Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-12-02Bitstream added on 2014-06-13T19:08:06Z : No. of bitstreams: 1 mantovani_wa_me_ilha.pdf: 572859 bytes, checksum: 6f6dbbff3d2181a18b8a8a253a4fc213 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Com o surgimento de novas tecnologias, a eletrônica de potência passou a ser utilizada cada vez mais, resultando no aumento das cargas não-lineares e na adoção de dispositivos que provocam distorções harmônicas na rede elétrica. Essas distorções harmônicas geram maiores custos às empresas distribuidoras de energia elétrica, como a troca de cabos e redimensionamento de transformadores, que podem sofrer superaquecimento ou sobrecarga. Estes fenômenos prejudicam o fornecimento de energia e podem gerar futuras taxações a estas empresas, uma vez que já existe a discussão de normas que limitam o nível de distorções harmônicas presentes nos sistemas de distribuição. Uma vez constatada uma violação dos limites estabelecidos, torna-se necessária a adoção de uma sistemática para mitigação dos efeitos resultantes, que na maioria dos casos está relacionada a instalação de filtros harmônicos, sejam de natureza passiva, ativa ou híbridos. Por outro lado, em decorrência desta medida, surge naturalmente a questão vinculada a responsabilidade financeira sobre os investimentos relacionados com os procedimentos de mitigação a serem implementados. Para a realização do compartilhamento de responsabilidades, é necessário determinar a parcela de distorção harmônica total relativa somente à não-linearidade da carga. Até a presente dissertação, a única forma de se obter tal valor era desacoplando a carga do sistema e alimentando-a com uma tensão senoidal, tornando-se um processo difícil e até inviável. A proposta deste trabalho é a utilização de redes neurais recorrentes na determinação da característica não-linear da carga através da medida da tensão no PAC e da corrente no ramo da carga em questão. A partir de um processo de treinamento, a rede neural simula a admitância da carga através... / With the advent of new technologies, the power electronics has become increasingly used, resulting in increased non-linear loads and the adoption of devices that cause harmonic distortion on the grid. These harmonic distortions generate higher costs for electricity distribution companies, such as replacing cables and transformer sizing, which can overheat or overload. These problems affect the power supply and can create future taxation of these companies. There is already discussion of rules limiting the level of harmonic distortion present in distribution systems. When is found a violation of limits, becomes necessary to adopt a systematic approach to mitigating the effects arising, which in most cases is related to installation of harmonic filters, are such as passive, active or hybrid. On the other hand, as a result of this action, the question naturally arises linked to financial liability on investments related to the mitigation procedures to be implemented. For the realization of shared responsibility, is necessary to determine the share of total harmonic distortion relative just to the non-linearity of the load. Until the present work, the only way to obtain that value was decoupling the system load and feeding it with a sinusoidal voltage, making it a difficult process and even infeasible. The purpose of this work is the use of recurrent neural networks in determining the non-linear characteristic of the load by measuring the voltage at the PCC and the current in branch of the load in question. From a training process, the neural network simulates the admittance of the load by adjusting their weights. Then these weights are transferred to a second neural network simulation, which when applied to enter a purely sinusoidal voltage, a current referring just to non-linear characteristic of the load is obtained

Orientador: Luiz Fernando Bovolato / Banca: Luís Carlos Origa de Oliveira / Banca: Olivio Carlos Nascimento Souto / Resumo: Com o surgimento de novas tecnologias, a eletrônica de potência passou a ser utilizada cada vez mais, resultando no aumento das cargas não-lineares e na adoção de dispositivos que provocam distorções harmônicas na rede elétrica. Essas distorções harmônicas geram maiores custos às empresas distribuidoras de energia elétrica, como a troca de cabos e redimensionamento de transformadores, que podem sofrer superaquecimento ou sobrecarga. Estes fenômenos prejudicam o fornecimento de energia e podem gerar futuras taxações a estas empresas, uma vez que já existe a discussão de normas que limitam o nível de distorções harmônicas presentes nos sistemas de distribuição. Uma vez constatada uma violação dos limites estabelecidos, torna-se necessária a adoção de uma sistemática para mitigação dos efeitos resultantes, que na maioria dos casos está relacionada a instalação de filtros harmônicos, sejam de natureza passiva, ativa ou híbridos. Por outro lado, em decorrência desta medida, surge naturalmente a questão vinculada a responsabilidade financeira sobre os investimentos relacionados com os procedimentos de mitigação a serem implementados. Para a realização do compartilhamento de responsabilidades, é necessário determinar a parcela de distorção harmônica total relativa somente à não-linearidade da carga. Até a presente dissertação, a única forma de se obter tal valor era desacoplando a carga do sistema e alimentando-a com uma tensão senoidal, tornando-se um processo difícil e até inviável. A proposta deste trabalho é a utilização de redes neurais recorrentes na determinação da característica não-linear da carga através da medida da tensão no PAC e da corrente no ramo da carga em questão. A partir de um processo de treinamento, a rede neural simula a admitância da carga através... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: With the advent of new technologies, the power electronics has become increasingly used, resulting in increased non-linear loads and the adoption of devices that cause harmonic distortion on the grid. These harmonic distortions generate higher costs for electricity distribution companies, such as replacing cables and transformer sizing, which can overheat or overload. These problems affect the power supply and can create future taxation of these companies. There is already discussion of rules limiting the level of harmonic distortion present in distribution systems. When is found a violation of limits, becomes necessary to adopt a systematic approach to mitigating the effects arising, which in most cases is related to installation of harmonic filters, are such as passive, active or hybrid. On the other hand, as a result of this action, the question naturally arises linked to financial liability on investments related to the mitigation procedures to be implemented. For the realization of shared responsibility, is necessary to determine the share of total harmonic distortion relative just to the non-linearity of the load. Until the present work, the only way to obtain that value was decoupling the system load and feeding it with a sinusoidal voltage, making it a difficult process and even infeasible. The purpose of this work is the use of recurrent neural networks in determining the non-linear characteristic of the load by measuring the voltage at the PCC and the current in branch of the load in question. From a training process, the neural network simulates the admittance of the load by adjusting their weights. Then these weights are transferred to a second neural network simulation, which when applied to enter a purely sinusoidal voltage, a current referring just to non-linear characteristic of the load is obtained / Mestre

Submitted by NADYA KALACHE null (nadyakalache@gmail.com) on 2017-02-02T18:30:28Z No. of bitstreams: 1 Nadya Kalache.pdf: 2308527 bytes, checksum: 9cdc9b520310cc767a416203f4a8451d (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-02-06T16:12:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 kalache_n_dr_ilha.pdf: 2308527 bytes, checksum: 9cdc9b520310cc767a416203f4a8451d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-06T16:12:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 kalache_n_dr_ilha.pdf: 2308527 bytes, checksum: 9cdc9b520310cc767a416203f4a8451d (MD5) Previous issue date: 2016-12-09 / O gerenciamento econômico de transformadores de distribuição é de fundamental importância no planejamento econômico das concessionárias de energia, pois estão presentes em grande quantidade no sistema elétrico. No novo conceito de redes inteligentes, novas considerações sobre as perdas nos transformadores devem ser feitas e outras possibilidades de gerenciamento podem ser exploradas. A primeira afirmação se deve ao fato do aumento da não-linearidade no perfil da carga no transformador, proveniente do aumento de cargas eletrônicas e de unidades de geração distribuída que utilizam conversores eletrônicos para conexão com a rede. A segunda afirmação é justificada pela infraestrutura avançada de medição presente nas redes inteligentes, o que possibilita acesso remoto e dinâmico a uma maior quantidade de informações fundamentais para análise das condições operacionais dos transformadores. Este trabalho analisa como utilizar um sistema de monitoramento em redes inteligentes em conjunto com o cálculo de perdas para identificação de transformadores sobrecarregados. Além disso, com o conhecimento das curvas de carga diária, dos índices econômicos vigentes, desenvolveu-se um aplicativo para gerenciamento de unidades transformadoras em operação, ferramenta esta que poderá ser utilizada no sistema de gestão de ativos das concessionárias. / Economic management of distribution transformers has fundamental importance in the economic planning of utilities, since they are present in large quantities in the electrical system. In the new concept of smart grids, new considerations about losses in transformers must be made and other management possibilities can be explored. The first statement is due to the increase of non-linearity in the load profile transformer, from the increase of electronic loads and distributed generation units that use electronic converters for connection to the grid. The second statement is justified by the advanced metering infrastructure available in smart grids, which enables remote and dynamic access to a greater amount of essentials information for analyzing the transformers operating conditions. This paper analyzes how to use a monitoring system in smart grids with the calculation of losses for identification of overloaded transformers. Also, by the knowledge of daily load curves, the current economic indices, an application was developed to manage transforming units in operation, a tool that can be used in the assets management system of dealers.

