunes Teixeira Junior Leonardo Corrêa Fontella ONS Elisa de Oliveira Monteiro ONS RESUMO DO ARTIGO: O Sistema Interligado Nacional (SIN) em seu processo de expansão tem se tornado mais robusto porém cada vez mais complexo do ponto de vista da operação. Devido às características do sistema, grandes blocos de energia fluem sazonalmente entre as regiões para garantir a otimização energética. Anteriormente, com o sistema menos complexo, os requisitos de estudos eram simplificados e os limites de intercâmbios eram estáticos, o que facilitava a sua implementação e o seu monitoramento. No entanto, na configuração atual do SIN, os requisitos de análises estão cada vez mais rebuscados, com necessidade de atualização mais frequente e dependendo de um número cada vez maior de variáveis dinâmicas, o que impõe o uso de novas tecnologias para o cálculo de limites elétricos de transmissão, para o uso na operação. A nova abordagem implicou reformular processos e integrar equipes, criando diferentes frentes de aplicação de recursos já existentes na empresa e aperfeiçoando a operação. A sala de controle recebe continuamente dados do sistema de supervisão e documentos normativos com procedimentos estabelecendo as regras e condicionantes dos limites de intercâmbios. A metodologia desenvolvida e apresentada neste trabalho permitiu que o processo de produção de informações a partir de múltiplos dados fosse possível e mais ágil neste nível de complexidade, subsidiando a avaliação das condições de operação para a tomada de decisão em tempo real. PALAVRAS-CHAVE: Limite, Segurança, Intercâmbio, Sistema, Estudo, Cálculo 1/15

2 MONITORAMENTO DE LIMITES DE INTERCÂMBIOS SISTÊMICOS PARA GARANTIR A SEGURANÇA ELÉTRICA NO SIN 1. INTRODUÇÃO O momento atual traz questões de grande relevância para as atividades do Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), dentre as quais destaca-se o crescimento acelerado da importância da transmissão de energia elétrica. Esta condição impõe desafios cada vez maiores e complexos para a operação do sistema e para integração e o uso racional de fontes de energia, estas distantes dos grandes centros de consumo e de fontes intermitentes de energia (eólica e solar). O ONS vem ao longo dos últimos anos enfrentando novos desafios, impondo a necessidade do desenvolvimento e da implantação de novas estratégias e recursos do seu sistema de supervisão e controle, que dispõe de ferramentas modernas e avançadas para o apoio ao processo decisório na operação. Nas próximas seções, discutir-se-á a evolução da metodologia adotada para monitorar os intercâmbios entre regiões, o seu desenvolvimento tecnológico e o envolvimento das equipes. 2. O PROCESSO DA OPERAÇÃO O processo da operação será apresentado nos subitens a seguir para apresentar como os limites de intercâmbios entre regiões são estabelecidos nas etapas do planejamento da operação elétrica, em seguida, o grau de complexidade a ser considerado e, por último, o monitoramento e o controle realizado em tempo real pelos centros de operação do ONS Planejamento e programação da operação elétrica do SIN Para cumprir as atribuições de execução do planejamento e da programação da operação elétrica, bem como do despacho centralizado da geração do Sistema Interligado Nacional SIN, o ONS realiza estudos elétricos no sentido de preservar a segurança operativa e promover a otimização da operação do sistema eletroenergético em busca do menor custo para a operação. Os estudos elétricos são realizados de forma sequencial, considerando horizontes de médio e de curto prazo, possibilitando a permanente atualização das diretrizes e ações definidas em cada um. Nos estudos são utilizados os recursos de geração e transmissão já existentes, considerase a previsão de carga e o cronograma para a entrada em operação de novos equipamentos e instalações de transmissão e de geração, programados para o horizonte da análise. Os limites dos fluxos de intercâmbios são estabelecidos nos estudos elétricos e buscam definir as máximas transferências de energia entre os subsistemas, através da análise do desempenho dinâmico das interligações, segundo critérios que garantam a operação do SIN com segurança. No cálculo, são considerados cenários energéticos caracterizados a partir da diversidade de regime entre as bacias hidrográficas. Para cada cenário, os intercâmbios entre os subsistemas são aumentados até que alguma violação no sistema seja encontrada, seja ela de regime permanente ou caráter dinâmico. Os resultados gerados nos estudos elétrico são utilizados para subsidiar a elaboração das Instruções de Operação (IOs) e do Programa Diário da Operação do Sistema PDO. 2/15

