Inovação, Persistência e um Novo Começo

“Gostamos de selecionar a linha mais crítica e a situação mais crítica na rede para um teste real”, disse Aleko Didbaridze, um engenheiro da GSE.

Se tudo correr bem, o sistema de controle emergencial da SEL detectará a falta intencional, decidirá aonde e quanta carga enviar, isolar o disjuntor correto, enviar um sinal de disparo para aquele disjuntor e prevenir um apagão por todo o país. Tudo em menos de 100 ms.

Mas as coisas não sairiam conforme planejado, se a lógica estivesse errada...

“As repercussões seriam bem grandes”, disse Dave Dolezilek, diretor técnico internacional da SEL. “A tensão definitivamente estava lá.”

Dentro do Centro Nacional de Controle, telas imensas dominavam a sala, exibindo todo o sistema elétrico do país - cada linha de transmissão, cada subestação, cada gerador, cada fluxo de energia e nível de tensão. Não importava o que acontecesse, todos veriam.

Para a GSE, o resultado desse teste seria muito significativo. Era mais do que se o novo sistema tinha feito seu trabalho ou não. Ela também estava carregando o peso de anos e anos de energia não confiável e instável na Geórgia. Anos de apagões contínuos. Anos de prejuízos financeiros.

Agora era perto das 3:00h. Rodas checou a lógica do relé uma última vez e sinalizou sua aprovação. Os operadores diminuíram os limites de potência. Todos os olhos focados nas telas de controle e tudo estava momentaneamente quieto.

O gerente sênior disse ao telefone.

“Corte a energia”.

A linha brilhante indicando a linha de transmissão de 500 kV Kartli II desapareceu.

Instantaneamente, as telas de controle se acendem em atividade. O sistema de controle emergencial estava enviando carga para subestações em toda a Geórgia - e as luzes ainda estavam acessas. Eles tinham energia. Toda a Geórgia tinha eletricidade.

“Com o sistema da SEL, acabamos de ter nosso último apagão”, disse Ucha Uchaneishvili, o gerente sênior. Todos no centro de controle celebraram uma noite bem sucedida e a uma nova energia confiável para a Geórgia.

Mas ainda resta uma questão: Como surgiu esse encontro entre a GSE em seu Centro Nacional de Controle no meio da noite com alguns engenheiros da SEL para “puxarem a tomada” de sua linha de transmissão mais crítica?

Essa história começa com a independência da Geórgia.

Mais de um milhão de pessoas vivem nos labirintos de paralelepípedos que são as ruas de Tbilisi, a capital do país, onde a estátua da poderosa Mãe Geórgia os observa dia e noite. Em uma mão ela segura vinho, para aqueles que vêm como amigos; na outra, uma espada, para aqueles que vêm como inimigos.

Tbilisi possui um forte contraste entre o tradicional e o moderno. Intercalados com a arquitetura da era espacial estão prédios que parecem que vão desabar.

Essa mistura entre velho e novo não eram diferentes no sistema elétrico da Geórgia - especificamente, suas subestações. Próximos aos poucos relés digitais mais novos estavam relés eletromecânicos de sessenta a setenta anos de idade, cobertos por invólucros de plástico que já foram claros e brancos, mas agora estavam arranhados e amarelados com o tempo.

A Geórgia reivindicou sua independência como país no começo dos anos 90. Antes disso, era fazia parte do grande sistema elétrico e interconectado da União Soviética. Quando a União Soviética entrou em colapso, o sistema interconectado também foi separado.

Esse sistema fracionado, combinado com equipamentos antigos, cobrou um alto preço da Geórgia. A perda da interconexão levou a pontos fracos não intencionais e consequências não previstas que não eram mais fontes alternativas para compensar a falta de certas linhas. Os velhos relés tinham zero visibilidade do restante do sistema elétrico e nenhuma forma de enviar cargas.

Por mais de 20 anos, a Geórgia sofreu com apagões contínuos (até 14 por ano). Era uma sobrecarga econômica muito grande para um país recém independente.

De leste a oeste, The Backbone leva eletricidade da usina hidrelétrica de Inguri através da Cordilheira do Cáucaso por todo o país para abastecer à área mais populada: Tbilisi.

A demanda por altas carga em Tibilisi afetavam o The Backbone que apresentava faltas e desligamentos. O sistema então redirecionaria a eletricidade através de um circuito paralelo de 220 kV, que não era capaz de transmitir tanta energia, ficando sobrecarregado. Os velhos relés eletromecânicos nas subestações ao redor percebiam a sobrecarga e enviavam sinais de disparo para proteger a linha de 220 kV contra danos. No entanto, como o sistema não conseguia equilibrar a carga, essa ação provocava uma cascata até um apagão.

Após um dos piores apagões a nível nacional em agosto de 2010, o Ministro de Energias se envolveu, expressando preocupação sobre a gravidade dos recentes eventos. Os apagões haviam comprometido a segurança nacional e a estabilidade da economia.

Imediatamente, a GSE contratou a empresa de consultoria líder para investigar as operações, comportamentos e repostas do sistema elétrico da Geórgia a vários eventos e contingências. Após recriar as condições do apagão de agosto de 2010, o apagão em um estudo, a GSE sabia dos seus principais requisitos. Eles precisavam que seu sistema elétrico detectasse uma falta, gerasse uma decisão de envio de carga e enviasse essa decisão para um dispositivo de mitigação que opera o disjuntor em 100 ms ou menos.

“Precisamos de alguém que possa nos fornecer esses tempos de entrega de sinais rápidos entre as subestações por todo o país”, disse Didbaridze. “Após olhar para a empresa, descobrimos que a SEL poderia fornecer as tecnologias que precisamos para a entrega do sinal de disparo em um período muito curto e rápido.”

Com menos de quatro meses para o prazo da GSE, a SEL especificou, projetou, construiu, testou e instalou uma solução chamada de sistema de controle emergencial. É um conceito com base em um controle descentralizado e distribuído. Ele rapidamente estabilizou o sistema elétrico da GSE o suficiente para prevenir apagões por todo o país e conter quaisquer faltas de energia em áreas menores. Quando o sistema de controle emergencial foi posto em um teste real, ele operou em 12 ms - bem abaixo do requisito inicial de tempo de 100 ms.

Uma vez que o sistema de controle emergencial estava instalado, o desafio agora era como minimizar ainda mais a queda de energia durante uma falta, como adicionar mais controle e como adicionar mais visibilidade, mais inteligência e mais funcionalidade. Para a GSE, isso significava um esquema de ação corretiva (RAS).

Um sistema RAS é baseado em gestão centralizada. O controlador fica no Centro Nacional de Controle e avalia todo o sistema elétrico da GSE a cada 2 ms se comunicando com outros dispositivos, monitorando os níveis de tensão e fluxos de energia e buscando faltas. Em outras palavras, o sistema RAS está pronto para entrar em ação 500 vezes por segundo para proteger o país de um apagão.

Com um sistema de proteção tão rápido, a rede de comunicações precisa ser capaz de se manter. Então o GSE também conseguiu uma rede de comunicações melhorada, com base na SEL ICON, que cobre quase todas as subestações através da Geórgia. É rápido - o tempo de tráfego da mensagem entre o controlador da central do RAS e qualquer outro relé no país é de menos de um milissegundo.

Além disso, cada dispositivo RAS em campo constantemente executa autotestes para comunicar seu status, comportamento e desempenho do sistema elétrico. A qualquer momento em que ocorrer uma falta ou outro evento, os dispositivos da SEL automaticamente geram relatórios detalhados e sincronizados para serem revisados pelos operadores.