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O Cepel

Maior centro de pesquisas em energia elétrica do hemisfério sul, há quase 50 anos, o Cepel contribui para o desenvolvimento da indústria e do setor elétrico brasileiros. Em parceria com o meio acadêmico e com apoio das Empresas Eletrobras, tem atuação consolidada em pesquisa, desenvolvimento e inovação nas áreas de otimização energética, análise de redes elétricas, automação de sistemas, gestão de ativos, energias renováveis e sustentabilidade, pesquisa experimental, ensaios e serviços tecnológicos.

A infraestrutura laboratorial do Cepel é um patrimônio da tecnologia brasileira, que desde os anos 1980, por meio do trabalho de excelência de nosso corpo técnico, vem trazendo produtos e soluções inovadores para o setor elétrico, no Brasil e no mundo. Ao longo dos anos, a infraestrutura da instituição foi sendo ampliada e atualizada, estando equipada para atuar em projetos de pesquisa e desenvolvimento e prestar serviços tecnológicos que requerem conhecimento multidisciplinar. Em 2021, nossa base de laboratórios foi incrementada com a inauguração do Laboratório de Smart Grids, na Unidade Adrianópolis, e do Laboratório de Mecatrônica e Dinâmica de Estruturas, na Unidade Fundão.

O Centro oferece a seus pesquisadores e técnicos altamente qualificados um amplo aparato técnico-científico para desenvolver soluções complexas e inovadoras para as áreas de geração, transmissão, distribuição e comercialização de energia elétrica. Outros setores produtivos, como os de transportes, petroquímico e alimentício, também se beneficiam de nossas soluções.

Prêmio de Inovação Eletrobras: 2ª Edição

Otimização Energética

O programa ANAFIN vem sendo desenvolvido e aprimorado pelo Cepel com o objetivo de apoiar a decisão de investimento em projetos de geração e transmissão (G&T) de energia elétrica, endereçando de forma adequada o tratamento das incertezas associadas. Atualmente, o programa está estruturado para avaliar e/ou acompanhar a viabilidade econômica das principais tecnologias de geração utilizadas no setor elétrico brasileiro, ou seja, empreendimentos de natureza eólica, solar fotovoltaica, hidroelétrica e termoelétrica de diferentes fontes, como o gás natural, carvão, óleo e biomassa.

Em geral, a análise da viabilidade econômica de um projeto é baseada na estimativa dos seus fluxos de caixa futuros, normalmente realizada com base em previsões ou diferentes cenários de realização para as variáveis de maior impacto. O modelo ANAFIN possui dois módulos para a análise de projetos de G&T: o módulo determinístico e o módulo probabilístico ou de risco.

Saiba mais sobre o ANAFIM.

O ECOMERC é um sistema de apoio à decisão para a solução de problemas relacionados à comercialização de energia elétrica. O PLDPro nasceu como a base desse sistema, fornecendo as projeções de PLD e de outras variáveis da operação hidrotérmica necessárias à solução de diversos problemas na área de comercialização. As séries destas variáveis geradas pelo PLDPro são automaticamente integradas aos outros módulos do sistema, dedicados ao tratamento de problemas específicos da comercialização de energia.

O ECOMERC é composto por três módulos integrados:

  • PLDPro: Prospecção de Preços de Energia Elétrica;
  • SAZOPT: Otimização da Sazonalização da Garantia Física das Usinas Hidrelétricas, e
  • MOP: Otimização de Portfólio de Contratos de Energia Elétrica.

Saiba mais sobre o ECOMERC

Análise de Redes Elétricas

O ANAFAS é um programa para cálculo de curtos-circuitos que permite a execução individual ou sequencial de grande variedade de situações de faltas em sistemas de potência. Possui facilidades, como estudo automático de superação de disjuntores, obtenção de equivalentes de rede otimizados e cálculo automático da evolução dos níveis de curto.  O programa utiliza um modelo próprio para representar os novos geradores eólicos e fotovoltaicos conectados ao sistema via inversores e possui, também, uma interface gráfica com editor de diagramas unifilares incorporado.