3 2.2. A Complexidade dos Cálculos dos Limites A inserção de elos de transmissão HVDC, geração intermitente (eólica, fotovoltaica), grandes usinas a fio d água, bem como cenários de condições hidrológicas menos favoráveis contribuem significativamente para o aumento da complexidade da operação do SIN. Esta situação requer soluções de planejamento, programação e operação cada vez mais sofisticadas demandando, por sua vez, a consideração de maior número de dados e informações para o controle da segurança da operação, o que não era verificado há alguns anos atrás. Naquele cenário eram monitorados normalmente limites de intercâmbios estáticos, o que facilitava a atividade da operação em tempo real. Na situação atual, verifica-se a necessidade de dispor, para apoio do processo decisório das equipes de tempo real, de recursos de monitoração do SIN mais avançados que executem cálculos que dependem de um maior e mais interdependente conjunto de dados. Esses recursos ou ferramentas de tempo real devem ter a capacidade de um processamento rápido e de alta disponibilidade. De forma a ilustrar o elevado grau de complexidade na definição dos limites de intercâmbio, este item apresenta um exemplo para o fluxo sistêmico FNS Fluxo Norte/Sudeste, considerado relevante para a interligação entre as regiões Norte e Sudeste do Brasil. 2.2.a Definição do Fluxo FNS Fluxo Norte/Sudeste: A interligação entre as regiões Norte e Sudeste, denominada de interligação Norte/Sul, é constituída atualmente por um sistema de transmissão composto por três circuitos em 500 kv entre as subestações de Itacaiúnas/Imperatriz, respectivamente nos estados do Pará e do Maranhão, e a subestação de Serra da Mesa, no estado de Goiás. Além deste tronco em corrente alternada, há o Bipolo Xingu-Estreito, sistema em corrente contínua com duas estações conversoras na mesma área síncrona no SIN. Esse bipolo reforça a Interligação Norte/Sul e opera em paralelo com a rede em 500 kv nos dois sentidos. O fluxo FNS Fluxo Norte/ Sudeste corresponde a transmissão de energia entre as regiões Norte e Sudeste pelo tronco em corrente alternada e está definido em instrução de operação, pertencente ao Módulo 10 [1] dos Procedimentos de Rede denominado Manual de Procedimentos da Operação MPO. O fluxo FNS está limitado em regime permanente no valor de MW para todas as condições de carga em função da capacidade nominal dos capacitores série dessa interligação. O fluxo FNS também possui limite dinâmico que pode variar de acordo com o patamar de carga, com os fluxos no Bipolo Xingu-Estreito e nos Bipolos do sistema de transmissão do Madeira, com o montante de exportação de energia da região Norte, além de fatores de redução e de condicionantes mínimos a serem atendidos. Os fatores de redução correspondem a montantes a serem deduzidos do valor do limite calculado em determinadas condições do sistema. No caso do fluxo FNS, há fatores redutores relacionados a valores de tensão de barramentos da interligação, quantidade mínima de unidades geradoras sincronizadas em usinas e estado operativo de equipamentos. Além dos fatores de redução, são definidas algumas condições mínimas, como limitação de geração de potência reativa em unidades geradoras de usinas com influência e a manutenção 3/15

