PROGRAMA DE PESQUISA & DESENVOLVIMENTO

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1 A CELESC Distribuição S.A., concessionária do serviço público de distribuição de energia elétrica, disponibiliza para conhecimento o saldo da conta e os projetos do Programa de Pesquisa e Desenvolvimento, conforme determina o Manual de Pesquisa e Desenvolvimento de 2012 da ANEEL, por meio da Resolução Normativa n. 504/2012 ANEEL. Segue abaixo quadro com os Projetos encerrados entre janeiro de 2013 e dezembro de 2013: Projeto /2010 Título AVALIAÇÃO DAS ELASTICIDADES-PREÇO DA DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA NOS HORIZONTES DE CURTO E LONGO PRAZOS. Período 24 MESES 28/03/2011 ATÉ 27/03/2013 Objetivo O projeto tem como objetivo o desenvolvimento de metodologia que vise a avaliação qualitativa e quantitativa do impacto de uma eventual variação nos preços finais de energia elétrica no mercado de energia e, consequentemente, na receita total da Celesc. O resultado do desenvolvimento desta metodologia deverá permitir à empresa direcionar seu processo de tomada de decisão, embasando tecnicamente a previsão de energia e demanda para um horizonte de um ciclo de revisão tarifária, além de sustentar discussões técnicas com o órgão regulador para a elaboração do mercado do ano teste. Para tanto, a metodologia levará em conta a avaliação de modelos econométricos distintos, como os modelos de regressão por equações simultâneas e os modelos cointegrados do tipo VAR (vetores autoregressivos), ambos baseados em séries históricas de consumo e demanda por classes ou modalidades tarifárias, cointegradas a séries de tarifas médias, renda per capita, produto interno bruto, produção industrial, preços de eltrodomésticos e outras. As elasticidades-preço e renda serão obtidas diretamente deste modelo, observando-se seu caráter de longo prazo, uma vez que deverão ser considerados valores anuais de consumo e demanda máxima para um longo horizonte histórico, dependendo das séries disponíveis. Além disso, fará parte deste projeto a avaliação das elasticidades de curto prazo, seja pela avaliação do perfil de carga dos consumidores, seja por uma pesquisa de intenções, posses e hábitos de consumo, a ser realizada com grande consumidores, obtendo-se assim, de forma empírica, avaliações da sensibilidade de alguns tipos de clientes ao preço da energia. Desta forma, o projeto deverá oferecer: - Identificação e estimação de modelos econométricos para a avaliação auto-regressiva e causal do consumo e da demanda por energia elétrica na área de concessão da Celesc. Devem ser avaliados os modelos de regressão simultânea e aqueles cointegrados, também conhecidos como modelos VAR, aplicados a séries históricas de consumo e demanda, juntamente com variáveis macroeconômicas significativas para o poder explicativo do modelo. As elasticidades-preço e renda da demanda por energia elétrica serão obtidas em um enfoque de longo prazo, observando-se o comportamento

2 Descrição Técnica do consumidor em um horizonte de reavaliação estratégica de suas matrizes energéticas. - Pesquisa aplicada e inovadora de um modelo heurístico para a estimativa das elasticidades-preço de curto prazo, baseado em observações e análises do perfil diário e mensal do consumo de energia para consumidores de diversas classes e atividades econômicas. Devem ser consideradas as variações médias nos perfis de consumo para os períodos de ponta em relação aos períodos de fora-ponta, além das variações de consumo nos períodos sazonais secos e úmidos. - Pesquisa de opinião direcionada a grandes consumidores de energia, de forma a avaliar empiricamente os resultados obtidos pelos modelos em horizontes de curto e longo prazos. Neste tópico, devem ser selecionados consumidores em estratos subdivididos por critérios de uso final da energia elétrica, avaliando a "eletro-intensividade" dos processos produtivos, a relevância da eletricidade nos custos dos produtos ou serviços, a sua matriz energética e os as expectativas de preços de energéticos substitutos. - Desenvolvimento de um sistema computacional que implemente os modelos especificados no projeto, permitindo à Celesc a manutenção dos dados e a reavaliação periódica dos resultados. Desta forma, a empresa contará com uma ferramenta de análise e previsão dos mercados de energia e demanda em horizontes de curto e longo prazos, intrinsecamente à avaliação das elasticidades, orientando desta forma uma estratégia mais eficiente e aderente ao seu mercado consumidor. No contexto da reestruturação do setor elétrico e com o advento dos processos periódicos de revisão tarifária, surgem oportunidades de adequação dos produtos e serviços oferecidos pelas concessionárias de distribuição de energia elétrica através do melhor conhecimento do comportamento de seus consumidores. A busca por uma estrutura tarifária justa, na qual cada cliente assuma os custos por ele causados ao sistema, necessita de uma avaliação criteriosa para sua implantação. A investigação deve procurar identificar os riscos e as oportunidades que a distribuidora pode incorrer devido a alterações em sua estrutura tarifária. Evidentemente, os consumidores de maior porte, que detém as maiores faturas, são aqueles que podem causar impactos mais significativos na receita da distribuidora. Também é fato que os maiores clientes são aqueles que podem optar por seu fornecedor de energia ou mesmo pela migração para outros níveis de tensão, podendo causar perda de parte do faturamento de distribuidora. A maior parte do consumo de energia do Grupo A é industrial e, portanto, uma redução nos custos com eletricidade pode implicar no aumento de competitividade e, por conseguinte, na ampliação do mercado, resultando em aumento de consumo de energia elétrica. Os consumidores de menor porte, que em contrapartida detêm as menores faturas, são aqueles que impactam menos significativamente a receita, embora sejam em maior número. Estes clientes, contudo, não podem escolher seu fornecedor de energia, mas podem adotar medidas de redução de consumo, principalmente devido a crises econômicas, variações na renda per capita, variações nos preços de energéticos substitutos e de

3 eletrodomésticos, e outros. Devido a esta situação, faz-se importante uma avaliação criteriosa do impacto que uma alteração nos custos de energia poderia acarretar sobre o consumo deste mercado, principalmente através de um estudo aplicado das elasticidades-preço e renda da demanda por energia na área de concessão da Celesc. Investimento R$ R$ ,96 Entidades CELESC DISTRIBUIÇÃO S.A. DAIMON Projeto /2010 Título PLANEJAMENTO DE REDE DISTRITAL DE GERAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA SUSTENTÁVEL. Período 24 MESES 28/03/2011 ATÉ 27/03/2013 Objetivo O objetivo geral da presente proposta é planejar a integração de tecnologias alternativas de geração de energia elétrica, que utilizem fontes renováveis (lixo e esgoto, inclusive), em uma rede de distribuição distrital, assegurando sustentabilidade na geração e distribuição de energia, no uso da água e no tratamento de resíduos. Além das tecnologias alternativas, a rede de distribuição deve ter um fornecedor principal de energia elétrica - a CELESC - para garantir o suprimento. Por comodidade, essa rede será referida simplesmente como rede distrital de tecnologias sustentáveis. As tecnologias previstas incluem a geração de energia elétrica a partir de fontes primárias de energia renovável, tais como eólica, térmica solar, fotovoltaica e maré-motriz, bem como a geração de energia elétrica e calor útil (cogeração) a partir da gaseificação de matéria orgânica, como biomassa, esgoto e lixo urbano. Para se atingir este objetivo, considera-se o Parque Sapiens e arredores como modelo de distrito urbano com as características anteriormente descritas. Este distrito se localiza no norte da Ilha de Santa Catarina e tem população estimada de pessoas, formando um conjunto de consumidores com diferentes perfis de demanda, tais como residências, instalações comerciais e indústrias leves de alta tecnologia. Pretende-se que os desenvolvimentos deste projeto sirvam de referência para outros agrupamentos urbanos. O objetivo geral se desdobra nos seguintes objetivos específicos: 1. Mapear detalhadamente os resíduos urbanos e as fontes renováveis disponíveis no distrito para geração de energia elétrica; 2. Rever o estado da arte de tecnologias sustentáveis de geração de energia elétrica, bem como analisar crítica e exaustivamente (com base na sua capacidade de geração, estabilidade e qualidade da energia gerada) as tecnologias que possibilitem o efetivo aproveitamento dos resíduos e fontes renováveis identificadas; 3. Estudar o comportamento operacional de cada uma das tecnologias sustentáveis, tanto em operação isolada como integradas na rede distrital de tecnologias sustentáveis; 4. Avaliar a aplicação destas tecnologias em uma situação real, considerando-se suprir parte da demanda do distrito do Parque Sapiens através da rede distrital de tecnologias sustentáveis;

