[pt] A necessidade de simular um ambiente de mercado competitivo para incentivar ganhos de eficiência fez a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) estipular metas para indicadores gerenciáveis, dentre eles o nível de perdas não técnicas (PNT’s) das distribuidoras de energia elétrica. Os prejuízos causados pelas perdas não técnicas de energia chegam à ordem de oito bilhões de reais anuais e impactam diretamente nos valores tarifários em exercício. É nesse contexto que a ANEEL, inspirada nas práticas de regulação por incentivo, estabeleceu um modelo econométrico que relaciona o nível aceitável de perdas não técnicas com a complexidade social das áreas de concessão das distribuidoras brasileiras. Entretanto, entidades do setor enxergam no modelo espaços para melhoria nos resultados e na robustez teórica do modelo, com isso, surge a idéia de propor uma abordagem de estimação diferenciada. É importante ressaltar que além da previsão, tem-se por objetivo testar novas variáveis potencialmente relevantes nesta análise, baseadas na recente literatura acerca do tema. O presente estudo demonstra que a variável de interesse, perdas não técnicas, não segue a distribuição normal, sendo assim, buscou-se a verdadeira distribuição dos dados e a modelagem se deu seguindo os arcabouços da abordagem linear generalizada. Os resultados corroboraram a aderência de uma distribuição que pertence a família exponencial (condição para a aplicação da abordagem linear generalizada). Além disso, o modelo proposto obteve boas estimativas, trazendo inclusive novas variáveis importantes para explicar as perdas não técnicas não utilizadas antes em outros estudos sobre estas perdas. O modelo proposto pode ser visto como uma alternativa viável ao modelo praticado pela ANEEL, sendo assim, sua discussão fundamental para o próximo ciclo de revisão tarifária. / [en] The need of simulating a competitive market environment in order to encourage efficiency gains made the National Electrical Energy Agency (ANEEL) fixes targets for manageable indicators, including the level of non-technical losses (NTL s) of electricity distributors. The financial damage caused by losses not techniques reach the order of eight billion reais per year and directly impacts on the electricity tariffs. In this context, ANEEL inspired by the practice of regulation by incentives, established an econometric model that relates the acceptable level non-technical losses to the social complexity in concession areas of each Brazilian distributor. However, entities in the sector find gaps in the model and improvement in the results and robustness of the model should be done, this brings idea of proposing a different approach to the estimation. It is important to emphasize that in addition to forecasting, there is the willing of testing new variables potentially relevant in this analysis, based on recent literature on the subject. This study proves that the variable of interest, nontechnical losses, does not follow the Gaussian distribution, thus, we sought the true distribution of data and modeling took place in the frameworks of general linear approach. The results confirm adherence to a distribution that belongs to the exponential family (condition for applying the generalized linear approach model), in addition, the proposed model obtained good estimates, including the use of new important variables to explain the non-technical losses not used in other studies. The proposed model can be seen as possible alternative to the model used by ANEEL, so, its discussion is really important to the next review cycle of electricity rates.

Technological improvements on wind energy systems with governmental supports have increased the penetration level of wind power into the grid in recent years. The high level of penetration forces the wind turbines stay connected to the grid during the disturbances in order to enhance system stability. Moreover, power system operators must revise their grid codes in parallel with these developments. This work is devoted to the modeling of variable speed wind turbines and the investigation of fault ride trough capability of the wind turbines for grid integration studies. In the thesis, detailed models of different variable speed wind turbines will be presented. Requirements of grid codes for wind power integration will also be discussed regarding active power control, reactive power control and fault ride through (FRT) capability. Investigation of the wind turbine FRT capability is the main focus of this thesis. Methods to overcome this problem for different types of wind turbines will be also explained in detail. Models of grid-connected wind turbines with doubly-fed induction generator and permanent magnet synchronous generator are implemented in the dedicated power system analysis tool PSCAD/EMTDC. With these models and computer simulations, FRT capabilities ofvariable speed wind turbines have been studied and benchmarked and the influences on the grid during the faults are discussed.

