Submitted by Cristhiane Guerra (cristhiane.guerra@gmail.com) on 2017-01-26T14:55:17Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2586746 bytes, checksum: 18b7b08875fbe9dc7bcecd5595b19734 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-26T14:55:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2586746 bytes, checksum: 18b7b08875fbe9dc7bcecd5595b19734 (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / The demand forecasting studies are of great importance for electricity companies, because there is a need to allocate their resources well in advance, requiring a medium and long- term p lanning. These resources can be the purchase of new equipment, the transmission line acquisition or construction, scheduled maintenance and the purchase and sale of energy. I n this work, a support tool has been developed for experts in strategic planning i n power distribution systems using artificial neural networks to demand forecasting. For the proposed method, it implemented a demand forecasting procedure in the medium term of the region fueled by three substations belonging to the power distribution sys tem managed by EnergisaPB, using a computer model based on Multilayer Perceptron (MLP) artificial neural networks with the assistance of Matlab ® environment. The database was structured by the measurements of active power from 2008 to 2014, provided by En ergisa/PB and the forecast achieved one year ahead (52 weeks) compared with the real data of 2014. In addition, it was possible to evaluate the performance of RNA and estimate the demand growth in the region supplied by each substation, which can assist th e distribution system expansion planning. / Os estudo s de previsão de demanda têm grande importância para empresa s da área de energia elétrica , pois, existe a necessidade de alocar seus recursos com uma certa antecedência , exigindo um planejamento a médio e longo prazo. D entre estes recursos , estão a compra de equipamentos, a aquisição e construção de linhas de transmissão, manutenções programadas e a compra e venda de energia. Nesta premissa, foi desenvolvida uma ferramenta de apoio aos especialistas na área de planejamento estratégico em sistemas de distrib uição de energia elétrica, utilizando redes neurais artificiais para previsão de demanda. Para o método proposto, foi implementado um procedimento de previsão de demanda no médio prazo da região alimentada por três subestações reais pertencentes ao sistema de distribuição de energia gerido pela concessionária Energisa- PB, utilizando um modelo computacional baseado em redes neurais artificiais (RNA) do tipo Multilayer Perceptron (MLP) com o auxílio do ambiente Matlab ® . Foram consideradas as informações reais (banco de dados) da potência ativa, para o período de 2008 até 2014, fornecidas pela própria concessionária e a previsão alcançou o horizonte de um ano a frente (52 semanas). A RNA foi treinada com os dados de 2008 a 2013, e o resultado, comparado com dad os do ano de 2014. Além disso, foi possível avaliar o desempenho da RNA sob diferentes aspectos (volume de treinamento, parâmetros, configurações, camadas ocultas, etc.) e estimar o crescimento de demanda da região alimentada por cada subestação, o que pod e auxiliar o planejamento de expansão do sistema de distribuição.

Orientador: Carlos Alberto Canesin / Banca: Falcondes Jose Mendes de Seixas / Banca: Denizar Cruz Martins / Resumo: Este trabalho propõe uma nova abordagem na metodologia de operação para o inversor Boost monofásico, como estrutura base para o aproveitamento de fontes alternativas e renováveis de energia elétrica. Considerando-se que equipamentos eletro/eletrônicos convencionais em CA (corrente alternada) necessitam, normalmente, de níveis e formato de tensão diferentes daqueles fornecidos por essas fontes de energia, o inversor proposto é uma estrutura integrada que tem a capacidade de operar como conversor elevador de tensão e inversor, apresentando um número reduzido de componentes e rendimento maior, quando comparado às formas tradicionais de se associar em cascata o conversor elevador com o inversor. O projeto convencional do inversor fonte de corrente (CSI) exige uma indutância elevada de entrada, além disso, o modelo a pequeno sinais do CSI é semelhante ao do conversor Boost no modo de condução contínua, apresentando um zero no semi-plano direito na função de transferência para o controle da tensão de saída, sendo que este zero causa o conhecido efeito de fase não-mínima. Desta forma, uma metodologia especial de projeto é apresentada resultando numa indutância Boost reduzida e numa técnica de controle utilizando um sistema multi-malhas, com alimentação direta, devidamente projetada de forma a possibilitar elevadas dinâmicas de transferência de energia. Adicionalmente, o inversor apresenta tensão de saída com reduzidas distorções harmônicas (DHT), número reduzido de componentes de potência e, consequentemente, elevada densidade de potência. Neste trabalho são apresentadas as análises qualitativa e quantitativa do inversor, a modelagem e técnica de controle proposta, metodologia