Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48537
ORCID:  http://orcid.org/0000-0001-7200-9280
Document type: Tese
Access type: Acesso Embargado
Embargo Date: 2028-03-06
2028-03-06
Title: Análise Multicritério de Viabilidade de uma Fonte Emergencial Híbrida para Suprimento de Sistema de Serviços Auxiliares em Subestações de Transmissão
Alternate title (s): Análise Multicritério de Viabilidade de uma Fonte Emergencial Híbrida para Suprimento de Sistema de Serviços Auxiliares em Subestações de Transmissão
Author: Aleluia Junior, Leovri
First Advisor: Gomes, Luciano Coutinho
First member of the Committee: Marra, Enes Gonçalves
Second member of the Committee: Rezende, Paulo Henrique Oliveira
Third member of the Committee: Nerys, José Wilson Lima
Fourth member of the Committee: Coelho, Ernane Antonio Alves
Summary: Esta tese propõe, avalia e implementa uma solução para o suprimento emergencial do Sistema de Serviços Auxiliares em corrente alternada de Subestações de Alta Tensão, visando elevar a confiabilidade operacional e reduzir impactos regulatórios associados à indisponibilidade, especialmente em subestações remotas sem fontes internas. O estudo fundamenta-se em uma revisão bibliográfica sistemática, que evidencia a predominância de arranjos baseados em grupos motor-geradores e a lacuna de abordagens integradas que conciliem desempenho econômico, confiabilidade e critérios ambientais. Com base nesse diagnóstico, desenvolve-se uma metodologia replicável de avaliação técnico-econômica e multicritério para comparar quatro alternativas de suprimento: sistema híbrido com armazenamento em baterias e geração fotovoltaica, grupo motor-gerador adquirido, grupo motor-gerador alugado e ramal externo. A análise econômico-financeira utiliza fluxo de caixa descontado (VPL, TIR e Payback), incorporando as Parcelas Variáveis associadas à Receita Anual Permitida, enquanto a avaliação multicritério emprega o método TOPSIS. A metodologia é validada por meio de um estudo de caso real em uma subestação do sistema elétrico brasileiro. Os resultados indicam que a solução híbrida proposta é tecnicamente viável e economicamente atrativa no médio e longo prazo, destacando-se pela robustez operacional, menor dependência de combustíveis fósseis e melhor desempenho ambiental, sem perda de competitividade econômica, além de apresentar potencial de escalabilidade e replicação. A tese consolida contribuição original ao demonstrar a viabilidade técnica, econômica e regulatória de uma solução implementável e ao estruturar uma metodologia de apoio à decisão alinhada às exigências do setor elétrico brasileiro.
Abstract: This thesis proposes, evaluates, and implements a solution for the emergency power supply of the auxiliary services alternating current system of high-voltage substations, aiming to enhance operational reliability and reduce regulatory impacts associated with unavailability, particularly in remote substations without internal power sources. The study is grounded in a systematic literature review, which reveals the predominance of arrangements based on diesel generator sets and the lack of integrated approaches that reconcile economic performance, reliability, and environmental criteria. Based on this assessment, a replicable techno-economic and multicriteria evaluation methodology is developed to compare four supply alternatives: a hybrid system combining battery energy storage and photovoltaic generation, an owned diesel generator set, a rented diesel generator set, and an external feeder. The economic analysis employs discounted cash flow methods (NPV, IRR, and Payback), incorporating variable penalties derived from the Annual Allowed Revenue, while the multicriteria assessment applies the TOPSIS method, integrating economic, technical, and environmental criteria. The methodology is validated through a real-world case study conducted at a Brazilian power system substation. The results indicate that the proposed hybrid solution is technically feasible and economically attractive in the medium and long term, standing out for its operational robustness, reduced dependence on fossil fuels, and superior environmental performance, without loss of economic competitiveness, while also presenting potential for scalability and replication. This thesis consolidates an original contribution by demonstrating the technical, economic, and regulatory feasibility of an implementable solution and by structuring a decision-support methodology aligned with the requirements of the Brazilian power sector.
Keywords: Serviços auxiliares
Auxiliary power systems
Subestações de alta tensão
High-voltage substations
Armazenamento de energia
Energy storage
Parcela Variável
Variable penalty
Viabilidade técnico-econômica
Techno-economic feasibility
TOPSIS
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA
Subject: Engenharia elétrica
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Quote: ALELUIA JUNIOR, Leovir Cardoso. Análise multicritério de viabilidade de uma fonte emergencial híbrida para suprimento de sistema de serviços auxiliares em subestações de transmissão. 2026. 228 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2026.260.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2026.260
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48537
Date of defense: 6-Mar-2026
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.
Appears in Collections:TESE - Engenharia Elétrica

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