Quando falamos na modernização e na segurança do sistema elétrico brasileiro, precisamos trazer à tona um tema essencial para manutenção destes requisitos: o Sistema de Medição de Sincrofasores (SMSF). Com o intuito de simplificar este assunto, vamos abordar de forma simples as vantagens, benefícios e desafios encontradas na implantação de sistemas SMSF em concessionárias de energia de todo o Brasil.

1. O que é o Sistema de Medição de Sincrofasores (SMSF)?

O Sistema de Medição de Sincrofasores (SMSF) é uma tecnologia avançada que utiliza Unidades de Medição Fasorial (PMUs, do inglês Phasor Measurement Units) para capturar, em tempo real, medições sincronizadas de grandezas elétricas como tensão, corrente, frequência e ângulo de fase em diferentes pontos da rede elétrica. Essas medições são sincronizadas por sinais de GPS, garantindo precisão temporal na ordem de microssegundos, o que permite uma visão dinâmica e integrada do estado do Sistema Interligado Nacional (SIN).

A necessidade do SMSF surgiu da evolução das redes elétricas e da crescente complexidade do setor, especialmente com a integração de fontes renováveis variáveis (eólica e solar) e o aumento da demanda por confiabilidade. Sistemas tradicionais, como o SCADA, embora eficazes, têm limitações em termos de resolução temporal e capacidade de monitorar fenômenos dinâmicos rápidos, como oscilações de frequência ou instabilidades de ângulo. O SMSF preenche essa lacuna, oferecendo dados em alta frequência (até 50 ou 60 medições por segundo) para análise em tempo real e pós-operação.

2. Quais as vantagens para o sistema elétrico?

O SMSF traz inúmeras vantagens para o sistema elétrico, como:

• Monitoramento em Tempo Real: Permite detectar anomalias, como oscilações ou desequilíbrios, antes que se tornem problemas críticos, reduzindo o risco de blackouts.
• Análise de Estabilidade: Ajuda a avaliar a estabilidade do sistema, identificando margens de segurança e prevenindo colapsos, como o ocorrido em grandes sistemas no passado.
• Otimização Operacional: Melhora a eficiência na gestão da rede, otimizando o uso de recursos e reduzindo custos operacionais.
• Registro de Perturbações: Fornece dados detalhados para análise pós-evento, auxiliando na validação de modelos e na melhoria contínua da infraestrutura.

Para o Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), o SMSF é uma ferramenta estratégica. Ele fortalece o controle e a coordenação da operação do SIN, garantindo segurança, economicidade e continuidade no suprimento energético. Além disso, os dados sincrofasoriais suportam o planejamento de longo prazo, a integração de novas fontes de geração e o cumprimento das diretrizes da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), como definido nos Procedimentos de Rede.

3. Quem é responsável pela implementação do sistema?

De acordo com as normas do ONS e da Aneel, os principais agentes do setor elétrico com obrigatoriedade de implementar o SMSF incluem:

• Transmissoras: Responsáveis pela instalação de PMUs em subestações e linhas de transmissão críticas, especialmente nas Redes Básicas e Demais Instalações de Transmissão (DIT).
• Geradoras: Usinas de grande porte, como hidrelétricas, térmicas, eólicas e solares, devem integrar o sistema para monitorar a injeção de potência na rede.
• Distribuidoras: Em alguns casos, para sistemas de grande porte ou interligados ao SIN, há a necessidade de medições sincrofasoriais para garantir a qualidade do suprimento.
• ONS: Como operador, o ONS é responsável pelo sistema principal de coleta e gerenciamento dos dados gerados pelos demais agentes,  utilizando estes dados de sincrofasores para seu controle e atuação em tempo real, bem como planejamento futuro.

Esses agentes são fiscalizados pelo ONS e pela Aneel, que estabelecem prazos e critérios técnicos para a implementação, alinhados às boas práticas internacionais, como a norma IEEE C37.118.

