Altus no setor elétrico: décadas de inovação em redes críticas

O setor de energia elétrica opera sob padrões rigorosos de confiabilidade, baixa latência e estabilidade. Uma flutuação de frequência ou uma interrupção nos sistemas de controle de usinas geradoras e subestações de transmissão pode provocar oscilações na rede nacional, com impactos profundos na economia e na sociedade.

Para atender a esse nível de exigência técnica, a Altus construiu uma trajetória como referência em automação, controle de processos e tecnologia para infraestruturas energéticas. Dos primeiros projetos, na década de 1980, ao desenvolvimento de UTRs de alta velocidade alinhadas à norma internacional IEC 61850, acompanhamos de perto a transformação da matriz energética brasileira.

A transição de sistemas isolados para arquiteturas digitais distribuídas, conectadas em rede e preparadas para a integração em nuvem, mostra a capacidade da engenharia nacional de responder aos desafios de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica que foram surgindo ao longo do tempo.

Pioneirismo na automação de usinas hidrelétricas (1982–1999)

A Altus entrou no setor elétrico em 1982, quando o sistema de eletricidade no Brasil ainda dependia de infraestruturas analógicas e de controles eletromecânicos. Os primeiros desafios foram introduzir CLPs capazes de operar com estabilidade em ambientes com ruídos eletromagnéticos, variações extremas de temperatura e vibrações mecânicas contínuas.

Na fase inicial, atuamos no controle local de usinas hidrelétricas. Projetos em ativos como a UHE Uruguaiana, a UHE Eloy Chaves, a UHE Fontes Nova e o complexo internacional Estrela e Los Valles serviram de campo de teste e validação para as primeiras gerações de controladores programáveis Altus. Com a substituição gradual dos painéis analógicos por lógica programável, foi possível aperfeiçoar a regulação de velocidade das turbinas, o controle de tensão dos geradores e a coleta de dados.

Essas primeiras implantações comprovaram a viabilidade de adotar tecnologia brasileira em ativos de infraestrutura crítica. O sucesso em campo definiu as diretrizes de pesquisa e desenvolvimento nos anos seguintes, com foco em arquitetura modular, expansibilidade de canais de entrada e saída e protocolos de comunicação para telemetria.

A consolidação dos grandes complexos e os sistemas digitais (2000–2015)

Com a reestruturação do setor elétrico e a consolidação do Sistema Interligado Nacional (SIN), passaram a ser necessários Sistemas Digitais de Supervisão e Controle capazes de integrar a operação local das usinas a centros de controle remotos. Essa exigência impulsionou a Altus a desenvolver arquiteturas distribuídas e de alta disponibilidade.

Entre os projetos mais relevantes no segmento de geração está a modernização do Complexo Hidrelétrico de Paulo Afonso, na Bahia. Formado pelas usinas Paulo Afonso I, II e III, o complexo tem capacidade instalada acumulada da ordem de 1,4 milhão de quilowatts (cerca de 1.417 MW) e desempenha um papel estratégico na segurança energética da Região Nordeste do Brasil.

Para atender às exigências de continuidade operacional do projeto, a Altus desenvolveu uma arquitetura baseada em 13 Unidades de Aquisição e Controle (UAC). O núcleo de cada UAC foi estruturado com bastidores da linha Nexto HX (Hadron Xtorm na época), com redundância quente (hot standby) de CPUs e fontes de alimentação. Se o processador ativo falhasse, a CPU reserva assumia o controle em milissegundos, sem interromper a geração nem a transmissão de comandos.

A comunicação do complexo foi organizada em uma topologia de duplo anel óptico redundante, interligada por switches industriais com portas de fibra óptica monomodo. Se um cabo de fibra for danificado ou um canal de comunicação sofrer uma falha física, o tráfego de dados é redirecionado pelo anel secundário, sem perda de pacotes. Na camada de gestão, a solução integrou um sistema supervisório SCADA completo, com telas de operação, registros de alarmes e sincronização temporal via sinal IRIG-B, além de comunicação com o centro de operações, sediado em Pernambuco, pelo protocolo IEC 60870-5-104.  

Parceria de longa data com a Light Energia

A cooperação entre a Altus e a Light Energia faz parte do processo de transição do setor de energia brasileiro. Iniciada no final dos anos 1990, com a automação da UHE Fontes Nova a partir da linha de controladores AL, a parceria evoluiu para um programa de modernização com mais de 12 anos de duração.

O programa abrangeu diversas instalações críticas do complexo hidráulico da Light, localizado nos estados do Rio de Janeiro e São Paulo:

Usinas Hidrelétricas (UHEs): Fontes Nova, Nilo Peçanha, Pereira Passos, Santa Branca e Ilha dos Pombos.

