Universidde Federl de Pernmbuco - UFPE Cenro de Tecnologi e Geociêncis - CTG Progrm de Pós-Grdução em Engenhri Eléric - PPGEE Um Meodologi de Plnejmeno d Expnsão d Trnsmissão Bsed em Trde-Off e Indicdor de Mério Econômico Disserção Submeid o PPGEE d UFPE como Um dos Requisios à Obenção do Tíulo de Mesre em Engenhri Eléric Por João Ricrdo Pes de Brros Oriendores: Ascendino Flávio Dis d Silv Alber Cordeiro Geber de Melo Recife, 18 de Dezembro de 2000
Brros, João Ricrdo Pes de Um meodologi de plnejmeno d expnsão d rnsmissão bsed em rde-off e indicdor de mério econômico / João Ricrdo Pes de Brros. Recife : O Auor, 2000. xxxviii, 297 folhs : il., b., gráf., mps. Disserção (mesrdo) Universidde Federl de Pernmbuco. CTG. Engenhri Eléric, 2000. Inclui bibliogrfi e nexos. 1. Engenhri eléric Sisems de poênci. 2. Plnejmeno d expnsão de sisems de rnsmissão. 3. Confibilidde e oimizção de sisems de rnsmissão. I. Tíulo. 621.3.011.7 CDU (2.ed.) UFPE 621.85 CDD (21.ed.) BC2002-209
ii Um Meodologi de Plnejmeno d Expnsão d Trnsmissão Bsed em Trde-off e Indicdor de Mério Econômico Nosso cérebro é o melhor brinquedo já crido: nele se enconrm odos os segredos, inclusive o d felicidde. Chrles Chplin À Fáim por mis es grnde conquis e por sber enender ns vezes o empo dedicdo ese rblho. Aos meus pis, João Reinux (in memorin) e Dlil, pels condições oferecids pr minh formção. Aos meus filhos, Gbriel, Bárbr, Dimiri e Cmil, que comprilhrm comigo imens legri de ver o objeivo dese rblho de disserção ser lcnçdo com sucesso.
Agrdecimenos - iii - Um Meodologi de Plnejmeno d Expnsão d Trnsmissão Bsed em Trde-off e Indicdor de Mério Econômico Agrdecimenos Depois de nos meses prece incrível esr escrevendo úlim págin dese rblho disserção. Desde já quero grdecer ods s pessos que me incenivrm e conribuírm de lgum form pr que eu concluísse es obr. Um pequen mosr de que um bo idéi, lid à vonde de relizá-l, pode modificr um siução é es disserção. A presene disserção sineiz um som de esforços, de compreensão e de mizde. Àqueles que mis diremene conribuírm pr es relizção, regisro qui minh gridão: Ü À Deus, cim de udo, por er me permiido erminr ese rblho com súde e bsne moivção. Ü Aos meus oriendores e migos Prof. Dr. Ascendino e Prof. Dr. Alber pel dedicção, imporne poio e excelene orienção o longo dese rblho. Ü Ao professor Frncisco Rmos do mesrdo de economi, que permiiu cursr s disciplins de Microeconomi e Teori dos Jogos, que em muio conribuiu pr relizção des disserção. Ü À coordenção e secreri do mesrdo de engenhri eléric, pelo poio e solução dos râmies burocráicos necessários pr o encminhmeno dese rblho de disserção. Ü À minh espos Mri de Fáim por su pciênci e poio em odos os momenos vividos durne es árdu, mrvilhos e inesquecível experiênci.
Agrdecimenos - iv - Ü Aos meus filhos, Gbriel, Bárbr, Dimiri e Cmil, pels sus legres compnhis e pelo enendimeno d minh usênci, necessári àrelizção dese rblho. Ü Ao meu pi pelo incenivo o profundmeno no mundo do conhecimeno e pricipr no mesrdo em engenhri eléric. Ü À engenheir Vilm Andrde pelo poio, incenivo e vlioss conribuições n relizção do esudo de cso. Ü Finlmene, o engenheiro Chefe do DES, Sérgio Murilo, e CHESF Compnhi Hidro Eléric do São Frncisco pel compreensão nos momenos de meu fsmeno, necessários pr relizção dese rblho. Muio Obrigdo!
Resumo - v - Um Meodologi de Plnejmeno d Expnsão d Trnsmissão Bsed em Trde-off e Indicdor de Mério Econômico Resumo A indúsri de energi eléric, prir dos nos 80, e mis inensmene n décd de 90, vem pssndo por um processo de reesruurção em diversos píses. De form gerl, ess reforms diferem em rimo e inensidde de cordo com s crcerísics de cd pís. Porém o objeivo básico é lcnçr um mior eficiênci n indúsri de energi eléric rvés d inrodução d concorrênci nos segmenos de produção e comercilizção de energi. Pr iso, fz-se necessário grnir o cesso livre e não discriminório à rede de rnsmissão, qul é considerd como monopólio nurl, endo, porno, os seus cusos reguldos. Como conseqüênci finl de odo o processo, esper-se ingir ão desejd modicidde rifári. Devido às ls xs de crescimeno de mercdo, expnsão dos sisems de gerção e rnsmissão consiui-se em um for de exrem imporânci ser considerdo no novo cenário. Nese senido, foi crido no nosso pís o Comiê Coordendor do Plnejmeno d Expnsão do Sisem Elérico CCPE, com responsbilidde de elborr o plnejmeno indicivo d gerção e deerminivo d rnsmissão. No cso específico d rnsmissão, ressl-se o fo de que, nese novo conexo, o processo de plnejmeno pss er um objeivo dicionl: vibilizr concorrênci nos segmenos de produção e comercilizção de energi, denro de um mbiene descenrlizdo de decisão em invesimenos. Evidenci-se, ssim, o umeno no gru de imporânci e n complexidde d ividde de plnejmeno d rnsmissão impos pel nov indúsri de energi eléric.
