FERRAMENTA COMPUTACIONAL APLICADA À MEDIÇÃO INTELIGENTE DE ELETRICIDADE

REGINALDO S. DOS ANJOS*, RUTH P. S. LEÃO*, RAIMUNDO F. SAMPAIO*, GIOVANNI C. BARROSO†, OTACÍLIO M.

ALMEIDA‡

*Departamento de Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Ceará Caixa Postal 6001 – Campus do Pici, 60.455-760, Fortaleza - CE, Brasil

†Departamento de Física, Universidade Federal do Ceará Caixa Postal 6030 – Campus do Pici, 60.455-900, Fortaleza - CE, Brasil

‡Departamento de Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Piauí Bloco 08 - Campus Universitário do Ininga, 64.049-550, Teresina - PI, Brasil

E-mails: reginaldo@dee.ufc.br, rleao@dee.ufc.br, rfurtado@dee.ufc.br, gcb@fisica.ufc.br, otacilio@ufpi.edu.br

Abstract The metering automation is one of the main aspects and the precursor of Smart Grids. This paper presents an applica-tion tool for management of electricity smart metering. It has been developed with free and open source technologies, which can attain the acquisition, storage, processing, display and management of recorded information in a smart metering infrastructure of electricity. The Java platform and structured MySQL database are the main technologies used in the software development. The smart metering infrastructure is based on a RF network arranged in a Mesh topology, which uses the protocols ABNT NBR 14522 and ZigBee for the communication between the system equipment. Data collected from five electronic meters installed in low voltage switchboard units were used to test and validate the functionalities of the developed software, considered the Brazili-an regulation about the issue. Features about tax page, consumption, power outages and alarms were implemented in the devel-oped application tool, enabling the power management based on measurement data and alarms consulted instantaneously or through historic data.

Keywords Computational Tool, Electricity Management, Java, Smart Grids, Smart Metering.

Resumo A automação da medição é uma das principais vertentes e o precursor das Redes Elétricas Inteligentes. Este trabalho apresenta uma ferramenta computacional para a gestão da medição inteligente de energia elétrica, desenvolvida com tecnologias computacionais de código aberto e gratuito. A ferramenta permite a aquisição, armazenamento, processamento, visualização e ge-renciamento das informações registradas em uma infraestrutura de medição inteligente de eletricidade. A plataforma Java e a es-trutura de banco de dados MySQL são as principais tecnologias utilizadas no desenvolvimento do software. A infraestrutura de medição inteligente é baseada em uma rede RF, disposta em topologia Mesh, sendo utilizados os protocolos ABNT NBR 14522 e ZigBee para a comunicação entre os equipamentos do sistema de medição. Dados coletados de 05 medidores eletrônicos, instala-dos em quadros de distribuição de baixa tensão, foram utilizados para testar e validar as funcionalidades do software proposto, sendo considerados aspectos normativos nacionais da área durante as análises dos resultados obtidos. As funcionalidades sobre página fiscal, consumo, faltas de energia e alarmes foram implementadas na proposta, possibilitando o gerenciamento energético baseado em dados de medições e alarmes consultados de forma instantânea ou através de histórico.

Palavras-chave Ferramenta Computacional, Gerenciamento de Energia Elétrica, Java, Medição Inteligente, Redes Elétricas Inteligentes.

1 Introdução

Considera-se que o passo inicial e fundamental para a efetiva realização das Redes Elétricas Inteligentes (REI) é através da infraestrutura de medição avança-da. A infraestrutura de medição é composta pelas tecnologias de informação e comunicação (TIC), medidores eletrônicos inteligentes, instalados com um considerável nível de granularidade, e sistemas de gerenciamento da medição (Oracle, 2012).

Observa-se que a aplicação da infraestrutura de medição inteligente pode ser relevante para a resolu-ção de questões relacionadas aos sistemas de energia elétrica. Os recursos de medição de energia elétrica viabilizam não apenas o faturamento da energia elé-trica, mas também a transferência de informações entre os agentes, fornecedores e clientes, realizada

por meio dos recursos de comunicação bidirecional (Wissner, 2011). A infraestrutura permite a leitura remota de parâmetros de tensões, correntes e potên-cias elétricas, provendo dados quantitativos e qualita-tivos aos fornecedores sobre consumos dos clientes para melhorar o gerenciamento da rede elétrica.

