TELEMEDIÇÃO DE CLIENTES DO GRUPO B NO ÂMBITO DE …saturno.unifei.edu.br/bim/20160090.pdf ·...
Transcript of TELEMEDIÇÃO DE CLIENTES DO GRUPO B NO ÂMBITO DE …saturno.unifei.edu.br/bim/20160090.pdf ·...
1
TELEMEDIÇÃO DE CLIENTES DO GRUPO B NO ÂMBITO DE
CONCESSÃO DA COMPANHIA PAULISTA DE FORÇA E LUZ - CPFL
Felipe Ferreira da Silva Luz Pedro Hygor Bernardo de Souza
Orientador: Professor Roberto Akira Yamachita
Co-Orientador: Professor Maurilio Pereira Coutinho Instituto de Sistemas Elétricos e Energia (ISEE)
Resumo – Este artigo apresenta o desenvolvimento de
um sistema de telemedição de energia elétrica para
consumidores do grupo B, agregando funções de
gerenciamento pelo lado da demanda, execução de
serviços de corte e religa, além da possibilidade de
escolha de diferentes modelos tarifários, como por
exemplo, a tarifa branca, por parte dos consumidores.
O sistema é composto por medidores inteligentes
instalados nos próprios consumidores e inseridos na
tecnologia de rede de Radiofrequência-RF Mesh, que
por sua vez conta com concentradores, repetidores,
gestão de rede/Metering Data Collector (MDC), além
de ferramentas de contingência, desenvolvida pela
Companhia Paulista de Força e Luz (CPFL). Os
medidores analisados para implementação no projeto
são do tipo medidores inteligentes ou eletrônicos
implementados com placa de comunicação e relés de
corte e religa, os quais comunicam com o módulo
concentrador através da própria rede elétrica. Por
fim, as unidades remotas assumem o papel de
armazenar os dados gerados pelos medidores e
efetuar toda a interface entre estes equipamentos e o
software de controle da concessionária, onde é
realizado todo o controle do processo de maneira
remota, possibilitando uma maior eficiência
operacional.
Palavras-Chave: Corte e Religa Remoto, CPFL.
Telemedição do grupo B.
I – REFERENCIAL TEÓRICO
Com o aumento da crise energética global a cada
momento que passa, muitos direcionam a sua atenção
para uma maior produção de energia elétrica ou mesmo
como tornar sua geração mais eficiente. Porém,
paralelamente a estas questões, uma importante etapa
inserida no processo vem da utilização desta energia,
como potencializar e conscientizar o seu uso. Em meio a
este tópico, o programa de telemedição no grupo B surge
como uma ferramenta de grande potencial, uma vez que
permite à concessionária reduzir ou até mesmo eliminar
pontos de perda energética, além de possibilitar aos
consumidores acesso em tempo real ao seu próprio
consumo, de modo a garantir o autocontrole e tornar mais
consciente a utilização da energia.
O desenvolvimento do sistema a ser apresentado visa dar
continuidade aos resultados obtidos em projetos já
existentes e consolidados de telemedição de energia
elétrica para consumidores do grupo A, como por
exemplo, o programa Tauron, criado em 2010 com
participação das empresas McKinsey e CPFL, com o
propósito de implantá-los no grupo B. O programa
Tauron foi tomado como base de projeto, uma vez que
surgiu como exemplo de funcionalidade no quesito de
telemedição e atendimento de ocorrências de energia
elétrica para os consumidores do grupo A, além de
promover uma interface consumidor/concessionária
direta e eficiente, abordando três vertentes principais:
projeto de telemedição, operação & mobilidade e
automação de rede.
O programa Tauron corresponde a um sistema
automatizado de medição e faturamento, além de possuir
um sistema inteligente de gestão de força de trabalho e
gerenciamento de interrupções que visam à otimização
das equipes de campo em meio à utilização de
comunicação via dados para o despacho de ocorrências
em tempo real através de dispositivos móveis.
Em uma abordagem geral, muito se possui de concreto
para os consumidores de alta tensão [1], onde o sistema
de telemedição já está consolidado. Porém para o grupo
B, estudos de caso e a própria implantação ainda estão em
TRABALHO FINAL DE GRADUAÇÃO
OUTUBRO/2016
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ
ENGENHARIA ELÉTRICA
2
fase inicial de implementação, com equipamentos e
normas sendo regulamentadas.
