os itens que se seguem, são apresentadas as principais constatações extraídas das análises efetuadas, dando ênfase aos aspectos metodológicos e de modela- gem da rede, aos critérios de adições de reforços, e finalmente a regra de decisão para seleção da AET de menor custo total.
3.5.1 Aspectos Metodológicos
niciamos a discussão sob o aspecto metodológico ressaltando que, os conceitos contidos na ABVC estão recebendo cada vez maior atenção nos países desenvolvi- dos como ferramenta de otimização dos elevados níveis de investimentos. Nos países em desenvolvimento como o Brasil, e dado o momento de consolidação das mudanças estrutu- rais por que atravessam, a consideração destas metodologias se faz ainda mais imperiosa.
Em razão do exposto no item 3.2.2, podemos afirmar que, sem sombras de dúvi-
N
I
das, as análises contempladas na ABVC conduzem a uma avaliação bastante cri- teriosa e abrangente e, conseqüentemente, a soluções mais próximas da realida- de para o problema do PET a multiestágios de tempo, do que a ABIC;
Tal como na ABCA, é parte essencial da ABIC, a extensiva categoria de eventos (geralmente contingências simples), os quais se baseiam nas análises da piores situações, pelas quais as AET formuladas são submetidas, de modo a satisfazer as condições técnicas e econômicas e os requisitos de confiabilidade;
A utilização dos antigos conceitos de estratégias de Diversificação de AET e In-
tensificação na busca da solução de menor custo de expansão, executadas pelo
planejador mediante a ABIC e a ABVC aumentam sobremaneira as possibilidades de alcançar o objetivo principal do PET;
Uma limitação bastante clara da ABIC, é a necessidade de pré-estabelecer um ní- vel de risco máximo aceitável para a rede de transmissão como um todo ou parte da rede, sem avaliar antecipadamente o impacto do nível de confiabilidade esco- lhido para adições dos reforços, sobre os custo das AET formuladas.
De fato, em certas situações, um pequeno incremento de custos resulta em uma melhoria significativa de confiabilidade, enquanto que em outras situações, um pequeno relaxamento da confiabilidade implica em economias significativas; No modelo de seleção da AET de menor custo total adotado na ABIC e na ABVC,
estar implícito que o preço da tarifa de energia não é função da AET selecionada, e também que a variação da demanda com relação à confiabilidade é considerada desprezível. Em casos em que isto não ocorra, deve ser previsto um mecanismo de realimentação que atue sobre as premissas iniciais;
O modelo de medidas corretivas, baseado em otimização, e o conjunto de indica- dores fornecido pelo modelo computacional NH2, se mostram bastantes úteis e eficientes para o diagnóstico do desempenho elétrico da rede de transmissão, sob o enfoque de continuidade e adequação.
3.5.2 Aspectos Relativos à Modelagem da Rede
essalta-se, inicialmente, que todo o processo de tomada de decisão, relativo às adições de reforços de transmissão, tanto com a ABIC como a ABVC, está fun- damentado na premissa de análises de custos e de confiabilidade, sob o enfoque de ade- quação.
A análise de confiabilidade tem como objetivo identificar os estados operativos da re- de de transmissão, definida por sua configuração topológica, ou seja, pela forma como os seus componentes são conectados e pelas características individuais de cada um deles.
Para a análise dos possíveis estados operativos da rede de transmissão e cálculo dos índices de confiabilidade, é utilizado um modelo de natureza estocástica, conhecido como processo de Markov, e os valores estatísticos do comportamento passado que caracteriza cada um dos componentes da rede.
Tanto a ABIC como a ABVC, consideram a aleatoriedade das cargas e das falhas das linhas de transmissão e equipamentos de subestações. Portanto, incorporam a natureza estocástica dos dados de entrada do problema do PET aos modelos de representação da rede de transmissão.
Diante deste fato, a incorporação destes parâmetros vem a contribuir para uma representação mais fiel da rede de transmissão, e conseqüentemente, para obter uma solução mais robusta para o problema do PET a multiestágios de tempo, em termos técnicos e econômicos;
No caso específico da ABVC, pode-se verificar níveis de riscos bastante diferenci- ados entre as AET formuladas, o que invalida a hipótese de equivalência de de- sempenho elétrico associado às configurações evolutivas. Para contornar este as- pecto inconveniente são levados em conta os custos associados às EENS, de mo- do a avaliar e evidenciar as vantagens inerentes às diversas AET formuladas.