Saiba mais sobre o ANAFAS

 O programa AnaHVDC simula o comportamento dinâmico de sistemas elétricos de potência de grande porte com múltiplos elos de corrente contínua em configuração multi-infeed (condição em que múltiplos elos de corrente contínua entregam potência em pontos eletricamente próximos de um sistema elétrico de potência). O programa utiliza modelos baseados em fasores dinâmicos para representar os transitórios eletromecânicos e eletromagnéticos via modelagem fasorial sem perda de precisão. Trata-se de uma solução inovadora, a única no mundo a possibilitar esse tipo de simulação em sistemas de grande porte. Entre os diversos recursos do AnaHVDC estão a possibilidade de considerar a modelagem completa do sistema de potência, com todos os componentes representados em um estudo de estabilidade e, também, os transitórios eletromagnéticos. Um importante recurso que o programa oferece é a obtenção das formas de onda das válvulas de elos de corrente contínua que permitem representar falhas de comutação. O programa tem potencial para aplicações diversas no planejamento da operação e da expansão da geração de energia elétrica.

Em geral, a análise da viabilidade econômica de um projeto é baseada na estimativa dos seus fluxos de caixa futuros, normalmente realizada com base em previsões ou diferentes cenários de realização para as variáveis de maior impacto. O modelo ANAFIN possui dois módulos para a análise de projetos de G&T: o módulo determinístico e o módulo probabilístico ou de risco.

Saiba mais sobre o AnaHVDC

É o programa mais utilizado no Brasil para análise de sistemas elétricos de potência em regime permanente, tanto em estudos de planejamento da expansão quanto em planejamento da operação. Além de diversas funções de análise de redes, o ANAREDE também fornece a solução inicial para outros programas, tais como ANATEM, ANAFAS e PacDyn. O programa é amplamente empregado por empresas públicas e privadas de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica, entidades setoriais, consultoras e universidades, sendo ainda utilizado em outros países, como Inglaterra, Itália, Espanha, Dinamarca e Angola.

Saiba mais sobre o ANAREDE.

O aplicativo ANATEM realiza simulações dinâmicas no domínio do tempo, visando a análise não linear de transitórios eletromecânicos de sistemas de potência de grande porte, compreendendo os períodos de estabilidade transitória e dinâmica. Ele é considerado o principal programa utilizado pelo setor elétrico brasileiro para avaliação de estabilidade eletromecânica do Sistema Interligado Nacional. Entre seus principais usuários estão entidades setoriais e governamentais – como o Operador Nacional do Sistema Elétrico, a Empresa de Pesquisa Energética e o Ministério de Minas e Energia –, as Empresas Eletrobras, empresas públicas e privadas de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica, grandes consumidores industriais, produtores independentes, consultoras e universidades (versões acadêmicas).

Saiba mais sobre o ANATEM.

Em muitas situações é importante encontrar um ponto de operação para o sistema elétrico que otimize uma função objetivo – por exemplo, minimizar perdas ou cortes de carga – sem violar as restrições operativas.  Essa importante função é realizada pelos programas de Fluxo de Potência Ótimo, como o FLUPOT.

Partindo de um caso base de fluxo de potência, o programa computacional FLUPOT atua em controles especificados pelo usuário para otimizar uma função objetivo, definida previamente, respeitando restrições físicas e operacionais. O FLUPOT utiliza um algoritmo eficiente baseado no Método de Pontos Interiores para fornecer rapidamente uma solução adequada. Devido à flexibilidade na escolha da função objetivo, dos controles e das restrições a serem consideradas, o FLUPOT oferece uma ampla gama de aplicações em sistemas de potência.

Saiba mais sobre o FLUPOT.

O programa HarmZs é uma ferramenta para estudos de comportamento harmônico de sistemas de potência. Recomendado pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico, ele é amplamente utilizado em estudos de acesso à rede básica do Sistema Interligado Nacional de novos empreendimentos com conteúdo harmônico significativo, como sistemas HVDC, complexos eólicos e solares ou ainda siderúrgicas. O programa utiliza algoritmos avançados, interfaces gráficas amigáveis e processamentos dos casos em lote. Com suas funcionalidades aderentes aos Procedimentos de Rede do Operador Nacional do Sistema Elétrico, ele tem sido utilizado pelas Empresas Eletrobras, por entidades setoriais, como o próprio Operador e a Empresa de Pesquisa Energética, bem como por consultoras e universidades. Ele também permite que estudos de acesso sejam agilizados e automatizados utilizando ferramentas para seleção automática e processamento em lote dos casos. Toda a metodologia empregada está descrita em publicações nacionais e internacionais.