II – INTRODUÇÃO
Com uma estrutura similar de projeto em relação ao
Tauron, para realizar a implantação da leitura remota aos
consumidores do grupo B foi necessária a adoção de um
método de comunicação bidirecional entre a
concessionária e a unidade consumidora, a qual foi
planejada com três módulos principais: a estação do
cliente, através do medidor inteligente com comunicação
via Network Interface Card (NIC), um módulo de
unidade remota, responsável por adquirir dados e enviar
comandos aos medidores ligados ao transformador
através de comunicação Power Line Communication
(PLC), além de adquirir dados do próprio transformador e
os enviar à concessionária e, por fim, um software de
supervisão e gerenciamento, instalado na concessionária.
Neste projeto também foi desenvolvido um sistema piloto
de corte e religa remoto de consumidores do grupo B com
irregularidades no pagamento das contas de energia
elétrica ou que solicitaram o serviço e apresentaram
justificativas plausíveis para tal. Como se trata de um
sistema automatizado pode-se apontar ganhos
significativos, tanto em tempo de operação quanto em
perdas do sistema de distribuição por inadimplência dos
operadores. Além disso, há de se economizar com
equipes de campo e suas peculiaridades, anteriormente
fundamentais.
Além deste sistema remoto de corte e religa, pode-se
ainda destacar quatro outras vertentes que são
explicitamente favorecidas com este novo sistema de
medição: eficiência operacional, proteção da receita,
centro de medição e qualidade para o cliente [1].
Neste primeiro item destacam-se pontos como a
otimização da frota, redução nos deslocamentos e a
qualidade no faturamento, os quais acarretam ganhos
monetários diretos à empresa de distribuição pelo simples
fato de que, com a redução do serviço de leitura, corte e
manutenção reduz-se os custos com as equipes de campo,
além de incorporar à receita, ganhos com a redução da
inadimplência e pontos anteriormente não
registrados/medidos.
Em “proteção da receita”, pode-se destacar um dos
maiores problemas enfrentados atualmente nos sistemas
de distribuição de energia: as perdas não técnicas. Neste
âmbito, com a implantação deste novo modelo de
telemedição, fraudes no sistema poderão ser facilmente
detectadas, uma vez haverá aumento na efetividade do
processo de inspeção devido ao monitoramento dos
transformadores e a detecção de sobrecarga nos mesmos.
Por fim, abordando “centro de medição” e “qualidade
para o cliente” alguns aspectos se destacam, dentre eles:
medição do consumo em tempo real, análise da curva de
carga dos clientes, histórico de consumo, automação da
leitura/validação de dados e a mais importante, maior
interatividade entre a empresa distribuidora e as unidades
consumidoras, fornecendo uma melhoria contínua no
fornecimento e consumo de energia elétrica.
Se por um lado este projeto de telemedição no grupo B é
inovador e apresenta inúmeros benefícios aos envolvidos,
por outro, alguns entraves surgem como grandes desafios
para a sua implantação. Neste âmbito, pode-se destacar o
fato de que medidores para realizar esta função
começaram a ser homologados pelo Instituto Nacional de
Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO)
recentemente e com isso a busca de alternativas viáveis
para realizar tal função cresce, fato este, que poderá ser
observado posteriormente neste artigo. Outra vertente
muito importante refere-se ao processo normativo, pois,
como se trata de programas em desenvolvimento no
Brasil muito pouco ainda se possui de concreto na área e
projetos pilotos são desenvolvidos, muitas vezes,
paralelamente à efetivação das normas que os regem.
III – MATERIAIS E MÉTODO
O projeto de telemedição do grupo B vislumbra um
alcance de 2 milhões de unidades consumidoras dentro de
um total de 7,5 milhões, sob concessão do grupo CPFL,
as quais se encontram divididas entre as três maiores
empresas do grupo: CPFL Paulista, CPFL Piratininga e
RGE.
A implantação desse projeto atende regiões com maior
densidade de carga seguindo as seguintes premissas:
-.Busca por áreas contíguas;
-.Maior facilidade para logística de substituição de
medidores;
-.Maior facilidade de implantação da rede de
comunicação;
-.Menor impacto devido à existência de dois modelos de
operação (regiões de telemedição e regiões de leitura
manual).
Após um estudo cauteloso para escolha dos municípios
seguindo os fatores supracitados chegou-se a escolha dos
municípios mostrados nas Figuras 1,2 e 3.
Fig.1 – Municípios previstos – CPFL Paulista.
3
Fig.2 – Municípios previstos – CPFL Piratininga.
