ONS Reunião com os Agentes

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ONS – Reunião com os Agentes

Rio de Janeiro, 17 de abril de 2018

A implantação do DESSEM na

Programação Diária da Operação e

para a Formação do Preço Horário

- PLDh

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Agenda

Contextualização/Histórico

Motivação: antecedentes – aspectos

operativos/regulatórios

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Contextualização - Histórico

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Resolução ANEEL 290/2001

**O Modelo Mercantil pós 1998 – Tight Pool (*)**

Implantação do mercado de Curto Prazo em 3 etapas

1ª etapa Resultados com periodicidade mensal (até 2001)

2ª etapa Resultados com periodicidade semanal (pós jul de 2001)

3ª etapa Resultados com periodicidade horária (futuro...2002/2004)

1. Utilização de modelo de simulação hidrotérmica de médio prazo (NEWAVE/NEWDESP)

2. Utilização de modelo de otimização hidrotérmica de curto prazo (DECOMP)

3. Utilização de modelo de otimização hidrotérmica diária (DESSEM)

PMAE

PMAE/PLD

“PLDh”

(*) O Preço de Curto Prazo é Formado pelo Despacho Econômico da Operação - ordem de mérito (PLD = CMO, com piso/teto, sem restrições intrasubsitemas = > GTmin obrigatória)

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Motivação: Antecedentes - aspectos

operativos recentes do SIN

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Desafios das Energias Renováveis

_{A Nova Matriz de Energia Elétrica}

Redução gradativa da capacidade de regularização

Reservatórios “desidratam” com muita rapidez – tendência à Regularização Anual, tipo Tucuruí ... Será ....???????

Reenchimento dos reservatórios se torna cada vez mais dependente da próxima estação chuvosa

Desafios no controle “carga X geração” no Nordeste – CAG do NE hoje está no SE/CO

Variabilidade e a imprevisibilidade de novas fontes de geração

Significativa adição de geração eólica aumentou a imprevisibilidade da oferta de

energia, que vem sendo compensada por geração térmica e variação do intercâmbio de energia .... O caso Nordeste

Inserção crescente de novas fontes de geração distribuída, o que faz com que a carga líquida percebida pelo ONS tenha um perfil horário muito variável

Elasticidade da demanda

Utilização da flexibilidade da carga para compensar variações da oferta -> implantação da Resposta da Demanda – Projeto Piloto em andamento

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7 04/09/2012 05/09/2012

Desafios das Energias Renováveis

a intermitência e a

imprevisibilidade

A intermitência e a imprevisibilidade de

um dia para o outro

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3.000 3.200 3.400 3.600 3.800 4.000 4.200 4.400 4.600 4.800 5.000 0 :0 0 0 :3 0 1 :0 0 1 :3 0 2 :0 0 2 :3 0 3 :0 0 3 :3 0 4 :0 0 4 :3 0 5 :0 0 5 :3 0 6 :0 0 6 :3 0 7 :0 0 7 :3 0 8 :0 0 8 :3 0 9 :0 0 9 :3 0 1 0 :0 0 1 0 :3 0 1 1 :0 0 1 1 :3 0 1 2 :0 0 1 2 :3 0 1 3 :0 0 1 3 :3 0 1 4 :0 0 1 4 :3 0 1 5 :0 0 1 5 :3 0 1 6 :0 0 1 6 :3 0 1 7 :0 0 1 7 :3 0 1 8 :0 0 1 8 :3 0 1 9 :0 0 1 9 :3 0 2 0 :0 0 2 0 :3 0 2 1 :0 0 2 1 :3 0 2 2 :0 0 2 2 :3 0 2 3 :0 0 2 3 :3 0 G e ra çã o E ó li ca ( M W )

Geração Eólica Verificada em 26/06/2016 - Nordeste

4.818 MW

55% da carga do NE

72% de F. Capacidade

1.385 MW em 1:45 h Rampa de 825 MW/h Rampa de 800 MW/h

A Variabilidade e a imprevisibilidade intra-day

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9

Geração Eólica Verificada – Dia 26/07/16

Recorde 1.462 MW (21:22 h)

(93,2% Fator de Capacidade)

Geração Eólica (MW) – Região Sul

351 MW em 31 min 717 MW

em 48 min

...em um mesmo dia..