Resumo - vi - Es disserção em por objeivo, lém d conceiução do problem de plnejmeno d rnsmissão no novo mbiene insiucionl do seor elérico, proposição de um bordgem meodológic pr su solução, com enfoque dedicdo à inclusão dos cusos d inerrupções de fornecimeno de energi eléric nos processos de omds de decisões relivs às dições de reforços de rnsmissão e de seleção ds configurções evoluivs óims. A meodologi propos brnge os diversos horizones de omd de decisão e os grus de delhmeno n represenção do sisem, sendo consiuíd pelos seguines pssos básicos: () elborção d configurção de expnsão de referênci; (b) elborção de configurções lernivs rvés d posergção d d de enrd de circuios; (c) hierrquizção ds configurções prir d definição de um índice de mério econômico; (d) idenificção do conjuno de decisão rvés d eliminção ds configurções dominds; (e) seleção do conjuno óimo de lernivs rvés d nálise benefício-cuso (rde-off), onde o benefício é represendo pel redução no vlor esperdo de energi não suprid equivlene de cd lerniv. A meodologi propos é ilusrd e vlidd rvés de um plicção delhd à expnsão de um configurção de um rede rel: o sisem de rnsmissão d Áre Lese d CHESF. Os resuldos obidos indicm dequcidde d meodologi pr ese sisem e que presen grnde poencil pr ser uilizd em ouros sisems de rnsmissão de grnde pore.
Absrc - vii - Um Meodologi de Plnejmeno d Expnsão d Trnsmissão Bsed em Trde-off e Indicdor de Mério Econômico Absrc Since he ls en yers he elecricl indusry hve been experiencing n inensive resrucuring process worldwide. This process vries from counry o counry in ccordnce wih heir chrcerisics. However common objecive hs been idenified: he increse in erms of efficiency hrough he inroducion of compeiion in he energy producion nd rding hus leding o modere riffs o he consumers. A bsic sep owrds his gol is he gurnee he open ccess of he rnsmission sysem o hird pries, i.e., he rnsmission sysem is considered s nurl monopoly nd is coss re reguled. Due o he high lod growh res, he expnsion of he generion nd rnsmission sysems becomes key fcor in his new environmen. For his reson, new eniy ws conceived, he Expnsion Plnning Coordining Council of he Elecric Power Secor CC- PE, which is in chrge of he indicive genering plnning nd deerminive rnsmission plnning. In he cse of he rnsmission sysem, i is imporn o highligh h he plnning civiy hs nd ddiionl objecive: o llow he compeiion in he generion nd rding segmens inside of de-cenrlized invesmen decision mking process. Therefore he degree of impornce nd complexiy of he rnsmission plnning hs been incresed in he new elecricl indusry. Besides describing he conceps reled o he rnsmission plnning problem in he new frmework, his hesis lso describes n pproch o is soluion. The proposed mehodology kes ino ccoun he disinc decision mking horizons nd degrees of sysem represenion s well s he involved uncerinies. I comprises he following mjor seps: () esblishmen of he reference expnsion configurion; (b)
Absrc - viii - developmen of lernive expnsion configurions hrough delys in he circui implemenions; (c) rnking of expnsion configurions from he definiion of economic indices of meri; (d) idenificion of he decision se by elimining he domined expnsion configurions; (e) selecion of he opiml se of configurions hrough rde-off (benefi/cos) nlysis, where he benefi is ssocied o he decrese of he equivlen expeced energy no supplied of he configurion. The proposed pproch is illusred hrough deiled cse sudy wih configurion of relisic nework, he Esern re of CHESF sysem. The resuls hs shown h he mehodology is very deque o his sysem nd hs gre poenil o be pplied o o- her sysems.