Informações coletadas servem para fins de mo-nitoramento, gerenciamento, controle e manutenção do sistema elétrico, tornando mais previsíveis, por exemplo, a produção e a demanda de energia elétrica (Wissner, 2011), (Gungor et al., 2013).

Os medidores de energia elétrica podem servir de pontos de acesso para controle de produção do-méstica de eletricidade, bem como para interação e acionamento de cargas, como equipamentos eletro-domésticos e veículos elétricos. Os medidores são a porta de acesso para a participação ativa dos clientes de concessionárias, possibilitando o acompanhamen-

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to da fatura e a gestão do consumo e da produção de energia elétrica.

Identifica-se a necessidade de adequados recur-sos e ferramentas computacionais para armazena-mento, acesso, interpretação e análise dos dados de medição, com o intuito de transformá-los em infor-mações úteis aos diversos agentes do setor elétrico. Gerenciar o conteúdo proveniente dos sistemas de medição inteligente de energia elétrica é indispensá-vel ao funcionamento das REI.

Abordagens de desenvolvimento de softwares de gerenciamento da medição que auxiliem na obtenção de informações sobre o perfil de utilização da eletri-cidade, na implementação de programas de conser-vação e eficiência energéticas, na previsão, controle e resposta à demanda, na melhoria da qualidade da energia e de serviço, têm sido enfatizadas em recen-tes pesquisas acadêmicas e produtos comerciais.

O objetivo do artigo é apresentar o software de-senvolvido em Java para gestão da medição inteli-gente de energia elétrica. Trata-se de uma ferramenta computacional utilizada para a aquisição, armazena-mento, processamento, visualização e gerenciamento das informações registradas em uma infraestrutura de medição de eletricidade.

Uma visão geral das redes elétricas e de medição inteligente é realizada na seção 2 a seguir.

2 Redes Elétricas Inteligentes e Medição Inteli-gente de Energia Elétrica

2.1 Redes Elétricas Inteligentes

Desafios operacionais, tecnológicos, econômicos e ambientais têm sido enfrentados pela indústria de energia elétrica. As infraestruturas envelhecidas das redes elétricas, constituídas por equipamentos de medição e proteção defasados tecnologicamente, a necessidade de suprimento de formas flexível e con-fiável, a utilização de fontes de energias renováveis para a geração de eletricidade, mediante os apelos ambientais e de sustentabilidade decorrentes das mu-danças climáticas, bem como a busca pelo provimen-to de novos serviços ofertados, exemplificam alguns destes desafios (Grzeidak et al., 2011).

Como forma de adequação às demandas atuais e do futuro, é consenso entre a maioria dos governos, fornecedores, fabricantes, universidades e centros de pesquisa e especialistas da área, bem como dos con-sumidores, a necessidade em melhorar os níveis de confiabilidade, disponibilidade, flexibilidade, quali-dade, eficiência e inovação dos Sistemas Elétricos de Potência (SEP), modernizando-os e revitalizando-os.

Esforços para modernizar os SEP têm sido reali-zados para promover suporte à inserção de fontes de energia renováveis na geração, à gestão eficiente dos ativos, ao melhor desempenho da operação, à redu-ção dos índices de perdas técnicas e comerciais e à interação com os consumidores (CGEE, 2012).

Trata-se de uma concepção sobre características, recursos e tecnologias para a modernização do setor

elétrico, denominada Redes Elétricas Inteligentes (REI) ou Smart Grids.

Tratadas como modelos conceituais constituídos por sete principais domínios (Geração, Transmissão, Distribuição, Cliente, Mercados, Operações e Prove-dor de Serviços) interligados entre si, existe em NIST (2009) uma descrição abstrata sobre as REI.

A Figura 1 ilustra o modelo conceitual das REI abordado em NIST (2009).

Figura 1. Modelo conceitual de Redes Elétricas Inteligentes.

