Briskcom - NOVA REGULAMENTAÇÃO ONS: PMU EM USINAS EÓLICAS E FOTOVOLTAICAS

O apagão

No último dia 15 de agosto, o Brasil passou por um grave problema no fornecimento de energia elétrica, ou como chamado popularmente, um apagão. Uma perturbação em um ponto da malha causou um problema técnico de grande proporção que ocasionou a falta de energia que atingiu 25 estados e o Distrito Federal. Este apagão trouxe grande preocupação para todo o setor elétrico e, principalmente, para toda a opinião pública.

Rapidamente o Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), efetuou manobras emergenciais para retomar o funcionamento do sistema, mas a parte mais difícil ainda estaria por vir, encontrar a causa raiz do problema e propor uma solução efetiva para minimizar os riscos de agora em diante.

O ONS prometeu realizar uma investigação para encontrar as causas da falha, e no final de setembro já disponibilizou uma minuta do relatório sobre a ocorrência. Segundo o documento, o ONS constatou que um problema em um equipamento de uma subestação ocasionou o desligamento de uma linha de transmissão, e que esse desligamento poderia ter sido compensado por equipamentos instalados em usinas eólicas e solares, mas o desempenho destes equipamentos não foi suficiente, causando assim um efeito dominó em todo o Sistema Interligado Nacional (SIN).

Tudo isso poderia ter sido detectado a tempo pelo sistema atual de supervisão da rede, mas ele não foi suficientemente rápido, fazendo com que o processo não fosse capaz de fornecer o estado real do sistema, mas sim uma estimativa baseada em um instante de tempo próximo, porém anterior ao tempo real.

A falta de observabilidade da malha em tempo real foi apontada pelo ONS como a principal causa para que este problema acontecesse, já que é muito complexo garantir uma efetividade plena de todos os equipamentos, para não só enxergar exatamente onde o problema aconteceu, mas principalmente receber insumos para prever que um problema irá ocorrer e tomar ações preditivas em tempo hábil para evitar as suas consequências.

Nova regulamentação e medidas

Diante deste cenário, o ONS decidiu adotar uma nova regulamentação, uma medida que visa garantir maior poder de observação e monitoramento, por parte da entidade, de toda a complexa malha que é a rede elétrica brasileira: a utilização de Unidades de Medição Fasorial – PMU (Phasor Measurement Unit) em Usinas Eólicas e Fotovoltaicas.

Aliada a essa nova regulamentação, o ONS decidiu também recomendar o ajuste de Registradores Digitais de Perturbação (ROP). E esse conjunto de medidas transformou-se em um Relatório Técnico, que acaba de ser divulgado e traz requisitos técnicos e prazos para implantação dos novos sistemas.

Requisitos Técnicos e Prazos para instalação

Os requisitos técnicos para a instalação de PMU e dos seus sistemas de telecomunicações serão os mesmos já dispostos nos submódulos 2.13 e 7.9 dos Procedimentos de Rede vigentes, e por se tratar de uma operação crítica, o ONS definiu prazos considerados apertados para a instalação.

Foram criados prazos diferentes, um para cada grupo de vãos de subestações, esses grupos foram classificados de acordo com a potência do seu Ponto de Acoplamento Comum (PAC), veja a seguir:

• Grupo 1
  Potência: PAC com potência total instalada superior a 800 MW
  Prazo de instalação: 8 meses a partir da data de publicação do documento

• Grupo 2
  Potência: PAC com potência total instalada inferior a 800 MW e superior a 400 MW
  Prazo de instalação: 12 meses a partir da data de publicação do documento

• Grupo 3*
  Potência: PAC com potência total instalada inferior a 400 MW
  Prazo de instalação: 24 meses a partir da data de publicação do documento
  *Listagem de vãos deste grupo ainda não foi liberada, será divulgada em revisão futura do atual documento.

Mas afinal, o que é PMU?

Bem, a esta altura você pode estar se perguntando, mas afinal, o que é PMU? Vamos te explicar de maneira bem resumida e simplificada:

Os Sistemas de Medição Fasorial Sincronizada (SPMS – Synchronized Phasor Measurement Systems), são plataformas que permitem a obtenção de medidas elétricas de tensão e corrente, com informações de magnitude e fase, obtidas em altas taxas de aquisição e referenciadas na mesma base de tempo, cuja representação é dada por sincrofasores.

