Dimensionamento do Sistema de Referência RS t

CENS e RI

t

CENS , os quais são decorrentes das energias não supridas inerentes às

confi-gurações evolutivas, e os respectivos índices de confiabilidade I

t IC e RI

t IC .

4.4 Dimensionamentos dos Sistemas

seguir são apresentadas as tarefas necessárias para definição das configurações evolutivas do sistema RS t S , dos sistemas I t S e do sistema RI t S . As fundamenta-ções teóricas contidas neste capítulo correspondem às Tarefas c e d indicadas na Figura 4.2.

4.4.1 Dimensionamento do Sistema de Referência

S

onforme vislumbrado e indicado na Figura 4.3, o primeiro passo para aplicação da ABTI, consiste em gerar uma rede de transmissão de referência e determinar os custos incorridos pelas concessionárias (custos de investimentos mais perdas ativas), os custos incorridos pelos consumidores, os quais são decorrentes das energias não supridas inerentes às configurações evolutivas, e os respectivos índices de confiabilidade.

Como o principal objetivo da ABTI é otimizar a seqüência de adições de reforços de transmissão ao longo do período de planejamento, a partir do sistema de referência, a AB-CA será utilizada para o seu dimensionamento. Como resultado da execução das tarefas contidas nesta abordagem determinística, emerge o sistema de referência superior - RS

t S , traduzido em termos de:

 Anos em que são realizadas as adições de reforços (linhas de transmissão e a-créscimos nas capacidades de transformação das principais subestações);

 Custos de investimentos e perdas ativas, associados às configurações evolutivas. Em termos práticos, a análise de síntese resume-se em dimensionar as configurações evolutivas deste sistema pelo processo determinístico tradicional, porém realizando uma análise de confiabilidade, em adição as contidas na ABCA:

 Tarefa FPCN – Fluxo de Potência em Condição Normal;

 Tarefa DINA – Análise Dinâmica Permanente e Transitória;

 Tarefa TRAN – Análise de Transitórios Eletromagnéticos;

 Tarefa ECON – Análise Econômica (inclui os custos das interrupções).

A

As configurações evolutivas do sistema RS

t

S assim dimensionadas, isto é, para supor-tar a perda de qualquer um de seus elementos sem cortes de carga, apesar de apresenta-rem elevados níveis de confiabilidade, apresentarão inevitáveis sobrecustos de investimen-tos provocado pelo excesso de reserva de capacidade, em relação a rede de transmissão que, hipoteticamente, seria obtido caso fosse otimizada a sua reserva de capacidade.

Além destes tipos de sobrecustos, manter os componentes do sistema RS

t

S em níveis elevados de disponibilidade requer uma estrutura de manutenção adequada que pode ser limitada pelo alto custo envolvido e pela expectativa de penalidade dos agentes transmisso-res por indisponibilidades dos reforços.

Em seguida realiza-se a tarefa CONF (inclui a tarefa FPCE) para produzir os valores dos índices LOLP, LOLE, LOLF, EPNS, EENS, XLOL e EIR, associados às configurações evolu-tivas do sistema RS

t S .

4.4.1.1 Reserva de Capacidade do Sistema de Referência

t S

Figura 4.4 ilustra o efeito do critério de dimensionamento da reserva de capaci-dade RS

t

RT pelo critério “N-1” componentes da rede, para atender a perda de qualquer um dos componentes da rede, considerando seis adições de reforços. Nesta figu-ra, cada degrau corresponde a uma ou mais adições de reforços, onde o tamanho do de-grau representa uma capacidade adicionada à rede ao longo do período de análise.

C T 2 C T₁ C T 4 C T₃ C T₅ C T₆ C Tt ou Dt Período F unç ão D e m a nd a - Dt

Período de E xcesso de R eserv a d e

C ap acid ad e – R T_t^{R S} em C o ntingê nc ia

t3

t2 t4 t5 t6 t7 C ap acid ad e de

T rans m iss ão A dicio nad a – C T_t^{R S}

t1

Figura 4.4: - Ilustração Gráfica de RS

t

RT e RS

t

CT pelo Critério “N-1”

Observa-se nesta figura que, enquanto a função da Demanda de energia - D_t, não li-near no tempo, aumenta de forma contínua e gradual, a função Capacidade de Transmissão do Sistema Superior - RS

t

CT , linear no tempo, aumenta em degraus ao longo do período.

Considerando que as adições dos reforços à rede de transmissão são realizadas de forma intermitente, ou seja, que são definidas em função do nível de confiabilidade estabe-lecido a priori, o nível de Reserva de Capacidade de Transmissão do Sistema Superior -

RS

t

RT e em conseqüência a confiabilidade da rede resultante das adições é função, não só de definir o Que e Onde adicionar novos reforços, mas também de Quando instalar, ou seja, é função do parâmetro tempo - t.

Em razão do exposto e dado que o nível de confiabilidade mínimo aceitável é estabe-lecida a priori, através do critério “N-1”, o montante de reserva de capacidade do sistema

RS

t

S relaciona-se com a função da demanda de energia - D_t, não linear no tempo, e a

capa-cidade de transmissão RS

t

CT , linear no tempo, através da seguinte expressão:

) D t CT_t , ( f RT t ^RS RS# (4.1)

Como indicado pela área sombreada da figura, fica bastante evidente que este critério de dimensionamento conduz a períodos de tempos onde se verificam excessos de reservas de capacidades de transmissão, em condições normais de operação, indicando, claramente, elevadas ociosidades temporárias nos valores da função RS

t

CT , ou seja, RT_t^RS !0.

Uma vez que a área sombreada, definida pela região entre as curvas das funções

RS

t

CT e D_t, representa o excesso de capacidade, então o montante de RS

t

RT fica estabeleci-do pela seguinte integral:

0 dt i t i t ) t D 1 t (CT t RT^RS # ³ ^RS ! (4.2)

Como cada variação incremental efetuada na capacidade da rede afeta o montante de

RS

t

RT , para atendimento a demanda de energia no ano “t” em análise, e os níveis de

inves-timentos futuros- RS

t

CINV realizados no sistema RS

t

S , a capacidade de transmissão RS

t CT de cada configuração evolutiva pode ser expressa através da seguinte função:

) CINV t ( CT t ^RS RS#f (4.3)

Os fatos acima discutidos se constituem em fortes argumentos para que se otimize a confiabilidade da rede e, conseqüentemente, a seqüência de adições de reforços previstos para este sistema de referência superior.

4.4.2 Dimensionamento dos Sistemas