Promover a inserção de diferentes opções de fontes renováveis para a geração de eletricidade, integrar tecnologias digitais avançadas de comunica-ção, de medição e de controle em vias bidirecionais, realizar reconfiguração e restauração automáticas da rede diante de distúrbios na rede e eventos inespera-dos, como desastres naturais e ataques maliciosos, gerenciar a medição inteligente de energia elétrica, ofertar suporte necessário às futuras demandas de veículos elétricos, promover a eficiência energética e permitir maior interação com os consumidores, con-siderando-se o perfil de consumo nos processos de planejamento e operação da rede são algumas dos principais objetivos, características e benefícios ge-rais relacionados ao contexto da implantação das REI, conforme IEA (2011), CGEE (2012), EDP (2010) e Arnold (2011).

Através da Figura 2, é possível visualizar oito áreas tecnológicas e a relação de integração com cada setor do sistema elétrico (IEA, 2011).

Figura 2. Áreas tecnológicas envolvidas no contexto de REI.

No mundo, centenas de projetos com ênfases total e parcial no desenvolvimento das tecnologias das REI têm sido impulsionados por investimentos

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públicos e privados (CGEE, 2012) e (European Co-mission, 2013).

2.2 Medição Inteligente de Energia Elétrica

A estrutura de recursos relacionados aos medidores, sensores e atuadores, e às tecnologias de informação e comunicação é denominada de Infraestrutura de Medição Avançada (AMI, da sigla em inglês). Medi-dores eletrônicos inteligentes, visualizadores do con-sumo de energia domésticos, coletores de dados, interfaces de comunicação e servidores correspon-dem, em geral, aos equipamentos de hardware.

A composição de uma AMI é feita com equipa-mentos de hardware, tecnologias de comunicação, protocolos e softwares (Arenas-Martinez, 2010).

Na Figura 3, pode-se observar o esboço de uma AMI, os seus principais componentes e tipos de re-des de integração (Acra; Thaker, 2010).

Figura 3. Infraestrutura AMI e os seus principais componentes.

No contexto de REI, os medidores inteligentes são habilitados a receberem informações remotamen-te originadas nos sistemas de controle e gerencia-mento das concessionárias, através da infraestrutura AMI, para a realização de configurações, ativa-ção/desativação de cargas, sinalizações de tarifas e avisos, bem como para comandar e prover serviços de forma integrada aos aparelhos domésticos inteli-gentes da rede doméstica correspondente.

Na infraestrutura AMI, as tecnologias de comu-nicação, cabeadas e sem fio, costumam ser emprega-das, em redes privadas ou públicas, permitindo as conexões entre os pontos da rede.

As tecnologias de comunicação com fio corres-pondem a condutores óticos e metálicos da própria rede elétrica, sendo a Fibra Ótica e o PLC exemplos empregados. As tecnologias sem fio normalmente escolhidas para compor este tipo de infraestrutura são as de rádiofrequência (RF) e as de rede celulares 3G e 4G. IEEE 802.15.1 (Bluetooth), IEEE 802.15.4 (ZigBee), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (Wi-MAX) e GPRS são exemplos destes tipos de tecno-logias sem fio aplicadas.

Considerando-se as trocas de volumes conside-ráveis de informações entre vários domínios da rede

elétrica, é essencial que sejam realizadas especifica-ções de protocolos padrões para vários equipamentos e sistemas da infraestrutura AMI. As especificações C12.18, C12.19, C12.22, IEC 61850, IEC 61968, IEC 61970, ZigBee, IEC 61334-4-41, ABNT NBR 14522 e Sibma são exemplos de protocolos utiliza-dos para integrar equipamentos em uma AMI (ANSI, 2006), (ANSI, 2008a), (ANSI, 2008b), (Digi, 2013) e (ABNT, 2008).

Os dados de medições gerados na AMI, após se-rem armazenados, servem de subsídio para o proces-samento em sistemas de softwares computacionais nos centros de operação e controle das concessioná-rias. Sistemas supervisórios de controle e de aquisi-ção de dados, de gerenciamento de falhas, de gestão de clientes, de gerenciamento da distribuição, de informação geográfica, de registro de eventos e de gerenciamento de energia elétrica são exemplos de aplicações que processam os dados (Tang, 2011).

