Nesta dissertação apresenta-se um estudo sobre o desempenho dinâmico do sistema elétrico de potência, frente à conexão de um parque eólico ligado através de conversores de frequência e de geradores síncronos de fontes hidrelétricas e termoelétricas. Dependendo da forma com que é gerenciado, este tipo de geração pode causar impactos significativos no sistema de energia elétrica. Este trabalho analisa o comportamento da estabilidade transitória nos sistemas de potência do ponto de vista da geração com inserção de fontes renováveis. Um sistema elétrico é proposto com dados reais do Rio Grande do Sul e modelado nos programas ANAREDE e ANATEM, considerando seus principais componentes, entre eles, linhas de transmissão, cargas, geradores e transformadores. São utilizadas estratégias de controle do programa ANATEM para a operação dos mesmos e estudar o comportamento do sistema elétrico de potência frente a diferentes eventos. Simulações são realizadas para investigar a influência de diversos fatores na resposta transitória do sistema. Os fatores analisados são: tempo de eliminação da falta, carregamento do sistema, níveis de geração das fontes tradicionais e das fontes eólicas. A análise dos resultados mostrara o impacto deste tipo de fontes instaladas no sistema em regime permanente e transitório. / This thesis introduces a study of an electric power system’s dynamic performance with traditional generation sources (hydro and thermoelectric) and wind farms. Depending on how it is managed, significant impact in the electric power system may occur. The power system transient stability is analyzed in this thesis considering the insertion of renewable energy resources. An equivalent power system is proposed with real data of Rio Grande do Sul and modeled using ANAREDE and ANATEM software, including as its main components, transmission lines, loads, generators and transformers. The control strategies present in the software ANATEM are used for the operation of these components, and then, to study the behavior of the electric power system against different events. Simulations are performed to investigate the influence of various factors on the transient response of the system. The factors analyzed are: time of fault clearing, system load, generation levels from traditional sources and wind sources. The analysis of the results shows the impacts of these specific resources in the system performance for steady state operation and transient state.

A geração termelétrica a partir da biomassa proveniente do setor sucroenergético brasileiro, além de ser vista como opção para investimentos no setor de energias renováveis, pode contribuir com o suprimento de energia mantendo aspectos inerentes às vantagens sociais, estratégicas e ambientais que o favorecimento de um setor genuinamente desenvolvido no Brasil pode atribuir à matriz de energia elétrica. O objetivo principal deste trabalho é analisar o potencial adicional de energia elétrica que pode ser gerado a partir de recursos do setor sucroenergético. Os objetivos específicos estão em determinar e dimensionar os possíveis combustíveis para geração termelétrica no setor sucroenergético, em determinar quais rotas tecnológicas possibilitam o aumento da geração de energia e em quantificar a geração específica bruta de energia para cada tecnologia selecionada. O método consiste na realização de revisão bibliográfica para alocar o tema de estudo e pesquisa, com posterior elaboração de pesquisas documentais com o intuito de reunir dados e estimativas necessárias ao desenvolvimento do cálculo, coletando dados em publicações de institutos, entidades, empresas e consultores (dados de estimativas de produção de cana-de-açúcar para o período projetado e a definição dos recursos combustíveis e dos recursos tecnológicos). A seguir, para cada tecnologia de geração de energia elétrica, são apresentados arranjos com seus respectivos balanços de energia, índices de geração específica bruta de energia para as condições de cogeração e de geração de energia elétrica pura, vantagens, desvantagens e a inserção destas tecnologias ao longo do período estimado. Os resultados apontam que a expansão da produção de cana-de-açúcar, baseada na expansão agrícola e no aumento da produtividade, bem como o incremento tecnológico dos sistemas termelétricos de potência disponíveis comercialmente para o setor sucroenergético podem permitir a projeção de cenários com 26 GW de capacidade instalada com a utilização do bagaço e 33 GW com a inserção de palha. A importância deste trabalho está relacionada com a apresentação do estado da arte da tecnologia disponível para a geração termelétrica a partir do setor sucroenergético, pelo fato de apresentar os índices de geração específica para diferentes cenários de disponibilidade combustível e de tecnologias aplicáveis e por permitir análises entre os grupos tecnológicos e as biomassas disponíveis para a geração. / The biomass power generation in the Brazilian sugar & ethanol industry, besides being seen as an option for investments in the renewable energy sector, may contribute to the energy supply while maintaining aspects related to social, strategic and environmental advantages that the support of a sector genuinely developed in Brazil can attribute to the electricity matrix. The main purpose of this study is to analyze the surplus electricity that can be generated from resources of the sugar & ethanol industry. The specific aims are to determine and measure the potential fuels for power generation in the sugar & ethanol industry, to determine which technological routes enable an increase in the power generation and to quantify the specific gross power generation for each selected technology. The method consists of conducting a literature review in order to place the subject of study, with further development of documentary research in order to collect data necessary for developing the calculation, collecting data in publications from institutes, organizations, companies and consultants (sugarcane production data estimates for the foreseen period of study and the definition of fuel and technology resources for power generation). Afterwards, for each power generation technology, arrangements are presented with their respective energy balances, the specific gross power generation for the cases of process cogeneration and power generation stand-alone, the advantages, disadvantages and the inclusion of these technologies over the projected period. The results show that the expansion of production of sugarcane, based on agricultural expansion and increased productivity as well as the technological improvement of commercially available power generation systems for the sugarcane industry may allow scenarios with 26 GW of installed capacity using the sugarcane bagasse and 33 GW with the insertion of the sugarcane straw. The significance of this work is related to the presentation of the state of the art technology available for the thermoelectric generation from sugarcane industry. It is also connected to the fact of presenting an index of specific power generation for different scenarios of fuel availability and applicable technologies as well as enabling analysis of technological groups and available biomass for power generation.