In this thesis, control schemes for the self-excited induction generator are developed with Matlab/Simulink. Self-excited induction generator is considered as a constant voltage-constant frequency supply for an isolated load. A wind turbine is assumed to be the variable-speed drive of the induction generator. Control schemes aim to ensure a constant voltage-constant frequency operation of the induction generator in case of the variations in the wind speed and/or the load. From the general model of the self-excited induction generator, the characteristics of the system and the dynamic responses of the system in case of any disturbance are examined. Next, the control strategies are developed both for the squirrel-cage rotor induction generator and for the wound-rotor induction generator. Two control loops are necessary for constant voltage-constant frequency operation of a variable speed induction generator, one for the voltage regulation and the other for the frequency regulation. After developing the control loops, constant voltage-constant frequency operation of the self-excited induction generator is simulated with a cage type saturation adaptive induction generator, a fixed capacitor with thyristor controlled reactor (TCR) used for frequency regulation and switched external resistors connected to the stator terminals used for voltage regulation.

This thesis proposes a method and develops a model for the participation of a combined cycle power plant to power system frequency control. Through the period of integration to the UCTE system, (Union for Coordination of Transmission of Electricity in Europe) frequency behavior of Turkey&rsquo / s grid and studies related to its improvement had been a great concern, so is the reason that main subject of my thesis became as &ldquo / Power System Frequency Control&rdquo / . Apart from system-wide global control action (secondary control) / load control loops at power plants, reserve power and its provision even at the minimum capacity generation stage, (primary control) are the fundamental concerns of this subject. The adjustment of proper amount of reserve at the power plants, and correct system response to any kind of disturbance, in the overall, are measured by the quality of the frequency behaviour of the system. A simulator that will simulate a dynamic gas turbine and its control system model, together with a combined cycle power plant load controller is the outcome of this thesis.

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.

Esta dissertação tem como objetivo apresentar um plano de ação de melhoria para o atendimento dos clientes corporativos de energia elétrica, que utilizam alta tensão. O estudo aplicado foi realizado em uma empresa distribuidora de energia elétrica do Rio Grande do Sul, baseado em uma pesquisa quantitativa de mercado. Trata-se de uma empresa que trabalha com clientes cativos (atendidos exclusivamente pela concessionária), mas o cenário está mudando com a legislação vigente, trazendo a figura do cliente livre, que poderá escolher seu fornecedor de energia elétrica. Os principais resultados da pesquisa revelam que entre as ações prioritárias para a melhoria da satisfação dos clientes corporativos, destacam-se: a reestruturação organizacional da área de relacionamento com o mercado, buscando estreitar o relacionamento entre os empregados da empresa e os clientes; a revisão dos processos internos para melhoria no tempo de resposta aos clientes; e a melhoria na comunicação da empresa com seus clientes, principalmente em relação aos direitos e deveres, o uso adequado de energia e os riscos associados ao uso de energia elétrica. / The purpose of this paper is to present an action plan that leads to the improvement on the services intended for the electric energy clients supplied with high voltage. The study was applied in a company that distributes electric energy in Rio Grande do Sul, and it was based on a quantitative market research. The company works with captive customers (whose services are only provided by this concessionaire). However this scenario is changing with the current legislation, bringing out the figure of free clients who will be able to choose their supplier of electric energy. The main results of this search show that, among the most important actions for client satisfaction improvement, the following are distinguished: (i) company's reorganization, mainly in the customer relationship area, aiming to intensify the relationship between clients and company's employees, (ii) review of the internal process for improvements concerning response time, and (iii) improvement in the communication with its clients, mainly concerning rights and dues, the adequate use of energy, and risks associated to the use of electric energy.

