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Um Novo Modelo de Planejamento da Expansão do Sistema de Distribuição para Atender as Exigências Regulatórias Brasileiras Autores: NomeEmpresa André MeffeDaimon.

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1 Um Novo Modelo de Planejamento da Expansão do Sistema de Distribuição para Atender as Exigências Regulatórias Brasileiras Autores: NomeEmpresa André MeffeDaimon Marcus Rodrigo CarvalhoDaimon Mário Miguel FilhoDaimon Alden Uehara AntunesDaimon Carlos Cesar Barioni de OliveiraDaimon

2 Motivação Nova regulamentação do setor elétrico brasileiro, em especial PRODIST - Procedimentos de Distribuição : Conjunto de documentos que normatizam e padronizam as atividades técnicas relacionadas ao funcionamento e desempenho dos sistemas de distribuição de energia; Módulo 2 – Planejamento da Expansão do Sistema de Distribuição: PDD - Plano de Desenvolvimento da Distribuição. 2

3 Motivação Em termos gerais, o planejamento deve: Avaliar quando e onde investir no sistema elétrico; Avaliar a qualidade de fornecimento; Detectar (prever) problemas e indicar soluções técnicas; Adequar a rede elétrica às exigências regulatórias; Analisar as opções de investimento com enfoques técnicos, econômicos e ambientais. Propor ações que tornem a transmissão de energia mais eficiente. Exemplo: Diminuição das perdas técnicas. 3

4 Objetivo Novo modelo e software de apoio à tomada de decisões para os estudos de planejamento da expansão: Considerando múltiplos objetivos; Integração dos métodos de valorização econômica aos indicadores técnicos de desempenho; Incorporação dos riscos regulatórios referentes às transgressões dos indicadores de tensão e de continuidade. 4

5 Relevância no Contexto Regulatório Módulo 2 do PRODIST: Planejamento do Sistema Elétrico 5 Suprimento Rede de Subtransmissão Subestação de distribuição Rede Primária Rede Secundária Consumidor primário Transformador de Distribuição Ramal de Ligação Medidor de Energia SDAT SED SDMT SDBT

6 Relevância no Contexto Regulatório PRODIST – SED (Subestações de Distribuição) & SDMT (Sistema de Distribuição de Média Tensão): Compreendem as subestações de distribuição (SED) e alimentadores primários (SDMT); Horizonte de estudo de 10 anos para as SED e 5 anos para o SDMT com periodicidade anual; Carga considerada p/ os períodos de ponta e fora de ponta. 6

7 Relevância no Contexto Regulatório Plano de Desenvolvimento da Distribuição - PDD: Deve ser enviado anualmente para todas as distribuidoras Abrange: Planos de obras dos sistemas de AT, MT e BT; lista de obras realizadas no ano anterior e análise crítica 7

8 Relevância no Contexto Regulatório Base de Remuneração: Valor dos ativos físicos da concessionária atualizados na data da revisão tarifária periódica; Líquida de depreciação, descontados todos os ativos que estão incluídos nos custos operacionais da Empresa de Referência; Adoção dos planos de investimentos declarados no PDD a cargo das distribuidoras; Se o planejamento realizado ser inferior ao reconhecido no ciclo tarifário anterior, aplica-se um redutor na parcela B referente ao ciclo corrente. 8

9 Aspectos Gerais do Planejamento Análise da rede com o crescimento da carga; Avaliação das áreas carentes de reforços. Proposição de Obras de Expansão e Melhoria. 9

10 Proposição das Obras Alternativas e Planos de Obras: Ações Operacionais: otimização da rede elétrica e equipamentos existentes; Obras & Ações para Melhoria da Confiabilidade: não necessariamente ampliam a capacidade de atendimento mas viabilizam a redução da quantidade e duração das interrupções; Obras de expansão: agregam capacidade de atendimento adicional ao sistema elétrico. 10