de projeto, os principais resultados de simulação e experimentais com a finalidade de demonstrar a viabilidade de aplicação da proposta. / Abstract: This work presents a new methodology for the operation and control of a single-phase current-source Boost Inverter, it is used as base structure for alternative and renewable electric energy sources. The electro/electronics devices normally require eletrical source in AC (alternate current) in different voltage levels and shapes those provided by the alternative and renewable electrical sources. The proposed inverter is an integrated structure able to operate as step-up DC-DC converter and inverter, it presents a reduced number of components, high efficiency when compared with the traditional technique of step-up and inverter for cascade association. The conventional design of current source inverter (CSI) require a large boost inductance, therefore, the small-signal model is similar to continuous-current-mode (CCM) Boost converter, which has a right-half-plane (RHP) zero in its control-to-output transfer function, and this RHP zero causes the well-known non-minimum-phase effects. In this context, a special design with small boost inductance and a multi-loop control is proposed in order to assure stability and very fast dynamics. Furthermore, the inverter presents output voltage with very low total harmonic distortion (THD), reduced number of components and high power density. In addition, this work presents the Boost CSI operation, the proposed control technique, the main simulation and experimental results in order to demonstrate the feasibility of the proposal. / Mestre

Esta dissertação busca analisar a eficiência econômica da forma de classificação das usinas geradoras nos leilões de contratação de energia elétrica por disponibilidade. Historicamente, o Brasil tem apresentado uma matriz de geração de energia elétrica predominantemente hídrica, que, embora mais econômica do que as matrizes de geração prevalentemente térmicas, pode resultar em déficits de geração em períodos de escassez hidrológica. O ano de 2001 evidenciou tal perigo. Nele, uma série de baixas afluências hidrológicas, sem o prévio incremento adequado do parque gerador, resultou no Programa de Redução do Consumo e, através desse, num decréscimo de 20% na demanda por energia elétrica à época, acentuando a preocupação pela incorporação de empreendimentos termelétricos para diversificar a matriz de geração do País. Entre as modificações realizadas, destaca-se a alteração da estrutura de comercialização de energia elétrica no Brasil visando a favorecer à expansão da oferta termelétrica, concebendo-se a modalidade de contratação por disponibilidade. Tal modalidade transfere o risco da operação e do preço do combustível dos ombros do gerador para os do consumidor. Contudo, fez-se necessário, para viabilizar tal modalidade de contratação, o uso de ferramental diferenciado para classificação dessa nova oferta de energia nos leilões, e a ferramenta adotada foi o Índice de Custo Benefício (ICB). Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é analisar os resultados econômicos decorrentes do uso do ICB na contratação de usinas termelétricas por disponibilidade, verificando se ele se mostrou ou não adequado a tal fim. Para isso, analisam-se os resultados dos leilões para a contratação da energia de novos empreendimentos, destacando a participação de cada fonte energia e os valores financeiros exercidos por meio dos preços, das receitas fixas e dos respectivos ICBs. Além disso, é feita uma análise das operações das usinas termelétricas após a contratação. Dessa forma, são utilizados os anos operativos de 2014 e 2015, nos quais foi registrada uma profunda escassez hidrológica, como base na comparação de cenários de geração de energia elétrica com diferentes participações entre empreendimentos termelétricos a óleos derivados do petróleo e a gás natural. Os cenários utilizados são quatro: dois com composição real entre as dessas duas fontes termelétricas (óleos derivados do petróleo e a gás natural) para os anos de 2014 e 2015; e dois simulados, com 100% da geração termelétrica sendo realizada apenas a gás natural para os mesmos anos. Os resultados financeiros encontrados indicam que a potencial economia no custo da energia elétrica gerada no cenário simulado comparado ao cenário real seria da ordem de 6 bilhões de reais nos anos de 2014 e 2015. Assim, considerando as 59 usinas que integraram o universo da análise, o resultado que indica ineficiência no uso ICB, o qual apontou vantagem econômica de certos empreendimentos no momento de suas contratações que não se concretizaram nos cenários testados de baixa hidrologia. Ademais, fica clara a necessidade de aprimorar a metodologia de classificação de empreendimentos de geração de modo que tal metodologia leve em conta os efeitos de eventuais anos de baixa hidrologia, buscando tornar a contratação de energia elétrica no Brasil mais econômica e mais aderente à volatilidade hidrológica do País. / This thesis seeks to analyze the economic efficiency of the classification method