[pt] Com o progressivo crescimento das tensões de operação dos sistemas elétricos de transmissão de potência. O método convencional de coordenação de isolamento vai-se tornar ineficiente e, devido a esta circunstância, fez-se necessária a criação do método probabilístico de coordenação de isolamento para surtos de manobra. No presente trabalho é apresentado o já acima citado método probabilístico, um programa de computador que tem por objetivo o cálculo do risco de falha do isolamento de uma linha de transmissão e, ainda, uma análise de sensibilidade do custo de uma linha de 800 KV com os diversos parâmetros que vão influir nesse custo. O presente trabalho vai-se afigurar bastante prático devido ao fato de ele apresentar o que se faz, atualmente, em termos de coordenação de isolamento de linha bem como de subestação / [en] The progressive growth of power system operating voltages imposes several constraints to the application of the conventional approach to insulation coordination. As a consequence a statistical approach to the problem was developed concerning switching surges. This paper explains the method mentioned above and introduces a computer program that calculates the risk of failure for the insulation of a transmission line. A sesitivity cost analysis of a 800 KV transmission line, as well as the various parameters involved, is also presented. Emphasis is given to the practical aspects of this work, for it presents the modern techniques used nowadays in solving the problems of power station and transmision line insulation coordination.

Geração Distribuída é uma expressão utilizada para designar a geração elétrica proveniente de locais próximos ou juntos de consumidores, não interferindo a potência, tecnologia ou fonte de energia empregada. Estudos indicam que, até o ano de 2010, 20% do total de geração (em termos mundiais) serão provenientes desta forma de obtenção, uma vez que se torna fático sua vantagem sobre a geração central, por oferecer economia em matéria de investimentos relacionados à transmissão, redução de perdas e melhoria acerca da estabilidade do serviço de energia elétrica. Exemplos de geração distribuída são observados em pequenas centrais hidrelétricas, eólicas, térmicas, fotovoltaicas e geradoras de emergência, por terem pequeno porte e serem integradas ao sistema elétrico. Voltandose por hora ao potencial hidráulico passível de exploração no país, associado por sua vez às pequenas centrais hidrelétricas, tem-se cerca de 4% da potência instalável total (parcela extremamente significativa). De acordo com o Plano 2.015 da ELETROBRÁS, centrais que atingem até 30 MW de potência instalada representam um potencial de 9.456 MW. Informações de Geração da ANEEL indicam que há cerca de 254 PCH em operação no país, totalizando 1327 MW (1,4% do total), 40 empreendimentos em construção (500 MW) e 211 projetos outorgados (construção não iniciada) que, se implantados, adicionarão ao sistema elétrico 3426 MW. O panorama da reordenação da matriz energética nacional não tem apresentado abundância no que diz respeito ao investimento público, direcionado a grandes empreendimentos. Desta forma, as quedas d´água de pequeno e médio porte representam uma evidente opção de geração. As Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCH) surgem então como uma alternativa viável, como já especificado anteriormente. Oferece vantagens primeiramente pelo custo acessível, pelo menor prazo de implementação e maturação do investimento, pelas facilidades oferecidas pela legislação, pela disposição das concessionárias de energia elétrica de comprarem o excedente de energia gerada por autoprodutores e finalmente por disponibilizarem o acesso às suas linhas de distribuição e transmissão à longa distância. A partir do incentivo proveniente do Governo Federal para a construção de PCH e descontos nas tarifas de uso dos sistemas de transmissão e distribuição, propiciou-se a ligação de novos pontos de geração de energia no sistema de Distribuição. Com a finalidade de reduzir os custos de transportes de energia, visa-se a localização dos novos pontos de geração próxima aos pontos de consumo potencial. Sendo assim, na medida em que a rede garante a regulação de freqüência e a absorção permanente da potência total, os grupos serão equipados com geradores que não requerem controle com comando sofisticado. Há, todavia, a possibilidade da construção de interligações que devem ser estudadas mesmo quando se tratando de rede de pequeno porte. Sua vantagem está no fato de permitir a utilização de geradores assíncronos, os quais são menos onerosos e mais robustos. Os efeitos da geração nos sistemas de distribuição irão depender do tamanho, do tipo e do local onde será instalada a geração. Atualmente não se tem dado a devida importância aos impactos na proteção da rede de distribuição da concessionária - fato lamentável já que se poderia evitar a degradação da qualidade de energia, confiabilidade e operação - uma vez que se dá prioridade aos benefícios como a energia de backup, a redução dos afundamentos de tensão, a energia de ponta, dentre outras. A partir do momento em que estas PCH são instaladas nas redes de Distribuição, transforma-se um sistema anteriormente radial em um sistema em anel, com mais de