ANÁLISE DA CONFIABILIDADE EM SISTEMAS DE POTÊNCIA: ESTUDO DE CASO DO IMPACTO DE OBRAS DE REFORÇO EM SUBESTAÇÕES DE TRANSMISSÃO

Abstract

Este trabalho tem como objetivo avaliar o impacto da modernização de equipamentos de uma subestação de transmissão em arranjo disjuntor e meio sobre a confiabilidade do ponto de interesse (POI) associado ao transformador de potência. Para isso, desenvolveu-se um modelo probabilístico baseado na Simulação de Monte Carlo Sequencial, parametrizado com dados consolidados de confiabilidade provenientes de estudos do CIGRÉ, Energiforsk e IEEE, e validado por meio de um modelo analítico simplificado. Foram analisados quatro cenários: equipamento novo, equipamento envelhecido (base), cenário conservador e cenário crítico, com o objetivo de representar a incerteza inerente aos parâmetros de falha e reparo dos ativos. Os resultados indicam que o envelhecimento dos equipamentos aumenta de forma significativa a frequência e a duração das interrupções, bem como a energia não suprida esperada ao sistema, enquanto a modernização promove reduções consistentes desses impactos, mesmo sob condições de maior incerteza nos dados. A metodologia adotada apresenta aderência direta aos Procedimentos de Rede do Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), em especial aos Submódulos 9.1, 9.2 e 3.2, podendo subsidiar justificativas técnico-econômicas para obras de reforço e modernização no setor de transmissão. Conclui-se que a renovação de equipamentos críticos contribui de maneira consistente para o aumento da confiabilidade do suprimento e para uma operação mais segura do sistema elétrico brasileiro.

This work aims to evaluate the impact of equipment modernization in a transmission substation with a breaker-and-a-half arrangement on the reliability of a point of interest (POI) associated with a power transformer. To this end, a probabilistic model based on Sequential Monte Carlo Simulation was developed, using consolidated reliability data from CIGRÉ, Energiforsk, and IEEE, and validated through a simplified analytical model. Four scenarios were analyzed: new equipment, aged equipment (base case), conservative scenario, and critical scenario, in order to represent the uncertainty inherent to failure and repair parameters of transmission assets. The results indicate that asset aging significantly increases the frequency and duration of interruptions, as well as the expected unsupplied energy, whereas modernization leads to consistent reductions in these impacts, even under higher levels of parameter uncertainty. The adopted methodology shows direct adherence to the Brazilian National System Operator (ONS) Grid Procedures, particularly Submodules 9.1, 9.2, and 3.2, and can support technical and economic justifications for reinforcement and modernization projects in transmission systems. It is concluded that the renewal of critical equipment consistently improves supply reliability and contributes to a safer operation of the Brazilian electric power system.