sensíveis têm requerido elevados níveis de confiabilidade dos sistemas de distribuição de energia. Em meio a este cenário, a proliferação de geradores distribuídos conectados próximos às cargas evidencia o surgimento de um novo paradigma na produção e utilização da energia elétrica. No entanto, muitos problemas decorrem do fato de que os sistemas de distribuição não foram projetados para incorporar unidades geradoras de energia. A estratégia completa de controle e proteção é definida sob o pressuposto do fluxo unidirecional de potência nos alimentadores. Um dos conflitos mais imediatos que surgem com a penetração da geração distribuída é relacionado ao sistema de proteção, resultado da alteração na magnitude das correntes de falta. Algumas consequências são a perda da sensibilidade e da coordenação da proteção. Se contornados estes problemas, a geração distribuída tem potencial para exercer impacto positivo sobre a confiabilidade, em especial no suporte ao restabelecimento da carga em situações de contingência. Tendo em vista estes fatores, a metodologia proposta adota uma perspectiva multicriterial para otimizar o desempenho dos sistemas de distribuição na presença da geração distribuída. Os indicadores SAIDI, SAIFI e MAIFI são formulados como modelos de otimização que possibilitam a adequação do sistema de proteção às condições operacionais impostas pela geração distribuída. Dentre os aspectos considerados incluem-se a alocação, a seletividade e a coordenação dos dispositivos de proteção. A alocação de chaves de manobras para reconfiguração do alimentador é a estratégia adotada para maximizar o efeito positivo da geração distribuída sobre a confiabilidade. As soluções dos modelos definem os locais de instalação dos dispositivos de proteção e manobras, e os ajustes dos religadores de forma independente para as unidades de fase e terra. A minimização simultânea dos indicadores é formulada como um problema de Programação Linear Inteira Mista por Metas, visando o balanço ótimo entre a redução das interrupções momentâneas e sustentadas nos sistemas de distribuição. Os modelos analíticos dos indicadores são solucionados utilizando um pacote de otimização de uso geral, baseado no método de Branch-and-Bound. A metodologia é avaliada a partir de um estudo de caso, considerando níveis crescentes de penetração da geração distribuída em um alimentador de distribuição real. Os modelos matemáticos são aplicados em cenários distintos de operação do sistema, associados à diferentes restrições econômicas. Os resultados possibilitam a avaliação do impacto da geração distribuída no restabelecimento e na proteção do sistema de forma independente. / The increasing automation of industrial processes and the sensitivity of electronic loads have required high levels of power distribution system’s reliability. In this scenario, the widespread use of distributed generators connected near the loads shows the emergence of a new paradigm in electric energy production and application. However, many problems arise from the fact that the distribution systems were not designed to deal with power generating units. The complete control and protection strategy is defined under the assumption of radial power flow. One of the most immediate conflicts that arise with the penetration of distributed generation is related to the protection system, a result of the change in fault currents magnitude. Some consequences are loss of protection coordination and sensitivity. By addressing these problems, distributed generation has the potential to have a positive impact on distribution reliability, especially in supporting load restoration during system’s contingencies. Considering these factors, the proposed methodology uses a multi-criteria approach to optimize the overall performance of distribution systems in the presence of distributed generation. The reliability indices SAIDI, SAIFI and MAIFI are formulated as optimization models that allow adequacy of the protection system in relation to the operating conditions imposed by distributed generation. The aspects considered include the allocation, selectivity and coordination of protective devices. The allocation of sectionalizing switches for feeder restoration is the strategy to maximize the positive impact of distributed generation on the system reliability. The model solutions provide the protective devices and switches locations, as well as reclosers’ settings for phase and ground units, independently. Reliability indices minimization is formulated as a Mixed Integer Linear Goal Programming problem, in order to establish the optimal trade-off between reducing momentary and sustained interruptions in distribution systems. The analytical models are solved using a general-use optimization package based on the Branch-and-Bound method. The methodology is evaluated through a case study considering increasing levels of distributed generation penetration on a real distribution feeder. The proposed mathematical models are applied in different scenarios of system operation and under different economic constraints. The results allow the evaluation of the impact of distributed generation on restoration and protection of the test system.