Nesta dissertação apresenta-se um estudo sobre o desempenho dinâmico do sistema elétrico de potência, frente à conexão de um parque eólico ligado através de conversores de frequência e de geradores síncronos de fontes hidrelétricas e termoelétricas. Dependendo da forma com que é gerenciado, este tipo de geração pode causar impactos significativos no sistema de energia elétrica. Este trabalho analisa o comportamento da estabilidade transitória nos sistemas de potência do ponto de vista da geração com inserção de fontes renováveis. Um sistema elétrico é proposto com dados reais do Rio Grande do Sul e modelado nos programas ANAREDE e ANATEM, considerando seus principais componentes, entre eles, linhas de transmissão, cargas, geradores e transformadores. São utilizadas estratégias de controle do programa ANATEM para a operação dos mesmos e estudar o comportamento do sistema elétrico de potência frente a diferentes eventos. Simulações são realizadas para investigar a influência de diversos fatores na resposta transitória do sistema. Os fatores analisados são: tempo de eliminação da falta, carregamento do sistema, níveis de geração das fontes tradicionais e das fontes eólicas. A análise dos resultados mostrara o impacto deste tipo de fontes instaladas no sistema em regime permanente e transitório. / This thesis introduces a study of an electric power system’s dynamic performance with traditional generation sources (hydro and thermoelectric) and wind farms. Depending on how it is managed, significant impact in the electric power system may occur. The power system transient stability is analyzed in this thesis considering the insertion of renewable energy resources. An equivalent power system is proposed with real data of Rio Grande do Sul and modeled using ANAREDE and ANATEM software, including as its main components, transmission lines, loads, generators and transformers. The control strategies present in the software ANATEM are used for the operation of these components, and then, to study the behavior of the electric power system against different events. Simulations are performed to investigate the influence of various factors on the transient response of the system. The factors analyzed are: time of fault clearing, system load, generation levels from traditional sources and wind sources. The analysis of the results shows the impacts of these specific resources in the system performance for steady state operation and transient state.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-25T14:57:44Z No. of bitstreams: 1 thainansantostheodoro.pdf: 6277443 bytes, checksum: 64fdae570574b42d13c86c42cedaca9e (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-25T15:29:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 thainansantostheodoro.pdf: 6277443 bytes, checksum: 64fdae570574b42d13c86c42cedaca9e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-25T15:29:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 thainansantostheodoro.pdf: 6277443 bytes, checksum: 64fdae570574b42d13c86c42cedaca9e (MD5) Previous issue date: 2016-09-05 / Esta dissertação apresenta uma técnica de simulação híbrida no domínio do tempo de programas de transitórios eletromecânicos e eletromagnéticos usando o MatLab/ Simulink, a qual confere eficiência computacional e precisão, tanto na análise de sistemas de potência, quanto de controle, sobretudo em situações nas quais fenômenos eletromagnéticos e eletromecânicos se sobrepõe, como é o caso da integração de grandes parques eólicos. Para que ocorra a interação entre os dois programas é necessário a adequação das grandezas de fasores para formas de onda e vice versa, assim, é apresentada uma nova abordagem de extração de fasores instantâneos a partir do DSOGI com boa eficiência computacional com perda desprezível de informações. A comunicação regular entre os programas é feita através do protocolo de comunicação baseado na plataforma TCP/IP, que possibilita a representação de modelos distribuídos e a divisão do esforço computacional. São apresentados resultados de simulação para a integração de um parque eólico, representado por um aerogerador DFIG, à uma rede de 29 barras e 7 geradores. Todo o sistema foi representado em um programa de transitórios eletromagnéticos para comparação com os resultados do programa híbrido. Os resultados se mostraram encorajadores já que houve diminuição de quase 70% do tempo de processamento. / This dissertation presents a hybrid simulation technique in the time domain of electromechanical and electromagnetic transient programs using the MatLab/Simulink, which confers computational efficiency and precision, in both power system and control analysis, mainly in situations where electromagnetic and electromechanical phenomena overlap, such as the integration of large wind farms. In order to guarantee the interaction between the two programs it is necessary to adapt the phasor magnitudes to waveforms and vice versa, thus, a new approach is presented for the extraction of instantaneous phasors using the DSOGI approach, with good computational efficiency and negligible loss of information. The regular communication between the programs is done through the communication protocol based on the TCP/IP platform, which allows the representation of distributed models and enables the division of computational effortt between computers. Simulation results are presented for the integration of a wind farm, represented by a DFIG, to a network of 29 bars and 7 generators. The entire system was represented in an electromagnetic transient program for comparison with the results of the hybrid program. The results were encouraging since there was a decrease of almost 70 % of the processing time.