Orientador: Luis Carlos Origa de Oliveira / Resumo: O gerenciamento econômico de transformadores de distribuição é de fundamental importância no planejamento econômico das concessionárias de energia, pois estão presentes em grande quantidade no sistema elétrico. No novo conceito de redes inteligentes, novas considerações sobre as perdas nos transformadores devem ser feitas e outras possibilidades de gerenciamento podem ser exploradas. A primeira afirmação se deve ao fato do aumento da não-linearidade no perfil da carga no transformador, proveniente do aumento de cargas eletrônicas e de unidades de geração distribuída que utilizam conversores eletrônicos para conexão com a rede. A segunda afirmação é justificada pela infraestrutura avançada de medição presente nas redes inteligentes, o que possibilita acesso remoto e dinâmico a uma maior quantidade de informações fundamentais para análise das condições operacionais dos transformadores. Este trabalho analisa como utilizar um sistema de monitoramento em redes inteligentes em conjunto com o cálculo de perdas para identificação de transformadores sobrecarregados. Além disso, com o conhecimento das curvas de carga diária, dos índices econômicos vigentes, desenvolveu-se um aplicativo para gerenciamento de unidades transformadoras em operação, ferramenta esta que poderá ser utilizada no sistema de gestão de ativos das concessionárias. / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-04-11Bitstream added on 2014-06-13T20:49:18Z : No. of bitstreams: 1 morais_tm_me_ilha.pdf: 2199251 bytes, checksum: 5d860200b71d7cf49ceeb5f94d348cb2 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O desenvolvimento de novas tecnologias implementadas na maioria das cargas presentes hoje no sistema elétrico tem trazido consigo significativas mudanças no comportamento do sistema elétrico brasileiro. A característica de não linearidade das cargas atuais tem contribuído para a degradação da qualidade da energia utilizada. Assim, um dos fatores que tem se tornado evidente a partir de então é a questão da “Qualidade da Energia”, a qual envolve conceitos que estão relacionados às cargas, equipamentos e sistemas de distribuição, transmissão e geração. Muitos estudos têm sido desenvolvidos na busca de se entender os fenômenos causados pela presença de elevados conteúdos harmônicos e sua interação com o sistema, bem como suas causas e conseqüências. Para isso tem se utilizado de várias técnicas de modelagem dos sistemas, as quais variam em termos da aquisição de dados, da complexidade da modelagem, dos problemas de formulação e dos algoritmos de solução. Este trabalho apresenta uma modelagem de sistemas elétricos de distribuição de forma multifilar, possibilitando a simulação de sistemas trifásicos desequilibrados no domínio do tempo, bem como a análise de fluxo harmônico no sistema. Desta forma, destaca-se neste trabalho uma importante proposta de modelagem para transformadores trifásicos com conexão Δ - Y, permitindo a representação real dos sistemas de distribuição (três fios do lado primário e quatro fios do lado secundário). Com a nova modelagem proposta neste trabalho, torna-se possível uma ampla análise no domínio do tempo, de forma mais precisa, das tensões e correntes processadas nos sistemas elétricos, permitindo análises do fluxo harmônico, e ainda prevendo possíveis problemas e propondo soluções. / The development of new technologies implemented in most part of the loads present nowadays in the electrical network has brought along significant changes in Brazilian electrical networks. The non linearity loads characteristic present in such loads has contributed to the power quality degradation. Thus, one of the topics that has become evident since then is the “Power Quality” concept which is related to loads, equipment and devices, and Generation, Transmission and Distribution networks. Several studies have been developed searching to understand the phenomena caused by the presence of high harmonic contents and its interaction with the network, as well as its origins and consequences. So, many network modeling techniques have been used which varies in terms of data acquisition, modeling complexity, formulation problems and solution of algorithms. This work presents a new four wires electrical distribution network modeling, enabling the simulation of unbalanced systems in time domain, and also a harmonic flow analysis. On this context, it is remarkable in this work, an important Delta-Wye transformer modeling, enabling the real distribution network representation (three wires on primary side and four wires on secondary one). With the new modeling proposed on this work, it is also possible to carry out a wide analysis, in a precise way, on time domain, of processed voltage and currents in the networks, permitting the harmonic flow analysis, and also foreseeing future problems and proposing solutions to them.