En un escenario de constantes transformaciones en el sector eléctrico brasileño, la CTEEP encuentra diversos desafíos como, por ejemplo, la diversificación de las fuentes energéticas, la introducción de fuentes renovables en el sistema, el avance constante en los conceptos de gestión, técnicas más inteligentes de planificación y expansión de las redes de energía y nuevos conceptos de redes inteligentes. Con el fin de enfrentarlos, la Compañía se ha estructurado para transformar dificultades en oportunidades para la innovación, de forma sostenible y socialmente responsable.
Dentro del Programa de Investigación y Desarrollo de la CTEEP, regido por la Ley 9991/2000 que establece un porcentaje de sus Ingresos Operacionales Netos a ser aplicado en proyectos innovadores, fueron prospectados y estructurados, en el 2012, los proyectos considerados estratégicos para la consolidación de un ambiente innovador y al mismo tiempo cohesionado con los valores de la empresa. En el 2012, fueron implantados cuatro proyectos nuevos, los cuales se muestran a continuación:
- Desarrollo de la metodología para la evaluación y minimización de las causas de fuga y deterioro de los materiales para sellar en equipos con aislamiento por gas SF6 El proyecto tiene el objetivo de determinar las principales causas de emisión atmosférica del gas SF6 en la CTEEP, considerando las pérdidas generales en el sistema, las pérdidas por fugas, las pérdidas por mantenimiento y las pérdidas en los cilindros de gas. Busca también desarrollar una metodología para evaluar la degradación de los materiales de sellar en servicio, para controlar y reparar fugas en equipos aislados por gas SF6 y desarrollar una especificación de materiales de sellar para esos equipos.
- Desarrollo del Sistema Piloto para la Evaluación Automática de Seguridad Dinámica basado en regiones de Seguridad y medición Fasorial Sincronizada. En el 2012, se inició el desarrollo de un sistema piloto de evaluación automática de la seguridad dinámica, con la intención de apoyar la toma de decisión en tiempo real, empleando regiones de seguridad y datos de medición factorial sincronizada. Con esto, se espera explorar recursos estratégicos de control de tensión evitando maniobras innecesarias; agilizar y apoyar la recuperación de elementos de la red, a través de la determinación en tiempo real de los ángulos máximos para el cierre de anillos, sugiriendo medidas de reexpedición; apoyar, a cortísimo plazo, el análisis de intervenciones de urgencia en equipos de la red, considerándose los datos en tiempo real; colaborar para un mejor desempeño, y disminuir el riesgo de impacto en grandes centros de carga de Estados vecinos. Tales resultados contribuyen a la calidad del suministro de energía a la población.
- Desarrollo de Modelado de VSC (Voltage Sourced Converter) en redes interconectadas HVDC (High-Voltage Direct Current) en malla Iniciado en el 2012, el proyecto desarrolla modelos de aplicación de la tecnología de VSC dirigidos a las aplicaciones en estudios de flujo de potencia; transitorios electromecánicos y electromagnéticos; desempeños de control; y operación en arreglos de redes en malla y multiterminales. La nueva tecnología facilitará la comparación entre las tecnologías LCC (Line-commutated converters) y VSC, además de promover el uso de redes de transmisión en malla y en corriente continua, lo que podrá ayudar en la integración de parques de generación eólica y solar.
- Perfil de CIM para la Transmisión Brasileña con Aplicación en Sistemas Heredados
Establecer un modelo para integrar los sistemas, actuales y futuros, de gestión de la operación de la transmisión de energía eléctrica en Brasil. La CTEEP acumuló conocimiento en gestión de activos y codificó parte de este conocimiento en diversos programas de ordenador para cumplir secuencias de pasos de los procesos de negocio en este ambiente complejo, de fuerte interacción entre equipos geográficamente distribuidos y de distintas especialidades técnicas. El proyecto tiene el objetivo de desarrollar herramientas que funcionarán como plataforma de conexión de los sistemas ya existentes o de futuros sistemas que la CTEEP adquiera o desarrolle.
Socio operacional: InForma Software y Universidad Federal de Pernambuco
En el 2012, el valor invertido en los proyectos nuevos y en desarrollo completó R$ 12.952.112,42. Este valor forma parte de una inversión total de R$ 46 millones en 22 proyectos, dos de los cuales abordan temas Estratégicos propuestos por la ANEEL.
