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ANÁLISE COMPARATIVA DOS PROCEDIMENTOS DE ACESSO DE GERAÇÃO DIS-

TRIBUÍDA NAS REDES DA CEMIG E DA ELEKTRO

Lilian Elaine Rosa

Orientador: Prof. Ph.D. Benedito Donizeti Bonatto

Co-Orientador: Tiago Elias Castelo de Oliveira Instituto de Sistemas Elétricos e Energia (ISEE)

Resumo – Este trabalho apresenta um estudo teórico so-

bre o termo Geração Distribuída (GD) ressaltando suas

principais fontes e tecnologias, vantagens, desvantagens

e, de modo geral, seus principais impactos quando co-

nectadas às redes de distribuição de energia elétrica.

Com o intuito de esclarecer as políticas e as etapas de

acesso às redes das distribuidoras, aborda-se, de forma

geral, o Módulo 3 dos Procedimentos de Distribuição de

Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional (PRO-

DIST) que são definidos pela Agência Nacional de

Energia Elétrica (ANEEL) e apresenta-se a demonstra-

ção dos estudos elétricos exigidos pelas distribuidoras

de energia ELEKTRO e CEMIG necessários para a

avaliação dos impactos da Geração Distribuída nas re-

des de distribuição pertencentes à área de concessão das

mesmas. Por fim, faz-se uma análise comparativa geral,

com base no atual cenário energético, entre os estudos

exigidos pelas distribuidoras e o PRODIST. Em seguida

como estudo de caso tem-se uma descrição e análise do

painel fotovoltaico implementado no CERIn.

Palavras-Chave: Geração Distribuída, ELEKTRO,

CEMIG, PRODIST, painel fotovoltaico, distribuidoras

de energia.

I – INTRODUÇÃO

O setor elétrico brasileiro sofreu duas grandes mudan-

ças desde a década 90, deixando de ser uma estrutura ver-

ticalizada onde todas as etapas (geração, transmissão e dis-

tribuição) eram propriedade do Estado para tornar-se des-

verticalizada através de contratos bilaterais entre as partes

compradoras e vendedoras de energia [1]-[2].

Na primeira ocorreu a privatização e posterior divisão

das companhias operadoras em companhias geradoras,

transmissoras e distribuidoras. Nesse modelo a exploração

do potencial hidráulico passou a ser concedido através de

leilão ou concorrência, onde o maior valor oferecido deter-

minava o vencedor. Nesse período foi instituído a ANEEL

(Agência Nacional de Energia Elétrica) agente regulador

do setor, o ONS (Operador do Sistema Interligado) que co-

ordena a operação das usinas e redes de transmissão e o

MAE (Mercado Atacadista de Energia) [1]-[2].

A segunda mudança do setor aconteceu em 2004 com

a implementação do Novo Modelo do Setor Elétrico no

qual, foi instituído dois ambientes para firmar os contratos

de compra e venda de energia: ACR (Ambiente de Contra-

tação Regulada) - destinado a geradoras e distribuidoras -

e ACL (Ambiente de Contratação Livre) - destinado a ge-

radoras, comercializadoras, importadores, exportadores e

consumidores livres -. Em consequência também se insti-

tuiu a CCEE (Câmara de Comercialização de Energia Elé-

trica) que substituiu o MAE e ficou responsável por inter-

mediar a negociação da energia nesses ambientes. Os obje-

tivos desse segundo modelo eram garantir a segurança do

suprimento e promover modicidade tarifária e a inserção

social [1]-[2].

Ao mesmo tempo em que essas duas grandes mudan-

ças estruturais do setor elétrico brasileiro ocorreram, o país

passou também por crises energéticas. A pior crise ocorreu

em 2001 e foi motivada pela diminuição nos investimentos

de infraestrutura de distribuição de energia, potencializada

pela falta de água nos reservatórios das usinas hidrelétricas.

Como consequência a população foi obrigada a reduzir em

20% os gastos da conta de luz e, quem não o fizesse, era

multado [3].

A partir daí, começou-se a expansão das linhas de

transmissão sob o território brasileiro e a conscientização

para diminuição da dependência de uma única fonte capaz

de gerar energia: deu-se início a construção de usinas ter-

melétricas [3].

No entanto, o ano de 2015 iniciou-se em estado de

alerta, pois, os reservatórios das usinas do Sudeste/Centro-

Oeste registraram apenas 17% da sua capacidade total

ainda no início do mês de janeiro, situação bem pior do que

no mesmo período em 2001.Como medida corretiva para a

situação no país, o governo contratou termelétricas gerando

TRABALHO FINAL DE GRADUAÇÃO

JUNHO/2015

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ

ENGENHARIA ELÉTRICA

2

energia a um preço, em alguns casos, até oito vezes maiores

[3].

O risco iminente de um novo apagão no Brasil torna

evidente a importância de acelerar e investir em obras de

infraestrutura e a necessidade da busca por energias alter-

nativas [3]. Inserido nesse contexto e nos conceitos de eco-

nomia financeira, consciência socioambiental e sustentabi-

lidade, a Geração Distribuída (GD), que já é uma tendência

mundial do setor elétrico, conquista a atenção do cenário

do país, pois, é uma forma das distribuidoras atenderem ao

aumento da demanda adiando investimentos necessários

para ampliação da capacidade do setor [4].

O termo Geração Distribuída tem uma definição esta-

belecida em [5]: “Geração Distribuída é uma fonte de

energia elétrica conectada diretamente na rede de distri-

buição ou conectada à rede pelo lado do consumidor”.

Nessa definição precisam ser levados em conta alguns fa-

tores como: propósito, localização, impacto ambiental,

modo de operação, variação de potência, tecnologia utili-

zada, etc. [2].

Entretanto, a inserção de GDs no sistema de distribui-

ção deve ser feita de maneira cautelosa, pois, apesar de pos-

suir inúmeras vantagens, tanto econômicas quanto ambien-

tais, pode causar impactos diversos no sistema elétrico no

qual estará submetida, tais como no: fluxo de potência, ní-

veis de curto-circuito e Qualidade da Energia Elétrica

(QEE). Também, a inclusão delas dificulta o planejamento

e operação do sistema.

