Diagrama de Cargas - paginas.fe.up.ptee04012/Diagrama de Cargas.pdf · MELHORAR A FORMA DO DIAGRAMA DE ... • Sectorial utilizando equipamento próprio • Por ponto de utilização

Gestão do Diagrama de Cargas

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GESTÃO DE ENERGIA

GESTÃO DO DIAGRAMA DE CARGAS

F. Maciel Barbosa

2004/2005


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O DIAGRAMA DE CARGAS

A ENERGIA ELÉCTRICA NÃO É UM PRODUTO SIMPLES, MENSURÁVEL ATRAVÉS DUM ÚNICO PARÂMETRO AS CARACTERÍSTICAS DO CONSUMO IMPÕEM A MODULAÇÃO DA ENERGIA CONSUMIDA NO TEMPO ATRAVÉS DE UMA FUNÇÃO – O DIAGRAMA DE CARGAS – QUE TRADUZ A VARIAÇÃO DESSE CONSUMO AO LONGO DAS HORAS DO DIA E DOS DIAS DO ANO


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REDES ELÉCTRICAS

DIAGRAMAS DE CARGA

Pmáx

P

P

∆t∆t

t

DIAGRAMAS DE POTÊNCIAS CLASSIFICADAS

Pmin

Pmáx

t


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FACTOR DE CARGA

P

Po

Tot

Factor de carga = máx

0

PP

Factor de diversidade = pontas individuaisponta de carga do conjunto

∑

1Factor de diversidade = Factor de simultaneidade


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O DIAGRAMA DE CARGAS

Formas de alterar a evolução normal do diagrama de cargas

6 12 18 24

Redução dos Picos • Aquecimento ambiente • Aquecimento de água • Ar condicionado • Irrigação

Redução dos vazios (diurnos ou nocturnos)

• Aquecimento ambiente (“storage heating”) • Bombas de irrigação • Ar condicionado • Industrias (fornos, processos químicos, …)


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PROCESSOS MAIS UTILIZADOS PELAS COMPANHIAS DE ELECTRICIDADE PARA MELHORAR A FORMA DO DIAGRAMA DE CARGAS:

• tarifação múltipla da energia eléctrica • corte de cargas não essenciais em determinadas

horas do dia • introdução da taxa de potência • comando automático, em grandes edifícios e

centros comerciais do consumo de energia por corte automático de cargas não essenciais (aquecimento ambiente, nível de iluminação atendendo à iluminação natural), por meio de microprocessadores devidamente programados.


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O CONSUMO É ESTIMULADO NAS HORAS DE VAZIO E DESENCORAJADO NAS HORAS DE PONTA MAIS CONSUMIDORES PODEM SER ALIMENTADOS SEM TER QUE AMPLIAR A CAPACIDADE DOS SISTEMAS DE PRODUÇÃO OU TRANSPORTE


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CONDIÇÕES QUE INFLUENCIAM A FORMA DO DIAGRAMA DE CARGAS:

• Época do ano • Dia da semana

• Hora do dia • Condições atmosféricas

• Acontecimentos especiais • Legislação adequada

Para a conveniente exploração de um S.E.E. é necessário prever um diagrama de cargas tão exacto quanto possível


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PREVISÃO DO DIAGRAMA DE CARGAS

A PREVISÃO DO DIAGRAMA DE CARGAS É FEITA A PARTIR DE DIAGRAMAS DE CARGA ANTERIORES X = a + d + T a – carga de base d – correcção do dia da semana T – função das condições atmosféricas Técnicas de regressão

X = a + d + b1 T1 + b2 T2 + b3 T3 + b4 T4 + F(t) T1 – temperatura T2 – velocidade do vento T3 – visibilidade T4 – precipitação F(t) – função da época do ano


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CONTROLO DOS CONSUMOS

O Controlo pode ser: • Global utilizando equipamento da EDP

• Sectorial utilizando equipamento próprio

• Por ponto de utilização utilizando equipamento próprio

• Quando utilizando equipamento de medida o Mensal

o Semanal o Diário

• Sistemas automáticos de monitorização e registo o Horário o 15 em 15 minutos o -Continuo


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CARACTERIZAÇÃO DAS CARGAS SOB O PONTO DE VISTA ELÉCTRICO

- Pela potência - Pela sua simetria -Pela sua dependência em relação à frequência e à tensão - Pelo tipo de uso (regular ou aleatório)

CARGAS

• - Industriais o Ciclicas ( ≈ 8 horas- 18 horas) o Motores

• - Domésticas


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MELHORIA DA FORMA DO DIAGRAMA DE CARGA