Em situações onde a AMI já está consolidada e em pleno funcionamento, é comum às concessioná-rias disponibilizarem aplicações computacionais de gerenciamento de energia elétrica aos usuários. O acesso é feito por meio de portais web, em versões desktop instaláveis ou por dispositivos móveis.

A Figura 4 ilustra um exemplo dos softwares usados no gerenciamento de energia elétrica, pelos lados da concessionária e do cliente (OGE, 2013).

Figura 4. Softwares de gerenciamento de energia elétrica na AMI.

3 A Ferramenta Computacional

3.1 Descrição

A ferramenta computacional proposta foi aplicada à medição de eletricidade, para a gestão da medição inteligente de energia elétrica, através de ações de aquisição, armazenamento, processamento, visuali-zação e gerenciamento das informações registradas em uma infraestrutura de medição inteligente.

A ideia do software é a de realizar interações de comunicação, de forma local ou remota, entre a uni-dade servidora, onde a aplicação é executada, e os medidores eletrônicos inteligentes, instalados na rede elétrica, para as transferências dos dados de medição,

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com consequentes ações de gestão da medição de energia elétrica.

3.2 Ambiente de aplicação

A ferramenta computacional é uma aplicação desktop, que utiliza os recursos da porta de comuni-cação, onde a interface de comunicação, cabeada ou sem fio, está inserida no computador, para viabilizar as transmissões e recepções dos registros de medição de energia elétrica. O aplicativo acessa uma base de dados relacional, para organizar e persisti-los estrutu-ralmente, e disponibiliza uma interface visual para controle das informações processadas para a devida gestão da medição.

A Figura 5 ilustra um cenário de medição inteli-gente de energia elétrica que o software é aplicado.

Figura 5. Cenário de aplicação da ferramenta computacional.

3.3 Tecnologias e recursos utilizados

O desenvolvimento da aplicação desktop foi baseado na tecnologia Java, através da plataforma Java SE, das ferramentas Java SE Runtime Environment (JRE) e Java SE Development Kit (JDK). As biblio-tecas adicionais API Commons Codec, JCalendar, JFreeChart, JCommon, Joda-Time, Jollyday, API RX-TX, SteelSeries, Trident e MySQL JDBC Driver foram utilizadas para viabilizar a integração entre os vários componentes e recursos do software.

A versão MySQL Community Edition corres-ponde à base de dados estruturada. O MySQL Workbench é uma ferramenta visual utilizada para a modelagem e a administração do banco de dados. As definições do protocolo ABNT NBR 14522 (versão 2008 atualizada) e do protocolo ZigBee (ZigBee-PRO, baseado no ZigBee specification r17) foram utilizadas nas implementações.

3.4 Detalhes sobre as funcionalidades

Os processamentos e gerenciamentos das informa-ções de medição de energia elétrica são possibilita-dos através de quatro funcionalidades propostas no software, dispostas em abas: Página Fiscal, Consu-mo, Faltas de energia e Alarmes.

No software desenvolvido, foram implementa-dos tratamentos visuais das informações, através de

diferenciação de cor e do texto informativo dos com-ponentes gráficos, considerando-se as condições dis-postas sobre Variação de Frequência, Tensão em Regime Permanente e Variação de Tensão de Curta Duração, no Módulo 8, da documentação normativa nacional PRODIST (ANEEL, 2012a). As condições dispostas sobre as Bandeiras Tarifárias, no Submó-dulo 7.1 (Procedimentos Gerais), do Módulo 7 (Es-trutura Tarifária das Concessionárias de Distribui-ção), da documentação normativa nacional PRORET (ANEEL, 2012b), assim como o acionamento mensal das Bandeiras Tarifárias em ANEEL (2013) também foram consideradas.

As Figuras 6, 7, 8 e 9 ilustram, respectivamente, exemplos dos tratamentos visuais implementados nos campos referentes à “Frequência da rede”, “Sequen-cia de fase”, “Tensão de fase” e “Bandeira Tarifária Atual”.