Sumário - ix- Um Meodologi de Plnejmeno d Expnsão d Trnsmissão Bsed em Trde-off e Indicdor de Mério Econômico Sumário Liss de Figurs e Tbels...xvii Liss de breviurs e Símbolos...xxix Cpíulo 1 1.0 Inrodução...1 1.1 Esruur Emergene no Seor Elérico...1 1.2 Novos Desfios do Plnejmeno d Expnsão...5 1.3 Abordgem Meodológic Propos...6 1.5 Esruur d Disserção...13 Cpíulo 2 2.0 Plnejmeno d Expnsão d Trnsmissão (Conceiução e Revisão)16 2.1 Inrodução...16 2.2 Conceiução do Problem de Plnejmeno...17 2.2.1 Horizones de Plnejmeno d Trnsmissão...17 2.2.2 Árvore de Plnejmeno d Trnsmissão...20 2.3 Revisão Bibliográfic (Esdo d Are)...23 2.3.1 Abordgem Deerminísic Vi o Cminho d APT (Um Eságio de Tempo e Sem Incerez)...2
Sumário - x- 2.3.2 Abordgem Deerminísic Vi o Cminho d APT (Mulieságios de Tempo e Sem Incerez)...25 2.3.3 Abordgem Deerminísic Vi o Cminho d APT (Mulieságios de Tempo e Com Incerez)...29 2.3. Abordgem Probbilísic Vi o Cminho d APT (Um Eságio de Tempo e Sem Incerez)...29 2.3.5 Abordgem Probbilísic Vi o Cminho d APT (Mulieságios de Tempo e Sem Incerez)...30 2. Principis Consções d Revisão...31 2..1 Aspecos Meodológicos...31 2..2 Aspecos Relivos os Criérios de Adições...33 2..3 Aspecos Relivos à Modelgem d Rede...35 2.. Aspecos Relivos os Algorimos de Solução...35 2.5 Abordgem Trdicionl X Auomáic...36 2.5.1 Abordgem Deerminísic Trdicionl [CCPE]...36 2.5.2 Abordgem Deerminísic Semi-uomáic... 2.6 Principis Consções d Comprção...7 2.6.1 Aspecos Meodológicos...7 2.6.2 Aspecos Relivos à Modelgem d Rede...75 2.6.3 Aspecos Relivos os Criérios de Adições...76 2.6. Aspecos Relivos à Função Cuso...77 2.6.5 Aspecos Relivos à Solução de Menor Cuso...78 Cpíulo 3 3.0 Abordgens Meodológics Probbilísics (Conceiução e Revisão Meodológic)...82 3.1 Inrodução...82 3.2 Árvore de Possibiliddes de Abordgens...83 3.3 Conexo ds Avlições de Confibilidde...8 3. Descrição ds Abordgens Probbilísics... 102 3..1 Abordgem Bsed em Índices de Confibilidde... 103 3..2 Abordgem Bsed no Vlor d Confibilidde... 108 3.5 Principis Consções... 12 3.5.1 Aspecos Meodológicos... 12 3.5.2 Aspecos Relivos à Modelgem d Rede... 125
Sumário - xi- 3.5.3 Aspecos Relivos os Criérios de Adições... 126 3.5. Aspecos Relivos à Função Cuso... 127 3.5.5 Aspecos Relivos à Solução de Menor Cuso... 128 Cpíulo.0 Abordgem Meodológic Bsed em Trde-Off e em Indicdor de Mério Econômico... 130.1 Inrodução... 130.2 Moivção pr Elborção de Nov Abordgem... 132.3 Abordgem Meodológic Propos... 133.3.1 Algorimo Gerl d Meodologi Propos... 13. Dimensionmenos dos Sisems... 136..1 Dimensionmeno do Sisem de Referênci RS S... 136..1.1 Reserv de Cpcidde do Sisem de Referênci RS S... 137..2 Dimensionmeno dos Sisems..2.1 Reservs de Cpciddes dos Sisems..3 Dimensionmeno do Sisem I S... 139 I S... 11 RI RT... 12 RI..3.1 Reserv de Cpcidde do Sisem de Referênci RT... 13.. Índices de Confibilidde Equivlenes - ICeq... 1...1 Compormeno ds EENS Dine de Posergções... 1...2 Conceiução d EENS Equivlene - EENSeq... 15...3 Cuso Médio Uniário de Inerrupção - Cuf... 16... Obenção dos Vlores ds EENSeq... 17..5 Obenção dos Ouros Índices Equivlenes... 18..5.1 Expeciv de Poênci Não Suprid Equivlene -EPNS eq... 18..5.2 Expeciv de Core de Crg Condicionl - XLOL eq... 19..5.3 Probbilidde de Perd de Crg Equivlene - LOLP eq... 19..5. Freqüênci de Perd de Crg Equivlene - LOLF eq... 150..5.5 Durção de Perd de Crg Equivlene - LOLD eq... 151..6 Modelo de Perds Aivs Equivlenes... 151..6.1 Compormeno ds Perds Dine de Posergções... 152..6.2 Conceiução de Perd Aiv Equivlene - PPAeq... 153..7 Cuso Médio Uniário ds Perds Aivs - Cup... 15