4 de tensão em barramentos da interligação Norte/Sul acima de valores mínimos préestabelecidos. Adicionalmente, em alguns casos, há uma interdependência entre os fluxos sistêmicos de diferentes interligações regionais. Isto é, o fluxo máximo em cada interligação está condicionado à combinação, dos valores de fluxos em duas ou mais interligações. No exemplo em questão, o valor do fluxo FNS é uma das referências para definição do limite do fluxo de potência do sistema de transmissão em corrente alternada da UHE Itaipu. De acordo com o cenário energético, para possibilitar maximizar um determinado intercâmbio de energia, pode ser necessário restringir o fluxo de outra interligação, o que torna imprescindível o monitoramento simultâneo dos limites de ambas as interligações. Conforme observado neste exemplo, há grande quantidade de parâmetros que influenciam o limite do FNS. Verifica-se um nível de complexidade que dificulta a determinação do valor do limite pelas equipes de tempo real exclusivamente a partir da consulta às instruções de operação e leitura dos dados supervisionados via SCADA. As instruções contêm várias tabelas correlacionando diferentes variáveis de controle além de textos complementares detalhando os fatores de redução e condicionantes mínimos. Em alguns casos, há ainda a necessidade de consultar instruções de operação de outras interligações entre regiões, visto a interdependência das regras de limites estabelecidas. Ademais, a presença significativa de fontes intermites no sistema, pode levar a rápidas alterações de fluxos de energia entre regiões e provocar alterações nos respectivos limites, potencializando a necessidade de uma rápida resposta das equipes de tempo real para manter o sistema em segurança em um novo ponto de operação. Diante deste cenário foi premente a necessidade de assimilar novas tecnologias para o desenvolvimento de soluções de ferramentas de cálculo de limites elétricos de transmissão. As ferramentas possibilitaram automatizar o cálculo dos limites sistêmicos a partir das informações coletadas do sistema de supervisão do ONS, considerando as regras estabelecidas nos documentos normativos, permitindo que os operadores adotem melhores estratégias para o controle dos intercâmbios Monitoramento e o controle dos limites sistêmicos em tempo real O papel da operação em tempo real se caracteriza na execução da operação propriamente dita a partir dos insumos do Programa Diário da Operação e dos parâmetros e procedimentos advindos dos documentos operativos MPO, condicionada basicamente por variações, naturais ou forçadas, na topologia da transmissão e na disponibilidade de geração, bem como no comportamento da carga. As condições de operação em tempo real podem apresentar variações do PDO, que por sua vez demandam ações das equipes de operação para os ajustes e correções necessárias, visando preservar a integridade dos equipamentos, estruturas e terceiros, mas também a segurança da operação do sistema interligado. Este ponto contempla necessariamente o atendimento continuo dos limites de segurança sistêmicos. O Centro Nacional de Operação do Sistema (CNOS) atua, sobretudo, com uma perspectiva sistêmica no processo de operação, tendo suas ações de coordenação e controle aos Centros Regionais (COSR) baseadas na análise e na síntese dos dados e das informações recebidas 4/15

5 destes, com a prerrogativa de avaliar os impactos globais. Das várias responsabilidades formais, o CNOS faz cumprir o atendimento aos limites sistêmicos e restrições estabelecidos para os intercâmbios de energia supraregionais e internacionais, definidos nos documentos operativos. A equipe de tempo real do CNOS deve supervisionar constantemente o estado atual da Rede de Operação, analisar os reflexos das manobras executadas pelos agentes de operação e controladas pelos COSR e deve atuar, quando necessário como coordenador, para as devidas correções. Além disso, avalia constantemente o cumprimento dos parâmetros propostos no PDO visando o atendimento às metas energéticas, que buscam a sua otimização, respeitando os parâmetros de segurança elétrica estabelecidas em última forma nas IOs e condicionadas por recomendações advindas do PDO. Nos cenários energéticos de maximização da transferência de energia entre regiões, os quais