for power plants in power availability contracts. Historically Brazil has presented a predominantly hydroelectric power generation matrix, which, though more economical than predominantly thermal generation matrix, can result in the generation deficits in hydrological scarcity periods. The year 2001 showed such danger. In it a number of low hydrological inflows, without adequate prior increase in generating capacity, resulted in rationing of 20% in demand for electricity at the time, stressing the concern by incorporating thermal power projects to diversify the country generation matrix. Among the changes made, it altered the electricity market structure in Brazil in order to favor the expansion of the thermoelectric supply, creating the availability contracts modality. This mode transfers the risk of the operation and the price of fuel from generator to the consumer. However, it was necessary to enable this type of contract, the use of different tools for classification in the auctions, and the tool adopted was the Cost Benefit Index (CBI). The objective of this study is to analyze the economic results from the use of CBI in hiring thermoelectric plants using availability contracts, checking if was or not suitable for this purpose. In this sense, we analyze the results of the auctions for new energy projects, highlighting the contribution of each energy source and the financial figures exercised through prices, the fixed income and ICBS. Moreover, it is also made an analysis of the operations of power plants after hiring. Thus, operating years used were 2014 and 2015, in which it was registered a profound hydrological shortage, based on the comparison of electricity generation scenarios with different interests between thermal power projects to petroleum oils and natural gas. The scenarios used were four: two with real composition between these two thermal sources for the years 2014 and 2015, petroleum oils and natural gas; and two simulated, with 100% of thermal generation with natural gas for the same years. The financial results indicate that the potential savings in the cost of the electricity generated in the simulated scenario compared to the real scenario would be around 6,1 billion reais in the years 2014 and 2015. Thus, considering the 59 plants that integrated the universe of analysis, the result indicates the inefficiency of the use ICB, which pointed out the economic advantage contracts that were not hired in low hydrology scenario tested. In addition, it is a clear the need to improve the classification methodology for generation projects in a way that takes into account the effects low hydrology year, trying to make the electricity contracts more economical to Brazil and more adherent to hydrological volatility of the country.

Orientador: Arsenio Oswaldo Seva Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-06T16:42:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alves_JosiasManoel_D.pdf: 5620822 bytes, checksum: 8c2b8a18f45ab378b29f779f5c79b512 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho de tese introduz, no estudo do processo de eletrificação, o conceito de politização dos serviços de energia elétrica. O texto inicialmente discute a noção de indústria de energia elétrica e ao mesmo tempo coloca em relevância alguns temas centrais do recente processo de privatização e desregulamentação dessa indústria no Brasil. Além do mais, informa os métodos que são utilizados para pesquisar os problemas políticos e sociais na era da reestruturação da indústria de eletricidade. Em seguida, são feitas duas retrospectivas: a primeira recai sobre a singular história de Goiás, ressaltando a construção das modernas cidades, Goiânia, a nova capital do Estado (nos anos 1930), e Brasília, a da República (nos anos 1950). Cabe também destaque à criação do Estado do Tocantins em 1988 e a recomposição do quadro político regional pós-regime militar até os dias atuais. A segunda reconstitui o processo de implantação de usinas, das linhas de transmissão e de distribuição de eletricidade em Goiás e no Distrito Federal ao longo do século XX. Neste processo, destaca-se a criação das empresas pioneiras de eletricidade, a ação dos grupos estrangeiros LIGHT e AMFORP, a intervenção dos governos estadual e federal através da criação da CELG e da CEB, além de FURNAS, da CEMIG, da ELETROBRÁS e da ELETRONORTE. Esta retrospectiva alcança o recente processo de desregulamentação dos negócios da indústria de energia, procurando introduzir a discussão sobre as licitações do patrimônio elétrico e dos novos projetos hidrelétricos a serem instalados. Os resultados das pesquisas de campo, das consultas realizadas no Ministério Público Estadual e Federal, das visitas periódicas às bibliotecas e das participações em congressos e seminários são apresentados nos três últimos capítulos. No conjunto, esta investigação enfoca a composição e o conflito de interesses capitalistas pelos novos projetos hidrelétricos recentemente licitados pela ANEEL. São analisados os projetos hidrelétricos localizados nos rios Araguaia, Claro, Verde, São Marcos e o