In the context of static Voltage Stability Assessment (VSA), as the power system load grows, bus voltages tend to drop. This reduction may lead to generator or load disconnections caused by undervoltage protection schemes. These events comprise sudden parametric variations that affect the equilibrium diagram and the Voltage Stability Margin (VSM) of power systems. Practical examples of such sudden load changes are caused by the mandatory disconnection of Distributed Generation (DG) units and Undervoltage Load Shedding (ULS). There are no thorough studies in the literature concerning these load parametric variations and the discontinuities that they cause in power system equilibria. This dissertation describes a predictor/corrector scheme specifically designed to handle these discontinuities, so it is possible to evaluate their effect on the VSM of power systems. This method successively calculates the load discontinuities that exist in the equilibrium locus of the system under analysis. It results in the sequence of sudden load variations that happens and their overall impact on the system. When applied to quantify the effect of DG mandatory disconnections and ULS, the proposed predictor/corrector scheme yielded better results than the traditional Continuation Power Flow (CPFLOW), which experienced convergence problems caused by the discontinuities under analysis. However, due to its design, the applicability of the proposed method should be restricted to power systems that go through several successive sudden load changes. In this sense, it should not be regarded as a replacement for the CPFLOW, but rather as a technique that could award this traditional VSA tool with new features to enhance its performance. / No contexto de análise estática de estabilidade de tensão, conforme a carga de um sistema de potência cresce, as tensões nas suas barras tendem a cair. Essa redução pode causar a desconexão de geradores e cargas devido a atuação de proteções de subtensão. Esses eventos representam variações abruptas de demanda que alteram o diagrama de equilíbrio de um sistema e sua Margem de Estabilidade de Tensão (MET). Exemplos práticos dessas variações são causados pelo desligamento mandatório de unidades de Geração Distribuída (GD) e pelo Corte de Carga por Subtensão (CCS). Não há estudos detalhados na literatura que trabalham especificamente com essas variações nos parâmetros da carga, nem com as descontinuidades que elas causam no diagrama de equilíbrio de sistemas de potência. Essa dissertação descreve um procedimento especificamente projetado para lidar com essas descontinuidades, de modo que seja possível avaliar seu efeito na MET de sistemas elétricos. Esse método calcula sucessivamente as descontinuidades de carga que existem no diagrama de equilíbrio do sistema em análise. Ele resulta na sequência de variações súbitas de carga que ocorre e no seu impacto no sistema. Quando o método foi aplicado para quantificar o efeito do desligamento mandatório de GD e do CCS, ele apresentou resultados melhores do que o tradicional Fluxo de Carga Continuado (CPFLOW), o qual sofreu problemas de convergência causados pelas descontinuidades em questão. Entretanto, devido ao seu projeto, o método proposto só deve ser utilizado para sistemas de potência que estão sujeitos a várias sucessivas variações abruptas de carga. Por essa razão, esse método não pode ser considerado um substituto do CPFLOW, mas sim como uma técnica capaz de agregar novas funcionalidades a essa ferramenta tradicional, amentando assim seu horizonte de aplicações.

Com a crescente busca por energia sustentável os países do mundo lutam para dominar tecnologias cada vez mais novas nesse mercado competitivo. Nesse âmbito a geração distribuída tem alavancado a maioria das novas pesquisas para geração ou cogeração de energia elétrica. Neste trabalho são propostos dois reatores de hidrogênio para operação de células combustíveis. A geração de hidrogênio de ambos os reatores ocorrerá por meio da reação entre água e alumínio assistido por hidróxido de sódio. Estudaram-se diversas variáveis acerca desta reação, sobretudo, a influência da temperatura e a concentração de hidróxido de sódio. Houve uma investigação dos aspectos sustentáveis do reator, evidenciando a importância industrial do resíduo do reator e a sua não degradação ambiental, bem como a possibilidade do uso de latas de alumínio vazias para a produção de hidrogênio para utilização em um PEMFC. / With the growing search for sustainable energy countries around the world struggle to dominate more and more new technologies in this competitive market. In this context distributed generation has leveraged most new research to generation or cogeneration of electricity. This paper proposes two reactors hydrogen fuel cell operation. The hydrogen generation from both reactors occurs by reaction between water and aluminium assisted by sodium hydroxide. They were studied on different variables of this reaction mainly the influence of the temperature and the concentration of sodium hydroxide. There was an investigation of sustainable aspects of the reactor, indicating the importance of the industrial reactor and its non-residue environmental degradation, as well as the possible use of empty aluminium cans for producing hydrogen for use in a PEMFC.