4 Descrição Técnica 5. Planejar um centro (local ou remoto) de gerenciamento e supervisão responsável pela monitoração, despacho econômico, controle da geração e da qualidade da energia gerada através da rede distrital de tecnologias sustentáveis; 6. Desenvolver, na forma de workshop composto de palestras e minicursos, atividades de formação de recursos humanos internos nos parceiros no projeto (UFSC, CERTI e CELESC); 7. Desenvolver a percepção da comunidade da importância dos cuidados na geração e uso de energia, como parte das atividades de integração do Parque Sapiens com a comunidade local. Este projeto enfoca os temas prioritários para investimento em P&D da ANEEL Fontes Alternativas de Geração de Energia Elétrica e Planejamento de Sistemas de Energia Elétrica. Distritos urbanos entremeados por ecossistemas delicados, como observado na Ilha de Santa Catarina, tendem a exigir cada vez mais o uso eficiente, racional e econômico de recursos naturais, principalmente água e fontes renováveis de energia. Os resíduos gerados pela atividade humana de tais distritos (lixo e esgoto) requerem também tratamento igualmente eficiente e econômico. Assim, uma estratégia de desenvolvimento sustentável destes distritos deve, necessariamente, levar em conta tanto o uso dos recursos naturais como o tratamento dos resíduos, além de considerar aspectos como a proteção do meio ambiente e das reservas naturais de água, o atendimento das necessidades sociais, geração de empregos e minimização de custos econômicos. As diretrizes de sustentabilidade do Parque Sapiens, localizado em um distrito de quinze mil habitantes no norte da Ilha de Santa Catarina, está em consonância com essas necessidades. Através de sua direção, gerou-se uma demanda de P&D para o Departamento de Engenharia Mecânica da UFSC para apoio ao planejamento e desenvolvimento de uma matriz energética sustentável, integrada em uma rede de distribuição, para o Parque com base nos recursos naturais ali disponíveis. O desenvolvimento proposto neste projeto enfoca um distrito urbano desse tipo e envolve: i) o mapeamento da sua demanda de energia elétrica, já considerando aspectos de conservação de energia, e do potencial de geração a partir de fontes renováveis; ii) a disponibilidade dos sistemas tecnológicos de conversão de energia e tratamento de resíduos, e dos sistemas de monitoração, despacho econômico, e controle da geração e da qualidade da energia através de um centro (local ou remoto) de gerenciamento e supervisão; iii) e a busca de metodologias que otimizem os custos de produção e/ou operação e manutenção, buscando aumentar sua competitividade comercial. Assim, o projeto proposto visa o estudo e pesquisa da integração de fontes alternativas de geração de energia elétrica em uma rede de distribuição distrital alimentada por um grande fornecedor (por exemplo, concessionária local), visando suprimento sustentável de energia para distritos urbanos próximos de ecossistemas. As tecnologias previstas incluem a geração de energia elétrica a partir de fontes primárias de energia renovável, tais como eólica, térmica solar, fotovoltaica e marémotriz, bem como a geração de energia elétrica e calor útil (cogeração) a partir da gaseificação de matéria orgânica, como biomassa, esgoto e lixo

5 urbano. Algumas perguntas a serem respondidas pelo projeto são: 1. Quais as melhores alternativas para aumentar a geração de energia com fontes renováveis dadas as características nacionais representadas pelo distrito escolhido? 2. Quais os investimentos que resultam em maior eficiência energética final? Quais os esquemas de organização e controle de geração que resultam em melhor custo benefício? Centralização da geração e utilização mais eficiente ou completa descentralização da geração em sistemas mais baratos? 3. Como deve ser o investimento e em qual deverá ser o cronograma para desenvolver estas fontes? 4. Como deve ser feito o gerenciamento em tempo real da demanda e do mix de geração vindo de cada fonte? 5. Como pode ser feita a quantificação e tarifação do consumo de um conjunto de fontes renováveis? 6. Quais são os incetivos que poderiam aumentar o mercado para estas fontes renováveis? Estas questões ficam mais bem determinadas ao se delimitar a aplicação do projeto a um caso específico real, para o qual o distrito do Parque Sapiens serve de exemplo. Tal distrito possui aplicações residenciais, comerciais e de indústria leve de alta tecnologia, representando um laboratório isolado com as dimensões de um distrito e com enfoque em eficiência e sustentabilidade energética, o que está de acordo com as diretrizes do próprio Parque Sapiens. Os desenvolvimentos deste projeto servirão de modelo para outros agrupamentos urbanos. Neste projeto, busca-se abordar o desenvolvimento de energias renováveis associando este desenvolvimento com a sustentabilidade na geração de energia elétrica, a reciclagem e destruição de resíduos, o reaproveitamento de água e a proteção ao meio ambiente. Esta forma de satisfação das necessidades de energia elétrica atende as principais demandas de sustentabilidade de centros urbanos. Ressalta-se que sustentabilidade não se relaciona apenas com energias renováveis, mas com o uso eficiente e racional das fontes disponíveis. Esta é uma demanda de importância mundial, principalmente nas áreas urbanas entremeadas por ecosistemas delicados, como é o caso da Ilha de Santa Catarina. A importância destes desenvolvimentos não se refere apenas à obtenção e gerenciamento da energia, mas deve envolver também a comunidade técnica e as populações usuárias. Isto ficou bem exposto na declaração da Prof. Maria da Graça Carvalho, UTL-Portugal, assessora da Presidência da Comissão Europeia, durante as Jornadas de Energia que se realizaram em outubro de 2008 em Portugal, de que "as alterações climáticas exigem uma mudança na forma como produzimos, armazenamos e distribuímos energia, mas significa também que a energia poderá dar a muitos a oportunidade de desempenhar um papel mais activo na sua produção e se beneficiarem do seu valor". Este projeto abrangerá também o envolvimento e esclarecimento da comunidade local sobre o valor e os cuidados na geração e uso da energia elétrica. No âmbito deste projeto, serão atendidos os seguintes Subtemas Prioritários para investimento em P&D da ANEEL