Las inversiones en el 2012 están relacionadas a los siguientes proyectos que estaban en desarrollo:
- Identificación de Áreas Potenciales para el Escudo Verde, como alternativa a la siega en áreas inadecuadas para actividades agrícolas y de Preservación Permanente (APP), bajo las LTs (Escudo Verde) El proyecto comenzó en el 2009, con el objetivo de desarrollar una técnica adecuada para la ocupación de áreas de Preservación Permanente (APPs) debajo de las líneas de transmisión con especies nativas de bajo porte. Esa iniciativa ayuda en la reducción del mantenimiento por poda o siega y disminuye los riesgos de accidentes e incendios, además de traer beneficios ambientales, como la interconexión de fragmentos forestales a través de la formación de corredores ecológicos, la preservación de los recursos hídricos y la conservación de la diversidad de la flora y la fauna local. Este proyecto produjo un Manual de Restructuración de Plantas Ciliares bajo las Líneas de Transmisión de Energía Eléctrica y un workshop a ser realizado con los técnicos de las líneas para la difusión de la técnica.
- Uso de nuevas metodologías para la localización de derrame de aceite en cables tipo OF Desde el 2009, el proyecto ha desarrollado una tecnología local, basada en el uso de rastros de gas perfluorocarbono (PFT), que permite localizar el derrame de aceite de cables OF, en el menor tiempo posible, sin la necesidad de desconectar la línea, optimizando el suministro de energía. La metodología se encuentra en uso actualmente en la Línea XAV-BAN (Xavantes – Bandeirantes) de la CTEEP.
- Desarrollo de Metodología y Herramientas Computacionales para el Análisis automático de Incidentes El desarrollo tuvo como objetivo automatizar el proceso de análisis de los incidentes en el sistema de transmisión de energía eléctrica basado en la aplicación de las técnicas de inteligencia computacional, resultando en una mejoría de la calidad de los servicios prestados a la población.
- Desarrollo del Sistema experto de diagnóstico basado en el monitoreo on-line de ruidos en transformadores de transmisión para la identificación de defectos eléctricos internos El proyecto tiene el objetivo de desarrollar un sistemas experto automatizado de apoyo a decisiones, con el fin de ayudar al área de manutención en la identificación y localización de averías en los transformadores de transmisión, diagnosticando con precisión el tipo de mantenimiento (predictivo, preventivo o correctivo) más adecuado.
- Desarrollo de un Sistema de administración de comandos de teleprotección y protección de LT Se busca desarrollar un sistema de administración de los comandos de teleprotección y protección de las líneas de transmisión, utilizando las informaciones de actuaciones de los relés de esta naturaleza, suministrando subsidios para la gestión de mantenimientos de los sistemas de teleprotección.
- Sistema Interactivo para el Diagnóstico de fallos en equipos mediante Redes Bayesianas Este proyecto tiene como objetivo desarrollar una metodología innovadora que ayude en la planificación de la expansión a suministrar subsidios para realizar diagnósticos preliminares, ayudando a la identificación de razones de fallos en equipos de subestaciones y líneas de transmisión.
- Confiabilidad integrada estratégica en conexiones de cables de líneas aéreas de alta tensión. El estudio pretende desarrollar una metodología para la mejoría de la Confiabilidad en Sistemas de Transmisión de Energía Eléctrica, principalmente en las modificaciones de las líneas y también en la previsión de inspecciones y mantenimientos preventivos, buscando optimizar la calidad en los procesos relacionados a operaciones de esas modificaciones.
- Metodología Eficiente para la Coordinación óptima de relés de sobrecorriente direccionales en Sistemas Eléctricos de Malla En este proyecto, se pretende el desarrollo de una metodología avanzada e innovadora, capaz de suministrar soluciones prácticas y seguras para el problema de ajuste de relés direccionales de sobrecorriente de sistemas de protección en redes de transmisión de energía eléctrica, que garantizarán la estabilidad del sistema eléctrico.
- Sistema inteligente para la gestión de activos de transmisión de energía eléctrica, a través del seguimiento de descargas parciales. Las descargas parciales en equipos son responsables por gran parte de los fallos en el servicio en equipos de alta y extra tensión y son consideradas de difícil detección en campo. El objetivo de este proyecto es desarrollar un sistema inteligente para la detección, análisis y seguimiento de las descargas parciales en equipos, incluyendo la interpretación automatizada de los patrones de las descargas eléctricas, considerando el historial de las mediciones de laboratorio y de campo disponibles.
