Orientador: Carlos Alberto Canesin / Coorientador: José Carlos Rossi / Banca: Flávio Alessandro Serrão Gonçalves / Banca: João Onofre Pereira Pinto / Resumo: Considerando-se as constantes mudanças que vêm ocorrendo no cenário de distribuição de energia elétrica, devido ao grande avanço da eletrônica de potência e cargas não lineares instaladas no sistema elétrico, fazem-se necessários estudos para diagnosticar como e quanto essas alterações interferem nos equipamentos instalados nas redes de distribuição. A proposta desta dissertação é a análise da influência das distorções harmônicas (tensões e correntes) e desequilíbrios (tensões) nos erros de medição de energia elétrica ativa em medidores eletrônicos trifásicos. Estes equipamentos são normalmente projetados para atuarem com condições ideais de freqüência constante, formas de onda de tensão e corrente senoidais e em sistemas equilibrados. Condições estas, que não refletem a realidade das redes de distribuição de energia elétrica. Para a realização da análise dos equipamentos selecionados, submetidos aos efeitos das componentes harmônicas nas tensões e correntes, inclusive desequilíbrios de tensões, montou-se um arranjo padrão de medição, onde foram ensaiados os medidores submetidos a estes distúrbios, sob as mesmas condições laboratoriais, considerando-se três repetições para cada amostra selecionada. As distorções harmônicas de tensões e correntes, aplicadas nos ensaios, foram obtidas por medições em consumidores em ramais de distribuição com características industrial, comercial, rural e residencial, e, os desequilíbrios de tensões admitidos para ensaios foram de 3% (limite atual) e de 5%, considerando-se determinados cenários de um sistema de distribuição real de uma concessionária de energia elétrica. Os resultados são apresentados em forma de tabelas e figuras, e, as análises dos erros são apresentadas considerando-se um padrão de medição composto por analisador de energia com classe de exatidão... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Considering the constant changes that have been occurring in the electric energy distribution scenery, due to the great improvements of the power electronics devices and non linear loads installed in the system, there are several studies developed in order to analyze and diagnosis the effects of these changes, and how much these loads affect the equipments installed on the distribution systems. The proposal of this research is to analyze the influence the harmonic contents (voltage and current) and unbalances (voltage) in the systems on the measurement errors of the active electric energy using three-phase electronic meters. These equipments are usually designed to operate on ideal conditions with constant frequency, sinusoidal voltage and current waveforms, and balanced system. However, these conditions are not the reality of the electric energy distribution systems. The procedures for the measurements, considering the selected samples of the electronics meters under influence of current and voltage harmonic contents, and voltage unbalances, were based on a measurement set-up established for testing, in the same conditions, all the selected samples considering its three repetitions. The harmonic voltage and current contents, applied in the tests, were obtained by measurements in consumers with different load characteristics (industrial, commercial, rural and residential), and the admitted voltage unbalances were of 3% (actual limit imposed by standards) and 5%, considering real cases of an electric energy distribution system of an utilities. The results are summarized in tables and figures, and the analyses of the errors are presented considering comparisons with a standard of measurement composed by an energy analyzer, with accuracy of 0.1% for voltages and currents, and, 0.2% for active power, considering the range of 60Hz until 1kHz. In addition, models were developed... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O desafio atual para a regulação e fiscalização dos serviços públicos de distribuição de energia elétrica é incentivar a melhoria da qualidade nos serviços, promovendo uma melhor satisfação dos usuários, e garantir que sejam criados incentivos à expansão do setor. Devido à sua extensão e à diversidade de suas instalações, aliadas à regulação ainda em consolidação, a função das agências reguladoras e fiscalizadoras ainda depende da discricionariedade para a resolução de alguns problemas isolados, compreendidos ou não pelo arcabouço legal constituído para o setor. Devido a estes fatores, além da própria limitação física das agências, torna-se fundamental e imprescindível uma ferramenta de apoio à fiscalização. O sistema proposto neste trabalho está baseado nas regras atuais de fiscalização exercidas pelas agências de