uma fonte de contribuição de corrente de curtocircuito. Sendo assim, têm-se como diretrizes deste trabalho abordar temas relacionados aos problemas com falta de coordenação e sensibilidade dos equipamentos de proteção, bloqueio de religamento, necessidade de proteção de sobre-corrente com função direcional, coordenação com consumidores e ramais (gerando problemas de segurança com pessoas e equipamentos) e continuidade de energia. Portanto, é de suma importância a realização sistemática de estudos de proteção de redes com geração de PCH em paralelo, uma vez que é determinante para a segurança e melhoria dos índices de continuidade de serviço. Finalmente, são descritos e analisados detalhadamente, os impactos no sistema de proteção nas redes de distribuição com a ligação de Pequenas Centrais Hidrelétricas, sendo propostas soluções para a redução deste impacto. / Distributed Generation is an expression used to designate the electric generation source in places near or contiguous to consumers, regardless of the power, technology or energy source used. Studies show that, by the year 2010, 20% of the total amount of generation (worldwide) will be acquired this way. The advantages of distributed generation, over central generation, are obvious and include: lower investment needed for transmission, reduction of losses and better performance regarding stability in the electric energy service. Examples of distributed generation include: small hydro electrics, wind turbines, thermals, photovoltaics and emergency generators. These examples are small in size and are interconnected to the electric system. Hydraulic power, which is available through exploration in the country, could comprise about 4% of the total power to be generated (which is a verysignificant portion) in small hydro electrics. According to ELETROBRÁS´ Plan 2,015, a power station that reaches up to 30 MW of installed power represents a potential of 9,456 MW. ANEEL´ information about Generation shows that there are about 254 PCH in operation in the country, which total 1,327 MW (1.4% of the total), 40 enterprises under construction (500 MW) and 211 approved projects (construction has not yet begun) that, when finished, will add 3,426 MW to the electric system. Substantial public investments have not been directed toward the larger enterprises since the re-arrangement of the national energy center. Thus, small and medium sized waterfalls represent a very interesting generation option. The small hydro electrics (PCH) appear as a possible choice, as mentioned before. They offer advantages, such as affordable cost, a short implementation time required, return of investment, support through legislation, the willingness of the electric power utilities to buy the exceeded energy generated by selfproducers and, finally, the possibility of access to its distribution and transmission lines through long distances. The connection of new points of energy generation in the Distribution system was made possible with the support from the Federal Government, through encouragement for PCH constructions and tax discounts for use of the transmission and distribution systems. We plan on locating the new points of generation next to the points of potential consumers with the objective of decreasing energy transportation costs. Thus, as the network guarantees the regulation of frequency and the permanent absorption of the total power, groups are equipped with generators that do not require a sophisticated command control. There is, however, the possibility of building interconnections, which must be studied even when related to the small potency network. The advantage lies in the facts that asynchronous generators can be used - which are cheaper and stronger. The effects of generation on distribution systems will depend on size, type and location where the generation will be installed. The protection of the utilities distribution network should be assigned a higher priority. Instead, we prioritize the benefits of energy production, such as the backup energy, voltage sags, top-notch energy, among others. This is unfortunate, since the protection of the utilities distribution network will avoid the degradation of the energy quality, of reliability and of operations. From the moment that these PCH are installed on the Distribution networks, a radial system is turned into a ring system with more than one source of short-circuit current contribution. Thus, the guidelines for this work are the approach to topics related to problems with the lack of coordination and sensibility of protection equipment, re-connection blockage, necessity of protection of overcurrent with directional function, coordination with consumers and extension lines (causing security problems with people and equipment) and energy continuity. It is of great importance to perform systematic studies on the protection of networks with the simultaneous generation of PCH since they are essential for the security and improvement of the current levels of continuity of service. Finally, the impacts on the distribution system protection of networks with connections to Small Hydroelectric Centrals are described and analyzed in detail, followed by proposals of solutions for the reduction of such impacts.

