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.

[pt] A presente tese trata da avaliação do risco associado à incerteza presente na previsão dos preços de energia elétrica, bem como os aspectos de incerteza associados à previsão de demanda da carga de energia elétrica exigida de uma distribuidora de eletricidade. O primeiro trabalho trata do risco associado à previsão dos preços da energia elétrica, partindo do conhecido fato de que os vários modelos de previsão destes preços são sabidamente imprecisos; assim sendo, qual deve ser o risco incorrido ao se utilizar determinada técnica de modelagem, considerando-se que provavelmente estaremos fazendo uma previsão errônea. A abordagem utilizada é a modelagem dos erros de previsão com a Teoria de Valores Extremos, que se mostra bastante segura para modelagens dos quantis extremos da distribuição dos resíduos, desde 98 porcento até acima de 99,5 porcento, para diferentes frequências de amostragem dos dados. No capítulo seguinte, é feita uma avaliação da carga elétrica demandada a uma distribuidora, primeiramente considerando a abordagem utilizando modelos do tipo ARMA e ARMAX, buscando avaliar sua eficiência preditiva. Estes modelos são sabidamente apropriados para previsões no curto prazo, e mostramos através de simulações de Monte Carlo, que sua extensão para previsões de longo prazo torna inócua a busca de sofisticação através do trabalho de incorporação de variáveis exógenas. O motivo é que dado que o erro incorrido em quaisquer destas previsões mais longas com tais modelos é tão grande, ainda que sejam modelos mais ou menos sofisticados, com variáveis exógenas ou não, um modelo simples produzirá o mesmo efeito do que aquele de maior sofisticação, em termos de confiança na previsão média obtida. Finalmente, o último trabalho aborda o tema de possíveis não linearidades no processo de geração de dados da carga elétrica demandada de uma distribuidora, admitindo não ser este um processo apenas linear. Para tal são usados modelos não lineares auto-regressivos de mudança de regimes, que se mostram vantajosos por serem inerentemente resistentes a possíveis quebras estruturais na série de carga utilizada, além de serem particularmente apropriados para modelar assimetrias no processo gerador de dados. Mostramos que mesmo modelos do tipo TAR simples, com apenas dois regimes e auto excitados, isto é, não incorporando quaisquer variáveis exógenas, podem ser mais apropriados do que modelos lineares auto-regressivos, demonstrando melhor capacidade de previsão fora-da-amostra. Ao mesmo tempo tais modelos tem relativa facilidade de cálculo, não exigindo sofisticados recursos computacionais. / [en] This present thesis discusses the risk associated to the uncertainty that is present in the process of forecasting electricity prices, as well as the aspects of uncertainty in the forecast of electrical energy loads required from an electricity distributor. The first essay deals with the risk inherent to the forecast of electricity prices, bearing in mind that the various existing models are notoriously imprecise. Therefore, we attempt to determine what the forecast risk is, given that a certain forecasting technique is used and that it will probably inaccurate. The approach used is through the modeling of forecast residues with the Extreme Value Theory, which proves itself to be satisfactorily accurate for the modeling of the distribution of residues at such extreme quantiles as from 98 per cent up to over 99,5 per cent, for different data sampling frequencies. The following next chapter shows the evaluation of the electricity load required from a distributor, first by using such models as ARMA and ARMAX, trying to evaluate their predictive efficiency. These models are known to be appropriate for short term predictions, and we show by means of Monte Carlo simulations that their extended use for long term forecasts will render useless any attempt to sophisticate such models by means of incorporating exogenous variables. This is due to the fact that since the error from such longer forecasts will be so large one way or the other, with exogenous variables or not, a simpler model will be as useful as any in terms of the error in the mean prediction. Finally, the last work discusses the possibility of nonlinear effects being present in the data generating process of electrical load demanded from an energy distributor, admitting this process being just linear. To accomplish this task, we use nonlinear auto-regressive regime switching models, which are shown to be inherently resistant to possible structural breaks in the load series data used, at the same time that they are particularly appropriated to modeling asymmetries in the data generating process. We show that even relatively simple self-excited TAR models with only two regimes, that is, not resorting to any exogenous variables, can be more appropriate than linear auto-regressive models, sporting better out-of-sample forecast results. At the same time, such models are relatively simple to calculate, not requiring any sophisticated computational means.