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UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE ESCOLA DE ENGENHARIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUO LABORATRIO DE TECNOLOGIA, GESTO DE NEGCIOS E MEIO AMBIENTE

MESTRADO EM SISTEMAS DE GESTO

FABRCIO ALVES NUNES

MODELO DE APOIO GERENCIAL PARA PLANEJAMENTO DAS AES DE MANUTENO DAS REDES DE DISTRIBUIO DE ENERGIA ELTRICA

COM PREVISIBILIDADE DO IMPACTO NOS INDICADORES DE CONTINUIDADE DEC E FEC: ESTUDO DE CASO EM UMA EMPRESA DE

DISTRIBUIO NO RIO DE JANEIRO

Dissertao apresentada ao programa de Ps-Graduao Mestrado em Sistemas de Gesto da Universidade Federal Fluminense como requisito parcial para obteno do Grau de Mestre em Sistemas de Gesto. rea de Concentrao: Gesto da Manuteno. Linha de Pesquisa: Sistema de Gesto pela Qualidade Total

Orientador: Prof. Dr. Fernando Oliveira de Araujo

Niteri, RJ 2016

Ficha Catalogrfica

N 972 Nunes, Fabrcio Alves. Modelo de apoio gerencial para planejamento das aes de

manuteno das redes de distribuio de energia eltrica com

previsibilidade do impacto nos indicadores de continuidade DEC e FEC:

estudo de caso em uma empresa de distribuio no Rio de Janeiro /

Fabrcio Alves Nunes. Niteri, RJ, 2016.

91 f.: il. color.

Orientador: Fernando Oliveira de Arajo.

Dissertao (Mestrado em Sistemas de Gesto) Universidade

Federal Fluminense. Escola de Engenharia, 2016.

Bibliografia: f. 65-66.

1. Energia eltrica - Distribuio. 2. Manuteno de rede de energia

eltrica. 3. Sistema de apoio deciso. I. Ttulo.

CDD 621.319

Niteri 2016

DEDICATRIA

Dedico esta pesquisa minha me (in memoriam) e ao meu pai, exemplos de determinao e importantes referncias de vida, pelo amor incondicional, apoio, incentivo e ensinamentos que servirem de base para toda a minha existncia. minha esposa Angela, quem trouxe para o mundo minha vida chamada Anne Kaizi.

AGRADECIMENTOS

A todas pessoas que foram muito importantes para a realizao desta pesquisa, as quais neste momento, declaro a minha eterna gratido: Ao Prof. Fernando Oliveira de Araujo, Dr.Eng, exemplo de profissional, que aceitou o desafio da orientao nesta pesquisa, contribuindo sempre com sua viso crtica, rigor tcnico e metodolgico, demonstrando sempre muita generosidade, pacincia e seriedade. equipe da Secretaria do LATEC / UFF / MSG, em especial Bianca pelo habitual empenho e dedicao nos temas tratados durante todo esse caminho que percorremos juntos. Light pelo incentivo, oportunidade, apoio tcnico e patrocnio dos estudos que foram muito importantes para a minha vida profissional e pessoal. Aos amigos e companheiros de vida profissional, que integram a Gerncia de Planejamento da Manuteno e Operao em estudo, pelo apoio, pela troca de experincias envolvendo sempre reflexes muito valiosas. minha esposa Angela, pelo habitual incentivo, apoio e compreenso.

RESUMO

A garantia da distribuio de energia central para a sociedade moderna e uma atividade que impacta diretamente a gerncia de planejamento da manuteno e operao de uma das maiores distribuidoras de energia do Rio de Janeiro, a Light. Dada a relevncia da constncia do fornecimento, a agncia reguladora do setor eltrico (ANEEL) estabelece metas rgidas relacionadas aos indicadores de disponibilidade (DEC) e frequncia (FEC) de interrupes, com aplicao de rgidas sanes s distribuidoras. O objetivo da pesquisa analisar modelos quantitativos capazes de aprender com o histrico de interrupes do sistema de distribuio de energia e simular entradas (recursos financeiros necessrios a serem investidos por tipo de ao de manuteno) para provisionar os indicadores de continuidade DEC e FEC (sadas), assegurando a proximidade entre o valor obtido experimentalmente e o valor verdadeiro na medio desses indicadores. Em termos metodolgicos, foi realizada uma reviso da literatura para identificar possveis modelos para apoio deciso sendo capaz de fornecer insumos para a tomada de deciso gerencial. Como resultados, os provisionamentos calculados para o DEC e FEC Global foram obtidos com preciso de 84% e 90%, respectivamente, o que representa uma contribuio acadmica e gerencial orientadas ao atendimento dos requisitos impostos pela ANEEL.

Palavras-Chave: Planejamento da Manuteno. Previso de Indicadores e Recursos. Distribuidora de Energia Eltrica.