Este trabalho apresenta pesquisa relativa à modelagem de lâmpadas de descarga. A metodologia desenvolvida fornece meios de se construir modelos baseados em ferramentas inteligentes, especificamente através de redes neurais artificiais, de forma a representar o dispositivo com características que descrevam seus aspectos operacionais, bem como o comportamento de tais dispositivos diante de eventos relacionados à qualidade da energia elétrica. Um modelo matemático do conjunto lâmpada-reator, caracterizado como carga não-linear foi implementado inicialmente através da ferramenta SIMULINK®, integrante do pacote de software MATLAB®, e os resultados de simulações obtidas com este modelo são apresentados e comparados com os dados de operação obtidos experimentalmente, servindo como base de modelo para a lâmpada de descarga estudada e ponto de partida para a modelagem baseada em ferramentas computacionais inteligentes. Como contribuição, foi proposta a arquitetura de um modelo baseado em um conjunto de redes neurais artificiais destinado a representar a operação do conjunto lâmpada de descarga e reator. Empregando a massa de dados obtida através de ensaios realizados em diversas condições operacionais, e com o auxílio do pacote de software MATLAB®, realizou-se o treinamento de duas redes neurais artificiais que em conjunto foram capazes de representar com elevado grau de fidelidade o comportamento de uma lâmpada de descarga, incluindo as respostas transitórias a eventos relacionados à qualidade da energia elétrica. Comparado com o modelo matemático, o modelo neural proposto demonstrou maior facilidade de aplicação e boa representação do dispositivo e exigiu esforço computacional consideravelmente menor para simulações envolvendo grandes períodos de tempo e elevado número de dispositivos. Além destas vantagens, a metodologia adotada possibilita a obtenção de modelos de outras famílias de lâmpadas de descarga a partir de dados experimentais apenas, sem necessidade de conhecimento dos dados físicos e construtivos do dispositivo. O elevado desempenho do modelo obtido permitiu a simulação de conjuntos de lâmpadas de descargas inseridos em um sistema de distribuição em tempos de simulação muito menores que os exigidos pelo modelo matemático, justificando sua aplicação nas representações desta família de cargas inseridas nos sistemas elétricos de potência. A representação do comportamento do dispositivo frente a distúrbios de qualidade da energia também se mostrou como uma ferramenta útil para estudos mais complexos no sistema de distribuição. / This work presents research related to the modeling of discharge lamps. This methodology made possible to build models based on intelligent tools, specifically artificial neural networks, to represent the device characteristics concerning operational aspects as well as the behavior of such devices facing power quality events. The mathematical model of a lamp-reactor, characterized as an non-linear load, was implemented using SIMULINK® toolbox, part of the software MATLAB®. The simulation results obtained from this model are compared with data obtained experimentally, serving as a base model for discharge lamps as well as a starting point for the modeling tools based on computational intelligence. As a contribution, an architecture of a model based on artificial neural networks designed to represent the operation of the discharge lamp and reactor was proposed. Employing the data obtained from tests performed under various operating conditions, and with the aid of the software MATLAB®, the training of two neural networks was performed. These networks were able to represent with high fidelity the behavior a discharge lamp, including the response to transient events related to power quality. Comparing to the mathematical model, the neural model demonstrated greater adaptation and good representation of the device and required a considerably lower computational effort for simulations involving large periods of time and a great number of devices. Besides these advantages, the methodology allows to obtain models from other families of discharge lamps from experimental data only, without the knowledge of the physical data of the device. The high performance of the neural model allowed the simulation of a group of discharge lamps in a distribution system with simulation time much smaller than those required by the mathematical model, justifying its application in electric power systems. The representation of such a device facing power quality disturbances also proved to be a useful tool for more complex studies in a distribution system.

