Análise das Instruções Operativas de Recomposição do SIN

de planejamento da recomposição, no Brasil, é um conjunto de textos, denominados “instruções operativas de recomposição”, que faz parte dos procedimentos de rede do SIN, disponibilizados pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS).

Uma instrução operativa de recomposição, ou simplesmente instrução operativa (IO), é um documento que descreve as ações que devem ser tomadas e as condições que devem ser satisfeitas na operação do SIN, após um evento de interrupção de grandes proporções no fornecimento de energia.

A instrução operativa é orientada, na sua definição, de acordo com a fase da recomposição a que pertence (isto é, fluente ou coordenada) e define os procedimentos operacionais em três diferentes níveis:

a) Instruções para a recomposição de áreas geo-elétricas: este tipo de IO pertence à fase fluente da recomposição, definindo os procedimentos seqüenciais a serem tomados, em cada área geo-elétrica, independentemente de uma coordenação centralizada.

b) Instruções para interconexão de áreas: essas instruções descrevem as diretivas para interconexões paralelas ou em anel entre as áreas geo-elétricas definidas na fase fluente, para cada região geopolítica do Brasil, correspondendo, assim, ao início dos procedimentos da fase coordenada de recomposição do SIN.

c) Instruções para interconexão de regiões: essas IO descrevem os procedimentos que devem ser, em geral, levados a termo nas fases finais da recomposição do SIN, tornando as regiões geo-elétricas já recompostas em um sistema interligado nacional.

Portanto, pode-se observar que as instruções operativas de recomposição visam a integração entre os recursos de geração e os centros de consumo no Brasil, através de uma malha interconectada de transmissão, após a ocorrência de uma perturbação de grande porte. A título de ilustração, a figura 3.7, disponibilizada pelo ONS, apresenta os principais corredores de transmissão do SIN, previstos para operação em 2006, com a representação dos limites interestaduais (em linhas tracejadas). Já a figura 3.8, extraída da mesma fonte, apresenta a disposição geográfica das principais usinas que servem o sistema, com capacidade de geração maior que 30 MW. Fica evidente, através desses mapas, que o sistema elétrico do Brasil é um sistema de grande porte e, conseqüentemente, as operações em uma malha dessa magnitude apresentam um caráter bem mais complexo do que em sistemas menores. Daí justifica-se a divisão do processo de recomposição em duas fases (fluente e coordenada) e a subdivisão das instruções de recomposição em três níveis distintos.

CAPÍTULO 3 – Modelagem dos Planos de Recomposição como Grafos CPM/PERT 51

CAPÍTULO 3 – Modelagem dos Planos de Recomposição como Grafos CPM/PERT 53

Quanto à estrutura lógica, as instruções operativas são elaboradas segundo um padrão disponibilizado pelo ONS [33]. Esse modelo especifica uma relação de termos a serem usados nas instruções de operação do ONS, a saber:

• Conectar/Desconectar Reator (sem tensão)

• Abrir ou Manter aberto

• Fechar ou Manter fechado

• Sincronizar (Gerador ou Compensador Síncrono)

• Fechar em anel ou paralelo

• Energizar/Desenergizar (Equipamento)

• Restabelecer carga

• Receber/Enviar tensão (Linha de Transmissão)

• Ligar capacitor/reator (com tensão)

Adicionalmente ao uso desses termos padronizados, é sugerida pelo ONS a representação das instruções operativas em um formato tabular, para facilitar o entendimento, pelos operadores e engenheiros, das atividades descritas, principalmente, sob condições de recomposição. Esse formato delineia características importantes do processo, tais como a ordem da atividade na seqüência planejada de ações, o agente executor da atividade, a descrição dos procedimentos e as condições e controles que devem ser satisfeitos antes que a atividade em questão possa se iniciar. Essa configuração tabular

organiza essas características de uma maneira lógica e define o conjunto de

procedimentos e ações em uma cadeia ordenada de atividades.

Como as ações estão delineadas em uma seqüência lógica nesse formato tabular, é

possível determinar listas de atividades para cada instrução operativa, conforme

detalhado, anteriormente, na análise geral de planos de recomposição. Como exemplo, seja a Tabela 3.1 uma amostra dessa formatação que representa o conjunto de ações para a reenergização fluente da área Capivara (área 16 da região Sudeste), formada pelas Usinas Capivara e Taquaruçu, pelas subestações de Assis e Londrina e pelo tronco de transmissão associado, extraído, diretamente, da instrução operativa correspondente [42].

Tabela 3.1. Instrução operativa de recomposição para reenergização fluente da área Capivara [42]

EXECUTOR PROCEDIMENTO/AÇÃO CONDIÇÃO/CONTROLE

Usina Capivara

• Sincronizar 2 unidades geradoras. • Energizar o TR-5 440/138 kV assumindo

carga da região.

• Enviar tensão para Taquaruçu.

• Confirmar com o operador de Assis se o reator RE-2 está conectado no terminal da LT e enviar tensão pela LT Capivara / Assis. • Quando da sincronização da 3ª unidade

geradora, avisar o operador de Assis.