- Asignación de Tecnologías FACTS en Sistemas de Transmisión para beneficio de la Operación de la Red Iniciado en el 2011, el proyecto evalúa la instalación de equipos FACTS en la red de transmisión, en particular en la Red Básica del sector eléctrico brasileño, proporcionando una mejoría en el control de la tensión, el amortiguamiento de las oscilaciones transitorias del sistema, la minimización de la corriente de corto circuito, un mayor control de la carga de los elementos de la red y con eso, la disminución de la incidencia de blackouts.
- SIA - Sistema de Aislamiento Adaptativo Basado en el Seguimiento de la Estabilidad del SIN (Sistema Integrado Nacional) Desde el 2011, la CTEEP está trabajando en la construcción de un sistema computacional online real-time para detectar situaciones de riesgo en el sistema de transmisión de la Compañía. Al detectar posibles problemas en el SIN, el SAI determina y ejecuta automáticamente acciones para mantener el suministro de energía en determinadas áreas durante disturbios en la red. Eso es posible mediante la separación de trechos de la transmisión, evitando impactos económicos y de seguridad para la población.
- Desarrollo de metodologías físico-químicas y dieléctricas para la evaluación de la condición de sistemas de aislamiento papel/aceite utilizados en equipos de subestaciones
La CTEEP ha desarrollado, desde el 2011, metodologías físico-químicas y dieléctricas para evaluar la condición de los sistemas aislantes que utilizan papel-aceite en equipos de sus subestaciones. El objetivo final es contar con una herramienta de mantenimiento predictiva y minimizar la probabilidad de fallo en esos equipos.
- Construcción de un sensor meteorológico integrado de rayos, lluvia, temperatura y viento con transmisión de datos en tiempo real que será insertado en una plataforma WEBGIS con sistema de alerta de tiempo severo GRI EC2
- Sistema para la Determinación de la Concentración de PCBs (bifenilos policlorados) en líquidos aislantes de equipos Eléctricos de Alta Tensión El proyecto se inició en diciembre del 2011 con el objetivo de desarrollar un sistema compuesto de cromatografía, metodología y software, para determinar la concentración de PCBs en líquidos aislantes de equipos eléctricos, tales como transformadores de potencia. La presencia de esta sustancia representa una potencialidad de riesgo al medio ambiente y a la salud humana. Por eso, la Compañía está atenta para acompañar de forma precisa el nivel de contaminación de los líquidos aislantes de sus equipos para garantizar una actuación responsable en sus operaciones.
- Herramientas Inteligentes para Diagnósticos en Transformadores de Transmisión Sometidos a Esfuerzos Electromagnéticos Severos. El objetivo de este proyecto es desarrollar herramientas integradas por sistemas de soporte a la decisión, que permitirán el diagnóstico de averías en transformadores de transmisión sometidos a esfuerzos electromagnéticos severos. El proyecto contempla también la implementación de pruebas exhaustivas que permitan evaluar los desarrollos realizados y viabilizar su perfeccionamiento.
- Convocatoria nº 6 de la ANEEL: Proyecto Supercabo - Desarrollo de Tecnología de Cables Superconductores de Alta Temperatura para Sistemas Eléctricos de Potencia El proyecto busca minimizar el distanciamiento tecnológico entre el cuerpo técnico de las concesionarias y las demás empresas internacionales del sector eléctrico que ya invirtieron y emplean la tecnología de Superconductividad. El trabajo engloba proyecto, simulación, construcción y prueba en laboratorio de un prototipo de Cable Superconductor trifásico, de cinco metros de largo, usando cintas superconductoras de segunda generación. Contempla también la instalación de un prototipo en una subestación a ser definida, con un sistema de refrigeración criogénica y un sistema de seguimiento.
- Convocatoria nº 13 - Desarrollo de competencias y evaluación de disposiciones técnicas y comerciales en la generación distribuida con sistemas fotovoltaicos conectados a la red La ejecución de este proyecto estratégico contempla, entre otros aspectos, la instalación de una central solar fotovoltaica de 525 kWp y una estación solarimétrica, además de estudiar y evaluar el impacto de la generación fotovoltaica en el sistema de distribución.
