Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2018-12-13T12:38:00Z No. of bitstreams: 1 Clarissa Argenti Rocha_.pdf: 2812629 bytes, checksum: 71ffc1d81a1b5a7e4e8e3d80481d872b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-12-13T12:38:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Clarissa Argenti Rocha_.pdf: 2812629 bytes, checksum: 71ffc1d81a1b5a7e4e8e3d80481d872b (MD5) Previous issue date: 2018-08-31 / Nenhuma / As redes atuais de distribuição são cada vez mais exigidas quanto a sua confiabilidade, as concessionárias precisam atender os critérios dos indicadores de qualidade individual. Para alcançar melhor a eficiência da rede aplica-se a ela os conceitos de coordenação e seletividade. Buscando este conceito o presente trabalho apresenta um método para determinação de fusíveis e religadores aplicados na rede de distribuição de forma a garantir sua capacidade de coordenação e seletividade. Através do estudo dos elementos de proteção e do conhecimento das características da rede, e de como devem ser estes elementos dimensionados a ponto de serem seletivos e coordenados apresenta-se uma metodologia para, por meio do uso de grafos determinar o valor de fusíveis e religadores em uma rede de distribuição. Ao final a metodologia possibilita a execução de manobras de rede e avalia se a coordenação e seletividade dos elementos ainda é válida. Para a aplicação deste método, a rede IEEE de 34 barras é adaptada adicionando fusíveis e religador para permitir validar o conceito aqui apresentado. / Existing power distribution networks are increasingly required as to their reliability, energy distribution companies need to meet the criteria of individual quality indicators. To achieve the efficiency of the network, apply to it the concepts of coordination and selectivity. Looking for this concept the present work presents a method for determination of fuses and automatic circuit reclosers applied in the power distribution network to guarantee its coordination and selectivity. Through the study of the elements of protection, and the knowledge of the characteristics of the network, and how these elements should be dimensioned to be selective and coordinated, a methodology is presented for, using graphs, to determine the value of fuses and automatic circuit reclosers in a power distribution network. In the end, the methodology allows the execution of network maneuvers, and evaluates if the coordination and selectivity of the elements is still valid. For the application of this method, the IEEE network of 34 bars is adapted by adding fuses and automatic circuit recloser to allow validating the concept presented here

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

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 presente trabalho tem por objetivo propor uma metodologia de estimação de estado (EE) para sistemas de distribuição de energia que auxilie na identificação das regiões de fornecimento das concessionárias de distribuição que possam conter perdas não técnicas, de modo a orientar as ações para sua redução. As perdas não técnicas de energia elétrica são um grande desafio não só no Brasil como também em outros países em desenvolvimento. Face à dificuldade e ao custo para fiscalizar anualmente toda a área de concessão, faz-se necessário um diagnóstico para avaliar em quais grupos de clientes e regiões encontram-se este tipo de perda. Destarte, fica evidenciada a necessidade do desenvolvimento de uma ferramenta que, além de tratar de uma modelagem completa do sistema, utilize informações provenientes de medições diversas. Para isso, a estimação de estado se torna a metodologia ideal. A metodologia utilizada na estimação de estados foi a dos Mínimos Quadrados Ponderados (do inglês, Weighted Least Squares - WLS) (Schweppe & Wildes, 1970) e algumas técnicas foram aplicadas para permitir a EE em sistemas de distribuição, tais como a utilização da corrente complexa dos trechos como variáveis de estado, que decompõe a estimação de estados em três subproblemas, um para cada fase, permitindo a utilização de uma modelagem trifásica da rede e a introdução de pseudomedidas obtidas dos dados de faturamento dos clientes através de um processo estatístico. O trabalho apresenta exemplos de aplicação, sendo estes em sistemas de distribuição reais, mostrando os resultados obtidos e termina destacando as principais vantagens da metodologia. / This work focuses on the development of a distribution system state estimation (SE) algorithm for application to radial distribution networks which assists the identification of regions of the distribution network containing non-technical energy losses, helping the electric utilities to evaluate and reduce it. Non-technical energy losses represent an important challenge for distribution companies in developing countries, such as Brazil. However, economical limitations and measurement problems make impossible to have a perfect picture of the complete system, then a diagnoses method is required to evaluate which group of consumers and the regions have that type of loss. Therefore, is evidenced the necessity of a tool development which, farther on using the complete system modeling, works with information from various measurement instruments. Consequently, the SE becomes the ideal method. The SE applied is the Weighted Least Square approach (WLS) (Schweppe & Wildes, 1970) and some techniques where applied to allow the SE for distribution systems, such as, using the branch currents as the system state, which decouples the state estimation problem into three sub problems, one for each phase, allowing the three phase system modelling and the introduction of pseudo measurements from historical load data produced based on customer billing data through statistical processes. This work shows the results obtained by applying the computational tool to a real distribution system. Such results are compared with the ones obtained by using other methodologies, and the main advantages of this new methodology are outlined.

