Projeto Nêmesis: Desconexão em cascata de geração distribuída por falhas na coordenação de proteção entre a ERAC e as unidades geradoras.

A transformação estrutural dos sistemas elétricos de potência, impulsionada pela crescente inserção de fontes renováveis variáveis e geração distribuída (GD), tem modificado profundamente o comportamento dinâmico dos sistemas interligados. Em especial, o acoplamento direto de geradores distribuídos nas redes de média tensão (ERAC) introduz novos desafios operacionais e de proteção, sobretudo no que se refere à coordenação entre os dispositivos de proteção locais das GDs e os esquemas sistêmicos, como o Esquema Regional de Alívio de Carga (ERAC). Um dos fenômenos mais críticos nesse cenário é a desconexão em cascata de GDs, que ocorre quando grandes perturbações no sistema de transmissão — como a perda súbita de blocos de geração síncrona — induzem variações transitórias de frequência e tensão que são interpretadas erroneamente pelas proteções locais das GDs, resultando em sua atuação indevida e retirada precoce do sistema. Essa desconexão agrava o desbalanço entre carga e geração, intensificando a resposta do ERAC e podendo, em cenários extremos, levar à instabilidade de frequência, colapsos de tensão ou até mesmo ao blecaute do sistema. A falta de coordenação entre as proteções baseadas em frequência e tensão das GDs e as proteções do ERAC é apontada como a principal causa dessas desconexões não intencionais, e se agrava com o aumento da complexidade topológica e da variabilidade operacional dos sistemas modernos, que operam com múltiplos tipos de geração, diferentes níveis de despacho e alto grau de incerteza na carga. O Projeto Nêmesis tem como objetivo central investigar e mitigar os riscos operacionais associados a esse tipo de desconexão, propondo uma metodologia de análise probabilística e de ajuste coordenado das proteções. A abordagem se baseia em duas frentes principais: 1. Avaliação do risco probabilístico de desconexão em cascata, por meio de simulações estocásticas com o método de Monte Carlo, contemplando diferentes cenários operativos, perfis de carga, topologias de rede, modelos de GD e eventos de contingência típicos do sistema interligado nacional (SIN); 2. Desenvolvimento de uma metodologia de ajuste coordenado entre as proteções das GDs e os estágios do ERAC, com base em simulações dinâmicas eletromecânicas de sistemas de potência, levando em consideração a localização dos geradores na rede, os tipos de relés empregados (ANSI 81U/O, 81R, 27/59, 78V), e os requisitos mínimos de suportabilidade exigidos pelas normativas técnicas (ex: PRODIST, REN ANEEL 1.059/2023). Como ferramenta de suporte, o projeto propõe o desenvolvimento de algoritmos de geração automática de cenários operativos e de separação entre casos críticos e não críticos, com base na atuação dos estágios do ERAC frente à desconexão das GDs. Espera-se, ao final do projeto, entregar um protótipo de software que automatize esse processo de avaliação e ajuste, com potencial de aplicação prática por agentes de planejamento e operação do setor elétrico, bem como por concessionárias de distribuição com alta penetração de MMGD. Os resultados previstos incluem a identificação de zonas operativas vulneráveis, faixas seguras de ajustes das proteções, e recomendações técnicas que conciliem a detecção confiável de ilhamento com a evitação de atuações indevidas em eventos sistêmicos. Com isso, o Projeto Nêmesis pretende contribuir para o aumento da resiliência dos sistemas de potência frente à integração crescente de recursos energéticos distribuídos, promovendo maior seletividade, continuidade e segurança na operação do SIN.Adicionalmente, esta proposta estabelece vínculos diretos com pelo menos três metas globais, dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da Agenda 2030, sendo elas: • ODS 7 – Energia Limpa e Acessível, ao contribuir para a integração segura e eficiente de geração distribuída renovável nos sistemas de distribuição; • ODS 9 – Indústria, Inovação e Infraestrutura, ao propor soluções técnicas inovadoras para o aprimoramento da infraestrutura elétrica e dos sistemas de proteção; e • ODS 11 – Cidades e Comunidades Sustentáveis, ao favorecer a resiliência energética e a continuidade do fornecimento em ambientes urbanos, especialmente nas periferias e áreas com forte presença de geração descentralizada. Dessa forma, o Projeto Nêmesis alia rigor técnico-científico à promoção de um setor elétrico mais moderno, seguro e alinhado aos compromissos internacionais de desenvolvimento sustentável.