Este trabalho apresenta pesquisa relativa à modelagem de lâmpadas de descarga. A metodologia desenvolvida fornece meios de se construir modelos baseados em ferramentas inteligentes, especificamente através de redes neurais artificiais, de forma a representar o dispositivo com características que descrevam seus aspectos operacionais, bem como o comportamento de tais dispositivos diante de eventos relacionados à qualidade da energia elétrica. Um modelo matemático do conjunto lâmpada-reator, caracterizado como carga não-linear foi implementado inicialmente através da ferramenta SIMULINK®, integrante do pacote de software MATLAB®, e os resultados de simulações obtidas com este modelo são apresentados e comparados com os dados de operação obtidos experimentalmente, servindo como base de modelo para a lâmpada de descarga estudada e ponto de partida para a modelagem baseada em ferramentas computacionais inteligentes. Como contribuição, foi proposta a arquitetura de um modelo baseado em um conjunto de redes neurais artificiais destinado a representar a operação do conjunto lâmpada de descarga e reator. Empregando a massa de dados obtida através de ensaios realizados em diversas condições operacionais, e com o auxílio do pacote de software MATLAB®, realizou-se o treinamento de duas redes neurais artificiais que em conjunto foram capazes de representar com elevado grau de fidelidade o comportamento de uma lâmpada de descarga, incluindo as respostas transitórias a eventos relacionados à qualidade da energia elétrica. Comparado com o modelo matemático, o modelo neural proposto demonstrou maior facilidade de aplicação e boa representação do dispositivo e exigiu esforço computacional consideravelmente menor para simulações envolvendo grandes períodos de tempo e elevado número de dispositivos. Além destas vantagens, a metodologia adotada possibilita a obtenção de modelos de outras famílias de lâmpadas de descarga a partir de dados experimentais apenas, sem necessidade de conhecimento dos dados físicos e construtivos do dispositivo. O elevado desempenho do modelo obtido permitiu a simulação de conjuntos de lâmpadas de descargas inseridos em um sistema de distribuição em tempos de simulação muito menores que os exigidos pelo modelo matemático, justificando sua aplicação nas representações desta família de cargas inseridas nos sistemas elétricos de potência. A representação do comportamento do dispositivo frente a distúrbios de qualidade da energia também se mostrou como uma ferramenta útil para estudos mais complexos no sistema de distribuição. / This work presents research related to the modeling of discharge lamps. This methodology made possible to build models based on intelligent tools, specifically artificial neural networks, to represent the device characteristics concerning operational aspects as well as the behavior of such devices facing power quality events. The mathematical model of a lamp-reactor, characterized as an non-linear load, was implemented using SIMULINK® toolbox, part of the software MATLAB®. The simulation results obtained from this model are compared with data obtained experimentally, serving as a base model for discharge lamps as well as a starting point for the modeling tools based on computational intelligence. As a contribution, an architecture of a model based on artificial neural networks designed to represent the operation of the discharge lamp and reactor was proposed. Employing the data obtained from tests performed under various operating conditions, and with the aid of the software MATLAB®, the training of two neural networks was performed. These networks were able to represent with high fidelity the behavior a discharge lamp, including the response to transient events related to power quality. Comparing to the mathematical model, the neural model demonstrated greater adaptation and good representation of the device and required a considerably lower computational effort for simulations involving large periods of time and a great number of devices. Besides these advantages, the methodology allows to obtain models from other families of discharge lamps from experimental data only, without the knowledge of the physical data of the device. The high performance of the neural model allowed the simulation of a group of discharge lamps in a distribution system with simulation time much smaller than those required by the mathematical model, justifying its application in electric power systems. The representation of such a device facing power quality disturbances also proved to be a useful tool for more complex studies in a distribution system.