6 ( Fontes alternativas de geração de energia elétrica FA01 - Alternativas energéticas sustentáveis de atendimento a pequenos sistemas isolados. FA02 - Geração de energia a partir de resíduos sólidos urbanos. FA04 - Tecnologias para aproveitamento de novos combustíveis em plantas geradoras. Planejamento de Sistemas de Energia Elétrica PL03 - Integração de geração distribuída a redes elétricas. Supervisão, Controle e Proteção de Sistemas de Energia Elétrica SC02 - Análise dinâmica de sistemas em tempo real. Qualidade e Confiabilidade dos Serviços de Energia Elétrica QC01 - Sistemas e técnicas de monitoração e gerenciamento da qualidade da energia elétrica. QC03 - Requisitos para conexão de cargas potencialmente perturbadoras no sistema elétrico. Investimento R$ R$ ,76 Entidades CELESC DISTRIBUIÇÃO S.A. CERTI Projeto /2010 Título SISTEMA PORCELÂNICO PARA SUBSTITUIÇÃO DO SISTEMA DE ISOLAÇÃO DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE MÉDIA TENSÃO. Período 24 MESES 28/03/2011 ATÉ 27/03/2013 Objetivo 1. Desenvolver e construir um sistema porcelânico que substitua cruzeta, mão francesa, demais ferragens e isolador no sistema atual de distribuição de energia elétrica em 13,8 kv, 23,8 kv e 34,5kV e exerça função de suporte mecânico e elétrico para os cabos do sistema atual. Espera-se que o sistema desenvolvido traga vantagens de isolação, resistência a intempéries, segurança, manutenção e reduzido custo em relação ao sistema atualmente empregado; 2. Obter uma geometria específica para o sistema proposto, a partir de 3 geometrias construídas e testadas. Espera-se obter geometrias para orientação da fabricação de protótipos e posteriormente fabricação em escala industrial do componente. Uma das geometrias deverá possuir desempenho otimizado; 3. Desenvolver a porcelana elétrica indicada para fabricação do componente proposto e dos componentes porcelânicos atualmente empregados na distribuição de energia elétrica de baixa, média e alta tensão. Espera-se obter material com propriedades próximas a porcelanas elétricas aluminosas (IEC 6072), porém de custo reduzido em comparação às mesmas; 4. Desenvolver compatibilidade adequada entre esmalte cerâmico e massa cerâmica empregada na fabricação do componente proposto e dos componentes porcelânicos empregados atualmente no sistema de distribuição de energia elétrica de baixa, média e alta tensão. Espera-se obter técnica industrial para melhoria da compatibilidade entre esmalte e massa cerâmica empregados atualmente. 5. Construir em escala industrial os protótipos dos sistemas projetados e

7 Descrição Técnica obter estudo de viabilidade técnica a partir da instalação e testes de campo em condições reais de aplicação. Espera-se que a construção e testes resultem em estudo de viabilidade técnica detalhada sobre o desempenho do componente. 6. Desenvolver método de Engenharia para seleção do componente proposto, o qual deverá considerar aspectos mecânicos, elétricos e ambientais para componentes de sustentação de cabos para distribuição de energia elétrica. Espera-se uma metodologia aplicável à seleção de componentes a partir das solicitações de Engenharia mapeadas no projeto. 7. Desenvolver estudo de viabilidade técnico-econômica a partir dos dados industriais e dados técnicos obtidos pela fabricação e testes envolvidos no desenvolvimento do componente. Espera-se estudo detalhado sobre viabilidade técnico-econômica sobre a aplicação do componente. 8. Instruir pessoal técnico da Celesc sobre detalhes técnicos construtivos e de aplicação do sistema selecionado, bem como detalhes econômicos envolvidos na aplicação do componente proposto. Espera-se troca de informações através de relatórios técnicos e econômicos entre a executora e o corpo técnico da Celesc sobre a fabricação e aplicação da inovação; 9. Obter registro de patente do sistema selecionado. Caso haja sucesso comprovado, espera-se obter registro de patente da inovação proposta que deverá ser de propriedade intelectual detida pela Celesc e executora. A principal justificativa para execução do projeto proposto concentra-se na possibilidade de aprimoramento técnico, comercial e de segurança do sistema de isolação para redes de distribuição de média tensão composto por cruzeta, mão francesa, demais ferragens e isolador elétrico. Mais detalhadamente, a justificativa para o projeto sugerido contempla uma breve descrição do sistema de isolação atual e suas desvantagens, as quais podem ser solucionadas a partir de um sistema de isolação e sustentação de cabos para redes de distribuição de média tensão obtidos por um componente porcelânico inovador. O sistema de isolação e suporte mecânico de cabos, de média tensão para redes de distribuição de energia elétrica, é composto por múltiplos componentes, os quais se destacam: 1. Cruzeta Componente que é disponível em três materiais diferentes: Aço: possui baixa resistência a intempéries, elevada densidade (relação de massa e volume) e contribui para redução da isolação do sistema em comparação com a porcelana elétrica; Madeira: possui baixa resistência a intempéries e elevada elasticidade em comparação a porcelana elétrica; Concreto: possui baixa resistência a intempéries, baixa resistência mecânica e confere peso elevado à cruzeta, dificultando instalação e manutenção em relação à porcelana elétrica; 2. Mão francesa Atualmente é de aço galvanizado, o qual possui baixa resistência a intempéries e compromete a isolação elétrica do sistema em comparação a porcelana elétrica; 3. Demais ferragens Série de pequenos componentes obtidos a partir de aço galvanizado, além da mão francesa, composta por cinta circular, pinos para isoladores e

8 parafusos. Da mesma forma que a mão francesa, possui baixa resistência a intempéries e compromete a isolação elétrica do sistema em comparação a porcelana elétrica; 4. Isoladores elétricos Podem ser de vidro ou porcelana elétrica aluminosa ou quartzosa. O vidro confere boa resistência a intempéries, porém baixa propriedade mecânica em comparação às porcelanas quartzosas e aluminosas, as quais se destacam por combinar resistência mecânica, isolação elétrica e baixa densidade quando comparadas ao conjunto de materiais utilizados atualmente. A partir das diferentes cruzetas atualmente empregadas, pode-se obter 3 sistemas, um que emprega aço, outro emprega madeira e outro emprega concreto. O preço dos sistemas atuais situa-se em: Sistema com madeira: R$ 344,71 Sistema com concreto: R$ 294,29 Sistema com aço: R$ 351,44 A motivação para o projeto proposto concentra-se na oportunidade de se obter um componente que seja superior em isolação, resistência a intempéries, segurança, manutenção e reduzido custo. Tais vantagens podem ser alcançadas a partir de um componente de porcelana, obtido em um ou três módulos que se encaixam e substituem todos os componentes acima descritos. Mais especificamente, justificam-se as vantagens relativas abaixo: 1. Isolação: um componente obtido inteiramente de porcelana elétrica (quartzosa, aluminosa ou mista) contribui mais para isolação do sistema do que ferragens, mão francesa, pinos e suportes; 2. Resistência a intempéries: porcelanas elétricas, que atualmente constituem apenas os isoladores do sistema atual, são materiais amplamente empregados para isolação de sistemas de transmissão e distribuição, pois aliam elevada resistência a intempéries à isolação elétrica, garantindo longevidade e segurança para o sistema. Ao substituir por porcelana os materiais de baixa isolação e baixa resistência a intempéries como metais, madeira e concreto do sistema atual, atribui-se enorme vantagem de segurança e vida útil prolongada ao sistema. 3. Segurança: frente a uma das solicitações mecânicas mais críticas do sistema atual, conhecida pelo rompimento de um dos três cabos da rede distribuição, pode-se observar que cada isolador atua de forma independente, ou seja, com o rompimento de um cabo, um isolador (com seu suporte) fica ameaçado de colapso. No sistema proposto, ao ocorrer o rompimento de um cabo, haverá distribuição das cargas mecânicas ao longo do componente tornando-o mais seguro, caso os outros cabos permaneçam não rompidos. 4. Instalação e manutenção: o peso do sistema atual, composto pelo peso dos componentes empregados em uma rede de 34,5kV, tem em cada um dos três isoladores 9,15kg, somados ao peso de uma cruzeta que pode ser de concreto armado (50 kg), o sistema chega a pesar mais de 75 kg e, por ser composto de muitos componentes inviabiliza sua montagem no próprio local de instalação. O sistema proposto composto principalmente por porcelana é estimado que tenha peso total não maior que 45 kg, e se obtido em três módulos, será possível montá-lo no local de instalação com