Fig.3 – Municípios previstos - RGE.
Uma vez escolhidas as áreas que receberão o estudo, a
etapa seguinte abordou o levantamento das
funcionalidades requeridas para os medidores inteligentes
[1], afim de que atendam os requisitos técnicos exigidos
pela empresa. Porém, antes disso, faz-se necessário o
entendimento de medidor inteligente perante a concepção
da mesma. A Figura 4, mostra tal definição.
Fig.4 – Conceito de medidor inteligente.
III.1 – Requerimentos funcionais
Após adquirido o conceito de medidores inteligentes,
uma série de requerimentos foram levantados e separados
para que se chegasse a um medidor adequado para a
implementação no processo, como por exemplo: medição
de correntes/tensão por fase (A, B e C), registro
diferenciado em 4 postos horários programáveis,
indicadores de qualidade (conforme PRODIST – módulo
8), dentre outros. A Tabela 1, faz um levantamento destes
requisitos por área de interesse.
TABELA 1 – REQUISITOS NECESSÁRIOS
Requerimentos funcionais QTDA
Gerais 11
Condições Normativas/Legislação 16
Características técnicas 96
Comunicação 19
Recursos de medição e comandos 15
Análise de dados instantâneos e Geração
de alarmes e eventos
23
Diferenciais técnicos 9
Total 189
Após tentar atender ao máximo possível os requisitos
desejados, os fornecedores que ofereceram proposta
técnica foram: Eletra, Elster, Elo (recentemente adquirida
pela companhia Honeywell), Itron, Nansen, Siemens e
WEG.
III.2 – Arquitetura de comunicação
Atualmente a CPFL possui 4 meios de comunicação para
telemedição no grupo A: Links dedicados IP, General
Packet Radio Service (GPRS), Satélite e RF Mesh, sendo
esta última uma rede proprietária da concessionária e a
que atende o maior volume de medidores.
Visto a dominância da rede RF Mesh no âmbito de
concessão e sua consolidação no projeto Tauron,
acredita-se que esse meio de comunicação seja o mais
adequado para aplicações de Smart Grid, pois apresenta
benefícios para os consumidores, distribuidora, sociedade
e para o regulador. Os mesmos são mostrados na Tabela 2
abaixo.
TABELA 2 – BENEFÍCIOS REDE RF MESH
Distribuidora
Maior estabilidade de comunicação
Melhor gestão dos ativos de
medição e automação de rede
Informações em tempo real
Consumidores
Maior continuidade no fornecimento
Visão de futuro: integração entre
sistemas de medição e operação
Informações para gestão de consumo
Regulador
Viabilidade para implementar novos
regulamentos
Maior disponibilidade de
informações
Sociedade
Desenvolvimento de tecnologias e
sua cadeia produtiva
Possibilidade de Demand Response
Segurança do sistema elétrico
Integração de fontes alternativas
Redução de perdas não técnicas
Explorando um pouco mais, temos os seguintes
componentes utilizados nessa rede:
4
-.Access Points (AP’s)/Concentradores: ponto de
concentração e conexão backhaul/backbone;
-.Relay/Repetidor: repetidor de sinal de radiofrequência
para expansão da cobertura da rede;
-.Network Interface Card/Placa de comunicação:
interface com os medidores e repetição de sinal de
radiofrequência;
-.HeadEnd System: gestão de rede/MDC: sistema de
controle de rede e comunicação bidirecional com os
medidores;
-.Ferramentas de contingência: dispositivo de
comunicação local utilizado em caso de falha da
comunicação remota.
A Figura 5, a seguir, mostra tal arquitetura e seus
componentes.
Fig.5 – Arquitetura de comunicação – RF Mesh.
Para o projeto foram apresentadas 5 soluções. Sendo as
mesmas exibidas na Figura 6.
Fig.6 – Soluções propostas.
III.3 – Sistema de informática (Tecnologia da
Informação-TI) para Gestão de dados
Visto que em um primeiro momento o estudo contempla
a implementação de 2 milhões de medidores, mas que
posteriormente todos os 7,5 milhões estarão inseridos,
conclui-se claramente a necessidade de uma evolução no
sistema de informática presente. A Figura 7 mostra a
evolução desse sistema ao longo dos anos e uma projeção
para os próximos.
Fig.7 – Evolução do sistema de TI.
Abordando uma análise dos medidores, da arquitetura de
comunicação e do sistema de TI, verifica-se possibilidade
de evolução no processo e assim poder olhar a solução
como um todo, unindo todos esses aspectos.