11 Proposição das Obras Alternativas e Planos de Obras: 11

12 Custos Modulares Custo Modular: Refere-se a uma unidade de custo dado em R$/unidade que inclui as despesas de compra e instalação do equipamento, ou linha de alta tensão; Taxa anual de operação e manutenção (O&M); Taxa anual de depreciação. 12

13 Valoração dos Benefícios 13 Perdas Perdas de Energia Perdas de Demanda Benefícios:

14 Valoração dos Benefícios 14 Carregamento de Trecho Benefícios: Onde : (*Trecho mais carregado no pat. de maior carregamento) (*Mesmo trecho da rede pai)

15 Valoração dos Benefícios 15 Queda de Tensão (Ganho de Mercado)

16 Indicadores Econômicos Taxa de Rentabilidade Inicial do Investimento – TRII: Na qual: BT 1º ano:Benefício econômico total auferido pelas obras no 1º ano de operação [$]; CA:Custo Anualizado (durante a vida útil da obra), referente ao respectivo investimento global [$]; I:Investimento total associado à obra [$]; FRC:Fator de recuperação do capital. 16

17 Indicadores Econômicos Relação Benefício/Custo: Na qual: INVpres:Investimento total na data presente [$];B/C: Índice benefício/custo. BENpres:Benefício total na data presente [$];AR:Ano limite para análise; Inva:Investimento total para o ano a [$];n:Ano da análise; bena:Benefício total para o ano a [$]; i:T. de atualização do capital; 17

18 Indicadores Econômicos Período de Retorno: Na qual: IEXTpres:Investimento total na data presente por extrapolação [$]; inva:Investimento total para o ano a [$]; i:Taxa de atualização do capital; n:Ano da análise. 18

19 Indicadores Econômicos Custos Marginais de Expansão: Na qual: a:Ano de estudo; h:Horizonte de estudo; ΔIa:Investimentos no sistema para o ano a [$]; ΔPa:Acréscimo de demanda para o ano a [MW]; j:Taxa de atualização do capital (%). 19

20 Indicadores Econômicos IAS – Índice de Aproveitamento de Subestação: Na qual: DM : Demanda máxima em MVA TCA : Estimativa de crescimento anual de carg. máx. atendida pela SE PTI : Potencia total instalada em MVA (Nota Técnica nº183/2006 [ANEEL]) 20

21 Enumeração Implícita (Método de Balas) Surge com a necessidade de modelagem dos problemas através de variáveis de decisão: Cada variável pode assumir o valor 0 ou 1; Aplicada ao problema de priorização corresponde a realizar ou não realizar a obra. 21 x2x2 x1x1 Z ÓTIMO (PL) Z ÓTIMO (PI)

22 Enumeração Implícita (Método de Balas) A cada Iteração entre o problema Mestre e Escravo executa-se o algoritmo: 1.Inicialmente, todas as variáveis estão no valor 0; 2.Fixar uma variável livre no valor 1; 3.Resolver o subproblema com as demais variáveis livres; 4.Fixar a mesma variável no valor 0 e repetir o processo. 22 Forward Backtrack Variáveis Livres

23 Testes e Resultados 23 AnoInvestimentoVPL 1 (2010) , ,86 2 (2011) , ,51 3 (2012) , ,74 4 (2013) , ,08 5 (2014) , ,43 6 (2015) , ,68 8 (2017) , ,23 Total , ,53

24 Testes e Resultados 24

25 Testes e Resultados 25

26 Conclusão - Criação de diversas alternativas viáveis (árvore de possibilidades de obras de expansão); - Possibilidade criações de árvore de alternativas por regionais; - Realizar o plano de obras, sob um montante de investimentos específico (Restrição: Orçamento anual); - Adequação as exigências impostas pelo órgão regulador. 26

27 Daimon Engenharia e Sistemas Ltda Obrigado! Marcus R. Carvalho


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