3.5.3 Aspectos Relativos aos Critérios de Adições
niciamos a discussão relativa aos critérios ressaltando que, tanto a ABIC como a ABVC consideram contingências simples durante o processo de formulação das AET, e consequentemente, na definição da seqüência de adições de reforços.
A experiência obtida com a ABIC tem demonstrado que as adições de reforços definidos de modo a atender a um nível de risco pré-fixado não necessariamente resultam na melhor solução, dada a inexistência de um único referencial de risco máximo aceitável que possa ser aplicado a qualquer rede de transmissão;
Além da inexistência de um valor único, o mecanismo de pré-fixação implica em uma grande carga de subjetividade na definição do valor do nível de risco, e dis- torce, em grande parte, a intenção de aperfeiçoamento do cálculo das outras par- celas de custos envolvidos.
Vale lembrar que, o valor do nível de risco máximo aceitável pode ser estabeleci- do, tanto a partir de experiência operativa como através de dispositivos legais, ou adaptando à rede de transmissão em análise, valores definidos em outros países de maior desenvolvimento;
Como visto na ABVC, a determinação exata do valor da confiabilidade é uma tare- fa essencial para avaliar o impacto das interrupções na definição da seqüência de adições de reforços;
A principal dificuldade na avaliação exata do custo da energia não suprida - CENS consiste na dependência do custo unitário de interrupção com a duração da inter- rupção, que é um dos aspectos que pode influenciar os resultados.
3.5.4 Aspectos Relativos à Função Custo
om a introdução da análise de confiabilidade no processo de formulação e seleção das AET mais atrativas, a função custo da ABTI apresenta a seguinte forma:
) t D , max NR , a t CPPA , a t (CINV f a CTOT ABIC = (3.51)
Infere-se desta função que as parcelas de custos anuais que compõem o custo total associado a cada AET - a são obtidas através da fixação de um nível probabilístico, em vez de um nível determinístico como ocorre no critério “N-1” utilizado pela ABCA.
Portanto, se os índices de confiabilidade das configurações evolutivas das AET estive- rem abaixo do padrão (NRa ≥ NR
Max), reforços são adicionados à rede de transmissão com o
objetivo de levar os índices de confiabilidade do sistema para níveis aceitáveis.
Esta dependência com um índice puramente probabilístico se constitui na principal mudança da função custo utilizada pela ABIC, em relação a função custo adotada na ABCA.
Para superar esta forte limitação imposta pela ABIC, a função custo utilizada pela ABVC, além da fixação de um nível de risco máximo aceitável, contempla as expectativas dos custos decorrentes das interrupções de fornecimento de energia, como mostra a equa- ção (3.52) apresentada abaixo:
) t D , max NR , a t CENS , a t CPPA , a t (CINV f a CTOT ABVC = (3.52)
Com esta concepção constata-se que a função custo da ABVC passa a incorporar os custos dos impactos sofridos pelas classes consumidoras em adição aos custos incorridos pelas empresas.
Esta incorporação se constitui em uma mudança substancial na definição da seqüên- cia de adições dos reforços de transmissão, uma vez que exige, a rigor, o cálculo do custo unitário de interrupção de fornecimento de energia associado a cada uma das classes de consumidores.
3.5.5 Aspectos Relativos à Solução de Menor Custo
om a incorporação dos testes probabilísticos em substituição aos determinísticos utilizados pela ABCA, a regra de decisão (3.24a) relativa a escolha da AET eco- nomicamente mais atrativa toma a seguinte forma:
a CTOT a Min
RdABIC = ABIC (3.53a)
Sujeito a: 0 y) x, ( a t g = (3.53b) 0 ) y x, ( a t h ≤ (3.53c) a t x a t x a t x ≤ ≤ (3.53d) max NR a t NR ≤ (3.53e)
Observa-se que, os custos embutidos nas equações (3.53a), estão em consonância com o critério de seleção da expansão de menor custo total atualizado e de modo a atender ao critério de confiabilidade probabilístico, pré-fixado durante a formulação das AET, e as restrições de igualdades e desigualdades do modelo de fluxo de potência não linear, repre- sentadas pelas equações (3.53b, 3.53c e 3.53d).
Percebe-se que com esta regra de decisão, tem-se a dificuldade de avaliar o real valor do custo do critério de dimensionamento, ou seja, em quanto se vai incorrer ao aumentar ou abrandar a severidade de um requisito de desempenho, resultando na dificuldade em estimar até que ponto é vantajosa uma ou outra medida operativa.
