Operador Nacional do Sistema Elétrico
O ONS e a Operação do Sistema Elétrico
Brasileiro
Apresentação da Disciplina de Estágio Supervisionado
Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Aluna: Marcella Thaís Freitas
Professor: Luís Sebastião Costa
2012.1
Estabelecimento: Lei nº 9.648/98 de 26 de agosto de 1998.
Regulamentação: Decreto nº 5.081/04.
Empresa de direito privado, sem fins lucrativos.
Constituída por membros associados e participantes que compõem um Conselho.
OBS: Membros associados: agentes de geração com usinas despachadas de forma centralizada, os agentes de transmissão, os agentes de distribuição integrantes do SIN, além de agentes importadores e exportadores e consumidores livres com ativos conectados a Rede Básica.
Membros participantes: Ministério da Minas e Energia, os Conselhos de Consumidores, geradores não despachados centralizadamente e pequenos distribuidores (abaixo de 500 GWh/ano).
I) O ONS
I) O ONS
Missão:
“Operar o Sistema Interligado Nacional de forma integrada, com transparência, eqüidade e neutralidade, de modo a garantir a segurança, a continuidade e a economicidade do suprimento de energia elétrica no país.”
Visão:
“Assegurar o suprimento de energia elétrica no Sistema Interligado Nacional, ao menor custo, e ampliar o reconhecimento pelos resultados obtidos.”
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I) O ONS
Área de Atuação:
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Geração (H+T)
192 Usinas ≥ 30 MW
Mais de 1.900 Unidades Geradoras
Mais de 80 agentes
Rede Básica de Transmissão
98.648 km de LTs
Mais de 50 agentes
Distribuição + Consumidores finais
Carga de Energia
58.238 MWmed 2011
Mais de 100 agentes
I) O ONS
Atribuições e Macro-funções do ONS
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Planejamento e programação da operação e despacho centralizado da geração
Supervisão e controle da operação dos sistemas nacionais e internacionais
Contratação e administração dos serviços de transmissão, do acesso à rede e dos serviços ancilares
Proposição à ANEEL das ampliações e reforços da rede básica
Definição de normas para a operação da rede básica
Atribuições definidas noDecreto 5.081 de 14/05/2004
Macro-funções
Administração da Transmissão
Planejamento e Programação da Operação do Sistema - SIN
Operação em Tempo Real
Codificação
das atribuições
Procedimentos de RedeProcedimentos de Rede
I) O ONS
Diretoria Geral: conduz o planejamento empresarial e as atividades de relacionamento estratégico e de comunicação, envolvendo tanto o público interno como os agentes setoriais e à toda a sociedade.
Diretoria de Administração dos Serviços de Transmissão – DAT: define as ampliações e reforços da Rede Básica de Transmissão, promove o desenvolvimento e administração da transmissão, incluindo a gestão dos contratos, contabilização e liquidação dos encargos de transmissão e os serviços ancilares.
Diretoria de Planejamento e Programação da Operação – DPP: executa as atividades de planejamento e programação da operação eletroenergética. Paralelamente, em âmbito interno, coordena o desenvolvimento das providências para viabilizar o funcionamento do Mercado Atacadista de Energia.
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I) O ONS
Diretoria de Operação – DOP: garante a confiabilidade e eficiência da operação em tempo real do SIN, assegurando a transparência das ações operacionais e o tratamento equânime dos agentes, com a manutenção da segurança, continuidade e qualidade no suprimento de energia elétrica. Promove a evolução tecnológica e o desenvolvimento profissional e pessoal das equipes de operação.
Diretoria de Assuntos Corporativos – DAC: é responsável pelo suporte a todas as atividades do ONS, tais como administrar os recursos humanos, financeiros, patrimoniais, de tecnologia da informação e de telecomunicações.