Sumário - xii-..7.1 Cuso Uniário d Perd Aiv de Demnd... 15..7.2 Cuso Uniário d Perd Aiv de Energi... 15..7.3 Cuso Anul d Poênci de Perd Aiv... 155..8 Obenção ds Perds Aivs Equivlenes - PPAeq... 155..9 Obenção dos Vlores de FPeq... 156..9.1 For de Perds Equivlene... 156..10 Cusos Incorridos Pelos Consumidores CIC... 157..10.1 Méodo de Cuseio ds Inerrupções... 157..10.2 Compormeno dos Cusos ds EENS... 158..11 Cusos Incorridos pelo Sisem - CIS... 160..11.1 Méodo de Cuseio ds Perds Aivs... 160..11.2 Compormeno dos Cusos ds Perds Aivs... 161..11.3 Méodo de Cuseio dos Invesimenos... 162..11. Compormeno dos Cusos de Invesimenos... 16..12 Cusos Tois ds AET - CTOT... 165..12.1 Méodo de Cuseio ds AET... 165..12.2 Compormeno dos Cusos Medine q e... 166..13 Modelo de Seleção d AET de Mínimo Cuso... 167..13.1 Análise de Desempenho e Sínese ds Redes... 168..13.2 Criério de Prd de Posergção de Reforços - CPPR... 169..13.3 Ilusrção Gráfic do Conceio do CPPR... 170..13. Modelo de Hierrquizção ds AET... 173..13.5 Criério de Hierrquizção ds AET... 175..13.6 Ilusrção Gráfic do Criério de Hierrquizção... 175..13.7 Inerpreção do Criério de Hierrquizção... 176..13.8 Conceio de Dominânci e Criério de Pré-seleção... 179..13.9 Ilusrção Gráfic de AET Dominds... 179..13.10 Conjuno de Decisão (AET Preo-Óims)... 180..1 Regr de Seleção d AET Óim... 181.5 Principis Consções... 183.5.1 Aspecos Meodológicos... 183.5.2 Aspecos Relivos à Modelgem d Rede... 186.5.3 Aspecos Relivos os Criérios de Adições... 187.5. Aspecos Relivos à Função Cuso... 187.5.5 Aspecos Relivos à Solução de Menor Cuso... 188
Sumário - xiii- Cpíulo 5 5.0 Aplicção d Meodologi de Oimizção o Plnejmeno d Áre Lese d CHESF... 189 5.1 Inrodução... 189 5.2 Conexo d Aplicção d Meodologi... 190 5.3 Perfil d CHESF... 191 5.3.1 Sisem de Trnsmissão d CHESF... 192 5.3.2 Áre Lese d CHESF... 192 5. Definições dos Sisems de Referêncis... 19 5..1 Obenção do Sisem de Referênci Superior - RS S... 19 5..1.1 Adições de Reforços Recomenddos Pr o Sisem RS S... 195 5..2 Obenção do Sisem de Referênci Inferior RI S... 196 5..2.1 Adições de Reforços Recomenddos Pr o Sisem S RI... 197 5..3 Análise Compriv dos Sisems S RS e 5..3.1 Análise de Invesimeno dos Sisems 5..3.2 Análise de Confibilidde dos Sisems 5..3.3 Compormenos ds EENS dos Sisems 5..3. Análise de Perds Aivs dos Sisems 5..3.5 Compormenos ds PPA dos Sisems 5.. Principis Consções dos Sisems 5.5 Definiçõe dos Sisems Inermediários S RI... 197 RS S e RS S e RS S e S RS e S RS e RS S e S RI... 198 S RI... 198 S RI... 199 RI S... 200 S RI... 201 RI S... 201 S I... 202 5.5.1 Análise de Confibilidde do Primeiro Ano... 202 5.5.1.1 Evolução do Sisem de Referênci Inferior S RI 1... 203 5.5.1.2 Evolução do Sisem 5.5.1.3 Evolução do Sisem 1 S 1... 20 2 S 1... 20 3 5.5.1. Evolução do Sisem S 1... 205 5.5.1.5 Evolução do Sisem S 1,2 1... 205 5.5.1.6 Evolução do Sisem S 1,3 1... 205 5.5.1.7 Evolução do Sisem 2,3 S 1... 206 5.5.1.8 Evolução do Sisem S 1 1,2,3... 206
Sumário - xiv- 5.5.2 Principis Consções do Primeiro Ano... 206 5.5.3 Análise de Confibilidde do Segundo Ano... 207 RI 5.5.3.1 Evolução do Sisem de Referênci Inferior S 2... 208 1 5.5.3.2 Evolução do Sisem S 2... 209 5.5.3.3 Evolução do Sisem 5.5.3. Evolução do Sisem 2 S 2... 209 3 S 2... 209 1,2 5.5.3.5 Evolução do Sisem S 2... 209 1,3 5.5.3.6 Evolução do Sisem S 2... 209 2,3 5.5.3.7 Evolução do Sisem S 2... 210 5.5.3.8 Evolução do Sisem 1,2,3 S 2... 210 5.5. Principis Consções do Segundo Ano... 210 5..5 Análise de Confibilidde do Terceiro Ano... 210 RI 5.5.5.1 Evolução do Sisem de Referênci Inferior S 3... 211 5.5.5.2 Evolução do Sisem 1 S 3... 212 5.5.5.3 Evolução do Sisem 5.5.5. Evolução do Sisem 2 S 3... 212 1,2 S 3... 