fiscalização de energia elétrica. Compreende as áreas de atendimento comercial, fiscalização econômico-financeira, informações da engenharia de distribuição, mercado energético, operação e manutenção das redes de distribuição, informações de planejamento, qualidade do fornecimento, segurança e monitoração dos níveis de tensão, parte dos requisitos para a avaliação global da qualidade dos serviços prestados, exercício fundamental para garantir que a fiscalização exerça a sua função primordial: controlar e fazer cumprir as regras definidas pela regulação. / The current challenge for the electric energy distribution utilities regulation and fiscalization is to stimulate the improvement of the quality in the services, promoting better satisfaction of the customers, and to guarantee that incentives to the expansion of the sector are created. Due to its extension and diversity of its installations, allied to the regulation still in consolidation, the function of the Brazilian regulation and fiscalization agencies still depends on the discretionary power for the resolution of some isolated problems, understood or not for the sector law outline constituted. These factors, beyond the proper physical limitation of the agencies, a support tool becomes essential and indispensable to the fiscalization. The developed system in this project is based on the current rules of fiscalization exerted by the electric energy fiscalization agencies. It includes the areas of commercial attendance, economic-financier fiscalization, distribution engineering information, energy market, operation and maintenance of the power distribution systems, corporate plan information, power supply quality, security and supervision of the tension levels, requirement parts for the global evaluation of the public services quality, basic exercise to guarantee the fiscalization primordial function: to control and to make implement the regulation defined rules.

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.

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.

O desafio atual para a regulação e fiscalização dos serviços públicos de distribuição de energia elétrica é incentivar a melhoria da qualidade nos serviços, promovendo uma melhor satisfação dos usuários, e garantir que sejam criados incentivos à expansão do setor. Devido à sua extensão e à diversidade de suas instalações, aliadas à regulação ainda em consolidação, a função das agências reguladoras e fiscalizadoras ainda depende da discricionariedade para a resolução de alguns problemas isolados, compreendidos ou não pelo arcabouço legal constituído para o setor. Devido a estes fatores, além da própria limitação física das agências, torna-se fundamental e imprescindível uma ferramenta de apoio à fiscalização. O sistema proposto neste trabalho está baseado nas regras atuais de fiscalização exercidas pelas agências de fiscalização de energia elétrica. Compreende as áreas de atendimento comercial, fiscalização econômico-financeira, informações da engenharia de distribuição, mercado energético, operação e manutenção das redes de distribuição, informações de planejamento, qualidade do fornecimento, segurança e monitoração dos níveis de tensão, parte dos requisitos para a avaliação global da qualidade dos serviços prestados, exercício fundamental para garantir que a fiscalização exerça a sua função primordial: controlar e fazer cumprir as regras definidas pela regulação. / The current challenge for the electric energy distribution utilities regulation and fiscalization is to stimulate the improvement of the quality in the services, promoting better satisfaction of the customers, and to guarantee that incentives to the expansion of the sector are created. Due to its extension and diversity of its installations, allied to the regulation still in consolidation, the function of the Brazilian regulation and fiscalization agencies still depends on the discretionary power for the resolution of some isolated problems, understood or not for the sector law outline constituted. These factors, beyond the proper physical limitation of the agencies, a support tool becomes essential and indispensable to the fiscalization. The developed system in this project is based on the current rules of fiscalization exerted by the electric energy fiscalization agencies. It includes the areas of commercial attendance, economic-financier fiscalization, distribution engineering information, energy market, operation and maintenance of the power distribution systems, corporate plan information, power supply quality, security and supervision of the tension levels, requirement parts for the global evaluation of the public services quality, basic exercise to guarantee the fiscalization primordial function: to control and to make implement the regulation defined rules.

