Sistema Especialista para
Identificação e Mitigação de
Perturbações da Qualidade da
Energia Elétrica
Edison A. C. Aranha Neto
LabPlan/UFSC
Projeto de P&D
UFSC / EEL
* LabPlan/UFSC: E. A. C. Aranha Neto, J. Coelho,
S. Thomae, J. C. Pereira
* QUÂNTICO: A. L. Bettiol, G. M. Coelho, S. Zimath
* CELESC: R. Braz, R. Homma
2
Introdução
UFSC / EEL

QEE  difícil de ser quantificada

Dependente da concessionária e equipamentos do
consumidores

Avaliação da potencialidade de poluição de cada
consumidor

Natureza multivariável: Desequilíbrios de tensão,
Sag, Swell, Harmônicas, etc.
3
Objetivos
UFSC / EEL

Desenvolver um Sistema Especialista onde,
através de uma base de regras, relacionam-se
equipamentos e respectivos problemas de falta
de QEE

Regras  Base de Conhecimento:
• Lista_1 - equipamentos ou ações poluidoras da QEE
• Lista_2 - equipamentos susceptíveis aos fenômenos
• Lista_3 - soluções destinadas a cada fenômeno
• Lista_4 - atividades industriais/comerciais de cargas
potencialmente poluidoras
4
Relacionamento das Listas
UFSC / EEL
5
Alguns Casos Possíveis
UFSC / EEL

Caso 1 – Concessionária investiga equipamentos
poluidores e soluções através dos fenômenos
associados

Caso 2 – Concessionária investiga fenômenos
e soluções através dos equipamentos que a
planta possui

Caso 3 – Concessionária investiga causas e
soluções através de equipamentos sensíveis

Caso 4 – Concessionária investiga área com
possíveis poluidores
6
Metodologia Multicritério
UFSC / EEL

Análise a Posteriori e Análise a Priori

Análise a Priori:
• Severidade (S) de cada um dos equipamentos
 3 níveis: mínima, moderada e alta
• Quantidade de equipamentos (Q)
• Frequência (F) com que aquele equipamento
gera o fenômeno
 3 níveis: remota, moderada e alta
• Importância (I) de cada fenômeno (5 níveis)
7
Severidade e Quantidade
UFSC / EEL

Severidade dos Equipamentos  porte,
quantidade de partidas e paradas por dia,
tempo diário de funcionamento

Quantidade de equipamentos iguais 
multiplica a severidade
Severidade
Critério
Nível
Mínima
Mal se percebe os fenômenos produzidos
1
Moderada
Produz fenômenos que provocam ligeira deterioração no
2
desempenho do sistema
Alta
Produz fenômenos que provocam deterioração
3
significativa no desempenho do sistema
8
Frequência de Ocorrência
UFSC / EEL

Frequência de ocorrência com que
determinado equipamento produz certo
fenômeno de QEE
Frequência de
Critério
Nível
Remota
Ocorrência muito Improvável
1
Moderada
Ocorrência Ocasional
2
Alta
Ocorrência quase Inevitável
3
Ocorrência
9
Importância do Fenômeno
UFSC / EEL

Multivotação através de Pontuação Direta  facilidade e
simplicidade

Consulta a Especialistas  Escalas de 1 a 5
Sag
Swell
Desequilíbrio
de tensão
Distorçao total
harmônica de
tensão (DTHT)
Esp. 1
4
4
2
4
Esp. 2
5
2
3
3
Esp. 3
5
2
2
4
Esp. 4
4
3
-
-
Esp. 5
5
3
2
4
Total
23
14
9
15
Média
4,60
2,80
2,25
3,75
Média
Arredond.
5
3
2
4
10
Cálculo C2P
UFSC / EEL
11
Cálculo C2P
UFSC / EEL

C2P  Cargas Potencialmente Poluidoras
I .F .Q.S
C2P  
126
1
1
n
f
onde o denominador 126 representa o máximo produto do
equipamento de maior impacto
n = número de equipamentos diferentes
f = número de fenômenos associados ao equipamento
12
Estudo de Caso
UFSC / EEL

Consumidor industrial do sul do Brasil

Reclama da QEE em suas instalações

Características:
• Grande quantidade de resistores de
aquecimento
• Diversos inversores e conversores
• Fabricação de plástico, injeção, fusão,
manufatura e reciclagem de sacolas plásticas
13
Estudo de Caso
UFSC / EEL
Equipamento
Computadores
Motores tipo 1
Motores tipo 2
Motores tipo 3
Potência
200 W
½ CV
3 CV
30 CV
Quantidade
10
22
22
3
Motores tipo 4
50 CV
1
Reatores Eletrônicos
2x32W
32
Resistores de Aquecimento
1kW
60
Retificadores
20kW
1
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Estudo de Caso
UFSC / EEL
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Estudo de Caso
UFSC / EEL
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Estudo de Caso
UFSC / EEL
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Estudo de Caso
UFSC / EEL
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Estudo de Caso
UFSC / EEL
19
Considerações Finais
UFSC / EEL
Vantagens na utilização do Sistema Especialista
Multicritério:

Utilização de linguagem metalinguística
• fácil entendimento
• grau numérico associado pode ser alterado
futuramente

Relacionamento com o consumidor

Preparo a visitas para identificação de Cargas
Potencialmente Perturbadoras

Classificação de Consumidores Potencialmente
Poluidores  Índice C2P
20
Considerações Finais
UFSC / EEL

Versatilidade da ferramenta  análise prévia
• pedido de conexão de uma nova instalação ou
• instalação/expansão de novas cargas

Para consumidores reclamando da falta da QEE 
análise prévia (“a priori”) dos equipamentos da
planta  pré-diagnóstico da planta

O resultado muitas vezes é de que os motores
e/ou equipamentos do consumidor estão poluindo
sua própria instalação
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OBRIGADO PELA ATENÇÃO
UFSC / EEL
Edison A. C. Aranha Neto
[email protected]
Laboratório de Planejamento de Sistemas de Energia Elétrica
Universidade Federal de Santa Catarina
Florianópolis/SC - Brasil
http://www.labplan.ufsc.br
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