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INSERÇÃO DE NOVAS TECNOLOGIAS PARA AUMENTO DA EFICIÊNCIA DE SISTEMAS DE TRANSMISSÃO

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Academic year: 2021

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(1)

Transmissão & Distribuição

INSERÇÃO DE NOVAS

TECNOLOGIAS PARA AUMENTO

DA EFICIÊNCIA DE SISTEMAS DE

TRANSMISSÃO

(2)

Transmissão & Distribuição

CONTEÚDO

„

Introducão e Motivação

„

Novas Tecnologias – Tipos, Conceitos e Preconceitos

„

O que significa “Aumento de Eficiência”?

„

Como Estudar e Comparar Alternativas

„

Como Especificar uma Nova Tecnologia

„

Novo Modelo da Transmissão

„

Sugestões

„

Futuros Grandes Projetos de Transmissão no Brasil

(3)

Transmissão & Distribuição

10.000 km de Linhas de

Transmissão nos últimos 5 anos

Investimento: > 6 Billions R$

Capacidade Sistêmica de

Transmissão = CST

Capacidade Térmica das Linhas

= CTL

CTL É BEM SUPERIOR A CST

NOSSO DESAFIO:

Aumentar CST e a Confiabilidade do

Sistema ao menor custo possível,

propiciando uma melhor utilização

dos ativos de Transmissão

NOVAS

(4)

Transmissão & Distribuição

NOVAS TECNOLOGIAS – Tipos, Conceitos e Preconceitos

Inteligência em Regime Permanente:

Soluções desprovidas de um sistema de controle capaz de variar

dinamicamente seus parâmetros (elementos PASSIVOS)

-

LPNE (Linhas de Potência Natural Elevada)

-

Compensação Reativa Fixa (Série ou Shunt)

Inteligência em Regime Dinâmico:

Soluções providas de um sistema de controle capaz de variar

dinâmicamente seus parâmetros (elementos ATIVOS)

- FACTS

- HVDC

(5)

Transmissão & Distribuição

NOVAS TECNOLOGIAS – Tipos, Conceitos e Preconceitos

Sistemas Especialistas:

Soluções baseadas na tecnologia da informação

(microprocessadores) podendo desempenhar papel ativo no sistema

ou apenas servir a uma plataforma de aquisição de dados e

monitoramento.

-

Esquemas Especiais de Proteção

-

EMS – Sistemas de Gerenciamento de Energia

-

Sistemas Integrados de Monitorarmento

-

Sistemas de Medição Fasorial

FOCO: Aumento da Observabilidade e Controlabilidade do

Sistema de Transmissão

(6)

Transmissão & Distribuição

NOVAS TECNOLOGIAS EM LINHAS DE TRANSMISSÃO

Regular

SIL- 900 to 1000MW

Compact

SIL- 1200MW

BEX

SIL- 1200 to 1400MW

(7)

Transmissão & Distribuição

NOVAS TECNOLOGIAS EM LINHAS DE TRANSMISSÃO

(8)

Transmissão & Distribuição

NOVAS TECNOLOGIAS EM LINHAS DE TRANSMISSÃO

230kV HSIL design conception

SIL up to 360 MW

(regular design SIL-130MW)

500kV HSIL

design conception

SIL up to 2000 MW

(9)

Transmissão & Distribuição

FACTS (Flexible AC Transmission Systems)

First concept:

Power Electronic based Devices with the objective of providing

the AC Systems with more flexibility

More recently (IEEE)

Power Electronic based Devices with the objective of providing

the AC Systems with more flexibility

being also a source of

ancillary services

(10)

Transmissão & Distribuição

FACTS Devices

FACTS

How to extend the concept

Focusing more the solution than the technology:

Any cost effective proposal involving or not power electronics

that can be rapidly implemented to solve specific problems of

power systems and increase its efficiency.

(11)

Transmissão & Distribuição

(12)

Transmissão & Distribuição

Sistema Integrado de Monitoramento

Disjuntor

RS

485

DISJUNTOR

-CB

Watcher

SECIONADOR

PLC

TRAFO

SVC

Monitoramento

(Web Server)

Fire Wall

Entradas

digitais

Entradas

Analógicas

Protocolo de

campo

Contato Seco

(Watch Dog)

COR

SCADA

Intranet

UTR

Entradas

digitais/

Analógicas

(13)

Transmissão & Distribuição

CONCEITOS E PRECONCEITOS

‰

Preconceito

Tecnologia para países ricos, fora da nossa realidade

‰

Conceito

Toda nova tecnologia, qualquer que seja seu campo de

aplicação, nasce justamente para promover a redução de

custos através da otimização de processos existentes ou

da substituição destes por outros mais eficientes

São justamente os países em desenvolvimento quem

mais podem se beneficiar da aplicação de novas

(14)