Chama-se ainda a atenção de que as adições de reforços de transmissão apontadas por esta abordagem não necessariamente resulta na AET mais atrativa, do ponto de vista da relação de compromisso entre as parcelas de custos e a EENS.
Por sua vez, para garantir o balanço adequado entre custos e confiabilidade, deve-se incorporar ao processo de pesquisa da AET de menor custo total o valor da confiabilidade, traduzido em termos econômicos.
Neste sentido, a ABVC torna-se atrativa e eficiente, uma vez que ela minimiza o so- matório dos custos de investimentos, de perdas ativas e de interrupção do fornecimento de energia, conforme indicado na regra de decisão a seguir:
a CTOT a Min
RdABVC = ABVC (3.54a)
Sujeito a: 0 y) x, ( a t g = (3.54b) 0 ) y x, ( a t h ≤ (3.54c) a t x a t x a t x ≤ ≤ (3.54d) max NR a t NR ≤ (3.54e) a EENS * a EENS = min (3.54f)
Com esta concepção, o nível de confiabilidade deixa de ser apenas um parâmetro de- finido a priori como ocorre na ABIC, para converter-se em uma variável dependente muito importante, e da qual se deduz o valor ótimo quando a condição (3.54f) é satisfeita.
Capítulo
Abordagem Metodológica Baseada em Trade-
Off e em Indicador de Mérito Econômico
4.1 Introdução
introdução da competição nos segmentos de geração e comercialização de e- nergia elétrica no Brasil impôs necessidades específicas ao processo do PET a multiestágios de tempo, as quais podem ser sumarizadas nos seguintes aspectos:
Maximização dos benefícios propiciados pelas redes de transmissão, reconhecen- do que múltiplos agentes e setores da sociedade beneficiam-se dele. Dentre a- queles que se beneficiam incluem-se:
As entidades geradoras que são agentes econômicos com preços não regula- das e submetidas à competição;
As entidades distribuidoras que são agentes econômicos proprietários de monopólios regionais, com preços submetidos à forte regulação;
As entidades típicas que se formam em decorrência do ambiente competitivo, como os grandes e pequenos consumidores, os produtores independentes de energia – PIE e os fornecedores de serviços auxiliares (Ancillary Services). A título de ilustração, a Figura 4.1 apresenta as entidades emergentes da nova indústria de eletricidade que se apropriam dos benefícios oferecidos pela rede de transmissão e que influenciam sobremodo na solução final do problema do PET.
Produtores Independente de Energia - PIE Auto-produtores de Energia Elétrica Companhias Distribuidoras de Energia Elétrica
Planejamento
da Expansão da
Transmissão
- PET -
Agentes Comercializadores de Energia Planejamento Indicativo 3 Planejamento Indicativo 4 Planejamento Indicativo 1 Planejamento Indicativo 2Figura 4.1: Entidades Emergentes na Indústria de Eletricidade Brasileira
Minimização dos custos, tanto no transporte quanto no mercado global de energia elétrica. Este aspecto de custo complementa o objetivo de prover um mercado competitivo no suprimento de energia elétrica, justo e eqüitativo, de forma que a competição possa conduzir a preços mais baixos para a tarifa de energia. Em re- sumo, este aspecto exige uma política de investimentos na rede de transmissão mais criteriosa, no sentido de obter uma maior eficiência econômica;
Dimensionamento adequado da reserva de capacidade de transmissão da rede com o objetivo de buscar maior eficiência no transporte de energia elétrica. Este aspecto rebate nos custos de investimentos em adições de reforços de transmis- são e de perdas ativas;
Flexibilidade no gerenciamento da confiabilidade propiciado pela rede ao atendi- mento ao mercado consumidor de energia elétrica. Este aspecto implica que os cortes de cargas sejam negociados por meio de contratos bilaterais.
Estes vários aspectos revelam, claramente, o elevado grau de importância e o au- mento da complexidade da atividade do PET no novo contexto, cujo produto deverá resul- tar em uma rede de transmissão de livre acesso, para que as diversas classes de agentes geradores possam escoar suas produções.
Espera-se ainda que estes agentes pressionem para que as redes de transmissão não sejam expandidas a qualquer custo, de modo que eles possam tomar suas decisões apoia- das não apenas nos seus custos de instalação e de combustível, sem se importarem com os custos decorrentes da expansão da transmissão.