Necessidade de Reserva pronta

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Para que a

frequência se situe em 60 Hz a geração, a qualquer instante, deve ser igual ao consumo

Geração maior que consumo

A frequência sobe

Geração menor que consumo

A frequência cai

Qualidade da Energia Gerada

O desafio do Equilíbrio Carga X Geração na Matriz atual

Cenário 1

Geração que “some”

Cenário 2 Perda de Carga Perda de Linhas Ação no Limite: ERAC CORTA CARGA Ação no Limite: SEP CORTA GERAÇÃO “Maldita Intermitência” 58,5 Hz ≤ f ≤ 61,5 Hz

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11

Representação da Carga no PMO

• 3 patamares de carga (médios semanais)

18 89 61

Nº de Horas por Patamar (semana típica: 6 dias úteis e

domingo)

168 horas

Cada patamar representa um subproblema a ser resolvido

Decomp

Define a Ordem de Mérito na semana operativa

É um Modelo de Energia!!!

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Representação da Carga no Decomp

.... mas a Carga como ela é....

Cuva de Carga Diária

leve média pesada Na Programação Diária, as térmicas despachadas por Mérito na semana operativa serão suficientes para fechar o Balanço? E a Geração Eólica/Solar?

Motivação: Outros Aspectos Operativos

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A realidade operativa recente do

Nordeste..

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Programação do Atendimento Energético à Região Nordeste

Nas etapas de Programação Diária e Operação em Tempo Real é exigido um maior gerenciamento na disponibilização de potência para atendimento à carga, bem como no dimensionamento da reserva de potência necessária para suprir as eventuais variabilidades da geração eólica ao longo do dia, de modo a se manter o RNE dentro dos limites elétricos vigentes. Minimização da defluência no Rio São Francisco ...hoje 550 m3/s Eólica GT adicional dimensionado em função do comportamento da carga e da geração eólica Demanda Horária GT Ordem de

Mérito - DECOMP Outras Hidráulicas NE Previsão em D-1 Despacho Fora da Ordem de

Mérito – “DFOM” ESS

O São Francisco como Balanço Hídrico

“folga” para o Tempo Real

RNE – recebimento pelo Nordeste Para corrigir desvio de frequência _{ou eventualidades no SIN}

R e v i s ã o S e m a n a l

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15

SE/CO SUL NE NORTE SIN GARANTIA ENERGÉTICA 620 221 264 0 1105 RESTRIÇÃO ELÉTRICA 14 0 0 105 119 INFLEXIBILIDADE 3057 278 412 1173 4920 ORDEM DE MÉRITO 3958 674 2458 1754 8844 7.649 1.173 3.134 3.032 14.988 0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 14.000 16.000 18.000 M W m e d

PMO Novembro/17 – Revisão 1 (Média Semanal)

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SE/CO SUL NE NORTE SIN GARANTIA ENERGÉTICA 862 248 352 0 1462 RESTRIÇÃO ELÉTRICA 14 0 0 105 119 INFLEXIBILIDADE 3063 372 377 1173 4985 ORDEM DE MÉRITO 3934 784 2390 1805 8913 7.873 1.404 3.119 3.083 15.479 0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 14.000 16.000 18.000 M W m e d

PMO Novembro/17 – Revisão 1 (Maior Valor de DFOM)

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17

Outros usos do CMO/PLD Horário

Minimização da Defluência no Rio São Francisco Eólica RNE GT adicional dimensionado em função do comportamento da carga e da geração eólica Demanda Horária GT Ordem de Mérito Outras Hidráulicas NE

Oportunidade para Participação da Demanda redução da GT

Oportunidade para Participação da

Demanda variação da

produção eólica Além de outros

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Cronologia das Ações Regulatórias

Recentes

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19

Fatos Recentes...Decorrentes

CP MME 33/2017: Aprimoramento do marco legal do setor elétrico (05/07/2017 - 17/08/2017)

ENUNCIADA A FORMAÇÃO DE PRECO COM MAIOR GRANULARIDADE – PLD HORÁRIO...

CPAMP - Comissão Permanente para Análise de Metodologias e Programas Computacionais do Setor Elétrico:

Reunião de 27/07/2017:

“... A plenária da CPAMP aprovou a criação de subgrupo, sob coordenação do ONS e da CCEE, para conduzir os estudos de implantação do DESSEM. O subgrupo desenvolverá cronograma de trabalho, com foco na adoção operacional do modelo a partir de janeiro de 2019.

A plenária da CPAMP aprovou a priorização de trabalhos do GT Metodologias, focando nos temas para implantação em 2019, o que exige aprovação até 31/7/2018 (CNPE 07 – Previsisibilidade), com a seguinte hierarquização: (1) DESSEM; ...”