Transmissão & Distribuição

AUMENTO DA EFICIÊNCIA

‰

O que significa aumentar a eficiência de um

sistema de transmissão

Significa aumentar a capacidade de transmissão sem

comprometer a confiabilidade, preferencialmente

aumentando também a confiabilidade, obedecendo uma

relação benefício/custo atrativa

(15)

Transmissão & Distribuição

SEGURANÇA DE SISTEMAS DE TRANSMISSÃO

1 - Colapso de Tensão

2 – Oscilações Eletromecânicas

São estes os dois fenômenos que, em última

análise, limitam os sistemas de transmissão e

provocam colapso generalizado do sistema de

potência (blackouts)

(16)

Transmissão & Distribuição

INTERLIGAÇÃO DE SISTEMAS

Linhas Longas > baixo sincronismo

(colapso de tensão)

1000 kM -

500 kV

SIL = 850 MVA

SIL = 1300 MVA

Interligação de Sistemas > Oscilações de

baixa frequência

SISTEMA B

SISTEMA A

SIL 850 CT = ZERO

SIL 1300 CT = 200 MW

SIL 1300 + FSC CT = 500 MW

SIL 1300 + FSC+TCSC CT = 1300 MW

CT = CAPACIDADE DE TRANSMISSÃO

(17)

Transmissão & Distribuição

(18)

Transmissão & Distribuição

Interligando Sistemas com HVDC

(19)

Transmissão & Distribuição

1 - HVDC combinado com Compensação Série

(solução para Colapso de Tensão)

2 – VSC – Voltage Sourced Converters (interligação

de redes com baixa potência de curto-circuito)

Novas Tecnologias em HVDC

(20)

Transmissão & Distribuição

LOAD

GENERATOR

(21)

Transmissão & Distribuição

(22)

Transmissão & Distribuição

Planejando uma Nova Tecnologia

Como estudar e comparar Alternativas

Quem planeja Sistemas de Transmissão precisa cada

vez mais ter um amplo e sólido conhecimento de:

1 - Dinâmica de Sistemas de Potência

2 - Controle de Sistemas de Potência

3 - Equipamentos

A interação com os Provedores de Tecnologia é

ESSENCIAL

(23)

Transmissão & Distribuição

Planejando uma Nova Tecnologia

Contribuição da Indústria (Fabricantes)

“Ser parte da solução”

Como modelar corretamente um novo Equipamento

Como estudar uma aplicação

(24)

Transmissão & Distribuição

Planejando uma Nova Tecnologia

Comparando Alternativas

O essencial é determinar a eficiência das Alternativas possíveis

em termos de R$/MW, ou seja, qual o investimento necessário

para se aumentar a capacidade de transmissão em 1 MW.

De posse deste custo marginal de incremento da capacidade de

transmissão e do impacto na confiabilidade do sistema é que se

pode proceder a uma comparação justa de Alternativas

(25)

Transmissão & Distribuição

Especificando uma Nova Tecnologia

Qual a melhor filosofia: uma ET funcional ou uma bem

detalhada?

™

Saber o que se quer comprar

™

Saber transmitir isto de forma clara e objetiva aos Fabricantes

Aqui não existem GENÉRICOS, nem Antibióticos de Amplo Espectro e

nem equipamentos “ultra secretos”

As soluções viáveis para um determinado problema são

exaustivamente analisadas e consolidadas em fóruns abertos de

discussão como o IEEE e CIGRÉ, com a participação dos Fabricantes,

Transmissores, Consultores e Universidades.

(26)

Transmissão & Distribuição

Novo Modelo da Transmissão

™

Transmisssor Remunerado em Função da Disponibilidade

™

Parcela Variável

NÃO HÁ INCENTIVO À APLICAÇÃO DE NOVAS

TECNOLOGIAS

INVESTIDOR PROCURA MINIMIZAR RISCOS

OPTANDO POR SOLUÇÕES TRADICIONAIS

(27)

Transmissão & Distribuição

(28)

Transmissão & Distribuição

BRASIL – PRESENTE E FUTURO

Norte-Nordeste

500 kV

Norte-Sul III

500 kV

Acre/Rondônia-SE/CO 230 kV

Tucuruí-Manaus

500 kV

Reforços nas

Regiões SE/CO

500 kV

Sul-Sudeste

525 kV

Jurupari-Macapá

230kV

(29)