212 5.5.6 Principis Consções do Terceiro Ano... 212 5.5.7 Análise de Confibilidde do Quro Ano... 212 RI 5.5.7.1 Evolução do Sisem de Referênci Inferior S... 213 2 5.5.7.2 Evolução do Sisem S... 21 5.5.8 Principis Consções do Quro Ano... 215 5.5.9 Análise de Confibilidde do Quino Ano... 215 5.5.9.1 Evolução do Sisem de Referênci Inferior RI S 5... 216 5.5.10 Principis Consções do Quino Ano... 216 5.5.11 Análise de Confibilidde do Sexo Ano... 217 5.5.11.1 Evolução do Sisem de Referênci Inferior RI S 6... 217 5.5.12 Principis Consções do Sexo Ano... 218 5.5.13 Análise de Confibilidde do Séimo o Nono Ano... 218 5.5.13.1 Evolução dos Sisems de Referênci Inferior RI S 7... 219 RI 5.5.13.2 Evolução dos Sisems de Referênci Inferior S 8... 220 5.5.13.3 Evolução dos Sisems de Referênci Inferior RI S 9... 220 5.5.1 Principis Consções do Séimo o Nono Ano... 220
Sumário - xv- 5.5.15 Análise de Confibilidde do Décimo Ano... 221 5.5.15.1 Evolução do Sisem de Referênci Inferior RI EENS 10... 222 11 5.5.15.2 Evolução do Sisem S 10... 222 5.5.16 Principis Consções do Décimo Ano... 223 5.6 Cusosdos Sisems Inermediários S I eq... 223 5.6.1 Possibiliddes de Combinções dos Reforços... 223 5.6.2 Obenção dos Cusos dos Sisems I S eq... 226 5.6.3 Vlores de Ceis Dine de Um Ano de Posergção... 228 5.6.3.1 Ceis Pr o 1 o Ano Dine de Um Ano de Posergção... 228 5.6.3.2 Ceis Pr o 3 o Ano Dine de Um Ano de Posergção... 229 5.6.3.3 Ceis Pr o o Ano Dine de Um Ano de Posergção... 230 5.6.3. Ceis Pr o 10 o Ano Dine de Um Ano de Posergção... 230 5.6. CPPR Dine de Um Ano de Posergção... 232 5.6.5 Vlores de Ceis Pr Dois Anos de Posergção... 235 5.6.5.1 Ceis Pr Dois Anos de Posergção... 235 5.7 Análise de Hierrquizção ds AET... 238 5.8 Seleção e Análise ds AET Preo-Óims... 20 5.8.1 Seleção ds AET Preo-Óims... 21 5.8.2 Análise de Cusos ds AET Preo-Óims... 22 I 5.8.3 Análise Compriv de IME eq ds AET Preo-Óims... 22 5.8. Análise Compriv de I EENS eq ds AET Preo-Óims... 2 5.8.5 Análise Compriv dos Ceis ds AET Preo-Óims... 25 5.9 Seleção e Análise d AET Óim... 26 5.9.1 Seleção d AET Óim... 27 5.9.2 Análise dos Cusos d AET Óim... 27 5.9.3 Análise ds Ds dos Reforços d AET Óim... 28 5.9. Análise de Vrição dos Cusos d AET Óim... 29 5.9.5 Análise de Confibilidde d AET Óim... 250 5.9.5.1 Análise de Confibilidde Globl d AET Óim... 250 5.9.5.2 Análise de Confibilidde Locl d AET Óim... 252 5.9.6 Análise do Ceis d AET Óim... 253 5.10 Análise de Sensibilidde d AET Óim... 253
Sumário - xvi- Cpíulo 6 6.0 Conclusões Geris, Vngens ds Análises de Benefícios/Cusos e Sugesões de Trblhos Fuuros... 255 6.1 Conclusões Geris... 255 6.2 Sugesões de Trblhos Fuuros... 262 Anexo I I.0 Cálculo do Índice de Sensibilidde... 266 I.1. Inrodução... 266 I.2 Índice de Sensibilidde... 267 Anexo II II.0 Ddos Uilizdos e Premisss Adods... 273 II.1. Ddos pr Análise de Adequção drede... 273 II.1.1 Represenção d Rede de Trnsmissão... 273 II.1.2 Projeção do Mercdo de Energi Eléric... 27 II.1.3 Limies de Crregmenos de Linhs e Trnsformdores... 27 II.1. Limies Pr s Tensões dos Brrmenos... 27 II.2. Ddos Pr s Análises de Confibilidde... 275 II.2.1 Prâmeros Esocásicos ds Linhs de Trnsmissão... 275 II.2.2 Prâmeros Esocásicos dos Trnsformdores e Reor... 275 II.2.3 Prâmeros Esocásicos de Equipmeno de Subesção... 276 II.2. Prâmeros Esocásicos dos Arrnjos ds Subesções... 277 II.3. Ddos pr Modelr Curv de Crg... 277 II. Ddos pr Avlição dos Cusos ds AET... 281 II..1 Tx de Aulizção e Ano de Referênci... 282 II.5 Ddos pr Vlorção ds PPA e EENS ds AET... 282 II.5.1 Ddos pr Vlorção ds Perds Aivs ds AET... 282 II.5.2 Ddos pr Vlorção ds EENS ds AET... 282