Nesta tese são apresentadas metodologias alternativas ao enfoque determinístico de avaliação de desempenho elétrico de sistemas de distribuição, especificamente na análise dos riscos de violações de conformidade de tensão em sistemas de distribuição, utilizando para isto, métodos probabilísticos e teoria de conjuntos fuzzy. A Agência Nacional de Energia Elétrica estabeleceu a resolução nº 505/2001 que especifica indicadores de variação de tensão de longa duração, contendo os indicadores individuais e coletivos a serem mensurados, assim como, as penalidades pelo não cumprimento dos prazos limites estabelecidos para regularização. A ENERSUL, Empresa Distribuidora do Grupo ENBR Energias do Brasil e o ENERQ Centro de Estudos em Regulação e Qualidade de Energia Elétrica desenvolveram um projeto de P&D para a obtenção de metodologia e software de simulação dos indicadores de variação de tensão de longa duração. No projeto de P&D foi especificado e desenvolvido um módulo computacional para calcular o fluxo de carga com uma abordagem probabilística, partindo-se das curvas de carga típicas de consumidores, que representam a variação temporal da carga (demanda máxima e desvio padrão), obtendo-se as curvas de distribuição de probabilidades da tensão, que permitiram calcular, para cada ponto da rede, os riscos de transgressão dos indicadores de variação de tensão de longa duração. Após o projeto de P&D, uma nova abordagem que utiliza a teoria de conjuntos difusos (fuzzy) foi desenvolvida e foi possível a comparação com o método probabilístico. Baseado em números fuzzy que representam a estimativa de níveis tensão para cada ponto na rede, e com métodos específicos de classificação fuzzy, calculam-se os indicadores de DRP e DRC. / In this thesis are presented alternatives methodologies for deterministic approach for evaluation of performance of electrical distribution systems, specifically in the risk assessment of voltage levels violations in distribution systems, using for this, probabilistic methods and theory of fuzzy sets. ANEELs Resolution 505/2001 specifies long-term voltage variation indicators, with the following items to be measured: individual and collective indicators, and the penalties for not complying with the established limits. ENERSUL, the distribution company of the ENBR Group Energias do Brasil and ENERQ Center for Regulation and Power Quality Studies carryied out an R&D project for the development of a methodology and simulation software that will enable the company to evaluate long-term voltage variation indicators. A computational module was specified and developed to calculate the load flow with a probabilistic approach. Based on typical daily load curves, representing the time variation of the load (average and standard deviation curves), distribution curves are obtained for voltage probability, so that the risk of violating indicators can be calculated, for each point in the network. After the R&D project, a new approach based on fuzzy sets theory was developed and make possible the comparison with the probabilistic approach. Based on fuzzy numbers that represents an estimative for voltage levels for each point in the network, and with specific fuzzy classification methods, the RDI and RDC indicators can be calculated.