processo de instalação do empreendimento de Corumbá IV. Por último, o foco analítico recai sobre poderosos grupos econômicos nacionais e estrangeiros que disputam atualmente o mercado e o patrimônio de energia elétrica em Goiás. Nesta análise, relevam-se os problemas do passivo social e ambiental das obras já instaladas das usinas de Cachoeira Dourada, de Serra da Mesa e de Cana Brava. Conclui-se este trabalho afirmando-se que o processo de mercantilização dos serviços públicos de eletricidade fez da vasta maioria da população a sua vítima e não a sua beneficiária. A continuidade desta lógica provoca rapidamente o esgotamento dos recursos naturais, além da expropriação das terras dos pequenos proprietários ribeirinhos / Abstract: The present thesis incorporates the concept that the electrification process, while a technical and economic process, has also an important social and politic aspecto The text begins with an overview of the electric power industry and with the mechanisms of its recent transformation in the Brazil through the privatization period, and informs the methods adopted in the research on the political and social problems associated with this process. Subsequently, two retrospectives are made: the first one relapses on the State of Goiás singular history, jutting out the construction of the modem cities of Goiânia, the new capital of the state (in the 1930's), and Brasília, the capital of the Republic (in the 1950's). In detach, also the creation of the new state of Tocantins in 1988 and the recomposing of the regional politic scene after military regime unti1 the present days. The second retrospect reconstitutes the process of implantation of the power plants, the transmission lines and the electricity distribution in Goiás and in the Federal District throughout the 20th century. In this process, detaches the pioneer e1ectricity enterprises creation, the action of the foreign groups LIGHT and AMFORP and the intervention of state and federal govems through CELG an CEB creation, as well as FURNAS, CEMIG, ELETROBRÁS and ELETRONORTE. The retrospect attains the recent deregulation process of the energy industry business, looking over to introduce the discussions about the outbidding of the settled electric patrimony and the new hydroelectric projects to be settled. The results from the field research, the consultation realized in the State and Federal Public Ministry, the periodic visits to libraries and the participation in congresses and seminaries are presented in three chapters. In conjoint, the investigation focuses the composition and the capitalist's interests' conflicts for the new hydroelectric projects recently outbid by ANEEL. In a first moment, hydroelectric projects in the Araguaia, Claro, Verde and São Marcos rivers are analysed. Subsequently, it's studied the installation process of the Corumbá IV hydroelectric project in the Corumbá River. At last, an analytical focus relapses over national and intemational powerful economic groups, which presently dispute the energy market and patrimony in Goiás. In this analysis, it's revealed problems in the ambient and social passives in the settled works of Cachoeira Dourada, Serra da Mesa and Cana Brava works. This work is conc1uded affirming that the mercantilization process of the electric public services didn't benefit most of the population, but made them a victim. The continuity of this logic rapidly provokes the nature resources exhaustion and the exploitation of the work power, as well as the land expropriation of the rural small owners / Doutorado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Luciana Ferreira Tatagiba / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Filosofia e Ciencias Humanas / Made available in DSpace on 2018-08-10T23:36:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Serafim_Lizandra_M.pdf: 1134145 bytes, checksum: aaacba4b9f30a0d06fff7a91f78bc668 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O presente trabalho visa analisar a influência das variáveis "modelo institucional" e "projeto político" sobre a natureza, limites e possibilidades da prática do controle social sobre as agências reguladoras brasileiras no período que recobre desde sua criação, durante o primeiro governo FHC (1995-1998) até o ano de 2005 - terceiro ano do primeiro mandato de Lula. Partimos da idéia de que a concretização de formas de controle social amplas, no que tange à inclusão de uma grande pluralidade de atores e ao aprofundamento e politização do debate, enfrenta desafios específicos, no caso destas instituições. Compreendemos que tais desafios podem ser atribuídos a dois fatores, de maneira geral. O primeiro trata-se do próprio modelo institucional adotado, inspirado no modelo norteamericano de Independent Regulatory Comissions, que reflete fielmente a separação entre técnica e política na administração pública, com predominância da primeira em detrimento da segunda, que marcou o processo de implementação destas agências no caso norteamericano e que se reproduzirá também no caso brasileiro devido ao contexto de criação destas agências