Liss de Figurs e Tbels - xvii - Um Meodologi de Plnejmeno d Expnsão d Trnsmissão Bsed em Trde-off e Indicdor de Mério Econômico Liss de Figurs e Tbels Lis de Figurs Cpíulo 1 Figur 1.1: Ambiene Esrégico - Iner-relcionmeno do CCPE com os Agenes...3 Figur 1.2: Ambiene Indicivo - Iner-relcionmeno do CCPE com os Agenes... Figur 1.3: Ambiene Deerminivo - Iner-relcionmeno do CCPE com os Agenes... Cpíulo 2 Figur 2.1: Ilusrção do Iner-relcionmeno enre os Horizones de Esudos do PET... 19 Figur 2.2: Ambienes, Visões e Principis Crcerísics do PET n Nov Esruur.... 20 Figur 2.3: Árvore de Possibiliddes de Abordr o Problem do PET... 21 Figur 2.: Abordgens Meodológics Proposs por Décds... 23 Figur 2.5: Evolução ds Meodologis Pesquisds ns Úlims Três Décds... 31 Figur 2.6: Disribuição Percenul ds Abordgens Meodológics Pesquisds... 32 Figur 2.7: Modelo de Seleção d AET de Menor Cuso Medine ABCA... 37 Figur 2.8: Compromisso enre Nível de Delhmeno e Número de AETs n ABCA... 39 Figur 2.9: Análises pr Obenção d AET de Menor Cuso Medine ABCA... 0
Liss de Figurs e Tbels - xviii - Figur 2.10: Mecnismo de Diversificção e Inensificção Vi ABCA... 2 Figur 2.11: Modelo de Seleção d AET de Menor Cuso Vi o Modelo ANASIN... 5 Figur 2.12: Análises pr Obenção d AET de Menor Cuso Medine o ANASIN... 6 Figur 2.13: Curv T{kl} x {kl} dos Modelos Liner e Não Liner... 8 Figur 2.1: Ilusrção Gráfic do Compormeno d Função z*j... 51 Figur 2.15: Configurção Inicil SRI... 52 Figur 2.16: Configurções SRIR1 ou SRIR2... 52 Figur 2.17: H1 - Fluxo no Rmo R1 Mior que em R2 (g1 > g2)... 53 Figur 2.18: H2 Fluxo no Rmo R2 Mior que em R1 (g2 > g1)... 5 Figur 2.19: Configurção Inicil SRI... 55 Figur 2.20: Configurções SRIR1+R2 ou SRIR3... 55 Figur 2.21: H1 Fluxo em R3 Mior que em R1 e R2 (g3 > g1 > g2)... 56 Figur 2.22: H1 Fluxo em R3 Mior que em R1 e R2 (g3 > g2 > g1)... 57 Figur 2.23: H2 - Fluxo em R1 e R2 Mior que em R3 (g1 > g2 > g3)... 58 Figur 2.2: H2 Fluxo em R1 e R2 Mior que em R3 (g2 > g1 > g3)... 60 Figur 2.25: Configurção Inicil SRI... 61 Figur 2.26: Configurções SRIR1+2 ou SRIR3... 61 Figur 2.27: Fluxo em R1 e R2 Mior que em R3 (g1 > g2 > g3)... 61 Figur 2.28: Ilusrção Gráfic do Criério de Benefício/Cuso... 6 Figur 2.29: H1 - Fluxo Mior em C1 que em C2 (g1 > g2)... 65 Figur 2.30: H2 - Fluxo Mior em C2 que em C1 (g2> g1)... 66 Figur 2.31: H1 - Fluxo Mior em C2 que em C1 (g2> g1)... 67 Figur 2.32: H1 - Fluxo Mior em C2 que em C1 (g2> g1)... 68 Figur 2.33: H2 - Fluxo Mior em C1 que em C2 (g1> g2)... 69 Figur 2.3: H2 - Fluxo Mior em C1 que em C2 (g1>g2)... 70 Figur 2.35: Fluxo Mior em C1 que em C2 (g1> g2)... 71 Cpíulo 3 Figur 3. 1: Árvore de Possibiliddes de Abordr o PET Probbilísico... 83 Figur 3. 2: Zons Funcionis... 85 Figur 3. 3: Cegoris de Níveis Hierárquicos... 85 Figur 3. : Modelo de Mrkov Dois Esdos... 88 Figur 3. 5: Modelo de Mrkov Três Esdos... 89 Figur 3. 6: Digrm de Trnsição pr Síd Dependene de Dois Circuios... 90 Figur 3. 7: Curv de Crg Típic com Três Pmres... 91
Liss de Figurs e Tbels - xix - Figur 3. 8: Digrm de Trnsição pr o Ciclo de Crg... 91 Figur 3. 9: Modelo Gerl de Seleção d AET de Menor Cuso Medine ABIC... 10 Figur 3. 10: Trefs pr Obenção d AET de Menor Cuso Tol Medine ABIC... 105 Figur 3. 11: Compromisso enre Nível de Delhmeno e Número de AET n ABIC... 106 Figur 3. 12: Modelo Gerl de Seleção d AET de Menor Cuso Tol Medine ABVC.. 109 Figur 3. 13: Vrição dos EIR ds AET Hipoéics... 110 Figur 3. 1: Cuso Uniário n Onrio Hydro... 112 Figur 3. 15: Cuso Uniário no Brsil... 112 Figur 3. 16: Energi Inerrompid por Clsse Consumidor... 113 Figur 3. 17: Trefs pr Obenção d AET de Menor Cuso Tol Medine ABVC... 11 Figur 3. 18: Compromisso enre Nível de Delhmeno e Número de AET n ABVC... 115 Figur 3. 19: Cusos x Índice EIR Figur 3. 20: Cusos x Índice EENS... 117 Figur 3. 21: Ilusrção Gráfic d Eficiênci Econômic de Preo-Óim... 118 Figur 3. 