9 Investimento R$ ,44 Entidades PROGRAMA DE PESQUISA & três peças de até 15 kg cada uma, trazendo vantagem tanto de instalação quanto de manutenção. 5. Custo reduzido: A diminuição do número peças e conseqüentemente processos de fabricação para cada peça, deverá desonerar custos de produção do sistema proposto. Logo, espera-se que o preço de mercado repassado à concessionária de energia elétrica deva ser menor do que o preço do sistema praticado atualmente. Por fim, a experiência dos membros da equipe na fabricação, controle de materiais e processos para obtenção de isoladores elétricos de grande porte indica a viabilidade produtiva do componente original e inovador que reúne as soluções justificadas. CELESC DISTRIBUIÇÃO S.A. T-COTA Projeto /2011 Título DISPOSITIVO ELETRÔNICO PARA AVALIAÇÃO DE CONEXÕES ELÉTRICAS EM REDES DE BAIXA TENSÃO ENERGIZADAS ATRAVÉS DE MEDIÇÃO E TÉCNICAS DE INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL Período 24 MESES 15/07/2011 ATÉ 14/07/2013 Objetivo 1. Desenvolver um equipamento industrial, portátil e de fácil manuseio, destinado à avaliação das conexões elétricas nos sistemas de distribuição de baixa tensão energizados, a partir do protótipo desenvolvido no projeto de P&D "Desenvolvimento de Dispositivo Eletrônico para Avaliação de Conexões Elétricas em Rede de Baixa Tensão Energizadas Através de Medição e Técnicas de Inteligência Artificial". 2. Aperfeiçoar o conjunto de regras lógicas para análise e identificação da qualidade do contato elétrico implementado no software embarcado do protótipo para uma maior gama de situações operacionais através de técnicas de Inteligência Artificial (sistema especialista e/ou redes neurais). 3. Testar o equipamento desenvolvido em bancadas de laboratório e em aplicações práticas de campo. 4. Aperfeiçoar a ergonomia, especificações técnicas e aspectos de segurança, visando sua adequação à produção em larga escala do equipamento. Descrição As redes de distribuição de energia elétrica são constituídas por Técnica alimentadores de média tensão e circuitos de baixa tensão, os quais apresentam grandes extensões físicas e elevada capilaridade. Estes sistemas possuem diversos componentes, os quais apresentam diferentes taxas de falhas, dependendo da sua tecnologia de fabricação, tempo de vida, condições operativas e frequência de manutenção preventiva a que estão submetidos pelas concessionárias de distribuição de energia elétrica. Especificamente na CELESC, os componentes mais críticos nos sistemas de distribuição de baixa tensão são os conectores elétricos.

10 Recorrentes problemas de má conexão na rede de distribuição de baixa tensão e desta com ramais de ligação, provocam um grande número de registro de ocorrências por parte dos consumidores junto à concessionária. Dentre estas ocorrências, uma parcela significativa objetiva solicitar a verificação dos níveis de tensão no ponto de entrega de energia elétrica. Uma causa bastante comum nestes casos é aquela relacionada aos problemas oriundos de má conexão elétrica, geralmente motivada pelo efeito da corrosão acelerada em ambientes agressivos como os da região litorânea, mau contato elétrico por redução de pressão de contato e/ou descontinuidade de circuito. A mobilização e o deslocamento das equipes de manutenção de emergência destas ocorrências implicam em custos financeiros bastante significativos para a concessionária, levando-se em conta a grande extensão dos seus sistemas de distribuição e elevado número de ocorrências desta natureza. A maior parte das conexões elétricas dos sistemas de distribuição está localizada nas redes secundárias. No caso específico da rede secundária da CELESC, estima-se que existam atualmente cerca de 8,5 milhões de conectores. Deste montante, estima-se que 2,8 milhões de conectores estejam instalados nas conexões dos transformadores com a rede elétrica de baixa tensão, nas mudanças de bitola de condutores, nas derivações, nos "fly-taps" e nas ligações à terra. Os conectores para estas aplicações são, em sua grande maioria, do tipo cunha. O restante das conexões elétricas da rede de baixa tensão da CELESC está instalado nas conexões dos ramais de ligação de aproximadamente 2,2 milhões de consumidores (cerca de 4,8 milhões de conectores) e na ligação das luminárias da iluminação pública (cerca de 0,9 milhões de conectores). Os conectores para estas aplicações são também, em sua grande maioria, do tipo cunha. Além dos conectores elétricos tipo cunha, atualmente os predominantes nas redes de distribuição, existe ainda uma quantidade significativa de conectores mais antigos do tipo aperto, tanto nas conexões de ramal de ligação como nas conexões da rede secundária. Estes conectores de aperto são, em sua grande maioria, do tipo conector paralelo. No período entre janeiro de 2007 e dezembro de 2009, foram registradas ocorrências no SIMO (Sistema Integrado de Manutenção e Operação) associadas à rede de distribuição da CELESC. Deste montante, ocorrências (11,65 %) estiveram associadas à causa "Má Conexão com Conector no Ramal de Ligação" ou "Má Conexão na Rede de Baixa Tensão da CELESC". A análise destas ocorrências demonstrou que delas estavam referenciadas a problemas existentes na conexão do ramal de ligação com a rede de distribuição de baixa tensão, o que corresponde a 87,34 % do total das ocorrências relacionadas com problemas de conexão na baixa tensão. Outras ocorrências (9,02 %) estavam associadas a problemas de conexão na rede de distribuição de baixa tensão. Por fim, os problemas de conexão nos bornes secundários dos transformadores de distribuição com a rede de baixa tensão respondem por 3,64%, o que corresponde a ocorrências. Estes percentuais indicam que os problemas de conexão estão mais evidenciados nos pontos de conexão do ramal de ligação. Por outro lado,