A partir dessas premissas, o cronograma seguiu-se da
seguinte maneira: primeiramente, foram analisados os
aspectos regulatórios referentes aos medidores
inteligentes para o grupo B e posteriormente realizou-se
uma análise das soluções, desde a aquisição dos mesmos,
até a integração com o sistema de TI vigente.
III.4 – Barreiras regulatórias e sugestão de melhorias na
regulamentação
Como parte do projeto, também foi requerido um estudo
sobre a regulamentação que permeia o sistema de
medição para os consumidores do grupo B, a fim de
detectar possíveis barreiras e promover sugestão de
alterações para que a solução seja viabilizada.
A grande barreira encontrada em aspectos regulatórios foi
que as Unidades de Adição e Retirada (UAR’s) estão
representadas por atributos genéricos. A Figura 8 exibe o
que consta no site da Agência Nacional de Energia
Elétrica (ANEEL) [2].
Fig.8 – UAR’s – UC295.
Isso significa que um medidor inteligente possui mesma
UAR de um medidor eletrônico convencional, sendo que
possuem custos de aquisição diferenciados.
5
Outro empecilho se encontra na Resolução Normativa
(REN) 414/2010 da ANEEL [3]. A mesma precisará ser
aprimorada para mitigação das dificuldades a
disseminação da telemedição. Algumas reflexões técnico-
comerciais seguem:
-.Será preciso rediscutir alguns critérios de faturamento:
interpolação/estimação para falhas de leitura remota
(diária/horária) e critérios de faturamento para falhas
temporárias de comunicação. A Câmara
Comercializadora de Energia Elétrica (CCEE), possui
regras que poderiam ser aplicadas para consumidores
cativos telemedidos;
-.Ademais, é necessária a discussão dos procedimentos de
corta e religa, contemplando aspectos tais como:
possibilidade de corte por não comprovação de
pagamento até o dia anterior, alternativas de
comprovação de pagamento para inibir o processo de
corte automático, possibilidade de recorte por não
comprovação do pagamento, alternativas de comprovação
do pagamento após o corte que permita o religamento do
consumidor.
III.5 – Principais dificuldades já vivenciadas no projeto
do grupo A.
Para mitigação de possíveis erros, foram estudadas
algumas dificuldades enfrentadas no projeto Tauron que
se assemelham a telemedição do grupo B. São elas:
-.Sistemas de TI: integração avançada e robusta entre
vários sistemas, gestão de múltiplos fornecedores,
complexidade de regras de negócio/comerciais,
adequação dos processos, tropicalização de sistemas
internacionais, dificuldade de comunicação e
entendimento com fornecedores internacionais;
-.Gestão de ativos de medição: versão, firmware e
protocolos de medidores eletrônicos, novos dispositivos
como NIC, antenas, AP’s e relays;
-.Substituição dos medidores: atraso no fornecimento de
equipamentos importados, padrões de medição não
favorecem a radiofrequência, substituição de medidores
sem ferramenta de apoio, Unidades Consumidoras (UC)
de difícil acesso e localidade remotas;
-.Rede Mesh: design de rede RF com baixa precisão,
processo e manutenção de equipamentos importados.
III.6 – Dificuldades esperadas para o grupo B
Uma vez estudados os obstáculos que surgiram no grupo
A, tratou-se então as particularidades do grupo B,
discorridas abaixo.
-.Implantação e integração de sistemas de TI:
coexistência do antigo e do novo (leitura manual e
telemedição);
-.Substituição de medidores: padrões de instalação
antigos e inutilizáveis, produtividade nas substituições de
medidores, logística de fornecimento de equipamentos;
-.Dificuldades INMETRO: durante essa etapa do
processo, o INMETRO ainda não havia
regulamentado/liberado nenhum medidor inteligente no
mercado (atualmente o medidor WEG modelo SMW100
[4] monofásico, bifásico e trifásico foi aprovado pelas
portarias n° 586/2012, n° 587/2012 e n° 520/2014 [5],
sendo o único em tal situação). Mesmo com a certificação
dos medidores, seria necessária uma aprovação para que
possa ocorrer alteração nos softwares dos medidores;
-.Rede RF Mesh: utilização de conexão celular (3G, 4G)
nos concentradores.
