O objetivo deste estudo foi a elaboração e testes simulados, com dados elétricos reais, de metodologia para a operação de geração distribuída (GD) fotovoltaica, em baixa tensão e com exportação de excedentes, em sistemas de distribuição reticulado. A metodologia superou as limitações impostas pelos equipamentos de proteção chamados Protetores de Rede, inerentes à topologia de distribuição do tipo reticulado. Tais equipamentos inviabilizam a geração distribuída, que exporta excedentes para a rede externa por desconectarem os transformadores de média para baixa tensão, causando o ilhamento da GD, sempre que existir um fluxo de potência reverso, ou seja, no sentido do cliente para a concessionária. O objetivo foi alcançado por meio da criação de um simulador de subestação de reticulado exclusivo (Spot) de três transformadores nos qual os comportamentos dos protetores de rede eram testados com dados de fluxo de potência reais aquisitados em subestações de reticulado em Brasília (concessionária CEB) e em subestação do Instituto de Energia e Ambiente (IEE), da Universidade de São Paulo, onde existe uma instalação geradora fotovoltaica de 12kWp. Novos comportamentos dos protetores de rede foram simulados para compatibilizar tal fluxo reverso de potência e parâmetros críticos foram levantados. Nas simulações, encontraram-se caminhos viáveis de promover estas conexões com segurança e simplicidade. Estes novos comportamentos podem ser implementados no firmware dos relés de protetores de redes microprocessados. / The aim of this study was to develop and test a methodology for operation of photovoltaic distributed generation (DG) on secondary side of the Spot and Grid Network types of electricity distribution systems, allowing for the export of excess energy. This methodology did overcome the limitations imposed by the protective equipment known as Network Protector (NP), a standard equipment on secondary network distribution topology. Such equipments make exporting energy from distributed generation systems to the grid unfeasible because of the operational aspects of Network Protectors. This devices will disconnect the transformers whenever there is a reverse power flow, i.e. towards the utility, causing the islanding of the DG. The objective was achieved through the conception of a simulator for a Spot Network substation with three transformers where the behaviors of network protectors could be tested. Those simulations were performed with actual power flow data from real network substations in Brasilia city (CEB utility area) and the substation at the Institute for Energy and Environment (IEE) at the University of Sao Paulo, where a photovoltaic generating facility of 12kWp exists. New behaviors were simulated in order to make the NPs to manage the expected reverse power flow successfully. The most important parameters for the model were explained. Viable ways to connect exporting photovoltaic DG to secondary networks safely and simply have been found by means of these simulations. These new behaviors could be embedded in the firmware of the NP´s microprocessor based relays.

Orientadores: Luiz Carlos Pereira da Silva, Rubén Romero Lázaro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T06:44:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SeguraSalas_CresencioSilvio_D.pdf: 13840366 bytes, checksum: 2117cbadc27d0e9ecc44042c7811f3bb (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Redes de distribuição de energia elétrica são continuamente expandidas de forma a atender novos consumidores mantendo padrões de qualidade adequados. Pelo lado do consumo, observa-se no decorrer dos últimos anos que as cargas residenciais, comerciais e industriais vêm sofrendo mudanças na forma de onda da corrente drenada da rede, com aumento evidente do conteúdo não-linear. A alocação de capacitores é uma prática largamente utilizada por empresas de distribuição para reduzir as perdas e melhorar o perfil de tensão da rede. No entanto, no atual contexto de operação, os benefícios da instalação de capacitores podem ser perdidos, sendo que a vida útil dos capacitores pode ser reduzida drasticamente devido à amplificação de correntes harmônicas em uma eventual ressonância com a rede. Esta tese apresenta a modelagem e implementação de uma metodologia simples e prática para lidar com a alocação ótima de bancos de capacitores no cenário atual. Esta metodologia calcula índices de ressonância harmônica e os inclui como restrições adicionais no problema de alocação de capacitores. Os índices são formulados de acordo com as recomendações das normas técnicas mais reconhecidas dentro da área de energia elétrica. Outro aspecto investigado nesta tese envolve a alocação simultânea de capacitores nas redes primárias e secundárias, o que se torna possível e viável com a evolução construtiva dos capacitores de baixa tensão, associada à contínua e expressiva queda nos custos de produção desses equipamentos comparados aos capacitores de média tensão / Abstract: Distribution networks are continually expanded in order to supply new customers still keeping restrict power quality requirements. On the other hand, from the customer's side, it has been observed that over the years the current waveforms drawn by residential, commercial and industrial loads are changing their shape, with a clear increase of non-linear components. Capacitor placement is a common practice among utilities for reducing active power losses and improving the voltage profile of the grid. However, on