11 Investimento R$ ,18 Entidades PROGRAMA DE PESQUISA & embora os valores percentuais sejam bem menores, as ocorrências relacionadas à "Má Conexão na Rede de Baixa Tensão " e "Má Conexão nos Bornes Secundários dos Transformadores de Distribuição com a Rede de Baixa Tensão" são bem mais abrangentes, pelo fato de interferirem na qualidade de fornecimento, em geral, de um conjunto de consumidores. Quanto à distribuição das ocorrências durante o ano, a análise efetuada não identificou sazonalidade. As ocorrências referidas acima contemplam tanto as intervenções na rede elétrica relacionadas a interrupções de fornecimento, como aquelas relacionadas com oscilações de tensão e nível de tensão inadequado aos consumidores da CELESC. Inovação Tecnológica do Projeto de P&D: Uma importante inovação tecnológica foi obtida durante o Projeto de P&D "Dispositivo Eletrônico para Avaliação de Conexões Elétricas em Redes de Baixa Tensão Energizadas Através de Medição e Técnicas de Inteligência", que desenvolveu um protótipo industrial portátil de fácil manuseio com capacidade de avaliar a qualidade das conexões elétricas em redes de baixa tensão energizadas, baseado na análise de medições por técnicas de Inteligência Artificial (IA). Nesta nova fase de um projeto "Cabeça de Série", o projeto de P&D proposto irá analisar e aperfeiçoar o protótipo obtido no projeto de P&D anterior, mediante melhoria da ergonomia, especificações técnicas e aspectos de segurança, visando sua adequação à produção em larga escala. CELESC DISTRIBUIÇÃO S.A. QUÂNTICO Projeto /2011 Título PARÂMETROS PREDITIVOS PARA A ENERGIA E A CARGA NO MERCADO DE ENERGIA ELÉTRICA DA CELESC Período 24 MESES 15/07/2011 ATÉ 14/07/2013 Objetivo O objetivo deste projeto é desenvolver uma metodologia e modelo que permita melhor compreender o comportamento do consumo (energia, MWh), por classe de consumo e nível de tensão, bem como da demanda (carga, MW) máxima, de forma global e por macro-regiões, no curto, médio e longo prazos, na área de concessão da CELESC, sob a ótica da área de mercado desta concessionária. Os objetivos específicos são: 1. Estudar e comparar técnicas e modelos distintos de previsão de carga e energia dentro do escopo do objetivo geral do projeto, tais como os modelos econométricos clássicos e os oriundos da área de inteligência artificial; 2. Estimar os Parâmetros Preditivos para o consumo e a carga, dentro do escopo do objetivo geral do projeto, considerando; - variáveis econômicas - fenômenos climáticos de larga escala, a exemplo dos ciclos de El Niño e La Niña; - a sensibilidade do consumo por classe de consumo e nível de tensão; 3. Investigar quais os modelos melhor descrevem os parâmetros estimados

12 Descrição Técnica e quais as elasticidades em relação às variáveis econômicas e climáticas. No Modelo para o Setor Elétrico Brasileiro vigente, sustentado pelas Leis nº e , de 15 de março de 2004 e pelo Decreto nº 5.163, de 30 de julho de 2004, consumidores livres e produtores independentes de energia elétrica, incorporam-se aos parceiros tradicionais da relação produção-transmissão-distribuição-consumo de energia elétrica e contratos de compra e venda de energia no Sistema Interligado são regulados e mediados pela Câmara de Comercialização de Energia Elétrica - CCEE. Neste ambiente, a operação do conjunto do sistema elétrico nacional é realizada segundo patamares e blocos de responsabilidade, cabendo ao Operador Nacional do Sistema - ONS a coordenação central e da operação da rede básica e, às distribuidoras de energia elétrica, a operação dos sistemas de subtransmissão e de distribuição em suas respectivas áreas de concessão (mercados de energia). Inserida nesse contexto, a CELESC Distribuição, necessita do conhecimento prévio do comportamento futuro das demandas por energia (MWh) e por potência (MW), previsões de consumo e de carga, minutos e horas (curtíssimo prazo), meses (curto e médio prazos) até anos (longo prazo) à frente, em seu sistema elétrico. As previsões de carga e energia na área de concessão são utilizadas como subsídio em várias das atividades diárias da empresa, tais como a operação, o planejamento e a compra de energia (contratação), além de serem requeridas pelo ONS e pela Empresa de Pesquisa Energética - EPE às concessionárias, que as utilizam como subsídio para a operação e o planejamento do sistema elétrico nacional. No que tange a contratação da distribuidora, sua otimização tem importância fundamental nos lucros da empresa, uma vez que a regulamentação vigente limita o repasse de todos os custos de aquisição de energia elétrica às tarifas do consumidor final, com o objetivo de promover a modicidade tarifária e estimular as empresas de distribuição de energia elétrica a fazer uma contratação e a gestão eficiente do insumo a ser entregue ao consumidor. As distribuidoras podem se utilizar desses mecanismos de forma que o repasse dos custos de aquisição de energia elétrica seja otimizado, recebendo assim uma remuneração justa pelo serviço prestado. Ainda com relação à contratação, outro ponto a ser destacado é que os mecanismos de mitigação de riscos de mercado das distribuidoras são utilizados com eficiência pelas empresas, tendo em vista que o repasse dos custos de aquisição de energia aos consumidores finais de energia é regulado e devidamente apurado pela Aneel no processo de reajuste e revisão tarifária. A elaboração de previsões, tanto de consumo, quanto de carga, é uma atividade complexa. O comportamento do consumo e da carga é dinâmico e está relacionado ao comportamento humano em relação à energia, por sua vez relacionado, dentre outros, a aspectos sociais, econômicos e culturais da(s) sociedade(s), bem como do nível tecnologico e das condições climáticas vigentes. As técnicas de previsão, bem como os modelos, estão ainda relacionados com a grandeza (carga ou energia), o horizonte (curtíssimo, curto, médio e longo prazos) e com o contexto