SGOP – Subgrupo de Operação e Preço:

Oito reuniões realizadas (aspectos metodológicos --- c/s Rede... UC... Representação da IOs.... etc....

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20

Abril/2018: início de uso experimental (“Sombra”)

Julho/2018: após CP, deliberação da CPAMP sobre aprovação da metodologia a ser utilizada em jan/2019

Outubro/2018: validação do modelo (ANEEL)

Janeiro/2019: início da utilização, com preço horário

Marcos da implantação do DESSEM

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Detalhes da Implantação do

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Forma de uso do modelo DESSEM

(*) CCEE sem rede

ou com rede conjuntural

Cálculo do PLD horário

ONS com rede conjuntural

Programação Diária CMO semi-horário

DESSEM

Função de Custo Futuro do DECOMP

Entrada de Dados: 1) Previsão de Vazões 2) Previsão de Carga 3) Geração Eólica 4) Rede elétrica 22

Implantação do DESSEM

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23

Definições metodológicas

Insumos

Automatização e controle de todo o processo

Revisão de acordo operacional ONS-CCEE

Alterações legais, regulatórias e de procedimentos de rede

Preparação dos Agentes

Decisões CPAMP

Autorização para uso do modelo

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Definições metodológicas

Insumos

Automatização e controle de todo o processo

Revisão de acordo operacional ONS-CCEE

Alterações legais, regulatórias e de procedimentos de rede

Preparação dos Agentes

Decisões CPAMP

Autorização para uso do modelo

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25

Validação do Modelo DESSEM:

9 reuniões da FT-DESSEM já realizadas

Sem impeditivos para entrada da operação sombra

Definições Metodológicas

Novas funcionalidades do Modelo DESSEM

Novas funcionalidades do DESSEM a serem entregues até o final de maio/2018

Rampa de usinas a ciclo combinado

Tipos de rampa, partida frio, partida quente e outras

Representação dos limites das Instruções de Operação (IOs) (ex. Limites de FNS em função da carga do SIN, Corte de UG em Itaipu60, Bipolo Madeira e Bipolo Xingu; Limites de RNE em função de Geração eólica e carga do NE)

Rampa de fluxo

Restrições hidráulicas com uso condicional (ex. se vazão > valor, faça)

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Definições metodológicas

Insumos

Automatização e controle de todo o processo

Revisão de acordo operacional ONS-CCEE

Alterações legais, regulatórias e de procedimentos de rede

Preparação dos Agentes

Decisões CPAMP

Autorização para uso do modelo

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27

Insumos

Previsão de vazões

Previsão de carga

Previsão de geração por fonte eólica

Previsão de geração por fonte solar

Rede elétrica

Dados de empreendimentos a serem solicitados aos agentes e

autorizados para uso pela ANEEL

Demais dados de entrada

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Insumos

Previsão de vazões:

Proposição atual: Previsão de vazões diárias com frequência

semanal

obtidas pelos modelos chuva-vazão para todos os dias do horizonte do

DESSEM. Nesta previsão é utilizada uma combinação de previsões de

precipitação dos modelos ETA 40 e GEFS. Para as bacias que não

possuem modelo chuva-vazão, será utilizado o modelo PREVIVAZ que

produz previsões de vazões semanais.

Avanços previstos:

Previsões de vazões diárias com frequência

diária

Expansão do modelo chuva-vazão para demais bacias do SIN

Incorporação do modelo ECMWF no conjunto de modelos de previsão

de precipitação

Dados que serão disponibilizados:

Implantação do DESSEM

Dadvaz e relatório

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29

Insumos

Previsão de carga:

Proposição atual: Uso da carga da programação diária, obtida a partir dos resultados do modelo ANNSTLF (EPRI)

Dados que serão disponibilizados após treinamento dos agentes: • Resultados do ANNSTLF

• Temperatura verificada • Carga diária 2018

Data do treinamento: 08 e 22/05/18

Avanços previstos: Utilização do PrevCargaDessem

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Insumos

Previsão de geração por fonte solar

Proposição atual:

Heurística a partir da geração verificada

Avanços previstos: Utilização de

modelo de previsão de geração

fotovoltaica

Previsão de geração por fonte eólica

Uso de

modelo de previsão de geração de fonte eólica já em uso pelo

ONS. Esta previsão é a combinação das previsões de geração resultantes

de previsões de vento dos modelos ETA, GFS e ECMWF.