the present operation context, the benefits of installing capacitors can be partially or totally lost, since the lifetime of capacitors can be drastically reduced due to the amplification of harmonic currents during an eventual resonance with the network. This thesis presents models and implementation of a simple and practical methodology for capacitor placement considering the present scenario. This methodology computes resonance indices, which are included as additional constraints on the capacitor placement problem. The formulated indices are consistent with the recommendations of the most important Standards on the area of distribution systems. Another aspect investigated in this thesis is the simultaneous placement of capacitors on primary and secondary networks, which becomes possible and viable with the evolution of low voltage capacitors in terms of manufacturing techniques and materials, associated with a continuous and significant decline of the production costs of these equipments compared to medium voltage capacitors / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Anésio dos Santos Júnior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T14:59:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TorresNeto_Floriano_M.pdf: 6057035 bytes, checksum: 2cdfde24e040137be367f6b427f6a38e (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Propõe-se nesta dissertação uma formulação e um método iterativo de cálculo para o fluxo de potência em alimentadores primários de Distribuição de Energia Elétrica. Este é formulado com base em equações lineares de circuitos elétricos, para alimentadores primários radiais e fracamente malhados. Para tanto, um modelo linear de circuito é inicialmente introduzido para alimentadores radiais e a partir desse modelo é proposto um método para o cálculo das magnitudes de tensão dos nós por meio das correntes de carga. As magnitudes das tensões nodais são iterativamente atualizadas até que as especificações de potência das cargas sejam atendidas. Essa formulação é estendida para os casos de redes fracamente malhadas, isto é, alimentadores que contém um moderado número de percursos fechados em sua configuração. Desta forma unifica-se o modelo de representação e o algoritmo de cálculo para redes radiais e fracamente malhadas. A metodologia proposta foi testada e o comportamento do método é comparado com o apresentado por método similar. Os resultados obtidos com vários sistemas são apresentados / Abstract: It is proposed in this work a formulation and an iterative method for calculating the power flow on feeders of a Primary Electric Power Distribution. This is formulated based on linear equations of electrical circuits, for radial and weakly meshed primary feeders. Thus, a linear model of the circuit is initially introduced for radial feeders and from that model it is proposed a method for calculating the voltage magnitudes of the nodes through the load currents. The magnitudes of nodal voltages are updated iteratively until the power specifications of the loads are met. This formulation is extended to the cases of weakly meshed networks, that is, networks that contain a moderate number of closed paths in your configuration. Thus the model unifies the representation and algorithm for calculating radial networks and weakly meshed. The proposed methodology was tested and compared with a similar method. The results obtained with various systems are presented / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Prof. Dr. Thales Sousa / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, Santo André, 2018. / A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), criada em 1996, é responsável por regular e fiscalizar o setor elétrico brasileiro. O Brasil possui 114 distribuidoras de energia elétrica, sendo 63 concessionárias e 38 permissionárias, além de 13 cooperativas de eletrização rural, que atuam sob autorização precária e estão em processo de regularização para se tornarem concessionárias ou permissionárias. Para atender as diferentes características dos estados brasileiros, a ANEEL descentralizou as atividades de fiscalização da distribuição para agências estaduais. Em caso de descumprimento da regulação vigente, o órgão regulador inicia a instrução de processo punitivo podendo aplicar uma punição ao agente regulado. Apesar das fiscalizações buscarem por meio de punições a melhoria da qualidade do serviço de distribuição de energia, nem sempre isso ocorre. Neste contexto, o presente trabalho apresenta, inicialmente, os conceitos de fiscalização do setor elétrico brasileiro com foco na área de distribuição de energia elétrica e a metodologia de cálculo utilizada para aplicação de penalidades com atenção especial nas fiscalizações dos indicadores de continuidade individuais e coletivos. Em seguida, com objetivo de propor um aperfeiçoamento da regulação vigente, é considerada uma forma adicional de penalização, onde se leva em consideração a quantidade de sanções aplicadas nas fiscalizações de indicadores de continuidade nos últimos quatro anos, no momento de definição dos novos limites dos indicadores de continuidade. Dessa forma, distribuidoras com um maior número de sanções terão seus limites de indicadores de continuidade reduzidos, ou seja, serão mais penalizadas. Para verificação da proposta realizada, foram analisadas concessões de distribuidoras de diferentes portes (pequena, média e grande). Após a aplicação da proposta foi verificado que a Distribuidora "A" obteve uma