Uma vez conhecidas as barreiras regulatórias e as
principais dificuldades que poderiam surgir durante o
processo, tomou-se a decisão de caminhar em duas
direções paralelamente: seguir com as especificações e
estudos referentes aos medidores inteligentes
propriamente ditos e sua solução completa incluindo as
soluções de comunicação e sistemas de informática
enquanto esperam a certificação; e a utilização de um
retrofit em medidores eletrônicos convencionais, uma vez
que dessa forma poderiam ser instalados em campo e as
funções de teleleitura, corte e religa, ou mesmo outras
poderiam ser estudadas sem o entrave do INMETRO,
pois o mesmo não possui nenhum regimento contra o
acoplamento de outros equipamentos aos medidores
eletrônicos convencionais.
III.7 – Solução com medidores inteligentes
Durante essa etapa do projeto a CPFL lançou uma
Request for Purposal (RFP) com o intuito de aprovação
de três soluções utilizando uma entre duas alternativas
possíveis como estratégia de contratação: a alternativa
End to End onde o fornecedor apresenta a solução
completa (medidores, comunicação e sistemas de TI) e a
alternativa segmentada. A Figura 9 apresenta essas
alternativas bem como os fabricantes em cada uma delas.
Fig.9 – Estratégia de contratação e proponentes
O macro cronograma para essa solução é revelado na
Figura 10.
6
Fig.10 – Macro cronograma Smart Meters
III.8 – Solução com medidores eletrônicos convencionais
Essa etapa consiste na utilização de um retrofit sobre um
medidor eletrônico convencional afim de se estudar o
impacto da implantação da medição inteligente no grupo
B. Sabendo que tal medidor não possui as funções de
comunicação e corte e religa, a solução encontrada foi a
adição de um berço ao medidor, o qual contém o NIC e
uma bateria. A Figura 11 exibe o medidor convencional
com o berço (Smart base).
Fig.11 – Medidor eletrônico convencional com berço
A representante da empresa britânica Cyan Technology,
Nobre de La Torre apresentou uma proposta técnica-
comercial fornecendo o módulo de leitura (utilizando RF
Mesh) e função corte e religa. A empresa utiliza uma
infra de rede baseada em RF Mesh Cylec utilizando um
concentrador de dados desenvolvido pela própria
empresa, módulos de rádio RF Mesh aplicado para leitura
de um medidor (NABY01) isoladamente, módulos de
rádio para leitura de até 8 medidores (NABY08),
módulos de rádio RF Mesh com corte e religa remoto e
sensor anti-fraude para leitura de um medidor
isoladamente (YPYMA), além de extensores corte e
religa (EXTNABYC) para o NABY01 e NABY08.
A CPFL decidiu então dar início a uma Prova de
Conceito (PoC), onde os principais intuitos para
avaliação foram:
-.Homologar aspectos construtivos dos equipamentos;
-.Homologar aspectos funcionais dos equipamentos;
-.Homologar tecnologia de rádio, disponibilidade e
eficiência;
-.Avaliar processo de instalação em campo;
-.Avaliar processos operacionais (Leitura remota
automática, corte e religamento remoto, análise de perdas
e suspeitas de fraude).
Tal PoC foi divida em quatro projetos:
-.Projeto 1 – Condomínio localizado na cidade de
Pedreira – SP: possui 92 UC’s, utilização de retrofit com
leitura em medição agrupada (NABY08);
-.Projeto 2 – Bairro Miguel Martini, localizado na cidade
de Jaguariuna - SP: possui 50 UC’s, retrofit com leitura,
corte/religa e fraude em medição individual (YPYMA);
-.Projeto 3 – Bairro Roseira de Cima, localizado na
cidade de Jaguariúna - SP: possui 24 UC’s, retrofit com
leitura, corte/religa e fraude em medição individual
(YPYMA);
-.Projeto 4 – Residencial, localizado na cidade de
Jaguariúna - SP: possui 343 UC’s, retrofit com leitura
corte/religa e fraude em medição agrupada (NABY08 +
EXTNABYC).
O macro cronograma é mostrado na Figura 12.
Fig.12 – Estratégia de contratação e proponentes
IV – RESULTADOS
O projeto de telemedição do grupo B continua em
andamento e serão exibidos os resultados alcançados até
o momento. Os mesmos serão apresentados nas duas
frentes discutidas na sessão anterior, solução com
medidores inteligentes e solução com retrofit em
medidores eletrônicos convencionais.