durante a reforma do Estado empreendida pelo primeiro governo FHC. O segundo desafio reside nos distintos projetos políticos em disputa durante a concretização destas agências e suas práticas de controle social, que atribuem significados distintos ao conceito de controle social de acordo com suas concepções específicas quanto ao lugar e aos sujeitos da política, e que traduzem estes ideais em práticas e modelos de gestão com maior ou menor coerência, a depender dos limites, tanto internos quanto externos aos projetos, para a concretização destes ideais. Compreendemos que a disputa entre os distintos projetos políticos em torno da construção democrática no Brasil se expressa no nível da atribuição de significados a conceitos estratégicos da disputa política, entre os quais se inclui o de controle social. Os significados atribuídos a estes conceitos estratégicos refletem a concepção específica de cada projeto quanto ao lugar da política e aos sujeitos a exercê-la. Propomos uma tipologia que define minimamente o conceito e o operacionaliza de acordo com seus distintos usos e com estas concepções que operam distinções em sua definição a partir de cada projeto político. Além disso, buscamos elementos no modelo norte-americano de IRC que nos apontem para as possibilidades de controle social contidas no modelo de origem, a partir da análise do lugar da política e dos sujeitos da política que definem o controle decorrente nestas instituições. Por fim, analisamos, no caso da ANEEL, o desenho institucional definido para seu controle social e a prática deste controle através da dinâmica das audiências públicas realizadas durante os dois governos, buscando elementos que apontem para o escopo do controle social implementado no que tange ao lugar da política e aos sujeitos da política. Concluímos que estas variáveis são explicativas das possibilidades e limites do controle social implementado neste âmbito e que as dificuldades de implementação de uma concepção ampla de controle se devem tanto ao modelo, com supremacia da técnica em detrimento da política, quanto aos projetos políticos, suas intencionalidades e capacidades de tradução de seus ideais em práticas e modelos de gestão / Abstract: The present study aims to examine the influence of the variables "institutional model" and "political project" on the nature, limits and possibilities of the practice of social control on the Brazilian regulatory agencies in the period that leads since its creation, during the first government FHC (1995 -1998) until the year 2005-third year of the first term of Lula. We begin with the idea that the concretization of wider forms of social control, in terms of the inclusion of a large number of actors and the deepening and politicization of the debate, faces particular challenges, in the case of these institutions. We understand that such challenges can be attributed to two factors, in general. The first is the institutional model itself, inspired by the North American model of Independent Regulatory Comissions, which faithfully reflects the separation of technique and politics in the public service, with predominance of the first over the second, which marked the implementation process of these agencies in North American and was well reproduced in the case of Brazil due to the context of the creation of these agencies during the reform of the state undertaken by the first government FHC. The second challenge lies in the different political projects in dispute during the implementation of these agencies and their practices of social control, which attach different meanings to the concept of social control in accordance with their specific ideas regarding the place and the subject of the politics, and which reflect these ideas in practices and models of management with more or less consistency, depending on the limits, both internal and external to the project, for the realization of these ideas. We understand that the dispute between the different political projects around the democratic construction in Brazil is expressed in terms of allocation of meanings to concepts of strategic political dispute, including social control. The meanings assigned to these strategic concepts reflect the specific design of each project on the place of the politics and the subjects within it. We propose a typology that defines the concept minimally and make it operational according to their different uses and to these concepts that operate distinctions in its definition from each political project. We also seek elements in the North American model of IRC that point to the possibilities of social control contained in the original model, from the analysis of the place of the politics and the subject of politics that define the control that took place in these institutions. Finally, we analyze, in the case of ANEEL, the institutional design set for its social control and the practice of this control through the dynamics of public hearings held during the two governments, seeking elements that point to the scope of social control implemented in terms of politics and the subject of politics. We conclude that these variables can explain the possibilities and limits of social control implemented in this area and that the difficulties of implementing a broad conception of control occur due to both the model, with the technical supremacy at the expense of politics, and to the political projects, their intentionalities and translation capabilities of their ideals into practice and models of management / Mestrado / Mestre em Ciência Política