[pt] A pesquisa avalia qual é o impacto das estratégias financeiras no desempenho das empresas dos setores de energia elétrica, siderurgia e metalurgia, têxtil e telecomunicações. Esses são os principais setores das empresas listadas na Bolsa de Valores de São Paulo. Os dados obtidos foram os demonstrativos de resultado de cada uma das empresas do ano de 2004. Após analisar as tipologias de Mintzberg (1988) e Miles and Snow (1978) e Porter (1980), utilizamos a tipologia de Porter (1980) para definir os grupos estratégicos de cada setor pesquisado. Os resultados obtidos foram a caracterização do grupo estratégico liderança em baixo custo como o de melhor desempenho em três setores pesquisados e encontrou-se relação relevante entre o posicionamento da empresa dentro do seu grupo estratégico e o seu desempenho. / [en] This research measures the impact of the financial strategies in the firm´s performance using a wide range of multivariate statistics techniques. The electric energy, metals, textile and telecommunications are the main industries in the São Paulo Stock Exchange (Bovespa). Those industries are the chief subject of the research and represent 37,8% of all the revenue of the companies in Bovespa. The data used in such research is obtained from the 2004 financial statement of those companies in the studied industries. My literature research was made using a wide range of typologies like Mintzberg (1988), Miles and Snow (1993) and Porter (1980). Porter´s typology (1980) was used for the classification of the strategic cluster of each of the industries, because it could offer a good explanatory power with small number of the variables. The empirical result discovered is that the strategic group low cost leadership has better performance than all other strategic groups. I have also found out a relationship between the position of the firm inside the strategic group and it´s performance. This linear relationship is negative therefore I conclude the strategic financial positioning of the firm results an improvement in it´s performance. In my research, I discuss about how we could use financial data to measure companies´ financial strategies and how we could apply such research in other countries.

With the deployment of Smart Grids, the voltage quality has a new focus, and the ANEEL (National Agency of Electric Energy), Brazilian regulator organ, is able to improve its supervision activity. The electric energy customer has access to the value of voltage in real time and the utility needs to identify alternatives to attend the rigor of the regulatory acts and the intense expectative of its customers. Nowadays, in the conventional networks, the voltage setting is performed from the reference voltage set point of itself or of center of load. In the scenario of Smart Grids, beyond these values, it is also possible to use the online measures at any point of the feeder. In this new scenario it is possible to indentify alternatives related to advances in distribution networks power quality, in this way, the present work shows a methodology to be used as tools of operational support in the control of voltage profile in primary networks. Through application of computational intelligent techniques it is suggested a system of steady state voltage prediction for the monitored points along the feeder. The loading system and meteorological informations are used for the method application. From the result obtained for the very-short time forecasting, it is introduced the concept of Smart Grids, which considers proactive actions to optimize the process of maintenance of voltage level. / Diante da implantação das redes inteligentes, a qualidade da tensão passa a ter um novo enfoque, e a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), órgão regulador brasileiro, tem possibilidade de aprimorar sua atividade fiscalizatória. O usuário de energia elétrica tem acesso ao valor da tensão em tempo real e a distribuidora por sua vez, necessita identificar alternativas para atender ao rigor dos atos regulatórios e a expectativa intensa de seus clientes. Atualmente, nas redes convencionais o ajuste de tensão é realizado a partir da tensão de referência do próprio ponto ou do centro de carga. Já no cenário das redes inteligentes, além destes, também é possível utilizar os registros online das grandezas de outros trechos do alimentador, inclusive pontos a jusante. Neste novo cenário é oportuno identificar alternativas relacionadas ao avanço da qualidade da energia nas redes de distribuição, neste sentido, o presente trabalho apresenta uma metodologia a ser utilizada como ferramenta de apoio operacional no controle do perfil de tensão nas redes primárias. Através da aplicação de técnicas de inteligência computacional é proposto um sistema de previsão de tensão em regime permanente para pontos de monitoramento localizados ao longo do alimentador. Para tanto são utilizados dados do carregamento do sistema e informações meteorológicas. A partir dos resultados obtidos para a previsão no curtíssimo prazo é introduzido o conceito de controle de tensão inteligente, o qual considera a tomada de ações proativas para otimizar o processo de manutenção dos níveis de tensão.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4149.pdf: 3640236 bytes, checksum: 4aa2aa39a2e563f087a25973327d591c (MD5) Previous issue date: 2012-02-09 / Financiadora de Estudos e Projetos / This study seeks to verify the influence of windows areas in the electrical energy consumption of dwellings in the city of São Carlos. In order to do this, the index WWR (window to wall ratio) was applied, representing the ratio of window area and the area of external surface (wall). The applied methodology consisted on field campaigns, modeling and computational simulation. First, taking into account a preexistent data basis, the characteristics of the electrical energy consumption for the whole area of the city of São Carlos was verified. Then, specific buildings were selected to be measured in loco. The field data allowed the determination of building parameters (orientation, volume and constructed area, area of façades and window areas), which were directly or indirectly used as data entry for modeling the electrical energy consumption of the dwellings set. The modeling process applied Artificial Neural Networks (ANN), which is a computational technique inspired on the structure of human neurons. Several models were developed and their performance was evaluated by the determination coefficient (R2) and relative errors, shown by the relationship between simulated and real data. The best model was selected to be applied in the simulation of the influence of WWR and electrical energy consumption. The results showed that the WWR index has influence on the residential consumption of the dwellings studied and that NE orientation causes the lowest impact on electrical energy consumption. Furthermore, an ideal range of WWR/volume between 0,06 and 0,07 is related to the lowest energy consumption per constructed area in the city of São Carlos. / Neste trabalho buscou-se verificar a influência da área de janelas no consumo de energia elétrica de residências localizadas na cidade de São Carlos-SP. Para isso, aplicou-se o índice WWR (do inglês window-to-wall ratio), que representa a razão entre a área de janela e a área de superfície externa (parede). A metodologia aplicada envolveu pesquisa de campo, modelagem e simulação computacional. Inicialmente foi feita uma verificação das características do consumo de energia elétrica para toda a área da cidade de São Carlos, a partir de uma base de dados pré-existente. Em função desses dados, foram selecionadas edificações específicas, para as quais foi realizado um levantamento in loco. Os dados de campo permitiram determinar parâmetros construtivos (orientação, volume e área construída, áreas de fachadas e áreas de janelas), os quais foram direta ou indiretamente utilizados como dados de entrada para uma modelagem do consumo de energia elétrica das residências amostradas. A modelagem foi desenvolvida por aplicação de Redes Neurais Artificiais (RNA), uma técnica computacional inspirada na estrutura dos neurônios humanos. Assim, foram desenvolvidos diversos modelos e verificados os seus desempenhos através do coeficiente de determinação (R2) e erros relativos apresentados pela relação entre dados simulados e dados medidos. O modelo de melhor desempenho foi selecionado para simular a influência do WWR no consumo de energia elétrica. Os resultados apontaram que o índice WWR tem influência sobre o consumo das residências amostradas e que há influência da orientação, sendo a orientação Nordeste a menos impactante no consumo de energia elétrica. Além disso, uma faixa de valor de WWR/volume construído entre 0,06 e 0,07 está relacionada à promoção do menor consumo de energia por área construída na cidade de São Carlos.