IV.1 – Medidores Inteligentes (Smart Meters)
Essa vertente do processo se encontra em etapa de
homologação. A CPFL lançou uma RFP, onde alguns
consumidores declinaram e outros não cumpriram os
requisitos básicos para dar continuidade a etapa de
homologação.
Na alternativa End to End, os fornecedores Elster, Sensus
e Ericcson foram excluídos do processo por um dos
fatores acima mencionados.
7
Na alternativa segmentada apenas o fabricante ELO não
seguiu no processo.
Dando continuidade ao projeto, para constatar qual das
alternativas seria a mais atrativa/eficaz, um levantamento
de custos foi realizado e devidamente analisado. Porém,
os resultados monetários não puderam ser explicitados no
artigo uma vez que são dados confidenciais da empresa
CPFL.
Após tal análise, chegou-se então à conclusão que a
modalidade segmentada apresenta maior vantagem frente
a End to End, devido aos seguintes fatores:
Vantagens comerciais:
-.Menor custo global na avaliação inicial;
-.Maior competitividade na contratação dos medidores
inteligentes;
-.Substituição dos medidores.
Vantagens técnicas:
-.Compatibilidade com a rede RF Mesh já utilizada no
grupo A;
-.Tecnologias (Metering Data Management-MDM e RF
Mesh) já conhecidas;
-.Esforço operacional compartilhado entre grupo A e
grupo B.
Os próximos passos serão:
-.Abrir nova RFP para medidores;
-.Usar a Construção e Manutenção de Linhas e Redes
(CCM) para o serviço de substituição de medidores;
-.Definir escopo da solução TI (MDM ou Advanced
Metering Infrastructure-AMI/SAP) e negociar a solução.
Porém, como recentemente o grupo CPFL foi vendido a
empresa chinesa State Grid Corporation of China, o
projeto, que anteriormente estava em desenvolvimento,
atualmente se encontra congelado, sem data prévia para
restabelecimento de atividades.
IV.2 – Retrofit em medidores eletrônicos convencionais
Antes de ir a campo para execução dos projetos 1,2,3 e 4
a solução da Nobre de La Torre foi estudada e testada
internamente no laboratório de Smart Grid da CPFL. O
painel de teste com os medidores é exibido na Figura 13.
Fig.13 – Painel com medidores para teste. Solução
Nobre de la Torre.
Afim de se testar a solução, uma série de avaliações
foram feitas em relação ao hardware e ao software
implementados.
As avaliações de hardware levaram em conta as
dimensões dos equipamentos (NABY, DCU, YPYMA,
EXTNABYC), o cabeamento e as identificações elétricas
adequadas. O cabeamento que liga o medidor ao extensor
é mostrado na Figura 14.
Fig.14 – Conexão entre medidor e extensor do NABY.
Como resultado para as avaliações de hardware o
resultado foi considerado como aprovado, porém com
ressalvas. Segundo o corpo técnico o manuseio dos
equipamentos, formas de fixação e conexões não são
triviais.
8
Em se tratando de software foram executados testes de
leitura, comunicação e corte e religa.
Para o teste de leitura fez-se uma verificação entre o que
o software AMI estava exibindo e o que de fato estava no
display do medidor. Os resultados foram idênticos. As
Figuras 15 e 16 revelam os mesmos.
Fig.15 – Display dos medidores
Fig.16 – Resultado do AMI
Para os testes de comunicação foram simuladas duas
situações: a primeira com o NABY bem próximo ao
concentrador de dados (Data Concentrator Unity - DCU)
e a segunda com os dois equipamentos afastados. A
Figura 17 mostra a distância utilizada para o teste entre os
mesmos.
Fig.17 – Distância entre DCU e NABY
Os testes de corte e religa seguiram quatro premissas
básicas: efetividade do corte e religa, tempo de corte,
tempo de religa, impossibilidade de religa com tensão a
revelia.
O teste de software foi aprovado com ressalvas, pois o
software AMI apresenta certa lentidão, a interface com o
usuário não é amigável como se observa na Figura 14 e
os cortes e religas demoram mais de dois minutos para
acontecer, além do status do relé (aberto/fechado) não ser
exibido no AMI.
Após a etapa de testes em laboratório ser concluída, o
processo seguiu para a implantação em campo, visando a
execução dos projetos.
Os projetos 1,2,3 já foram implantados e o projeto 4 está
em andamento. Como resultado tem-se corte e
religamentos feitos diariamente, foi validada a leitura
remota com a leitura em campo e o software AMI
apresenta 100% de sucesso de leituras diárias para os
pontos já instalados.