Saiba mais sobre o HarmZs.

O PacDyn é um programa computacional que visa à utilização de técnicas de análise linear para lidar com estas oscilações. O sistema é modelado por um conjunto de equações, regidas por parâmetros, que descrevem a dinâmica dos componentes de um sistema de potência. Para  utilização da análise linear, é realizada uma linearização do sistema de equações em torno de um ponto de regime permanente em que o sistema opera.

Com isso, obtém-se um sistema com dinâmica válida para pequenas perturbações e que permite utilizar as poderosas ferramentas de análise disponíveis, em particular, a análise de estabilidade do sistema. Como os fenômenos das oscilações possuem forte característica linear, a experiência mostra que as soluções obtidas pelo PacDyn são válidas também para grandes distúrbios. E mesmo nos raros casos que que há um comportamento indesejado não linear, após um ajuste adequado do sistema linearizado, os resultados da análise do PacDyn viabilizam a obtenção de uma solução empírica do problema.

Saiba mais sobre o PacDyn.

A manutenção de uma base de dados coerentes para estudos de fluxo de potência e curto-circuito é uma dificuldade que se impõe a todas as empresas do setor elétrico brasileiro. Além disso, alternar entre dados atuais e futuros, mesclando a rede atual com a planejada, consome esforços significativos das equipes de estudo.

O SIGER apresenta uma solução simples e aderente aos padrões vigentes para estudos do Sistema Interligado Nacional, garantindo a unicidade dos dados e a coerência dos resultados dos estudos. É uma ferramenta em ambiente web para unificação e administração de dados de estudos elétricos (fluxo de potência e curto-circuito, até o momento), e foi desenvolvido como resposta às necessidades de unificação de dados do ONS.

Saiba mais sobre SIGER.

Automação de Sistemas

O SAGE é a plataforma de gestão, controle, supervisão e simulação em tempo real para sistemas elétricos mais utilizada no Brasil, com mais de 1,8 mil instalações licenciadas. Ele é aplicado na operação das redes elétricas das maiores empresas do setor e de toda a rede nacional, por meio dos centros de controle do Operador Nacional do Sistema Elétrico (sistema REGER). A plataforma agrega funcionalidades típicas de um sistema de gerenciamento de energia, como análise de redes em tempo real, controle automático de geração e de tensão e tratamento de dados sincrofasoriais, além de ter a capacidade de realizar simulações para estudos e treinamento de operadores que replicam com exatidão o ambiente operativo por meio do sistema TOPSIM.

Saiba mais sobre o SAGE

Sistema de coleta, gestão e análise de oscilografias digitais projetado para aumentar a agilidade do processo de análise de perturbações, o SINAPE emprega algoritmos para a análise automática de distúrbios e para a localização de faltas adequados para as especificidades de cada empresa de energia elétrica. Sua versão on-line, o SINAPE.net, apresenta seus resultados por meio de modernas interfaces gráficas web, projetadas para atender as necessidades de cada tipo de usuário. O SINAPE é aplicável à transmissão, à geração e à distribuição de energia, sendo utilizado por grandes empresas e entidades do setor no Brasil, com destaque para o Operador Nacional do Sistema Elétrico, que concentra a análise das principais ocorrências em toda a rede elétrica brasileira.

Saiba mais sobre o SINAPE

Gestão de Ativos

O CAMPEM é um sistema que quantifica campos e induções eletromagnéticos em torno de instalações elétricas de altatensão, por meio de simulações computacionais e de medições no campo. Seus modelos e ferramentas computacionais compreendem desde linhas de transmissão e subestações até equipamentos específicos, permitindo sua aplicação em projetos, estudos, diagnósticos de falhas, análises periciais e na adequação de instalações elétricas a requisitos legais e normativos. Por meio do CAMPEM, o Cepel atua em audiências públicas e em processos judiciais, na elaboração de normas técnicas, na prestação de serviços de consultoria junto a entidades setoriais, como a Aneel, e ainda participa do Projeto Campos Eletromagnéticos, conduzido pela Organização Mundial da Saúde (OMS).