Orientadores: Ernesto Ruppert Filho, Alfeu Joãozinho Sguarezi Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-23T13:09:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Trindade_FilipeSarmento_M.pdf: 4372801 bytes, checksum: 51cf6a93426e65669c049bef356ed0a2 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Nas últimas décadas, a crescente necessidade de novas fontes limpas e renováveis de energia elétrica provocou um grande interesse por meios alternativos às usinas elétricas convencionais. Entre eles, o aproveitamento da energia eólica. Nesse contexto, o gerador de indução de rotor bobinado tem sido bem utilizado com turbinas eólicas em todo o mundo devido à possibilidade de conexão do seu estator diretamente à rede elétrica e à possibilidade de controle das potências ativa e reativa através de conversores eletrônicos de potência conectados aos terminais do seu rotor, o que diminui a potência dos conversores para até 30% da potência nominal do gerador elétrico. Assim, a presente dissertação objetiva propor o controle das potências ativa e reativa do gerador elétrico com o uso de controladores por modos deslizantes utilizando a técnica de orientação de campo pelo fluxo do estator para realizar o controle independente dessas potências. Primeiramente, compara-se o desempenho do controlador proposto com o tradicional controle de potências por controladores PI, através de simulações computacionais da conexão do gerador à rede elétrica através de duas topologias de conversores: com apenas os terminais do estator conectados à rede elétrica e com os terminais do rotor também conectados através de conversores em anti-paralelo (back-to-back). Finalmente, o controlador por modos deslizantes foi implementado fisicamente em uma bancada experimental com apenas os terminais do estator do gerador conectados à rede elétrica para comprovação da proposta / Abstract: In the last decades, the increasing need for new clean and renewable sources of electric energy caused a great interest in alternative means to conventional power plants. Among them, the use of wind energy. In this context, the doubly-fed induction generator has been widely used with wind turbines worldwide due to the possibility of connecting its stator terminals directly to the electric power grid and its active and reactive power control possibility through electric power converters connected to its rotor terminals, which reduce the converters power capacity for up to 30% of the generator rated power. Thus, this dissertation aims to propose the generator active and reactive power control using sliding mode controllers using field-oriented control to perform independent power control. First, the performance of the proposed controller with the traditional PI power control controllers is compared through computer simulations connecting the generator to the electric grid through two converter topologies: with only the stator terminals connected to the grid and with the rotor terminals also connected to the grid through a back-to-back converter. Finally, the sliding mode controller was implemented on a laboratory assembly with only the generator stator terminals connected to the grid to prove the proposal / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Walmir de Freitas Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-27T18:46:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ricciardi_TiagoRodarte_D.pdf: 6633244 bytes, checksum: bcb56f82b62350db77ed247ac2913cc9 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Modelos matemáticos e computacionais precisos dos diversos componentes de um sistema de energia elétrica são importantes para estudos e simulações em um cenário de planejamento e operação da rede elétrica. Dentre os elementos de um sistema de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica, as cargas são as que apresentam maiores dificuldades em serem adequadamente representadas. Embora esse tema de pesquisa tenha sido exaustivamente explorado, a modelagem de carga tem recebido renovada atenção do setor produtivo e da academia por uma série de fatores, dentre os quais podemos destacar a proliferação de medidores eletrônicos, o interesse por modelos de novos equipamentos e a necessidade da representação mais fiel do comportamento de diferentes cargas frente a distúrbios no sistema. Esta tese de doutoramento propõe duas contribuições na linha de pesquisa sobre modelagem de carga em sistemas de energia elétrica. A primeira delas trata-se de um método de modelagem de carga baseado em medições e na detecção de distúrbios naturais de tensão. O procedimento proposto emprega medidores eletrônicos