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:57:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1549581 bytes, checksum: d75108d6b03a1989fcbf1c3ae6301581 (MD5) Previous issue date: 2014-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This paper presents the management of power system of a major consumer, with the objective of minimizing cost and waste of electric energy, as well as providing controling of the behavior of its system of distribution of electric energy, causing the consumer unit to be able to monitorise the energy received through the dealership and delivered to their users, seeking to attain good levels in quality and energy efficiency. The work was developed in a large consumer UFPB CAMPUS - I, through the analysis of information regarding its energy efficiency, and system management using electric power management equipment and techniques to better control the quality and efficiency desired. The results obtained with the management show details of the reduction in the monthly bill of the unit analyzed with the elimination of fines caused by low power factor, improvements in hiring demands and regarding the continuity of energy supply. Measures and solutions adopted in this study can be applied to other consumers with all the conditions to reach the expected results, respecting their particularities and their productive activities / Neste trabalho é apresentado o gerenciamento do sistema de energia de um grande consumidor, com o objetivo de minimizar custos e desperdícios de energia elétrica, bem como propiciar o controle do comportamento do seu sistema de distribuição de energia elétrica, fazendo com que a unidade consumidora venha a ter condições de monitorar a energia recebida através da concessionária e entregue a seus usuários buscando atingir bons níveis na qualidade e eficiência energética. O trabalho é desenvolvido em um grande consumidor, UFPB-CAMPUS I, através da análise das informações quanto a sua eficiência energética, do gerenciamento do sistema utilizando equipamentos gerenciadores de energia elétrica e de técnicas para maior controle da qualidade e eficiência desejadas. Os resultados obtidos com o gerenciamento mostram detalhes da redução na fatura mensal da unidade analisada com a eliminação de multas provocadas pelo baixo fator de potência, melhores condições na contratação das demandas e as melhorias quanto à continuidade no fornecimento de energia. As medidas e soluções adotadas neste estudo podem ser aplicadas a outros consumidores com todas as condições de se chegar aos resultados esperados, respeitando suas particularidades e suas atividades produtivas

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MaxCPF.pdf: 2755624 bytes, checksum: a03e472afc07077b6c8f8b043b88366b (MD5) Previous issue date: 2005-10-21 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The usual programs for load flow calculation were in general developped aiming the simulation of electric energy transmission, subtransmission and distribution systems. However, the mathematical methods and algorithms used by the formulations were based, in majority, just on the characteristics of the transmittion systems, which were the main concern focus of engineers and researchers. Though, the physical characteristics of these systems are quite different from the distribution ones. In the transmission systems, the voltage levels are high and the lines are generally very long. These aspects contribute the capacitive and inductive effects that appear in the system to have a considerable influence in the values of the interest quantities, reason why they should be taken into consideration. Still in the transmission systems, the loads have a macro nature, as for example, cities, neiborhoods, or big industries. These loads are, generally, practically balanced, what reduces the