Figura 6. Exemplo do campo “Frequência da rede”.

Figura 7. Exemplo do campo “Sequência de fase”.

Figura 8. Exemplo do campo “Tensão de fase”.

Figura 9. Exemplo do campo “Bandeira Tarifária Atual”.

4 Cenário de Medição Inteligente Utilizado e Me-todologia de Aplicação dos Testes

4.1 Cenário de Medição Inteligente

Para testes, análise das informações de medições e eventuais adequações nas funcionalidades de geren-ciamento, o software proposto foi aplicado a um ce-nário de medição inteligente de energia elétrica com 05 medidores eletrônicos inteligentes trifásicos, 02 interfaces de comunicação (01 sem fio e 01 via porta ótica) e 01 equipamento In-Home Display (IHD).

Cada medidor inteligente é dotado de duas inter-faces de comunicação, sendo uma via RF com o pro-tocolo ZigBee e outra via porta ótica. Os equipamen-tos foram dispostos como nós em uma rede RF Mesh ZigBee.

A Figura 10 ilustra o esboço do cenário do sis-tema de medição inteligente utilizado.

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Figura 10. Cenário do sistema de medição inteligente utilizado.

O sistema de medição inteligente de energia elé-trica foi instalado em 05 pontos de medição distribu-ídos na estrutura física do Departamento de Enge-nharia Elétrica (DEE), pertencente ao Centro de Tecnologia (CT), da Universidade Federal do Ceará (UFC). Na Tabela 1 estão dispostas as identificações e descrições dos pontos de medição.

Tabela 1. Descrições dos pontos de medição.

Descrição do local Medidor instalado

Cargas instaladas

Lab. de Eficiência Ener-gética e Máquinas Mo-triz (LAMOTRIZ)

MED_10

Tomadas monofásicas e trifásicas, iluminação, condicionadores de ar e motores trifásicos.

Lab. do Grupo de Pes-quisa em Automação e Robótica (GPAR)

MED_11 Tomadas monofásicas e trifásicas e iluminação.

Lab. de Circuitos Ele-troeletrônicos

MED_12 Tomadas monofásicas e trifásicas e iluminação.

Gabinetes dos professores

MED_13 Tomadas monofásicas, iluminação e condicio-nadores de ar.

Secretaria MED_14 Tomadas monofásicas, iluminação e condicio-nadores de ar

A Figura 11 ilustra os medidores inteligentes

MED_10 e MED_13 instalados no DEE/CT/UFC.

Figura 11. Medidores inteligentes MED_10 e MED_13 instalados.

A Figura 12 ilustra o conjunto de hardware e software utilizado na aplicação ao sistema de medi-ção inteligente instalado no DEE/CT/UFC.

Figura 12. Conjunto de hardware e software utilizado na aplicação.

4.2 Metodologia de aplicação dos testes

Como metodologia de teste da proposta, o software foi aplicado ao efetivo gerenciamento dos registros dos 05 pontos de medição instalados, realizando di-versas interações bidirecionais de comunicação via RF Mesh para as transferências dos dados e conse-quentes processamentos das informações.

Como base amostral para os testes de validação e coleta dos resultados do software, dados de medi-ções dos pontos de medição 01, 02, 03, 04 e 05, cor-respondentes ao período de 04 meses (jun./2013 a set./2013) de funcionamento do sistema de gerenci-amento de medição inteligente, foram aplicados.

Para apresentação das telas e recursos do aplica-tivo, foram utilizados, como caso exemplo, os regis-tros de medições do MED_10.

A escolha decorreu da observação de intensida-des totais de correntes mais elevadas em vários perí-odos diários, relativa atividade aos fins de semana, variações nos valores das tensões trifásicas e dos fatores de potência, bem como maiores registros de energias ativa, reativa e aparente em relação aos de-mais pontos de medição.

Para a verificação do comportamento das funci-onalidades Página Fiscal, Consumo, Faltas de Ener-gia e Alarmes da ferramenta computacional, foram realizados ações de atualizações e processamentos das informações instantâneas, tomando-se como refe-rência a data de 01/11/2013.

