Slide 1

Caracterização de consumos
Diagramas de carga
Cláudio Monteiro

Distribuição de Energia II
5º ano da LEEC - ramo de Energia
(FEUP)


Slide 2

Diagramas de carga de consumidores
Tipos de diagramas

 Diagramas de potência diários
 servem para caracterizar o diagrama diários
completos de consumo agregado
 A agregação é fácil mas requer muitas classes de
diagramas (diferentes dias e tipos de consumo)
 Diagramas de energia mensal
 Servem para prever a facturação de cada consumidor
 Podem ser ajustados por variáveis explicadoras
(temperatura prevista, antiguidade do consumidor,
variáveis económicas, etc.)
 Diagramas anuais de ponta mensal
 Servem para prever a ponta de consumos agregados
 A agregação requer o conhecimento de factores de
simultaneidade


Slide 3

Diagramas de carga
Diagrama diário da potência
70

P (kW)

65
60
55
50
45
40
0:00

2:24

4:48

7:12

9:36

12:00

14:24

16:48

19:12

21:36

0:00

hora


Slide 4

Diagramas de carga
Variação do diagrama diário da potência ao longo do mês
75000

P (kW)

70000
65000

semana

60000
55000
50000
45000

fim-de-semana

40000
35000
30000
0:00

4:48

9:36

14:24

19:12

0:00

hora


Slide 5

Diagramas de carga
Diagrama anual da energia mensal
Energia (MWh)

95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

mês

12


Slide 6

Diagramas de carga
Diagrama anual da ponta mensal
Ponta (kW)

80
75
70
65
60
55
50
0

2

4

6

8

10

mês

12


Slide 7

Diagramas de carga de consumidores
Construção dos diagramas


Por tipo de consumidor







Campanha de medidas para um vasto conjunto de
consumidores e dias
Formar grupos de diagramas típicos e relacioná-los com
informação comercial
Partindo da informação comercial identificar o diagrama típico
e a incerteza
Agregar consumidores pelos seus diagramas típicos e
correspondentes incertezas

Por tecnologia de consumo






Caracterizar o diagrama de consumo típico de cada tecnologia
de consumo
Estimar a potência instalada para cada tecnologia e prever o
correspondente diagrama
Agregar os diagramas resultantes de cada tecnologia para
cada consumidor
Agregar os diagramas para todos os consumidores


Slide 8

Diagramas de carga de consumidores
Construção dos diagramas

Por tipo de consumidor

Por tecnologia de consumo


Slide 9

Diagramas de carga de consumidores
Construção dos diagramas
C las s e s (fu zzy C lu ste rin g )

120
100
80

2

1
3

60
40

4
5

20

6

0
0

5

10

15

20

h o ra

Caracterização de diagramas
por tecnologia de consumo

Caracterização de diagramas
por tipo de consumidor


Slide 10

Diagramas de carga de consumidores
Por tecnologia de consumo


Slide 11

Diagramas de carga de consumidores
Por tecnologia de consumo


Slide 12

Diagramas de carga de consumidores
Por tecnologia de consumo

Útil para agregar
consumos das várias
tecnologias.


Slide 13

Diagramas de carga de consumidores
Por tecnologia de consumo

Útil para prever a evolução do consumos
resultante da difusão das várias tecnologias.


Slide 14

Diagramas de carga de consumidores
Por tipo de consumidor
Domésticos com baixa Pc

Outros Domésticos

Industriais

Nocturnos


Slide 15

Diagramas de carga de consumidores
Caracterização dos diagramas
 Forma do diagrama
 tipo de consumidores (doméstico, comercial, etc.)
 Ciclo semanal (dia da semana; fim de semana)
 Relacionado com o tipo de tarifa (longas, médias
ou curtas utilizações; bi ou tri-horário, etc.)
 É necessário normalizar o diagrama,
dividindo pela energia

 Energia do diagrama
 Relacionado com a potência contratada,
usando o factor de utilização da potência
contratada


Slide 16

Diagramas de carga de consumidores
Normalização dos diagramas
70

P (kW)

60

Diagramas diários
De potência

W=2787,899 MWh

50
40

W=2338,942 MWh

30
20
0,025

10
0
0:00

2:24

4:48

7:12

9:36

0,02
12:00

P/W (kW/kWh)

14:24

16:48

19:12

21:36

0:00

0,015

Diagramas diários
normalizados

Área=1
0,01

0,005

0
0:00

2:24

4:48

7:12

9:36

12:00

14:24

16:48

19:12

21:36

0:00

hora


Slide 17

Diagramas de carga de consumidores
Índices dos diagramas
(M W )

Diagram a de c arga em 1

factor de vazio

30

f0 

Pmax = 25

25
20

Pmin



Pmax

5

 0 .2

25

15
10

Representa a ordem de grandeza
relativa da potência de vazio
relativamente à ponta.

Pmin = 5

5
0
0

2

4

6

10 12 14 16 18 20 22 24 (h)

8

factor de carga
(M W )

área





Diagram a de c arga em 1

24

30

W 

Pmax = 25

25

 P ( t ) dt

 317 . 5 MWh

t0

20
15
10

W=317.5 MWh

5

Pmed 

W



T

f 

0
0

2

4

6

8

10 12 14 16 18 20 22 24 (h)

317 . 5

 13 . 229 MW

24

Pmed
Pmax



13 . 229
25

Representa a ordem de grandeza
relativa da potência média
relativamente à ponta.

 0 . 529


Slide 18

Diagramas de carga de consumidores
Índices dos diagramas
factor de utilização
(M W )

D iagram a de c arga do s is tem a

60

área



Pi

24

W 

50

P

1 2

( t ) dt  557 . 5 MWh

t0

40
30

Pmed 

20

W



T

557 . 5

 23 . 229 MW

24

W=557.5 MWh

10
0
0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24 (h)

fi 

Pmed
Pi



23 . 229
3  20

 0 . 387

Representa a potência média (ou
energia) com a potência instalada.


Slide 19

Diagramas de carga de consumidores
Índices dos diagramas

factor de diversidade e de simultaneidade
(M W )

D iagram a de c arga do s is tem a

45

Pmax 1+2 = 40

40
35
30

Pmax 1 = 25
Pmax 2 = 20

25
20

n

15

P

max i

10

fd 

5
0
0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24 (h)

Útil para agregar diagramas de pontas.

i 1



25  20

Pmax

fs 

1
fd

 1 . 125

40



1
1 . 125

 0 . 89