Em virtude disso, a fim de padronizar o acesso à rede

pelos pequenos produtores, a ANEEL elaborou um docu-

mento com os padrões para atividades técnicas relaciona-

das ao funcionamento e desempenho dos sistemas de dis-

tribuição denominado PRODIST – Procedimentos de Dis-

tribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico [6].

Todas as distribuidoras de energia tomam como base

o PRODIST e suas necessidades técnicas e operativas para

elaborar um documento chamado Parecer de Acesso, onde

são exigidos do acessante pré-estudos de engenharia para

posterior viabilização da conexão em paralelo da GD com

a rede da distribuidora [2].

Os sistemas com GDs, principalmente no contexto

atual, são de extrema importância para o desenvolvimento

do setor elétrico. Sendo assim, as próximas seções aborda-

rão de forma mais detalhada os assuntos aqui citados, en-

fatizando os principais aspectos da Geração Distribuída e

os procedimentos de acesso exigidos pelas distribuidoras

ELEKTRO e CEMIG.

II – METODOLOGIA DO TRABALHO

II.1 – Geração Distribuída

O termo Geração Distribuída possui diversas defini-

ções, uma delas é que: a geração descentralizada é uma

central de geração pequena o suficiente para estar conec-

tada à rede de distribuição e próxima ao consumidor [7]-

[8].

O conceito é sempre o mesmo: geração elétrica reali-

zada próxima dos consumidores independente da potência,

tecnologia e fonte de energia. Além disso, o conceito en-

globa o que se refere a equipamentos de medida, controle

e comando responsáveis pela operação [9].

Através da análise do cenário atual e do conceito aqui

explicitado, é notável que cada dia mais a geração descen-

tralizada é uma forte tendência do mercado, seja por efici-

ência energética ou seja por questões socioambientais. Por

isso, algumas definições são levadas em consideração [2]:

1) Propósito: suprir parte ou toda a demanda de po-

tência ativa dos consumidores;

2) Localização: conectada à rede pelo lado do consu-

midor;

3) Variação de potência (apresentada na Tabela 1):

Tabela 1- Categorias de GD quanto à máxima variação de po-

tência [4].

4) Área de fornecimento de potência: toda potência

produzida é consumida na própria rede de distri-

buição, mas há casos que há excedente e este é ex-

portado através do sistema de transmissão;

5) Tecnologia: há diversas tecnologias empregadas,

porém as que merecem maior destaque são aquelas

que fazem uso de fontes renováveis de energia;

6) Impactos ambientais: GD é considerada de baixo

impacto ambiental pois, a maioria das tecnologias

empregadas demanda energia de fontes renová-

veis.

Como foi visto, a GD pode estar associada a diversas

tecnologias e estas se diferem pela fonte de combustível,

pelo tipo de conexão e pela capacidade de geração [2].

II.1.A – Tecnologias de Geração Distribuída utilizando

combustíveis fósseis

Abaixo seguem alguns exemplos [2]:

1) Motores de combustão interna;

2) Turbinas a gás convencionais;

3) Células combustíveis.

II.1.B – Tecnologias de Geração Distribuída utilizando

fontes renováveis

A implementação dessas tecnologias traz muitos de-

safios para o setor elétrico como, por exemplo, a forma de

remunerar eventuais excedentes e os impactos sobre a qua-

lidade da energia.

Seguem alguns exemplos [2]:

1) Energia eólica: é obtida do movimento de massas

de ar associado ao uso básico da teoria da asa de

sustentação. Os movimentos das pás da turbina

pelo vento dão origem à energia mecânica que

aciona o rotor do aerogerador.

2) Energia Solar: Provém da conversão direta da

energia solar em eletricidade mediante células

3

fotovoltaicas [8]. Também pode ser aproveitada

para produção de calor através da sua captação

por uma superfície escura.

3) Energia Geotérmica: Produzida através dos gêi-

seres (fontes de vapor no interior da Terra) que

apresentam erupções periódicas. Também se

pode aproveitar o calor existente no interior das

rochas para aquecimento da água e produção de

vapor, posteriormente aproveitado em termelétri-

cas.

4) Biomassa: Qualquer matéria orgânica que possa

ser transformada em energia elétrica, térmica e

orgânica como, por exemplo: madeira, cana de

açúcar, rejeitos urbanos e industriais [2].

II.1.C – Aplicações da Geração Distribuída

A GD pode ser aplicada como:

1) Energia em espera (Stand-by): Utilizada princi-

palmente em indústrias e hospitais por possuírem

cargas essenciais que não podem ficar sem ener-

gia. Portanto, é uma forma de aplicação para su-

prir a energia em caso de defeito ou de necessi-

dades específicas [2];

2) Sistemas rurais e isolados (ilhas elétricas): Usa-

se em casos em que o consumidor está localizado

geograficamente distante ou em locais de difícil

acesso [2];

3) Geração na ponta: Utilizada nos períodos de pico

de demanda por diversos clientes industriais que

contratam energia por demanda para implicar em

redução nos custos com energia elétrica [2];

4) Geração na base: Utiliza-se para fornecer parte

da potência principal requerida e também servir

de suporte para a rede na melhoria do perfil de

tensão do sistema, reduzindo perdas e aumen-

tando a qualidade da energia [2];

5) Co-geração: Utiliza-se o calor dissipado no pro-

cesso de conversão do combustível para produ-

ção de eletricidade, envolvendo aquecimento ou

resfriamento [2].

II.1.D – Vantagens e Desvantagens

As fontes e tecnologias descritas anteriormente têm

como foco principal a diminuição do impacto ambiental ao

se produzir energia elétrica. Além disso, contribuem para a

diversificação da matriz energética [2].

A GD constitui-se como uma forma das distribuido-

ras suprirem o aumento da demanda através da postergação

de investimentos necessários para ampliar a capacidade do

sistema. Também, por se localizarem próximas aos consu-

midores, as unidades de GD contribuem para redução de

perdas e aumento da confiabilidade do sistema e, em alguns

casos, contribuem para aumentar a acessibilidade e univer-

salização da energia elétrica em locais onde a geração cen-

tral é impraticável [2].