O gerenciamento dos custos com a compra de energia elétrica para atendimento do mercado consumidor é um assunto que assumiu, nos últimos anos, papel relevante nas distribuidoras. Este fenômeno pode ser explicado pela crescente participação dos custos de energia comprada, para suprimento do mercado cativo, no desempenho operacional dessas empresas, bem como pelas recentes alterações na regulamentação que agregaram ao processo da compra a necessidade de um altíssimo nível de assertividade. Considerando a existência de uma lacuna na literatura da área, a despeito de trabalhos que tratam do entendimento e gerenciamento do repasse dos custos com a compra de energia elétrica pelas distribuidoras e da análise de riscos associados às incertezas pertinentes ao processo, propõe-se, neste trabalho, uma metodologia para representar os custos com a compra de energia elétrica no fluxo de caixa da distribuidora, assim como modelo que auxilie no gerenciamento dos riscos associados aos desvios das variáveis que compõem o processo, em relação a um cenário de referência. Para tanto, são apresentadas, através de equações, as regras de repasse com a aquisição de energia elétrica para a tarifa de fornecimento do consumidor final e uma metodologia empírica para análise de risco baseada em modelagem estatística, com o suporte de modelos econométricos, permitindo uma varredura de cenários plausíveis via simulação Monte Carlo. Com isso, para uma compra energia que atenda às necessidades de consumo de uma distribuidora ao longo de um ano, tal modelo deve ser capaz de informar a disponibilidade de caixa da empresa para fazer frente às despesas com a compra de energia em determinada data futura ou, ainda, deve ser capaz de permitir a avaliação do valor presente resultante dos desembolsos versus recebimentos ao final do período de repasse, aferidos através de metodologia com enfoque probabilístico. / The management of the costs related to electric energy purchase to supply the market is an issue that assumed, in the last years, a relevant role in the distribution companies. This phenomenon may be explained by the increasing participation of the quoted costs in the operational performance of such companies and by the recent changes in the rules which brought to the energy acquisition process a need of very high assertiveness. Considering the existence of an important gap in the area literature, in despite of papers which approach the understanding and management of cost pass through with electric energy purchase by the distributors, and the risk analysis connected to the uncertainties relevant to the process, in this work it is developed a new methodology to represent the costs with electric energy purchase in the distributors cash flow, as well as a model that helps in the management of risks related to the variable changes in relation to a reference scenario for the whole process. In this way, the energy supply costs pass through rules are presented with the aid of mathematical equations, as well as an empirical methodology is proposed, taking advantage of statistical and econometric models, in order to making feasible a Monte Carlo simulation aiming at screening the universe of scenarios that could happen in real life. Furthermore, giving the energy supply costs throughout one year, the model should be capable to forecast the company cash available to face these costs in a certain future date and, besides that, the model should be capable to calculate the present value arising from the disbursement versus the receipts along the time, till the end of the pass through period, in a probabilistic focus.

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.

Nesta tese são apresentadas metodologias alternativas ao enfoque determinístico de avaliação de desempenho elétrico de sistemas de distribuição, especificamente na análise dos riscos de violações de conformidade de tensão em sistemas de distribuição, utilizando para isto, métodos probabilísticos e teoria de conjuntos fuzzy. A Agência Nacional de Energia Elétrica estabeleceu a resolução nº 505/2001 que especifica indicadores de variação de tensão de longa duração, contendo os indicadores individuais e coletivos a serem mensurados, assim como, as penalidades pelo não cumprimento dos prazos limites estabelecidos para regularização. A ENERSUL, Empresa Distribuidora do Grupo ENBR Energias do Brasil e o ENERQ Centro de Estudos em Regulação e Qualidade de Energia Elétrica desenvolveram um projeto de P&D para a obtenção de metodologia e software de simulação dos indicadores de variação de tensão de longa duração. No projeto de P&D foi especificado e desenvolvido um módulo computacional para calcular o fluxo de carga com uma abordagem probabilística, partindo-se das curvas de carga típicas de consumidores, que representam a variação temporal da carga (demanda máxima e desvio padrão), obtendo-se as curvas de distribuição de probabilidades da tensão, que permitiram calcular, para cada ponto da rede, os riscos de transgressão dos indicadores de variação de tensão de longa duração. Após o projeto de P&D, uma nova abordagem que utiliza a teoria de conjuntos difusos (fuzzy) foi desenvolvida e foi possível a comparação com o método probabilístico. Baseado em números fuzzy que representam a estimativa de níveis tensão para cada ponto na rede, e com métodos específicos de classificação fuzzy, calculam-se os indicadores de DRP e DRC. / In this thesis are presented alternatives methodologies for deterministic approach for evaluation of performance of electrical distribution systems, specifically in the risk assessment of voltage levels violations in distribution systems, using for this, probabilistic methods and theory of fuzzy sets. ANEELs Resolution 505/2001 specifies long-term voltage variation indicators, with the following items to be measured: individual and collective indicators, and the penalties for not complying with the established limits. ENERSUL, the distribution company of the ENBR Group Energias do Brasil and ENERQ Center for Regulation and Power Quality Studies carryied out an R&D project for the development of a methodology and simulation software that will enable the company to evaluate long-term voltage variation indicators. A computational module was specified and developed to calculate the load flow with a probabilistic approach. Based on typical daily load curves, representing the time variation of the load (average and standard deviation curves), distribution curves are obtained for voltage probability, so that the risk of violating indicators can be calculated, for each point in the network. After the R&D project, a new approach based on fuzzy sets theory was developed and make possible the comparison with the probabilistic approach. Based on fuzzy numbers that represents an estimative for voltage levels for each point in the network, and with specific fuzzy classification methods, the RDI and RDC indicators can be calculated.