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I) O ONS
Ambiente de Estudos
Planejamento e Programação Administração da Transmissão
Gestão Corporativa
Equipe Descentralizada
NNNE
Recife
SEDE
Escritório Central
Equipe Descentralizada
NSul
Brasília
Rio de Janeiro
Florianópolis
Ambiente Operativo
Centro Nacional de Operação do
Sistema
Brasília
COSR-N
COSR-NE COSR-SE
COSR-S
Brasília
Recife Rio
Florianópolis
Ambientes do ONS:
I) O ONS
Os Centros de Operação:
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CNOS - CNOS - BRASÍLIABRASÍLIA
COSR-NCO - COSR-NCO - BRASÍLIABRASÍLIA
COSR-NECOSR-NE - - RECIFERECIFE
COSR-S - COSR-S - FLORIANÓPOLISFLORIANÓPOLIS
COSR-SECOSR-SE - - RIO DE JANEIRORIO DE JANEIRO
I) O ONS
Relacionamento Operativo:
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Empresa deEmpresa deGeraçãoGeração
TransmissãoTransmissão
CargaCarga
DistribuiçãoDistribuiçãoProdutorProdutor
IndependenteIndependentede Energiade Energia
ConsumidorConsumidor
COSRCOSR
CNOSCNOS
Pré-Operação
Pós-Operação
Operação em Tempo
Real
Normatização
Infra-Estrutura
• Contratos• Planejamento• Programação
• Faturamento• Pagamentos
I) O ONS
Atribuições do Centro de Operação:
DocumentaçãoProgramação Diária de
Operação - PDO
Suporte a SistemasAnálise da Operação e Apurações
Controle de Tensão
Controle deCheias
Controle de Limites Operativos
Gerenciamento de Carga
Controle de Intervenções
Coordenação da Recomposição
Controle da Geração
Controle de Carregamento
Garantia da Reserva
de Potência
Controle da Freqüência
I) O ONS
Atribuições do Tempo Real:
II) A Operação do Sistema Elétrico Brasileiro
Características do SIN:
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• O SIN cobre dois terços do território nacional : 5 milhões de km², estendendo-se do Pará ao Rio
Grande do Sul
• O SIN atende cerca de 98% do consumo de energia elétrica do país
• Geração hidroelétrica é predominante:
• cerca de 80% da capacidade instalada
• usinas implantadas em 12 grandes bacias interligadas por transmissão em extra alta
tensão
• usinas são de múltiplos proprietários
• gerenciamento pelo ONS dos recursos hidro-energéticos permite garantir a segurança e a
economicidade do atendimento de energia elétrica no SIN
Características do SIN:
1. O uso da complementaridade entre bacias é conseguido através das diferenças de sazonalidade;
2. O sistema de transmissão permite viabilizar a transferência de energia entre bacias e entre as regiões;
3. Os sistemas de transmissão levam geração das usinas até os centros de consumo;
4. As usinas térmicas atuam de forma complementar, para maior segurança elétrica e energética.
II) A Operação do Sistema Elétrico Brasileiro
II) A Operação do Sistema Elétrico Brasileiro
3.4
50
km
2.800 km
Sistemas Isolados3% do
mercado • A Rede Básica de Transmissão do SIN é composta de linhas em tensões iguais e superiores a
230kV
• Sua extensão é de cerca de 99.000km
• Tem múltiplos proprietários
• Além da função transporte de energia das usinas aos centros de
carga, permite:
• a otimização econômica do uso dos recursos energéticos do
SIN• melhoria da segurança elétrica
Características do SIN:
Doze grandes bacias
InterligaçãoArgentina
Samambaia
2c2c
3cItaipu
IvaiporãTijuco Preto
Ibiuna
InterligaçãoNorte/Sul
InterligaçãoSul/Sudeste
Imperatriz
S o b r a d i n h o
Fortaleza
S.LuisBelém
P.Dutra
Tucuruí
InterligaçãoNorte/Nordeste
Rede basicado
Sudeste/Centro-Oeste
Sistema detransmissãode Itaipu- 3 circ 750kV CA- Elo CC 600kV+
2c2c
2c
Garabi
• Quatro subsistemas atualmente, tendendo para dois• Sistema dimensão continental com predominância hidrelétrica
II) A Operação do Sistema Elétrico Brasileiro
Sistema Interligado Norte
• Exportador 9 meses do ano, com tendência a aumentar
volume de energia exportado
Sistema Interligado Nordeste
• Crescentemente mercado de demanda: cada vez maior
importador
Sistema Interligado Sudeste/C-Oeste
• Grande mercado de demanda no país
• Importador de outras regiões e países vizinhos, na maior parte do ano
• Grande capacidade de armazenamento em múltiplos reservatórios
Sistema Interligado SUL
Sistema hidrotérmico com grande variabilidade de armazenamento:
intercâmbios com SE/CO variando de sentido; com expansão atual da geração e dos
intercâmbios internacionais, crescentemente exportador
Capac. Armaz. 12.414 MWmês
4,6%
Capac. Armaz.51.691 MWmês
19,0%
Capac. Armaz.190.026 MWmês
69,7%
Capac. Armaz.18.425 MWmês
6,8%
Capac. Armaz. SIN272.556 MWmes
CNOS
COSRs
COD, COG e COT
Interagem com o CNOS e com os Centros dos Agentes
Interagem diretamente
com as instalações
Interage com COSRs
e Itaipu
Subestação, instalação
Interagem diretamente
com os equipamentos
II) A Operação do Sistema Elétrico Brasileiro
A Operação em Tempo Real: a hierarquia da operação
II) A Operação do Sistema Elétrico Brasileiro
SUPERVISÃO E CONTROLE DA OPERAÇÃO DE GRANDESSUPERVISÃO E CONTROLE DA OPERAÇÃO DE GRANDESÁREAS DA REDE DE OPERAÇÃO DO ONS, ÁREAS DA REDE DE OPERAÇÃO DO ONS,
COM DADOS DAS SUBESTAÇÕES E USINASCOM DADOS DAS SUBESTAÇÕES E USINAS
SUPERVISÃO E CONTROLE DA OPERAÇÃO DE GRANDESSUPERVISÃO E CONTROLE DA OPERAÇÃO DE GRANDESÁREAS DA REDE DE OPERAÇÃO DO ONS, ÁREAS DA REDE DE OPERAÇÃO DO ONS,
COM DADOS DAS SUBESTAÇÕES E USINASCOM DADOS DAS SUBESTAÇÕES E USINAS
A Operação em Tempo Real: o Sistema de Supervisão e Controle
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II) A Operação do Sistema Elétrico Brasileiro
A Operação em Tempo Real: aplicativos de apoio
Sistema de Detecção de Raios Sistema de Detecção de Queimadas
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II) A Operação do Sistema Elétrico Brasileiro
A Operação em Tempo Real: aplicativos de apoio
Controle de tensão
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II) A Operação do Sistema Elétrico Brasileiro
A Operação em Tempo Real: aplicativos de apoio
Controle de segurança
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II) A Operação do Sistema Elétrico Brasileiro
A Operação em Tempo Real: aplicativos de apoio
Controle de carregamento Previsão de carga
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II) A Operação do Sistema Elétrico Brasileiro
A Operação em Tempo Real: aplicativos de apoio
Monitoramento de Geração
II) A Operação do Sistema Elétrico Brasileiro
Qualidade, Economicidade e
Segurança
Qualidade, Economicidade e
Segurança
Variação da carga
A operação segue conforme o programado
A operação segue conforme o programado
Reserva operativaTensão / freqüênciaLimite transmissão
Fluxo ativo / reativo
Reserva operativaTensão / freqüênciaLimite transmissão
Fluxo ativo / reativo
ReprogramaçõesRelig. equipamentos
Flexib. limites operativosNovos intercâmbios
ReprogramaçõesRelig. equipamentos
Flexib. limites operativosNovos intercâmbios
Não ocorrendo desvios
Ocorrendo desvios
Instruções de Operação
Medidas Hidráulicas
Elétricas Climáticas
Resultados de Estudos - Fluxo de potência
- Análise de contingências
Programa
Ações Preventivas Ações Corretivas
PDO precisa ser alteradoGeração
TransmissãoCarga
PDO precisa ser alteradoGeração
TransmissãoCarga
Operação durante os Jogos do Brasil na Copa do Mundo de Futebol
Comportamento da carga: Redução do consumo no
período que antecede ao primeiro e segundo tempo do
jogo Acentuadas rampas de carga nos intervalos e ao final do jogo
motivadas pela retomada do consumo de iluminação e
refrigeração
Ações operativas especiais Estabelecimento de reserva de geração para garantir a cada instante o equilíbrio produção/consumo
Diretrizes especiais de controle de carregamento e de tensão para fazer às acentuadas rampas de carga
Rampas de carga atingiram 700MW/min – equivalente à carga de Curitiba - no intervalo e até 980MW/min ao final do jogo. Ponta de carga teve redução de cerca de 5.000MW
