Questões de Engenharia Elétrica do ano 2006

Com relação à geração de energia elétrica por meio de sistemas fotovoltaicos, julgue os itens abaixo.

I. A tecnologia fotovoltaica mais tradicional é a do silício cristalino (c-Si), que, por isso, tem preço bem inferior à dos painéis solares de filmes finos.

II. Os inversores são os componentes dos sistemas fotovoltaicos com menor rendimento médio, de cerca de 75%.

III. Sistemas fotovoltaicos, por sua natureza de geração intermitente, não são tradicionalmente considerados fontes despacháveis de energia. Todavia, um sistema fotovoltaico de dimensões apropriadas e localizado em ponto estratégico do sistema de distribuição pode trazer benefícios, principalmente quando a demanda é devida a cargas de ar-condicionado em horários comerciais.

IV. O Brasil possui ótimos índices de radiação solar, principalmente na região Nordeste, local em que os índices superam os 25 MWh/m2.

A quantidade de itens certos é igual a

• a.

  zero.

• b.

  1.

• c.

  2.

• d.

  3.

• e.

  4.

Julgue os itens a seguir, a respeito de um sistema hidrotérmico.

I. Na operação de longo prazo, o principal objetivo nesse tipo de sistema é a minimização do custo de operação considerando o horizonte de operação.

II. Na medida do possível, a geração não-hidráulica deve ser substituída por geração hidráulica.

III. Quanto maior a geração hidráulica, maior é a denominada complementação térmica requerida pelo sistema.

IV. Para fins de otimização, com relação ao despacho de unidades não-hidráulicas, primeiramente são despachadas as unidades mais caras e, em seguida, as mais baratas. Esse procedimento prossegue até que os requisitos de carga sejam atendidos.

V. Considerando o horizonte de um mês, o custo da operação do sistema não-hidráulico complementar não depende da demanda do sistema e da geração hidráulica.

Estão certos apenas os itens

• a.

  I e II.

• b.

  I e V.

• c.

  II e IV.

• d.

  III e IV.

• e.

  III e V.

A etapa da programação da operação eletroenergética é parte integrante da cadeia de modelos utilizada para o processo de otimização centralizada do sistema realizada pelo ONS. Na formulação desse tipo de problema de otimização, podem ser representados limites devido às restrições de usinas termelétricas e de usinas hidroelétricas. Assinale a opção que não corresponde a uma restrição associada a usinas hidrelétricas.

• a.

  Conservação da água nos reservatórios.

• b.

  Limites de defluência.

• c.

  Aproximação linear por parte da função de custo futuro.

• d.

  Limites de tensão terminal dos geradores.

• e.

  Limites de turbinamento e vertimento.

Uma limitação da representação de sistema hidrelétrico por meio de um reservatório equivalente é a incapacidade de se levar em conta adequadamente alguns aspectos considerados importantes da operação de usinas hidrelétricas. Um desses aspectos inclui o(a)

• a.

  tipo de sistema de excitação dos geradores.

• b.

  sistema de proteção das turbinas contra sobrevelocidade.

• c.

  diversidade hidrológica e vertimentos.

• d.

  tipo de turbina e o regulador de velocidade do gerador.

• e.

  controle de freqüência e da velocidade dos geradores.

A respeito de modelos a reservatório equivalente na representação de subsistemas hidráulicos em um problema de otimização de sistemas hidrotérmicos, julgue os itens a seguir.

I. Os subsistemas hidráulicos são agregados na forma de um reservatório equivalente de energia.

II. Desse reservatório equivalente, deflui energia em vez de água.

III. A capacidade de armazenamento do reservatório representa o valor da água armazenada, mas em termos de energia.

IV. A afluência para esse reservatório equivalente é representada pelo volume efetivo de água correspondente ao maior reservatório das usinas hidráulicas consideradas no processo de agregação.

Estão certos apenas os itens

• a.

  I e II.

• b.

  I, II e III.

• c.

  I, III e IV.

• d.

  II e IV.

• e.

  III e IV.

A respeito do problema de operação de um sistema térmico e de suas características, assinale a opção incorreta.