Resultados para o Projeto 1 – Condomínio localizado na
cidade de Pedreira - SP:
-.Instalado 100% do planejado;
-.20 NABY08, 2 YPYMA’s e 1 DCU;
-.98 medidores;
-.Comissionamento finalizado em 09/02/2016;
-.Tempo médio de instalação com substituição do
medidor: 8 minutos.
Resultados para o Projeto 2 - Bairro Miguel Martini,
localizado na cidade de Jaguariuna - SP:
-.46 YPYMA’s e 2 DCU’s;
-.Faltam instalar 4 YPYMA’s;
-.Comissionamento finalizado em 09/02/2016;
-.Tempo médio de instalação com substituição do
medidor: 8 minutos.
9
Resultados para o Projeto 3 - Bairro Roseira de Cima,
localizado na cidade de Jaguariúna - SP:
-.16 YPYMA e 1 DCU;
-.Faltam instalar 9 YPYMA’s;
-.Comissionamento finalizado em 09/02/2016;
-.Tempo médio de instalação com substituição do
medidor: 16 minutos.
Os resultados de uma das leituras bem como a IHM do
AMI são expostos na Figura 18.
Fig.18 – Resultados das leituras.
As próximas etapas são o término da instalação do
projeto 4 que uma vez finalizado, dará início a uma
segunda prova de conceito utilizando medição de balanço
para detecção de perdas não técnicas.
Com o projeto de telemedição do grupo B, uma série de
potenciais benefícios podem ser levantados. Ao todo
foram levantados mais de 70, divididos entre
quantificados e não quantificados, sendo exemplificados
alguns deles na Tabela 3.
TABELA 3 – BENEFÍCIOS DA TELEMEDIÇÃO DO GRUPO B
Quantificados Não quantificados
Redução dos serviços de
leitura
Eliminação dos erros de
leitura
Redução dos serviços de
corte e religa
Faturamento no mês
civil
Desligamento solicitado
pelo cliente
Redução de
inadimplência
Eficiência no combate a
fraudes
Eficiência na gestão de
ativos
Redução de custos com
inspeções
Monitoramento do
fornecimento
Redução de custos com
call center
Redução de acidentes
Redução de deslocamentos
improcedentes
Planejamento
Energético
Diminuição no impacto na
leitura de Tarifa Branca e
Micro Geração
Melhoria no fluxo de
caixa
Tomando-se o processo de corte e religa como exemplo e
considerando a premissa de que em 90% dos cortes é
solicitado um religamento, temos o seguinte resultado
expressado na Tabela 4.
TABELA 4 – BENEFÍCIOS DA TELEMEDIÇÃO DO GRUPO B
CPFL Paulista Ocorrências
Total de Clientes 4.000.000
Total de cortes ao ano 162.000
Total de religa ao ano 145.800
Clientes nos Municípios
do projeto 1.070.570
% Clientes do projeto 27%
Total de cortes evitados
ao ano 43.358
Total de religas evitado
ao ano 39.022
Com a quantificação dos benefícios chegou-se a um
resultado financeiro com VPL de aproximadamente R$
80MM. A seguir serão apresentados os benefícios
relacionados à leitura, corte e religa e perdas não técnicas
como exemplos.
IV.3 – Benefícios relacionados à leitura
A CPFL possui em seu contexto atual 1.620
colaboradores na atividade (terceiro + próprio), com um
índice de 85 acidentes/ano (72% de afastamento) e 780
mil leituras/ano não realizadas devido à restrição de
acesso. Além do fato dos erros de digitação e qualidade
de leitura. Com a consolidação do projeto haverá uma
redução no quadro próprio da empresa, terceiro e
veículos, redução de acidente com quadro próprio e
terceiros, eliminação da gestão de leituras, erros de
digitação, redução de estimativa para faturamento e
menor impacto operacional para Tarifa Branca e Micro
Geração.
IV.4 – Benefícios relacionados ao corte e religa
São realizados 600 mil/ano cortes em média, acarretando
em um custo de R$ 12 MM. Com a telemedição
implantada ocorrerá uma redução de quadro próprio,
terceiro e veículos, redução de acidentes com quadro
próprio e terceiros, eliminação das ordens de suspensão
não executadas, diminuição de custo de logística de
medidor retirado e religado, aumento na recuperação de
contas entre mudanças de clientes, redução no esforço
para processar receita não contabilizada, aumento na
receita pela diminuição do tempo de cliente desligado,
etc.
