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A Geração A Geração Distribuída e asDistribuída e asRedes de Redes de DistribuiçãoDistribuiçãoAngelo Vian

Setembro de 2004

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GeraçãoGeração TransmissãoTransmissão DistribuiçãoDistribuição CargaCarga

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CargaCargaCargaCarga

CargaCargaCargaCarga

CargaCargaCargaCarga

CargaCargaCargaCarga

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CargaCargaCargaCarga

CargaCargaCargaCarga

CargaCargaCargaCarga

CargaCargaCargaCarga

GDGDGDGD

GDGDGDGD

GDGDGDGD

GDGDGDGD

GDGDGDGD

GDGDGDGD

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GDGDGDGDcargacargacargacarga cargacargacargacarga

sentidos sentidos possíveis do possíveis do

fluxofluxo

sentidos sentidos possíveis do possíveis do

fluxofluxo

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““Problemas” decorrentes da Problemas” decorrentes da inserção da Geração Distribuída em inserção da Geração Distribuída em Redes de Distribuição:Redes de Distribuição:

ComerciaisComerciais GerenciaisGerenciais RegulatóriosRegulatórios Técnicos / operativosTécnicos / operativos

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Produção da potência em um local Produção da potência em um local bem próximo de onde é consumidabem próximo de onde é consumida

Redução global das perdasRedução global das perdas Possível redução da necessidade de Possível redução da necessidade de

novas linhas de transmissão e de novas linhas de transmissão e de distribuiçãodistribuição

As vantagens – além daquelas As vantagens – além daquelas intrínsecas ao próprio processo de intrínsecas ao próprio processo de geração da GD – mais evidentes e geração da GD – mais evidentes e óbvias são:óbvias são:

Não deveria, então, ser difícil Não deveria, então, ser difícil identificar e quantificar os custos identificar e quantificar os custos realmente evitados.realmente evitados.

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Maior complexidade, inclusive Maior complexidade, inclusive técnica, no nível de operação do técnica, no nível de operação do despacho centraldespacho central

Impactos importantes – e Impactos importantes – e conseqüente necessidade de conseqüente necessidade de modificações – nos procedimentos de modificações – nos procedimentos de operação, proteção, controle etc. da operação, proteção, controle etc. da rede de distribuiçãorede de distribuição

As “desvantagens” mais óbvias são:As “desvantagens” mais óbvias são:

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Controle dos níveis de tensão e de Controle dos níveis de tensão e de reativosreativos

Interações durante situações de curtoInterações durante situações de curto Modificações relativas ao sistema de Modificações relativas ao sistema de

proteção da Rede de Distribuiçãoproteção da Rede de Distribuição Sistemática de ilhamento e recuperação Sistemática de ilhamento e recuperação

após falhasapós falhas

Problemas técnicos / operativos Problemas técnicos / operativos concernentes à Rede de Distribuição:concernentes à Rede de Distribuição:

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Níveis de potência de curto-circuitoNíveis de potência de curto-circuito Sistemas de proteção e controleSistemas de proteção e controle Regulação do nível de tensão e seu Regulação do nível de tensão e seu

perfilperfil Gestão da rede em condições de Gestão da rede em condições de

emergênciaemergência Qualidade do fornecimentoQualidade do fornecimento

As criticidades dos componentes e dos As criticidades dos componentes e dos procedimentos operativos e de gestão procedimentos operativos e de gestão das redes atuais de distribuição, das redes atuais de distribuição, implantados na hipótese das redes implantados na hipótese das redes serem totalmente passivas, para serem totalmente passivas, para qualquer nível de tensão (MT e BT), qualquer nível de tensão (MT e BT), estão relacionadas a:estão relacionadas a:

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Variações de tensãoVariações de tensão Proteções durante perturbações do Proteções durante perturbações do

SistemaSistema Religamentos não síncronosReligamentos não síncronos Limites para a geração de harmônicos Limites para a geração de harmônicos

provenientes da GDprovenientes da GD Proteção da GD em relação a sobre-Proteção da GD em relação a sobre-

tensõestensões

Preocupações concernentes aos Preocupações concernentes aos equipamentos da própria GD:equipamentos da própria GD:

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A presença da GD na rede radial acarreta A presença da GD na rede radial acarreta a modificação dos procedimentos de a modificação dos procedimentos de regulação de tensão em regime, hoje regulação de tensão em regime, hoje coordenados a partir da cabine primária.coordenados a partir da cabine primária.Deve-se notar que variação da carga é Deve-se notar que variação da carga é diferente em relação à GD.diferente em relação à GD.

cargacargacargacargaGDGD GDGD

O processo de ilhamento [GD / carga]O processo de ilhamento [GD / carga]cabinecabineprimáriaprimária

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Em condições de emergência, quando se Em condições de emergência, quando se abre o disjuntor da MT, todo o abre o disjuntor da MT, todo o alimentador deve estar desenergizado.alimentador deve estar desenergizado.

Isto impõe que toda a GD seja Isto impõe que toda a GD seja desconectada junto com o alimentador. desconectada junto com o alimentador. O mesmo deve ocorrer quando da O mesmo deve ocorrer quando da reenergização.reenergização.

Não devem existir ilhas de tensão nos Não devem existir ilhas de tensão nos alimentadores, nem na abertura, nem no alimentadores, nem na abertura, nem no religamento.religamento.

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O ideal é que todas as unidades de GD O ideal é que todas as unidades de GD sejam conectadas em uma única barra, sejam conectadas em uma única barra, que seria, no caso, desconectada. que seria, no caso, desconectada. Entretanto, isto é difícil e, Entretanto, isto é difícil e, possivelmente, anti-econômico.possivelmente, anti-econômico.