redução de 5%, a Distribuidora "B" de 20% e a distribuidora "C" de 10% nos limites dos indicadores dos conjuntos de unidades consumidoras. / The National Electric Energy Agency (ANEEL), created in 1996, is responsible for regulating and supervising the Brazilian electricity sector. Brazil has 114 electricity distributors, 63 concessionaires and 38 license holders, as well as 13 rural electrification cooperatives, which operate under precarious authorization and are in the process of regularization to become concessionaires or permit holders. To meet the different characteristics of the Brazilian states, ANEEL decentralized the activities of inspection of the distribution to state agencies. In case of non-compliance with the current regulation, the regulatory body initiates the instruction of punitive process and may apply a punishment to the regulated agent. Although the inspections seek through punishments the improvement of the quality of the service of distribution of energy, this does not always occur. In this context, the present work presents, initially, the concepts of supervision of the Brazilian electric sector with focus on the area of electric power distribution and the calculation methodology used to apply penalties with special attention in the supervision of individual and collective indicators of continuity. Then, in order to propose an improvement of the current regulation, it is considered an additional form of penalty, which takes into account the amount of sanctions applied in the inspections of indicators of continuity in the last four years, when defining the new limits of the indicators of continuity. In this way, distributors with a greater number of sanctions will have their limits of continuity indicators reduced, that is, they will be more penalized. In order to verify the proposal, concessions of distributors of different sizes (small, medium and large) were analyzed. After application of the proposal, it was verified that the Distributor "A" obtained a reduction of 5%, the Distributor "B" of 20% and the distributor "C" of 10% within the limits of the indicators of the consumer units.

Made available in DSpace on 2016-08-18T17:23:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao-RogerToledoGissoni.pdf: 7001691 bytes, checksum: b6ac87eb5d4b621be8fa495b1ec5b60a (MD5) Previous issue date: 2016-01-08 / Given the current economic scenario experienced by companies in the Brazilian energy sector and for having intensive reliance on characteristics of its assets, proper asset management is critical to meet the needs of all stakeholders in the business. In this context, the productivity gain is a sine qua non for the survival of any company included in a scenario where the quality of energy supply, with appropriate costs, is the main goal. This work will address the use of Total Productive Management (TPM) methodology in an electricity distribution company for managing its assets, mainly in the maintenance and operation phases of its operating cycle. Thus, the current situation will be explored in the Brazilian electric sector and its main challenges, the current concept of the TPM methodology and the development of international norms in asset management since the creation of the British specification publicly available PAS 55, until the release of the new standard ISO 5500. We will evaluate the results of the implementation of the pillars autonomous maintenance, planned maintenance and specific improvement of Total Productive Management (TPM) in an electricity distribution company. They will also be addressed the requirements of the new standard ISO 55000 asset management that these pillars meet TPM and its contribution to an excellent management of the assets of a distributor of electricity. Finally, the results achieved by the company after two years of use of the TPM are shown. / Devido ao atual cenário econômico vivido pelas empresas do setor energético brasileiro e por possuírem características de dependência intensiva dos ativos, uma adequada gestão de ativos é fundamental para atender as necessidades de todas as partes interessadas no negócio. Neste contexto, o ganho de produtividade é condição sine qua non para a sobrevivência de qualquer empresa inserida num cenário onde a qualidade no fornecimento de energia, com custos adequados, é o objetivo principal. Assim, neste trabalho será abordado a utilização da metodologia de Gestão Produtiva Total (TPM), do inglês Total Productive Management, em uma empresa de distribuição de energia elétrica para gestão de seus ativos, principalmente nas fases de manutenção e operação do seu ciclo operacional. Para tanto, será explorado o atual cenário do setor elétrico brasileiro e seus principais desafios, o atual conceito da metodologia do TPM e a evolução da normatização internacional em gestão de ativos desde a criação da especificação britânica disponível publicamente PAS 55, até o lançamento da nova norma ABNT NBR ISO 5500. Serão avaliados os resultados da implantação dos pilares manutenção autônoma, manutenção planejada e melhoria específica da Gestão Produtiva Total (TPM) em uma empresa de distribuição de energia elétrica. Serão também abordados os requisitos da nova norma ABNT NBR ISO 55000 de gestão de ativos que esses pilares do TPM atendem e sua contribuição para uma gestão excelente dos ativos de uma distribuidora de energia elétrica. Por fim, serão mostrados os resultados alcançados pela companhia após dois anos de utilização da metodologia do TPM.