Apesar de todos esses aspectos positivos é importante

ressaltar que a complexidade do sistema pode aumentar

significativamente com a conexão de GDs, elevando a

complexidade na proteção e coordenação, planejamento e

operação do sistema elétrico [2]. Portanto, é fundamental

que estudos e normas sejam levados em conta quando da

conexão da Geração Descentralizada no sistema elétrico.

II.1.E – Principais Impactos da GD quando conectada ao

sistema elétrico

O modelo do setor elétrico brasileiro é essencialmente

baseado em uma única fonte de energia: as hidroelétricas e

é a partir disso que os esquemas de proteção foram proje-

tados. A partir do momento em que se tem conexão de GDs

à rede, isto é, altera-se a operação de forma radial (ou seja,

com apenas uma fonte e um sentido para o fluxo de potên-

cia) se torna necessária uma análise mais apurada dos im-

pactos causados por essas conexões com intuito de adequar

a proteção do sistema pelas distribuidoras [11].

Também, a Geração Distribuída pode interferir no

que se refere à Qualidade da Energia Elétrica (QEE). Um

dos principais efeitos decorrentes da integração em larga

escala da GDs à rede são: distorção harmônica dos sinais

de tensão e de corrente, flutuações de tensão e afundamen-

tos de tensão. Para evitar esses efeitos indesejáveis, a ener-

gia que será injetada na rede deve cumprir com padrões de

qualidade bem definidos [12].

Adiante serão abordados a política de acesso às redes

das concessionárias e as solicitações que as mesmas exi-

gem para implementação de GD.

II.2 Política de acesso às redes das concessionárias.

O avanço da Geração Distribuída motivada pela cons-

cientização ambiental, pelos incentivos políticos e pelos

avanços tecnológicos fez surgir a necessidade de padroni-

zar o acesso dos pequenos produtores de energia às diver-

sas distribuidoras do país devido ao aumento do número de

solicitações de acesso às redes das distribuidoras [2].

Para tanto, a ANEEL elaborou, juntamente com os

agentes de distribuição e de outras entidades e associações

do setor elétrico nacional, o PRODIST que normatiza e pa-

droniza as atividades técnicas relacionadas ao funciona-

mento e desempenho dos sistemas de distribuição de ener-

gia elétrica. Através do PRODIST e das necessidades ope-

rativas e técnicas de cada distribuidora, é elaborado o de-

nominado Parecer de Acesso, inerente a cada uma dessas

distribuidoras. Nele constam os pré-estudos exigidos do

acessante pela acessada e as etapas de viabilização da co-

nexão em paralelo com a rede da distribuidora [12].

II.2.A – PRODIST

“Os Procedimentos de Distribuição são documentos

elaborados pela ANEEL, com a participação dos agentes

de distribuição e de outras entidades e associações do se-

tor elétrico nacional, que normatizam e padronizam as ati-

vidades técnicas relacionadas ao funcionamento e desem-

penho dos sistemas de distribuição de energia elétrica”

[12].

O PRODIST é composto de seis módulos técnicos e

dois integradores como mostrado na Figura 1.

4

Figura 1: Estrutura dos módulos do PRODIST [12].

Os principais objetivos do PRODIST são [12]:

a) garantir que os sistemas de distribuição operem

com segurança, eficiência, qualidade e confiabili-

dade;

b) propiciar o acesso aos sistemas de distribuição, as-

segurando tratamento não discriminatório entre agen-

tes;

c) disciplinar os procedimentos técnicos para as ativi-

dades relacionadas ao planejamento da expansão, à

operação dos sistemas de distribuição, à medição e à

qualidade da energia elétrica;

Dentre os oito módulos do PRODIST, o Módulo 3:

“Acesso ao Sistema de Distribuição”, será detalhado adi-

ante pois se refere ao acesso de unidades de geração distri-

buída às redes de distribuição das concessionárias.

II.2.B – Módulo 3 do PRODIST: Acesso ao Sistema de

Distribuição

O objetivo desse módulo é “estabelecer as condições

de acesso, compreendendo a conexão e o uso, ao sistema

de distribuição, não abrangendo as Demais Instalações de

Transmissão (DIT), e definir os critérios técnicos e opera-

cionais, os requisitos de projeto, as informações, os dados,

e a implementação da conexão, aplicando-se aos novos

acessantes bem como aos existentes” [13].

-Seção3.1-Procedimentos de Acesso

São definidas e descritas as quatro etapas necessárias

à obtenção do acesso ao sistema de distribuição [13]. A Fi-

gura 2 apresenta o fluxograma referente a essas etapas.

Figura 2: Etapas de acesso obrigatórias para centrais geradoras

solicitantes de autorização [13].

As etapas para acesso são:

- Etapa 1- Consulta de Acesso: Tem objetivo de obter

informações técnicas da acessada que subsidiem os estudos

de acesso pela acessante à rede [13].

- Etapa 2 – Informação de Acesso: É a resposta for-

mal e obrigatória da acessada à Consulta de Acesso (Etapa

1) e deve indicar: a classificação da atividade do acessante;

quando couber, informações sobre a regra de participação

financeira; quando central geradora, definição do ponto de

conexão mais econômico; características do sistema de dis-

tribuição acessado e do ponto de conexão; tarifas de uso

aplicáveis; responsabilidades do acessante e relação de es-

tudos e documentos a serem apresentados na solicitação de

acesso. Essas informações devem ser apresentadas ao aces-

sante, por escrito, no prazo máximo de 60 dias [13].

- Etapa 3- Solicitação de Acesso: É o requerimento

formulado pelo acessante que deve conter: o contrato de

concessão; o projeto das instalações de conexão e demais

dados solicitados pela acessante por ocasião. Essas infor-

mações devem ser apresentadas pelo acessante à acessada,

por escrito, no prazo máximo de 60 (sessenta) dias [13].

- Etapa 4 – Parecer de Acesso: É o documento formal

obrigatório apresentado pela acessada onde são informadas

principalmente as condições de acesso (conexão e o uso do

sistema de distribuição) e os requisitos técnicos que permi-

tam a conexão das instalações do acessante [13].