Submitted by Alisson Mota (alisson.davidbeckam@gmail.com) on 2015-06-23T21:00:04Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - André Beltrão de Lucena.pdf: 8666477 bytes, checksum: a032544489db56fe60e6dfe11ff3348e (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-06-25T19:53:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - André Beltrão de Lucena.pdf: 8666477 bytes, checksum: a032544489db56fe60e6dfe11ff3348e (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-06-25T19:56:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - André Beltrão de Lucena.pdf: 8666477 bytes, checksum: a032544489db56fe60e6dfe11ff3348e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-25T19:56:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - André Beltrão de Lucena.pdf: 8666477 bytes, checksum: a032544489db56fe60e6dfe11ff3348e (MD5) Previous issue date: 2013-09-12 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Among the energy sources used in Brazil, demand for electricity has quadrupled in four decades. This research covers the isolated electric systems of Amazonas State that have higher production costs than the National System. The research was delimited to “Manaus System” that hosts an industry area which corresponds to 34% of the Amazonas State Electrical Demand. This research, seeks to evaluate the relevant factors for electricity production following official documents, scientific resources and a case study. The data were obtained from official sources such as Eletrobrás, INMET and MTE, scientific papers on the study area and those obtained by statistical analysis ARDL. Such analysis has been widely used since its version published in 2001 by allowing study the relationship between variables. Long-run relationship evidence was found between energy, temperature of the urban area and the number of jobs in the service and the commercial sectors in the city of Manaus. For the industrial sector, the number of jobs did not show evidence of relationships with other variables. A regressive model was calculated using ARDL technique which could estimate the production of electricity with a maximum error of 3.7% compared with the reality / Entre as fontes energéticas usadas no Brasil, a demanda por eletricidade quadruplicou em quatro décadas. Esta pesquisa aborda os sistemas elétricos isolados do Amazonas que apresentam custo de produção superior ao do Sistema Nacional. A pesquisa delimitou-se ao “Sistema Manaus” que abriga um polo industrial que corresponde a 34% da Demanda por eletricidade do Sistema Amazonense. Nesta pesquisa, avaliam-se os fatores relevantes para produção de eletricidade segundo estratégias documental, bibliográfica e de estudo de caso. Os dados foram obtidos junto às fontes oficiais como a Eletrobrás, INMET e MTE, trabalhos científicos sobre a área em estudo e os obtidos pela análise estatística ARDL. Tal análise tem sido muito usada a partir da versão publicada em 2001, por permitir estudar o relacionamento entre variáveis. Foi encontrada evidência de relacionamento de longo prazo entre eletricidade produzida, temperatura da zona urbana e número de postos de trabalho nos setores de serviços e comercial do município de Manaus. Para o setor industrial, o número de postos de trabalho não apresentou evidência de relacionamento com as outras variáveis. Foi calculado um modelo usando a técnica ARDL que pôde estimar a produção de energia elétrica com erro máximo de 3,7% se comparado com a realidade.

Geração Distribuída é uma expressão utilizada para designar a geração elétrica proveniente de locais próximos ou juntos de consumidores, não interferindo a potência, tecnologia ou fonte de energia empregada. Estudos indicam que, até o ano de 2010, 20% do total de geração (em termos mundiais) serão provenientes desta forma de obtenção, uma vez que se torna fático sua vantagem sobre a geração central, por oferecer economia em matéria de investimentos relacionados à transmissão, redução de perdas e melhoria acerca da estabilidade do serviço de energia elétrica. Exemplos de geração distribuída são observados em pequenas centrais hidrelétricas, eólicas, térmicas, fotovoltaicas e geradoras de emergência, por terem pequeno porte e serem integradas ao sistema elétrico. Voltandose por hora ao potencial hidráulico passível de exploração no país, associado por sua vez às pequenas centrais hidrelétricas, tem-se cerca de 4% da potência instalável total (parcela extremamente significativa). De acordo com o Plano 2.015 da ELETROBRÁS, centrais que atingem até 30 MW de potência instalada representam um potencial de 9.456 MW. Informações de Geração da ANEEL indicam que há cerca de 254 PCH em operação no país, totalizando 1327 MW (1,4% do total), 40 empreendimentos em construção (500 MW) e 211 projetos outorgados (construção não iniciada) que, se implantados, adicionarão ao sistema elétrico 3426 MW. O panorama da reordenação da matriz energética nacional não tem apresentado abundância no que diz respeito ao investimento público, direcionado a grandes empreendimentos. Desta forma, as quedas d´água de pequeno e médio porte representam uma evidente opção de geração. As Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCH) surgem então como uma alternativa viável, como já especificado anteriormente. Oferece vantagens primeiramente pelo custo acessível, pelo menor prazo de implementação e maturação do investimento, pelas facilidades oferecidas pela legislação, pela disposição das concessionárias de energia elétrica de comprarem o excedente de energia gerada por autoprodutores e finalmente por disponibilizarem o acesso às suas linhas de distribuição e transmissão à longa distância. A partir do incentivo proveniente do Governo Federal para a construção de PCH e descontos nas tarifas de uso dos sistemas de transmissão e distribuição, propiciou-se a ligação de novos pontos de geração de energia no sistema de Distribuição. Com a finalidade de reduzir os custos de transportes de energia, visa-se a localização dos novos pontos de geração próxima aos pontos de consumo potencial. Sendo assim, na medida em que a rede garante a regulação de freqüência e a absorção permanente da potência total, os grupos serão equipados com geradores que