Orientadores: André Franceshi de Angelis, José Geraldo Pena de Andrade / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-24T15:13:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paiva_WilliamRobertode_M.pdf: 3222455 bytes, checksum: 4ba3e5407135ec1d8483e94ec4c11749 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Neste trabalho, propõe-se a avaliação de quatro métodos que possam melhorar a resiliência de redes de alta tensão através da adição de linhas de transmissão, utilizando-se a Teoria das Redes Complexas. Criou-se um modelo da rede brasileira de geração e transmissão de energia elétrica em forma de grafo para testar os métodos. O primeiro deles consiste em ligar pares de vértices que possuam menor grau em toda a rede. O segundo liga os vértices de menor betweenness. O terceiro efetua ligações entre pares de vértices de menor grau que estejam ligados aos vértices de maior carga em toda a rede. O último, faz ligações entre os dois vértices de betweenness mediano. Todos os métodos foram testados com e sem o auxílio do procedimento "min-cut", capaz de identificar as arestas que, ao serem removidas, dividem a rede em duas sub-redes, permitindo assim efetuar ligações que reduzam o risco dessa divisão. Além dos testes no modelo da rede brasileira, utilizaram-se também 1000 redes Scale-Free e 1000 aleatórias para verificar o aumento de eficiência trazidos. Todos os métodos foram capazes de aumentar a eficiência, tanto no modelo da rede real quanto nos modelos artificiais. A estratégia de ligar os vértices de betweenness mediano com auxílio do min-cut trouxe o maior aumento. A resiliência da rede, diante de falhas planejadas e falhas aleatórias, foi aumentada em poucos casos, porém, em nenhum houve redução da mesma. Conclui-se que as estratégias propostas podem ser utilizadas para melhorar a eficiência de redes de alta tensão, mantendo ou aumentando sua resiliência, bem como podem ser usadas para trazer os mesmos atributos para redes complexas em geral / Abstract: In this work we purpose to assess four methods to improve high-voltage networks resilience against failures and attacks, using the Complex Network Theory to do it. To test these methods, we created a network model in graph format, based on the Brazilian generation and transmission electrical network. The first of these methods consist in to link pairs of nodes which have the lowest degree in the network. The second creates a link betweenn the lowest betweenness nodes. The third method is to link the two lowest degree nodes which are linked to the highest load nodes. The last one creates a link betweenn the two nodes which has the median betweenness. All methods were tested with and without the use of the "min-cut" procedure. This procedure finds the lowest number of necessary links that, when removed, divide the network in two sub-networks. It allows us to identify these links and reduce the risk of this partitioning the network by adding new links. We also test the strategies in 1000 artificial Scale-Free networks and 1000 artificial Random networks to validate those methods. All strategies were able to increase efficiency, in the real and artificial networks models. The strategy which links the median betweenness nodes using the "min-cut" procedure brought the best results. The network resilience against planned and random failures was increased in in few cases, but no decreases was registered. We conclude that our strategies can be used to improve high-voltage network efficiency, keeping or improving its resilience, as they can be used to bring the same attribute to any type of complex networks / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestre em Tecnologia

This thesis deals with issues around the implementation of an AMM (Automated Meter Management) system within the Czech electricity distribution system. The theoretical section of the thesis provides a historical context and looks at the development of the electricity sector. The thesis then goes on to discuss issues regarding the competitiveness of distribution companies in terms of IT/ICT use. This section defines the elements of the Smart Grid concept, in particular the AMM system. The chapters dealing with the conditions for implementing the system in the Czech Republic and pilot projects abroad make up the major sources for the practical section. The goal of the practical section is to come up with a project aim for the AMM system implementation trial project in Prague. The proposed project aim is divided into a number of separate tasks whose results are obtained using a detailed analysis of available sources and the conclusions of the theoretical part of the thesis. The thesis's main benefit is in forming a basis for the AMM implementation trial project in PREdistribuce, Inc. distribution networks and providing a comprehensive overview of the development and current state of the electricity sector.