-Seção3.2- Critérios Técnicos e Operacionais

Tem como objetivo definir critérios técnicos e opera-

cionais mínimos para o desenvolvimento de projetos de

acesso ao sistema de distribuição, abrangendo: ampliações

e reforços no sistema de distribuição da acessada; parale-

lismo de centrais geradoras de energia e compartilhamento

de instalações de conexão e configurações de barras de su-

bestações [13].

Tem-se como exemplos, algumas condições gerais

[13]:

- O paralelismo das instalações com o sistema não po-

dem causar problemas técnicos ao sistema nem ao pessoal

envolvido na sua operação e manutenção e os demais aces-

santes.

- O acessante deve ajustar suas proteções.

- Deve existir um sistema de comunicação entre o

acessante e a acessada para bom desempenho da operação.

5

- O acessante deve efetuar estudos básicos para ava-

liar: níveis de curtos-circuitos; capacidade de disjuntores,

barramentos e transformadores de instrumentos; sistemas

de controle de tensão e frequência.

- As unidade de produção de energia acessantes de-

vem garantir que suas instalações operem com fator de po-

tência dentro dos limites estabelecidos.

-Seção3.3- Requisitos de projeto

O objetivo dessa seção é definir os requisitos a serem

observados pelos acessantes que necessitam elaborar pro-

jetos de instalações de conexões. Os requisitos gerais são:

as instalações devem ser projetadas observando as caracte-

rísticas técnicas, normas e padrões; a acessada deve indicar

à acessante as normas e padrões a serem utilizados; os pro-

jetos devem contém um memorial descritivo das instala-

ções de conexão, os dados e características do acessante

[13].

-Seção3.4- Implantação de Novas Conexões

Nessa seção são estabelecidos os procedimentos para

implementação, vistoria e recepção de novas conexões

compreendendo suas implantações, ensaios, acompanha-

mento e aprovação [13].

As centrais geradoras têm responsabilidade de: elabo-

rar projeto executivo das instalações submetendo-o à apro-

vação; executar as obras civis e de montagem das instala-

ções; realizar o comissionamento das instalações de cone-

xão de sua responsabilidade sob supervisão da acessada. Já

as acessadas devem reavaliar inspeções, vistorias, ensaios

e testes a fim de avaliar a conexão quanto às exigências

operacionais [13].

-Seção3.5- Requisitos para operação, manutenção e

segurança da conexão

São estabelecidos os requisitos para operação, manu-

tenção e segurança das instalações de conexão ao sistema

de distribuição, bem como as atribuições, diretrizes, e res-

ponsabilidades do acessante e da acessada quanto à opera-

ção e a manutenção do ponto de conexão [13].

-Seção3.6- Contratos

O objetivo dessa seção é apresentar as diretrizes para

elaboração do Contrato de Conexão às Instalações de Dis-

tribuição (CCD) e do Contrato de Uso do Sistema de Dis-

tribuição (CUSD) que estabelecem as condições gerais e

especiais dos serviços compreendendo condições técnicas

e comerciais [13].

-Seção3.7- Acesso de Micro e Minigeração Distribu-

ída

Tem como objetivo descrever os procedimentos para

acesso de micro e minigeração distribuída ao sistema de

distribuição. Um resumo geral das etapas de processo é

dado pela Tabela 2.

Tabela 2- Etapas da solicitação de acesso [13].

II.2.C –Resolução Normativa ANEEL nº482/2012

Resoluções Normativas são publicadas no Diário Ofi-

cial da União regularmente pela ANEEL. São atos regula-

mentares de interesse geral voltados às atividades do setor

elétrico e têm por objeto o estabelecimento de diretrizes,

obrigações, encargos, condições, limites ou quaisquer de-

veres e direitos dos agentes e usuários desse serviço pú-

blico [14].

A Resolução Normativa nº482/2012 “estabelece as

condições gerais para o acesso de microgeração e minige-

ração distribuída aos sistemas de distribuição de energia

elétrica, o sistema de compensação de energia elétrica, e

dá outras providências” [15].

Nessa resolução fica declarado que “As distribuido-

ras deverão adequar seus sistemas comerciais e elaborar

ou revisar normas técnicas para tratar do acesso de mi-

crogeração e minigeração distribuída, utilizando como re-

ferência os Procedimentos de Distribuição de Energia Elé-

trica no Sistema Elétrico Nacional – PRODIST, as normas

técnicas brasileiras e, de forma complementar, as normas

internacionais” [15].

Também é nela que consta que a definição do Sistema

de Compensação é um arranjo no qual a energia ativa inje-

tada pela micro ou minigeração é cedida à distribuidora lo-

cal e posteriormente, compensada a essa mesma unidade

consumidora, sendo os custos inerentes à adequação do sis-

tema de medição de responsabilidade do interessado [16].

Caso haja dano ao sistema elétrico de distribuição e

esse seja comprovadamente atribuído à micro ou minigera-

ção, os créditos de energia ativa gerados no período não

6

poderão ser utilizados no sistema de compensação de ener-

gia elétrica [16].

II.3 – Solicitações de acesso exigidos pelas distribuidoras

As distribuidoras, com base no PRODIST e nas ne-

cessidades técnicas e operativas inerentes a ela, elaboram,

alguns documentos como forma de norma técnica onde

apresentam os requisitos técnicos e os pré-estudos de en-

genharia exigidos do acessante para análise e posterior vi-

abilização da conexão em paralelo das GDs com a rede da

distribuidora em questão [2].

De modo geral, os estudos exigidos avaliam:

- A operação em regime permanente da unidade de

GD, quando conectada e quando desconectada da rede de

distribuição;

- Os níveis de curto-circuito com a conexão da GD;

- A estabilidade do sistema durante possíveis regimes

transitórios.

II.3.A –Norma ND.64 – Conexão entre Microgeração

Distribuída em Baixa Tensão e a rede de Distribuição da

ELEKTRO

-Objetivo: A norma ND.64 disponibilizada pela

ELEKTRO estabelece os requisitos técnicos mínimos ne-

cessários para conexão de microgeração em paralelo com

o sistema de distribuição da área de concessão dessa distri-

buidora [17].