5 Apresentação e Análise dos Resultados

5.1 Página Fiscal

As Figuras 13, 14, 15 e 16 ilustram os resultados obtidos para as atualizações das abas “Tensão”, “Corrente”, “Fator de potência” e “Potência” da fun-cionalidade da Página Fiscal, respectivamente.

A tela “Tensão” mostra o valor rms das tensões de linha e ângulo de fase das tensões de fase.

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Figura 13. Tela da aba “Tensão” da funcionalidade Página Fiscal.

A tela “Corrente” mostra o valor rms e ângulo de fase das correntes de linha e a corrente de neutro.

Figura 14. Tela da aba “Corrente” da funcionalidade Página Fiscal.

A tela “Fator de potência” mostra os valores cor-respondentes por fase e trifásico e a característica indutiva, capacitiva ou resistiva.

Figura 15. Tela da aba “Fator de potência” da funcionalidade Página Fiscal.

Na tela “Potência” são mostradas as potências ativa, reativa e aparente de cada fase e trifásica.

Figura 16. Tela da aba “Potência” da funcionalidade Página Fiscal.

Em todas as telas da página fiscal são mostradas a frequência da rede, a temperatura interna do medi-dor e a sequência de fases.

5.2 Consumo de energia e demanda

As Figuras 17 e 18 ilustram os resultados obtidos para as abas “Energia” e “Demanda” da funcionali-dade de Consumo, respectivamente.

A tela “Energia” mostra os totalizadores da energia ativa, reativa indutiva e reativa capacitiva por fase e total.

Figura 17. Tela da aba “Energia” da funcionalidade Consumo.

A tela “Demanda” mostra a demanda do último período de 15 minutos, a máxima demanda registrada e a demanda acumulada, de potências ativa, reativa indutiva e reativa capacitiva.

Figura 18. Tela da aba “Demanda” da funcionalidade Consumo.

5.3 Faltas de energia

As Figuras 19 e 20 ilustram os resultados para as abas “Período Anterior” e “Período Atual” da funci-onalidade Faltas de energia, respectivamente.

O “Período Anterior” refere-se aos registros de falta de energia ocorridos em data anterior à data de reposição de demanda (fechamento de fatura). O “Período Atual” refere-se, por sua vez, aos registros após a data de reposição de demanda até o momento da atualização das informações.

Figura 19. Tela da aba “Período Anterior” da funcionalidade Faltas de energia.

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Figura 20. Tela da aba “Período Atual” da funcionalidade Faltas de energia.

5.4 Alarmes

Os alarmes são classificados em dois grupos. O “Grupo 01” refere-se às medições elétricas como tensão, corrente, desequilíbrio de tensão, etc. O “Grupo 02” refere-se às condições de segurança da medição, p.ex., watchdog, alteração de parâmetros de configuração, dentre outros.

As Figuras 21 e 22 ilustram os resultados obti-dos para as abas “Grupo 01” e “Grupo 02” da funci-onalidade de Alarmes, respectivamente.

Figura 21. Tela da aba “Grupo 01” da funcionalidade Alarmes.

Figura 22. Tela da aba “Grupo 02” da funcionalidade Alarmes.

5.5 Análise dos resultados

Na funcionalidade Página Fiscal são apresentadas, como mostrado na Figura 13, as informações da data e hora da última atualização realizada. A “Frequência da rede” é classificada como ADEQUADA. No campo “Sequência de fase” há a indicação textual INVERSA. Nos campos “Tensão de fase” e “Tensão de linha”, de acordo com os critérios normativos da ANEEL, para os valores medidos a classificação é ADEQUADA, em ambos.

No campo “Ângulo da tensão de fase”, os valo-res de 0º, 123,23º e 244,74º para as fases A, B e C,

respectivamente, denotam sequenciamento inverso de fase, como visto no campo “Sequência de fase”.

Os valores de corrente nas fases A, B e C são mostrados conforme a composição de cargas do local onde o MED_10 está instalado, como na Figura 14.

