Modelagem e simulação de indicadores de continuidade: ferramenta auxiliar para a manutenção em redes de distribuição de energia elétrica

Abstract

A confiabilidade dos sistemas de distribuição de energia elétrica está associada aos muitos investimentos executados, especificamente quando realizados durante a concepção de novos projetos e durante a programação das atividades de manutenção. O setor elétrico brasileiro vem sofrendo inúmeros problemas ao longo dos tempos, estando o maior destes problemas relacionado às constantes falhas no sistema de distribuição. As ocorrências dessas falhas influenciam na composição dos indicadores de continuidade de Duração Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora (DEC), e de Frequência Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora (FEC); os quais são estabelecidos pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), para cada concessionária, e se os mesmos não forem cumpridos, as concessionárias estarão sujeitas às multas. Este trabalho propõe o desenvolvimento de modelos, utilizando técnicas de Regressão Linear Múltipla (RLM) e Redes Neurais Artificiais (RNAs), que realizem a previsão dos valores desses indicadores de continuidade, visando auxiliar a concessionária na realização de um planejamento mais eficiente para a execução das tarefas de manutenção. Como objeto de estudo, utilizou-se um conjunto de consumidores de uma concessionária da região Nordeste. A partir dos modos de falhas ocorridos nos circuitos que alimentam esse conjunto de consumidores, são analisadas as causas e as frequências de interrupção no fornecimento de energia elétrica, e o quanto estas contribuem para o aumento dos valores do DEC e do FEC. Através da aplicação dos modelos desenvolvidos, pode-se avaliar a influência de determinados modos de falhas sobre o DEC e o FEC, priorizando-se as tarefas de manutenção nos equipamentos que mais contribuem para a composição destes indicadores. Demonstra-se que o conhecimento da influência dos modos de falhas sobre os indicadores DEC e FEC permite uma adequada tomada de decisão sobre a execução de ações de manutenção, possibilitando à concessionária uma atuação eficiente sobre aqueles modos de falhas que são mais influentes, e contribuindo para a estabilidade e confiabilidade operacional de todo o sistema elétrico.

The reliability of the electricity distribution systems is associated with the many investments that are implemented, specifically when the design of new projects and during the programming of maintenance activities. The Brazilian electric sector has been experiencing countless problems over time, with the greatest of these problems related to the constant failures in the distribution system. Occurrences of these failures influence the composition of the continuity indicators of Equivalent Duration of Unit Interruption Consumer (DEC), and Equivalent Frequency of Interruption of Unit Interruption Consumer (FEC); which are established by the National Electric Energy Agency (ANEEL), for each concessionaire, and if they are not fulfilled, the concessionaires will be subject to fines. This work proposes the development of models, using Multiple Linear Regression techniques (MLR) and Artificial Neural Networks (ANNs), which predict the values of these continuity indicators, aiming to assist the concessionaire in carrying out a more efficient planning for performing maintenance tasks. As an object of study, a collection of consumers was used from a concessionaire in the Northeast region. From the modes of failures occurring in the circuits that feed this set of consumers, the causes and frequencies of interruption in the electricity supply are analyzed, and how much these contribute to the increase in the values of DEC and FEC. Through the application of the developed models, you can evaluate the influence of certain modes of failures on DEC and FEC, prioritizing maintenance tasks in the equipment that contribute to the composition of these indicators. It is demonstrated that the knowledge of the influence of the modes of failures on the DEC and FEC indicators allows a proper decision-making on the implementation of maintenance actions, enabling the concessionaire to perform an efficient operation on those modes of flaws that are more and contributing to the operational stability and reliability of the entire electrical system.