- Condições gerais: Os níveis de tensão da microge-

ração estão definidos na Tabela 3.

Tabela 3- Níveis de tensão de conexão de Geração [17].

É de responsabilidade da distribuidora a coleta de in-

formações das unidades geradoras e envio de dados à

ANEEL para fins de registro. Assim, cabe ao acessante que

preencha os formulários de Consulta de Acesso e Solicita-

ção de Acesso disponibilizados pela ELEKTRO como tam-

bém, os formulários disponíveis no site da ANEEL con-

forme o tipo de geração [17].

As instalações de conexão devem ser projetadas com

base nas normas, padrões e procedimentos específicos da

distribuidora em questão [17].

-Condições e orientações específicas: O ponto de co-

nexão será o mesmo da unidade consumidora e a potência

instalada deve ser igual ou menor à carga instalada da uni-

dade consumidora [17].

A proteção é diferenciada para sistemas de microge-

ração com e sem a utilização de inversores estáticos. Nos

sistemas com inversor a proteção será dada por meio dos

dispositivos existentes no próprio inversor o qual precisa

ter, obrigatoriamente, função anti-ilhamento. Já nos siste-

mas que não usam inversores a proteção, deverá ser por

meio de relés com funções definidas e ação sobre o disjun-

tor. Tais proteções podem ser facilmente visualizadas atra-

vés dos diagramas unifilares das Figuras 3 e 4 [17].

Também é importante ressaltar que o sistema deverá ser

aterrado adequadamente [17].

Figura 3 – Esquema unifilar microgeração distribuída com in-

versor estático (solar, eólica) [17] .

Figura 4 – Esquema unifilar microgeração distribuída sem inver-

sor (usualmente hidráulica ou térmica) [17].

- Projeto elétrico: A ELEKTRO recomenda que seja

feita a etapa de Consulta de Acesso (mesmo que seja facul-

tativa para Microgeração Distribuída) de modo a obter as

diretrizes necessárias para elaboração do projeto, para as-

sim, minimizar as possibilidades de reprovas [17].

- Solicitação de Acesso: É o requerimento elaborado

pelo acessante e entregue à acessada que reúne as informa-

ções técnicas e básicas necessárias para os estudos perti-

nentes ao acesso, bem como dados que posteriormente se-

rão enviados à ANEEL para fins de registro [17].

- Parecer de Acesso: É um documento obrigatório

apresentado pela ELEKTRO onde são informadas as con-

dições técnicas e comerciais de acesso [17].

7

- Apresentação do projeto: Os projetos tanto com in-

versores estáticos como projetos sem inversores estáticos

(gerador hidráulico, térmico, etc.) devem conter os seguin-

tes documentos descritos nas Tabelas 4, 5 e 6.

Tabela 4- Requisitos de proteção do PRODIST [17].

Tabela 5- Ajustes recomendados das proteções [17].

Tabela 6- Apresentação do projeto [17].

- Requisitos da Qualidade: A qualidade da energia

elétrica fornecidas pelos sistemas de GDs às cargas locais

e à rede elétrica da ELEKTRO é regida por normas refe-

rente à tensão, flutuação, frequência, distorção harmônica

e fator de potência. Os desvios desses padrões estabeleci-

dos são caracterizados como condições anormais de opera-

ção e os sistemas devem ser capazes de identificar os des-

vios e cessar o fornecimento de energia à rede [17].

Os parâmetros a serem observados estão na Tabela 7.

Tabela 7- Requisitos da qualidade [17].

- Requisitos de segurança: são informações e consi-

derações para operação segura e correta dos sistemas de

GD conectados à rede da ELEKTRO. A função de proteção

dos equipamentos é executada por um dispositivo interno

ao inversor ou por dispositivos externos para as conexões

que não utilizem inversor. Compreendem esses requisitos:

variações de tensão e frequência, proteção contra ilha-

mento, reconexão e sinalização de segurança [17].

II.3.B –Manual de Distribuição – Requisitos para cone-

xão de Acessantes ao Sistema de Distribuição CEMIG –

Conexão em Baixa Tensão

- Objetivos: Tem como propósito sistematizar os re-

quisitos de informações pertinentes às novas conexões ou

alterações de conexões de consumidores que façam adesão

ao sistema de compensação de energia na baixa tensão na

área de concessão da CEMIG [18].

- Procedimentos de Acesso: As etapas são apresenta-

das de forma sucinta pela Figura 5.

Figura 5- Etapas de acesso de Microgeradores ao Sistema de

Distribução da CEMIG [18].

- Forma de conexão: A forma da conexão é dada em

função da potência, como pode ser visto na Tabela 8. Tam-

bém se tem que o diagrama unifilar muda quando se trata

de geradores que utilizam e não utilizam inversores. Tais

diagramas são dados nas Figuras 6 e 7.

8

Tabela 8- Forma de conexão em função da potência [18].

Notas: (1) RDR –Rede de Distribuição Rural

Figura 6- Forma de conexão do acessante através do inversor à

rede de BT da CEMIG [18].

Figura 7- Forma de conexão do acessante sem a utilização do in-

versor à rede de BT da CEMIG [19].

- Sistema de medição: Nas unidades consumidoras

que façam adesão ao sistema de compensação o sistema de

medição de energia deverá ser bidirecional, ou seja, medir

a energia injetada na rede e a energia consumida da rede.

Para tanto, a CEMIG promove a instalação do medidor

adequado, cobrando do cliente a diferença entre o custo

desse medidor para o medidor comum. Para adesão ao sis-

tema de compensação de energia, o padrão de entrada de-

verá estar de acordo com a norma [18].

- Requisitos de proteção para a conexão: Segue as de-

terminações contidas no PRODIST e explicitadas pela Ta-

bela 4 [18].

- Ajustes de proteção: Para as conexões que não se

utilizam de inversores os ajustes sugeridos são dados na

Tabela 9.

Tabela 9- Ajustes sugeridos das proteções [18].

- Requisitos de qualidade: A qualidade da energia elé-

trica fornecidas pelos sistemas de GDs às cargas locais e à

rede elétrica é regida por normas referente à tensão, flutu-

ação, frequência, distorção harmônica e fator de potência.