não requerem controle com comando sofisticado. Há, todavia, a possibilidade da construção de interligações que devem ser estudadas mesmo quando se tratando de rede de pequeno porte. Sua vantagem está no fato de permitir a utilização de geradores assíncronos, os quais são menos onerosos e mais robustos. Os efeitos da geração nos sistemas de distribuição irão depender do tamanho, do tipo e do local onde será instalada a geração. Atualmente não se tem dado a devida importância aos impactos na proteção da rede de distribuição da concessionária - fato lamentável já que se poderia evitar a degradação da qualidade de energia, confiabilidade e operação - uma vez que se dá prioridade aos benefícios como a energia de backup, a redução dos afundamentos de tensão, a energia de ponta, dentre outras. A partir do momento em que estas PCH são instaladas nas redes de Distribuição, transforma-se um sistema anteriormente radial em um sistema em anel, com mais de uma fonte de contribuição de corrente de curtocircuito. Sendo assim, têm-se como diretrizes deste trabalho abordar temas relacionados aos problemas com falta de coordenação e sensibilidade dos equipamentos de proteção, bloqueio de religamento, necessidade de proteção de sobre-corrente com função direcional, coordenação com consumidores e ramais (gerando problemas de segurança com pessoas e equipamentos) e continuidade de energia. Portanto, é de suma importância a realização sistemática de estudos de proteção de redes com geração de PCH em paralelo, uma vez que é determinante para a segurança e melhoria dos índices de continuidade de serviço. Finalmente, são descritos e analisados detalhadamente, os impactos no sistema de proteção nas redes de distribuição com a ligação de Pequenas Centrais Hidrelétricas, sendo propostas soluções para a redução deste impacto. / Distributed Generation is an expression used to designate the electric generation source in places near or contiguous to consumers, regardless of the power, technology or energy source used. Studies show that, by the year 2010, 20% of the total amount of generation (worldwide) will be acquired this way. The advantages of distributed generation, over central generation, are obvious and include: lower investment needed for transmission, reduction of losses and better performance regarding stability in the electric energy service. Examples of distributed generation include: small hydro electrics, wind turbines, thermals, photovoltaics and emergency generators. These examples are small in size and are interconnected to the electric system. Hydraulic power, which is available through exploration in the country, could comprise about 4% of the total power to be generated (which is a verysignificant portion) in small hydro electrics. According to ELETROBRÁS´ Plan 2,015, a power station that reaches up to 30 MW of installed power represents a potential of 9,456 MW. ANEEL´ information about Generation shows that there are about 254 PCH in operation in the country, which total 1,327 MW (1.4% of the total), 40 enterprises under construction (500 MW) and 211 approved projects (construction has not yet begun) that, when finished, will add 3,426 MW to the electric system. Substantial public investments have not been directed toward the larger enterprises since the re-arrangement of the national energy center. Thus, small and medium sized waterfalls represent a very interesting generation option. The small hydro electrics (PCH) appear as a possible choice, as mentioned before. They offer advantages, such as affordable cost, a short implementation time required, return of investment, support through legislation, the willingness of the electric power utilities to buy the exceeded energy generated by selfproducers and, finally, the possibility of access to its distribution and transmission lines through long distances. The connection of new points of energy generation in the Distribution system was made possible with the support from the Federal Government, through encouragement for PCH constructions and tax discounts for use of the transmission and distribution systems. We plan on locating the new points of generation next to the points of potential consumers with the objective of decreasing energy transportation costs. Thus, as the network guarantees the regulation of frequency and the permanent absorption of the total power, groups are equipped with generators that do not require a sophisticated command control. There is, however, the possibility of building interconnections, which must be studied even when related to the small potency network. The advantage lies in the facts that asynchronous generators can be used - which are cheaper and stronger. The effects of generation on distribution systems will depend on size, type and location where the generation will be installed. The protection of the utilities distribution network should be assigned a higher priority. Instead, we prioritize the benefits of energy production, such as the backup energy, voltage sags, top-notch energy, among others. This is unfortunate, since the protection of the utilities distribution network will avoid the degradation of the energy quality, of reliability and of operations. From the moment that these PCH are installed on the Distribution networks, a radial system is turned into a ring system with more than one source of short-circuit current contribution. Thus, the guidelines for this work are the approach to topics related to problems with the lack of coordination and sensibility of protection equipment, re-connection blockage, necessity of protection of overcurrent with directional function, coordination with consumers and extension lines (causing security problems with people and equipment) and energy continuity. It is of great importance to perform systematic studies on the protection of networks with the simultaneous generation of PCH since they are essential for the security and improvement of the current levels of continuity of service. Finally, the impacts on the distribution system protection of networks with connections to Small Hydroelectric Centrals are described and analyzed in detail, followed by proposals of solutions for the reduction of such impacts.