Esta dissertação tem por propósito analisar os impactos da geração distribuída sobre as correntes de curto-circuito e sobre a proteção das redes de média tensão das concessionárias de distribuição de energia elétrica usando uma abordagem paramétrica. A principal motivação deste trabalho são os recentes incentivos regulatórios que estão fomentando a geração distribuída no Brasil. Contudo, as redes de distribuição convencionais foram projetadas para serem passivas e a introdução da geração poderá causar problemas de ordem técnica que ainda precisam ser resolvidos. Tais problemas foram pesquisados e aqueles relacionados com os impactos sobre as correntes de curto-circuito foram enfatizados. As normas técnicas das concessionárias também foram investigadas porque seus requisitos, como a ligação dos transformadores de acoplamento, influem nas correntes de curto-circuito. Para se calcular as correntes de curto-circuito, desenvolveu-se uma planilha eletrônica cujos resultados foram validados com programas comerciais de análise de redes elétricas. Esta ferramenta foi utilizada para demonstrar, através de exemplos, o impacto causado pela geração distribuída sobre as correntes de curto-circuito e, posteriormente, para realizar as análises paramétricas nas quais a influência de cada variável foi avaliada. A aplicação do método paramétrico permitiu o estudo de possíveis limites para a potência de um gerador distribuído em função dos impactos admissíveis, de seu ponto de conexão, de seus parâmetros elétricos e dos parâmetros elétricos da rede. / The purpose of this thesis is to analyse the impacts of distributed generation on short-circuit currents and protection of the distribution utilities medium voltage networks using a parametric approach. The new regulations that are promoting the distributed generation in Brazil are the main motivation for this work. However, the conventional distribution networks were designed to be passive; therefore the integration of generation may cause some technical problems yet to be solved. Such problems were researched and those related to the impacts on short-circuit currents were emphasized. The utilities technical standards were also explored as their requirements affect the short-circuit currents (e.g. the transformers connections). A spreadsheet was developed in order to calculated the short-circuit currents and it was validated comparing its results to those of a commercial network analysis software. This tool was used to expose the impacts of distributed generation on short-circuit currents through examples and also to carry out parametric analysis in which the influence of every variable was evaluated. The application of a parametric method made it possible to define the maximum installed capacity of a distributed generator as a function of the allowed limits to the impacts on the short-circuit currents, its point of coupling, its electrical parameters and the electrical parameters of the network.

This research presents the development and implementation of fault location algorithms in power distribution networks with distributed generation units installed along their feeders. The proposed algorithms are capable of locating the fault based on voltage and current signals recorded by intelligent electronic devices installed at the end of the feeder sections, information to compute the loads connected to these feeders and their electric characteristics, and the operating status of the network. In addition, this work presents the study of analytical models of distributed generation and load technologies that could contribute to the performance of the proposed fault location algorithms. The validation of the algorithms was based on computer simulations using network models implemented in ATP, whereas the algorithms were implemented in MATLAB. / Esta pesquisa apresenta o desenvolvimento e a implementação de algoritmos para localização de faltas em redes primárias de distribuição de energia elétrica que possuem unidades de geração distribuída conectadas ao longo dos seus alimentadores. Esses algoritmos são capazes de efetuar a localização de faltas utilizando registros dos sinais de tensões e correntes realizados por dispositivos eletrônicos inteligentes, instalados nas saídas dos alimentadores de distribuição, além de informações que permitam determinar os valores das cargas conectadas nesses alimentadores, características elétricas, e o estado operativo da rede de distribuição. Ademais, este trabalho apresenta o estudo de modelos analíticos de unidades de geração distribuída e de cargas que poderiam contribuir positivamente com o desempenho dos algoritmos propostos. A validação dos algoritmos foi realizada através de simulações computacionais, utilizando modelos de rede implementados em ATP e os algoritmos foram implementados em MATLAB.