Usinas Elevatórias (UEs): Santa Cecília e Vigário, instalações de bombeamento estratégicas para o sistema hídrico e elétrico.

Infraestruturas associadas: barragens e vertedouros vinculados aos complexos de geração.

Executamos o projeto de modernização e retrofit do SDSC no Complexo Hidrelétrico de Lajes, que abrange a UHE Nilo Peçanha, a UHE Pereira Passos e a PCH Lajes. O desafio central era atualizar por completo os sistemas de controle e supervisão de plantas históricas, sem comprometer o fornecimento de energia elétrica.

Substituímos os antigos equipamentos de aquisição e reestruturamos a lógica de intertravamento, o sequenciamento de partida e parada dos grupos geradores e a regulação de comportas. O resultado garantiu a conformidade com os requisitos de supervisão remota centralizada.

E para atender à exigência da Light de manter um índice anual de disponibilidade de 99,9%, a Altus forneceu soluções baseadas na linha Nexto HX (anteriormente Hadron Xtorm). Aplicada no projeto da UHE Nilo Peçanha, a CPU HX3040 opera simultaneamente como client e server em múltiplos protocolos de comunicação, como IEC 60870-5-104, DNP3 e Modbus TCP. Tudo isso é feito diretamente pela mesma porta, sem placas ou módulos de expansão adicionais.

Essa padronização tecnológica permitiu à Light deixar para trás um modelo operacional que dependia da presença humana constante no local, para manobras de chaves e verificações analógicas. Com isso, a operação passou a ser centralizada no Centro de Operações de Geração (COG), no Rio de Janeiro. A uniformidade das lógicas de controle também simplificou a manutenção, otimizou a gestão do estoque de peças de reposição e facilitou o treinamento contínuo das equipes de campo.

Learn more: Altus and Light Energy develop a high availability system for hydrological telemetry with LORA technology

Modernização da UHE Picada na Auren Energia

Outro caso emblemático da nossa capacidade de modernização em ativos de geração aconteceu na Usina Hidrelétrica de Picada, operada pela Auren Energia, uma das maiores geradoras de energia renovável do país.

A usina enfrentava gargalos operacionais causados por um sistema de automação legado, baseado em um controlador obsoleto e sem suporte do fabricante. A Altus realizou a modernização completa do sistema da UHE Picada, que abrangeu o controle dos serviços auxiliares da planta, a automação das lógicas de partida e parada da unidade geradora e a gestão de dados da subestação. Na transição, o CLP antigo deu lugar às UTRs da linha Nexto HX (Xtorm).

Entre os diferenciais técnicos do projeto, destaca-se o uso de módulos de saída digital com isolação elétrica direta de 2500 Vac. Eles permitiram acionar os equipamentos de campo diretamente a partir do módulo da UTR, sem a necessidade de montar relés interpositores nos painéis elétricos.

Ao eliminar esses componentes intermediários, o projeto reduziu o volume de fiação interna e liberou espaço físico nos painéis. Também diminuiu de forma expressiva os pontos sujeitos a falhas mecânicas ou térmicas.

Learn more: How Altus boosted Auren Energy's modernization with Xtorm RTUs

Expansão da presença em usinas de médio e grande porte

Ao mesmo tempo em que conduzia os grandes complexos, a Altus levou sua tecnologia a uma ampla variedade de ativos hídricos no país ao longo dos anos 2000 e 2010.

Nosso portfólio de usinas automatizadas passou a incluir unidades como a UHE Engenheiro Souza Dias (Jupiá), UHE Apolônio Sales, UHE Mascarenhas de Moraes, UHE Caçu, UHE Coqueiros, UHE Canoas I e II, UHE Samuel, UHE Três Irmãos, UHE Taquaruçu, UHE Nova Avanhandava, UHE Bariri e UHE Limoeiro.

Cada projeto exigiu adaptações específicas de engenharia, tanto para atender às características de regulação hidráulica da usina quanto para cumprir os requisitos operacionais dos órgãos reguladores.

A subestação Foz do Iguaçu e o resfriamento do Elo HVDC

Enquanto as usinas geradoras exigem lógicas de controle sequencial e regulação de grandezas hidráulicas, a automação de sistemas de transmissão e subestações demanda determinismo temporal, tempos de resposta reduzidos e interconexão baseada em normas internacionais.

A Subestação Foz do Iguaçu, operada por Furnas Centrais Elétricas no Paraná, é um dos pontos mais críticos do sistema de transmissão brasileiro. Ela converte e direciona a energia gerada pela Usina Hidrelétrica de Itaipu. Nos elos de corrente contínua em alta tensão (HVDC), a transmissão depende do funcionamento contínuo e estável do sistema de resfriamento das válvulas conversoras.