Transmissão & Distribuição

FUTURO – GRANDES PROJETOS DE TRANSMISSÃO

‰

INTERLIGAÇÃO TUCURUI – MANAUS

‰

SISTEMA DE TRANSMISSÃO DE BELO MONTE

(30)

Transmissão & Distribuição

INTERLIGAÇÃO TUCURUI – MANAUS 500 KV - 2500 MW - 1600 km

LT Tucuruí –- Manaus 500

Kv

LT Jurupari– Macapá

230 kV

(31)
(32)

+ 600 kV DC

Itá

Sta. Elena

Boa Vista

Manaus

Samuel

Ariquemes

Abunã

Porto Velho

Rio Branco

Coaracy Nunes

Santana

Balbina

Santarém

S.Maria

V.Conde

Altamira

Itaituba

Tucuruí

São Luiz

Marabá

Colinas

Miracema

Sobradinho

Irecê

Sinop

Ji-Paraná

P.Bueno

Vilhena

Guajará

Mirim

Cuiabá

Sorriso

Gurupi

S.da Mesa

Manso

Brasília

Rondonópolis

Corumbá

Goiânia

C.Grande

Gov.Mang

T.Marias

B.J.Lapa

Funil

Vitória

São Paulo

Ivaiporã

Itaipu

Uruguaiana

Porto Alegre

Sto.Angelo

Curitiba

Blumenau

Garabi

C.Novos

Fortaleza

Natal

Açu

Salvador

Maceió

Xingo

Aracaju

Campos

Rio de Janeiro

Futuro

-Belo

Horizonte

Recife

P.Dutra

S.J.Piaui

Imperatriz

Teresina

Belo Monte

+ 600 kV DC

138 kV

230 kV

345 kV

440 kV

500 kV

E

xistente

Futuro

(33)

-Transmissão & Distribuição

(34)
(35)
(36)

Transmissão & Distribuição

ESTUDOS DE VIABILIDADE (em andamento)

Diagrama Unifilar Esquemático

Corrente Alternada 765 kV – trecho usinas / Cuiabá

(37)

Transmissão & Distribuição

ESTUDOS DE VIABILIDADE (em andamento)

Diagrama Unifilar Esquemático

Corrente Alternada 765 kV – trecho Cuiabá/Araraquara

(38)

Transmissão & Distribuição

ESTUDOS DE VIABILIDADE (em andamento)

Diagrama Unifilar Esquemático

Corrente Contínua + 500 kV

Araraquara Sistema

<

3 Bipolos 2720 km Regional + 500kV 500kV Jirau Sto Antônio

~

~

500kV 230kV 230kV Inversora Retificadora 500 kv _

3

3

bipolos

bipolos

de

de

±

±

500 kV

500 kV

ou

ou

2

2

bipolos

bipolos

de

de

±

±

600 kV

600 kV

(39)

Transmissão & Distribuição

CONSIDERAÇÕES FINAIS

‰

Existe uma enorma gama de Novas Tecnologias disponíveis e

que podem aumentar consideravelmente a eficiência dos

sistemas de transmissão.

‰

A aplicação de Novas Tecnologias exige uma sólida “expertise”

de quem planeja e opera os sistemas de transmissão. A

interação com os Fabricantes é essencial para o sucesso das

implementações

‰

Ainda falta no Modelo da Transmissão um vetor de incentivo à

aplicação de Novas Tecnologias

(40)

Transmissão & Distribuição

INSERÇÃO DE NOVAS TECNOLOGIAS

“NÃO ANDE SEMPRE PELO CAMINHO TRAÇADO, POIS ELE

CONDUZ SOMENTE ATÉ ONDE OS OUTROS JÁ FORAM”

“Alexandre Graham Bell”

(41)

Transmissão & Distribuição

Especificando uma Nova Tecnologia

Qual a melhor filosofia: uma ET funcional ou uma bem

detalhada?

™

Saber o que se quer comprar

™

Saber transmitir isto de forma clara e objetiva aos Fabricantes

Aqui não existem GENÉRICOS, nem Antibióticos de Amplo Espectro e

nem equipamentos “ultra secretos”

As soluções viáveis para um determinado problema são

exaustivamente analisadas e consolidadas em fóruns abertos de

discussão como o IEEE e CIGRÉ, com a participação dos Fabricantes,

Transmissores, Consultores e Universidades.

(42)

Transmissão & Distribuição

(43)

Transmissão & Distribuição

(44)

Transmissão & Distribuição

(45)

Transmissão & Distribuição

Costs

(46)

Transmissão & Distribuição

Costs

Referências

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