4. Quais são os requisitos técnicos do sistema?

Os requisitos técnicos para o SMSF, conforme os submódulos do ONS, incluem:

• Sincronização Temporal: Uso de relógios GPS com precisão melhor que 1 microssegundo.
• Taxa de Amostragem: Capacidade de medir a 50 ou 60 Hz, com baixa Total Vector Error (TVE).
• Comunicação: Infraestrutura robusta para transmissão de dados via protocolos como UDP, com rápida transmissão de dados.
• Concentradores de Dados (PDCs): Sistemas para agregação, armazenamento e análise dos dados coletados pelas PMUs.
• Segurança Cibernética: Controles mínimos, como os estabelecidos na Rotina Operacional RO-CB.BR.01, para proteger os dados contra ataques.

5. Quais são os maiores desafios encontrados?

Apesar dos benefícios, os agentes enfrentam desafios significativos:

• Custos Elevados: A aquisição de PMUs, PDCs e infraestrutura de comunicação exige investimentos substanciais.
• Integração com Sistemas Existentes: Muitos sistemas SCADA legados não são compatíveis, exigindo adaptações complexas.
• Falta de Especialização: A carência de profissionais treinados para operar e manter o SMSF é um obstáculo comum.
• Regulamentação e Prazos: A pressão por adequação às normas do ONS e Aneel, com prazos apertados, pode gerar dificuldades operacionais.

6. E no futuro, o SMSF será necessário?

Várias tendências têm intensificado a demanda pelo SMSF:

• Crescimento das Fontes Renováveis: A intermitência de usinas eólicas e solares exige monitoramento mais detalhado para manter a estabilidade da rede.
• Digitalização do Setor: A transição para redes inteligentes (smart grids) requer tecnologias como sincrofasores para suportar automação e controle avançado.
• Ameaças Cibernéticas: Incidentes recentes destacam a necessidade de sistemas seguros e resilientes, o que inclui o SMSF com proteções cibernéticas robustas.
• Mudanças Regulatórias: O ONS e a Aneel têm intensificado a fiscalização e estabelecido metas mais rigorosas, como as previstas nos submódulos 2.11 a 2.15, que detalham os critérios de desempenho e segurança.

As implantações dos sistemas de SMSF são demandadas por meio de auditorias regulares realizadas pela ANEEL e ONS, com aplicação de penalidades nos casos de não cumprimento dos prazos ou não conformidades na implementação. Com a finalidade de melhorar os processos de análise dos dados, o ONS, em parceria com a AWS, está realizando pesquisas utilizando Data Lakes e ferramentas de machine learning que proporcionam uma análise mais rápida dos dados, com a implementação de análise em tempo real para a tomada de ações rápidas em casos de eventos no SIN.

Na Prolux, entendemos os desafios do setor elétrico e nos posicionamos como seu parceiro de confiança para superar estes desafios. Com expertise em projetos de medição sincrofasorial, oferecemos soluções personalizadas para superar obstáculos técnicos, reduzir custos, atender prazos e garantir conformidade regulatória.

Quer saber mais sobre como podemos ajudar sua empresa a implementar o SMSF com sucesso? Entre em contato conosco! Estamos aqui para ser seu parceiro no caminho para uma rede elétrica mais segura, eficiente e sustentável.

7. Referências:

– ONS (Operador Nacional do Sistema Elétrico). Procedimentos de Rede. Disponível em: [ONS](https://www.ons.org.br/)
– IEEE C37.118 Standard for Synchrophasor Measurements for Power Systems. Disponível em: (https://standards.ieee.org/ieee/C37.118.1/4902/)

– Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel). Diretrizes e regulamentações para o setor elétrico. Disponível em:  (https://www.gov.br/aneel/pt-br)

– Estudo de caso da AWS: Operador Nacional do Sistema Elétrico. Disponível em:  (https://aws.amazon.com/pt/solutions/case-studies/operador-nacional-do-sistema-eletrico/)