simples, que são instalados junto a instalações em sistemas de distribuição com motivo outro que não o de modelagem de carga. A ideia principal é a de utilizar tais medidores para, paralelamente a função que desempenham, fornecer para a concessionária informações sobre modelos de carga, como um subproduto da função principal que desempenham. A segunda contribuição proposta é na linha da modelagem de carga baseada em templates, uma técnica recentemente proposta na literatura para modelagem dinâmica de cargas industriais de grande porte. Nesta tese é proposto um modelo dinâmico simplificado de motores de velocidade variável controlados via conversores eletrônicos (Variable Frequency Drives ¿ VFDs), o qual é baseado em um modelo modificado de um motor de indução. O modelo proposto é adequado ao contexto da estrutura de modelagem de cargas industriais proposta pela técnica de modelagem baseada em templates e pode ser facilmente agregado e analisado em programas de simulação por parte de usuários sem necessidades de alterações do código fonte / Abstract: Accurate mathematical and computational models from various electric power systems components are important in a scenario of power systems studies and simulations for grid planning and operation. Among the elements in the electricity generation, transmission and distribution systems, the loads are probably the most difficult ones to be accordingly represented. Though this research topic has been exhaustively explored, there is a renewed interest in industry and academia for power systems load modeling, due to several reasons, including the proliferation of smart meters, the appearance of non-conventional types of load and the continuing need for even more confident representation of different load response for system disturbances. This Ph.D. thesis proposes two contributions to power systems load modeling research field. The first one deals with a load modeling method based on measurements and the detection of natural voltage disturbances. The proposed scheme uses simple smart meters, installed close to customers with a main goal other than load modeling. The main idea is to use data provided by those meters to, in parallel to the main function performed by this device, provide to the utility information regarding load models, as a byproduct capable to add value to the investment in this meters. The second contribution is in the template based load modeling, a recently methodology proposed for dynamic modeling of large industrial facilities. In this thesis, a simplified Variable Frequency Drive (VFD) dynamic model is proposed, which one is based on a modified induction machine model. The proposed model is suitable to the dynamic load model structure proposed by the template based methodology and can be easily aggregated and analyzed in simulation software by basic users without the need of programming a complex model / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

The thesis deals with the use of solar energy for electromobility. First, the potential of electromobility on the current market is theoretically discussed. This issue includes mainly the producers of electrically powered vehicles, the issue of electric energy storage and the real applications of fast charging and photovoltaic charging stations. In the next part, electric cars are analyzed, which use solar energy for their function and their efficiency is compared with the effiency of combustion engines. The main part of this thesis is the design of photovoltaic charging station for electric vehicles. The final part deals with the economic evaluation of the proposed charging station.

The thesis deals with the use of solar energy for electromobility. First, the potential of electromobility on the current market is theoretically discussed. This issue includes mainly the producers of electrically powered vehicles, the issue of electric energy storage and the real applications of fast charging and photovoltaic charging stations. The second part of the diploma thesis deals with the measurement of electric car consumption and the evaluation of measurement results. In the next part, electric cars are analyzed, which use solar energy for their function and their efficiency is compared with the effiency of combustion engines. The main part of this thesis is the design of photovoltaic charging station for electric vehicles. The final part deals with the economic evaluation of the proposed charging station.

This master’s thesis is focused on opportunities of optimization of electric power consumption from photovoltaic power plant. In theoretical part are presented basic principles and possibilities of photovoltaic system connection. It continues with an overview of backup systems and types of batteries. Practical part is about prediction of production and consumption of electric power, possibilities of power management and optimization. Next chapter deals with battery life cycle and their suitability for photovoltaic system. The last part of this thesis is the quantification of the stored electric energy economic value.