Relação entre a complexidade e a resiliência de sistemas sócio técnicos : estudo em uma gerenciadora de operações de sistemas elétricos

Abstract

A sociedade moderna tem como forte característica o alto consumo energético. O sistema elétrico precisa ser monitorado continuamente para avaliar seu desempenho operacional, a fim de manter e melhorar seus níveis de segurança, em paralelo, as tecnologias têm evoluído continuamente, os processos são cada vez mais rigidamente acoplados, bem como as demandas dos clientes por qualidade e confiabilidade. As características citadas refletem o aumento da complexidade dos Sistemas Sócio-Técnicos Complexos (SSTC) contemporâneos. Este estudo tem como principal questão de pesquisa em como avaliar a relação entre as características de complexidade e os potenciais de resiliência? Neste sentido, buscou-se desenvolver um framework para analisar relações entre complexidade e resiliência de SSTC. Quanto aos objetivos específicos, três foram estabelecidos: (a) caracterizar a complexidade de uma empresa de operação de sistemas de energia; (b) adaptar a ferramenta RAG (Resilience Assessment Grid) para o contexto do planejamento, coordenação e supervisão do sistema elétrico; (c) identificar como os atributos de sistemas complexos se relacionam com os potenciais de sistemas resilientes. A abordagem norteadora da tese é o Design Science Research que, com sua natureza prescritiva, busca desenvolver o conhecimento por meio da construção de artefatos. O framework proposto inicialmente realiza a definição dos limites do sistema analisado. A etapa 2 enfatiza a caracterização da complexidade do sistema, em três dimensões de avaliação da complexidade (i) relativa; (ii) funcional; e (iii) estrutural. A etapa 3 envolve a avaliação da resiliência, sob dois aspectos: (i) os quatro potenciais de sistemas resilientes; (ii) análise dos POP (Procedimentos Operacionais Padronizados). A etapa 4 apresenta o cruzamento dos dados levantados, visando identificar como as características de complexidade influenciam a resiliência, bem como sua natureza. Finalizando apresenta-se as recomendações práticas para influenciar e monitorar a resiliência do sistema, principalmente por meio da atuação sobre as características de complexidade. No que tange as futuras pesquisas, deve-se ter como primeira perspectiva o acompanhamento a médio e longo prazo do RAG. Uma análise semelhante para um Centro de Operação de Distribuição, pela particularidade de ser associado com as atividades de quem trabalha diretamente com o consumidor final. Outra vertente, consiste em avaliar os outros três Centros de Operação que compõem o SEP (Sistema Elétrico de Potência) desenvolvendo uma pesquisa para cada setor separadamente. Por fim, a aplicação e refinamento do modelo proposto em outros SSTC.

Modern society has a strong characteristic of high energy consumption. The electrical system needs to be continuously monitored to assess its operational performance in order to maintain and improve its safety levels; in parallel, technologies have evolved continuously, processes are increasingly tightly coupled as well as customer demands for quality reliability. The characteristics cited reflect the increasing complexity of contemporary Socio-Technical Complex Systems (STCS). This study has as main research question on how to evaluate the relationship between complexity characteristics and resilience potentials? In this sense, we have tried to develop a framework for analyzing relations between complexity and resilience of SSTC. As to the specific objectives, three were established: (a) characterize the complexity of an energy systems operation company; (b) to adapt the RAG (Resilience Assessment Grid) tool to the context of planning, coordination and supervision of the electric system; (c) identify how the attributes of complex systems relate to the potentials of resilient systems. The guiding approach of the thesis is Design Science Research which, by its prescriptive nature, seeks to develop knowledge through the construction of artifacts. The proposed framework initially defines the limits the system analyzed. Step 2 emphasizes the characterization of the complexity of the system, in three dimensions of evaluation of the relative complexity (i); (ii) functional; and (iii) structural. Step 3 involves the evaluation of resilience, under two aspects: (i) the four potentials of resilient systems; (ii) analysis of SOP (Standard Operational Procedures). Step 4 presents the cross-referencing of the collected data, aiming to identify how complexity characteristics influence resilience as well as its nature. Finally, we present the practical recommendations to influence and monitor the resilience of the system, mainly through the performance of the complexity characteristics. With regard to future research, it is necessary to have as a first perspective the medium- and long-term follow-up of RAG. A similar analysis for a Distribution Operation Center, due to the particularity of being associated with the activities of those who work directly with the final consumer. Another aspect is to evaluate the other three Operation Centers that make up the EPS (Electrical Power System) by developing a research for each sector separately. Finally, the application and refinement of the model proposed in other STCS.