Os desvios desses padrões estabelecidos são caracterizados

como condições anormais de operação e os sistemas devem

ser capazes de identificar os desvios e cessar o forneci-

mento de energia à rede [18].

Os parâmetros a serem observados são listados na Ta-

bela 7. Ou seja, os requisitos de segurança da CEMIG são

idênticos aos da ELEKTRO.

-Requisitos de segurança: São informações e conside-

rações pertinentes à operação segura e correta dos sistemas

de GD conectados à rede elétrica. A função de proteção dos

equipamentos é executada por um dispositivo interno ao

inversor ou por dispositivos externos para as conexões que

não utilizem inversores como interface. Compreendem es-

ses requisitos: perda de tensão da rede, variações de tensão

e frequência, proteção contra ilhamento, reconexão, aterra-

mento, proteção contra curto-circuitos, seccionamento, re-

ligamento automático da rede e sinalização de segurança

[18].

III– ESTUDO DE CASO

III.1 – Cenário atual das GDs

Atualmente, no que diz respeito à fonte, número e

evolução das GDs instaladas no Brasil, segundo a ANEEL

[19] tem-se os dados visualizados pelas Figuras 8 e 9.

Figura 8- Número de micro e minigeradores até março de 2015

[19].

9

Figura 9- Conexão por tipo de fonte [19].

III.2- Caso exemplo

Com o intuito de exemplificar uma conexão de GD à

rede elétrica da área de concessão da CEMIG, descreve-se

de maneira generalizada, e analisa-se alguns pontos, da in-

serção de painéis fotovoltaicos para conexão em baixa ten-

são (220/127V) no CERIn (Centro de Excelência em Redes

Inteligentes) – prédio localizado no Campus da UNIFEI

(Universidade Federal de Itajubá) – Itajubá-MG.

O edifício do CERIn é formado por três andares com

sistema elétrico conectado à média tensão (13,8kV). O sis-

tema de geração solar instalado é composto de 62 painéis

fotovoltaicos, 2 inversores, 1 autotransformador

(440/230V – 220/127V), estruturas metálicas, sensores e

equipamentos de monitoramento [20].

O diagrama unifilar da instalação é ilustrado na Fi-

gura 10. A Figura 11 mostra o conjunto de 31 painéis fo-

tovoltaicos instalado no telhado do edifício.

PV – 15 kWp+ Inversores

~18 m 3Fx6 mm²

Autotransformador380/230 – 220/127 V

Z=1,2%

150 kVA13,8 kV – 220/127 V

Z=4%

CEMIG 13,8kV

220 V

Figura 10- Diagrama unifilar simplificado da instalação do sis-

tema PV no edifício do CERIn - UNIFEI [20].

Figura 11- Conjunto de 31 painéis fotovoltaicos instalados no te-

lhado do prédio onde se localiza o CERIn [20].

Com base em dados de medição obtidos do período

de duas semanas corridas (15/04/2015 a 22/04/2015) foi

possível plotar o perfil de tensão fase neutro, demanda e

frequência. Primeiramente, para perfil de tensão, conside-

rando a tensão base de 127V, obteve-se 3 gráficos: tensão

máxima, tensão média e tensão mínima. Tais gráficos estão

nas Figuras 12, 13 e 14. Através de dados mais detalhados registrados como

evento ocorrido, é notável que no dia 19 de abril houve um

fenômeno de causa desconhecida que resultou o perfil de

tensão mostrado nas Figuras 15 e 16.

Figura 12- Perfil de tensão máxima em PU por fase.

Figura 13- Perfil de tensão média em PU por fase.

Figura 14- Perfil de tensão mínima em PU por fase.

0,920

0,940

0,960

0,980

1,000

1,020

1,040

15/abr 16/abr 17/abr 18/abr 19/abr 20/abr 21/abr 22/abr

Tensão máxima em PU por fase

A Vrms Max [PU] B Vrms Max [PU] C Vrms Max [PU]

0,920

0,940

0,960

0,980

1,000

1,020

1,040

15/abr 16/abr 17/abr 18/abr 19/abr 20/abr 21/abr 22/abr

Tensão média em PU por fase

A Vrms Avg [PU] B Vrms Avg [PU] C Vrms Avg [PU]

0,920

0,940

0,960

0,980

1,000

1,020

1,040

15/abr 16/abr 17/abr 18/abr 19/abr 20/abr 21/abr 22/abr

Tensão mínima em PU por fase

A Vrms Min [PU] B Vrms Min [PU] C Vrms Min [PU]

10

Figura 15 – Perfil de tensão da interrupção momentânea no dia 19 de abril de 2015.

Figura 16 – Perfil de tensão de afundamento temporário no dia 19 de abril de 2015.

Verificou-se que a interrupção momentânea, carac-

terizada pelo valor eficaz da tensão inferior a 0,1 pu da

tensão nominal, teve duração de 0,5s e o afundamento

temporário, caracterizado pelo valor eficaz da tensão su-

perior ou igual a 0,1 pu e inferior a 0,9 pu da tensão no-

minal, durou 0,2s.

Complementando a análise do dia 19 de abril, data

em que ocorreu o evento descrito anteriormente que cul-

minou em subtensão nas fases, foram extraídos os dados

de demanda entregue à barra em kW e plotou-se o grá-

fico da Figura 17. É perceptível que a demanda entregue

é similar ao perfil de irradiação obtido em [21] e repre-

sentado na Figura 18.

Figura 17 – Perfil da demanda entregue pelos painéis fotovol-

taicos à barra no dia 19 de abril.

Figura 18 – Perfil da irradiação do sol no dia 19 de abril [21].

Também, com os dados extraídos das medições,

obtiveram-se os gráficos de frequência representados

nas Figuras 19, 20 e 21.

Figura 19 – Perfil da frequência máxima no período de 15 de

abril a 22 de abril.