Saiba mais sobre o CAMPEM

O programa CONWEIB é utilizado para estimar a vida útil de equipamentos, gerenciar sobressalentes e reservas, e estimar o risco de falha futura. Sua aplicação não se limita a sistemas de energia elétrica, podendo ser usado em diversos setores da indústria ou até em outras modelagens estatísticas.

A versão atual do CONWEIB permite estudar equipamentos considerados não reparáveis (metodologia de Weibull) e reparáveis (metodologia de Poisson). Veja outros recursos:

  • Levantamento da confiabilidade a partir de dados de ocorrências, dados em suspensão e registros de dados em intervalos;
  • Modelagem de equipamentos reparáveis e não-reparáveis;
  • Funções de distribuição de Weibull, Normal, Lognormal e Poisson (homogênea e não-homogênea), e
  • Obtenção de grandezas como: taxa de falha/reparo, tempo médio para falha (MTTF), tempo médio entre falhas (MTBF), função densidade (PDF), função acumulada (CDF), percentis e função sobrevivência.

Saiba mais sobre o CONWEIB

Sistema para gestão da manutenção de parques de equipamentos da transmissão e da geração, o DianE correlaciona o histórico de ensaios de campo e de monitoramento on-line, integrando técnicas de análises e diagnóstico para produzir indicadores uniformizados de confiabilidade de equipamentos para toda a empresa. O DianE pode ser integrado ao sistema SAP-PM, facilitando a gestão de ativos e suas tarefas de manutenção associadas, bem como ao SAP Analytics Cloud, provendo painéis de monitoramento da condição no ambiente corporativo.

Saiba mais sobre o DianE

Ferramenta computacional para o cálculo, dimensionamento, custeio e otimização técnico-econômico de projetos de sistemas de aterramento e de linhas de transmissão em corrente contínua e alternada com feixes genéricos de condutores. Sua concepção diferenciada apresenta vários módulos de cálculo integrados, bancos de dados de materiais e preços de componentes de linhas de transmissão, critérios e metodologias de cálculo, bem como dados meteorológicos do território brasileiro, conferindo grande praticidade de uso e precisão em pré-projetos de linhas de transmissão e na avaliação de empreendimentos existentes.

Saiba mais sobre o Elektra

Atendendo a todos os tipos de equipamentos elétricos de altatensão que contam com isolamento dielétrico, o IMA-DP é um sistema que permite acompanhar o isolamento em seu processo de envelhecimento e degradação, detectando defeitos incipientes e monitorando a confiabilidade dos equipamentos por meio do monitoramento do fenômeno de descargas parciais.

Saiba mais sobre o IMA-DP

Plataforma web de monitoramento de ativos que aplica no setor elétrico tecnologias da indústria 4.0, como internet das coisas, inteligência artificial e digital twins, visando traduzir dados de monitoramento em informações úteis para a tomada de decisões por parte dos gestores de manutenção.

Saiba mais sobre o SOMA

Laboratórios

Localizado na Unidade Adrianópolis do Cepel, no município de Nova Iguaçu – RJ, possui instalações pioneiras no continente americano, que fornecem suporte, especialmente, às atividades de pesquisa aplicadas para superar desafios de novos sistemas de transmissão em ultra alta tensão (UAT).

Os ensaios realizados no Laboratório de Ultra Alta Tensão atendem primordialmente às pesquisas experimentais de fabricantes de equipamentos, de agentes do setor elétrico brasileiro e de outros países, de outras instituições de pesquisa e da parte experimental de projetos realizados pelo próprio Cepel.

Saiba mais sobre o laboratório de Ultra-Alta Tensão

O Laboratório de Alta Potência do Cepel conta com duas instalações: a área de ensaios de Alta Corrente; e a área de ensaios de Alta Potência propriamente dita. São instalações com capacidades únicas na América do Sul, que fazem parte do complexo de laboratórios do Centro localizado em Adrianópolis, no município de Nova Iguaçu – RJ.

