Ao contrário de outros países, na maior parte das regiões do Brasil (a exceção é o estado de Roraima) as redes elétricas são integradas, com uma infraestrutura de transmissão composta por 156 concessionárias licitadas e por 53 concessionárias de distribuição, segundo dados da Associação Brasileira de Distribuidores de Energia Elétrica (ABRADEE). Dentro desse contexto, uma única falha pode afetar diversas redes e causar grandes impactos.
Para prevenir esse tipo de ocorrência, a Equatorial Energia, holding que atua na geração, transmissão e distribuição de energia elétrica em estados do Norte, Nordeste e Sul do Brasil, decidiu investir em um projeto para automatizar processos de análise e manutenção de equipamentos. O grupo procurou então a In Forma Software, empresa especialista em setor elétrico e parceira do CESAR. Foi assim que In Forma e CESAR se uniram para resolver o desafio apresentado pela Equatorial.
Como evitar falhas e desligamentos?
No setor energético brasileiro, as transmissoras e distribuidoras faturam pela prestação do serviço público de transmissão e distribuição de energia elétrica aos usuários, que dependem da disponibilidade das linhas. Além disso, como a energia elétrica não pode ser armazenada de forma economicamente viável, ela deve ser produzida e disponibilizada instantaneamente, a depender do consumo. Assim, quando há falhas, mesmo que por curtos períodos, o sistema corre o risco de desligamentos, os chamados “apagões”, que causam prejuízos sociais e econômicos.
Nesse contexto, para transmissoras e distribuidoras de energia, a manutenção preditiva é essencial para antecipar possíveis falhas, reduzir a interrupção de equipamentos e garantir uma maior disponibilidade dos ativos das subestações elétricas. Junto à In Forma, o CESAR trabalhou entre outubro de 2019 e março de 2022 para extrair e analisar dados de equipamentos da Equatorial Energia e construir uma inteligência artificial com capacidade de prever falhas, antecipar desligamentos e originar respostas planejadas e em acordo com a rede de energia, com menos impactos para o sistema e para a própria empresa.
“Esse não é um problema exclusivo da Equatorial, é uma dificuldade do setor elétrico: as dores são as mesmas para distribuidoras e transmissoras. Se uma empresa do setor elétrico não disponibiliza energia, além de receber uma multa, gera transtornos para diversas pessoas e grupos, às vezes para cidades inteiras, e o impacto social é muito grande. Então é imprescindível manter os equipamentos funcionando o máximo de tempo possível e evitar danos à sociedade” diz Luciana França, gerente de projetos do CESAR.
Estudos, modelagem e testes
A motivação da Equatorial consistia na predição de falhas nos equipamentos para reduzir os impactos causados nas operações das subestações do grupo. Para alcançar esse objetivo, CESAR e In Forma utilizaram conhecimentos e experiência em inteligência artificial e big data para construir um modelo preditivo utilizando dados históricos e de testes dos equipamentos das subestações.
O trabalho foi dinâmico e cada um dos parceiros tinham papéis bem definidos. Enquanto In Forma e CESAR atuaram no desenvolvimento, a Equatorial forneceu dados e orientações técnicas sobre o funcionamento dos processos, além do suporte para construção de um modelo aderente à realidade da empresa.
A equipe do CESAR, formada por gerente e engenheiros, começou com um estudo sobre o estado da arte: o que está sendo feito nesse tipo de situação em diferentes empresas e grupos de pesquisa e desenvolvimento. A fase seguinte foi de execução, com análise de dados, construção de modelagem, integração e testes.
Por ser um projeto que envolveu muito estudo e conhecimento técnico, todo o processo foi acompanhado de perto por pesquisadores da CESAR School e da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE). O trabalho, inclusive, levou à produção de uma dissertação de mestrado, artigos científicos e participação em eventos acadêmicos.
“Junto com o CESAR, produzimos artigos submetidos a revistas científicas, inclusive uma publicação em revista internacional, e conseguimos aprovar diversos trabalhos para apresentações em eventos do setor elétrico. Os resultados obtidos e a consequente satisfação do cliente mostraram que a parceria foi bem sucedida e certamente se repetirá em outros projetos” explica Hemir Santiago, pesquisador da In Forma.
Entregas e aprendizados
Ao final, a parceria entre CESAR, In Forma e Equatorial produziu uma entrega robusta constituída por um modelo de inteligência artificial e uma base para predição de falhas nos equipamentos da empresa. Apesar do sistema ainda não ter sido aplicado no dia a dia da Equatorial, os testes realizados apontaram anomalias no comportamento dos equipamentos, prevenindo suas potenciais falhas, e nos sistemas de monitoramento da empresa.
Entre as principais contribuições e impactos econômicos do projeto, tem-se:
- Redução de insumos: o sistema permite que os ativos sejam submetidos a manutenções somente quando necessário, evitando o uso desnecessário de insumos.
- Postergação de Investimento: a manutenção preditiva é capaz de proporcionar um aumento na vida útil do equipamento, postergando a sua substituição
- Redução de Homem-hora: o sistema torna possível que os ativos sejam submetidos a manutenções somente quando necessário, evitando o uso inadequado de H/h.
“Esse projeto não visava um produto, mas uma prova de conceito, uma análise que depois serviria como base para um novo projeto, esse sim para entrar em produção. Mas a própria equipe da Equatorial entendeu que o que a gente estava entregando já deveria ser colocado em produção. Isso evidencia o resultado a que conseguimos chegar: o que nos move é transformar de alguma forma o dia a dia do cliente, e de fato gerar valor” conta Eldrey Galindo, especialista em IA do CESAR e líder técnico do projeto da Equatorial Energia.
Mais que os produtos entregues, o projeto trouxe uma série de aprendizados. Para o CESAR, o trabalho com a Equatorial significou ampliar conhecimentos técnicos em relação ao setor elétrico e à manutenção preditiva, que podem ser aplicáveis e aprimorados em outros projetos e contextos. Para a Equatorial, a parceria com CESAR e In Forma ampliou a visão sobre o potencial do desenvolvimento em P&D para transformar e trazer ganhos para os processos da empresa e para o setor energético – e toda a sociedade ganha com isso.
“Esse foi o segundo projeto P&D da Equatorial. Ver como o CESAR e a In Forma conduziram o trabalho conosco, foi um aprendizado muito grande. Para o grupo, em si, foi bem impactante, porque tivemos muita aderência. O que podemos levar dessa parceria é tentar trazer mais projetos que agreguem ainda mais para o nosso cotidiano. O P&D não precisa ser tratado só como uma obrigação regulatória, mas como uma oportunidade para a empresa crescer e desenvolver capacidades técnicas. Dessa forma, podemos melhorar o desempenho na gestão e manutenção das nossas linhas e instalações da transmissão” explica Matheus da Silva, analista de gestão de O&M da Equatorial Energia.
O CESAR é é expert em inovação e atua em rede com parceiros e startups no desenvolvimento de soluções inteligentes, robustas e escaláveis capazes de atender às necessidades das empresas. Somos aptos a desenvolver projetos que visam promover e viabilizar o ciclo completo da cadeia de pesquisa, desenvolvimento e inovação (PD&I).