-1,1-1

-0,9-0,8-0,7-0,6-0,5-0,4-0,3-0,2-0,1

00,10,20,30,40,50,60,70,80,9

11,1

25

:22

,7

25

:31

,9

25

:31

,9

25

:31

,9

25:

31,9

25

:31

,9

25

:31

,9

25

:31

,9

25

:31

,9

25

:32

,0

25

:32

,0

25

:32

,0

25

:32

,0

25

:32

,0

25

:32

,0

25

:32

,0

25

:32

,0

25

:32

,0

25

:32

,0

25

:32

,1

25:

32,1

25

:32

,1

25

:32

,1

25

:32

,1

25

:32

,2

25

:32

,2

25

:32

,2

25

:32

,2

25

:32

,2

25

:32

,2

25

:32

,2

25

:32

,2

25

:32

,2

25

:32

,2

25

:32

,2

25

:32

,3

25:

32,4

25

:32

,4

25

:32

,4

25

:32

,4

25

:32

,4

25

:32

,4

25

:32

,4

25

:32

,4

25

:32

,4

25

:32

,4

25

:32

,4

25

:32

,4

25

:32

,5

25

:32

,5

Interrupção momentânea dia 19 de Abril

Vrms A [PU] Vrms B [PU] Vrms C [Pu]

-1,1-1

-0,9-0,8-0,7-0,6-0,5-0,4-0,3-0,2-0,1

00,10,20,30,40,50,60,70,80,9

11,1

08:

19,6

25:

21,0

25:

21,0

25:

21,0

25:

21,0

25:

21,0

25:

21,0

25:

21,0

25:

21,0

25:

21,1

25:

21,1

25:

21,1

25:

21,1

25:

21,1

25:

21,1

25:

21,1

25:

21,1

25:

21,2

25:

21,2

25:

21,2

25:

21,2

25:

21,2

25:

21,2

25:

21,2

25:

21,2

25:

21,2

25:

21,2

25:

21,3

25:

21,3

25:

21,3

25:

21,3

25:

21,3

25:

21,3

25:

21,3

25:

21,3

25:

21,3

25:

21,3

25:

21,5

25:

21,5

25:

21,5

25:

21,5

25:

21,5

25:

21,5

25:

21,5

25:

21,5

25:

21,5

25:

21,5

25:

21,6

25:

21,6

25:

21,6

Afundamento Temporário no dia 19 de Abril

Vrms A[PU] Vrms B [PU] Vrms [PU]

59,8

59,9

60

60,1

60,2

15/abr 16/abr 17/abr 18/abr 19/abr 20/abr 21/abr 22/abr

Frequências máxima [Hz]

-10123456789

101112

0:0

0

1:0

5

2:1

0

3:1

5

4:2

0

5:2

5

6:3

0

7:3

5

8:4

0

9:4

5

10

:50

11:

55

13

:00

14

:05

15

:10

16:

15

17

:20

18

:25

19

:30

20

:35

21

:40

22

:45

23

:50

Demanda total no dia 19 de abril de 2015[kW]

11

Figura 20 – Perfil da frequência média no período de 15 de

abril a 22 de abril.

Figura 21 – Perfil da frequência mínima no período de 15 de

abril à 22 de abril.

IV– RESULTADOS E DISCUSSÕES

Conforme foi mostrado e explicado, ambas as Con-

cessionárias seguem o que é regulamentado no módulo

3 do PRODIST. Com essas informações em mãos, con-

siderando o estudo já realizado do Parecer de Acesso das

duas distribuidoras (ELEKTRO e CEMIG) e com base

nos gráficos encontrados através das medições realiza-

das no caso exemplo do CERIn, verifica-se que o sis-

tema exemplo em questão atende, durante o período ob-

servado, aos requisitos de proteção exigidos nas Tabelas

9 (referente à ELEKTRO) e Tabela 12 (referente à CE-

MIG), uma vez que:

- Os eventos de subtensão menores que 0,8 pu ti-

veram duração inferior a 0,2s (tempo para atuação da

proteção exigida pela ELEKTRO) e, consequentemente,

tempo menor que 5s (tempo para atuação exigida pela

CEMIG).

- Os eventos de sobretensão não ultrapassaram 1,1

pu.

- Os eventos de subfrequência e sobrefrequência

permaneceram no intervalo de 59,5 a 60,5 Hz.

Assim, fica evidente que, o caso exemplo atende

aos requisitos exigidos por ambas as concessionárias es-

tudadas e, portanto, representa uma conexão de Geração

Distribuída em conformidade às normas vigentes.

V. CONCLUSÕES

Este artigo apresentou, em sua essência, um estudo

teórico sobre Geração Distribuída, suas tecnologias,

aplicações, vantagens e desvantagens e principais im-

pactos quando conectas às redes das concessionárias,

demonstrando ser, um método de geração de energia

adequado ao atual cenário energético que se vive no

país.

Com base nos Procedimentos de Rede (PRO-

DIST) elaborados pela Agência Nacional de Energia

Elétrica (ANEEL) e o que a ELEKTRO e a CEMIG exi-

gem através do Parecer de Acesso individual de cada

distribuidora, foi possível verificar que ambas as con-

cessionárias estão normatizadas no que diz respeito às

solicitações de acesso às redes em sua área de concessão.

Pode-se concluir que, para o consumidor, o acesso

da GD ao sistema pode ser viável e condiz com os crité-

rios operacionais estabelecidos no PRODIST. Contudo,

para as concessionárias de distribuição de energia elé-

trica, a GD implica em custos com reestruturação do sis-

tema e adequação da proteção.

Estando então normatizada, a Geração Distribuída

é uma opção para atender à crescente demanda de ener-

gia em um cenário onde a grande parte da energia elé-

trica obtida no Brasil provém de hidrelétricas e que atu-

almente está passando por uma crise hídrica.

VI. AGRADECIMENTOS

Gostaria de agradecer ao meu orientador e meu co-

orientador pelo desafio proposto e sua postura ética e ci-

entífica na orientação deste projeto.

REFERÊNCIAS

[1] ANEEL - Agência Nacional de Energia Elétrica,

“Atlas de energia elétrica no Brasil: A energia

no Brasil e no Mundo”. Disponí-

vel em: <http://www.aneel.gov.br/arqui-

vos/PDF/atlas_par1_cap1.pdf>. Acesso em 25 de

abril de 2015.