No campo “Corrente de neutro”, pode-se inferir diretamente a existência de uma condição de desba-lanceamento de carga.

No campo “Defasagem entre tensão e corrente”, os valores -20,65º, -18,78º e -18,44º representam atrasos das ondas de corrente em relação às de ten-são, definindo um caráter majoritário de cargas indu-tivas na instalação.

Conforme visto na Figura 15, os campos “Fator de potência por fase” e “Fator de potência trifásico”, os valores de 0,94, 0,95, 0,95 e 0,94, respectivamen-te, atendem à regulamentação da ANEEL.

Os registros de consumos e de demanda são di-vididos em sentido direto (consumido da concessio-nária), reverso (consumido pela concessionária) e líquido, como pode ser visto nas Figuras 17 e 18.

Os registros das faltas de energia, classificadas por tipo de interrupção, quanto à duração, podem ser verificados para o período anterior ou atual à data de fechamento de demanda, como nas Figuras 19 e 20.

Como indicado na Figura 19, para o “Período Anterior”, houve 02 registros de faltas de energia no período compreendido antes da última data de repo-sição de demanda. O 1º registro durou 27s, sendo classificado, pelo tempo de duração, como uma inter-rupção temporária. O 2º registro durou 42m24s, sen-do classificado, pelo tempo de duração, como uma interrupção permanente.

Observando-se as Figuras 21 e 22, são exibidas as informações dos últimos registros de eventos de 25 alarmes configurados previamente nos medidores inteligentes, divididos em dois grupos.

Os alarmes são registrados pela quantidade acumulada de ocorrências, pelas datas e horas de início e de fim e pelo tempo de duração de cada um.

Na Tabela 2 está disposto o resumo da análise de validação considerada para cada funcionalidade me-diante o funcionamento do software proposto.

Tabela 2. Resumo da análise de validação das funcionalidades.

Funcionalidade Validação

Página Fiscal

Tensão Atendido Corrente Atendido Fator de potência Atendido Potência Atendido

Consumo Energia Direta Atendido Reversa Atendido Líquida Atendido

Demanda Direta Atendido Reversa Atendido Líquida Atendido

Faltas de energia

Período Anterior Atendido Período Atual Atendido

Alarmes Grupo 01 Parte I Atendido Parte II Atendido Parte III Atendido

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Parte IV Atendido Parte V Atendido

Grupo 02 Parte I Atendido Parte II Atendido

6 Conclusão

Foram apresentados os recursos de um aplicativo para gerenciamento de um sistema de medição de energia elétrica. A infraestrutura de medição, com comunicação em RF, estrutura Mesh e protocolo Zigbee, contou com o apoio da empresa de medição Eletra Energy Solutions.

O aplicativo foi desenvolvido em Java e a base de dados para armazenamento dos registros usou o MySQL. Os protocolos ABNT NBR 14522 e ZigBee foram utilizados na implementação do software.

O aplicativo apresenta interface de interação en-tre o operador e os equipamentos, onde são mostra-dos registros de frequência, tensão, corrente, fator de potência, potências ativa e reativa indutiva e capaci-tiva, falta de energia e alarmes.

O software foi testado com sistema real instala-do em campo e durante os testes foram observadas limitações e dificuldades relacionadas a impossibili-dade de múltiplos acessos simultâneos ao software, à intermitência de conectividade entre as interfaces de comunicação sem fio, ao gerenciamento de recep-ções simultâneas dos dados de medições em situa-ções de coletas automáticas e à quantidade de canais para a formação da memória de massa dos equipa-mentos utilizados.

Considera-se que a ferramenta computacional é funcional para gerenciamento da energia elétrica de unidades consumidoras, no entanto pode ser aprimo-rada na perspectiva de superar as limitações detecta-das durante os testes e agregar funcionalidades para maior eficiência do uso da eletricidade e maior parti-cipação do cliente.

Agradecimentos

Os autores agradecem ao CNPq pelo financiamento deste projeto, à empresa Eletra Energy Solutions e ao setor de manutenção do CT/UFC pelo apoio técnico prestado.

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