o SIN opera próximo aos limites de segurança estabelecidos, variações de parâmetros tais como disponibilidade de geração (sobretudo de fontes de geração intermitente), variações de carga e desligamentos forçados ou situações de ajuste em urgência, podem provocar violações dos limites, cabendo ao CNOS coordenar e comandar seguidas ações para controle dos fluxos. Essas ações devem ser tomadas em curtíssimo prazo e por vezes envolvem dois, três ou mais centros regionais do ONS e dezenas de centros / instalações dos agentes, sendo essencial agilidade na adoção de medidas corretivas, sobretudo nas reprogramações e despachos de usinas para o controle dos intercâmbios ou ajustes na topologia da rede que resultem em alteração dos limites. Assim, ferramentas avançadas para o suporte do processo de supervisão e decisão das equipes é crucial no que tange à agilidade e precisão dada a complexidade dos cálculos. 2.3.a Exemplo de monitoramento e controle do fluxo FNS Fluxo Norte / Sudeste O exemplo a seguir refere-se ao processo de monitoramento e controle do fluxo sistêmico FNS realizado pelas equipes de tempo real do CNOS ao longo de um dia típico. Pretende-se com este exemplo demonstrar os principais fatores que influenciaram no limite do fluxo FNS, as situações operativas que demandaram ações corretivas para o controle do fluxo. O primeiro gráfico apresenta os valores do fluxo FNS e do seu respectivo limite, previstos na etapa de programação eletroenergética Fluxo FNS (MW) - Dia FNS (Previsto) Limite FNS (Previsto) Figura 1 Valores do fluxo FNS e do limite previstos na etapa da programação eletroenergética. 5/15

6 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9: :00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19: :00 22:00 23:00 O segundo gráfico ilustra os valores do fluxo FNS e do seu respectivo limite, verificados em tempo real, durante o mesmo dia Fluxo FNS (MW) Fluxo FNS (verificado) Limite FNS (verificado) Figura 2 - Valores do fluxo FNS e do limite verificados em tempo real. Observa-se que em alguns períodos do dia, o limite do FNS verificado em tempo real foi superior ao seu valor previsto na programação eletroenergética, situação provocada por alterações dos parâmetros do sistema que influenciam no limite. A partir de 01h15 verificou-se uma elevação do limite do FNS, em decorrência da redução de geração do complexo do Madeira. Esta medida operativa, acrescida de outras reduções de geração térmica nas regiões Norte e Nordeste, foi necessária devido à carga do SIN apresentar valores abaixo do previsto. Ressalta-se que com a redução de transmissão do Elo CC do Madeira, o limite do FNS passou a ser definido em função da transmissão no Elo CC Xingu- Estreito. À 01h57, foi coordenada uma redistribuição de potência entre o Elo CC Xingu-Estreito e a interligação Norte/Sul em corrente alternada de forma a controlar as tensões no tronco de 500 kv desta interligação. Esta manobra resultou na elevação do limite do FNS, uma vez que o limite voltou a ser definido em função da transmissão no Elo CC do Madeira. Cabe destacar que mesmo com a carga abaixo dos valores previstos e a redução de geração térmica na região Norte, foi mantido o intercâmbio de energia da região Norte para a região Sudeste próximo aos valores programados, explorando a geração das usinas da região norte, conforme recomendado nas diretrizes eletroenergéticas do PDO. A partir de 04h30, com a entrada natural de carga do SIN, foi coordenada a elevação de geração das usinas do complexo do Madeira para os valores programados e, consequentemente, da transmissão no Elo CC do Madeira. Com essa medida operativa, verificou-se uma redução do limite do FNS. Considerando que o fluxo FNS praticado neste horário se encontrava próximo aos valores previstos na programação, na ordem de 900MW, esta redução do limite do fluxo FNS não demandou nenhuma medida operativa de controle. 6/15