• Valor Máximo de carga igual a 120 MW

• Tensão em torno de 420 kV. • Tensão ≤ 420 kV com ou sem RE-

2 conectado em Assis.

EXECUTOR PROCEDIMENTO/AÇÃO CONDIÇÃO/CONTROLE

Usina Taquaruçu

• Sincronizar 1 (uma) unidade geradora e energizar o TR-7 440/138 kV assumindo carga da região.

• Aguardar instruções do COS para fechamento do paralelo com a Usina Capivara.

• Valor Máximo de carga igual a 80 MW

EXECUTOR PROCEDIMENTO/AÇÃO CONDIÇÃO/CONTROLE

• Tensão ≤ 485 kV para energizar o TR-1

• Valor Máximo de carga igual a 65 MW

Subestação Assis

• Conectar o RE-2 na LT Capivara / Assis. • Recebendo tensão de Capivara, aguardar 1

(um) minuto para possibilitar ajustes de tensão em Capivara e energizar a barra-I, o TR-1 440/230 kV e os TRs 3 e 4 230/88 kV e assumir cargas da região.

• Após a confirmação da 3ª unidade geradora sincronizada em Capivara, enviar tensão para

Londrina. • Tensão entre 220 e 230 kV

EXECUTOR PROCEDIMENTO/AÇÃO CONDIÇÃO/CONTROLE

Subestação

Londrina • Recebendo tensão de Assis, normalizar a LI _{e restabelecer carga da região .}

• Valor Máximo de carga igual a 80 MW

CAPÍTULO 3 – Modelagem dos Planos de Recomposição como Grafos CPM/PERT 55

A Tabela 3.2 apresenta uma possível lista de atividades correspondente às ações seqüenciais de reenergização dos diferentes equipamentos elétricos da área Capivara, extraídas por inspeção da Tabela 3.1.

Tabela 3.2. Possível lista de atividades obtida para reenergização fluente da área Capivara

Atividade Descrição Precedência

A Capivara sincroniza 2 geradores -

B Capivara energiza TR-5 440/138 kV A

C Capivara envia tensão para Taquaruçu B

D Capivara confirma com Assis a conexão do reator RE-2 C

E Capivara envia tensão para Assis D

F Capivara sincroniza o terceiro gerador E

G Capivara informa Assis que o terceiro gerador está sincronizado F

H Taquaruçu sincroniza 1 gerador -

I Taquaruçu energiza TR-7 440/138 kV H

J COS notifica Taquaruçu que o paralelo com Capivara pode ser

fechado C

K Taquaruçu fecha o paralelo com Capivara I e J

L Assis conecta o reator RE-2 -

M Assis espera o ajuste de tensão em Capivara E e L N Assis energiza barra-I, TR-1 440/230 kV e TRs 3 e 4 230/88 kV M

O Assis envia tensão para Londrina G e N

P Londrina normaliza LI e restabelece carga O

Observando essa lista de atividades, é possível explorar as relações de

precedência entre as diferentes ações que compõem o plano para determinar a estrutura topológica do grafo de caminho crítico correspondente à IO de recomposição da área

Capivara. A figura 3.9 representa o grafo CPM/PERT obtido, manualmente, para nessa IO, considerando o modelo AoA (orientado a eventos).

Grafos CPM/PERT, como esse, são amplamente utilizados em diversas áreas do conhecimento como forma de representar processos, permitindo sua análise, usualmente, quanto a tempos e custos associados a suas etapas e atividades. Comumente, são empregados na otimização de processos, referentes a áreas da Engenharia (como a engenharia de produção e a construção civil) com dinâmica mais lenta, ou seja, da ordem de dias, meses ou anos. Nessas condições, a construção do grafo CPM/PERT é realizada manualmente pelos mesmos profissionais responsáveis pela definição da lista de atividades associadas ao processo, pois os recursos e tempos envolvidos, nessa situação, são diminutos se comparados aos demandados pelo projeto em execução e o grafo, uma vez montado, necessita de poucas revisões no decorrer do processo.

Entretanto, o problema da recomposição de redes de energia, após distúrbios de grandes proporções, envolve dois aspectos que tornam a construção manual dos diagramas de caminho crítico uma tarefa árdua, considerando a modelagem dos planos como grafos CPM/PERT:

(a) o planejamento da recomposição necessita da análise de um grande número de opções de reenergização para um mesmo cenário de interrupção e, assim, requer que um grande número de diferentes listas de atividades seja analisado; (b) na utilização das instruções operativas como apoio à recomposição em tempo real, pode ser necessária a alteração de algumas das atividades que compõem o plano em decorrência de imprevistos na operação e, portanto, o diagrama do processo deve ser atualizado, o que, manualmente, é extremamente difícil nessa situação.

Portanto, para adequar a metodologia de modelagem dos planos, proposta nesse capítulo, a uma atividade como a análise de diferentes planos ou como o apoio ao processo durante a reenergização, torna-se desejável o desenvolvimento de técnicas específicas para viabilizar a sua aplicação ao problema da recomposição, como a metodologia de

CAPÍTULO 3 – Modelagem dos Planos de Recomposição como Grafos CPM/PERT 57