Orientadores: Sérgio Valdir Bajay, Moacyr Trindade de Oliveira Andrade / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-21T11:31:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dester_Mauricio_D.pdf: 5389676 bytes, checksum: 7c5e6ad30bbd780ddf1b9300f7cc4317 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A eletricidade é bem de consumo e também insumo posicionado dentre aqueles considerados essenciais para a sociedade moderna. Neste contexto, o planejamento e a construção de uma matriz de energia elétrica é questão de importância capital não somente para o setor elétrico, como também para o desenvolvimento do Brasil. A constituição desta matriz deve ser pautada, sobretudo, pelo aspecto sustentabilidade. Neste sentido, sua concepção deve, imprescindivelmente, contemplar todas as perspectivas que permeiam o processo estratégico que a origina, a saber: técnica, econômica e sócio-ambiental. Somente balizado por estas óticas é possível proporcionar a expansão da oferta de energia elétrica de forma sustentável e com segurança no que concerne ao atendimento pleno da demanda, um requisito indispensável para que este serviço possa ser um sólido sustentáculo de um processo maior: o desenvolvimento socioeconômico da sociedade brasileira. A participação das fontes renováveis na matriz de energia elétrica é fator desejável e colabora, de forma meritória no que diz respeito aos impactos ambientais decorrentes da produção de eletricidade. Todavia, há algumas questões de ordem econômica e principalmente técnica as quais devem ser tratadas e lapidadas de forma a eliminar as lacunas existentes, permitindo que se possa estabelecer planos de expansão da oferta de eletricidade sustentáveis sob todos os pontos de vista. O objetivo principal deste trabalho é proporcionar e aprofundar o debate sobre estas questões e apresentar uma solução que propicie a integração das fontes renováveis na matriz de energia elétrica brasileira mantendo a confiabilidade no atendimento da carga. Outrossim, não somente os aspectos técnico e econômico foram contemplados na análise, mas, também o socioambiental, possibilitando assim oferecer subsídios para a evolução da oferta com orientação para a sustentabilidade. Para elaboração da proposta foi realizado um estudo abrangente sobre as principais fontes primárias a partir das quais é possível produzir eletricidade, além de uma revisão de todo o extenso e complexo caminho pelo qual passou o setor de planejamento da expansão desde seus primórdios até o modelo atual. São também apresentados vários pontos de vista sobre as dificuldades encontradas pelo planejador, desde os empecilhos de ordem regulatória, passando por aqueles oriundos de uma falta de coordenação dentre os setores do governo envolvidos no problema, até as questões de ordem ambiental. Por fim, no decorrer do trabalho e particularmente ao concluí-lo, propõe-se um conjunto de medidas estratégicas por intermédio das quais se pode construir uma matriz de energia elétrica segura e sustentável e lograr êxito, sob as perspectivas técnica, econômica e socioambiental, ao se realizar o planejamento da expansão da oferta, seja no horizonte de curto, médio ou longo prazos / Abstract: Electricity is not just a consumer good but also an input which commands a place amongst those goods considered essential to modern society. In this context, the planning and construction of an electricity matrix is a question of paramount importance, not just for the electricity sector but also for Brazil's development as a whole. The establishment of this matrix should, above all, be regulated with an emphasis on sustainability. In this regard, its conception must necessarily embrace all the perspectives that imbue the strategic process that gives rise to it: technical, economic and socio-environmental. Delimited by these viewpoints alone, it is possible to provide the sustainable expansion of an electric power supply that is also secure in terms of being able to fully meet demand. This is a fundamental prerequisite to this service becoming a solid base for a larger process, namely the socio-economic development of Brazilian society. The participation of renewable energy sources in the electric energy matrix is a desirable factor and contributes laudably to the mitigation of environmental impacts resulting from the electricity generation. Nevertheless, there are several issues of an economic and mainly technical nature which have to be dealt with and refined in order to close the existing gaps and enable plans to be established, that are sustainable from all points of view, for the expansion of an electric power supply. The main aim of this study is to prompt, and study in greater depth, the debate over these issues and present a solution that delivers the integration of renewable sources into Brazil's electricity matrix while maintaining reliability of load fulfillment. Similarly, not only were the technical and economic aspects covered in the analysis but also the socio-environmental aspects, thereby making it possible to provide support for the evolution of a sustainability-oriented supply. For the purposes of drafting this proposal, a wide-ranging study was conducted of the principal primary sources from which it is possible to generate electricity, as well as a review of the long and complex path which the expansion planning sector has taken, from its outset through to the current model. Various points of view are also put forward about the difficulties encountered by the planner, ranging from the regulatory obstacles to those arising from a lack of coordination between the government sectors involved in the problem and to issues of an environmental nature. Finally, throughout the study and in particular in its conclusion, a set of strategic measures is proposed through which a secure, sustainable electricity matrix can be constructed from a technical, economic and socio-environmental perspective, which is successful in carrying out supply expansion planning in the short, medium and long term / Doutorado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos

Diploma thesis The possibilities of using renewable energy sources in a family house in the village of Hovězí is divided into two parts. The theoretical part describes the types of renewable resources and the possibilities of drawing up the subsidy program Kotlíková dotace. In the practical part describes the object of the family house. For this house the necessary attachments were made for the possibility of drawing the Kotlýkové subsidy and the most suitable source of heat was chosen with the calculation of the costs of implementation and evaluation of the payback period.

This diploma thesis deals with possibilities of accumulation of electricity generated by renewable sources with unstable production. Several goals were set by an assignment of this thesis. Within a research, current trends of the accumulation are presented in detail on examples of specific representatives with their technical parameters and economic possibilities. Further, an unstable source of electricity – the wind farm of three power plants Multibrid 5000 with all its parameters and operational details is defined for purposes of individual designs of accumulation systems. Firstly, the detailed design of an advanced compressed air energy storage (A-CAES) is realized. It includes a thermodynamic calculation of chosen components, their partial technical solutions, a financial evaluation of investment and a determination of theoretical payback period. Furthermore, the design for accumulators Tesla Powerpack is realized. It contains a calculation of individual system parameters, a financial evaluation of investment and a determination of theoretical payback period. Last part of the thesis is dedicated to a comparison and an evaluation of the achieved results of both realized methods of the electricity accumulation. In the end, A-CAES is chosen as more perspective variation.

This thesis is focused on demonstrating the impact of the implementation of decentralized distributed energy sources (mainly RES) and electromobility technologies to electrical parameters in Czech medium voltage distribution network. Thesis is divided into two main chapters. First one is a brief theoretical summary of this problematic and the second one is a practical software simulation on a real medium voltage network. Proposed implementation scenarios are based on EU and national strategic plans for time period from 2020 to 2040.

The main goal of the diploma thesis is to design a new ventilation and heating system in an old house after its reconstruction. The design also includes consideration of the possibility of using renewable resources. A central heat recovery ventilation systém is designed to ensure ventilation of the building. The heating design is based on two independent heat sources. It is a wood boiler and a gas condensing boiler. After considering renewable sources, a photovoltaic system is designed. The results of individual calculations and drawing documentation of designs are also attached.

This Master’s thesis´ topic is “Business Plan Proposal: Photovoltaic Power Plant” and it has been assigned at Brno University of Technology, Faculty of Business and Management. The target is to create business plan proposal based on real business case that would be actually used not only as summary of all the necessary information for the project owner but also as information source for potential investors and other stakeholders of the project. Except the above mentioned, thesis demonstrates the knowledge of the energetic sector’s environment, ability to implement the legislation, use particular managerial tools and to prepare the technical and economical valuation to make decision making easier and to catch the investors´ eyes. The project concerns construction and operation of the photovoltaic power plant in the Czech Republic.