7 O limite do FNS permaneceu estável até às 08h37, quando houve mudança do patamar de carga do SIN para valores superiores à MW. Neste instante, o limite do FNS se elevou, permitindo explorar o intercâmbio de energia da região Norte para a região Sudeste em valores superiores ao previstos na etapa de programação. Entre 09h17 e 19h20 foram observadas alterações no valor do limite do fluxo FNS, entre (+) 100 MW e (-) 300 MW, provocadas por alterações dos fatores de redução: tensão na SE Serra da Mesa e montante de exportação de energia pela região Norte. Às 17h00, houve uma violação de curta duração do limite do FNS durante rampa de redução de carga nos Submercados Norte e Nordeste. A violação foi rapidamente eliminada com redução de geração na região norte. As 22h57, houve mudança do patamar de carga do SIN para valores inferiores à MW, reduzindo o limite do FNS. De forma a atender ao novo limite, foi efetuada redução de geração em usinas da região norte. Ressalta-se que, neste mesmo horário, foi necessário elevar geração na região sudeste de forma a não comprometer o controle de frequência do sistema. O exemplo apresentado acima evidencia que ao longo do dia ocorreram diversas alterações do limite do fluxo FNS em função das alterações dos diversos parâmetros utilizados no cálculo do limite. Em alguns casos, verificou-se diferenças significativas entre o limite verificado em tempo real e o limite previsto na programação eletroenergética. Cabe ressaltar que simultaneamente, as equipes de tempo real monitoram e controlam os limites de todas as interligações. Este exemplo abordou apenas o controle do fluxo da interligação Norte/Sul. As ferramentas de monitoramento dos limites sistêmicos apresentam o resultado do limite e os principais parâmetros de cálculo, de forma instantânea, permitindo às equipes de tempo real a adoção das melhores estratégias para o controle dos fluxos sistêmicos. 3. FERRAMENTAS 3.1. A Rede de Gerenciamento de Energia - REGER O ONS implantou a Rede de Gerenciamento de Energia (REGER) em 2013 [2]. O projeto REGER apresenta um leque de funcionalidades que atendem aos centros de operação do ONS. O SAGE- CEPEL foi adotado como EMS (Energy Management System) e SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition). O PI System foi escolhido para ser o sistema oficial de histórico da operação. Embora o PI tenha sido concebido para historiar a operação, há vários recursos complementares desenvolvidos pelo fornecedor (Osisoft) e o ONS passou a aplicar e assimilar boa parte destes em seus processos. 7/15

8 Snapshot Agentes Aquisição de Dados PI Server SAGE-CEPEL (EMS e SCADA) Archive (Histórico da Operação) Usuários Figura 3 - Arquitetura do sistema de supervisão e controle do ONS. Com a entrada do SAGE e do PI em todos os centros do ONS, o CNOS atravessou um período de amadurecimento até alcançar o padrão atual de processo e aproveitamento dos novos recursos tecnológicos desenvolvidos nestes sistemas. Esta fase de evolução constante trouxe melhorias para a forma como os limites sistêmicos são calculados. As primeiras abordagens para se tratar os limites sistêmicos foram através do Visor de Cálculos no SAGE, onde o usuário era capaz de inserir cálculos, inequações simples e chamar funções. O Visor de Cálculos é largamente utilizado no ONS, no entanto, a crescente complexidade das regras de definição dos limites sistêmicos requer mais flexibilidade e maior abrangência, o que demandou pesquisa de novas soluções. Para contornar as limitações existentes, a equipe do CNOS começou a explorar alternativas usando o Excel, o Lua SAGE e o PI System A Evolução do uso das ferramentas 3.2.a O Excel Uma das primeiras estratégias para calcular os limites foi através do PI Datalink. Este é um suplemento no Excel que permite ao usuário ler os dados de operação. Com os dados, o usuário pode manipulá-los livremente utilizando expressões matemáticas em planilhas/códigos. A solução atendeu às necessidades do tempo real durante certo período, entretanto, a impossibilidade de historiar os resultados, o desempenho aquém do desejado para tempo real e multiplicidade de arquivos das diferentes áreas, dificultando o controle de versão, mobilizaram a equipe a procurar outras possibilidades. 3.2.b Lua Lua é uma linguagem de script que possibilita programação orientada a objetos, programação procedural, programação orientada a dados e descrição de dados. É uma forma simples e versátil 8/15