Atualmente, o setor elétrico se prepara para o terceiro ciclo de revisões tarifárias das distribuidoras. Com o cenário regulatório mais consolidado em termos de definição da receita requerida, os agentes estão voltando suas atenções para a necessária adequação e correção da estrutura de tarifas. De fato, a ANEEL definiu temas para os projetos de pesquisa e desenvolvimento (P&D) considerados estratégicos para o desenvolvimento do setor elétrico nacional, dentre eles, o de Estrutura Tarifária. Recentemente, a agência também divulgou consultas públicas que tratam da alocação dos custos de referência que formam as tarifas, dos sinais de preço e das tarifas para os consumidores atendidos em BT. Em sintonia com a discussão atual do setor de distribuição de energia elétrica, a tese defendida neste trabalho procura analisar a metodologia de cálculo das tarifas, sistematizando um conhecimento disperso em várias referências bibliografias. Para isso são discutidos os principais aspectos da teoria de precificação de ponta, abrangendo as abordagens americana, britânica e francesa, e pesquisada a conexão entre a lógica embutida na alocação horária dos custos e os critérios de dimensionamento do sistema de distribuição de energia elétrica. Visando refletir os custos decorrentes do atendimento de cada tipo de consumidor, indicando o melhor aproveitamento do sistema elétrico de distribuição, são apresentadas propostas de aprimoramentos e inovação cujos destaques são a mudança de paradigma da alocação dos custos de expansão somente no horário de ponta do sistema, a definição ex-post dos postos tarifários, a agregação média dos custos horários para formar as tarifas de referência dos postos tarifários e um estudo de caso com a aplicação da metodologia sobre as curvas de carga abstraídas do possível efeito do sinal tarifário existente. A tese defendida neste trabalho busca provar, então, que a metodologia atual, embora desenhada na época em que o setor elétrico era verticalizado, pode ser adaptada segundo os aprimoramentos e inovações propostas e, assim, aplicada ao ambiente atual no qual as empresas e as tarifas estão segregadas. / Currently, the electric energy sector is preparing for the third round of the distributors tariff revisions. Since the regulatory environment is more consolidated in terms of required revenue, the agents are turning their attention to the necessary adjustment and correction of the tariff structure. In fact, ANEEL (regulatory agency) set topics for R&D projects considered strategic for the development of national energy sector, among them, the Tariff Structure Project. Recently, the regulatory agency also announced public hearings dealing with the costs allocation, price signals and tariffs for low-voltage consumers. In line with this debate, the thesis finds to analyze the methodology for calculating tariffs, systematizing knowledge dispersed in various references. For this, it discusses the major aspects of peak pricing theory, including American, British and French approaches, and researches the connection between the logic built into the costs allocation by hour and the criteria for electricity distribution system planning. Aiming to reflect the costs of each customer type, indicating a better utilization of the distribution system, are proposed improvements and innovation whose highlights are: shifting the idea that expansion costs should be only allocated in peak time of the system, setting the periods after calculating the costs, changing how to derive the reference charges by average aggregation of the costs and applying the methodology on altered load curves. Finally, this thesis seeks to prove that the current methodology, although designed by the time in which the electricity sector was aggregated, can be adapted according to the proposed improvements and innovations, and thus applied to the current environment in which electric energy businesses and tariffs are separated in generation, transmission, and distribution and retail areas.