Cette thèse étudie l'interaction technico-économique entre véhicules électriques et réseaux d'électricité. Le développement récent de la mobilité électrique invite en effet à analyser les impacts potentiels de la recharge de ces véhicules sur les réseaux électriques, mais aussi le soutien que ceux-ci pourraient apporter dans les réseaux du futur. Ce travail s'inscrit résolument dans le cadre des réseaux d'électricité intelligents ; la plupart des résultats de cette thèse s'appliquent tout aussi bien à un lave-linge, un chauffe-eau, une télévision tant que l'on leur prête la capacité d'intelligence ! Dès lors que les décisions des consommateurs électriques flexibles interagissent, ce cadre d'étude offre un terrain de jeu propice aux outils de théorie des jeux. Ceux-ci ont un apport direct lorsque le problème considéré a un fondement stratégique, mais leur application permet aussi de proposer des solutions sur des aspects où la théorie des jeux n'est pas forcément attendue : algorithmique, dans l'échange d'information entre acteurs, etc. La description de cet apport est l'objet principal de ce travail de thèse et se décompose en trois parties. En fil rouge, le cas des profils de charge rectangulaires – soutenus par de nombreux arguments pratiques mais souvent délaissés par les chercheurs – est analysé. En premier lieu, des questions algorithmiques se posent pour coordonner la charge de véhicules électriques dans un même périmètre du système électrique. Proposant et étudiant un algorithme de coordination, il est montré comment les propriétés fondamentales de celui-ci - sa convergence, l'efficacité de ses points de convergence – peuvent être déduite d'un jeu auxiliaire sous-jacent. L'analyse de ce jeu est faite en montrant qu'il appartient à la classe des jeux de potentiel, sous des hypothèses physiques et économiques très générales. Sur le plan de l'échange d'information, un modèle est proposé pour réfléchir à la bonne communication entre un opérateur du réseau et un véhicule. Ces deux agents ont intérêt à communiquer pour planifier la charge intelligente du véhicule électrique, mais ont des objectifs distincts. Ce cadre est très proche du Cheap-talk en théorie des jeux, mais aussi de la problématique de la quantification en traitement du signal. Ce travail tisse au passage des liens entre ces sujets. Il propose aussi une méthode pour que l'agent du réseau et le véhicule s'accordent hors-ligne sur un bon mécanisme d'échange d'information. Enfin, la théorie des jeux est appliquée dans un cadre plus habituel, pour analyser le jeu des acteurs. Ceci est fait quand des ensembles de véhicules de taille importante, vus comme des flottes, cohabitent avec des véhicules individuels. Ceci offre un terrain de jeu applicatif aux outils très récents des jeux composites. Dans ces trois directions de recherche, des simulations sont effectuées dans le cadre d'un réseau de distribution d'électricité, maille du système électrique qui pourrait vivre des impacts significatifs si la charge est non-coordonnée. En particulier, elles montrent la robustesse des méthodes proposées face aux incertitudes sur les données lorsque des profils de charge rectangulaires sont considérés. / This thesis studies the technical and economical interaction between electric vehicles and electrical networks. The recent development of electric mobility leads to the analysis of potential impacts of electric vehicle charging on the electrical networks, but also to the possible support that these particular electric consumers could provide in the future smart grids. In this direction, most of the results given in this thesis also apply to a washing machine, a water-heater, a TV, as soon as these equipments are capable of being smart! When the decisions of flexible electric consumers interact, the considered framework naturally offers a unique exercise area for the tools of game-theory. The interpretation is straightforward when the considered problem is strategic by definition, but these tools allow also shedding light on other aspects: algorithmic coordination, information exchange, etc. The description of the benefits of using game-theory in this context is the aim of this work. This is done according to three aspects. In these three directions, a particular attention is drawn to the case of rectangular charging profiles, which are very practical, but often ignored by the literature. First, algorithmic issues arise when coordinating the charging of electric vehicles in a same area of the electrical network. A charging algorithm is proposed and