necessity of utilization of three-phase methodology for the load flow calculation. Distribution systems, on the other hand, present different characteristics: the voltage levels are small in comparison to the transmission ones. This almost annul the capacitive effects of the lines. The loads are, in this case, transformers, in whose secondaries are connected small consumers, in a sort of times, mono-phase ones, so that the probability of finding an unbalanced circuit is high. This way, the utilization of three-phase methodologies assumes an important dimension. Besides, equipments like voltage regulators, that use simultaneously the concepts of phase and line voltage in their functioning, need a three-phase methodology, in order to allow the simulation of their real behavior. For the exposed reasons, initially was developped, in the scope of this work, a method for three-phase load flow calculation in order to simulate the steady-state behaviour of distribution systems. Aiming to achieve this goal, the Power Summation Algorithm was used, as a base for developping the three phase method. This algorithm was already widely tested and approved by researchers and engineers in the simulation of radial electric energy distribution systems, mainly for single-phase representation. By our formulation, lines are modeled in three-phase circuits, considering the magnetic coupling between the phases; but the earth effect is considered through the Carson reduction. Its important to point out that, in spite of the loads being normally connected to the transformers secondaries, was considered the hypothesis of existence of star or delta loads connected to the primary circuit. To perform the simulation of voltage regulators, a new model was utilized, allowing the simulation of various types of configurations, according to their real functioning. Finally, was considered the possibility of representation of switches with current measuring in various points of the feeder. The loads are adjusted during the iteractive process, in order to match the current in each switch, converging to the measured value specified by the input data. In a second stage of the work, sensibility parameters were derived taking as base the described load flow, with the objective of suporting further optimization processes. This parameters are found by calculating of the partial derivatives of a variable in respect to another, in general, voltages, losses and reactive powers. After describing the calculation of the sensibility parameters, the Gradient Method was presented, using these parameters to optimize an objective function, that will be defined for each type of study. The first one refers to the reduction of technical losses in a medium voltage feeder, through the installation of capacitor banks; the second one refers to the problem of correction of voltage profile, through the instalation of capacitor banks or voltage regulators. In case of the losses reduction will be considered, as objective function, the sum of the losses in all the parts of the system. To the correction of the voltage profile, the objective function will be the sum of the square voltage deviations in each node, in respect to the rated voltage. In the end of the work, results of application of the described methods in some feeders are presented, aiming to give insight about their performance and acuity / A utiliza??o de c?lculos de fluxo de carga para an?lise de sistemas de transmiss?o de energia el?trica ? algo que vem sendo feito desde da d?cada de 50. Portanto, sabendo-se as caracter?sticas f?sicas do sistema, como os tipos de cabos utilizados nas linhas e seu comprimento, transformadores utilizados, capacitores, geradores e as cargas do sistema, era poss?vel calcular os valores das tens?es, correntes, dos fluxos de pot?ncia e das perdas do mesmo. Contudo, naquela ?poca, este tipo de c?lculo apresentava algumas limita??es como, em primeiro lugar, o m?todo utilizado para resolver o sistema de equa??es n?o lineares, Gauss-Siedel, fundamental para realiza??o do c?lculo de fluxo de carga, era bastante lento. E em segundo, os computadores da ?poca al?m de extremamente caros e raros eram grandes e lentos. No final da d?cada de 60, Domell apresenta em seu trabalho uma proposta de resolu??o de fluxo de carga baseado no m?todo Newton-Rhapson. A partir da?, o m?todo apresentado por Domell passou a se uma referencia na resolu??o de c?lculo de fluxo de carga. O m?todo de Newton (como passou a ser