13 Investimento R$ ,29 Entidades PROGRAMA DE PESQUISA & (sistema elétrico, região, mercado) sendo considerados. A área de concessão da CELESC é formada pela quase totalidade do Estado de Santa Catarina. Este Estado, dos pontos de vista: geográfico, climático, sócio-econômico e cultural, é fortemente heterogêneo e esta diversidade contribui de forma significativa na diversidade de comportamentos da carga e do consumo de energia elétrica entre as várias regiões que o compõem. Este trabalho pretende uma melhor compreensão do comportamento da demanda por energia e carga, de forma global e por macro-regiões, no curto, médio e longo prazos, na área de concessão da CELESC, sob a ótica da área de mercado desta empresa. Estudará e fará comparações entre técnicas e modelos distintos de previsão de carga e energia, tais como os modelos econométricos clássicos e os oriundos da área de inteligência artificial, voltados às necessidades da área de mercado da distribuidora. Ainda, investigará os efeitos dos fenômenos climáticos de larga escala no comportamento do mercado da distribuidora. Embora este seja uma proposta de projeto de pesquisa formatado segundo as necessidades da CELESC Distribuição, o problema em questão não ocorre apenas no âmbito desta concessionária. Acredita-se que os resultados a serem obtidos neste projeto de P&D poderão ser de valia e utilizados pelas demais concessionárias de energia elétrica nacionais. CELESC DISTRIBUIÇÃO S.A. IDESTI Projeto /2011 Título PESQUISA E DE METODOLOGIA PARA DETECÇÃO DE FALHAS IMINENTES EM SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO Período 24 MESES 19/12/2011 ATÉ 18/12/2013 Objetivo 1- Construir e testar um equipamento protótipo para trabalho em campo, portátil e de baixo custo, que permita o diagnóstico da integridade do sistema de isolamento de transformadores instalados em postes das reses aéreas de distribuição de energia. 2- Atender, com o desenvolvimento de um equipamento de medição inédito, a uma significativa demanda da concessionária, tanto no quesito de qualidade de energia, pelo restabelecimento da mesma em menores intervalos, quanto na segurança dos operadores, no religamento dos transformadores. Descrição As redes aéreas de distribuição são responsáveis pela intensa penetração Técnica dos serviços da CELESC em todas as áreas urbanas, semi-urbanas e até rurais de Santa Catarina. Com isso, é elevada a quantidade de transformadores instalados em postes, podendo facilmente atingir centenas de milhares de unidades, com potências que vão desde 5 kva até cerca de 112,5 kva, podendo ainda ser mono ou trifásicos. No caso desses últimos, é muito comum a alta-tensão ser de classe 15 kv ou 25 kv, em delta, enquanto que a baixa-tensão tem tensão de 380 V. No que diz respeito ao seu funcionamento, os transformadores de distribuição estão

14 inerentemente sujeitos a diversas condições de solicitações externas, que podem provocar seu desligamento, através de seus dispositivos de proteção. Esses desligamentos contribuem drasticamente para reduzir a qualidade do serviço de fornecimento de energia elétrica e devem por isso ser sanados na maior brevidade de tempo possível. Para minimizar os prejuízos, é imprescindível conhecer a origem dos defeitos, podendo ser essa tanto interna quanto externa ao transformador. Entretanto, em alguns casos a identificação da origem do defeito exige um longo tempo e uma série de procedimentos, que implicam em demora no restabelecimento da energia e conseqüentes transtornos. Ainda, é motivo maior de preocupação para a concessionária os casos de desligamento de transformadores de distribuição para os quais não se consegue detectar a origem do defeito, na maior parte dos casos do tipo interno. Nessas situações, existe a possibilidade real de tentativa, por parte do operador, de religar o circuito, o que pode implicar em súbita corrente de curto-circuito, com evidente perigo de riscos ao operador e danos ainda maiores na rede. Em uma condição extrema, o transformador pode precisar ser retirado do poste e levado à oficina para testes, requerendo substituição e consumindo um tempo relativamente longo de rede desenergizada. Nesse contexto, pretende-se através deste projeto de pesquisa desenvolver um protótipo de equipamento de teste, para trabalho em campo, que permita ao operador identificar rapidamente a origem do defeito que causou o desligamento do circuito de alta. Para tanto, o mesmo será capaz de verificar de maneira rápida e eficiente a integridade do isolamento elétrico do transformador, permitindo diagnosticar se o defeito é interno ao mesmo, ou não. Caso não seja, o operador poderá ter maior rapidez para atuar no circuito de baixa, à procura do defeito, aumentando a eficiência no serviço da concessionária como um todo. Desta forma, entendemos que com a utilização do equipamento de testes proposto a concessionária poderá reduzir seus custos de operação e manutenção, melhorar seus índices de qualidade de fornecimento de energia e a imagem da mesma perante os consumidores. Finalmente, é importante destacar o ineditismo da proposta, pois não existe na concessionária equipamento similar. Ainda, está previsto que a construção do mesmo seja de baixo custo, o que permitirá que um maior número desses equipamentos possam ser futuramente produzidos, por conta da concessionária, e então utilizados pelas equipes de campo agilizando a detecção de defeitos na rede que impliquem na abertura dos elos fusíveis, protetores dos circuitos de alta tensão dos transformadores. Investimento R$ ,52 Entidades CELESC DISTRIBUIÇÃO S.A. FURB Projeto /2011 Título TECNOLOGIA DE IDENTIFICAÇÃO PARA EQUIPAMENTOS RELACIONADOS À DISTRIBUIÇÃO E MEDIÇÃO DE ENERGIA EM EMPRESAS DO SETOR ELÉTRICO Período 20 MESES 19/12/2011 ATÉ 18/08/2013 Objetivo O objetivo geral da presente proposta é desenvolver uma solução baseada

15 na tecnologia de Identificação por Rádio Frequência (RFID) para a supervisão, controle, manutenção e rastreabilidade dos ativos relacionados à distribuição e medição de energia de empresas do setor elétrico. Como benefício, os sistemas gerencias poderão, entre outras coisas: - Indicar a necessidade de supervisão ou manutenção preventiva; - Verificar o histórico de manutenção dos equipamentos; - Rastrear os equipamentos; - Indicar a necessidade de atualização ou substituição; - Consultar procedimentos para solucionar problemas apresentados; - Apresentar os defeitos prováveis nos equipamentos em caso de falha do sistema; - Avaliar os impactos nos indicadores da empresa caso o equipamento apresente algum problema. Nesse sentido, o objetivo geral desdobra-se nos seguintes objetivos específicos: 1. Mapear o processo de gestão de equipamentos associados à distribuição de energia e a medição da rede elétrica. Resultado esperado: Documento de mapeamento dos processos para gerenciamento de equipamentos utilizados na rede elétrica com foco na estrutura da CELESC. 2. Avaliar as tecnologias relacionadas à identificação de equipamentos associados à distribuição e medição da rede elétrica. Resultado esperado: (a) Documento técnico sobre as tecnologias relacionadas ao método de identificação automática através de sinais de rádio (RFID) no que tange o transceptor (RFID readers), o modo de leitura e escrita, e o controlador (middleware), bem como, um comparativo entre esta tecnologia e a tecnologia de códigos de barras 2D, e (b) um documento, nos moldes da tecnologia da Roadmapping, para tomada de decisões que apresente visualmente as relações entre as necessidades futuras, a tecnologia atual da empresa, a tendência da tecnologia no mundo, e os programas de pesquisa e desenvolvimento. 3. Implementar e a avaliar a aplicação da tecnologia estudada em uma situação real. Resultado esperado: Implementação da etiqueta RFID em equipamentos de distribuição e medição de energia utilizados como prova de conceito, (b) coleta das informações dos equipamentos por meio do uso das etiquetas e leitora, e (c) teste de campo para demonstrar os resultados do experimento e recomendações a respeito dos desafios de pesquisa. 4. Implementar um Web Service e um aplicativo para o tratamento das informações capturadas pelo uso da tecnologia recomendada visando demonstrar a viabilidade do modelo. Resultado esperado: (a) Implementação e disponibilização de um Web Service para o tratamento das informações capturadas pelo uso da tecnologia de identificação em equipamentos utilizados para prova de conceito, e (b) implementação e disponibilização de um aplicativo para gerenciamento de equipamentos, integrado ao Web Service, no escopo de consultas, inserção, atualização e exclusão de informações. 5. Planejar e propor um processo para adoção e uso da tecnologia de identificação de equipamentos de modo a promover a gestão desses ativos no contexto da distribuição de energia e de medição.