PMU é a sigla para Phasor Measurement Unit, em português, Unidade de Medição Fasorial, e é o nome dado ao equipamento usado para medir a amplitude e o ângulo de fase de grandezas elétricas em tempo real.

A medição fasorial síncrona propicia a leitura, em um mesmo instante, de tensões e de correntes e de seus respectivos ângulos de fase, nas extremidades de uma linha de transmissão. As unidades de medição fasorial, PMU, fazem a coleta de até 60 amostras por segundo e adiciona a elas, um selo de tempo, tornando possível o monitoramento da dinâmica dos sistemas elétricos. As amostras coletadas são enviadas para um concentrador de dados denominado PDC – Phase Data Concentrator. Para sincronização entre PMUs e PDC é necessária a utilização de uma fonte de sincronismo, por exemplo, a fornecida pelo GPS (Global Positioning System).

A plataforma irá identificar e classificar os eventos e fornecer a visualização gráfica em tempo real, propiciando subsídios para mitigar as consequências de distúrbios, para as aplicações de proteção sistêmica da rede, para programas de análise de estabilidade da tensão elétrica, etc. Tais características são extremamente úteis para o ONS, tendo em vista a alta complexidade da malha do SIN – Sistema Interligado Nacional.

Por que o PMU é tão importante para o ONS?

Você pode se questionar se não existem outras ferramentas e sistemas que já realizam estas medições. A resposta é sim, existem, mas não com a mesma eficiência.

A ocorrência de uma perturbação em um sistema de energia elétrica causa a degradação dos indicadores de qualidade de tensão e frequência, como consequência da resposta dinâmica do sistema. Os danos causados pela perturbação podem acarretar, desde a degradação da qualidade da energia elétrica local até grandes blecautes, com consequências que podem alcançar todo o sistema interligado.

Na ocorrência de um evento, os sistemas locais de proteção e controle atuam visando isolar o problema e mitigar os seus impactos. Entretanto, eventos de larga escala causam grandes desequilíbrios entre carga e geração e, mesmo com a atuação destes sistemas de proteção e controle, seus impactos podem ser observados em todo o sistema elétrico, sendo necessárias ações de controle sistêmico para evitar que se alastrem pelo sistema.

Como já mencionado, um PMU fornece até 60 medições por segundo, muito mais que o tradicional sistema SCADA, que fornece um número bem inferior. Este volume de informações permite que a rede elétrica seja supervisionada e não apenas monitorada. Em outras palavras, com as ferramentas atuais o Operador pode detectar os problemas, mas não consegue encontrar, com precisão, exatamente onde o problema está acontecendo, tendo que se limitar, assim, a tomar ações corretivas e não preventivas.

Essas características do PMU conferem agilidade, visibilidade e confiabilidade ao setor, por isso é extremamente útil para o ONS (Operador Nacional do Sistema Elétrico), pois através dele é possível visualizar e atuar rapidamente para solucionar eventuais problemas em toda a rede.

PMU por satélite? Sim, é possível

Até pouco tempo a utilização de conexão via satélite para a operação de PMU parecia inviável. Assim como em outras comunicações, o ONS estipula requisitos mínimos de telecomunicações que precisam ser atendidos, entre eles está a latência que, aparentemente inviabilizaria a utilização de enlaces por satélite.

Mas a Briskcom resolveu mudar este cenário. Em conjunto com a equipe do Projeto Medfasee da UFSC (Universidade Federal de Santa Catarina) desenvolvemos uma solução, utilizando transmissão de dados por satélite, inicialmente operando em banda C planejada e posteriormente banda Ku, solucionamos assim o entrave da latência. E o melhor, nossa solução foi testada e aprovada pelo ONS.

A solução pioneira visa criar uma nova alternativa para os agentes do setor, afinal a comunicação satelital oferece dois diferenciais importantes, a abrangência, pois as telecomunicações via satélite chegam com alta disponibilidade onde outros meios têm dificuldade ou não tem interesse de chegar, e a alta confiabilidade, pois como não conta com extensa infraestrutura terrestre, tem poucos pontos passíveis de falha.

Assim como em todas as soluções da Briskcom, a customização é parte do projeto e estamos prontos para ouvir a sua demanda e juntos arquitetarmos a solução ideal para a sua operação. Conheça a nossa solução para comunicação de dados PMU