chamado), al?m de apresentar uma excelente converg?ncia para sistemas ditos mal comportados, ? bastante r?pido. Depois da apresenta??o do trabalho de Domell muitos outros trabalhos foram publicados baseados na sua formula??o, tentando melhorar ainda as caracter?sticas do m?todo. Pois, mesmo naquela ?poca, os computadores ainda apresentavam duas limita??es b?sicas, velocidade de processamento e a limita??o de mem?ria. Portanto, os m?todos baseados no de Newton tentavam diminuir a quantidade de c?lculos e o tamanho das matrizes utilizados no processo, tentado conservar a robustez do m?todo original. Uma caracter?stica comum entre os m?todos apresentados at? o final dos anos 80, era que eles eram desenvolvidos baseados nas caracter?sticas dos sistemas de transmiss?o de energia el?trica. Ou seja, at? ent?o, a distribui??o de energia era uma ?rea em que os engenheiros n?o se preocupavam. E para realiza??o de qualquer estudo para sistemas de distribui??o era utilizava-se os m?todos desenvolvidos para sistemas de transmiss?o. Por?m, nos anos 90, esta tend?ncia come?ou a mudar, em Janeiro de 1990 Cespedes apresenta um m?todo desenvolvido especialmente para sistemas radiais de distribui??o de energia el?trica. O m?todo apresentado por Cespedes explora a principal caracter?stica dos sistemas de distribui??o, a sua forma??o radial e, al?m disso, o m?todo n?o sugere na sua formula??o que o sistema tenha alto valor da rela??o entre a indut?ncia e a resist?ncia das linhas, como no m?todo de Newton. Com o passar dos anos, o aparecimento de novos tipos de cargas mais sens?veis a qualidade da energia, a regulamenta??o do fornecimento de energia com o aparecimento de novas leis, a competi??o entre as distribuidoras, a privatiza??o do fornecimento e a necessidade de redu??o dos custos em geral, os engenheiros passaram a ter uma outra preocupa??o: a qualidade e custo do fornecimento. Ou seja, o problema da resolu??o de c?lculos de fluxo de carga n?o seria mais o de tempo de processamento nem da quantidade de mem?ria envolvida, os engenheiros estariam agora preocupados com a fidelidade da representa??o matem?tica dos elementos do sistema e o desenvolvimento de t?cnicas de otimiza??o para a instala??o e dimensionamento dos elementos dos sistemas. Nos primeiros fluxos de carga as representa??es dos elementos eram bastante elementares, fazendo-se muitas aproxima??es. Inicialmente, todo o sistema era reduzido a um equivalente monof?sico, ou seja, as indut?ncias m?tuas das linhas eram desprezadas, as cargas eram consideradas perfeitamente equilibradas, teriam que ser necessariamente todas trif?sicas e o efeito da liga??o das bobinas entre o prim?rio e o secund?rio dos transformadores n?o era considerado. Estes tipos de aproxima??es limitavam muito o poder de an?lise dos engenheiros, pois a representa??o matem?tica era bem diferente da realidade encontrada no sistema real, dificultando an?lises mais precisas. Com o passar dos anos e o aumento da necessidade foram aparecendo fluxos de carga trif?sicos, com uma modelagem matem?tica mais fiel dos equipamentos, e com isso os resultados passaram a ser mais compat?veis com a realidade, possibilitando aos engenheiros an?lises mais precisas. O uso de t?cnicas de otimiza??o associado a c?lculos de fluxo de carga, permitiu que os resultados dos fluxos n?o somente apresentasse o estado do sistema, calculando-se unicamente os valores das vari?veis de interesse, para um carregamento qualquer. Agora, com esta nova ferramenta, os engenheiros poderiam fazer estudos verificando a localiza??o e dimensionamento ?timo de equipamentos no sistema. Domell, em um trabalho pioneiro, desenvolveu um m?todo de c?lculo defluxo de carga no qual eram calculados os reativos necess?rios que deveriam ser injetados em cada barra do sistema, de modo que as perdas do sistema fossem m?nimas. Em resumo, c?lculos de fluxo de carga ?timos permitem que, se escolhendo uma vari?vel de controle e uma fun??o objetivo, encontre-se um ponto onde o valor da fun??o objetivo seja ?timo quando for calculado para o valor encontrado da vari?vel de controle. A proposta desse trabalho ?, inicialmente, desenvolver um fluxo de carga trif?sico para sistemas radiais de distribui??o, baseado no m?todo de CESPEDES, cuja representa??o matem?tica dos elementos do sistema seja o mais fiel poss?vel ao seu funcionamento real. Este fluxo de carga servir? como base para, em uma segunda etapa, a aplica??o de t?cnicas de otimiza??o visando o dimensionamento ?timo de elementos do sistema. Para que se possa utilizar t?cnicas de otimiza??o, inicialmente, foram desenvolvidos m?todos para se encontrar como o sistema se comporta, sobre algum aspecto, quando o valor de uma vari?vel de controle ? modificado, ou seja, calcular o valor da derivada de uma fun??o com rela??o a uma vari?vel espec?fica. Em posse do c?lculo dessas derivadas, ser?o aplicadas t?cnicas de otimiza??o para se encontrar o ponto de ?timo