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:08:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Daywes neto.pdf: 2344680 bytes, checksum: b21938ab4c7959bef7e6333564003d70 (MD5) Previous issue date: 2010-03-05 / This work analyzes the performance of single-phase and three-phase power meters, of the electromechanical and electronic types, when they are working with linear and nonlinear loads present in residence, commerce and industry. It differs from related studies mainly for making use of actual loads encountered in day-to-day, rather than sources of electronic charges as has been observed in another papers. The comparison of results is made taking as standard a meter power of high precision developed through virtual instrumentation / O presente trabalho analisa o comportamento de medidores monofásicos e trifásicos de energia elétrica dos tipos eletromecânico e eletrônico, quando os mesmos são submetidos a ambientes de cargas lineares e não-lineares, dos tipos residencial, comercial e industrial. Diferencia-se dos estudos correlatos principalmente por fazer uso de cargas reais encontradas no dia-a-dia, em vez de fontes de cargas eletrônicas como se tem observado no estado da arte. A comparação de resultados é feita tomando como base um padrão de energia de alta precisão desenvolvido por meio de instrumentação virtual

Made available in DSpace on 2016-12-12T17:38:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RAFAEL LUIS KLEIN.pdf: 5183881 bytes, checksum: c72755a48cf9cf0f75f8a8c73a4fe23c (MD5) Previous issue date: 2012-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study is about the design and implementation of a programmable ac electronic load with power regeneration capability. This equipment can be used in burn-in tests and at the development of switching power supplies. The main advantages of this kind of emulator is the power consumption reduction, lower volume compared to conventional loads, no cooling additional costs, peak load reduction, agility and easiness of non-linear and linear current load profile configuration. The emulator is composed by a current controlled rectifier, which drains from the equipment under test the desired current profile, and a current controlled inverter connected to the grid, which is responsible for power regenerating. Initially, a study for applications of the emulator is shown, where standards and tests requirements are analyzed. Afterward, the power structure of the emulator is shown. After that, the high frequencies filters are analyzed and designed, the circuit mathematical models are obtained, then a control project methodology based on frequency is shown. Simulation results complement the study and prove the applied methodology. Finally, a 4.5kVA prototype is developed and tested. The experimental results are analyzed and discussed. / Este estudo trata do projeto e implementação de uma carga eletrônica ca programável com regeneração de energia. Este equipamento pode ser empregado nos testes de Burn-in ou ensaios de desenvolvimento de fontes chaveadas. Dentre as principais vantagens na utilização do emulador, destacam-se: redução do consumo de energia elétrica, redução da área ocupada pelos dispositivos de testes com cargas convencionais, redução dos custos de instalação e de consumo de energia dos sistemas de refrigeração, redução dos picos de demanda de potência, facilidade e agilidade na configuração dos mais variados tipos de cargas lineares e nãolineares. O emulador é formado por um retificador controlado em corrente, responsável por drenar do EST o perfil de corrente desejado, e um inversor controlado em corrente, responsável pela injeção de corrente na rede elétrica, em contra-fase com a tensão, caracterizando a regeneração de