ABSTRACT

The guarantee of energy distribution is central to modern society and an activity that directly impacts the management planning of the maintenance and operation of one of the largest energy distributors in Rio de Janeiro, Light. Due to the importance of supply constancy, the regulatory agency of the electricity sector (ANEEL) establishes strict targets related to the availability (DEC) and frequency (FEC) indicators of interruptions, with strict sanctions applied to distributors. The objective of the research is to analyze quantitative models able to learn from the history of disruptions of the power distribution system and simulate inputs (financial resources needed to be invested by type of maintenance action) to provide the continuity indicators DEC and FEC (Outputs), ensuring the proximity between the value obtained experimentally and the true value in the measurement of these indicators. In methodological terms, a review of the literature was carried out to identify possible models for decision support being capable of providing inputs for managerial decision making. As a result, the provisions calculated for DEC and FEC Global were obtained with an accuracy of 84% and 90%, respectively, which represents an academic and managerial contribution geared to meeting the requirements imposed by ANEEL. Keywords: Maintenance Planning. Forecast Indicators and Resources. Electric Power Distributor

LISTA DE FIGURAS

Figura 01 Processo de fornecimento at o consumo da energia eltrica 15 Figura 02 DEC Brasil X Meta Regulatria (ANEEL) 16 Figura 03 FEC Brasil X Meta Regulatria (ANEEL) 16 Figura 04 Determinao do ponto timo entre os custos da manuteno

preventiva e os custos decorrentes das falhas (manuteno corretiva e compensaes financeiras)

22

Figura 05 Estrutura metodolgica do estudo 27 Figura 06 Figura 07

Estrutura institucional do setor eltrico brasileiro O processo de pesquisa

36 39

Figura 08 Figura 09 Figura 10

Mapa da rea de concesso da Light Diagrama do modelo de apoio gerencial tomada de deciso Etapas do processo de KDD

44 49 71

Figura 11 Resumo das Pesquisas nas bases SCOPUS, Web of Science e SciElo

83

LISTA DE GRFICOS

Grfico 01 Concessionrias BRASIL ANUAL 19 Grfico 02 Grfico 03

Impacto das causas das interrupes Distribuio de Artigos por Ano de Publicao na busca com as palavras-chave na base Scopus

45 75

Grfico 04 Distribuio de Artigos por Ano de Publicao na busca com as palavras-chave na base ISIWeb of Science

79

Grfico 05 Distribuio de Artigos por Ano de Publicao com as palavras-chave na base SciELO

82

Grfico 06 Distribuio de Artigos do Ncleo de Partida por Ano de Publicao

90

LISTA DE QUADROS

Quadro 01 Principais agentes e suas funes do novo modelo do setor 33 Quadro 02 A evoluo da estrutura institucional do setor eltrico brasileiro 35 Quadro 03 Entradas e sadas dos indicadores financeiros e de continuidade 49 Quadro 04 Estratificao do DEC por segmento de atuao da manuteno 51 Quadro 05 Estratificao do FEC por segmento de atuao da manuteno 52 Quadro 06 Entradas e Sadas do Sub Processo Impedimentos Programados

do Sistema Areo 54

Quadro 07 Entradas e Sadas do Sub Processo Preventivas do Sistema Subterrneo

55

Quadro 08 Entradas e Sadas do Sub Processo Corretivas do Sistema Subterrneo

55

Quadro 09 Entradas e Sadas do Sub Processo Podas de rvores (Vegetao)

56

Quadro 10 Entradas e Sadas do Sub Processo Manuteno Preventiva de Rede, Estrutura e Equipamentos

56

Quadro 11 Entradas e Sadas do Sub Processo Manuteno Corretiva de Rede, Estrutura e Equipamentos

57

Quadro 12 Entradas e Sadas do Sub Processo Projetos de Aumento de Capacidade (AP)

57

Quadro 13 Entradas e Sadas do Sub Processo Projetos de Proteo da Distribuio

58

Quadro 14 Entradas e Sadas do Sub Processo Projetos de Blindagem das Redes

58

Quadro 15 Entradas e Sadas do Sub Processo Atendimentos de Emergncia 59 Quadro 16 Sadas: retorno do clculo com a proviso de DEC e FEC para os

anos de 2016 a 2026 59

Quadro 17 Resultados de DEC projetados e realizados 61 Quadro 18 Resultados de FEC projetados e realizados 62 Quadro 20 Peridicos dos artigos publicados na busca com as palavras-

chave na base Scopus 73

Quadro 21 Autores e n de artigos publicados na busca com as palavras-chave na base Scopus

74

Quadro 22 Levantamento da cronologia na busca com as palavras-chave na base Scopus

74

Quadro 23 Busca por palavras-chave nas bases ISI Web of Science 76 Quadro 24 Peridicos dos artigos publicados na busca com as palavras-

chave na base ISI Web of Science 77

Quadro 25 Autores e n de artigos publicados na busca com as palavras-chave na base ISI Web of Science

78

Quadro 26 Levantamento da cronologia e ciclo da produo com a combinao das palavras-chave na base ISI Web of Science

78

Quadro 27 Busca por palavras-chave nas bases Scielo 79 Quadro 28 Peridicos dos artigos publicados na busca com as palavras-

chave na base ISI Web of Science 80

Quadro 29 Auto