No ONS a cadeia de estudos de Planejamento Elétrico do Sistema Interligado Nacional (SIN) é um processo composto por quatro estudos. Dois deles, de médio prazo, são consubstanciados pelo Planejamento Elétrico de Médio Prazo do SIN PAR/PEL compondo uma visão no horizonte de cinco anos à frente, a partir de janeiro do ano subsequente a sua edição. O de curto prazo é consubstanciado pelos estudos de Diretrizes para Operação Elétrica de Curto prazo. Este trabalho apresenta o estudo de Diretrizes para Operação Elétrica de Curto prazo, cujo relatório é subdividido em volumes. Este Volume 02, Interligação Sul-Sudeste, apresenta os principais aspectos do desempenho da interligação regional entre os subsistemas Sul e Sudeste/CentroOeste.

Interligação Sul e Sudeste/Centro-Oeste

2.1 Influência do Multi-Infeed e Apresentação dos fenômenos

Falhas de comutação são um fenômeno intrínseco à tecnologia de sistemas HVDC baseados em tiristores (LCC – “Line Commutated Converters”), que ocorre principalmente durante curtos-circuitos no sistema CA, provocando afundamentos e distorções nas formas de onda das tensões nos terminais inversores, e consequentemente, alterando as condições necessárias para a comutação entre as válvulas responsáveis pelo processo de comutação. Nesta condição, algumas válvulas dentro de uma ponte de 12 pulsos irão conduzir fora do padrão normal, resultando em um curto-circuito no lado CC do terminal inversor. Este curto-circuito provoca um desacoplamento temporário entre o lado CC e o sistema CA receptor, sendo sentido pelo sistema CA como uma interrupção transitória no fornecimento de potência. A ocorrência de curtos-circuitos em regiões onde existem vários inversores pode provocar falhas de comutação simultâneas em todos os bipolos de corrente contínua, caracterizando o fenômeno de Multi-Infeed. No caso do SIN, notadamente na região Sudeste, este fenômeno é verificado nos elos CC de Foz do Iguaçu – Ibiúna, Coletora Porto Velho – Araraquara 2, Xingu – Estreito e Xingu – Terminal Rio. A interrupção transitória de potência no SIN pode atingir um total igual a potência que fluía pelos Elos CC no instante anterior ao defeito. Este déficit de potência provoca uma resposta dinâmica no sistema que, sob determinadas condições, pode causar instabilidade no SIN, com risco de colapso de tensão e abertura das interligações entre as regiões Sul e Sudeste ou Norte e Sudeste. As regiões mais afetadas são o tronco de 765 kV e a região metropolitana de São Paulo. A partir da metodologia, detalhada no próximo item, para avaliação, identificação e reprodução de falhas de comutação, foi confirmada a severidade de algumas faltas, sendo identificada a possibilidade de colapso de tensão e/ou instabilidade angular após a ocorrência de falhas de comutação simultâneas nos elos CC. Em casos instáveis, após a perturbação, o sistema CA não é capaz de fornecer aos sistemas HVDC o suporte de tensão necessário para que eles recuperem a potência originalmente transmitida. Os fatores primordiais para a ocorrência destes colapsos nos fluxos nos elos CC são: o patamar de carga do SIN, sobretudo na região metropolitana de São Paulo, os intercâmbios regionais e os níveis de potência de curto-circuito nas barras inversoras. ONS RT-ONS DPL 0006/2026 - DIRETRIZES PARA OPERAÇÃO ELÉTRICA - VOLUME 02 - INTERLIGAÇÃO SUL/SUDESTE 11 / 82 As medidas apresentadas neste relatório estabelecem condições mínimas para garantir a segurança sistêmica frente a este cenário com múltiplas alimentações CC (“Multi-Infeed”), como mostrado a seguir. 2.1.2 Metodologia Como os programas computacionais ANATEM e ORGANON são ferramentas de estabilidade eletromecânica à frequência fundamental, não são capazes de detectar com precisão a ocorrência de falhas de comutação. Neste contexto, a metodologia adotada nos estudos de planejamento da operação elétrica consiste em transpor o impacto das falhas de comutação, após avaliações em uma ferramenta de transitórios eletromagnéticos, para o ANATEM e o ORGANON. Programas de transitórios eletromagnéticos possuem uma modelagem trifásica da rede, com representação dos transitórios elétricos das redes CA e CC e de harmônicos, além de representar detalhadamente os controles de disparo das válvulas dos conversores dos sistemas HVDC. Isso garante uma boa precisão na detecção e determinação da duração das falhas de comutação de todos os inversores para uma determinada perturbação. Desta forma, para tal análise, as simulações foram realizadas com o programa PSCAD utilizando um equivalente dinâmico detalhado do SIN que possui a representação de todos os elos de corrente contínua em operação.