Dados que serão disponibilizados após reunião de 24/04:

função de transformação de vento em potência por grupos de usinas, o vento previsto de cada provedor, corrigido de seu viés,

os fatores de combinação das diferentes previsões de geração e

os parâmetros para reagrupamento das usinas pelas barras elétricas do DESSEM

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31

Previsão de geração por fonte eólica:

Reunião em 24/04

Módulo 1

Preparação da dados Módulo 3 _{Processos internos}

Módulo 2 Previsão

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Implantação do DESSEM

Insumos

Rede Elétrica

Caso Base Mensal

Topologia e Carga (distribuição espacial)

Intervenções para o dia (desligamentos na transmissão)

Atualização da topologia (novos equipamentos, medidas operativas etc) Limites de equip. apenas da Rede de Operação do ONS

Rede Básica + Rede Complementar

Limites de fluxos para controle de sobrecarga em emergência

Inequações conforme instruções de operação do ONS

Limites de Segurança

Linearizados e tabelados a partir das instruções de operação do ONS

Planejamento Elétrico Mensal SGI Planejamento Elétrico Quadrimestral e Mensal Informações da operação Caso Base

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33

Exemplo: Recebimento Nordeste (RNE)

2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 -3000 -2000 -1000 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 Exp_N

Solução por

pontos médios:

• menos restritiva

• necessidade de

pós-processamento

Fatores de influência • Carga do Nordeste

• Geração eólica em Igaporã (Fluxo TR Igaporã III + LT 230 kV IGD – BJD)

• Exportação Norte CA (Exp_N)

Carga NE ≤ 10.500 F ≤ 600

Implantação do DESSEM

RNE ≤ 0,9 Exp_N + 4300 RNE ≤ 0,7 Exp_N + 4100 RNE ≤ 0,5 Exp_N + 4000 RNE ≤ 0,25 Exp_N + 4000 RNE ≤ 0,2 Exp_N + 4050 RNE ≤ 0,15 Exp_N + 4150 RNE ≤ -0,05 Exp_N + 4750 RNE ≤ -0,1 Exp_N + 4950 RNE ≤ 43% Carga NE

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Exemplo: FNS (em função dos Bipolos do Madeira)

Não convexidde:

Duas Faixas para Bipolo. Inferior a 3150 MW

Superior a 3150 MW

Solução: Adotar valor já sinalizado pelo PMO (DECOMP).

Carga SIN ≤ 6.000 -500 0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 4,500 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 Bipolos Madeira Se BIP ≤ 3150 FNS ≤ 4100 FNS ≤ -1,714 Bip Madeira + 7557 FNS ≤ -3 Bip Madeira + 11350 Se BIP > 3150 FNS ≤ -0,588 Bip Madeira + 3652

Implantação do DESSEM

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35

Insumos

Rede elétrica – Lista de Limites de Segurança

– RNE em função de Exportação Norte CA – FNS em função dos Bipolos Madeira

– FNS em função do Bipolo Xingu – Estreito – FNS em função do corte de UG em Itaipu 60Hz

– RSE em função de Itaipu 60Hz, Bipolos Furnas e Madeira – RSE em função dos Bipolos Madeira

– GIPU em função dos Bipolos Madeira

– Fbain em função de Itaipu 60Hz e Bipolos Furnas – RSUL em função dos Bipolos Madeira

– F(ass-lon) em função dos Bipolos Madeira – Finba em função de Itaipu 60Hz

– Geração T. Pires e S. Manoel em função dos Bipolos Madeira – FACRO em função dos Bipolos Madeira

– Back to Back em função de Fsmaq – Back to Back em função do FACRO

– FSECO e RSECO em função de Serra da Mesa – Bipolo Xingu – Estreito em função de Belo Monte

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Insumos

Dados de empreendimentos

solicitados aos agentes e autorizados

para uso pela ANEEL

Dados hidráulicos: polinômios e volumes já sendo revistos pelos agentes

Dados térmicos: restrições de rampa e duração

Demais dados de entrada

Régua 11

Carga da ANDE

Intervenções em UG (desligamentos e/ou restrições)

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37

segunda terça quarta quinta sexta domingo sábado D+2 D+3 D+4 D+5 D+6 D+1 D D-1 SEMANA OPERATIVA F U N Ç Ã O D E C U S T O F U T U R O D O D E C O M P

Carga, previsão de geração eólica e rede elétrica 48 estágios semi-horários

Vazões diárias, rodada semanal

Carga, previsão de geração eólica, sem rede elétrica Agregação por patamar de carga

