xx de Outubro de 20XX

Relatório do método: curvas típicas de carga

Distribuidora RTP 20XX

Resumo

O pipeline transforma a campanha de medição em curvas típicas de carga de 24 horas, por classe e faixa de consumo, para dia útil, sábado e domingo ou feriado. As curvas saem no leiaute do modelo de agregação, com o fator PS (sábado em relação ao dia útil) e o fator PD (domingo em relação ao dia útil), e ajustadas à energia anual da população na BDGD.

O método tem seis etapas: leitura e limpeza dos dados, curvas remanescentes, curva representativa de cada ponto, agrupamento por forma, organização no leiaute do modelo e ajuste de energia.

Este documento descreve o método como foi aplicado ao estudo DISTRIBUIDORA RTP 20XX, com os parâmetros efetivamente usados. Os resultados do estudo estão no relatório de resultados.

1. Dados de partida

• Medições: 31 arquivos de medição na pasta Medicoes, um por classe e faixa (ou por rede), com uma aba por ponto de medição.
• Leiaute: cada valor de 15 minutos aparece em três linhas de 5 minutos; o programa fica com a média do trio e converte para kW. Cada aba traz as marcas DU, DS e DD da campanha na linha 293.
• Feriados: 7 datas em feriados.csv (de 07/09/2025 a 01/01/20XX), com abrangência nacional, estadual e municipal. Sábado e feriado têm tipos de dia próprios: domingo e feriado contam como DD.
• Dias do ano: o ano do ciclo (20XX) tem 252 dias úteis, 52 sábados e 61 domingos e feriados. Esses números pesam o dia útil, o sábado e o domingo na energia anual (Etapa 6).
• BDGD: população e energia de cada faixa vêm do painel de estratificação da ANEEL na pasta BDGD (Módulo 2, preferido; o painel antigo é usado quando o Módulo 2 não existe). A população pode ser informada à mão no parametros_lote.csv.
• Cargas e redes: 26 arquivos tratados como carga e 5 como rede (coluna tipo do parametros_lote.csv). A rede recebe o mesmo tratamento das etapas 1 a 5; o ajuste de energia da Etapa 6 só vale para carga.

2. Etapa 1: leitura e regras de eliminação

Cada dia de cada ponto é testado pelas regras abaixo. O dia é eliminado pela primeira regra que o atinge, e cada regra tem a contagem registrada no resumo do lote.

A R6 roda antes do processamento, lê todos os arquivos do estudo e compara as abas. Ela reconhece cinco situações: curva idêntica em outro arquivo (1 dia basta); mesmo formato em outra escala (3 dias ou mais); curva quase idêntica, com correlação de 0,9999 ou mais (5 dias ou mais); dia repetido na mesma aba (2 ou mais); e dia idêntico a um dia de outra aba que já tinha caído na R3 ou na R4, caso em que a R5 e a primeira comparação não viam mais o par. Uma sexta verificação, de datas de cabeçalho suspeitas, só emite alerta. Os pares e dias marcados ficam em Resultados\R6_deteccao.

Quando o medidor registra energia por intervalo em vez de potência, o valor sai quatro vezes menor. Com a faixa de consumo informada, o programa decide, ponto a ponto, qual hipótese (sem correção ou multiplicação por 4) deixa o consumo médio mais perto da faixa. As decisões ficam em correcao_de_escala.csv.

3. Etapas 2 e 3: curvas remanescentes e curva representativa

A Etapa 2 grava as curvas de 15 minutos que passaram pelas regras, com tipo de dia e marca original. Na Etapa 3, a curva representativa de cada ponto e tipo de dia é a média de todos os dias remanescentes daquele tipo, com DU, DS e DD em separado. A média é usada porque a curva da rede é a soma das cargas, e só a média é aditiva.

4. Etapa 4: agrupamento

Só as curvas de dia útil entram, uma por ponto, pela forma: as 24 médias horárias divididas pelo pico. O algoritmo é o fuzzy c-means (expoente de fuzzificação m = 1,25, 20 inicializações). Para cada número de grupos k, de 2 a 8, a força de predição dos grupos é comparada com a de dados sem grupos, de mesma média e covariância (25 sorteios, percentil 95).

• o k é aceito quando a força de predição supera o limite dos dados sem grupos, o menor grupo tem pelo menos 5% dos pontos e pelo menos 5 pontos;
• a evidência é forte quando a margem sobre o limite é de 0,10 ou mais, moderada a partir de 0,03 e fraca abaixo disso;
• com menos de 30 curvas de dia útil, o agrupamento não é testado e a faixa fica com curva única, porque a amostra não permite saber se existem grupos;
• no censo (todo o universo medido), cada ponto vira um Consumidor Tipo.

A planilha da Etapa 4 traz também a amostragem do PRODIST (Módulo 2, itens 46 e 47): CV médio dos 96 pontos e erro amostral com 95% de confiança (z = 1,96), contra o limite de 20% por estrato, com correção de população finita quando a população é conhecida. O resultado é informativo e vale para o dia útil; o PRODIST fixa o erro por estrato, não por tipo de dia.