Socios operacionales: Diagno y Universidad Regional de Blumenau
Socios operacionales: Universidad Federal de Santa Catarina y HPPA Consultoría
Socio operacional: J2 Consultoría.
Socio operacional: Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queirós – USP
Socio operacional: AJOL Ingeniería
Socios operacionales: Asotech y Enacom
Socios operacionales: Escuela de Ingeniería de São Carlos – USP y Universidad Estadual Paulista (UNESP) – Baurú
Socios operacionales: Fundación para el Desarrollo Tecnológico de la Ingeniería
Socios Operacionales: Universidad Federal de Santa Catarina e Instituto Tecnológico de Investigación de la Baixada Santista
Socio Operacional: PRINSIS Ingeniería
Socios operacionales: Fundación Para el Desarrollo de Bauru – FUNDEB
Socio Operacional: IEE – Instituto de Electrotécnica y Energía/USP
Socios operacionales: Marangon Ingeniería y la Universidad Federal de Itajubá
Socio operacional: CHOICE Technologies
Socio operacional: LACTEC
La construcción de un sensor meteorológico integrado para la medición y transmisión de datos en tiempo real de descargas atmosféricas, temperatura, viento y lluvia, insertados en una plataforma WEBGIS, se inició en el 2011, con el objetivo de ayudar en la previsión del tiempo a corto plazo, con la emisión de alertas que permitan una mejor gestión de riesgos en la transmisión de energía. Actualmente, no existe un sensor con las mismas características disponible en el mercado.
Socios operacionales: Climatiempo y XMobots
Socio operacional: LACTEC
Socios Operacionales: Escuela de Ingeniería de São Carlos – USP y Universidad Estadual Paulista (UNESP) – Bauru
Están siendo desarrollados también dos proyectos en Temas Estratégicos de la ANEEL:
Alianzas: Cemig (proponente), ECATE, NovaTrans Energía, Transmisora Aliança y la Universidad Federal Rural de Rio de Janeiro – UFRRJ (Ejecutora).
Alianzas: CESP y Programa Permanente de Uso Eficiente de Energía en la USP el Instituto de Electrotécnica y Energía - IEE/USP (Ejecutoras)
Prospección Tecnológica
En la segunda edición del ejercicio de Prospección Tecnológica organizado por la CTEEP, fue realizado un Panel de Especialistas en Mantenimiento que reunió a profesionales nacionales e internacionales para debatir sobre las tendencias tecnológicas en el sector eléctrico. El lugar destacado de este año fue para el tema Tecnologías de Mantenimiento de Sistemas de Transmisión de Energía Eléctrica, con tres temas principales: mantenimiento en equipos de subestación, mantenimiento en líneas aéreas y subterráneas, comandos y controles y telecomunicación, pensando en los temas actuales y en el horizonte de los próximos diez años.
La prospección tecnológica proporcionó una visión del escenario actual y de las perspectivas futuras:
- La demanda de energía eléctrica es cada vez mayor, por eso la confiabilidad es más importante que nunca.
- La capacitación de profesionales y la gestión del conocimiento son fundamentales para el desarrollo y la continuidad del negocio de las compañías del sector.
- El espacio físico para grandes instalaciones como subestaciones y líneas de transmisión se está tornando cada vez más raro.
- Los avances tecnológicos están trayendo grandes cambios para los equipos y procesos, como la migración de la tecnología analógica para la digital.
- La transmisión de grandes bloques de energía a largas distancias será frecuente – lo que altera el diseño de los equipos actuales y su mantenimiento, además de la adopción de nuevas tecnologías.
- Con procesos y actividades cada vez más integrados, el perfil de los profesionales cambiará significativamente, dejando de ser especialistas en un único tema para tener una visión más amplia sobre diferentes especialidades.
- La introducción de nuevos materiales será una solución para el aumento del potencial de transmisión de energía – algo esencial con la falta de espacios. Un ejemplo es el Nomex, una fibra sintética usada como aislante, que soporta temperaturas más altas. Esto hace que equipos como los transformadores, necesiten menos material en su composición y, por esto, tengan menores dimensiones.
- Software administrarán grandes bases de datos, que proporcionarán análisis rápidos y más completos. Esto influirá en el modo en que serán proyectados los equipos, operados y también en su mantenimiento.