As transposições das falhas de comutação observadas no programa PSCAD para o ANATEM e o ORGANON são feitas através de comandos que forçam a aplicação da falha de comutação e a removem também após duração pré-estabelecida, indicada pelos estudos em PSCAD supracitados. Em outras palavras, as ferramentas de estabilidade eletromecânica forçam uma condição de tensão CC nula (curto-circuito no lado CC) no terminal inversor durante o intervalo de tempo definido por estas variáveis. Os instantes nos quais os comandos APFC e RMFC são aplicados estão relacionados com o parâmetro TVZM obtido no PSCAD conforme mostrado abaixo: ▪ APFC = T0 ▪ RMFC = T0 + TVZM onde T0 é o instante de aplicação da falta CA. Esta metodologia possibilita avaliar o efeito das falhas de comutação verificadas no PSCAD no desempenho dinâmico do SIN utilizando tanto o ANATEM, quanto o ORGANON, que representam a rede elétrica de forma expandida e mais adequada para estudos de estabilidade eletromecânica de sistemas interligados de grande porte.

Operação com apenas 4 UGs em operação na UHE Itaipu 60 Hz Em períodos de condições eletroenergéticas adversas no SIN, pode ser necessário a operação da UHE Itaipu Binacional com reduzidas vazões, culminando no aumento de queda bruta na UHE e o consequente aumento da geração mínima por unidade geradora. Em determinadas condições, podem ser solicitados despachos de geração na UHE Itaipu 60 Hz que impossibilitam a operação desta UHE com pelo menos 5 máquinas no setor em 60 Hz. No entanto, Itaipu Binacional manifestou preocupações quanto ao risco de autoexcitação na condição operativa de poucas unidades geradoras sincronizadas. Assim, foi avaliado o desempenho elétrico do SIN com apenas 4 UGs em operação na UHE Itaipu 60 Hz, e com um circuito de 765 kV entre Foz do Iguaçu e Ivaiporã desligado. De forma a refletir a condição operativa em tempo real para cenários com baixa geração na UHE Itaipu 60 Hz, nos estudos realizados considerou-se um circuito da LT 765 kV Foz do Iguaçu – Ivaiporã desligado, caso a usina esteja operando com 4 ou 5 unidades geradoras. Nesse sentido, os limites de RSUL e FBTA apresentados neste relatório já consideram um circuito da LT 765 kV Foz do Iguaçu – Ivaiporã desligado para geração na UHE Itaipu 60 Hz igual ou inferior a 3.200 MW. Já em cenários de RSE, os limites de RSE devem considerar a penalização apresentada na Tabela 2-20

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Limite de Recebimento pelo Sudeste (RSE)

O desempenho do SIN para contingências na interligação Sul/Sudeste e no sistema de escoamento da energia gerada na UHE Itaipu 60 Hz é influenciado pelo despacho nos elos de corrente contínua de Furnas, do Madeira e de Xingu, e tem como contingências limitantes as seguintes contingências:

• Perda dupla da LT 525 kV Foz do Iguaçu – Guaíra; • Perda simples da LT 525 kV Foz do Iguaçu – Cascavel do Oeste; • Perda dupla da LT 765 kV Itaberá – Tijuco Preto;

Bloqueio de um dos bipolos de Xingu, com cortes de geração pela lógica 3 do SEP de Xingu de até 2.160 MW. A observância dos limites de RSE evita riscos de perda de sincronismo entre o Sul e o Sudeste/Centro-Oeste.