Estudo da correção do fator de potência em pontos de conexão entre as redes básica e de distribuição

Abstract

O fator de potência de pontos de conexão entre as redes básica e de distribuição, quando não corrigido, pode influenciar negativamente o custo da operação e a segurança da operação do sistema elétrico. Neste sentido, este estudo propõe analisar esse parâmetro em toda a região Sul do Brasil durante o ano de 2018, e avaliar dois procedimentos para compreender o impacto econômico da conjuntura estabelecida. O primeiro procedimento consistiu na contabilização dos custos gerados e do estudo da viabilidade técnica, caso o Operador Nacional do Sistema Elétrico corrigisse o fator de potência nos pontos de conexão utilizando os serviços ancilares de compensação reativa de usinas hidráulicas. O segundo procedimento avaliou os custos evitados, caso os agentes de distribuição corrigissem tal parâmetro pelo desligamento de bancos de capacitores ou pela instalação de reatores. Focou-se na análise de regime permanente por meio da utilização do programa de fluxo de potência convencional ANAREDE. Os resultados obtidos evidenciaram que a correção do fator de potência mediante serviço ancilar de manejo de reativo é inviável ao considerar a complexidade do sistema elétrico. Além disso, constatou-se que a administração correta de bancos de capacitores ou emprego de reatores para correção do fator de potência possibilita a flexibilização das máquinas síncronas no manejo de reativo. Isso promove maior folga na curva de capabilidade das usinas, aumentando a performance do controle de tensão, e consequentemente, maior contribuição para um sistema elétrico mais robusto em caso de contingências, além, da redução de gastos com os serviços ancilares, o que acarreta em economia e maior segurança para o sistema elétrico.

The lack of a power factor correction of connection points between transmission and distribution grids can lead to a negative impact on the economy and the security of the electric power system operation. In this context, this study proposes to analyze the influence of this parameter in South Brazil during the year 2018. In addition, it intends to evaluate two procedures to understand the economic impacts of the established situation. The first procedure consisted of a cost assessment and the technical analysis in case of a correction of the power factor at the connection points by the National Electric System Operator through an ancillary service of reactive power compensation. The second procedure assessed the avoided expenses in case of this parameter correction by the distribution network operators through shutdown of capacitor banks and reactor installations. The study was focused on the analysis of the steady state by the use of the Network Analysis Program - ANAREDE. The generated results made evident, that the power factor correction by means of ancillary service for reactive power compensation is unviable, when the complexity of the electric grid is considered. Besides, it was verified that the correct management of capacitor banks or introduction of reactors for the power factor correction enable the synchronous generator flexibilization of the reactive power flow control. It promotes a higher actuation of the synchronous generator on the voltage control and consequently contributes to a more prepared electric power grid in case of contingency. Moreover, it assures the reduction of expenses for the ancillary services. These two points result in more profits and insurance for the electric power system.