Os ensaios realizados no Laboratório de Alta Potência do Cepel atendem a demandas de fabricantes de equipamentos de alta tensão para sistemas de potência, de agentes do setor elétrico brasileiro e de outros países — principalmente da América do Sul — e de instituições de pesquisa, incluindo a parte experimental de projetos de pesquisa realizados pelo próprio Cepel.

Saiba mais sobre o laboratório de Alta Potência

O Laboratório conta com modernas instalações para a realização de ensaios em equipamentos e sistemas utilizados na integração de Recursos Energéticos Distribuídos (RED) e de dispositivos elétricos inteligentes. O laboratório possibilita a representação de condições realísticas do sistema elétrico em ambiente controlado e reproduzível. Os resultados fornecem subsídios para melhorar a confiabilidade e segurança nas redes elétricas do futuro, caracterizadas pela existência de maiores ativos com controle embarcado e comportamento não linear. 

Saiba mais sobre o laboratório de Smart Grids

A atuação do Laboratório abrange o desenvolvimento do projeto de engenharia, a manufatura de protótipos, a simulação computacional e a validação, por meio de ensaios laboratoriais, de sensores inteligentes para investigação de solicitações mecânicas em equipamentos e estruturas, possibilitando uma operação otimizada destes ativos e trazendo subsídios para manutenção preventiva, evitando colapsos nas estruturas por esforços mecânicos.  

Saiba mais sobre o laboratório de Materiais e Mecatrônica

O LabMM conta com uma equipe de especialistas e uma infraestrutura de equipamentos modernos, desenvolvendo pesquisa em diversos tipos de materiais – polímeros, metais e suas ligas, cerâmicos, revestimentos, entre outros. São realizados ensaios físico-químicos e mecânicos com os materiais, avaliação de seu desempenho, análises de falhas, simulação das solicitações em que estão submetidos, desenvolvimento de soluções otimizadas para sua utilização, estudo de novas tecnologias, gerando subsídios técnicos para inspeção, diagnóstico, monitoramento e prognóstico da vida útil de equipamentos e estruturas do Setor. 

Saiba mais sobre o laboratório de Materiais e Propriedades Mecânicas

O Laboratório de Eficiência Energética (LabEE) atua na avaliação do desempenho energético, características elétricas, compatibilidade eletromagnética e segurança elétrica em diversos produtos, como lâmpadas, luminárias, condicionadores de ar, refrigeradores, máquinas de lavar, módulos fotovoltaicos, motores e transformadores.    

Saiba mais sobre o laboratório de Eficiência Energética

Esta área, em operação desde 2019, conta com um simulador de energia solar para ensaios em módulos fotovoltaicos, seguindo o Regulamento de Avaliação da Conformidade (RAC) do Inmetro. O laboratório está capacitado a ensaiar qualquer módulo fotovoltaico comercial existente no mercado, contemplando a maior área útil de ensaio existente no Brasil (3 m x 3 m de área iluminada), com a melhor classe de exatidão do mercado mundial (A+A+A+), assegurando alta confiabilidade aos resultados  

Além de executar ensaios para clientes internos e externos, a área dá apoio ao PBE. É considerada um laboratório de referência para o Inmetro e participa de projetos de P&D em ensaios nestes tipos de equipamento. 

Saiba mais sobre o Simulador Solar

Possui grande infraestrutura de equipamentos composta de uma subestação com 4 fontes variáveis de 50kVA a 970kVA, inversores de frequências, controladores lógicos programáveis (CLP`s) e entre outros.  A área de laboratório, totalmente fechada e sem climatização, é composta por seis bancadas de ensaios de motores de 0,12kW até 185kW, e três bancadas para ensaios em transformadores de distribuição com capacidade de até 300kVA. Consiste de sistemas de medição composto por analisadores de potência, sistema de medição de temperatura, torque, velocidade e Pontes de Kelvin. Vale ressaltar que todos os sistemas de medição têm alta precisão e são calibrados com rastreabilidade com selo RBC.   

Saiba mais sobre o laboratório de Ensaios de Eficiência em Máquinas Elétricas e em Transformadores

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Possibilidade de conversão de parte do aporte em aquisição de produtos, serviços e inscrições em cursos do Cepel
Redução de entre 10% e 15% do valor normal na aquisição de produtos e serviços
Benefícios relativos a obrigações regulatórias e fiscais devido ao investimento em P&D
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