energia. Inicialmente é apresentado um estudo das aplicações para o emulador, onde são analisadas as normas vigentes para testes de equipamentos com carga. Em seguida são apresentadas as estruturas de potência do emulador. Após isto são analisados e projetados os filtros de alta frequência, obtidos os modelos matemáticos dos circuitos necessários para o projeto dos controladores, assim como é apresentada uma metodologia de projeto de controle baseado na resposta em frequência. Resultados de simulação complementam o estudo e comprovam a metodologia apresentada. Para finalizar, um protótipo de 4,5kVA é desenvolvido e ensaiado, onde os resultados experimentais são analisados e discutidos.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-06-09T12:11:11Z No. of bitstreams: 1 pedrodacruzloureiro.pdf: 1767688 bytes, checksum: 1fa1e4fbfaa6feaf5a5c88ea70df09d6 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-13T13:31:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pedrodacruzloureiro.pdf: 1767688 bytes, checksum: 1fa1e4fbfaa6feaf5a5c88ea70df09d6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T13:31:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pedrodacruzloureiro.pdf: 1767688 bytes, checksum: 1fa1e4fbfaa6feaf5a5c88ea70df09d6 (MD5) Previous issue date: 2012-04-16 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho é proposta a aplicação de redes neurais artificiais para ajuste de parâmetros de um compensador estático de reativos, para controle de tensão e harmônicos. Devido à intensa produção de correntes harmônicas e possíveis afundamentos de tensão em instalações industriais como o forno a arco, é necessário um sistema de controle eficiente e robusto. Além disso, os sistemas elétricos de potência se encontram em um cenário com a presença cada vez maior de geração distribuída, cargas não-lineares e forte tendência à operação no contexto das smartgrids e microgrids. Sendo assim, o suporte de reativos deve ser adequado a esses sistemas, podendo atuar de forma rápida, precisa e confiável. Uma possível solução é a utilização de um compensador estático de reativos (CER) com função adicional de filtragem no ponto onde se deseja controlar a tensão e a distorção harmônica. Entretanto, para o correto funcionamento, é necessário um sistema preciso para o ajuste dos parâmetros do CER, ou seja, determinar os ângulos de disparo dos tiristores e o número de bancos de capacitores a serem ligados. Neste trabalho é proposta uma estratégia de controle via redes neurais artificiais, treinadas para o reconhecimento de padrões de operação em regime permanente e definição da configuração do CER, conferindo inteligência ao equipamento. Os desenvolvimentos propostos foram implementados no ambiente MatLab®. A validação do método é feita através de simulações em sistemas-teste, presentes na literatura técnica, utilizando o fluxo de potência pelo método de injeção de correntes trifásico harmônico. Os resultados obtidos mostram as vantagens da utilização da estratégia proposta. / In this work, an artificial neural network-based static var compensator tuning is proposed for voltage and harmonic distortion control. Due to intense harmonic current injection and possible voltage sags produced by industrial facilities such as arc furnaces, an efficient robust control system is needed. Besides, electrical power systems face a new scenario with high penetration of distributed generation and non-linear loads and increased smart grid and microgrid trends. Therefore, the available reactive power sources must be able to provide system control in order to operate the system in a fast, accurate and reliable way. The application of a static var compensator (SVC) with additional filtering function at the controlled node is a possible solution. However, a precise SVC parameters tuning is needed, in order to make the system to work properly. In this work, a control strategy based on artificial neural networks is proposed. The neural networks are trained to recognize steadystate operating patterns and give the SVC adjustment. The proposed technique was implemented in the MatLab® environment. The methodology is validated by simulations in test-systems available in technical literature, using the three-phase harmonic current injection method power flow. Results show the advantages of the proposed methodology.