O planejamento operacional de redes de média e baixa tensão consiste em determinar as melhores intervenções a serem aplicadas nas redes atuais de forma a otimizar os investimentos e atender aos critérios técnicos de operação. Na Média Tensão (MT) são usuais alterações como alocação de capacitores, alteração de cabos e remanejamento de cargas para obter uma melhoria para o sistema. Normalmente os objetivos são a minimização de perdas, melhora do nível de tensão e redução do custo das intervenções realizadas. Na Baixa Tensão (BT) são aplicadas intervenções relacionadas a substituição de cabos, alteração da posição do transformador e balanceamento de cargas. As alterações propostas visam melhorar os índices de equilíbrio de cargas, carregamento de transformadores e queda de tensão ao longo da rede MT e BT. Neste trabalho considera-se a minimização dos investimentos para a realização de alterações nos alimentadores e circuitos de BT, levando em conta a inserção de Geração Distribuída (GD) como solução alternativa. As dificuldades do problema de otimização resultam do tamanho dos sistemas reais e da possibilidade de alternativas que podem ser aplicadas durante o estudo. Para resolver o problema de explosão combinatória resultante das possíveis combinações de alternativas, os modelos propostos neste trabalho utilizam técnicas de computação evolutiva. Os modelos desenvolvidos respeitam aspectos técnicos e econômicos envolvidos em cada solução. A metodologia é aplicada em uma rede real partindo-se de uma base de dados georrefenciada. / The operational planning of medium and low voltage networks consists in determining the best interventions to be applied to existing networks in order to optimize investments and meet the technical criteria for operation. In the Medium Voltage (MV) capacitor allocation, recabling and relocation of loads are useful to achieve an improvement to the system. Usually the objectives are power losses minimization, voltage level improvement and cost reduction of the interventions carried out. In the Low Voltage (LV) interventions for replacing cables and transformer position and load relocation are commonly considered. The proposed changes are aimed at improving the load balance, transformer loading and voltage drops across LV network circuits. This work considers the investment minimization to intervene inMV and LV networks, considering Distributed Generation (DG) insertion as an alternative solution. The dificulties of optimization problem result from the size of the real systems and the possibility of alternatives that can be applied during the study. In order to solve the combinatorial explosion problem resulting from possible combinations of alternatives, the model proposed in this work uses evolutionary computational techniques. The developed models take into account technical and economical aspects involved in each solution. The methodology is applied in a real network starting from a georeferenced database.

Nos atuais sistemas de distribuição de energia elétrica, podem ser aplicadas novas metodologias que consideram o comportamento em tempo real dos equipamentos, abrangendo cargas especiais como os veículos elétricos (VE) e sistemas de recursos energéticos distribuídos (RD). Neste trabalho se apresenta a revisão bibliográfica, que mostra a análise do desenvolvimento do planejamento dos sistemas de distribuição, seja da expansão e da operação, considerando as metodologias convencionais até as que abordam os RD\'s, concluindo que na atualidade não é possível analisar um sistema sem RD\'s e VE\'s e finalmente ter que operar um sistema com este tipo de geração e cargas na rede. O estudo das ferramentas de otimização permite determinar as técnicas a serem utilizadas. Este trabalho abrange duas, quais sejam, Busca em profundidade (depth-first search) e Algoritmos Genéticos, com objetivo de obter a alocação ótima dos reguladores de tensão, bancos de capacitores, conjuntamente com os sistemas fotovoltaicos e de armazenamento, que permitam manter a tensão dentro da faixa adequada estabelecida pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). A seguir, se apresenta a metodologia desenvolvida com os softwares utilizados, quais sejam, o OpenDSS para solução de fluxos de potência com recursos distribuídos e MATLAB para programar o algoritmo da metodologia desenvolvida. Os resultados nas redes teste IEEE de 13 barras e de porte real, denominada ckt5, mostram a importância de considerar a informação das curvas de carga e os perfis de geração dos recursos distribuídos dentro das metodologias, com objetivo de conseguir soluções de acordo com a realidade dos sistemas de distribuição. Logo após se apresentam as atividades futuras, que permitirão abranger aspectos dentro da função objetivo como os índices de tensão estabelecidos pela ANEEL, inserir outras fontes de geração como os sistemas eólicos e considerar os períodos dos estágios de planejamento dentro da metodologia desenvolvida, bem como as conclusões, referências bibliográficas e os anexos da dissertação. / In current electricity distribution systems, new methodologies that consider the real-time behavior of the equipment can be applied, involving special loads such as electric vehicles (EV) and distributed energy resources (RD) systems. In this work a literature review is presented, which shows the analysis of the development of the distribution systems planning, related to expansion and the operation, considering the conventional methodologies and those that consider the RD\'s, concluding that nowadays it is not possible to analyze a system without RD,s and EV\'s to operate a system with this type of generation and loads on the network. The study of the optimization tools allows to determine the techniques to be used. This work covers two, Depth-first search and Genetic Algorithms, in order to obtain an optimal location of voltage regulators, capacitor banks, photovoltaic and storage systems, that allow to maintain the voltage within the appropriate range established by the National Electric Energy Agency (ANEEL). Then, it the methodology developed is presented with the software used, namely, OpenDSS to solve power flows with distributed resources and MATLAB to program the optimization algorithms. The results in a real size network (ckt5) and in a 13-bus IEEE test network show the importance of considering information of the load curve and the generation profiles of distributed resources within the methodologies, aiming to achieve solutions according to the reality of the distribution systems. After that, future activities are presented, which will allow to cover aspects within the objective function, such as the voltage ratings established by the ANEEL, and insertion of other generation sources, such as wind systems as well as considering the periods of the planning stages within the methodology developed. Evertrally the conclusions, bibliographical references and the attachments of the dissertation are present.

O Instituto de Aeronáutica e Espaço do Comando-Geral de Tecnologia Aeroespacial desenvolve foguetes de sondagem que transportam cargas úteis científicas e tecnológicas. Visando a segurança e o sucesso da operação de lançamento desses foguetes, diversos procedimentos são executados por operadores na fase pré-lançamento. Dentre eles, um operador atua em um painel de comando e monitoramento para testar e comutar o suprimento de energia elétrica das fontes externas para as baterias a bordo do foguete, antes de sua ignição. A função do operador consiste no chaveamento, leitura e verificação das tensões fornecidas pelas baterias a bordo. O monitoramento dessas tensões é de extrema importância, pois uma falha na detecção de possíveis defeitos nas baterias pode comprometer a segurança e o sucesso da missão. Caso um defeito seja detectado, o operador aciona uma sinalização de alarme que impede o lançamento. A conexão do painel é feita por um cabo umbilical que se estende da casamata até o foguete. A exposição do cabo umbilical dentro da casamata configura uma situação de perigo, pois acidentes que envolvam esse cabo podem causar danos nos sistemas elétricos do foguete. A extensão do cabo implica em atenuações das tensões fornecidas e exposição a ruídos de origem elétrica. O presente trabalho tem como objetivo eliminar a situação de perigo citada e reduzir falhas de monitoramento do operador. Desenvolveu-se uma unidade de aquisição e atuação que recebe comandos remotos de uma estação de trabalho já existente na configuração atual formando um sistema computacional. A utilização desse sistema substitui o painel de comando e monitoramento com vantagens, pois alivia a carga de trabalho do operador através da execução rápida e automática dos procedimentos efetuados nos testes pré-lançamento. A possibilidade de instalação da unidade de aquisição e atuação em local remoto promove confinamento do cabo umbilical, reduzindo as situações de perigo, a atenuação das tensões fornecidas e a exposição a ruídos. Este trabalho apresenta um hardware microcontrolado e interfaces associadas, bem como o estudo e a especificação de um protocolo de comunicação confiável para aplicação no sistema proposto. Serão apresentados os resultados obtidos com a implementação desse protótipo de testes.

É notório que a convivência entre redes de distribuição de energia elétrica e árvores de rua é, atualmente, um dos principais problemas da arborização viária, sendo a poda, o método mais utilizado para contorná-lo; embora livrando galhos da rede, em um primeiro instante, acaba por estimular novas brotações, as quais, em um curto espaço de tempo, atingirão novamente os fios. Com o intuito de estudar as podas feitas em árvores urbanas e analisar novas técnicas possíveis de serem utilizadas para reduzir o número de podas, melhorar a convivência das espécies com a fiação elétrica, além de permitir à árvore desempenhar plenamente a função ecológica que lhe é esperada, buscou-se levantar dados referentes aos três tipos principais de redes de distribuição de energia elétrica (aérea convencional, aérea compacta e subterrânea), em quatro concessionárias de energia elétrica, a fim de compilá-los em um só trabalho. Como parte teórica do trabalho, foram levantados custos de implantação das redes convencional, compacta e subterrânea, assim como custos de manutenção e de poda de árvores. Como parte prática, foram levantadas 100 árvores nas cidades de Piracicaba/SP, Maringá/PR e Belo Horizonte/MG, coletando-se dados em uma planilha, referentes a algumas condições fitotécnicas do exemplar e sua localização, para análise estatística, através do programa de "software" SAS. De acordo com as concessionárias, o custo de implantação de rede aérea convencional variou de R$54.188,39/km à R$67.571,43/km e de R$11.703,83/km à R$20.028,83/km só para rede primária. O custo de implantação de rede compacta variou de R$36.519,61/km à R$62.215,99/km. O custo de transformação de rede convencional para compacta variou de R$31.063,64/km à R$42.951,79/km. O custo de implantação de rede subterrânea foi de R$436.585,04/km, incluindo as obras civis. O custo de poda, em rede primária foi de R$20,00/árvore e em secundária de R$6,00/árvore. Considerando rede primária + secundária, o custo variou de R$32,02 à R$68,82/árvore. Na análise a campo, notou-se que apenas 1% da árvores em Piracicaba não estavam podadas, em contrapartida a 24% em Maringá. Devido à satisfatória classificação quanto ao aspecto geral das árvores, maior porcentagem de árvores sem presença de poda, a existência de 4,17% de indivíduos sem poda sob fiação, a menor área podada por árvore, praticamente o mesmo valor de custo de implantação e 79,5% de redução nos custos de manutenção, pode-se afirmar que é totalmente viável a utilização de redes compactas de distribuição de energia elétrica ao invés de rede convencional. Devido à satisfatória classificação quanto ao aspecto geral das árvores, razoável porcentagem de árvores sem presença de poda, a ausência de necessidade de podas drásticas, 1/3 de redução nos custos de manutenção e altíssima confiabilidade do sistema, pode-se afirmar que embora com alto investimento inicial, da ordem de 10 vezes maior em relação a rede convencional, o uso de redes subterrâneas é vantajoso. / It’s widely known that the relation between net distribution and trees in the street is, nowadays, one of the main problems of street arborization, being pruning, the best method used to solve it. Although at the first moment freeing the utility lines from the branches will stimulate new buds, in a short time they will reach the lines again. In order to study the pruning made in urban trees and analyze new techniques that may be used to reduce pruning, improve the relationship between the species and the net, and permit that the trees fulfill its proper ecological function, studies were made concerning the 3 main types of electric distribution: aerial conventional, compact and underground in 4 electric energy companies. The theorical part of the study showed the costs of implanting the 3 named nets and also the costs of pruning and tree maintenance. As to the practical part, 100 trees were studied in each one of these cities, Piracicaba/SP, Maringá/PR and Belo Horizonte/MG, gathering information about their phytotechnical conditions and localization for statistical analysis through the SAS statistical computer software program. According to the companies the cost of implantation of the conventional aerial net ranged from R$54.188,39/km to R$67.571,43/km and from R$11.703,83/km to R$20.028,83/km only for the primary net. The cost of implantation of the compact net ranged from R$36.519,61/km to R$62.215,99/km. To transform a conventional net into a compact one costs R$31.063,64/km to R$42.951,79/km. The cost of implantation the underground net was R$436.585,04/km including the workmanship. The cost of pruning, in primary net was R$20,00/tree and in the secondary one R$6,00/tree. Considering primary net + secondary, the cost ranged from R$32,02/tree to R$68,82/tree. In the field work it was observed that 1% of the trees in Piracicaba were not pruned, opposite of 24% in Maringá. Due to the satisfactory classification in the general aspect of the trees, to the high percentage of trees with no pruning, to the 4,17% of trees with no pruning under utility lines, to the smallest volume of pruned trees, to practically the same cost in implantation and 79,5% of reduction in maintenance costs, we can say that it is totally possible to use compact lines of distribution instead of the conventional ones. As to the satisfactory classification concerning the general aspect of the trees, reasonable percentage of the trees with no pruning, no need of drastic pruning, 1/3 reduction of the maintenance costs and high reliability of the system, we can affirm that the use of underground net is favorable, but it must be analyzed due to its high initial investment, about 10 times higher than the conventional one.

O planejamento operacional de redes de média e baixa tensão consiste em determinar as melhores intervenções a serem aplicadas nas redes atuais de forma a otimizar os investimentos e atender aos critérios técnicos de operação. Na Média Tensão (MT) são usuais alterações como alocação de capacitores, alteração de cabos e remanejamento de cargas para obter uma melhoria para o sistema. Normalmente os objetivos são a minimização de perdas, melhora do nível de tensão e redução do custo das intervenções realizadas. Na Baixa Tensão (BT) são aplicadas intervenções relacionadas a substituição de cabos, alteração da posição do transformador e balanceamento de cargas. As alterações propostas visam melhorar os índices de equilíbrio de cargas, carregamento de transformadores e queda de tensão ao longo da rede MT e BT. Neste trabalho considera-se a minimização dos investimentos para a realização de alterações nos alimentadores e circuitos de BT, levando em conta a inserção de Geração Distribuída (GD) como solução alternativa. As dificuldades do problema de otimização resultam do tamanho dos sistemas reais e da possibilidade de alternativas que podem ser aplicadas durante o estudo. Para resolver o problema de explosão combinatória resultante das possíveis combinações de alternativas, os modelos propostos neste trabalho utilizam técnicas de computação evolutiva. Os modelos desenvolvidos respeitam aspectos técnicos e econômicos envolvidos em cada solução. A metodologia é aplicada em uma rede real partindo-se de uma base de dados georrefenciada. / The operational planning of medium and low voltage networks consists in determining the best interventions to be applied to existing networks in order to optimize investments and meet the technical criteria for operation. In the Medium Voltage (MV) capacitor allocation, recabling and relocation of loads are useful to achieve an improvement to the system. Usually the objectives are power losses minimization, voltage level improvement and cost reduction of the interventions carried out. In the Low Voltage (LV) interventions for replacing cables and transformer position and load relocation are commonly considered. The proposed changes are aimed at improving the load balance, transformer loading and voltage drops across LV network circuits. This work considers the investment minimization to intervene inMV and LV networks, considering Distributed Generation (DG) insertion as an alternative solution. The dificulties of optimization problem result from the size of the real systems and the possibility of alternatives that can be applied during the study. In order to solve the combinatorial explosion problem resulting from possible combinations of alternatives, the model proposed in this work uses evolutionary computational techniques. The developed models take into account technical and economical aspects involved in each solution. The methodology is applied in a real network starting from a georeferenced database.

Com a reestruturação do modelo do setor elétrico brasileiro, a partir do Projeto RE-SEB, as empresas de distribuição de energia elétrica no Brasil tiveram que se adequar às novas regras de mercado, bem como alterar a sua maneira de administrar a empresa. Com o conceito de regulação por incentivos e competição por mercado, e não competição no mercado, novos mecanismos de mitigação de riscos de mercado foram introduzidos no modelo do setor elétrico, de tal forma que as empresas de distribuição de energia elétrica sejam ressarcidas de maneira justa pelo serviço prestado à sociedade. Diante desse contexto, a gestão eficiente da empresa e, conseqüentemente, o fato de atingir as metas de desempenho pré-estabelecidas pela alta administração de cada distribuidora depende cada vez mais do conhecimento das regras de mercado por seus colaboradores, bem como da utilização dos mecanismos de mitigação de riscos de mercado das distribuidoras. Assim, esse trabalho pretende analisar os principais mecanismos de mitigação de riscos de mercado das distribuidoras envolvidos no processo de repasse dos custos de aquisição de energia elétrica às tarifas dos consumidores finais, bem como avaliar os dispositivos previstos na regulamentação legal, inserindo um estudo de caso que analisa o portfólio de contratação de uma empresa de distribuição de energia elétrica fictícia, simulando variações nos níveis de contratação da mesma bem como no portfólio, avaliando a utilização dos mecanismos de mitigação de riscos de mercado e as alternativas simuladas, como também identificando os pontos de sucesso e os pontos a serem melhorados na gestão e contratação da distribuidora. / As the restructuring of the model of the Brazilian electric sector, with the Project RE-SEB, the electric energy distribution companies in Brazil had to adjust themselves to the new rules of the market, as well as modify their way of manage the company. As the concept of regulation for incentives (price cap model) and competition by market, and not competition in the market, new mechanisms to reduce the risks of the market had been introduced in the model of the electric sector, in such a way that the electric energy distribution companies receive a fair revenue for the service delivered to the society. In this perspective, the efficient management of the company and, consequently, the fact of reaching the goals in the performance targets established by the high administration, depends on the deep knowledge of the rules of market by its technical team , as well as the use of the mechanisms to reduce the risks of the market of the distribution utilities. In this way, this work intends to analyze (i) the main mechanisms available to the distribution companies in order to mitigate the market risks in the process of contract energy supply and to pass-though such costs to the final consumers, as well as (ii) evaluate the rules implemented in the legal regulation framework. Furthermore, to illustrate the analysis, a case study was developed focusing the contract portfolio of a fictitious distribution company, simulating variations in the contracted energy volume as well as in the portfolio composition, evaluating the uses of the mitigation mechanisms of the market risks and solution alternatives to minimize such risks, searching for improvements that could be made in the management strategy of energy supply contracting.

As descargas atmosféricas estão entre as principais causas de distúrbios nos sistemas elétricos, provocando sobretensões e ocasionando uma parcela significativa das interrupções não programadas. Tais distúrbios são cada vez mais percebidos pelos consumidores, ocasionando desde o mau funcionamento até a queima de aparelhos e equipamentos eletro-eletrônicos residenciais, comerciais e industriais. Antigamente eletromecânicos, tais aparelhos são atualmente, em grande parte, produzidos com componentes semicondutores, o que os torna mais sensíveis a interferências. As descargas atmosféricas também apresentam um agravante de, salvo raras exceções, não serem registradas nos bancos de dados das concessionárias, ao contrário das operações de manobra, faltas e variações de carga na rede de distribuição. Essa situação contribui para os conflitos cada vez mais freqüentes entre consumidores e empresas de energia a respeito dos pedidos de indenização por danos em aparelhos elétricos (PID). Dada a relevância do tema, muitos estudos têm sido realizados ao longo dos últimos anos, sem entretanto esclarecer todos os aspectos necessários para a minimização desses problemas. Neste trabalho são avaliadas as amplitudes e formas de onda das sobretensões transferidas à rede de baixa tensão via transformador quando da ocorrência de surtos no primário. Esses surtos podem ser oriundos de descargas diretas na rede primária ou decorrentes de descargas em suas proximidades. O estudo visa a obtenção de informações tendo em vista a melhoria do desempenho das redes de distribuição e conseqüentemente a minimização dos danos causados aos consumidores. Nas simulações, realizadas através do programa ATP (“Alternative Transients Program"), são consideradas linhas com configurações típicas, bem como modelos de comprovada validade para representação dos isoladores de média e de baixa tensão e do transformador de distribuição. O trabalho analisa a influência, nas sobretensões, de diversos parâmetros, como por exemplo amplitude e forma de onda da corrente da descarga, ponto da incidência da descarga, resistência de terra e presença de dispositivos de proteção contra surtos. Os resultados apresentados constituem-se em importantes subsídios para a definição de critérios de instalação de dispositivos de proteção contra surtos em redes de baixa tensão. / Lightning discharges are among the main causes of disturbances in electrical systems, causing overvoltages and leading to a significant portion of unscheduled interruptions. Such disturbances are increasingly noticed by consumers, causing from malfunction to the burnt-out of electrical-electronic devices and equipment in homes, businesses and industries. Formerly electromechanical, such devices currently are, in their majority, produced with semiconductors, what makes them more sensitive to interferences. Lightning discharges also present the aggravation of not being recorded in power suppliers’ databases, but for seldom exceptions, as opposed to switching operations, failures and charge variations in the distribution network. This situation contributes for the increasingly frequent conflicts among consumers and power companies regarding indemnity claims due to damages to electrical devices. Given the subject’s significance, many studies have been conducted along the past years, not explaining, however, all the aspects required to minimize those problems. On this work, the amplitudes and waveforms of overvoltages on medium and low voltage lines are evaluated upon the incidence of direct discharges on the primary. The voltages transferred to the low voltage side are also evaluated in case of strikes in the vicinity of the line. The study intends to obtain information in order to achieve a performance improvement of distribution networks and, as a consequence, the reduction of damages to consumers to a minimum. In the simulations conducted through ATP (“Alternative Transients Program"), lines with typical configurations are considered and models of proven validity are used to represent the low and medium voltage insulators and the distribution transformer. The work analyses the effect of several parameters on the overvoltages, such as amplitude and waveform of the stroke current, lightning strike point, grounding resistance and existence of surge protective devices. The results presented constitute an important foundation to define the installation criteria of surge protective devices on low voltage networks.

Como produto de engenharia, os componentes das redes de distribuição de energia elétrica são, pela sua própria natureza, susceptíveis a falhas de funcionamento ou a ações de manutenção que impedem a operação de alguma instalação. No sentido de manter o desempenho adequado, nessas condições, são adotados critérios de planejamento e projeto que prevêem redundâncias de instalações, de forma que haja a continuidade de fornecimento de energia mesmo com componentes fora de operação. Com alguma freqüência os sistemas de potência, principalmente em seus segmentos de transmissão e de distribuição de energia, adotam critérios de planejamento de suas instalações que consideram reserva de capacidade local (\"N-1\"local) para garantir a continuidade do serviço quando um de seus componentes está fora de operação. Esse critério se reveste de um conceito qualitativo na medida que, em geral, não quantifica o prejuízo e o transtorno que uma falha pode provocar, nem os recursos operativos que podem permitir ao sistema suportar ações de manutenção programada, sendo dessa forma, insuficiente para a perfeita avaliação de alternativas de expansão da rede de distribuição. Por outro lado, cálculo da Energia Não Distribuída - END - de forma probabilística para as falhas e de forma sistemática para eventuais interrupções durante as ações de manutenção preventiva é um recurso mais elaborado, de caráter quantitativo, para o dimensionamento da reserva de capacidade dos sistemas elétricos e portanto, de alternativas de expansão. Com a introdução de dispositivos automáticos e meios de comunicação na rede de distribuição é possível a realização de manobras e transferências de carga de maneira a garantir a continuidade do fornecimento em níveis aceitáveis, substituindo, muitas vezes a instalação de novas estruturas como alimentadores ou mesmo subestações. Disto resulta uma redução de custo proporcionada pela otimização da capacidade instalada, necessária para reserva de contingência, sem prejuízo do desempenho e da qualidade de serviço. O escopo deste trabalho é propor uma metodologia de planejamento fundamentada no custo da interrupção como uma alternativa ao critério N-1, de forma a permitir a avaliação tanto da aplicação de recursos de automação como também dos recursos convencionais de expansão da rede. A validação da metodologia proposta está ilustrada numa aplicação apresentada neste texto. / Concerning the components of an electrical distribution network and their susceptibility to functional failures or need for maintenance actions, planning and project criteria should be adopted to assure continuity of energy supply even though some components may be out of work. Traditionally the power systems, especially in power transmission and distribution, adopt the N-1 criterion in the planning of its installations to keep the service continuity when one of the components is out of work. This criterion is based on a qualitative concept, in general, it does not quantify the loss and the inconvenience that a failure can cause, neither the operative resources that can allow the system to support programmed maintenance actions, thus being, insufficient for the perfect evaluation of expansion alternatives of the distribution network. Whereas, the Non Distributed Energy calculus - NDE - a probabilistic approach for failures and a systematic approach for interruptions during the preventive maintenance actions is a more elaborated resource, based on a quantitative concept, for the dimensioning of capacity reserve of the electric systems and therefore, the expansion alternatives. The introduction of the automatic devices and communication technologies in the distribution network make it possible to do maneuvers and load transfers in order to keep the supply continuity on acceptable levels, substituting, many times, the installation of new structures as feeders or even substations. The result is being cost reduction provided by the optimization from installed capacity, necessary to contingency reserve, without affecting the performance and service quality. The scope of this work is to propose a planning methodology based on the cost of the NDE, which enables the evaluation of both the automation resources and conventional resources as well. In this work you shall find an application of the methodology in a case study.

As redes elétricas inteligentes significam um novo paradigma de fornecimento de energia, cuja concepção integra várias áreas de concentração, novas funcionalidades e funções até então não realizáveis, bem como uma pluralidade de tecnologias e a necessidade de infraestrutura de apoio para a sua realização. A transição das redes elétricas atuais para o modelo de rede inteligente constitui-se num processo complexo, que envolve aspectos técnicos, econômicos, regulatórios e sociológicos. Esta pesquisa visa contribuir significativamente para a solução dessa questão pela proposição das bases conceituais para realizar efetivamente um plano de implementação, respeitando condições vigentes e impostas por cenários de outros setores. O modelo proposto, centrado na expansão da automação, lança as bases para a análise dos impactos da rede elétrica inteligente, para a formulação, análise e seleção de alternativas de implementação. É introduzido o conceito e forma de avaliação de uma rede por meio da definição de um índice de inteligência de uma rede elétrica, composto de vários indicadores, de forma a expressar padrões de eficiência energética e operativa, aspectos de gestão de ativos e da qualidade do serviço. A proposta de alternativas para evolução da automação se baseia em um conjunto de funções pré-estabelecidas, que melhoram os indicadores de desempenho e apresentam custos e benefícios quantificáveis. / The smart grids mean a new paragon for energy supply, whose concept integrates several areas of concentration, functionalities and functions non achievable up to now, as well as a plurality of technologies and the need of supporting infrastructure for its accomplishment. The transition of the present electrical networks to the smart grid model constitutes a complex process, which involves technical, economical, regulatory and sociological aspects. This research aims to contribute significantly to the solution of this issue by proposing the conceptual basis for effectively perform an implementation plan taking into account the constraints imposed by scenarios from other sectors. The proposed model, focused in automation expansion, launches the basis for the impact analysis of Smart Grid in order to formulate, analyze and selection alternatives of implementation. The concept and evaluation method of grid through the definition of a grid intelligence index, composed by several indicators is introduced in order to express standards of energy and operational efficiency, asset management and quality of supply. The proposal of alternatives for automation evolution is based on a set of pre established functions, which improve the performance indicators and present valuable costs and benefits.

Este trabalho apresenta um estudo de viabilidade de um Sistema de Monitoramento de Baixo Custo (SMBC), por meio da observação de ganhos operacionais no caso de serem agregadas funções de monitoramento e controle aos relés eletrônicos dos protetores (equipamentos religadores do sistema de distribuição reticulado), visando a melhoria da qualidade no fornecimento de energia elétrica através da redução dos tempos de reação das concessionárias às falhas, do aumento da vida útil dos equipamentos e redução dos custos operacionais. Um relé para protetores de rede com características apropriadas foi desenvolvido pela empresa Futura, testado nos laboratórios do IEE/USP e instalado em campo, dentro do Programa de Pesquisa e Desenvolvimento da ANEEL com a concessionária Companhia Energética de Brasília. A operação foi acompanhada por 13 meses avaliando as novas possibilidades de operação remota, os benefícios para a concessionária e os ganhos sociais. Os benefícios do uso do sistema, os ganhos operacionais, gerenciais e sociais, são relatados constatando a viabilidade técnica e econômica da adoção do sistema. Ao final, recomendações para a continuidade da pesquisa são feitas / This work presents a viability study for a Low-cost Monitoring System (SMBC), through the examination of the operational improvements on electrical network distribution systems when new functions are added to network protectors relays allowing remote monitoring and control using typical automation protocols. The improvements on energy supply quality by reducing response times to failures, extension of equipment life and pro-active actions are also evaluated. A network protector relay with the new features have been developed by Futura Automação and tested in the IEE/USP laboratories, within a Research & Development program promoted by the national electrical energy regulator, ANEEL, and the utility Companhia Energética de Brasília (CEB). The 7 new relays have been installed for field operation and for evaluation of the new possibilities of operation and possible gains for the utility took place in 13 months of continuous operation. The benefits, operational improvements, management and social gains are described assuring the technical and economical viability of the system. Recommendations for future research are made