O sistema de proteção e controle deve O sistema de proteção e controle deve desligar toda a GD, inclusive para desligar toda a GD, inclusive para preservar sua integridade.preservar sua integridade.

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SegurançaSegurança Regulação, tanto em condições de Regulação, tanto em condições de

operação em regime normal, como em operação em regime normal, como em condições de emergênciacondições de emergência

Qualidade do fornecimentoQualidade do fornecimento

A rede de distribuição, no nível de MT A rede de distribuição, no nível de MT e BT, perde a característica de rede e BT, perde a característica de rede passiva e nascem problemas de:passiva e nascem problemas de:

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Ilhas independentes e autônomasIlhas independentes e autônomas

São verdadeiras redes autônomas.São verdadeiras redes autônomas.– – A experiência demonstra que são anti-A experiência demonstra que são anti-econômicas e não conseguem garantir os econômicas e não conseguem garantir os requisitos mínimos de qualidade da requisitos mínimos de qualidade da energia fornecida.energia fornecida.

cargacargacargacargaGDGD GDGD

cabineprimária

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Ilhas independentes e não-autônomasIlhas independentes e não-autônomas

São ligadas à rede, a qual resulta como a São ligadas à rede, a qual resulta como a referência fundamental quanto à referência fundamental quanto à freqüência e tensão.freqüência e tensão.A rede de distribuição é também A rede de distribuição é também essencial como back-up, em caso de essencial como back-up, em caso de desequilíbrio entre carga e GD, dentro da desequilíbrio entre carga e GD, dentro da ilha.ilha.Estas ilhas são tecnicamente viáveis em Estas ilhas são tecnicamente viáveis em determinadas circunstâncias. Entretanto, determinadas circunstâncias. Entretanto, são complicadas em relação à são complicadas em relação à regulamentação e operação e, regulamentação e operação e, geralmente, hostilizadas pelas geralmente, hostilizadas pelas companhias distribuidoras.companhias distribuidoras.

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Integração e gerenciamento da GD junto Integração e gerenciamento da GD junto às redes de distribuição existentesàs redes de distribuição existentes

Criticidade dos sistemas de proteção das Criticidade dos sistemas de proteção das atuais redes de distribuição vs. a atuais redes de distribuição vs. a presença da GDpresença da GD

Necessidade de normatização e Necessidade de normatização e monitoração constante da qualidade da monitoração constante da qualidade da energiaenergia

Oportunidade para novas configurações Oportunidade para novas configurações da rede de distribuição a fim de da rede de distribuição a fim de incorporar e explorar a GD já no seu incorporar e explorar a GD já no seu planejamentoplanejamento

Dificuldades de se especificar normas Dificuldades de se especificar normas claras e abrangentes face às claras e abrangentes face às especificidades de cada rede e da especificidades de cada rede e da própria GD própria GD

Resumo dos impactos decorrentes da Resumo dos impactos decorrentes da GD inserida na Rede de Distribuição:GD inserida na Rede de Distribuição:

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Disjuntores e seccionadores na média e baixa Disjuntores e seccionadores na média e baixa tensãotensão

Proteções de linhasProteções de linhas CabosCabos Comutadores sob carga AT/MTComutadores sob carga AT/MT

Os componentes da rede de distribuição Os componentes da rede de distribuição afetados são:afetados são:

A profundidade do impacto da GD depende A profundidade do impacto da GD depende muito da rede e da própria GD que se muito da rede e da própria GD que se pretende instalar – o que deve ser verificado pretende instalar – o que deve ser verificado caso a caso.caso a caso.Para solucionar todos os problemas deve-se Para solucionar todos os problemas deve-se lançar mão dos recursos mais modernos de lançar mão dos recursos mais modernos de supervisão e controle do sistema como um supervisão e controle do sistema como um todo (rede + GD) – incluindo parâmetros de todo (rede + GD) – incluindo parâmetros de valoração comercial da oportunidade do valoração comercial da oportunidade do despacho da GD na programação do despacho despacho da GD na programação do despacho centralcentral

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Deslocamento dos investimentos nas Deslocamento dos investimentos nas redes de transmissão e de redes de transmissão e de distribuiçãodistribuição

Redução das necessidades de ponta Redução das necessidades de ponta ((peak shavingpeak shaving), reduzindo custo da ), reduzindo custo da ponta, perdas etc.ponta, perdas etc.

Melhoria da qualidade da energia Melhoria da qualidade da energia fornecida ao usuário, proporcionando, fornecida ao usuário, proporcionando, inclusive, um controle do nível de inclusive, um controle do nível de tensão mais efetivo quando da tensão mais efetivo quando da variação da carga.variação da carga.

ConclusõesConclusões

A presença da GD na rede pode A presença da GD na rede pode proporcionar:proporcionar:

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As dificuldades da inserção da GD estão, sobretudo, relacionadas aos problemas de compatibilidade com as redes de distribuição e uma eventual rigidez regulatória, ou indefinição, ou até inexistência, de um quadro normativo apropriado.

A meu ver, na situação atual, acho que é a GD que, pelo menos no curto prazo, se deve adequar às exigências das redes de distribuição.

Uma possível adequação recíproca, GD vs rede e rede vs GD, deveria ser pelo menos cogitada. O problema, como sempre, não é técnico, ou de engenharia. É, acima de tudo, econômico!

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Em vista da GD resultar, mais cedo ou mais tarde, em uma componente importante e inelutável da matriz energética da maior parte dos países, inclusive o Brasil, é de se pensar se não vale a pena começar a investir desde já para impor a compatibilidade recíproca entre a Geração Distribuída e as Redes de Distribuição.