Vazões diárias, rodada semanal

Implantação do DESSEM

D-1 = Dia em que se faz a programação de D

com horizonte até a próxima sexta feira D = Dia da Programação Diária PLD_h

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segunda terça quarta quinta sexta domingo sábado D+2 D+3 D+4 D+5 D+6 D+1 D D-1 D+2 D+3 D+4 D+5 D+1 D D+2 D+3 D+4 D+1 D D+2 D+3 D+1 D D+2 D+1 D D+1 D D D-1 D-1 D-1 D-1 D-1 D-1 SEMANA OPERATIVA F U N Ç Ã O D E C U S T O F U T U R O D O D E C O M P

Implantação do DESSEM

D-1 = Dia em que se faz a programação de D

com horizonte até a próxima sexta feira D = Dia da Programação Diária PLD_h

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39

segunda terça quarta quinta sexta domingo sábado D D-1 SEMANA OPERATIVA F U N Ç Ã O D E C U S T O F U T U R O D O D E C O M P

Forma de uso do modelo DESSEM

Implantação do DESSEM

Casos particulares

Casos quando o último dia do mês corresponde ao último dia da

semana: executar DECOMP com uma semana adicional

Está em fase de análise a abertura em intervalos horários no segundo dia para melhor representação do despacho térmico com “unit commitment”. Neste caso, quando D é sexta-feira, o horizonte deverá se estender até a sexta-feira da semana seguinte, para acoplamento com a FCF do DECOMP da segunda semana operativa

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O que será representado

Primeiro dia semi-horário – será avaliada a condição de ampliar essa condição para o segundo dia

Rede elétrica no primeiro dia Reserva de potência

Unit commitment térmico

Previsão de vazão diária executada semanalmente Previsão de geração eólica

Carga da programação diária Manutenção hidráulica e térmica Polinômios das usinas a fio d’água

Restrições hidráulicas conforme FSARH

Diferenças já identificadas para a programação

Representação dos limites elétricos Representação detalhada das térmicas Rampa de fluxo

Restrições hidráulicas condicionais

Implantação do DESSEM – processo “sombra”

Durante a operação sombra, enquanto o DESSEM não tratar, será necessário pós-processamento.

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Implantação do DESSEM – processo “sombra”

Opção de cálculo do preço com Unit Commitment Térmico

Há duas opções para determinação do CMO/PLD durante o tempo mínimo de despacho quando se considera o “unit commitment térmico”. O DESSEM faz

internamente 2 otimizações: a 1ª para definir o despacho (ligada ou desligada); e a 2ª para calcular o CMO/PLD.

(opção 1) todas as variáveis inteiras são fixadas com o valor encontrado na solução da 1ª otimização. Neste caso, há possibilidade de ocorrência de valores de CMO/PLD inferiores ao valor do CVU de alguma térmica despachada durante o tempo mínimo -> térmicas remuneradas por encargo de restrição de operação.

(opção 2) apenas as variáveis inteiras com solução nula são fixadas e as demais podem variar entre 0 e 1. Neste caso o CMO/PLD tenderia a ser mais elevado -> podendo reduzir o encargo de restrição de operação.

A CPAMP deliberou que a operação sombra considerará otimização na qual todas as variáveis inteiras são fixadas, mas haverá continuidade dos estudos da outra opção (variáveis inteiras com solução nula são fixadas e as demais podendo variar entre 0 e 1) durante a operação sombra até o prazo para decisão

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O que será disponibilizado no primeiro momento

Deck de dados do DESSEM Principais resultados

https://agentes.ons.org.br/publicacao/pmo-sombra/

Em um segundo momento

Demais dados serão estruturados para disponibilização (insumos para previsão de geração eólica, previsão de carga e previsão de vazões)

Relatório de diferenças entre a programação diária e os resultados do modelo

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Alterações legais, regulatórias e de PR

necessidade de estabilização do processo para alterações de PR

• Módulo 5 - Consolidação da previsão de carga • Módulo 7 - Planejamento da operação energética

• Módulo 8 - Programação diária da operação eletroenergética • Módulo 9 - Recursos hídricos e meteorologia

• Módulo 10 - Manual de Procedimentos da Operação • Módulo 18 - Sistemas e modelos computacionais • Módulo 23 - Critérios para estudos

SRT/ANEEL (coordenação PR da ANEEL) já tem conhecimento do assunto

SRG será responsável: ONS encaminhou cronograma

CP 042/MME finalizada com 27 contribuições

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