5. Etapa 5: organização no leiaute do modelo de agregação

A Etapa 4 é reorganizada na aba Curvas Agregadas: coluna Hora com 24 horas e um Consumidor Tipo por coluna (um por grupo; um por ponto, no censo; a faixa inteira, na curva única). A curva horária de dia útil, em MW, é a média dos quatro intervalos de 15 minutos. Duas linhas finais trazem os fatores:

• PS: energia do sábado dividida pela energia do dia útil;
• PD: energia do domingo (e feriado) dividida pela energia do dia útil.

Os dois fatores são calculados nos 96 pontos de 15 minutos. Ao fim do lote, as Etapas 5 de todos os arquivos são copiadas para Curvas Tipicas, em Cargas ou Redes.

Nas séries de injeção (geração distribuída), a curva horária da Etapa 5 é gravada com sinal negativo, porque é energia que entra na rede. PS e PD continuam positivos. A opção está no config.py (INJECAO_SINAL_NEGATIVO).

6. Etapa 6: ajuste à energia da BDGD

Aplica-se só às cargas. A Etapa 6 ajusta as curvas da Etapa 5 à energia anual da faixa na BDGD, sem mudar a forma. O cálculo tem três passos:

• Energia medida: a energia anual por consumidor é a soma do dia útil × (DU + DS × PS + DD × PD), com DU, DS e DD os dias do ano do ciclo (252 dias úteis, 52 sábados e 61 domingos e feriados em 20XX);
• Peso e participação: o peso de cada Consumidor Tipo é o número de pontos do grupo vezes a energia anual por consumidor. A participação do tipo é o seu peso dividido pela soma dos pesos, e a energia do tipo é a energia da faixa na BDGD vezes essa participação;
• Curva ajustada: a soma do dia útil ajustada é a energia do tipo dividida por (DU + DS × PS + DD × PD). Assim, quando o modelo de agregação aplica PS e PD sobre a curva, a energia da faixa fecha sem contar PS e PD duas vezes.

O fator de ajuste (energia da população dividida pela energia das curvas medidas) mostra o quanto a amostra difere da população. O programa alerta quando ele sai do intervalo de 0,5 a 2,0. A conferência de energia compara, para cada grupo (B1, B2, B3 e MT), a energia das curvas gravadas com a da BDGD, e o resultado fica no Conferencia_final.txt.

Na população e na energia de MT, o painel Módulo 2 classifica a unidade pela demanda (máxima medida). Em baixa tensão, usa-se a faixa de consumo em kWh por mês.

Cada grupo recebe também um arquivo de cargas agrupadas (B1, B2, B3 = comercial, industrial e poder público, e MT), com todas as colunas da Etapa 6 das suas faixas lado a lado, mais o mapa de origem de cada coluna.

7. Medições de MMGD

Este estudo usa as medições de unidades com micro e minigeração distribuída do estudo ..\DISTRIBUIDORA_MMGD_RTP_20XX, que é processado antes. A opção, ligada em config.py (AJUSTE_MMGD_ETAPA6), altera a Etapa 6:

• as unidades com geração distribuída ("Com GD" no painel Módulo 2) saem de cada faixa de B1, B2 e comercial, em número de unidades e em energia;
• cada segmento ganha uma coluna MMGD, com a curva medida nessas unidades (residencial para B1, rural para B2, comercial para o B3), ajustada à energia total das unidades com GD do segmento;
• a soma das faixas e da coluna MMGD fecha com a energia total do segmento na BDGD. A geração distribuída industrial e de serviço público não é descontada;
• a energia da BDGD para as unidades com GD é tomada como a consumida da rede. Esse ponto está pendente de confirmação com o dicionário completo da BDGD.

Quando a distribuidora tem medições de MMGD, o trabalho tem dois comandos, nesta ordem: o estudo MMGD primeiro e o estudo principal depois. Sem medições de MMGD, a Etapa 6 roda como antes.

8. Conferências e limitações

• Conferências: a energia das curvas da Etapa 6 deve fechar com a da BDGD em cada grupo, com tolerância de 0,01 MWh (Conferencia_final.txt);
• o ajuste da injeção deve fechar com a energia anual informada;
• os testes automáticos da pasta testes conferem o fechamento da energia e as situações do estudo com e sem MMGD.

Limitações do método, para quem usa as curvas:

• os limiares da R6 foram escolhidos com a campanha da DISTRIBUIDORA (RTP 20XX), que deu origem ao método, e não foram calibrados com outra base. Num estudo novo, convém examinar os pares em R6_deteccao antes de aceitar o resultado;
• a correção de escala por 4 é uma inferência a partir da faixa de consumo, não uma informação do medidor;
• o erro amostral é informativo e usa o CV médio dos 96 pontos;
• onde a amostra é pequena, a curva única da faixa não mostra grupos que possam existir;
• o ajuste de energia preserva a forma medida, e a energia vem da população da BDGD.

9. Parâmetros do estudo

* Exemplo ilustrativo elaborado pela TR Soluções. A Distribuidora RTP 20XX é uma empresa fictícia.