A inserção de geradores distribuídos nas redes de distribuição de energia elétrica está aumentando consideravelmente devido à possibilidade de maior proximidade destes geradores com os mercados consumidores, fatores ambientais, aprimoramentos das tecnologias atuais de geração de energia elétrica e desenvolvimentos de outras novas, alterações de legislações e incentivos governamentais. Este novo cenário traz também a necessidade de maior atenção devido à possibilidade de ocorrência de ilhamentos não intencionais. Nestas situações, o gerador distribuído deve ser desconectado imediatamente após a detecção do evento. Métodos tradicionais, como relés de tensão e de frequência, mostram bom desempenho quando há um elevado desbalanço entre as potências geradas e as potências das cargas ilhadas. Nos casos de pequenos desbalanços de potência, o ilhamento pode não ser detectado por esses métodos. Neste contexto, este trabalho visa desenvolver um sistema de detecção de ilhamentos em sistemas de distribuição por meio da utilização de uma rede neural artificial do tipo Perceptron multicamadas. Utilizando-se uma rede neural devidamente treinada para o sistema elétrico estudado, obteve-se um bom desempenho na detecção de ilhamento, obtendo-se elevadas taxas de acerto. Além disso, o método proposto foi capaz de diferenciar corretamente situações normais de operação do sistema, tais como chaveamento de blocos de cargas, das situações de ilhamento. Os mesmos cenários foram testados utilizando as proteções convencionais de tensão, frequência e de taxa de variação de frequência, a fim de obter a comparação com o método proposto. Como resultado, o método baseado na rede neural apresentou desempenho superior aos demais sistemas de proteção, detectando o ilhamento dentro da faixa de 2 segundos em todos os casos simulados neste trabalho. / The penetration of distributed generators into the power distribution systems has been increasing significantly due to the possibility of generating power next to the consumers, environmental issues, improvement and development of the generation technologies, regulatory changes and governmental incentives. This new scenario requires special attention to the possibility of unintentional islanding. In this situation, the distributed generator must be disconnected immediately after an islanding occurrence. Traditional anti-islanding protection schemes, such as voltage and frequency-based relays, are effective to detect islanding if there is a big power imbalance between generation and load inside the island. On the other hand, they may fail if the power imbalance is small. In this context, this work presents a new islanding detection method based on a Perceptron Multi-layer neural network. By using a neural network properly trained for the distribution system under study, the method has presented good performance with high islanding detection successful rates. Moreover, the proposed method was capable of distinguish the islanding occurrence from normal transient operating conditions, such as load switching. The same operating scenarios were used to test voltage, frequency and rate of change of frequency protection in order to perform a comparison with the proposed method. As result, the method presented superior performance detecting the islanding faster than 2 seconds in all the cases simulated in this work.

Submitted by Cátia Araújo (catia.araujo@unipampa.edu.br) on 2017-01-24T14:24:34Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Uma contribuição ao controle para estabilização de conversores em microrredes de energia utilizando o conceito de máquina síncrona virtual.pdf: 9490236 bytes, checksum: 5dcc372f9155b55165fe3b9930b6accf (MD5) / Approved for entry into archive by Cátia Araújo (catia.araujo@unipampa.edu.br) on 2017-01-24T14:28:26Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Uma contribuição ao controle para estabilização de conversores em microrredes de energia utilizando o conceito de máquina síncrona virtual.pdf: 9490236 bytes, checksum: 5dcc372f9155b55165fe3b9930b6accf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-24T14:28:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Uma contribuição ao controle para estabilização de conversores em microrredes de energia utilizando o conceito de máquina síncrona virtual.pdf: 9490236 bytes, checksum: 5dcc372f9155b55165fe3b9930b6accf (MD5) Previous issue date: 2016-07-01 / Com o crescimento da utilização de fontes renováveis de energia, os sistemas elétricos passam a experimentar um novo modelo, a Geração Distribuída (GD). Com isso, tem-se um cenário que sinaliza uma mudança de paradigmas, da geração centralizada baseada em grandes usinas para um modelo descentralizado com diversas pequenas e médias unidades geradoras. As máquinas síncronas utilizadas nas grandes usinas contribuem para a estabilidade do sistema de potência através da energia armazenada no rotor da máquina devido a sua inércia rotacional. Devido a este fenômeno, um sistema sujeito a distúrbios possui um tempo de resposta maior ou menor, dependendo da inércia da máquina individual, sendo capaz de amortecer distúrbios causados por diversos fatores, como conexão e desconexão de geradores na rede, conexão e desconexão de cargas, etc. A estabilidade total do sistema depende da contribuição de todas as máquinas ligadas ao sistema de potência, através da soma dos momentos de inércia individual de cada máquina. Já as unidades de GD utilizam, em geral, conversores eletrônicos como interface entre a fonte geradora e a rede de distribuição. Geralmente, pequenas unidades por si só não comprometem a operação segura do sistema elétrico. Assim, as interações entre uma unidade de GD e o sistema elétrico convencional podem ser negligenciadas. Porém, com o aumento do seu uso, a dinâmica global do sistema de potência pode ser significativamente afetada. Tendo em vista o aumento da utilização de interfaces eletrônicas (IE) para geração de energia, um dos maiores desafios relacionados ao futuro dos sistemas de potência é a redução significante da equivalente elétrica da inércia rotacional total do sistema, o que pode comprometer a estabilidade do sistema. Neste contexto, as Máquinas Síncronas Virtuais ganham importância devido às suas características semelhantes às máquinas reais. Ainda, de forma análoga, é possível o uso de sinais complementares estabilizadores com o intuito de melhorar a dinâmica do sistema. Nesta dissertação são propostos dois estabilizadores dinâmicos, um baseado na técnica de controle por modos deslizantes (SMC) e outra baseada no Controle Adaptativo por Modelo de Referência (MRAC). / With the widespread use of renewable energy, the electrical systems begin to experience a new model, the Distributed Generation (DG). Thus, there is a scenario that signals a paradigm shift, from centralized generation based on large power plants to a decentralized model with several small and medium-sized generators units. Synchronous machines used in large power plants contribute to the stability of the power system through the energy stored in the rotor of the machine due to rotational inertia. Because this phenomenon, the system has a greater or lesser time response, depending on the inertia of the individual machine, being able to damp the disorders caused by several factors, such as connection and disconnection of generators on the network, connection and disconnection of loads , etc. The overall stability of the system depends on the contribution of all machines connected to the power system by the sum of the individual moments of inertia of each machine. Since DG units uses electronic converters as an interface between the source and distribution network. Generally, small DG units alone will not compromise the safe operation of the electrical system. Thus, the interactions between DG unit and a conventional electrical system can be neglected. However, with the penetration of GD in the electrical system, the overall dynamics of the power system can be significantly affected. Given the increased use of electronic interfaces (EI) for power generation, one of the biggest challenges to the future of power systems is the significant reduction of the electrical equivalent of the total rotational inertia of the system, which may result in a degradation system stability. In this context, the Virtual synchronous machines become important because of its beneficial characteristics similar to the actual machines. Further, similarly, the use of additional stabilizers signals in order to improve the dynamics of the system is possible. This dissertation proposed two dynamic stabilizers, one based on Sliding Mode Control (SMC) and another based on Model Reference Adaptative Control (MRAC).

Submitted by Cátia Araújo (catia.araujo@unipampa.edu.br) on 2017-01-24T14:36:23Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Prospecção de potenciais de geração distribuída em propriedades rurais utilizando geotecnologias e metodologias multicriteriais de apoio à decisão.pdf: 26470824 bytes, checksum: f455ff48e17fcd41cfdce56ba19511eb (MD5) / Approved for entry into archive by Cátia Araújo (catia.araujo@unipampa.edu.br) on 2017-01-24T14:37:47Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Prospecção de potenciais de geração distribuída em propriedades rurais utilizando geotecnologias e metodologias multicriteriais de apoio à decisão.pdf: 26470824 bytes, checksum: f455ff48e17fcd41cfdce56ba19511eb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-24T14:37:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Prospecção de potenciais de geração distribuída em propriedades rurais utilizando geotecnologias e metodologias multicriteriais de apoio à decisão.pdf: 26470824 bytes, checksum: f455ff48e17fcd41cfdce56ba19511eb (MD5) Previous issue date: 2016-04-12 / A periódica situação de crise hidrológica pela qual passa o Sistema Elétrico Brasileiro valoriza a exploração de recursos renováveis como uma possível solução para a energização no meio rural. Isto porque sua exploração auxilia o sistema nos momentos de pico, pois tem viés de sustentabilidade. Por outro lado, esta opção permite ao investidor independência do sistema interligado, com uma redução nos custos de energia elétrica que pode ser incorporada aos lucros. No entanto, o planejamento do setor elétrico ainda encara a atuação pelo lado da demanda como ações isoladas e não integradas, diferentemente do que é realizado em países desenvolvidos. Sistema de Informação Geográfica (SIG) e métodos multicriteriais de apoio à decisão podem ser utilizados para o planejamento energético e consequente identificação de locais propícios a receber investimentos em fontes renováveis. Isto porque a avaliação de recursos e requisitos energéticos, nos aspectos técnicos, econômicos, sociais e ambientais são inerentemente espaciais. Assim, esta dissertação visa apresentar uma metodologia de apoio à decisão, baseada em SIG, avaliação multicriterial e multiatores, que permita identificar as melhores áreas para o aproveitamento dos recursos energéticos e selecionar as tecnologias de micro e mini geração distribuída mais adequadas a estes locais, focando como exemplo o contexto rural próprio da Fronteira Oeste do Estado do Rio Grande do Sul. / Periodic situation hydrologic crisis now facing the Brazilian Electric System values the exploitation of renewable resources as a possible solution to power up in the countryside. This is because their operation helps the system in peak times, has bias of sustainability, on the other hand allows the investor independence of the interconnected system, with a reduction in electricity costs that can be incorporated into profits. However, the power sector planning also sees action on the demand side as isolated actions and not integrated, unlike what is done in developed countries. Geographic Information System (GIS) and advanced methods of decision support can be used for energy planning and consequent identification of potential sites to receive investments in renewable sources. This is because the evaluation of resources and energy requirements in technical, economic, social and environmental aspects are inherently spatial. Thus, this master thesis presents a decision support methodology, based on GIS, multi-criteria and multi-actor assessment, which will identify the best areas for the use of energy resources and select the micro technologies and mini distributed generation system, more appropriate to these sites, in a very rural setting of the West Border of the Rio Grande do Sul State, Brazil.