22: Evolução dos Cusos e Benefícios em Função d EENS... 120 Cpíulo Figur.1: Eniddes Emergenes n Indúsri de Elericidde Brsileir... 131 Figur.2: Trefs, Criérios e Produos d Abordgem Meodológic Propos... 133 Figur.3: Algorimo Gerl Simplificdo d Abordgem Meodológic Propos... 135 Figur.: - Ilusrção Gráfic de RS RT e RS CT pelo Criério N-1... 137 Figur.5: Trefs Necessáris pr Obenção dos Sisems I S e Inferior RI S... 10 Figur.6:- Ilusrção Gráfic de Figur.7:- Ilusrção Gráfic de I RT e RI RT e RI I CT Dine de Posergções... 11 CT pelo Criério N-0... 13 Figur.8:- Vrição d EENS ds Configurções Dine de Posergções... 15 Figur.9:- EENS eq e Vrições Anuis ds EENS ds AET... 16 Figur.10: Digrm de Fluxos Finnceiros de CENS Cuf EENS... 17 Figur.11: Vrição d PPA ds AET Dine de Posergções... 152 Figur.12: Equivlene PPA eq e Vrições ds PPA ds AET... 153 Figur.13: Digrm de Fluxos de CPPA Cup PPA... 155 Figur.1: Vrição de Figur.15: Vrições de Figur.16: Vrições de Figur.17: Vrições de CENS eq em Função dos Prâmeros e h... 158 CENS eq em Função ds EENS eq... 159 CPPA eq em Função dos Prâmeros e h... 161 CPPA eq em Função ds PPA eq... 162
Liss de Figurs e Tbels - xx - Figur.18: Represenção Gráfic d Série Uniforme dos Figur.19: Vrições de Figur.20: Vrições de INV eq... 163 CINV eq em Função os prâmeros e h... 16 CINV eq em Função dos INV... 165 Figur.21: Modelo Gerl de Seleção d AET de Menor Cuso Tol Medine ABTI... 167 Figur.22: Análises pr Obenção d AET de Menor Cuso Medine ABTI... 168 Figur.23: Ilusrção Gráfic do Criério de Prd de Posergções CPPR... 171 Figur.2: Ilusrção Gráfic ds AET Exrems... 172 Figur.25: Ilusrção Gráfic do Criério de Hierrquizção de AET... 175 Figur.26: Ilusrção Gráfic de AET Dominds... 179 Figur.27: Mecnismo de Diversificção/Inensificção Medine ABTI... 180 Figur.28: Ilusrção Gráfic d FEE e ds AET Preo-óims... 181 Cpíulo 5 Figur 5.1: Rede de Trnsmissão Inicil de Mínimo Cuso d Áre Lese d CHESF... 193 Figur 5.2: Rede de Trnsmissão de Mínimo Cuso Plnejd Com o Criério N-1... 196 Figur 5.3: Comprção dos Cusos de Invesimenos dos Sisems S RS e RI S... 198 Figur 5.: Evoluções ds EENS dos Sisems de Referêncis S RS e RI S... 198 Figur 5.5: Oscilções ds EENS dos Sisems S RS e S RI em Torno d Médi... 199 Figur 5.6: Evolução ds PPA dos Sisems de Referêncis S RS e RI S... 200 Figur 5.7: Oscilções ds PPA dos Sisems S RS e RI S em Torno d Médi... 201 Figur 5.8: Curv de Trde-Off Figur 5.9: Curv de Trde-Off C TOTeq x EENSeq pr os 208 S I eq Pré-seleciondos... 228 C TOTeq x EENSeq pr os 10 S I eq Pré-seleciondos... 23 Figur 5.10: Curv de Trde-Off Figur 5.11: Curv de Trde-Off Figur 5.12: Curv de Trde-Off C TOTeq x EENSeq pr os 2 S I eq Pré-seleciondos... 23 C TOTeq x EENSeq pr os 12 S I eq Pré-seleciondos... 237 C TOT eq x EENS eq pr os 9 S I eq Pré-seleciondos... 238 Figur 5.13: Índices de Mério Econômico - I IME eq dos 7 S I eq Pré-seleciondos... 21 Figur 5.1: Comprção dos Cusos ds See AET Preo-óims Selecionds... 23 Figur 5.15: Comprção dos Figur 5.16: Comprção ds Figur 5.17: Comprção dos I IME eq ds See AET Preo-óims Selecionds... 2 I EENS eq ds See AET Preo-óims Selecionds... 25 I Ceis eq ds See AET Preo-óims Selecionds... 26
Liss de Figurs e Tbels - xxi - Figur 5.18: FEE, os I IME eq ds See AET Preo-Óims e AET Óim... 27 Figur 5.19: Comprção ds Prcels de Cusos d AET óim (Sisem Figur 5.20: Comprção com Figur 5.21: Comprções Relivs ds EENS eq d AET óim (sisem S eq )... 29 S eq )... 251 LOLD eq e LOLF eq d AET óim... 252 Figur 5.22: Comprção Reliv d LOLP eq d AET óim (sisem S eq )... 252 Figur 5.23: Sensibilidde d AET óim (sisem S eq ) o Aumeno do Cuf... 255 Cpíulo 6 Figur 6. 1: Trefs, Criérios e Produos d Abordgem de Cusos Mrginis... 263 Figur 6. 2: Trefs, Criérios e Produos d Abordgem Sob Incerezs Exógens... 265 Anexo I ------- Anexo II ------- Lis de Tbels Cpíulo 1 Tbel 6.1: Aribuos d Abordgem Meodológic Deerminísic e de Benefício/Cuso. 261 Cpíulo 2 ------ Cpíulo 3 Tbel 3.1: Modelos Compucionis de Simulção e Avlição de Confibilidde... 97