9 de se implementar algoritmos, aliada a um bom desempenho. Foi aplicada inicialmente no SAGE para desenvolvimento interno, entretanto, passou-se a utilizá-la em cálculos do tempo real, de forma a complementar as funcionalidades do visor de cálculo. O usuário pode desenvolver funções com lógicas mais complexas aproveitando todos os recursos de uma linguagem de programação como, por exemplo, if, switch case, expressões algébricas, variáveis auxiliares etc. As funções criadas podem ser chamadas no Visor de Cálculos do SAGE e o resultado externado em pontos de cálculos dinâmicos [3]. Figura 4 Trecho de código em Lua para o cálculo do limite do fluxo Bateias-Ibiúna. Por fazer parte do próprio sistema de supervisão, as saídas dos cálculos podem ser visualizadas em telas do próprio SAGE, que já fazem parte da rotina operacional da sala de controle, sem a necessidade de novos visores ou ferramentas. O SAGE apresenta, de modo geral, excelente performance e a linguagem Lua, por estar inserida no mesmo ambiente, responde com a mesma rapidez. Além de ser veloz, existe um controle de versões para alterações no arquivo fonte. A aplicação desta tecnologia trouxe avanços importantes para o trabalho na sala de controle do CNOS. Entretanto, alguns pontos de fragilidade merecem atenção. O código de todas as funções feitas em Lua no SAGE estão em um único arquivo, que é compartilhado e pode ser alterado por colaboradores de todos os centros do ONS. Se por um lado essa característica facilita a unicidade e a disseminação de conhecimento pelas equipes, por outro dificulta o controle de alterações, uma vez que cada usuário pode alterar não somente suas funções, como também a de outros. Ainda, como outras linguagem de programação, qualquer caractere mal inserido ou problemas de sintaxe geram erros que afetam não somente uma determinada função, como todas as outras no Visor de Cálculos. Assim, tendo em vista que alguns cálculos são atualizados frequentemente e que cada atualização envolve o risco de indisponibilizar os resultados do Visor de Cálculos, optou-se por procurar outras alternativas, que fossem mais práticas para atualização, intuitivas e não propagassem eventuais erros a outros cálculos. 3.2.c PI AF O PI AF/Analysis é o recurso mais recente utilizado para cálculos dos limites sistêmicos no ONS. O PI System, é uma base temporal onde o usuário pode acessar um conjunto de valores históricos da operação fornecendo como dado de entrada um identificador (tag) e uma ou mais estampas de tempo. 9/15

10 Uma de suas ferramentas auxiliares, o PI AF PI Asset Framework é um repositório único, complementar à base histórica, cujo objetivo é permitir ao usuário construir estruturas hierárquicas, baseadas em objetos e atributos. Diferentemente dos dados historiados, os quais são armazenados em uma estrutura temporal, o AF é formado por uma base relacional. O AF permite que tags, fórmulas, strings ou valores constantes sejam vinculados a um determinado objeto ou ativo na forma de atributos. Em outras palavras, em lugar de usar somente os identificadores das tags para organizar e encontrar dados, é possível trabalhar com uma estrutura mais amigável, que se aproxima mais da realidade da estrutura de operação, associando pontos de medição historiados a objetos. Cada objeto é representado no AF como elemento em uma árvore hierárquica. Na figura seguinte é possível visualizar a distribuição dos objetos no AF. Figura 5 Lista de elementos no AF que representam os limites sistêmicos calculados. Ademais, o PI AF conta com um serviço que permite a construção de cálculos que podem ser executados continuamente ou periodicamente, o PI Analysis. O Analysis é hoje a ferramenta mais utilizada no CNOS para executar os cálculos dos limites sistêmicos. Atributos de um ou vários elementos podem ser utilizados como parcelas dos cálculos. O resultado das operações lógicas e matemáticas pode ser atribuído a tags ou outros atributos. A figura abaixo é um exemplo de cálculo. Figura 6 Cálculo do Limite Tucuruí Xingu. O conjunto Analysis/AF é versátil na elaboração e programação de cálculos, seu design e concepção são user friendly, permitindo melhor organização, facilidades de inserção e manutenção dos elementos. Além de trabalhar com nós e atributos, o PI AF trabalha com tabelas 10/15