analyzed. This is done by studying an underlying auxiliary game. This game is proved to belong to the class of potential games under very general physical and economic assumptions. In turn, it inherits from the strong properties of this class of games, namely convergence and an efficiency result in the case of a large number of electric vehicles. Considering information exchange, a model is proposed to design a good communication scheme between an operator of the electrical system and an electric vehicle. Both agents have an interest in exchanging information to schedule optimally the charging profile of the electric vehicle but they do not share the same objective. This framework is closely related to Cheap-talk in game theory and to quantization in signal processing. Amongst others, this work explains interesting connections between both topics. Furthermore, a method, which is used offline, is given to obtain a good communication mechanism between both agents. Finally, game theory is used in its traditional form, studying the strategic interaction when groups of a large number of electric vehicles – seen as fleets – coexist with individual vehicles. This allows the application of the very recent concept of composite games. In the three parts of the work, simulations are conducted in a French realistic distribution network, which could be the first part of the electrical system severely impacted by a non-coordinated charging. This highlights the robustness of rectangular charging profiles against forecasting errors on the parameters of the models.

Le secteur du bâtiment participe à hauteur de plus de 50% de la consommation d’énergie à l’échelle mondiale. Cette consommation ne cesse d’augmenter depuis ces trente dernières années. L’impact environnemental de la consommation d’énergie au niveau de ce secteur est en évolution permanente malgré les recommandations prises durant les COP. Ces constatations sont valables pour la France métropolitaine et aussi pour le cas de Madagascar. Au-delà de la maitrise de la consommation d’énergie, en phase de fonctionnement d’un espace bâti, nous devons également prendre en compte les impacts environnementaux de la phase de construction notamment en ce qui concerne les indicateurs de changement climatique, des maitrises de ressources et de la pollution. Cette thèse s’articule autour de trois concepts. En premier lieu, il s’agit de l’analyse des flux matière autour de leurs caractéristiques techniques et de leurs impacts environnementaux et économiques lors de la construction de l’espace bâti. Dans un second temps, notre analyse se focalise sur l’analyse de flux d’énergie en vue de connaitre la signature énergétique et environnementale du fonctionnement de l’espace bâti et de la mise en œuvre d’un fichier horaire traduisant les caractéristiques de la consommation d’énergie (Profil de consommation journalier et annuel). En dernier lieu, nous abordons également la problématique du pilotage de la distribution de l’énergie électrique dans un espace bâti en vue de dimensionner un système de production d’EnR et un système de stockage et de lisser la courbe de consommation au niveau du réseau de distribution. / The building sector accounts for more than 50% of global energy consumption. This consumption has been increasing steadily over the last thirty years. The environmental impact of energy consumption in this sector is constantly changing despite the recommendations made during the COPs. These findings are valid for metropolitan France and also for Madagascar. Beyond the control of energy consumption, during the operating phase of a built space, we must also take into account the environmental impacts of the construction phase, particularly with regard to climate change indicators, resource management and pollution. This thesis is based on three concepts. First, it is about the analysis of material flows around their technical characteristics and their environmental and economic impacts during the construction of the built space. In a second step, our analysis focuses on the analysis of energy flows in order to know the energy and environmental signature of the functioning of the built space and the implementation of a time file reflecting the characteristics of energy consumption (Daily and annual consumption profile). Finally, we also discuss the problem of managing the distribution of electrical energy in a built-up area in order to size an renewable energy production system and a storage system and to smooth the consumption curve at the level of the distribution network.