• - Tarifação múltipla da energia eléctrica

• - Controlo de cargas

• - Taxa de Potência

As medidas para a melhoria da forma do diagrama de

carga necessitam de uma conveniente sensibilização dos

consumidores e de serem acompanhadas de vantagens

tarifárias


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PRINCIPIOS GERAIS DA GESTÃO RACIONAL DO CONSUMO DE ENERGIA ELÉCTRICA

• 1º Vigiar o consumo

• 2º Comprar a energia aos melhores preços estudando

cuidadosamente as tarifas da energia eléctrica

• 3º Reduzir as perdas

• 4º Utilizar equipamentos adequados


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SISTEMA INTEGRADO DE GESTÃO DE ENERGIA (SIGE)

Objectivos

• -Evitar o sobredimensionamento dos equipamentos eléctricos

• Definição do contracto de aquisição

• Evitar as penalizações devidas ao não cumprimento do referido contracto

• Evitar consumos desnecessários devido a desleixos ou más operações

• Evitar o pagamento de pesadas tarifas de energia reactiva

• Registar e informar os acontecimentos dos vários tipos


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FUNÇÕES A DESEMPENHAR POR UM SIGE

• Monitorizar e registar os acontecimentos

• Monitorizar e registar os consumos

• Controlar o horário das cargas

• Controlar o factor de potência

• Controlar a ponta

• Vigilância e alarmes

• Sistema aberto a outras funções que venham a ser

desenvolvidas


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UM SIGE ESTABELECE PADRÕES QUE PERMITE DETECTAR:

• Mau funcionamento de automatismos de regulação

• Perdas anormais

• Inoperância ou perda de capacidade das baterias de

correcção do factor de potência

• Outras situações previsíveis


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PRINCIPAIS PROCESSOS PARA DIMINUIR A POTÊNCIA TOMADA

• Diferimento temporal de consumos

• Interruptores Horários

• Alarmes de ponta

• Dispositivos de controlo automático da potência de ponta


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CARGAS MAIS ADEQUADAS AO DESLASTRE

• cargas que funcionam com uma constante de tempo

elevada

• cargas cujo funcionamento não é continuo

• equipamentos não essenciais


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EFEITO DA ENERGIA REACTIVA NAS REDES ELÉCTRICAS

• Aumento das perdas na rede

• Redução da vida útil dos equipamentos

• Subutilização da capacidade instalada


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COMPENSAÇÃO DA ENERGIA REACTIVA

Os condensadores quando alimentados em corrente alternada, são percorridos por uma corrente desfasada de

90º em avanço em relação à tensão produzindo uma energia capacitiva em oposição à energia indutiva das instalações

Energiareactiva(ind)

Energia activa

Resultante c/compensação

EnergiaCapacitiva

Resultantes/compensação


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GESTÃO DE ENERGIA

ILUMINAÇÃO

-Fraccionar os circuitos de iluminação -Utilizar sistemas automáticos de comando -Fazer uma correcta manutenção da instalação -Utilizar armaduras e fontes luminosas de alto rendimento


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GESTÃO DE ENERGIA

PROJECTO

• Tipo de Condutores

• Dimensionamento dos condutores (escalonamento económico dos condutores)

• Localização de subestações e P.T.

• Correcção do factor de potência

• Previsão do diagrama de cargas

EXPLORAÇÃO

• Escolha da configuração da rede

• Controlo do diagrama de cargas

• Correcção do factor de potência


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ESCALONAMENTO ECONÓMICO DOS CONDUTORES

A utilização de secções superiores para a diminuição das perdas no sistema, diminui a queda de tensão o que tem a vantagem de:

• diminuição das perdas

• melhorar o rendimento da aparelhagem

• aumentar o período de funcionamento do

equipamento


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GESTÃO DE ENERGIA

MEDIDAS A ADOPTAR

REDES DE DISTRIBUIÇÃO

• Aproximar os transformadores dos receptores de

elevada potência

• Dimensionar correctamente as redes de distribuição

• A secção óptima dos condutores é a que para além de obedecer aos critérios técnicos (queda de tensão e

aquecimento) entra em consideração com critérios económicos.


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SISTEMA TARIFÁRIO

O Sistema tarifário define o conjunto de regras que regulamentam o fornecimento de energia eléctrica.

O consumidor paga mensalmente a potência posta à sua disposição e a energia consumida A potência a facturar tem em conta a potência contratada e a potência tomada. A energia activa é paga a uma taxa por kWh, que varia com a hora do dia, sendo mais elevada nas horas de ponta e mais baixa nas horas de vazio.

A energia reactiva que exceder determinado limite fica sujeita a facturação Compete ao consumidor fazer a opção tarifária que julgar mais conveniente.


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CUSTO DO KWH

O custo da energia eléctrica é função do período do dia e da época do ano Pode-se pagar:

• um valor médio do kWh (consumidores domésticos)

• um preço função da hora do dia (consumidores industriais)


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