Submitted by Cátia Araújo (catia.araujo@unipampa.edu.br) on 2017-01-24T14:45:43Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Metodologia para análise da viabilidade técnica e econômica da aplicação de geração distribuída em um campus universitário.pdf: 14783886 bytes, checksum: 4994676905350119beeff94fa74fda10 (MD5) / Approved for entry into archive by Cátia Araújo (catia.araujo@unipampa.edu.br) on 2017-01-24T14:46:42Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Metodologia para análise da viabilidade técnica e econômica da aplicação de geração distribuída em um campus universitário.pdf: 14783886 bytes, checksum: 4994676905350119beeff94fa74fda10 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-24T14:46:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Metodologia para análise da viabilidade técnica e econômica da aplicação de geração distribuída em um campus universitário.pdf: 14783886 bytes, checksum: 4994676905350119beeff94fa74fda10 (MD5) Previous issue date: 2016-06-03 / O custo elevado de grandes centrais de geração e extensas linhas de transmissão de energia elétrica, bem como novas regulamentações tornam a geração distribuída e a busca de outras fontes de energia mais atrativas atualmente. A proposta deste trabalho é o desenvolvimento de uma metodologia para analisar a viabilidade técnico/econômico de implantação de geração distribuída aproveitando o conceito de microrredes em instituições de ensino superior. Este trabalho estuda a possibilidade de utilizar os recursos naturais e alternativos de forma a minimizar os custos oriundos da compra de energia elétrica. Para esta pesquisa, é apresentada a modelagem realizada em ambiente computacional utilizando um software que auxilia nas análises, trazendo para o valor presente os custos provenientes de implantação, operação e manutenção. Para estudo de caso será utilizada a Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). Ao final do trabalho, foram atingidos os seguintes resultados: verificou-se possibilidade de redução do custo com energia elétrica através da redução de consumo e redução de contratação de demanda; observamos o retorno do investimento e o atendimento de portarias visando à utilização de fontes renováveis em instituições federais. / The high cost of large central generation, the long distance power transmission lines and the new governmental regulations make the distributed generation and the search for other energy sources an attractive solution. This work presents a methodology to analyze the technical and economic feasibility of distribute generation deployment using the concept of microgrids in Universities. The study aims to consider the possibility of using natural and alternative resources like Ethanol, biomass and PV to minimize the costs related to the purchase and usage of electricity. The modeling is developed in a computing environment using the software Homer that assists in the analysis, bringing the current value of the costs of implementation, operation and maintenance. With the data from the analyses it will be possible to present some alternative scenarios of improvement with reduction of costs and increase of reliability. For this study case, Universidade Federal de Santa Maria (Federal University of Santa Maria), in south Brazil, is analyzed. It was possible to bring solutions that reduced the energy purchased from de grid, through available renewable sources in the own University. We could also reduce the contracted demand. The methodology developed can be applied to any other Universities, analyzing the available sources in the campus, to bring economy, reliability and reduction of greenhouse gases.

