Optimization of maintenance programming of transmission assets of the brazilian electric power system considering penalties for unavailability, systemic constraints and logistics technical teams

Uma empresa de energia elétrica tem por obrigação garantir a continuidade e a qualidade do serviço prestado. A fim de incentivar a qualidade do serviço, a ANEEL introduziu penalidades nos contratos com as concessionárias de serviços públicos de transmissão de energia elétrica caso as instalações de transmissão sejam desligadas, por acidente, falha de equipamento ou manutenção programada. Abordagens tradicionais de manutenção em sistemas de transmissão de energia elétrica se baseiam em ações realizadas periodicamente, ou programadas, de acordo com uma análise de necessidades. Embora essas abordagens tenham o objetivo de melhorar o desempenho destes sistemas, geralmente não há uma avaliação precisa do impacto das ações de manutenção na confiabilidade dos mesmos relacionada aos recursos empregados, bem como penalidades legais decorrentes. O objeto assim formulado caracteriza-se como um problema de otimização combinatória com o objetivo de encontrar o encadeamento das ações de manutenções que minimizem os recursos utilizados em manutenções e garanta um nível de confiabilidade desejado para o Sistema Elétrico. Este trabalho propõe uma abordagem para enfrentar este problema baseada na relação confiabilidade/custo com a perspectiva de encontrar as melhores estratégias para a realização de manutenções em equipamentos (ativos) de transmissão de energia elétrica, apresentando um modelo matemático para a confecção de um calendário viável (que respeite às restrições do Sistema Elétrico) para programação de manutenção nestes ativos e metodologia de otimização para encontrar as melhores soluções em um determinado horizonte de planejamentoA eletric power company is required to ensure continuity and quality of the provided service. To promote the quality of service, ANEEL introduced penalties in contracts with the electric power companies if transmission facilities are turned off by accident, equipment failure or programmed maintenance. Traditional approaches to maintenance of electric energy transmission systems are based on actions performed periodically, or programmed, in agreement with an analysis of needs. Although these approaches have the goal of improving the performance of these systems, generally there is not an accurate assessment of the impact of maintenance actions on the reliability of those actions related to the employed resources, as well as current legal penalties. The object thus formulated is characterized as a combinatorial optimization problem with the objective to find the sequence of maintenance actions that minimize the resources used in maintenance, ensuring a level of reliability desired for the Electric System. This work proposes an approach to address this problem based on the relationship reliability/ cost with the prospect of finding the best strategies for performing maintenance on equipment (assets) of electricity transmission, presenting a mathematical model for finding a feasible schedule (which respects the constraints of the Electric System) maintenance programming for these assets and optimization methodology to find the best solutions in a given planning horizo