Wave power is a renewable energy source with great potential, which is why there are more than a hundred ongoing wave power projects around the world. At the Division of Electricity, Uppsala University, a point-absorber type wave energy converter (WEC) has been proposed and developed. The WEC consists of a linear synchronous generator placed on the seabed, connected to a buoy floating on the surface. Power is absorbed by heave motion of the buoy, and converted into electric energy by the generator. The point-absorber WEC must be physically much smaller than the wavelength of the incoming waves, and can therefore not be scaled to very high power levels. Instead, the total power output is boosted by increasing the number of WECs, connecting them in wave power farms. To transfer the electric energy to the grid, an intermediate marine substation is proposed, where an AC/DC/AC conversion step is performed. Within this PhD-work, a full-scale offshore marine substation has been designed, constructed and experimentally evaluated. The substation is rated for grid-connection of seven WECs to the local 1kV-grid, and is placed on the seabed 3km off the coast at a depth of 25m. Various aspects of the substation design have been considered, including the mechanical and electrical systems, the WEC electrical interface, offshore operations and the automatic grid connection control system. A tap change circuit and different multilevel topologies have also been proposed. This dissertation has an experimental approach, validating a major part of the work with lab results. The final substation electrical circuit has been tested at rated grid voltage with a fluctuating input power source. The efficiency has been measured and the implemented functions are verified. Offshore operations have been successfully carried out and offshore wave farm data is expected in the nearby future.

隨著科技技術的發達，資訊科技的產品生命週期也相對縮短，電子產品製造 商為使能快速生產新產品以獲得市佔率賺取利潤，進而要求新廠建造工期快速完工且品質穩定以掌握市場趨勢，搶先競爭者發表新產品以站穩市場銷售地位。有鑑於此，本研究個案公司為科技廠房建造業者，在面臨超速競爭下之龐大壓力，需以快、狠、準的第一時間掌握顧客需求，同時，在科技廠房建造業之大量同業競爭下，價格之透明化也壓縮利潤空間。因此，本研究個案公司需能精準掌握成本，以最少的成本達到顧客對品質的需求，有鑑於此，擁有企業內部成本絕佳控制能力遂變成本研究個案公司之競爭優勢。 為重新找尋個案公司之競爭優勢，本研究率先透過SWOT 進行企業內部優劣勢與外部機會威脅之分析，探討現存企業之經營問題。本研究發現在外部環境變遷下低成本優勢已不復存，因此，解決此問題重新尋求新競爭優勢變得刻不容 緩之事，而其中個案公司內部「成本控制」就變得極為重要。接著，利用ABC 對個案公司之作業流程進行初步了解，發現個案公司需導入作業成本控制系統以 彌補傳統成本控制系統之不足，使成本資訊更加科學，真實呈現產品間之成本， 讓企業產銷決策更為合理。最後，本研究希冀未來個案公司能發展專屬自己之新 作業成本制度，以精準掌握各分公司間之成本，消滅不增值之作業，改進增值之 作業，以有效充分利用資源，健全公司成本控管系統，用最少成本發揮最大利潤， 獲得獨特競爭優勢，讓管理者能充分瞭解企業內部各產品間之營利狀況，重新定 位其策略方針並調整內部管理。 / The product life cycle in information technology industry has been getting shorter with the development of technology. It is clear to see that semiconductor manufacturing companies which can shorten the construction period in building high-tech construction plants to produce and release new products sooner than ever before are possible to grab more market share than competitors in boosting profits. The company discussed in this paper focuses on building high-tech construction plants. Faced with the price competition from competitors, low cost strategy simply does not offer an advantage. The company in this case study must establish the cost management system to analyze and predict the cost of each project accurately in advance that leads to spend the least expenditure to meet customer need.

