Em 2011, o ONS obteve significativos avanços no aperfeiçoamento da modelagem computacional utilizada no planejamento e programação da operação energética, contando com parcerias estabelecidas em convênios com diversas universidades nacionais e estrangeiras.

Neste contexto, destaca-se a realização em maio de um workshop sobre análise multicritério para apoio à decisão e suas aplicações no setor elétrico brasileiro, com a participação da Universidade de Coimbra.

No âmbito do convênio com a Universidade da Georgia, dos Estados Unidos, que visa a investigar e propor aperfeiçoamentos no uso do algoritmo de programação dinâmica dual estocástica (PDDE) utilizado para resolver o problema de planejamento da operação, a análise da estratégia de solução numérica resultou na proposta de avanços que podem trazer uma redução para até 1/7 do tempo no esforço computacional exigido para solução do problema da otimização energética, sem perda de precisão.

Ainda neste convênio, no campo metodológico, foi desenvolvida uma proposta de abordagem mais robusta para representação da aversão a risco, por meio da minimização de uma combinação linear do custo esperado de operação, conforme atual premissa do modelo, com o custo representativo de cenários críticos, consistindo em alternativa para as abordagens já utilizadas no planejamento e programação da operação para segurança energética, que são a curva de aversão a risco e os Procedimentos Operativos de Curto Prazo.

O ONS também acompanhou as cinco linhas de pesquisa desenvolvidas por universidades para o aperfeiçoamento da modelagem utilizada no planejamento da operação energética, em atendimento a uma chamada pública da ANEEL para orientar a utilização de parte dos recursos de P&D que são recolhidos dos consumidores de energia elétrica.

Foi incorporado ao processo de programação da operação hidráulica para controle de cheias o sistema Hydroexpert, cuja aplicação aos reservatórios da bacia do rio Paraná foi coordenada pelo ONS, em apoio à definição da operação hidráulica durante a cheia ocorrida nesta bacia no mês de março. Foi também iniciado o projeto de aprimoramento do Hydroexpert para sua aplicação à bacia do rio Iguaçu.

Na área de controle de cheias, foi desenvolvido um aprimoramento do modelo OPCHEN, com a implantação da alternativa de recuperação dos armazenamentos ao final do período úmido, com base na previsão hidrometeorológica, sem prejuízo para a proteção contra cheias e com ganhos para o atendimento energético.

Na área de previsão hidrometeorológica, foram concluídos os estudos de aplicação e testes com modelagem chuva-vazão nas bacias dos rios São Francisco e Grande. Na bacia do rio São Francisco, no trecho incremental entre as usinas de Três Marias e Sobradinho, o modelo empregado foi o NEUROSF, submetido à ANEEL no final do ano para a autorização de seu uso no PMO. Na bacia do rio Grande, nos trechos incrementais às usinas de Marimbondo e Água Vermelha, foi expandida a aplicação do modelo SMAP, já implantado para a previsão de vazões nas usinas localizadas no trecho de montante dessa bacia. Foi também iniciado o estudo de aplicação do modelo SMAP para a bacia do rio Paranaíba, a montante da usina de Itumbiara.

Destaca-se também o início de um projeto de avaliação de novas alternativas para a previsão meteorológica, as quais compreendem uma nova parametrização do modelo ETA, atualmente em uso no processo de previsão de vazões para o PMO, e o novo modelo BRAMS, que dispõe de uma caracterização do tipo e uso do solo adaptado às condições do Brasil.

Como parte das ações necessárias para disponibilização de recursos para a gestão de segurança eletroenergética, o ONS deu continuidade à ação estratégica de implantação do Organon como uma ferramenta de avaliação da segurança da operação do SIN. Em 2011, foram revistos modelos e adicionadas melhorias neste programa, com foco especial na utilização de Sistemas Especiais de Proteção nas simulações eletromecânicas para avaliação do uso do Organon na monitoração dos limites de recebimento pela região Sudeste/Geração através do tronco de Itaipu 60 Hz.

O Manual do Usuário do programa Organon foi revisado, assim como o banco de dados de modelos de componentes para simulações eletromecânicas, o que resultou em resultados compatíveis com as demais ferramentas de simulação utilizadas no planejamento e programação da operação. Foi demonstrado que a versão atual do programa já permite a correta representação dos Sistemas Especiais de Proteção nas simulações eletromecânicas.

A utilização do programa Organon nos processos de planejamento para o cálculo dos limites envolvendo a geração de Itaipu em 60 Hz e o recebimento da região Sudeste mostrou-se bastante vantajosa, reduzindo o tempo de análise e possibilitando a exploração de um maior número de cenários energéticos, incluindo mesmo aqueles de menor probabilidade de ocorrência. Os resultados indicaram que a região de segurança desenvolvida para cálculo do recebimento Sudeste, em função da geração da usina de Itaipu 60 Hz, foi compatível com os resultados obtidos nos processos de planejamento da operação, comprovando a suficiência da representação da rede de supervisão para estudos envolvendo a interligação Sul-Sudeste.

A viabilidade da funcionalidade de monitoração da região de segurança em dispositivos portáteis com recursos de acesso à internet foi demonstrada através de protótipo.

Como ação complementar à implantação do programa Organon foi desenvolvido um amplo programa de treinamento interno cuja continuidade está prevista para 2012, incluindo agentes potencialmente interessados na utilização do programa.

Ao longo de 2011, foram executadas atividades programadas na implantação do Simulador RTDS (Real Time Digital Simulator) para suporte à operação do sistema de transmissão das usinas do rio Madeira. Foi definida uma equipe de dois engenheiros, responsável pela implantação e operação do simulador em tempo real, e adaptação e aprimoramento da infraestrutura de software para suporte às atividades do simulador e estudos off-line.

Foram realizadas visitas à ABB em Ludvika, na Suécia, para o treinamento nas rotinas de configuração e teste dos cubículos-réplica dos conversores back to back, fabricados pela ABB, assim como o acompanhamento de simulações com o RTDS associadas ao ajuste dos parâmetros dos referidos controladores. Também foram realizadas visitas técnicas aos principais fornecedores dos simuladores de sistemas de potência em escala de tempo real e simulador off-line aplicado a estudos elétricos de elos de corrente contínua no Canadá.