[2] B. P. Rocha. “Estudos elétricos para avaliação do

impacto da geração distribuída e na formação de

microrredes”. Projeto de Graduação do Rio de Ja-

neiro: UFRJ-Universidade Federal do Rio de Ja-

neiro/ Escola Politécnica, junho de 2010.

[3] T. Tanji. “Dossiê: energia e a crise no Brasil”. Re-

vista Galileu. 17 de março de 2015. Dis-

poní vel em:< http://revistagalileu.globo.com/Re-

vista/noticia/2015/03/dossie-energia-e-crise-

no-brasil.html>. Acesso em 20 de março de 2015.

[4] F. A. S. Marques, J. Móran e L. Abreu. “Impactos

da expansão da geração distribuída nos sistemas de

distribuição de energia elétrica”. Artigo publicado

em Campinas-SP: Unicamp-Universidade Estadual

de Campinas.

[5] G. Tackermann, and L. Soder, “Distributed Gener-

ation: A definition”, ELSEVIER Electric Power

Systems Research, Vol. 57, No.195-204, 2001.

[6] ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica,

“Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica

no Sistema Elétrico Nacional-PRODIST”. Disponí-

vel em: < http://www.aneel.gov.br/area.cfm?idA-

rea=82>. Acesso em 20 de abril de 2015.

59,8

59,9

60

60,1

60,2

15/abr 16/abr 17/abr 18/abr 19/abr 20/abr 21/abr 22/abr

Frequências médias[Hz]

59,8

59,9

60

60,1

60,2

15/abr 16/abr 17/abr 18/abr 19/abr 20/abr 21/abr 22/abr

Frequências mínimas[Hz]

12

[7] E. Malfa. “ABB on Sustainable Energy Markets.”

Università di Brescia, 2002

[8] E. Lora, E. Silva e J. Haddad. “Geração Distribuída:

Aspectos tecnológicos, ambientais e institucionais”.

Rio de Janeiro: Interciência, 2006.

[9] INEE – Instituto Nacional de Eficiência Energética.

“O que é Geração Distribuída”. Disponível

em: <http://www.inee.org.br/forum_ger_dis-

trib.asp?Cat=gd>. Acesso em 20 de abril de 2015.

[10] C. R. C. Rodriguez, “Mecanismos regulatórios, ta-

rifários e econômicos na geração distribuída: o caso

dos sistemas fotovoltaicos conectados à rede”, Dis-

sertação de Mestrado - UNICAMP, Campinas, SP,

Brasil, 2002.

[11] L. C. Martins. “Avaliação dos impactos da geração

distribuída para proteção do sistema elétrico”. Dis-

sertação de mestrado de Belo Horizonte: UFMG-

Universidade Federal de Minas Gerais, 2012.

[12] ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica,

“Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica

no Sistema Elétrico Nacional - PRODIST - Mó-

dulo 1: Introdução”. Revisão 7. Disponível

em:< http://www.aneel.gov.br/arquivos/PDF/PRO-

DIST%20-%20M%C3%B3dulo%201_Revi-

sao_7.pdf >. Acesso em 20 de abril de 2015.

[13] ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica,

“Procedimentos de Distribuição de Energia Elé-

trica no Sistema Elétrico Nacional- PRODIST-Mó-

dulo 3: Acesso ao sistema de distribuição”. Revi-

são 5. Disponível em:< http://www.aneel.gov.br/ar-

quivos/PDF/M%C3%B3dulo3_Revisao_5_Reti-

fica%C3%A7%C3%A3o_1.pdf>. Acesso em 20 de

abril de 2015.

[14] ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica,

“Informações técnicas: Legislação”. Disponí-

vel em: <http://www.aneel.gov.br/area.cfm?idA-

rea=50 >. Acesso em 20 de abril de 2015.

[15] ANEEL-Agência Nacional de Energia Elétrica,

“Resolução normativa nº 482, de 17 de abril de

2012”. Disponível em:

<http://www.aneel.gov.br/cedoc/ren2012482.pdf>.

Acesso em 20 de abril de 2015.

[16] ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica,

“Pergunta e respostas sobre a aplicação da Resolu-

ção normativa nº 482/2012” Disponível

em: <http://www.aneel.gov.br/arqui-

vos/pdf/faq_482_18-12-2012.pdf >. Acesso em 20

de abril de 2015.

[17] ELEKTRO, “Norma ND. 64: Conexão entre Micro-

geração Distribuída em Baixa Tensão e a Rede de

Distribuição da Elektro”. Disponível

em: <http://www.elektro.com.br/seu-negocio/nor-

mas-e-formularios>. Acesso em: 20 de março de

2015.

[18] CEMIG, “Norma ND-5_30: Requisitos para a co-

nexão de Acessantes ao Sistema de Distribuição

Cemig Conexão em Baixa Tensão”. Disponível em:

<http://www.cemig.com.br/pt-br/atendimento/Cli-

entes/Paginas/norma_tecnica.aspx>. Acesso em 25

de março de 2015.

[19] ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica,

“Nota técnica nº0017/2015-SRD/ANEEL”. 13 de

abril de 2015

[20] T. C. Oliveira; B. D. Bonatto; J. M. Carvalho Filho,

P. F. Ribeiro; I. Nunes; “Estudo da capacidade de

hospedagem de fontes de geração distribuída no sis-

tema elétrico de um campus universitário”. XV

CBQEE, 2015. Campina Grande-PR.

[21] Weather Underground. “Forecast for Itajubá”. Dis-

ponível em: << http://www.wun-

derground.com/personal-weather-station/dashbo-

ard?ID=IMINASGE10#his-

tory/s20 150419/e20150419/mdaily >> Acesso em

25 de maio de 2015.

BIOGRAFIA: Lilian Elaine Rosa

Nasceu em São José dos Campos

(SP), em 1992. Cursou Ensino Mé-

dio no Colégio Joseense em São

José dos Campos. Fez Iniciação Ci-

entífica no tema Segurança com

Eletricidade Aplicado ao Curso de

Engenharia Elétrica. É estagiária na distribuidora de

energia ELEKTRO – Eletricidade e Serviços S.A., em

Campinas-SP.