11 de uma forma muito similar à busca em banco de dados, utilizando a linguagem SQL. Como a maioria dos documentos normativos utilizam tabelas, este recurso permitiu maior agilidade e facilidade na hora de elaborar os cálculos. O CNOS foi o primeiro centro do ONS a utilizar o Analysis na sala de controle para cálculos em tempo real e esta prática tem agregado grande valor às atividades desempenhadas. Um único comando select em uma tabela substitui centenas de decisões lógicas if ou else, tornando a organização enxuta e de fácil entendimento. É possível observar através das figuras anteriores que o AF/Analysis apresenta-se de forma muito intuitiva para o usuário, já que a interface gráfica tem muitos recursos visuais. Não é necessário ter conhecimento profundo de programação e a curva de aprendizado para o uso é mais rápida quando comparada com outros instrumentos de cálculos. Além de ser intuitiva, a ferramenta trouxe grande agilidade ao processo de criação e manutenção dos limites sistêmicos. Alterações de regras de limites por mensagens operativas ou instruções de operação são rapidamente assimiladas e implementadas no sistema. Por meio do AF é possível associar dados às tags do PI, que podem ser exibidos em displays elaborados em componentes de visualização do PI System, como o PI Vision ou PI Processbook, por exemplo. Figura 7 - Arquitetura do sistema de supervisão e controle do ONS Requisito de Alta Disponibilidade Os recursos tecnológicos desenvolvidos para apoiar a operação dos limites sistêmicos devem atender critérios de alta disponibilidade tonando-se indispensável orientar a arquitetura de tecnologia à confiabilidade e continuidade. 11/15

12 A linguagem lua, conforme descrito no item 3.2.b, está inserido dentro do SAGE e, portanto, beneficia-se de toda a arquitetura robusta e redundante preparada para o sistema de supervisão e controle. O PI AF, assim como os cálculos em Lua, funciona sob um sistema desenvolvido de alta disponibilidade. O sistema foi desenvolvido por meio de scripts Power Shell e utilitários da própria Osisoft. 4. CONCLUSÃO As práticas adotadas pelo ONS trouxeram benefícios visíveis para a operação. O processo de monitoramento e controle envolvendo os limites sistêmicos tornou-se ainda mais efetivo, confiável, integrado e acompanhou a evolução da complexidade elétrica dos fluxos entre as regiões. O PI System e a linguagem Lua no SAGE permitiram a fácil implementação ou edição de cálculos e tomadas de decisão rápidas e confiáveis na sala de controle, fidedignas às Instruções de Operação. As tabelas seguintes sintetizam as vantagens e principais resultados obtidos. Principais Vantagens Possibilidade de desenvolvimento em código para criação de cálculos Centenas de cláusulas lógicas são manipuladas e organizadas com facilidade e automatismo Resultados são historiados Interface de edição amigável Velocidade na implantação (1 dia) Permite versionamento dos cálculos Resultados gráficos Alarmes sonoros e visuais Acesso via aplicação ou navegador Alta disponibilidade dos recursos de hw e sw Complementar ao Sistema de Supervisão e Controle Principais Resultados Limite Calculado Complexidade (nº decisões lógicas) Ordem de Grandeza do Fluxo Recebimento do Nordeste GW Fluxo Norte-Sul GW Fluxo no Elo CC Xingu-Estreito 10 4 GW Fluxo no Elo CC Madeira 15 6 GW Geração de Itaipu 10 7 GW Fluxo Bateias-Ibiúna 10 2 GW Fluxo Ibiúna-Bateias 10 2 GW Fluxo Xingu - Tucuruí 10 4 GW Recebimento do Sudeste GW Itaipu no corte 30 3 GW 12/15