Este trabalho apresenta uma leitura atual e abrangente do setor elétrico brasileiro e suas transformações recentes na forma de organização, com a introdução da concorrência no mercado de energia e o fim do modelo estatal. A regulação econômica por incentivos é uma alternativa para resolver problemas de eficiência alocativa em monopólios naturais, em um contexto de assimetrias de informação e custos de transação, e para propiciar as condições para que o mercado de energia elétrica seja atrativo ao capital privado, possibilitando a transição do modelo estatal para um regime de mercado. Essa abordagem permite que possamos determinar os efeitos da regulação econômica por incentivos no setor elétrico, a qualidade do marco regulatório e o papel das instituições nos resultados alcançados. Hoje estamos diante de um quadro de incerteza preocupante, na medida em que o marco regulatório vigente não garante a sustentabilidade de longo prazo do abastecimento energético, devido à insegurança jurídica, à discricionariedade do regulador e à instabilidade das regras e normas que o caracterizaram nesse período. Em outras palavras, o setor elétrico brasileiro tornou-se hostil para os investidores e não proporcionou a modicidade tarifária esperada para os consumidores. Rever as diretrizes políticas do modelo e recuperar os princípios básicos da regulação econômica por incentivos é o meio para a estruturação de um novo marco regulatório, possibilitando criar um ambiente pautado pela segurança jurídica e respeito ao direito de propriedade no qual será possível, finalmente, materializar os objetivos definidos no, já distante, Projeto RE-SEB – aumentar a eficiência, a qualidade e propiciar a modicidade tarifária. / This dissertation presents a current and comprehensive analysis of the Brazilian electric energy sector and its recent transformations in the form of organization, with the introduction of competition in the electric energy market, ending the State-owned enterprise model. Economic incentive regulation is an alternative to solve allocative efficiency problems in natural monopolies, in the context of asymmetric information and transaction-costs, and to provide the conditions for the electric energy market to be attractive to the private capital, allowing the transition from the State-owned enterprise model to a market regime. This approach allows us to determine the effects of economic incentive regulation in the electric energy sector, the quality of the regulatory governance and the role of the institutions in the reached results. Today, we face a worrisome scenario of uncertainty because the current regulatory governance does not guarantee the long run sustainability of the energy supply due to the legal insecurity, the weak governance regime and the instability of rules and norms that characterize it in this period. In other words, the Brazilian electric energy sector became hostile to investors and did not provide the price reduction expected by the consumers. To rethink the political guidelines of this model and to recover the basic principles of economic incentives regulation is the way to restructure a new regulatory governance, allowing the creation of an environment guided by legal security and respect to property rights in which it will, finally, be possible to materialize the objectives defined in the, now distant, Project RE-SEB – to increase the efficiency and the quality and to provide the price reduction.

Este trabalho apresenta uma leitura atual e abrangente do setor elétrico brasileiro e suas transformações recentes na forma de organização, com a introdução da concorrência no mercado de energia e o fim do modelo estatal. A regulação econômica por incentivos é uma alternativa para resolver problemas de eficiência alocativa em monopólios naturais, em um contexto de assimetrias de informação e custos de transação, e para propiciar as condições para que o mercado de energia elétrica seja atrativo ao capital privado, possibilitando a transição do modelo estatal para um regime de mercado. Essa abordagem permite que possamos determinar os efeitos da regulação econômica por incentivos no setor elétrico, a qualidade do marco regulatório e o papel das instituições nos resultados alcançados. Hoje estamos diante de um quadro de incerteza preocupante, na medida em que o marco regulatório vigente não garante a sustentabilidade de longo prazo do abastecimento energético, devido à insegurança jurídica, à discricionariedade do regulador e à instabilidade das regras e normas que o caracterizaram nesse período. Em outras palavras, o setor elétrico brasileiro tornou-se hostil para os investidores e não proporcionou a modicidade tarifária esperada para os consumidores. Rever as diretrizes políticas do modelo e recuperar os princípios básicos da regulação econômica por incentivos é o meio para a estruturação de um novo marco regulatório, possibilitando criar um ambiente pautado pela segurança jurídica e respeito ao direito de propriedade no qual será possível, finalmente, materializar os objetivos definidos no, já distante, Projeto RE-SEB – aumentar a eficiência, a qualidade e propiciar a modicidade tarifária. / This dissertation