Análise das descargas atmosféricas e queimadas ao longo das linhas de transmissão nos estados do PR, SP e RJ

Abstract

As descargas atmosféricas e as queimadas são as principais causas de desligamentos não programados nas linhas de transmissão de energia, causando danos consideráveis ao setor elétrico. O presente estudo tem como objetivo identificar os padrões de temperatura, precipitação, CAPE (Energia Potencial Convectiva Disponível) e índices extremos associados aos desligamentos devido a ocorrência de raios e queimadas, nos estados do PR, SP e RJ Sul no período de 2013 a 2020. Para isso, foram utilizados dados de descargas atmosféricas da Rede Integrada Nacional de Detecção de Descargas Atmosféricas (RINDAT) da Rede Brasileira de Detecção de Descargas Atmosféricas (BrasilDAT) e focos de calor do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) compreendendo um período de 2005 a 2020. Dados de reanálises do ERA5 (temperatura, precipitação e CAPE) foram utilizados, para definir os padrões das váriáveis na ocorrêndia de raio e queimada. Foram fornecidos dados de desligamentos oriundos de descargas atmosféricas e queimadas pela ANEEL. Os resultados mostraram que São Paulo apresentou a maior quantidade de raios no verão e primavera e as queimadas no inverno e primavera ao longo das linhas de transmissão (LTs) em relação ao PR e RJ. Em relação ao total de desligamentos em torno da LT fornecidos pela ANNEL, oriundos de raios e queimadas no período de 2013 a 2020, 45% e 37,5% foram identificados como possível canditado ao desligamento por raio e queimada. Os padrões de temperatura, precipitação e CAPE, relacionadas as datas e horários de desligamento, apresentaram valores médios de temperatura igual ou próximo ao valor climatológico no entorno da LT. Em relação a precipitação, os resultados indicaram que parte dos desligamentos ocorrem com a presença de raios, seguidos de pouca precipitação, sendo mais propício para queimadas. A CAPE apresentou valor médio de 1488,17 J/kg, os valores correspondentes não são altos, mas podem estar associados a tempestades. Palavras-chave: Energia. Desligamentos. RaioLightning discharges and fires are the main causes of unscheduled shutdowns in power transmission lines, causing considerable damage to the electricity sector. The present study aims to identify the patterns of temperature, precipitation, CAPE (Available Convective Potential Energy) and extreme indices associated with the disconnectionsdue to the occurrence of lightning and fires in the South and Southeast regions of Brazilin the period from 2013 to 2020. For this, data of atmospheric discharges from the National Integrated Network for Atmospheric Discharge Detection (RINDAT) of the Brazilian Network for Atmospheric Discharge Detection (BrasilDAT) and hotpost from the Nacional Institute for Space Research (INPE) were used comprising a period from 2005 to 2020. Data from ERA5 reanalyses (temperature, precipitation and CAPE) were used to define their patterns in lightning and fire occurrence. The results demosnstrated that São Paulo experiences the highest amount of lightning in summer and spring and the highest amount of wildfires in winter and spring along the transmission lines (LTs) compared to PR and RJ. In relation to the total disconnections around the LT provided by ANNEL from lightning and fires in the period from 2013 to 2020, 45% and 37.5% were identified as primary candidates lightning and fire. The patterns of temperature, precipitation and CAPE, related to the dates and times of shutdown, showed average temperature values equal or close to the climatological value in the LT surroundings. Regarding precipitation, the results indicated that part of the shutdowns occur with the presence of lightning, followed by little precipitation, being more conducive to fires. The CAPE showed an average value of 1488.17 J/kg, these corresponding values are not high, but may be associated with storms. Keywords: Energy. Shutdowns. Lightning.