Esta dissertação tem como objetivo apresentar um plano de ação de melhoria para o atendimento dos clientes corporativos de energia elétrica, que utilizam alta tensão. O estudo aplicado foi realizado em uma empresa distribuidora de energia elétrica do Rio Grande do Sul, baseado em uma pesquisa quantitativa de mercado. Trata-se de uma empresa que trabalha com clientes cativos (atendidos exclusivamente pela concessionária), mas o cenário está mudando com a legislação vigente, trazendo a figura do cliente livre, que poderá escolher seu fornecedor de energia elétrica. Os principais resultados da pesquisa revelam que entre as ações prioritárias para a melhoria da satisfação dos clientes corporativos, destacam-se: a reestruturação organizacional da área de relacionamento com o mercado, buscando estreitar o relacionamento entre os empregados da empresa e os clientes; a revisão dos processos internos para melhoria no tempo de resposta aos clientes; e a melhoria na comunicação da empresa com seus clientes, principalmente em relação aos direitos e deveres, o uso adequado de energia e os riscos associados ao uso de energia elétrica. / The purpose of this paper is to present an action plan that leads to the improvement on the services intended for the electric energy clients supplied with high voltage. The study was applied in a company that distributes electric energy in Rio Grande do Sul, and it was based on a quantitative market research. The company works with captive customers (whose services are only provided by this concessionaire). However this scenario is changing with the current legislation, bringing out the figure of free clients who will be able to choose their supplier of electric energy. The main results of this search show that, among the most important actions for client satisfaction improvement, the following are distinguished: (i) company's reorganization, mainly in the customer relationship area, aiming to intensify the relationship between clients and company's employees, (ii) review of the internal process for improvements concerning response time, and (iii) improvement in the communication with its clients, mainly concerning rights and dues, the adequate use of energy, and risks associated to the use of electric energy.