P&D - Validação dos critérios, parâmetros e premissas do cálculo das Perdas Técnicas por Fluxo de Potência, comparando as perdas calculadas pelo regulador com as perdas medidas em uma amostra de circuitos de baixa tensão

O cálculo atual das Perdas Técnicas no sistema de distribuição não está levando em consideração a verdadeira variabilidade da demanda, reduzindo com isto os patamares de carga, minorando as Perdas Técnicas simuladas por Fluxo de Potência e, portanto, reconhecendo na revisão tarifária um percentual menor de perdas regulatórias.

Este P&D fez várias simulações variando os critérios e parâmetros relevantes do cálculo, buscando aproximar a perda calculada da perda real, e tentará comparar as perdas medidas com as perdas calculadas por simulação de Fluxo de Potência. Seus objetivos são:

• Aumentar o conhecimento sobre as perdas técnicas nas redes de distribuição de energia elétrica;
• Demonstrar junto ao regulador as oportunidades de melhorias no modelo atual que levarão a uma maior aproximação entre as Perdas Técnicas Reais e as calculadas por simulação de Fluxos de Potência;
• Adequar o reconhecimento dos custos de Compra de Energia em valores mais aderentes ao real índice de perdas técnicas

Metodologia

Etapa 1

De posse dos dados georreferenciados de uma amostra de trafos/circuitos foram simuladas as perdas técnicas por Fluxo de Potência com os mesmos parâmetros e critérios definidos no Módulo 7 do PRODIST, dentre os quais destaca-se a utilização de tipologias dos consumidores na definição dos patamares de carga de cada trecho do circuito, bem como do transformador. As perdas foram calculadas 20 vezes, para se obter um valor médio para cada trafo/circuito, pois o resultado varia conforme a curva típica sorteada para cada cliente conectado na rede.

Também foram simuladas as perdas técnicas por fluxo de potência sorteando uma curva de carga individual com intervalo de medição de 15/15 min da amostra de cada classe e faixa de consumo para cada barra com carga conectada. Da mesma forma as perdas foram calculadas 20 vezes.

Foram construídas as Curvas de Perdas do Dia Útil, Sábado e Domingo, separando em perda no circuito/ramal e perda no trafo, que por sua vez foi aberta em perda no ferro e perda no cobre. Também foram construídas as Curvas de Carga de cada trecho da rede secundária desde o consumidor da extremidade do circuito, adicionando-se as perdas calculadas e novas cargas até se chegar ao transformador. Este trabalho foi feito para as duas simulações: para a que utilizou a tipologia e para a que utilizou as curvas individuais.

As Curvas de Carga assim compostas para os trechos do circuito e transformador, em cada simulação, serão comparadas com as curvas reais medidas, de forma a validadar esse modelo para calcular o nível de carregamento de todos os transformadores da distribuidora.

Este foi um importante subproduto deste P&D: compor as curvas de carga de todos os transformadores a partir do mercado, estratificado por classe e faixa de consumo, usando o OPEN DSS, calculando com precisão o nível de carregamento dos transformadores e mapeando-os com alertas.

Etapa 2

O teste de maior importância em relação à forma de considerar a variabilidade da carga no cálculo das perdas foi utilizando o CV - Coeficiente de Variação da demanda. O projeto testou o cálculo das perdas de energia mensal a partir da perda de potência, calculada por Fluxo de Potência com a carga média mensal, multiplicada pelo Coeficiente de Perdas - CPt de cada trecho dos circuitos.

O grande desafio dessa abordagem foi definir a metodologia para cálculo do Coeficiente de Variação de cada trecho do circuito - CVt , a partir do CV dos clientes, dado que a curva de um trecho é a soma de todas as cargas à sua jusante. Isto foi feito usando algumas propriedades da estatística.

Etapa 3

Dos 30 transformadores de Sete Lagoas que compõem a amostra utilizada nos estudos das etapas anteriores, escolheram-se 20, os quais estão sendo medidos, bem como todos consumidores atendidos nesses circuitos. Foram escolhidos circuitos com expectativa de mínima de Perda Não Técnica.

Com base no banco de dados que será montado, se buscará calcular as Perdas Técnicas reais de demanda em cada um dos intervalos de integração de 5/5 mim dos 20 circuitos secundários ao longo do mês, construindo as Curvas Reais de Perdas do Dia Útil, Sábado e Domingo. Essas perdas serão comparadas com as perdas calculadas por fluxo de potência com os três critérios estudados, com o propósito de validar o melhor critério.

A partir das curvas medidas dos consumidores serão construídas as curvas do fluxo passante de cada trecho da rede secundária, desde os consumidores das extremidades do circuito, adicionando-se perdas e novas cargas, até se chegar ao transformador. A curva composta do transformador a partir das curvas reais dos clientes mais perdas será comparada com a curva medida no transformador. Serão calculados os CVs reais de cada trecho a partir das curvas de carga reais de cada trecho para comparar com os CVs calculados pela metodologia desenvolvida, utilizando-se os CVs amostrais de cada classe e faixa de consumo, buscando sua validação.

Exposição Perdas na Baixa Tensão

A ESCHER, junto à Cemig, realizou em fev/2020, a Exposição Interativa Perdas na Baixa Tensão, produto do P&D Desenvolvimento de novos critérios e parâmetros do cálculo das Perdas Técnicas por Fluxo de Potência, cujos resultados mostram oportunidades de maior reconhecimento das perdas na receita das distribuidoras.

Os resultados da primeira etapa do trabalho mostraram que, em média, as perdas calculadas pela ANEEL, usando curva horárias da tiologia, estão minoradas em 0,2%, o que representa 20 milhões por ano em empresas do tamanho da CEMIG D, ou 100 milhões no ciclo tarifário.