13 Além dos benefícios de ordem prática que impactaram diretamente a atividade fim do ONS, a solução estimulou e exigiu maior integração entre diferentes áreas. Destacam-se os resultados a seguir. As informações historiadas foram incorporadas às rotinas de Pós-Operação, reproduzindo com maior exatidão as decisões da operação em tempo real. Sob outra perspectiva, as áreas de operação conseguem identificar com mais facilidade possíveis melhorias no processo do controle dos fluxos sistêmicos, realimentando a área de Análise e Procedimentos e, consequentemente, todo o processo. A área de tecnologia aumentou sua interação com as áreas de operação no que diz respeito à assimilação de novas funcionalidades, instruções de uso, aproveitamento otimizado dos recursos de tecnologia, cadastro em base de dados, preparação do ambiente para os cálculos e manutenção dos limites dos fluxos sistêmicos. A figura a seguir sintetiza o fluxo do processo de implantação dos limites sistêmicos, destacando as principais atividades. Figura 8 Fluxo de trabalho do monitoramento dos limites sistêmicos. 13/15

14 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Operador Nacional do Sistema Elétrico, Módulo 10, [2] Operador Nacional do Sistema Elétrico, Certificado de Aceitação Inicial da Fase 1 do REGER, Rio de Janeiro, [3] R. Ierusalimschy, W. Celes and L. H. de Figueiredo, Lua: about, [Online]. Available: [4] Operador Nacional do Sistema Elétrico, Módulo 2, Submódulo 2.7, [5] Operador Nacional do Sistema Elétrico, Orientações Estratégicas, [Online]. Available: [6] Operador Nacional do Sistema Elétrico, Módulo 6, [7] Operador Nacional do Sistema Elétrico, Módulo 23, BIOGRAFIAS DOS AUTORES VICTOR LUÍS G. MARCHESINI FONSECA graduou-se em Eng. Elétrica em Sist. de Potência pela Universidade Federal de Minas Gerais em 2014, com graduação sanduíche na Drexel University. Trabalhou a partir de 2014 como Eng. Trainee no ONS na Gerência de Infraestrutura, atuando nas áreas de Supervisão e Controle, Telecomunicações, Segurança Cibernética e Redes no COSR-S. Em 2016 foi transferido para o CNOS como Eng. Júnior, quando assumiu funções de desenvolvimento de aplicativos de apoio à sala de controle, Manutenção do Histórico da Supervisão e de funcionalidades do Sistema de Supervisão e Controle. vlfonseca@ons.org.br Fone: (61) LEONARDO CORRÊA FONTELLA graduou-se em Eng. Elétrica em Sist. de Potência pela Universidade Federal do Rio de Janeiro em Trabalha na empresa Operador Nacional do Sistema Elétrico - ONS, atuando na área de Pós-Operação no desenvolvimento de análises e informações consolidadas do resultado da operação do SIN, realimentando as demais áreas do ONS, agentes do setor elétrico e a sociedade em geral. No ONS também atuou na área de Pré- Operação no desenvolvimento do Programa Diário de Operação e apoiando as equipes de tempo real na execução da operação eletroenergética do SIN. fontella@ons.org.br Fone: (61) /15

15 DÉCIO NUNES TEIXEIRA JUNIOR graduou-se em Eng. Elétrica pela Universidade Federal Universidade de Brasília. Trabalha na empresa Operador Nacional do Sistema Elétrico - ONS, atuando na área de Análise e Procedimentos para a Operação do CNOS/COSR-NCO no desenvolvimento de análises e informações para a integração de empreendimentos ao SIN. No ONS também atuou na área de Pré-Operação do CNOS/COSR-NCO no desenvolvimento do Programa Diário de Operação, na área de Operação em Tempo Real do CNOS e na área de Normatização do CNOS/COSR-NCO na elaboração dos documentos operativos do Manual de Procedimentos da Operação Módulo 10 dos Procedimentos de Rede. decio@ons.org.br Fone: (61) ELISA DE OLIVEIRA MONTEIRO Graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade de Brasília em 2016, com graduação sanduíche na University of Manchester. Trabalhou a partir de 2016 como engenheira trainee no Operador Nacional do Sistema Elétrico na Gerência de Tempo Real do CNOS/COSR-NCO, atuando na modelagem de aplicativos de análise de segurança de sistemas elétricos e desenvolvimento/manutenção de aplicativos dinâmicos de apoio à operação. Em 2018 ingressou na empresa EDP Brasil, atuando como engenheira de operação no Centro de Operação da Geração. elisa.monteiro@edpbr.com.br Fone: (27) /15