Ser eficiente é um requisito para a sustentabilidade das empresas concessionárias de distribuição de energia elétrica no Brasil. A busca pela eficiência deve estar em harmonia com a melhoria contínua da qualidade, da segurança e da satisfação dos consumidores e das partes envolvidas. O desafio de atender múltiplos objetivos requer que as empresas do setor desenvolvam soluções inovadoras, com a mudança de processos, tecnologia, estrutura e a capacitação das pessoas. Desenvolver um modelo operacional eficiente e uma gestão rigorosa dos custos são fatores-chave para o sucesso das empresas, considerando o contexto regulatório de revisão tarifária que incentiva a melhoria do desempenho. O modelo operacional é definido a partir da organização logística dos recursos para atendimento da demanda de serviços, que define também os custos fixos e variáveis de pessoal (salário, horas extras, refeições), infraestrutura (manutenção de prédios, ferramentas e equipamentos) e deslocamentos (manutenção de veículos, combustível), por exemplo. A melhor alocação e o melhor dimensionamento de bases operacionais possibilitam a redução dos custos com deslocamento e infraestrutura, favorecendo o aproveitamento da força de trabalho em campo, a melhoria do atendimento dos clientes e da segurança dos colaboradores. Este trabalho apresenta uma metodologia de otimização de custos através da alocação de bases e equipes operacionais, com o modelamento matemático dos objetivos e restrições do negócio e a aplicação de algoritmo evolutivo para busca das melhores soluções, sendo uma aplicação de Pesquisa Operacional, no campo da Localização de Instalações, em distribuição de energia elétrica. O modelo de otimização desenvolvido possibilita a busca pelo ponto de equilíbrio ótimo que minimiza o custo total formado pelos custos de infraestrutura, frota (veículos e deslocamentos) e pessoal. O algoritmo evolutivo aplicado no modelo oferece soluções otimizadas pelo melhoramento de conjuntos de variáveis binárias com base em conceitos da evolução genética. O modelo de otimização fornece o detalhamento de toda a estrutura operacional e de custos para uma determinada solução do problema, utilizando premissas de produtividade e deslocamentos (velocidades e distâncias) para definir as abrangências de atuação das bases operacionais, recursos (equipes, pessoas, veículos) necessários para atendimento da demanda de serviços, e projetar todos os custos fixos e variáveis associados. A metodologia desenvolvida neste trabalho considera também a projeção de demanda futura para a aplicação no estudo de caso, que evidenciou a efetividade da metodologia como ferramenta para a melhoria da eficiência operacional em empresas de distribuição de energia elétrica. / Being efficient is a requirement for the sustainability of electricity distribution companies in Brazil. The quest for efficiency must be in harmony with the continuous improvement of quality, safety and satisfaction of customers and all stakeholders involved. The challenge of attending multi-objectives requires companies in the sector to develop innovative solutions with the change of processes, technology, structure and enabling their professionals to drive this. Developing an efficient operational model and a strict cost management are keys for companies to achieve success, considering the regulatory context of tariff reviewing that encourages performance improvement. The operational model is defined from the logistics organization of resources to meet the demand of services, which also defines fixed and variable costs with people/teams (payments, overtime, meals), infrastructure (maintenance of building, tools and equipments) and fleet (maintenance of vehicles and fuel costs), for example. The best allocation and the best design of operational facilities (or operational bases) will reduce infrastructure costs and truck rolls, releasing workforce to attend customers and reducing displacements risks. This work presents a cost optimization methodology through the allocation of operational bases and teams, with the mathematical modelling of business objectives, constraints and using Evolutionary Algorithm to find the best solution, as an application of Operations Research in the field of Facility Location in electricity distribution. The optimization model enables the search for the optimal balance point that minimizes the total cost formed by infrastructure, fleet and people. The Evolutionary Algorithm applied in the model offers optimized solutions through the improvement of sets of binary variables based on genetic evolution concepts. The optimization model also gives detailed information about the operational structure and costs for a given allocation solution, using productivity and displacements (speed, distances) information to define the service regions for each operational base and resources (people, vehicles) needed to attend the demand of services, defining all fixed and variable costs for this. The methodology presented in this paper also considers the future demand of services (forecast), used in a case study that showed the effectives of this methodology as a tool for the improvement of operational efficiency in electricity distribution companies.