16 Descrição Técnica Resultado esperado: (a) Proposta de implantação de um processo para adoção e uso da tecnologia de identificação de equipamentos, que possa ser replicado em empresas do setor elétrico, comprovando os ganhos econômicos em função da gestão eficiente no controle, na manutenção e na rastreabilidade dos ativos. 6. Promover atividades para disseminação dos conhecimentos sobre a tecnologia visando também à formação de recursos humanos para uso da mesma. Resultado esperado: (a) Realização de treinamento sobre a tecnologia com no mínimo 40 horas de duração, (b) Realização de um workshop de um dia para disseminação dos conhecimentos após a execução do item 3, (c) Realização de um evento de um dia de demonstração após a execução do item 5, e (d) Abertura de um canal de comunicação web na Fundação CERTI para incentivo às discussões entre os parceiros do projeto e divulgação do material do projeto. Este projeto contempla aspectos relacionados aos temas prioritários para investimento em P&D da ANEEL no que diz respeito a "OP - Operação de Sistemas de Energia Elétrica" e a "SC - Supervisão, Controle e Proteção de Sistemas de Energia Elétrica". As empresas atuantes no setor de energia executam seu trabalho sobre as bases de uma série de equipamentos provenientes de diversos fornecedores. Tanto os equipamentos utilizados para o objetivo fim da empresa, no que diz respeito à distribuição de energia, como os equipamentos que dão apoio a operação da mesma, tais como, os equipamentos das redes de telecomunicações, exigem um modelo de gestão capaz de viabilizar a execução de trabalhos relacionados ao controle, a manutenção e a rastreabilidade desses ativos. No caso específico deste setor, onde é necessário que os operadores executem trabalhos que exigem alto grau de conhecimento sobre os equipamentos e o modo como os mesmos estão posicionados, torna-se ineficiente aplicar os modelos tradicionais de identificação de equipamentos para gestão. Os modelos tradicionais de gestão de equipamentos, por software ou etiquetas de código de barras, comprovamse ineficientes, pois tendem a gerar gaps de informação. Esses gaps ocorrem tendo em vista três fatores principais: (a) sua atualização depende da interação entre homem e máquina, (b) os modelos não consideram a dinamicidade dos estados dos equipamentos na rede, e (c) os modelos existentes são passíveis de ruptura. Neste cenário, propõe-se como solução aplicada ao problema o método de identificação automática utilizando dispositivos chamados de etiquetas RFID. Assim, por meio de sinais de rádio é possível recuperar e o armazenar informações dos equipamentos visando uma gestão eficiente sobre os ativos. Com o uso da tecnologia do RFID é possível identificar, monitorar, e, inclusive, manter um histórico de manutenção no próprio objeto. Em termos de segurança a tecnologia pode ser embarcada nos equipamentos evitando rupturas que coíbam a coleta de informações. Neste aspecto o setor elétrico fornece um desafio a mais para pesquisa tendo em vista (1) o uso das etiquetas em distâncias superiores a 1 metro, (2) as diferentes superfícies sobre as quais serão inseridas as etiquetas, incluindo as

17 metálicas, e (3) rastreamento de equipamentos elétricos em tempo real. Dessa forma, a tecnologia de RFID é apropriada à realidade do setor considerando os seguintes fatores: (a) a rastreabilidade dos equipamentos, (b) a dinamicidade dos estados dos equipamentos, (c) a exposição dos equipamentos ao ambiente externo, (d) a necessidade de informações precisas e atuais para o trabalho de manutenção preventiva tanto na rede elétrica, vinculada a atividade fim da empresa, como, na rede telecomunicações de apoio, e (e) a necessidade de rastrear e controlar o uso dos equipamentos. Aliado a tecnologia do RFID, a tecnologia de Web Services permitirá que as informações coletadas sejam disponibilizadas para todos os sistemas legados que disponham de interfaces de acesso a este serviço. Assim, o acesso a informação e ao modelo de gestão dos equipamentos torna-se aberto independente de plataforma ou linguagem de programação na qual os sistemas legados da empresa tenham sido concebidos. A forma de comunicação entre os sistemas torna-se padronizada. Destaca-se ainda que a tecnologia RFID associada ao uso de Web Services abre um leque de possibilidades para a transferência em tempo real das informações a respeito de incidentes críticos na rede. O que resulta em benefícios para todos os envolvidos do setor elétrico, inclusive consumidores, visto que o acesso rápido as bases de conhecimento agiliza a resolução eficiente de problemas. O que pode refletir positivamente nos indicadores de desempenho da empresa frente à ANEEL. Pois, esta está sujeita a quedas intempestivas de energia em função de situações relacionadas à gestão dos seus equipamentos. Além disso, as informações sobre a vida útil dos equipamentos podem ser insumos para decisões estratégicas quando utilizadas de forma eficiente. No âmbito deste projeto, estão relacionados os seguintes Subtemas Prioritários para investimento em P&D da ANEEL: OP01 - Ferramentas de apoio à operação de sistemas elétricos de potência em tempo real. SC01 - Implementação de sistemas de controle (robusto, adaptativo e inteligente). SC06 - Novas tecnologias para supervisão do fornecimento de energia elétrica. SC08 - Análise de falhas em sistemas elétricos. Investimento R$ ,91 Entidades CELESC DISTRIBUIÇÃO S.A. CERTI Projeto /2011 Título METODOLOGIA DE RECOMPOSIÇÃO AUTOMÁTICA DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO UTILIZANDO FONTES MISTAS DE INFORMAÇÃO PARA DETECÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE FALTAS EM AMBIENTES SMART GRID - SMARTFIX Período 24 MESES 28/11/2011 ATÉ 27/11/2013 Objetivo Com a redução dos custos e o comprovado retorno financeiro de investimentos em sistemas computacionais voltados a agilidade e eficiência dos processos de operação e comercialização de energia

18 elétrica, empresas do setor tem ampliado consideravelmente os esforços em aspectos relacionados à modernização de centros de controle, automação de equipamentos e sistemas automáticos de leitura de consumo/demanda. Isso tem proporcionado um aumento significativo da quantidade de dados disponíveis para análise, fazendo surgir uma nova demanda por sistemas e softwares mais flexíveis, capazes de trocarem informações entre si e servirem de ferramenta de suporte à tomada de decisões operacionais e estratégicas. Essa integração e o aumento da inteligência das aplicações computacionais têm sido avaliados como um dos principais requisitos para implantação do conceito chamado de SmartGrid, o qual deverá revolucionar a atual forma de operação e gerencia das redes de distribuição de energia elétrica. Diante desse contexto, esse projeto tem como objetivo principal pesquisar, desenvolver e integrar metodologias eficientes que utilizem múltiplas informações da rede corporativa e do sistema de supervisão e controle da CELESC, para aprimorar o processo de detecção, localização e operação de redes de distribuição, servindo como um módulo de Self-Healing em um ambiente de SmartGrid. O objeto resultante desse projeto deverá ser capaz de: - Localizar, em tempo real, trechos desenergizados da rede de distribuição de média tensão (MT) devido à ocorrência de um evento não planejado; - Localizar a região onde ocorreu o evento causador da desenergização não planejada, apontando a provável localização da falta; - Criar ordens de manobras necessárias para isolamento do trecho defeituoso, levando em consideração as condições de segurança da rede para situações de emergência; - Propor aos operadores alternativas viáveis para recompor o serviço em áreas vizinhas à falta e assegurar índices de desempenho satisfatórios (qualidade e continuidade), considerando as condições de demanda online e necessidades de corte de carga; - Otimizar as condições de atendimento sob emergência de forma a minimizar o impacto nos índices de continuidade individuais e coletivos, diminuindo penalidades regulatórias e aumentando a satisfação do cliente. A metodologia a ser pesquisada deverá utilizar informações provenientes de diferentes fontes de informações de sistemas existentes na CELESC, tais como: - Base de dados de cadastro da rede e distribuição da CELESC (Sistema Genesys); - Sistema de leitura automática de medição (clientes Horo-sazonais); - Leitura das informações disponíveis no sistema SCADA (religadores, reguladores de tensão, indicadores de falta, relés de proteção, etc..); - Leitura de informações do sistema DMS (Cenário elétrico consistente de carregamento e estado topológico disponibilizado pelo Alocador de Cargas); - Informações disponíveis no sistema de Call Center ; - Informações coletadas em campo pela equipe de manutenção; - Cadastro e parametrização dos dispositivos de proteção. Além disso, informações adicionais poderão ser fornecidas pelos