O desenvolvimento sustentável busca satisfazer as necessidades humanas no presente sem comprometer a capacidade de satisfazer as necessidades da sociedade no futuro. Com a demanda crescente por energia, a diversificação da matriz energética atual e a busca por fontes renováveis complementares tornam-se cada vez mais importantes. Entre essas fontes as energias provenientes do sol e das correntes de ar se destacam como duas das mais promissoras e, na busca pelo aproveitamento direto da radiação solar e da energia cinética oriunda dos ventos, diversas tecnologias tem sido estudadas e desenvolvidas. No Brasil, segundo a Agência Nacional de Energia Elétrica ANEEL (2016) as fontes de energia eólica e solar fotovoltaica representam pouco mais de 6% do total considerando os empreendimentos em operação, o que indica uma oportunidade para a expansão da geração de energia elétrica utilizando estas fontes limpas. Considerando, então, a relevância que a geração renovável de energia assume nesse contexto, este trabalho detalha a implantação, discute os resultados obtidos e estuda a viabilidade técnica-econômica da instalação de um projeto de geração eólico isolado e fotovoltaico com conexão à rede elétrica de distribuição, sob o âmbito das Resoluções Normativas número 482/2012 e 687/2015 da ANEEL, fornecendo energia a uma estação rádio base de telefonia celular no estado de São Paulo. / Sustainable development seeks to meet human needs in the present without compromising the ability to meet the needs of society in the future. With the growing demand for energy, the diversification of the energy matrix and the search for complementary renewable sources become increasingly important. Among these sources, the energy from the sun and air currents stand out as two of the most promising and in the search for direct use of solar radiation and kinetic energy from the wind, several technologies have been studied and developed. In Brazil, according to the Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL 2016) the sources of photovoltaic solar and wind energy account for just over 6% of total considering the projects in operation, indicating an opportunity for the expansion of electricity generation using these clean sources. So considering the importance that renewable energy generation takes this context, this paper details the implementation, discusses the results and assessing the technical and economic feasibility of installing a isolated wind generation and a photovoltaic generation project with connection to the electrical distribution network, under the scope of Normative Resolution number 482/2012 and 687/2015 of ANEEL, providing power to a radio station cellular base in the state of São Paulo.

A inclusão de fontes alternativas no sistema de energia elétrica possibilita a otimização dos recursos naturais disponíveis para geração. A conexão dessas fontes deve ser efetuada de forma a evitar índices de qualidade de energia incondizentes aos limites estabelecidos por normas nacionais e internacionais. Nesse contexto, sistemas de Geração Distribuída (GD) conectados à rede de distribuição via controle tensão/potência utilizam controladores Proporcional+Ressonantes (P+R) para produzir tensões com mínimas distorções na presença de cargas não lineares. Além disso, esse tipo de solução apresenta resultados satisfatórios na presença de outros tipos de carga (linear, não linear e conexão de máquina de indução), entretanto, para uma carga RLC com frequência de ressonância igual à frequência fundamental, o sistema de GD torna-se instável e as distorções harmônicas ultrapassam os limites mínimos estabelecidos para assegurar a qualidade de energia. Dessa forma, essa dissertação de mestrado propõe a substituição do controlador P+R da frequência fundamental por um controlador de ordem fracionária PIλ, projetado através de um algoritmo de otimização heurística. Os resultados obtidos através de simulação demonstram que o controlador proposto apresenta resultados satisfatórios para todas as cargas testadas: Não Linear; Motor de Indução Trifásico e RLC com frequência de ressonância igual à fundamental da rede. Entretanto, os resultados experimentais mostraram uma sensibilidade quanto à mudança de carga e quanto aos parâmetros de discretização do controlador, sugerindo a necessidade de uma análise mais rigorosa na etapa de projeto de modo a se ter robustez quanto à variação de carga. / The insertion of alternative sources in the power system enables the optimization of natural resources available for electrical generation. The connection of these sources to the grid has to be made in order to avoid indices of power quality greater than the limits established by national and international standards. In this context, a Distributed Generation (DG) systems connected to the grid via voltage/power control use a proportional+resonant (P+R) controller to produce not only the fundamental frequency but also to reduce the voltage distortion when nonlinear loads are connected to the DG terminals. Additionally, this type of solution shows satisfactory results for linear, balanced, unbalanced and direct connection of induction machine as well. However, for parallel RLC load with frequency of resonance equals to the fundamental frequency of the grid, the DG system operation becomes unstable with high levels of harmonic distortions and an oscillatory behavior. In this context, we propose the replacement of the PR controller for the fundamental frequency by a fractional order controller PIλ designed via a heuristic optimization algorithm. To prove the feasibility of the proposed approach a set of simulations are presented, however, the experimental prototype shown the sensitivity of the controller for different loads and for the controller discretization parameters suggesting the need for more analysis during the design procedures of the PIλ controller to achieve the expected robustness.