Orientadores: Sigmar Maurer Deckmann, Fernando Pinhabel Marafão / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e Computação / Made available in DSpace on 2018-08-07T06:01:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moreira_AlexandreCandido_M.pdf: 4879981 bytes, checksum: 6aa206d50e7569915efea8d3f32bd2c3 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O presente trabalho avalia a possibilidade da aplicação de instrumentação virtual para a análise de problemas da qualidade da energia elétrica (QEE). Aproveitando-se da grande flexibilidade, elevada capacidade de processamento e da facilidade de reconfiguração oferecida por tal tipo de instrumento, são desenvolvidos algoritmos para medição digital e análise de grandezas elétricas. No modo de medição, é feita uma análise comparativa entre os dois principais métodos apresentados na literatura, para o cálculo de potência e fator de potência em sistemas trifásicos com condutor de retorno (neutro). Para comparar esses métodos, foram implementadas sub-rotinas para identificação das componentes fundamentais, de seqüência positiva das tensões e correntes, potências ativa e não-ativa, além de algoritmos para calcular o fator de desequilíbrio da componente fundamental e o nível de distorção harmônica total. No modo de análise, foi implementado um algoritmo que realiza uma varredura nos indicadores de QEE, calculados de minuto em minuto e salvos em arquivos, através do instrumento de medição para uma análise estatística diária (baseada na função de distribuição de amostras).Tal algoritmo permite identificar os principais distúrbios que ocorrem em determinada instalação como também permite avaliar a duração das violações dos limites pré-fixados / Abstract: This work explores the possibility of applying virtual instrumentation to analyze power quality problems. Based on the great flexibility, increased processing capacity and the possibility of reconfiguration, offered by such type of instrumentation, several digital algorithms have been developed for digital measurement and analysis of electrical quantities. In the case of measurement mode, a comparison is made between the two main methods reported in the literature concerning power and power factor calculation in three-phase systems with return conductor (neutral). To compare those methods, sub-routines have been implemented to identify the fundamental components, positive sequence of voltages and currents, active and non-active powers, as well as to calculate the unbalanced factor of the fundamental component and the total harmonic distortion. In the case of analysis mode, an algorithm was implemented that realizes a sweeping of the power quality indices, obtained minute by minute, and automatically stored in files by the instrument, for daily statistical analysis (based on distribution function). Such algorithm helps to identify the main disturbing causes in a specific installation, and permits to evaluate the violation time of the prescribed limits / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Increased electrical power demands are being experienced on the new generation of aircraft due to an increased reliance on electrical technology of systems such as air conditioning, de-icing systems and electrical flight control actuation. Distribution of power at higher AC and DC voltages is therefore now being seen in modern aircraft to avoid the penalties incurred due to high cable weights. Voltages have increased past the minimum of Paschen's law resulting in a risk that life limiting partial discharge (PD) damage can occur in the insulation systems. This thesis uses a theoretical analysis backed by PD experimental results to investigate the optimal operating voltage of a cabling system. In addition, it proposes a methodology for optimizing the operating voltage level based on an analysis of the power carrying capability of cabling within a fixed and a non-fixed volume system and the derivation of the cable weight as a function of voltage. Furthermore the power carrying capability of a certain round cable system is compared with an insulated flat conductor system as in a printed circuit board (PCB). An initial assessment has been carried out to determine whether more power can be delivered via insulated flat solid conductors as in a PCB, instead of using round cables. The reason why there is a need to investigate this aspect, is because using new PCB technology can offer several advantages over traditional cabling harnesses. The work done has shown that the optimal operating point (e.g. maximum power to weight ratio) for an aircraft power system, does not improve after certain voltage levels. A tradeoff between cable weight and power transfer is required and furthermore the use of DC systems can result in higher power transfers than conventional three phase/400Hz AC systems. The PCB maximum power transfer assessment has also shown that insulated flat conductor systems can offer higher power transfer efficiencies. In addition, experimental AC and DC PD tests on certain unscreened aerospace cables (laid out in different configurations), have shown that the theoretical analysis employed to determine cable safe operating voltages gives conservative results.