A geração de energia a partir do biogás do lixo em aterros sanitários é uma maneira de produzir energia elétrica renovável e limpa, reduzindo os impactos globais provocados pela queima dos resíduos sólidos urbanos. A contribuição ambiental mais relevante é a redução de emissões dos gases de efeito estufa (GEE), por meio da conversão do metano em dióxido de carbono, visto que o metano possui um potencial de aquecimento global cerca de 21 vezes maior, quando comparado ao dióxido de carbono (através da combustão do mesmo). De acordo com o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL), os países ricos podem comprar créditos de carbono (CERs) dos países em desenvolvimento (que possuam projetos sustentáveis) para cumprir suas metas ambientais. O objetivo é transformar um passivo ambiental (destinação final dos resíduos sólidos urbanos) em um recurso energético, além do estudo da alternativa de obtenção de recursos financeiros através dos CERs. São analisadas as tecnologias de conversão energética (tecnologia de gás de lixo, incineração, entre outras), com a seleção da melhor alternativa para a geração de energia através do biogás de lixo em aterros sanitários. A metodologia utilizada é a recomendada pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos - USEPA (2005). Serão apresentadas outras duas metodologias de cálculo da geração de metano: a do Banco Mundial e a do IPCC (Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas). São apresentados estudos comparativos demonstrando quando as turbinas a gás, motores de combustão interna (ciclos Otto ou Diesel) ou outras tecnologias de conversão energética serão viáveis na área técnica e econômica para implantação de Unidades Termoelétricas a biogás. No caso do Aterro de Gramacho, o projeto é viável com a utilização de motores a combustão interna e a obtenção de receitas com a venda da produção de energia e créditos de carbono. Por fim, será apresentada a alternativa do uso do biogás como substituto do gás natural para fins energéticos ou outros fins industriais. / The power generation through Biogas from wastes in landfill is a way to generate renewable and clean electric energy, reducing the global impacts provoked by the burning of urban solid wastes. The more important environmental contribution associated to this project is the reduction of greenhouse gases emissions (GHG), by means of the conversion of methane in carbon dioxide, since the methane has a potential of global warming about 21 times higher than carbon dioxide (through the combustion of the same). In accordance with the clean development mechanism (CDM), the industrialized countries can buy carbon credits from the developing countries (if they possess sustainable projects) to achieve their ambient goals. The objective is to transform environmental liability (final destination of the urban solid wastes) in an energetic resource, beyond the study of the alternative for obtaining financial resources through the CERs, that also is object of the present study. The technologies of energy conversion are analyzed (landfill gas, incineration, among others) with the selection of the best solution for the power generation through biogas from wastes in landifills. The methodology used is the recommended by the United States Environmental Protection Agency - USEPA (2005). Others two methodologies of calculation of the methane generation are presented: from World Bank and from IPCC (Intergovernamental Panel on Climatic Changes). Comparative studies are presented demonstrating when gas turbine, internal combustion engines (Otto or Diesel cycles) or other technologies for energy conversion have technical and economical feasibility for implantation of the power plant. In the case of Gramachos Landfill, the project is feasible with the use of internal combustion engines and incomes obtained with energy sales and carbon credits. Finally, they are presented the alternative of the use of biogas as substitute of the natural gas for energetic uses or other industrial ends.