Orientador: Prof. Dr. Ahda Pionkoski Grilo Pavani / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2014. / O ilhamento não intencional ocorre quando a proteção não é capaz de detectar a operação ilhada de parte do sistema de distribuição. Estas falhas ocorrem para condições específicas de geração e carga do subsistema ilhado, nas quais as variações de tensão e frequência após o ilhamento não são suficientes para sensibilizar a proteção. Neste trabalho é apresentada uma metodologia para o cálculo do índice de risco de ilhamento não intencional de geradores eólicos distribuídos, considerando que estes geradores empregam relés de sub/sobrefrequência e sub/sobretensão para proteção anti-ilhamento. A metodologia desenvolvida utiliza curvas características de velocidade de vento de uma região e curvas de carga para identificar as possíveis condições de operação do sistema. Com a aplicação da metodologia proposta é possível avaliar o risco da proteção anti-ilhamento baseada em relés de sub/sobretensão e sub/sobrefrequência não detectar o ilhamento. Como resultado, a concessionária poderá avaliar se somente a proteção anti-ilhamento baseada nestes relés é suficiente, ou se devido ao alto risco de não detecção esquemas mais sofisticados devem ser empregados. / The unintentional islanding occurs when the protection is not able to detect the islanded part of the distribution system operation. These failures occur for specific conditions of generation and load islanded subsystem in which the variations of voltage and frequency after islanding are not sufficient to sensitize protection. In this work a methodology to calculate the unintentional islanding risk index of distributed wind generators is presented, considering that these generators employ under/overfrequency and under/overvoltage protection relays for anti-islanding. The methodology uses the characteristic curves of wind speed in a region and load curves to identify the possible operating conditions of the system. Proposed methodology can assess the risk of anti-islanding protection based on under/overvoltage and under/overfrequency relays not detect islanding condition. As a result, the utility can only assess whether the anti-islanding protection based on these relays is sufficient, or if due to the high risk of failure to detect more sophisticated schemes must be employed.

Orientadora: Profa. Dra. Ahda Pionkoski Grilo Pavani / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2015. / A operação de parte da rede de distribuição de forma ilhada alimentada por geradores distribuídos aumenta os índices de confiabilidade do sistema, caso de problemas com a conexão com a rede principal reduz o tempo de indisponibilidade do fornecimento de energia elétrica para um conjunto de cargas. Os geradores síncronos distribuídos por apresentarem regulador de velocidade e controle de excitação podem mais facilmente operar no modo ilhado. Um dos grandes desafios da operação ilhada, no entanto, é a redução drástica dos níveis de curto-circuito quando a rede passa a operar de forma ilhada, comprometendo as funções de proteção dos relés de sobrecorrente. Com isso, para a operação de forma segura de uma rede ilhada é necessário alterar o ajuste da proteção dos relés de sobrecorrente. Os relés digitais apresentam a possibilidade de armazenar dois ou mais ajustes distintos de proteção, e a seleção do ajuste a ser usado pode ser realizada via um sinal externo. Neste contexto, o objetivo desta dissertação é apresentar um método capaz de identificar o estado de conexão da rede com a subestação principal e, em caso de alteração deste estado, enviar um sinal para o relé de proteção para a seleção do ajuste adequado. O método proposto não depende de comunicação e baseia-se em um dispositivo simples composto basicamente por um tiristor, que pode ser instalado próximo ao relé. O dispositivo foi modelado no MatLab e utilizado em simulações computacionais de uma rede de distribuição para validar a metodologia proposta. A rede de distribuição simulada possui capacidade de operar de forma ilhada alimentada por dois geradores síncronos distribuídos. O método proposto apresentou bom desempenho e foi capaz de identificar a condição de operação do sistema e selecionar o ajuste da proteção de forma adequada. / The capacity of part of the system to keep an autonomous operation supplied by distributed generators improves the network reliability indices, since, in case of the loss of the connection with the utility grid, it reduces the frequency and duration of interruptions for the customers. Considering that distributed synchronous generators usually have excitation system and speed regulator, they can easily control the voltage and frequency of the system and operate in the islanded mode. However, one of the challenges of islanded operation is the drastically decrease of fault current level when the system is operating in the islanded mode compared to the main system connected condition. So, to ensure a safe grid operation the overcurrent protection settings should be changed. The microprocessor-based overcurrent relay have more than one setting group and thus have the possibility to change the tripping characteristics during the operation as a function of an input signal. In this context, the objective of this thesis is to present a method capable of identifying the grid state and send a signal to the overcurrent relay in order to change the overcurrent settings. The proposed method doesn¿t depend on the communication systems for the relays, and it is based on a simple device composed by one tyristor, which can be installed next to the relay. The device was modeled in MatLab and used in computational simulations considering a typical distribution system to validate the proposed method. The distribution grid used has the capacity of operating in islanded mode or connected to the utility grid mode. The proposed method has presented a good performance and it was able to identify the operation condition in order to select the suited protection setting.

Orientador: Prof. Dr. Haroldo de Faria Junior / This dissertation presents a planning methodology to reduce emissions of greenhouse gases, applicable in active distribution networks, using renewable distributed generation and new control strategies. The studies done had as main objective the development of a methodology, applicable in distribution networks with feature of generation and variable load, to reduce emissions of greenhouse gases derived from electricity generation activities. The developed optimization methodology was based on the formulation of a AC optimal power flow (OPF) problem, integrating the new strategy of active networks management (ANM) that contains schemes such as coordinated voltage control (CVC), adaptive power factor control (PFC) and energy curtailment (EC). To solve the optimization problem, the modeling and optimization software AIMMS was used. The results show that significant reduction of greenhouse gas emissions can be achieved through the connection of renewable distributed generation in active distribution networks compared to passive networks. / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2015. / Nesta dissertação apresenta-se uma metodologia de planejamento para redução de emissões de gases de efeito estufa, aplicável em redes de distribuição ativas, usando geração distribuída renovável e novas estratégias de controle. Os estudos feitos tiveram como objetivo principal o desenvolvimento de uma metodologia, aplicável em redes de distribuição com característica de geração e carga variável, para reduzir emissões de gases de efeito estufa derivados das atividades de geração de energia elétrica. A metodologia de otimização desenvolvida foi baseada na formulação de um problema de fluxo de potência ótimo (FPO) AC multi-período integrando a nova estratégia de gestão de redes ativas (GRA), que contém esquemas como o controle de tensão coordenado (CVC), controle de fator de potência adaptativo (CFPA) e redução de energia (RE). Para resolver o problema de otimização, foi utilizado o programa computacional de modelagem e otimização AIMMS. Os resultados mostram que reduções significativas de emissões de gases de efeito estufa podem ser alcançadas mediante a ligação de geração distribuída renovável em redes de distribuição ativas em comparação com redes passivas.

Submitted by RARISON ROBERTO ACACIO FORTES null (rarisonfortes@yahool.com) on 2016-05-05T14:43:06Z No. of bitstreams: 1 RFortes.pdf: 3576878 bytes, checksum: 1f31f85eeeb5bf64f3b8b9781d51941c (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-05-09T13:45:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 fortes_rra_me_ilha.pdf: 3576878 bytes, checksum: 1f31f85eeeb5bf64f3b8b9781d51941c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-09T13:45:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fortes_rra_me_ilha.pdf: 3576878 bytes, checksum: 1f31f85eeeb5bf64f3b8b9781d51941c (MD5) Previous issue date: 2016-03-12 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Acre (FAPAC) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Como os sistemas de energia têm sido tradicionalmente projetados para produção centralizada, a penetração de sistemas de geração distribuída na rede tem causado mudança nesse perfil, criando novos desafios operacionais que se fazem importantes para a reestruturação dos sistemas tradicionais. No entanto, este novo cenário do sistema elétrico, introduzido pela resolução 482/2012 da Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL, trouxe às distribuidoras de energia um novo panorama para as atividades de operação e manutenção de suas redes e ativos, principalmente devido à bidirecionalidade do fluxo de potência na rede, originado pela conexão de sistemas de geração distribuída. Os impactos técnicos devem ser previstos e analisados, sobretudo em redes de distribuição, para garantir os padrões mínimos de qualidade da energia no ponto de consumo e evitar o comprometimento das cargas alimentadas. Dentre os impactos, destaca-se o efeito sobre os bancos de capacitores devido à injeção de distorções harmônica produzida pelos inversores de sistemas fotovoltaicos, que sob certas condições, produzem conteúdo harmônico com nível acima do limite normatizado, podendo excitar uma condição prévia de ressonância no barramento. Neste contexto, esta dissertação tem como principal objetivo analisar o comportamento do sistema elétrico em condição de ressonância paralela e avaliar o grau de comprometimento dos bancos de capacitores instalados no sistema de distribuição com presença de frequências harmônicas e sugerir rotinas técnicas para evitar sua operação contingenciada. / As energy systems have been traditionally projected for centralized production, the penetration of distributed generation systems have caused a change in this profile, creating new operational challenges that are important for traditional systems restructuring. However, this new electrical system scenario, introduced by resolution 482/2012 of Brazilian Electricity Regulatory Agency – ANEEL, brought to energy distributors a new view to the operational and maintenance activities of their nets and actives, specially due to the net power flow bidirectionality, created by the distributed generation systems connection. Technical impacts must be estimated and analyzed, specially in distribution nets, to ensure minimum energy quality standards in the consumption point and avoid fed charges commitment. Among the impacts stands out the capacitor bench effects due to harmonic distortions injection produced by photovoltaic systems inverters, that under some conditions, produce harmonic content over the regulated limit, being able to excite a preview condition of resonance in the bus. In this context, this essay has the main objective to analyze the electrical system behavior in parallel resonance condition and evaluate the degree of commitment of the capacitor bench installed in the distribution system with harmonic frequencies and suggest technical routines to avoid the contingent operation. / FAPAC: 6068-14-0000093

The increasing demand for energy, coupled with the difficulties inherent in the implementation of large generation projects, significantly increased the use of energy resources from renewable energy sources, in order to better meet the energy market. Recent research shows that there are several benefits of using the Distributed Generation in relation to large enterprises Centralized Generation. In this sense, this work shows the results of studies conducted in order to verify the feasibility of taking advantage of the Distributed Generation to meet the remaining local loads in any power shortages Distributor. This operation is called Intentional Islanded Operation. In order to implement the intentional islanding operation of Distributed Generation, it is necessary to carry out specific studies to meet the levels of quality and continuity established by regulations and to ensure the safety of the electrical system. Thus, this work presents an analysis of the technical feasibility of intentional islanded operation of distributed generators, given the restrictions imposed resulting from Power Flow studies, Transient Stability and Short Circuit. / O crescente aumento da demanda de energia, associado às dificuldades inerentes à implantação de empreendimentos de geração de grande porte, aumentou significativamente o aproveitamento dos recursos energéticos a partir de fontes de energia renováveis, visando um melhor atendimento do mercado de energia. Pesquisas recentes mostram que há diversas vantagens em se utilizar a Geração Distribuída em relação aos grandes empreendimentos de Geração Centralizada. Neste sentido, esta dissertação mostra os resultados de estudos realizados com o objetivo de verificar a viabilidade em se aproveitar as Gerações Distribuídas para o atendimento das cargas locais remanescentes, em eventuais faltas de energia da Distribuidora. Esta operação é denominada de Operação Ilhada Intencional. Para que a operação ilhada de Geradores Distribuídos possa ser admitida, estudos específicos devem ser realizados, a fim de que os níveis de qualidade e continuidade exigidos pelos órgãos reguladores sejam atendidos e que a segurança do sistema elétrico seja preservada. Desta forma, esta dissertação apresenta uma análise da viabilidade técnica da operação ilhada intencional de Geradores Distribuídos, considerando as restrições resultantes impostas a partir de estudos de Fluxo de Potência, Estabilidade Transitória e Curto-Circuito.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This thesis addresses the main issues regarding the operation of full power converters wind turbines connected to the grid under balanced and unbalanced voltage sags. In the past, the grid codes allowed wind turbines to be disconnected during voltage and frequency disturbances. However, recently, grid codes updates often require that wind turbines remain connected during voltage sags aiming to provide voltage back-up support. Furthermore, some specific criteria establish that wind turbines should be able to utilize part of its current capability to promote the voltage back-up during unbalanced voltage sags. To guarantee the grid connected converter operation, even with voltage sags that lead to zero-voltage situations and unbalanced voltage conditions, a synchronous frame PLL with a very low time constant is designed and adapted with a Kalmam filter synchronization system. This thesis propose a two stages synchronization for grid connected converters that is able to ensure proper operation of the converter even when voltage on the converter terminals has temporarily falling down to zero. This goal is meet with a synchronous frame PLL with a very low time constant adapted with a Kalmam filter synchronization system. This composed synchronization system allows the converter control system to get the positive and negative sequences voltages components, that are necessary to the output power control even under severe voltage dips. Moreover, an anti windup is adapted to operate with a resonant current controller enabling the minimization of the saturation in the control action during voltage transients. During unbalanced voltage dips, the injection of unbalanced currents to the voltage back-up support becomes a good alternative to reduce the imbalance factor of the grid voltages. However, it is necessary to limit the maximum current output of the converter to avoid undesirable protection trips. This thesis proposes a strategy that limite the output currents allowing the use of the converter full current capacity during unbalanced voltage sags support. To achieve this goal, the current references are divided into three parts. The former is associated with the active power reference synchronized with the positive sequence voltage. The second is the reactive power synchronized with the positive sequence voltage and the third is the reactive power synchronized with the negative sequence voltage. The strategy propose the computation of th reactive power references by the positive and negative sequence voltages on the PPC in order to not overpass the converter current limits. Experimental and simulation results corroborate the contributions of this thesis. / Esta tese trata do problema de operação de aerogeradores com conversores plenos conectados à rede durante afundamentos de tensão equilibrados e desequilibrados. Inicialmente, os códigos de rede permitiam a desconexão dos aerogeradores durante distúrbios de frequência ou durante afundamentos de tensão. Entretanto, a presente tendência dos requisitos de conexão em diversos países obriga os aerogeradores a permanecerem conectados a contribuição destes com injeção de corrente reativa visando dar suporte à tensão. Além disso, alguns critérios especifícos estabelecem que aerogeradores devem ser capazes de utilizar parte de sua capacidade de corrente para promover o suporte de reativos também durante afundamentos desequilibrados. Nesta tese é apresentado um método de sincronismo composto baseado em filtro de Kalman e aplicado para conversores conectados à rede durante afundamentos de tensão que possam levar a tensão a zero no ponto de conexão. Este possibilita a obtenção das componentes de sequência e as suas tensões em quadratura de maneira simples, além de apresentar um bom desempenho dinâmico durante afundamentos desequilibrados. Além disso, uma estrutura anti windup é adaptada para operar com um controlador ressonante de corrente possibilitando a minimização da saturação da ação de controle na síntese das correntes de saída. Uma vez que o conversor do lado da rede é capaz de operar em condições severas de maneira adequada, a injeção de corrente reativa de forma a minimizar a tensão se sequência negativa no ponto de conexão é uma possibilidade para a diminuição do fator de desequilíbrio. Entretanto é necessário limitar as correntes máximas de saída do conversor. Esta tese propõem uma estratégia de limitação de corrente para conversores conectados à rede que possibilita o uso da plena capacidade de corrente do conversor na injeção de correntes desequilibradas para o suporte de tensão. Para atingir esse objetivo, as referências de corrente são dividas em três partes e com objetivos distintos. A primeira é associada a potência ativa sincronizada com a tensão de sequência positiva. A segunda representa a parcela de potência reativa sincronizada com a tensão de sequência positiva e a terceira parcela representa a potência reativa sincronizada com a tensão de sequência negativa. Pelo cômputo da norma máxima das correntes por uma expressão genérica é possível determinar as correntes de referência que respeitam os limites de corrente do conversor. Resultados de simulação e experimentais corroboram as contribuições desta tese.

The smart grid will enable a revolution in the way we manage and relates to the distribution networks through intelligent applications. For many of these applications, it is understood that one of the primary activities to provide real time operation is to be aware of the electric state of the network by monitoring and using remote measurements. This thesis addresses the topic of state estimation proposing the use of methods that best fit the requirements of smart distribution networks. In a first moment it is understood that the monitoring will not be satisfactorily comprehensive, and then there will need to merge real measures with not real measures obtained through historical data and direct methods such as calculating the power flow. Another important requirement of these methods is to combine great complexity and large number of buses of the distribution network to a satisfactory response time that allows real-time monitoring. Thus this thesis uses an approach that enables multiprocessing of algorithms like Power Flow and State Estimation in order to get faster response times in multiprocessor environments, which now are quite common. In the case of State Estimator has been proposed a Multi-area estimator associated to an algorithm for massive division of the networks which allows to drastically reduce the complexity of the algorithm without compromising the accuracy of the estimator solution. Nevertheless, other concepts related to state estimation, but adapted to the context of smart grids are also addressed as the detection of errors in measurements, topology errors and to the ideal location of meters, which may have important influence on the accuracy of the obtained result. The ASW software - Analysis of Distribution Systems Web was developed to implement the proposed methodologies. The software is a totally working prototype, already tested on a real distribution networks and have demonstrated good results and potential for managing a distribution system in an smart way. / As redes elétricas inteligentes permitirão uma revolução na forma como se gerencia e se relaciona com as redes de distribuição, através de aplicações inteligentes. Para diversas destas aplicações, entende-se que uma das atividades primordiais para proporcionar a operação em tempo real é ter conhecimento do estado elétrico da rede através do monitoramento e do uso de medidas remotas. A presente tese aborda o tema de estimação de estado propondo o uso de métodos que melhor se adaptam aos requisitos das redes de distribuição inteligentes. Num primeiro momento entende-se que o monitoramento não será satisfatoriamente abrangente, então haverá a necessidade de mesclar medidas remotas reais com outras pseudo-medidas obtidas através de dados históricos e métodos diretos como o cálculo do Fluxo de Potência. Outro requisito importante destes métodos é conseguir conciliar a grande complexidade e o elevado número de nós das redes de distribuição a um tempo de resposta satisfatório que permita o monitoramento em tempo real. Desta forma a presente tese utiliza uma abordagem que permite o multiprocessamento dos algoritmos de Fluxo de Potência e Estimação de Estado de forma a obter um menor tempo de resposta em ambientes multiprocessados, que são bastante comuns atualmente. No caso do Estimador de Estados, foi proposto um estimador multi-área associado a um algoritmo de divisão maciça das redes, que permite reduzir drasticamente a complexidade do algoritmo sem comprometer a precisão da solução. Todavia, outros conceitos relacionados à estimação de estado, porém adaptados ao contexto de redes de distribuição inteligentes também são abordados como a detecção de erros em medidas, erros de topologia e a localização ideal de medidores, os quais podem ter importante influência na precisão do resultado obtido. O software ASW Análise de Sistemas de Distribuição Web foi desenvolvido para implementação das metodologias propostas. O Software ainda se encontra sob a forma de um protótipo, contudo já se apresenta funcional em redes de distribuição reais e demonstrando bons resultados e potencialidades para o gerenciamento de um sistema de distribuição inteligente.

The aim of this work is determine the most appropriated period for connection of a particular generation source fueled by biogas on a distribution network. The biogas is produced through anaerobic reactions that occur in the municipal solid waste deposited at the landfill specific landfill in analysis. The Minas do Leão landfill is taken as study case, predicting the connection of this generation source on a distribution network supported by the State Company of Electrical Energy (CEEE). The Biogas® software was used to estimate the amount of methane generated in the landfill and to determine the landfill life cycle. By using that information it is possible to plot the power electrical generation curve in MW. The choice for the Biogas® software is justified because this tool is free software developed between the federal government environment state administration and the CETESB (Technology Company of Environmental Sanitation of the State of Sao Paulo). After that, the PSL®DMS software was used to simulate the main electrical characteristics of the network in analysis. These simulations provided the data for evaluating the quantitative parameters voltage levels, power losses and load current. A group of decision makers were selected for establishing scores applied to the qualitative parameter evaluation - availability of ancillary services support. After the definition of the quantitative and qualitative parameters a multiobjective methodology was developed. In the first step of the methodology are applied pertinent fuzzy functions trapezoidal variables that consider electrical characteristics of the network and also the voltage levels defined in the PRODIST (Proceedings of Electric Energy Distribution on Electrical National System). The second part is associated with the decision makers estimative, in which the decision maker presents some scores for each type of ancillary service in analysis, according to the specific moment when this ancillary service will be supported. For these evaluations are considered the demand curve of the feeder where the distributed source will be connected. The methodology was then applied for selecting and ranking the most appropriated period to connect the distributed generation source on the distribution network. The definition of the ranking is the outcome of the data evaluation according to the final priorities quantitative and qualitative analysis. / Este trabalho tem a finalidade de definir o período do dia para o despacho de uma fonte alternativa de geração distribuída de energia elétrica (GD), utilizando como combustível o biogás proveniente de reações anaeróbias que ocorrem em resíduos sólidos urbanos (RSU) depositados em células do Aterro Sanitário de Recreio no município de Minas do Leão à rede da Companhia Estadual de Distribuição de Energia Elétrica (CEEE-D). Inicialmente foi utilizado o software Biogás® para estimar a vazão de metano (gás em maior porcentagem no biogás) e avaliar a potência que este gás disponibiliza para ser gerada em qualquer aterro em função do tempo de vida útil do mesmo. Este software foi escolhido para ser utilizado neste trabalho por ser uma ferramenta livre e desenvolvida no Brasil pelo convênio entre a Secretaria de Estado do Meio Ambiente e da Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB) com o Governo Federal, por meio do Ministério da Ciência e Tecnologia. Esta recuperação energética do metano tem potencialidade de servir como combustível para alimentar um ou mais conjuntos de motores geradores Ciclo Otto adaptados para biogás. Após a estimativa da vazão de biogás e da potência que pode ser gerada no aterro, partiu-se para a execução de simulações com as grandezas elétricas do alimentador. Neste trabalho as simulações das grandezas elétricas foram obtidas com o uso do software PSL®DMS, ferramenta utilizado pelos técnicos da CEEE-D para análise da do fluxo de carga de sistemas de distribuição, e serão utilizadas como critérios denominados de quantitativos. Para determinar o momento ideal para a conexão da GD à rede de distribuição da concessionária, foi utilizado um método de apoio à decisão. Este método considera critérios quantitativos e qualitativos definidos pelos Especialistas ou Agentes de Decisão (AD), no caso, técnicos da concessionária de energia elétrica que avaliam em conjunto estes dados. Os critérios qualitativos são baseados na possibilidade de incrementos de serviços subsidiários ao sistema de distribuição de energia elétrica, denominados de Serviços Ancilares (SA). A definição da prioridade dos valores dos critérios quantitativos (grandezas elétricas da rede de distribuição) é baseada na análise de funções trapezoidais que relacionam as grandezas elétricas a valores e percentuais definidos pelo PRODIST e pelos AD. Já para os critérios qualitativos, a análise ocorre em função de uma metodologia denominada de Estimativa de Especialistas, em que os mesmos aplicam notas ao tipo de SA que será aplicado e ao momento de sua aplicação em relação às características da curva de demanda do AL. A definição do ranking dos melhores horários do dia para despacho da GD ao AL é consequência da avaliação dos valores estabelecidos para as prioridades finais dos critérios quantitativos e qualitativos.

A conexão de geradores em sistemas de distribuição, usualmente chamados de geradores distribuídos, traz novos aspectos técnicos que devem ser analisados pelas empresas distribuidoras, uma vez que os dispositivos de proteção e controle, bem como as técnicas de planejamento e otimização da operação destes sistemas consideram um sistema radial, ou seja, sem a presença de geradores. Em se tratando de geradores síncronos, sabe-se que os sistemas de excitação podem ser equipados com meios para o ajuste automático de tensão, potência reativa ou fator de potência, sendo que três diferentes modos de controle podem ser aplicados a geradores síncronos: regulação de tensão, regulação de potência reativa ou fator de potência e controle de potência reativa ou fator de potência. Ainda, sabe-se que não há um consenso entre as empresas distribuidoras de energia sobre qual o melhor modo de controle destas máquinas, e na maioria dos casos a estratégia de controle de excitação é definida através de um acordo operativo entre a empresa de distribuição de energia e o produtor independente ou autoprodutor que opera o gerador distribuído. Neste contexto, esta dissertação de mestrado tem como objetivo apresentar contribuições com relação à avaliação da estabilidade transitória de geradores síncronos conectados em sistemas de distribuição, avaliando o impacto que os diferentes modos de controle de excitação podem ocasionar, em diferentes condições de operação do sistema. Como parâmetro principal de análise tem-se o tempo crítico de eliminação de falta, obtido através de exaustivas simulações dinâmicas utilizando dados de um sistema real e considerando diferentes condições de operação do sistema, sendo estas: diferentes modos de controle da geração distribuída, modificação do ganho proporcional do controlador de fator de potência, diferentes pontos de operação da geração distribuída, diferentes cenários de carregamento do sistema e diferentes potências de geração. / The connection of generators in distribution systems, commonly called distributed generation, brings new technical issues that must be analyzed by the utilities, since protection and control devices, as well as techniques for system planning and operation optimizing consider radial systems, i.e. without the presence of generators. In the case of synchronous generators, it is known that the excitation systems can be equipped with means for automatic adjustment of voltage, reactive power or power factor, and three different control modes can be applied to synchronous generators: voltage regulation, reactive power or power factor regulation and reactive power or power factor control. It is also known that there is no consensus among the power distribution companies about which is the best control mode for use in these machines, and in most cases the excitation control strategy is defined by an operating agreement between the company and the energy producer that operates the distributed generator. In this context, this work aims to provide contributions about the transient stability of synchronous generators connected to distribution systems, evaluating the impacts that different control modes may result in different system operating conditions. The main analysis parameter is the critical clearing fault time, obtained through extensive simulations using real system data. The different system operating conditions considered in the simulations are: different control modes, variation of the power factor controller proportional gain, different operating points of the distributed generation, different system loadings and power generation.