IV.5 – Benefícios relacionados as perdas não técnicas
Quadro atual com 500GWh não faturados por perdas não
técnicas. Os benefícios adquiridos com o sucesso do
projeto serão: aumento na efetividade do processo de
10
inspeção, incremento de receita pela diminuição do não
faturado, recuperação do não faturado dos últimos meses,
monitoramento dos transformadores e detecção de
sobrecarga.
V. CONCLUSÃO
Após todos os benefícios levantados, pode-se afirmar,
com certeza, que a implantação da telemedição para os
consumidores do grupo B surge como como uma etapa
importante do processo de desenvolvimento do país no
que diz respeito ao processamento de informação e
comunicação de dados, mas que também pode ter papel
fundamental na conscientização dos consumidores
fazendo referência ao próprio consumo de energia
elétrica.
Em meio aos resultados obtidos tanto em testes, quanto
em campo, é legítimo afirmar que os mesmos foram de
maneira geral satisfatórios. Porém é certo que este novo
modelo de medição e faturamento de energia elétrica é
novo e tem muito potencial para crescimento,
principalmente quando se trata de equipamentos e
tecnologias para tal.
Por fim, pode-se concluir que, futuramente, ao ser
consolidado telemedição para consumidores do grupo B
no país, muito se tem a ganhar, tanto do ponto de vista
das concessionárias quanto da própria sociedade, em
outras palavras, o maior beneficiado por projetos
grandiosos e tecnológicos com este é o Brasil como um
todo.
VI. AGRADECIMENTOS
Agradecemos ao engenheiro especialista em medição e
Smart Grid da CPFL Eduardo Caldas Cardoso pela
disponibilidade de informações, prestatividade e
prontidão em nos ajudar. Agradecemos as nossas famílias
pelo apoio incondicional e a Deus, pois sem ele nada
disso seria possível.
REFERÊNCIAS
[1] R. Dhar, “PESBA: A real time billing smart meter
architecture”, Ed. Scholars’ Press, 2015.
[2].Agência Nacional de Energia Elétrica, “Relatório de
análise das contribuições enviadas à audiência pública
nº002/2009”.
Disponível em:
www.aneel.gov.br/aplicacoes/audiencia/arquivo/2009/00
2/resultado/relatorio-análise_contribuicoes-ap-
002_2009_v4_25052009.pdf.
Acesso em 10 de setembro de 2016.
[3] Agência Nacional de Energia Elétrica, “Resolução
Normativa nº. 414, de 9 de setembro de 2010”.
Disponível em: www.aneel.gov.br/cedoc/ren2010414.pdf.
Acesso em 20 de agosto de 2016.
[4] WEG S.A., “SWN – Smart Meter WEG - Manual do
Usuário”.
Disponível em:
www.ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-medidores-
inteligentes-de-energia-smw-manual-do-usuario-
10004264978-manual-portugues-br.pdf
Acesso em 30 de setembro de 2016.
[5] WEG S.A., “WEG tem o primeiro medidor de energia
do Brasil certificado pelo Inmetro”.
Disponível em:
www.weg.net.br/media-center/noticias/produtos-e-
solucoes.pdf.
Acesso em 10 de setembro de 2016.
[6].As imagens utilizadas no artigo foram
disponibilizadas pela gerência de Smart Grid da
Companhia Paulista de Luz e Força - CPLF
BIOGRAFIA:
Felipe Ferreira da Silva Luz
Nasceu em Maria da Fé (MG), em
1993. Ingressou na UNIFEI em 2011,
onde fez parte do Programa de
Educação Tutorial (PET Ambiental) e
do programa Ciências sem Fronteiras,
onde residiu por um ano e quatro
meses nas cidades de Flagstaff-AZ e
Santa Bárbara-CA nos Estados Unidos, complementando
sua graduação pela Northern Arizona University e
University of Califórnia Santa Barbara. Realizou estágio
na ENGIE Brasil Energia, em Florianópolis-SC.
Pedro Hygor Bernardo de Souza
Nasceu em Maria da Fé (MG), em
1992. Ingressou na UNIFEI em 2011,
onde fez parte do Programa de
Educação Tutorial (PET Elétrica) e
do programa Ciências sem Fronteiras,
onde residiu por um ano em
Londres/Reino Unido
complementando sua graduação pela London South Bank
University. Realizou estágio na Companhia Paulista de
Força e Luz – CPFL.