Carga SIN
35.000
40.000
45.000
50.000
55.000
60.000
65.000
00
:00
01
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:00
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:00
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:00
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:00
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:00
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:00
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:00
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:00
20
:00
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:00
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:00
23
:00
24
:00
Hora
MW
Dia típico (terça) Brasil x Croácia
13.06.2006
Início do jogo: redução de
5.300 MW em 18 min.
Término do jogo: elevação de 7.800
MW em 8 min.
Intervalo do jogo: elevação de 4.200 MW
em 6 min.
II) A Operação do Sistema Elétrico Brasileiro
A Operação em Tempo Real: operação em eventos de relevância
II) A Operação do Sistema Elétrico Brasileiro
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A Operação em Tempo Real: operação em eventos de relevância
II) A Operação do Sistema Elétrico Brasileiro
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15000
17000
19000
21000
23000
25000
27000
00:0
5
01:2
5
02:4
5
04:0
5
05:2
5
06:4
5
08:0
5
09:2
5
10:4
5
12:0
5
13:2
5
14:4
5
16:0
5
17:2
5
18:4
5
20:0
5
21:2
5
22:4
5
antes h. verão durante h. verão
MW
A Operação em Tempo Real: operação em eventos de relevância
Horário de verão
O SIN torna-se cada vez maior e mais complexo: Entrada de usinas a gás natural e carvão;
Incorporação de grande quantidade de geração distribuída : PCHs,UTEs eólicas e biomassa (nesse caso existem inclusive lacunas regulatória com rebatimentos nos Procedimentos de Rede);
Usinas hidrelétricas cada vez mais afastadas dos centros de carga (Amazônia);
Linhas de transmissão cada vez mais longas e tensões mais elevadas;
Interligação de Manaus ao SIN;
Interligação das usinas do Rio Madeira;
Uso de tecnologias tais como eletrônica de potência e transmissão em Corrente Contínua;
II) A Operação do Sistema Elétrico Brasileiro
Desafios do ONS para o futuro próximo
O SIN torna-se cada vez maior e mais complexo:
Exigência crescente por suprimento de energia de maior qualidade: indústria com equipamentos mais modernos, com tecnologia mais sensível;
Malha de Transmissão envelhecendo e equipamentos superados com a expansão de G e T;
Necessidade de estabelecer novos mecanismos de avaliação da segurança elétrica e energética;
Essa evolução aponta para a necessidade de:
Capacitar os profissionais para o tratamento das novas demandas;
Ampliação do papel de gestor da rede(provedor de informações para o setor,gestão do conhecimento em assuntos de interesse sistêmico e desenvolvimento de tecnologias);
Aprimorar os processos de relacionamento decorrentes do aumento do número de agentes e da sua complexidade
II) A Operação do Sistema Elétrico Brasileiro
Desafios do ONS para o futuro próximo
Sistema Interligado Nacional tende a aumentar sua complexidade operativa, com a incorporação de novas hidroelétricas em novas bacias e com o aumento da base termoelétrica;
As interligações entre regiões cada vez em maior número e com maior capacidade;
Expansão acentuada da rede básica de transmissão;
A multiplicação dos proprietários de instalações de G e T;
O planejamento, a programação e a operação em tempo real de forma centralizada torna-se cada vez mais essencial à segurança elétrica e energética do SIN, pois proporciona a economicidade do suprimento via otimização do uso dos recursos de G e T e minimização dos custos operativos.
A responsabilidade do ONS é crescente!
II) A Operação do Sistema Elétrico Brasileiro
Desafios do ONS para o futuro próximo