Liss de Figurs e Tbels - xxii - Cpíulo Tbel. 1: Efeios em I CINV p, I CENS p, I CT p, e I RT p Devid à Vrição em p... 12 Tbel.2: Ilusrção ds Prcels de Cusos Equivlenes ds AET... 166 Tbel.3: Efeios nos Cusos Devid às Vrições dos prâmeros q e... 166 Tbel.: Vrições dos Cusos CINV - e eq, CPPA - e eq, CENS - e eq, e CMWh -e eq... 17 Tbel. 5: Ordenção ds AET e Vrições dos Cusos Incremenis Equivlenes... 178 Cpíulo 5 Tbel 5.1: I EENS (MWh/no) do Primeiro Ano do Horizone Decenl de Análise... 203 1 Tbel 5.2: I EENS 2 (MWh/no) do Segundo Ano do Horizone... 208 Tbel 5.3: EENS I (MWh/no) do Terceiro Ano do Horizone Decenl... 211 3 Tbel 5.: EENS I (MWh/no) do Quro Ano do Horizone Decenl... 213 Tbel 5.5: EENS I 5 (MWh/no) do Quino Ano do Horizone Decenl... 216 Tbel 5.6: EENS I (MWh/no) do Sexo Ano do Horizone Decenl... 217 6 Tbel 5.7: EENS I, I 7 EENS e I 8 EENS (MWh/no) do Séimo o Nono Ano do Horizone... 219 9 Tbel 5.8: EENS I (MWh/no) do Décimo Ano do Horizone Decenl... 221 10 Tbel 5.9: Possibiliddes de Combinções: Subáre com 2 Reforços... 22 Tbel 5.10: Possibiliddes de Combinções: Subáre com 1 Reforço... 22 Tbel 5.11: Ceis Dine d Posergção de Um Adição dos Reforços do 1 o Ano... 228 Tbel 5.12: Ceis Dine d Posergção de Dus Adições dos Reforços do 1 o Ano... 228 Tbel 5.13: Ceis Dine d Posergção de Três Adições dos Reforços do 1 o Ano... 229 Tbel 5. 1: Ceis Dine d Posergção de Quro Adições dos Reforços do 1 o Ano... 229 Tbel 5.15: Ceis Dine d Posergção de Um Adição dos Reforços do 3 o Ano... 229 Tbel 5.16: Ceis Dine de Posergção de Dus Adições dos Reforços do 3 o Ano... 230 Tbel 5.17: Ceis Dine d Posergção de Um Adição dos Reforços do o Ano... 230 Tbel 5.18: Ceis Dine d Posergção de Dus Adições dos Reforços do o Ano... 230 Tbel 5.19: Ceis Dine d Posergção de Um Adição dos Reforços do 10 o Ano... 230 Tbel 5.20:- Vrições dos Cusos (US$1000) dos 2 S I eq Pré-seleciondos... 23 Tbel 5.21: Ceis Dine d Posergção de Um Adição Por Dois Anos... 235 Tbel 5.22: Ceis Dine d Posergção de Dus Adições Por Dois Anos... 235 Tbel 5.23: Ceis Dine d Posergção de Três Adições Por Dois Anos... 235 Tbel 5.2: Ds de Adições dos Reforços dos 12 S I eq Pré-seleciondos... 237 Tbel 5.25: Ordenção ds AET e Vrições dos Cusos Incremenis Equivlenes... 239
Liss de Figurs e Tbels - xxiii - Tbel 5.26: Ds de Adições dos Reforços ds See AET Preo-Óims... 21 Tbel 5.27: Vrições dos Cusos (US$1000) dos See S I eq Preo-Óimos... 21 Tbel 5.28: Ds de Adições de Reforços dos Sisems Tbel 5.29: Vrições dos Cusos dos Sisems S eq, S eq, RI S eq e RI S eq, RS S eq e PO S eq... 29 PO S eq (1000 US$)... 29 Tbel 5.30: Índices de Confibilidde Globis nos Dois Primeiros Anos... 252 Tbel 5.31: Subesções Afeds nos Sisems S eq, RI S eq e PO S eq... 252 Tbel 5.32: Índices de Confibilidde do Consumidor 230 kv Slgem... 253 Cpíulo 6 ------ Anexo I ------- Anexo II Tbel II.1 - Ddos Esocásicos ds Linhs de Trnsmissão... 275 Tbel II.2 - Txs de Flhs de Trnsformdor, Auornsformdores e Reor... 276 Tbel II.3 - Ddos Esocásicos de Equipmenos - Tensão de 500 kv... 276 Tbel II. - Ddos Esocásicos de Equipmenos - Tensões de 230 e 138 kv... 276 Tbel II.5 - Número de Pmres Anlisdos pr Curv de Crg... 278 Tbel II.6 - Impco nos Índices de Confibilidde d Rede de Trnsmissão... 279 Tbel II.7 - Modelo de Curv de Crg de Três Pmres... 281 Tbel II.8 - Cusos de Vãos e Conexões... 281 Tbel II. 9 Cusos Uniários de Reor e de Auornsformdor... 281 Tbel II. 10 Cusos Uniários de Linhs de Trnsmissão... 281