• a.

  O custo incremental da geração associada às unidades geradoras oscila permanentemente em função do tempo, independentemente da potência de operação das unidades.

• b.

  As unidades têm um custo direto de operação, isto é, o custo de operação de uma unidade independe do nível de geração de outras unidades.

• c.

  A confiabilidade do fornecimento de energia depende, essencialmente, da capacidade de geração disponível das unidades geradoras.

• d.

  A formulação do problema de operação é desacoplado no tempo.

• e.

  A operação de uma unidade não afeta a disponibilidade de outra unidade geradora.

No processo de otimização de sistemas hidrotérmicos, as usinas hidrelétricas podem ser representadas por meio de usinas de energia a fio d'água e a energia controlável. A respeito desses tipos de representação, assinale a opção correta.

• a.

  Em usinas do tipo a energia controlável, a energia controlável é aquela que é vertida durante o período úmido.

• b.

  Em usinas do tipo a fio d'água, a energia a fio d'água está associada à energia afluente às usinas dessa natureza.

• c.

  A energia controlável é estimada como a energia associada ao reservatório da usina mais a montante do aproveitamento hidráulico.

• d.

  A energia a fio d'água é estimada como sendo a metade da energia controlável.

• e.

  Se, na cascata do rio, houver mais de três usinas do tipo energia controlável e apenas uma a fio d'água, esta última é desconsiderada para efeito do cálculo de energia na formulação de restrição no problema de otimização associado.

A respeito das características do sistema hidrelétrico brasileiro, assinale a opção correta.

• a.

  A maior produção nesse sistema ocorre em usinas a fio d'água.

• b.

  Para esse tipo de sistema, como períodos seco e úmido são bem definidos, não precisa ser considerado o efeito da estocasticidade das afluências no modelo visando ao estudo de planejamento da operação de longo prazo.

• c.

  Esse sistema apresenta afluências maiores em período seco do que em períodos úmidos.

• d.

  A sua contribuição para a produção de energia elétrica é significativa. Mas, atualmente, em função do racionamento que ocorreu em 2001, a sua contribuição é de cerca de 70% da produção total de energia elétrica.

• e.

  Esse sistema apresenta reservatórios com capacidade de regularização plurianual.

Acerca do problema de planejamento da operação de sistemas hidrotérmicos, assinale a opção correta.

• a.

  Nesse tipo de problema, as vazões afluentes aos reservatórios são grandezas que, na prática, ocorrem em períodos bem definidos, de forma regular e previsível.

• b.

  As vazões afluentes aos reservatórios e a demanda de energia constituem-se em incertezas na formulação do problema.

• c.

  Nesse tipo de problema, as conseqüências de uma decisão tomada no presente não afetam os resultados no futuro.

• d.

  Nesse tipo de problema, os objetivos de economia de operação e confiabilidade de atendimento da demanda são coerentes, isto é, a máxima utilização de energia hidrelétrica constitui-se em política mais confiável, pois não proporciona riscos de déficits futuros.

• e.

  O valor da energia gerada por uma hidrelétrica é medida com base no seu volume de água vertida.

A figura abaixo mostra um sistema com quatro usinas hidráulicas, numeradas de I a IV, construídas em um mesmo rio X. As setas indicam o sentido do fluxo da água.

Considerando a operação ótima relativa ao despacho das usinas do sistema e que todas são a reservatório, assinale a opção correta a respeito da operação dessas usinas do rio X.

• a.

  Todas as usinas no rio, necessariamente, desempenham o mesmo papel com relação à regulação de seus reservatórios.

• b.

  A usina I exerce o papel de reguladora das vazões afluentes naturais.

• c.

  Considerando o controle de água nos reservatórios, para o processo de otimização, a usina IV apresenta comportamento semelhante ao da usina I, e seus reservatórios devem operar sempre cheios.

• d.

  Pela usina IV, deve passar o menor volume de água entre todas as usinas, porque essa usina está a jusante do rio.

• e.

  As usinas II e III devem ser mantidas com cotas baixas. Essas usinas não contribuem para a regularização de vazões afluentes.