19 Descrição Técnica operadores para auxiliar a metodologia no refinamento da busca de soluções. Como resultado do projeto a metodologia desenvolvida será integrada a plataforma computacional do COD, servindo como uma ferramenta de suporte à operação em tempo real do sistema elétrico e contribuindo para a minimização dos tempos envolvidos na localização de faltas, na minimização dos impactos e na recomposição do sistema, melhorando os índices de qualidade e continuidade da empresa, e como conseqüência, a satisfação de seus clientes com o serviço prestado. Devido à redução dos custos dos equipamentos e ao surgimento de novas tecnologias, o processo de automação das redes de distribuição tornou-se uma realidade e uma necessidade de todas as empresas distribuidoras. Além de reduzir os custos operacionais, os sistemas de automação também possibilitam um maior controle dos índices de qualidade e continuidade estabelecidos pela ANEEL, evitando penalidades regulatórias e degradação da imagem da empresa perante seus clientes. O aumento de tais estruturas computacionais também aumentou a quantidade de informações disponíveis nos sistemas corporativos e de supervisão e controle das empresas, possibilitando uma completa reformulação dos processos de operação e comercialização de energia elétrica. Diante de uma verdadeira revolução possibilitada pela era da tecnologia da informação, pesquisadores e profissionais da área enxergaram que, além dos benefícios reais e imediatos proporcionados pelo investimento em tais sistemas computacionais, é possível utilizar toda essa estrutura para reformular o conceito de operação de sistemas elétricos. A integração da estrutura do sistema elétrico com a nova estrutura de sistemas de informação que está surgindo com a utilização de IED (relés e controles digitais), AMR ( sistema automático de leitura de medidores de energia digitais), PMU (medição fasorial), entre outros, dará origem ao conceito de redes inteligentes, ou SmartGrids, onde a empresa e clientes terão um papel dinâmico na operação do sistema. Os SmartGrids englobam uma série de conceitos relacionados aos mais diversos assuntos, abrangendo desde questões referentes a uma maior participação do consumidor no mercado de energia elétrica (seja controlando a demanda ou injetando energia excedente no sistema), até formas de tornar as redes menos susceptíveis a colapsos e capazes de se manterem disponíveis de forma automática e inteligente, mesmo quando submetidas a severas contingencias. Diante desse contexto, esse projeto pretende desenvolver um conjunto de funcionalidades enquadradas no módulo de Self-Healing das SmartGrids, com a finalidade de reduzir os tempos envolvidos nos processos de identificação de faltas e recomposição do sistema. A metodologia a ser pesquisada e implantada aprimorará o trabalho dos operadores do centro de controle nas tarefas relacionadas a estes assuntos, e os resultados do projeto impactarão de diversas formas na empresa e em seus consumidores. Com a implantação desse projeto a empresa poderá controlar melhor seus índices de qualidade e continuidade, principalmente no que diz respeito aos índices DEC, DIC e DMIC, tendo um retorno financeiro direto com a redução das multas por infrações e indireto relacionado à imagem da empresa perante seus clientes. Essa redução se dará de duas formas:

20 primeiro pela redução do tempo necessário para localizar as faltas, e segundo pelo tempo de restabelecimento do serviço em áreas vizinhas. Os resultados do projeto também terão influencia na redução do desgaste do ativo da empresa e na segurança da população, uma vez que o número de operações sobre a falta, comuns nas tarefas de localização, devem ser reduzidas. Além disso, com a implantação desse projeto, na medida em que a rede da CELESC integrar um número maior de equipamentos automatizados, como chaves, religadores, medidores ou localizadores de faltas, os mesmos aumentarão a eficiência e os resultados do módulo de self-healing, podendo a recomposição ser realizada em sua maior parte de forma automática através de controle remoto a partir do COD. Investimento R$ ,65 Entidades CELESC DISTRIBUIÇÃO S.A. PSL Projeto /2011 Título DE EQUIPAMENTO PARA O DIAGNÓSTICO E ANÁLISE DE DEFEITOS NA OPERAÇÃO DE TRANSFORMADORES DE DISTRIBUIÇÃO Período 24 MESES 31/10/211 ATÉ 30/10/2013 Objetivo 1- Construir e testar um equipamento protótipo para trabalho em campo, portátil e de baixo custo, que permita o diagnóstico da integridade do sistema de isolamento de transformadores instalados em postes das reses aéreas de distribuição de energia. 2- Atender, com o desenvolvimento de um equipamento de medição inédito, a uma significativa demanda da concessionária, tanto no quesito de qualidade de energia, pelo restabelecimento da mesma em menores intervalos, quanto na segurança dos operadores, no religamento dos transformadores. Descrição As redes aéreas de distribuição são responsáveis pela intensa penetração Técnica dos serviços da CELESC em todas as áreas urbanas, semi-urbanas e até rurais de Santa Catarina. Com isso, é elevada a quantidade de transformadores instalados em postes, podendo facilmente atingir centenas de milhares de unidades, com potências que vão desde 5 kva até cerca de 112,5 kva, podendo ainda ser mono ou trifásicos. No caso desses últimos, é muito comum a alta-tensão ser de classe 15 kv ou 25 kv, em delta, enquanto que a baixa-tensão tem tensão de 380 V. No que diz respeito ao seu funcionamento, os transformadores de distribuição estão inerentemente sujeitos a diversas condições de solicitações externas, que podem provocar seu desligamento, através de seus dispositivos de proteção. Esses desligamentos contribuem drasticamente para reduzir a qualidade do serviço de fornecimento de energia elétrica e devem por isso ser sanados na maior brevidade de tempo possível. Para minimizar os prejuízos, é imprescindível conhecer a origem dos defeitos, podendo ser essa tanto interna quanto externa ao transformador. Entretanto, em alguns casos a identificação da origem do defeito exige um longo tempo e uma série de procedimentos, que implicam em demora no restabelecimento da energia e conseqüentes transtornos. Ainda, é motivo maior de preocupação para a concessionária os casos de desligamento de

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