Por isso, a Altus foi escolhida para modernizar o sistema de acionamento e controle das bombas de resfriamento dessas estações de conversão. A solução, baseada em equipamentos da linha HX (Xtorm), garante o alternamento das bombas e o monitoramento contínuo da pressão e da vazão do fluido de arrefecimento. Em caso de variação térmica, as bombas de reserva são acionadas imediatamente.

A alta disponibilidade desse sistema previne desligamentos não programados nos elos de transmissão que alimentam as principais regiões metropolitanas do país.

Subestação Ibiúna e os pátios de alta tensão

Outro projeto relevante no segmento de transmissão foi realizado na Subestação Ibiúna (SP), também pertencente a Furnas. Com tensão de operação de 345 kV e 500 kV, a instalação recebeu sistemas Altus para o controle de pátio, a automação dos serviços auxiliares e o monitoramento de bancos de transformadores e compensadores síncronos.

Nossa atuação em transmissão se estende ainda a subestações associadas a redes de distribuição e a plantas industriais de grande porte, como as Subestações Dom Feliciano, Morro Redondo e PAL 3.

Para atender a essas infraestruturas, desenvolvemos linhas de painéis elétricos customizados, que reúnem em um único gabinete as funções de proteção, medição de parâmetros AC e automação de chaveamento.

A transição energética em parques eólicos e solares

A expansão das fontes renováveis mudou o perfil de operação do setor elétrico. Diferentemente das usinas convencionais, os parques eólicos e fotovoltaicos dependem da integração de vários geradores de menor porte, distribuídos geograficamente.

Nos empreendimentos eólicos, o sistema de automação gerencia os dados de telemetria dos aerogeradores, como velocidade e direção do vento, ângulo de pá e temperatura dos geradores e da caixa multiplicadora. Também controla a subestação de elevação de tensão do parque.

Nossa presença na geração eólica abrange a automação dos parques geradores e a integração com as subestações elevadoras conectadas à rede de transmissão. No Parque Eólico Vento de Palmares, instalado no litoral do Rio Grande do Sul, fornecemos o sistema de controle, proteção e aquisição de dados responsável pelo gerenciamento da usina e pela operação da Subestação Lagoa do Quintão.

No empreendimento eólico Barra dos Coqueiros, em Sergipe, implementamos o sistema de supervisão e controle do parque e modernizamos as subestações Elevadora e Porto. Os controladores aplicados monitoram em tempo real parâmetros como velocidade e direção do vento, inclinação das pás, energia gerada e condição dos disjuntores de proteção do parque.

No setor solar, fornecemos soluções de centralização de telemetria para usinas fotovoltaicas de grande escala e para projetos de inovação, como a usina solar flutuante UFV Eleva 1. Nessas instalações, a tecnologia se concentra na eficiência de conversão e na gestão das string boxes, dos inversores de frequência e dos sistemas de rastreamento solar.

Os controladores captam o sinal dos medidores e dos equipamentos de campo. Com suporte nativo a protocolos de IoT (MQTT e OPC UA) e WebServer embarcado, eles geram dashboards acessíveis diretamente pelo navegador, sem exigir licenças de software SCADA para operações locais. Dessa forma, os operadores acompanham a geração em tempo real e identificam perdas de eficiência causadas por sujeira nos painéis ou por falhas em strings específicas.

Soluções tecnológicas Altus para o setor elétrico

Com os anos de expertise acumulada, estruturamos uma arquitetura de produtos projetada para atender aos severos requisitos do segmento de energia. Conheça nossas principais linhas, suas características técnicas e suas aplicações no setor:

A trajetória da Altus mostra como a engenharia nacional de automação evoluiu junto com o setor elétrico brasileiro. O caminho começou na automação de pequenas usinas, no início dos anos 1980, e chegou a aplicações avançadas de controle, capazes de operar com alta disponibilidade em grandes complexos.

Modernizamos ativos estratégicos, como o Complexo de Paulo Afonso, asseguramos a estabilidade de sistemas críticos de transmissão, como os de Foz do Iguaçu e Ibiúna, e fornecemos soluções para parques eólicos e fotovoltaicos. Com isso, consolidamos um portfólio sustentado pela confiabilidade técnica e a alta disponibilidade operacional.

Presente em mais de 40 países e em constante investimento em pesquisa, desenvolvimento e cibersegurança, a Altus segue contribuindo para a eficiência e a modernização das infraestruturas de energia elétrica.