No setor de energia elétrica, a área que se dedica ao estudo da inserção de novos parques geradores de energia no sistema é denominada planejamento da expansão da geração. Nesta área, as decisões de localização e instalação de novas usinas devem ser amplamente analisadas, a fim de se obter os diversos cenários proporcionados pelas alternativas geradas. Por uma série de fatores, o sistema de geração elétrico brasileiro, com predominância hidroelétrica, tende a ser gradualmente alterada pela inserção de usinas termoelétricas (UTEs). O problema de localização de UTEs envolve um grande número de variáveis através do qual deve ser possível analisar a importância e contribuição de cada uma. O objetivo geral deste trabalho é o desenvolvimento de um modelo de localização de usinas termoelétricas, aqui denominado SIGTE (Sistema de Informação Geográfica para Geração Termoelétrica), o qual integra as funcionalidades das ferramentas SIGs (Sistemas de Informação Geográfica) e dos métodos de decisão multicritério. A partir de uma visão global da área estudada, as componentes espaciais do problema (localização dos municípios, tipos de transporte, linhas de transmissão de diferentes tensões, áreas de preservação ambiental, etc.) podem ter uma representação mais próxima da realidade e critérios ambientais podem ser incluídos na análise. Além disso, o SIGTE permite a inserção de novas variáveis de decisão sem prejuízo da abordagem. O modelo desenvolvido foi aplicado para a realidade do Estado de São Paulo, mas deixando claro a viabilidade de uso do modelo para outro sistema ou região, com a devida atualização dos bancos de dados correspondentes. Este modelo é designado para auxiliar empreendedores que venham a ter interesse em construir uma usina ou órgãos governamentais que possuem a função de avaliar e deferir ou não a licença de instalação e operação de usinas. / In the electric power industry, there is an area devoted to study alternatives for the expansion of the energy generation system. The decisions regarding the location and installation of new plants ought to be thoroughly analyzed in that planning activity, in order to foresee the likely scenarios resulting from the combination of distinct alternatives. For a number of reasons, the predominantly hydroelectric generation system historically set in Brazil tends to be gradually altered by the introduction of thermoelectric power plants (TPPs). The site selection problem involves, in the case of TPPs, a large number of variables, which contribute to the analysis process in various ways and with different levels of importance. The general goal of this work is the development of a location model of thermoelectric plants, here named SIGTE (an acronym for Geographic Information System for Thermoelectric Generation), which integrates the functionalities of the GIS tools (Geographic Information Systems) and multicriteria decision methods. Starting from an overall view of the studied area, this combination of techniques ensures a more realistic representation of the spatial components of the problem (e.g., the location of the municipalities, the transportation alternatives, the different voltages of transmission lines, areas of environmental preservation, etc.) It thus allows a straightforward inclusion of environmental criteria in the analysis. In addition, the SIGTE framework is also flexible enough to incorporate new decisions variables. The model was applied in a case study carried out in the state of Sao Paulo, although it can be easily adapted for use in other systems or geographical areas given that the corresponding databases are available. SIGTE was envisaged to be a supporting tool to public and private stakeholders interested in building new power plants or to governmental agencies in charge of the regulation mechanisms required for the installation nd operation of plants.

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.

Orientador: Marina Sangoi de Oliveira Ilha / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-16T20:54:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_MariliaFerraz_M.pdf: 7377703 bytes, checksum: 1e30ea2940df727adbb976b5bcd9ca4e (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O emprego de medidas visando a conservação de água e energia elétrica vem sendo cada vez mais incentivado, dentro do conceito de sustentabilidade das edificações. O chuveiro, equipamento mais empregado para o aquecimento de água para o banho em habitações de interesse social, representa cerca de 24% do consumo de energia elétrica do setor residencial, além de ser utilizado no horário de pico do sistema elétrico, o que aumenta sobremaneira a demanda desse insumo. Alguns estudos avaliaram o impacto do emprego de sistemas de aquecimento solar em conjunto com chuveiros de potência regulável em edificações de interesse social, evidenciando a redução de consumo de energia elétrica. Há necessidade de se verificar, contudo, o impacto no consumo da água vinculado ao uso desses sistemas, pois muitas vezes o pensamento relacionado ao "aquecimento gratuito" pode conduzir a um aumento do consumo de água. A conscientização das pessoas é condição imprescindível para a sua participação ativa e mudança de hábitos de consumo, em conjunto com o emprego de