presents a current and comprehensive analysis of the Brazilian electric energy sector and its recent transformations in the form of organization, with the introduction of competition in the electric energy market, ending the State-owned enterprise model. Economic incentive regulation is an alternative to solve allocative efficiency problems in natural monopolies, in the context of asymmetric information and transaction-costs, and to provide the conditions for the electric energy market to be attractive to the private capital, allowing the transition from the State-owned enterprise model to a market regime. This approach allows us to determine the effects of economic incentive regulation in the electric energy sector, the quality of the regulatory governance and the role of the institutions in the reached results. Today, we face a worrisome scenario of uncertainty because the current regulatory governance does not guarantee the long run sustainability of the energy supply due to the legal insecurity, the weak governance regime and the instability of rules and norms that characterize it in this period. In other words, the Brazilian electric energy sector became hostile to investors and did not provide the price reduction expected by the consumers. To rethink the political guidelines of this model and to recover the basic principles of economic incentives regulation is the way to restructure a new regulatory governance, allowing the creation of an environment guided by legal security and respect to property rights in which it will, finally, be possible to materialize the objectives defined in the, now distant, Project RE-SEB – to increase the efficiency and the quality and to provide the price reduction.

Este trabalho apresenta uma leitura atual e abrangente do setor elétrico brasileiro e suas transformações recentes na forma de organização, com a introdução da concorrência no mercado de energia e o fim do modelo estatal. A regulação econômica por incentivos é uma alternativa para resolver problemas de eficiência alocativa em monopólios naturais, em um contexto de assimetrias de informação e custos de transação, e para propiciar as condições para que o mercado de energia elétrica seja atrativo ao capital privado, possibilitando a transição do modelo estatal para um regime de mercado. Essa abordagem permite que possamos determinar os efeitos da regulação econômica por incentivos no setor elétrico, a qualidade do marco regulatório e o papel das instituições nos resultados alcançados. Hoje estamos diante de um quadro de incerteza preocupante, na medida em que o marco regulatório vigente não garante a sustentabilidade de longo prazo do abastecimento energético, devido à insegurança jurídica, à discricionariedade do regulador e à instabilidade das regras e normas que o caracterizaram nesse período. Em outras palavras, o setor elétrico brasileiro tornou-se hostil para os investidores e não proporcionou a modicidade tarifária esperada para os consumidores. Rever as diretrizes políticas do modelo e recuperar os princípios básicos da regulação econômica por incentivos é o meio para a estruturação de um novo marco regulatório, possibilitando criar um ambiente pautado pela segurança jurídica e respeito ao direito de propriedade no qual será possível, finalmente, materializar os objetivos definidos no, já distante, Projeto RE-SEB – aumentar a eficiência, a qualidade e propiciar a modicidade tarifária. / This dissertation presents a current and comprehensive analysis of the Brazilian electric energy sector and its recent transformations in the form of organization, with the introduction of competition in the electric energy market, ending the State-owned enterprise model. Economic incentive regulation is an alternative to solve allocative efficiency problems in natural monopolies, in the context of asymmetric information and transaction-costs, and to provide the conditions for the electric energy market to be attractive to the private capital, allowing the transition from the State-owned enterprise model to a market regime. This approach allows us to determine the effects of economic incentive regulation in the electric energy sector, the quality of the regulatory governance and the role of the institutions in the reached results. Today, we face a worrisome scenario of uncertainty because the current regulatory governance does not guarantee the long run sustainability of the energy supply due to the legal insecurity, the weak governance regime and the instability of rules and norms that characterize it in this period. In other words, the Brazilian electric energy sector became hostile to investors and did not provide the price reduction expected by the consumers. To rethink the political guidelines of this model and to recover the basic principles of economic incentives regulation is the way to restructure a new regulatory governance, allowing the creation of an environment guided by legal security and respect to property rights in which it will, finally, be possible to materialize the objectives defined in the, now distant, Project RE-SEB – to increase the efficiency and the quality and to provide the price reduction.

Atualmente, diante dos possíveis riscos de falta no fornecimento de energia elétrica no Brasil, surge a necessidade de se educar os consumidores a utilizar corretamente a energia elétrica, pois é mais barato conservar energia do que produzi-Ia. Na busca de solucionar a má utilização da energia elétrica em um campus universitário, levantam-se as características da instalação existente por meio de um equipamento registrador/medidor de grandezas elétricas. De posse destes dados, descrevem-se os problemas de consumo e de dimensionamento dos equipamentos encontrados nas instalações internas, a fim de se apontarem soluções técnicas viáveis para que se possa ter o uso racional de energia elétrica, as quais também poderão ser utilizadas em quaisquer outros centros consumidores. Além disto, abordam-se aspectos relativos ao gerenciamento das instalações existentes, visando-se o correto uso da energia elétrica, independentemente das condições em que se encontram as instalações. E dentro do possível, analisam-se as medidas sugeridas, o que demonstra a viabilidade das mudanças, frente à manutenção dos gastos existentes. / Due to the current possible risks to electric energy supply in Brazil, there is the need of making the consumers aware of how to use electric energy correctly, because it is cheaper to conserve energy than to produce it. Seeking to correct the use of electric energy in a university campus, characteristics of the existent installation were researched by means of recording/measuring equipment of electric variables. With this data provided is described the problems of consumption and use of the equipment found in the intemal facilities, with the purpose of aiming at viable technical solutions as to the rational use of electric energy, not only locally but in any other consumer centers. Furthermore, some aspects related to the management of the existent facilities were approached with a view to using electric energy correctly, independently of the conditions which of facilities are met. Suggested measures are analyzed for the sake of evaluating the viability the proposed changes, with regard to the maintenance of the existent expenses.

A partir de estudo do histórico da indústria de energia elétrica no Brasil, de revisão de conceitos de Direito Administrativo, teoria geral de concessões de serviços públicos e política de preço aplicada a monopólios naturais, o trabalho apresenta o estudo de caso de duas empresas de fornecimento de energia elétrica privatizadas a partir da regulamentação do art. 175 dispositivos da Constituição Federal de 1988, através da publicação da Lei nº 8.985/1995, conhecida como Lei de Concessões. A Lei em referência possibilitou que serviços de utilidade pública cuja atividade era altamente controlada pelo governo, a exemplo do fornecimento de energia, telecomunicações, entre outros, tivessem sua prestação delegada à iniciativa privada, passando o Estado a exercer apenas as tarefas de fiscalizador e regulador dos serviços, na figura de autarquias de regime especial: as agências reguladoras. As condições da prestação dos serviços públicos, como a forma de reajuste e revisão das tarifas, foram estabelecidas em contratos de concessão assinados entre a União e os novos concessionários. No segmento de distribuição de energia elétrica, entretanto, as condições contratualmente pactuadas para preservação das tarifas não têm sido devidamente observadas, provocando distorções nos mercados das concessionárias, conseqüentemente sobre os seus respectivos consumidores. / ABSTRACT Beginning from the study of the history of Brazils electric energy industry, the review of Administrative rights and obligations concepts, general theory of public utility concessions, to the price policy applied to Natural Monopolies, this Dissertation presents the case study of two electric energy distribution companies, which were privatized by means of Law nº 8.987/1995, know as Law of Concessions, that guides Article nº 175 of the Federal Constitution of 1988. The Law made it possible for public utilities whose activities were highly regulated by the Government, such as the distribution of electric energy, telecommunications, among others, to be granted to the entrepreneurial initiative, where the State would only act as a regulating and inspecting agent, through regulatory agencies. The terms of rendering the service of public utilities, such as tariff policies, were established in concession contracts signed between the Union and the new concessionaires. In the electric energy distribution sector, however, these contractual conditions to establish and preserve tariffs have not been dully observed, causing distortions in the markets served by the concessionaires and consequently on their respective consumers.