tecnologias economizadoras. Este trabalho apresenta um estudo desenvolvido junto a 16 habitações de interesse social localizadas em um bairro da cidade de Campinas, São Paulo. Trata-se de um estudo de caso no qual a montagem e instalação dos aquecedores solares de baixo custo (ASBC) foram efetuadas pela própria comunidade envolvida, que participou também de oficinas de sensibilização para o uso racional de água e de energia elétrica. Foram avaliados o impacto após a instalação do ASBC, a apropriação da tecnologia por seus usuários e as mudanças ocorridas nos hábitos de consumo após a participação das oficinas de sensibilização. A partir dessas análises foram propostas diretrizes e recomendações para implantação de tecnologias sociais em comunidades com as mesmas características / Abstract: The use of measures aiming to conserve water and energy has been increasingly encouraged, within the concept of sustainability of buildings. Shower, the equipment most used to heat water for bathing in low-income houses, represents approximately 24% of electricity consumption in the residential sector, besides being used on peak periods of the electrical system, which greatly increases demand of this input. Some studies have assessed the impact of the use of solar heating systems in conjunction with adjustable power showers in low-income houses, highlighting the reduction in power consumption. It is necessary to verify, though, the impact on water consumption linked to the use of such systems because often the thought related to the "free heating" can lead to an increase in water consumption. The awareness of people is prerequisite for their active participation and change in consumption habits, along with the use of saving technologies. This work presents a study conducted with 16 low-income houses located in a neighborhood in the city of Campinas, São Paulo. This is a case study in which the assembly and installation of low cost solar heating systems (ASBC) were carried out by the community involved, which also participated in workshops to raise awareness of the rational use of water and energy. The impact after installation of the ASBC, the appropriation of technology by its users and the changes in consumption habits after participating in the workshops to raise awareness were evaluated. From these analyses, guidelines and recommendations were established for deployment of technologies in communities with the same characteristics / Mestrado / Arquitetura e Construção / Mestre em Engenharia Civil

Orientadores: Walmir de Freitas Filho, Luiz Carlos Pereira da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-11T12:47:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Anzai_AlexandreHaruiti_M.pdf: 1115532 bytes, checksum: 8d2da875fae1c7141a82e80bcad115b7 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Esta dissertação de mestrado apresenta um modelo monofásico de fluxo de carga para sistemas de distribuição capaz de representar as tecnologias mais comumente utilizadas em geração distribuída. Tal ferramenta permite a realização de estudos técnicos e de diagnósticos em relação à conexão de um novo gerador nos alimentadores de sistemas de distribuição. Propõe-se um método de cálculo de fluxo de carga expandido, no qual os modelos dos geradores, turbinas e seus controles são levados em conta na resolução das equações do fluxo de carga. O método de fluxo de carga expandido considera que o sistema é modelado através de equações algébricas e diferenciais num ponto de equilíbrio, ao invés da modelagem convencional baseada apenas em equações algébricas de balanço de potência. As tecnologias de geração analisadas são compostas por máquinas síncronas, máquinas de indução e geradores conectados via conversores estáticos de potência. Diferentes fontes primárias de energia são consideradas, incluindo turbinas a vapor, hidráulicas e eólicas, além dos sistemas de controle associados às partes elétrica e mecânica de caqa tecnologia. O método de fluxo de carga proposto é testado usando uma rede de distribuição real do Estado de São Paulo / Abstract: This dissertation presents a monophasic load flow model for distribution systems capable of representing the most common technologies used for distributed generation. The developed computational tool allows the accomplishment of technical studies and diagnosis related to the impacts of connecting new generators on distribution feeders. It is proposed an expanded load flow method, including models for generators, turbines and associated controllers, for the solution of load flow equations. The expanded load flow method represents the system by using algebraic and differential equations in a equilibrium point, instead of the conventional modeling based only on the power balance algebraic equations. The technologies used for generation are composed by synchronous machines, induction machines and inverter based generators. Different prime mover technologies are considered, including steam turbines, hydraulic turbines, wind turbines, and control systems associated with the electric and mechanical operation of each technology. The proposed load flow method is tested by using a real distribution network of the State of São Paulo / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica