Orientador: Silvia Azucena Nebra / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T02:14:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BarredadelCampo_EduardoRafael_D.pdf: 17760825 bytes, checksum: e615b8119930215374ead3ca1bc91ca7 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: No presente trabalho avalia-se um sistema de cogeração de uma usina de açúcar e álcool onde se faz uma análise termoeconômica de dito sistema para três safras, 1996, 1997 e 1998, através da Teoria do Custo Exergético. Previamente à análise termoeconômica foi feita uma análise exergética do sistema, determinando-se as eficiências de Primeira e Segunda Lei para os principais equipamentos da planta, assim como são determinados alguns índices caracteristicos de sistemas de cogeração, baseados na primeira lei da termodinâmica, comparando este com outras plantas de cogeração. O objetivo fundamental da avaliação foi o de captar os custos dos principais fluxos do sistema e em específico dos produtos (potência elétrica e vapor de processo) considerando os custos de ínstalação da planta de cogeração, como se fosse um sistema novo, que será amortizado em 15 anos com uma taxa de juros de 12 % ao ano. São feitas diferentes considerações: i) são determinados para os custos dos fluxos do sistema, que parcela desses custos é devida aos custos dos insumos (água de reposição e bagaço), ii) é avaliada a influência do aumento da eficiênciadas caldeiras, considerando diferentes preços do bagaço, iii) na safra 97 e 98 foram feitas três abordagens em relação à perda de vapor à atmosfera / Abstract: In the present work, a cogeneration system of a sugar-alcohol cane mill isevaluated. Using the Exergetic Cost Theory, a thermoeconomic analysis is made for three crops, corresponding to the years of 1996, 1997 and 1998. Previusly, na energetic and exergetic analysis was made, determining the first and second law equipment' s efficiencies and also some performace criteria of the overall system. This performance criteria are compared with characteristic values of other cogeneration systems. The fundamental objective ofthe evaluation was to get the costs of the principal fluxes of the system and specifically of the prodects: electric and mechanical power, and process heat. The cost considered were the installation, capital and maintenance costs, the cost of resources: water and bagasse, were also considered. A capital recovery period of 15 years was assumed, with a discount rate of 12 %. Different considerations were made: i - influence of the resource costs of the fluxes were calculated considering only this part of the total costs, ii - influence of the boiler efficiency,considering different prices for the bagasse, iii - in the crops of 1997 and 1998, three different treatments were made for the steam lost to the atmosphere / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Silvia Azucena Nebra / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T13:37:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cerqueira_SergioAugustoAraujodaGama_D.pdf: 7323598 bytes, checksum: 9459863e9854325b8707e5b385cde88b (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Neste trabalho procede-se a um estudo das principais metodologias de análise termoeconômica, através de sua aplicação a um problema de cogeração. Modelos termodinâmico e econômico de uma central de cogeração com turbina a gás regenerativa são propostos e otimizados objetivando a minimização do custo exergético médio dos produtos, calor e potência. Quatro das principais metodologias, a Análise Funcional Termoeconômica, a Teoria do Custo Exergético, a Exergoeconomia e a Metodologia Estrutural, são aplicadas a este sistema, na condição de ótimo. Variantes das metodologias são também propostas e aplicadas. Baseado nos resultados obtidos, estuda-se a influência da divisão da exergia em parcelas térmica e mecânica para a determinação dos custos dos produtos do sistema. Através da explicitação das estruturas produtivas utilizadas, cuja visualização é possibilitada pela construção de diagramas estruturais, busca-se revelar a unidade subjacente às diferentes metodologias de análise termoeconômica. Os diferentes tratamentos dados aos custos das irreversibilidades externas, advindas da saída para o ambiente de correntes portadoras de exergia, revelam-se essenciais para esclarecer os diferentes valores dos custos dos produtos do sistema / Abstract: In this work a comparative study is made of four of the foremost thermoeconomic analysis methodologies, the Thermoeconomic Functional Analysis, the Theory of the Exergetic Cost, the Exergoeconomic Methodology and the Structural Methodology. Both thermodynamic and economic models of a cogeneration system consisting of a regenerative gas turbine coupled with a heat recovery steam generator are proposed. The methodologies are applied to the system in the optimum condition, found by a non-linear optimization technique. The objective function of the optimization problem is the minimization of the exergy specific average cost of the products of the system, heat and power. Alternative variants, based on the thermoeconomic analysis methodologies, are proposed and applied to the system. The productive structures used by each methodology are graphically represented through structural diagrams, which are drawn based upon the analysis of the systems of equations established in the implementation of the methodologies. Their examination leads into the recognition of the underlying unity behind the different methods. The effects of the division of exergy into thermal and mechanical components are also investigated. The approach taken to deal with the external irreversibility, caused by the release to the environment of a thermal carrier, is found to generate the greatest discrepancies in the costs of the products of the system determined by the different methodologies / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Silvia Azucena Nebra de Perez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:06:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GonzalesPalomino_Raul_M.pdf: 7765609 bytes, checksum: 1f7bbae093089e74ab687dc4a7c0ec8f (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Neste trabalho procurou-se apresentar uma discussão dos aspectos políticos, econômicos e técnicos da cogeração com gás natural. Para isto foi necessário pesquisar a entrada de gás natural no Brasil, assim como as políticas voltadas à cogeração e aspectos da viabilidade econômica para empreendimentos deste tipo. Foram estudadas as políticas voltadas à cogeração nos Estados Unidos e na Espanha, e descreveu-se a evolução da cogeração no Brasil abordando seus principais aspectos legislativos. Foi feito um estudo de viabilidade econômica com base nas propostas de diferentes sistemas apresentadas por empresas comerciais, para atender às demandas de energia do Hospital das Clínicas da Universidade Estadual de Campinas. Os resultados mostram que os fatores determinantes na analise econômica são os custos de gás natural, a. taxa de câmbio do dólar e o custo da eletricidade. Foi também feita uma análise energética, exergética e termo econômica de um sistema de cogeração, proposto para o Hospital das Clínicas da Universidade Estadual de Campinas. O sistema de cogeração proposto produz, em condição máxima de carga, 1052 kW de eletricidade, 1335 kg/h de vapor para o processo e 219 TRs para produção de mo. O fator de utilização de energia deste sistema é de 88% e permite poupar até 28,5% de combustível se for comparado com a produção separada dos mesmos produtos / Abstract: This work presents a discussion on political, economical and technical aspects of cogeneration using natural gas. For this establish infonnation on natural gas access in Brazil, as well as politics directed to cogeneration and economic viability aspects toward enterprises of this nature. The politics directed to cogeneration in the United States and Spain have been studied, and are described the evolution of cogeneration in Brazil and its main legislative aspects. Some consulting An economic viability study was made for the cogeneration systems proposed by some consulting companies to meet the energy demand of the Clinic Hospital of Unicamp. The results shows that the most important determinative factors in the economic analysis are price of the natural gas, dollar exchange rate and electricity costs. It was also made an energetic, exergetic and thermoeconomic analysis of a cogeneration system proposed for the Clinic Hospital of Unicamp. The proposed system shows that at the maximum load conditions, the cogeneration system produces 1052 kW of electricity, 1335 kg/h of process steam and 219 TR to produce coldness. The Energy Utilization Factor of this system reaches 88% and it can save up 28,5% of fuel if compared with the separate heat and electricity production / Mestrado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Jorge Isaias Llagostera Beltran / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T10:22:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BarredadelCampo_EduardoRafael_M.pdf: 50084454 bytes, checksum: 3761340fc934645dd2eb522a1d4d84e0 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: A cogeração é uma tecnologia conhecida desde meados do século passado, embora só tenha alcançado uma aplicação mais generalizada a partir da década iniciada em 1980, depois da segunda crise do petróleo. Dentre as atividades industriais que encontraram atrativos na cogeração, o ramo açucareiro surge como um dos setores mais interessados na técnica, visto que utiliza bagaço - sub-produto do processo industrial - como combustível para produzir vapor, ao passo que os demais valem-se do óleo, muito mais caro. Nesse trabalho, avalia-se três configurações de sistemas de cogeração em usinas de açúcar, visando à produção de excedentes de energia elétrica a ser comercializados. Numa primeira etapa, pesquisa-se a influência dos parâmetros do vapor - elevados valores de pressão e temperatura -, a eficiência das caldeiras e, para as configurações de melhor desempenho, a dependência da geração de eletricidade em função da demanda de vapor do processo. Efetua-se uma análise exergética das alternativas mais significativas e, por fim, uma avaliação econômica daquelas alternativas que se apresentaram como mais promissoras / Abstract: Although cogeneration technology has been known since the middle of the last century, its widespread application was observed only after the second oil crisis, in the last decade. The sugar cane industry may be considered one of the most promising sectors for cogeneration, since the fuel used to produce steam is a "by-product" of the industrial process: the bagasse, which cost is much lower than the cost of oil used in many other sectors (tertiary, chemical, petrochemical, textile, etc.). This work evaluates three different cogeneration systems, with several configurations for sugar-cane plants aiming to produce an excess of eletricity for commercialization. The influence of the steam generation parameters (pressure and temperature), the boiler efficiency and the dependence of the electricity generation on the demand of process steam is analyzed for the configurations of best performance. An exergy analysis is made for these configurations and an economical evaluation was done for those configurations where the proposed objective was achieved with the best results / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Carlos Alberto Luengo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-19T14:34:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silveira_JoseLuz_D.pdf: 34201359 bytes, checksum: 1a43c7b1e0669f7f2377b8e102476cc9 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Apresentam-se estudos técnico-econômicos de cogeradores compactos, na faixa de 25 kW a 4 MW, baseados em motores de combustão interna e turbinas a gás, aplicados a alguns segmentos do setor terciário, que se revelam como alternativas viáveis para a geração descentralizada de energia. Inicialmente se discute os conceitos e tecnologias relativos a cogeração num âmbito geral, seguido do estudo de adequação correspondente para analisar aquelas tecnologias aplicáveis ao setor terciário (hospitais, universidades, shopping centers, hotéis, restaurantes, prédio de escritórios, etc). Logo após, desenvolve-se uma metodologia para o estudo de um cogerador utilizando motor de combustão interna acoplado a sistema de refrigeração por absorção, visando a produção de eletricidade e ar frio para uma sub-unidade universitária. Esta metodologia consta da análise energética e de viabilidade econômica, para sistemas utilizando três tipos de combustíveis: óleo diesel, álcool hidratado e gás natural. Em outra etapa, é efetuada a análise de cogeradores com turbinas a gás utilizando os gases de exaustão como fonte de energia para a produção (além de eletricidade) de vapor em caldeira de recuperação sem queima suplementar de combustivel, ou de água gelada em sistema de refrigeração por absorção, de modo a suprir parte ou a totalidade das necessidades energéticas de um hospital. Nesse estudo considera-seo gás natural como combustível. Em última etapa, são abordados os aspectos institucionais da cogeração, onde são consideradas as experiências de alguns paises da Europa, a legislação nos E.UA. e a legislação pertinente no Brasil. Finalmente, conclui-se que os cogeradores compactos, utilizando motores de combustão interna e turbinas a gás, podem propiciar excelentes oportunidades para a aplicação em segmentos do setor terciário, de modo a fortalecer a geração descentralizada no cenário energético nacional. É preciso considerar que a cogeração no setor terciário é uma alternativa sensível do ponto de vista econômico, exigindo métodos especiais de dimensionamento, seleção de equipamentos e definição de arranjos contratuais associados ao suprimento de eletricidade e combustíveis / Abstract: ln this paper some cogeneration systems using small internal combustion engines and gas turbines in compact versions are analyzed, applied in some segments of the terciary sectors that show themselves as feasible alternatives for rational descentralized energy production. lnitially the relative concepts and ordinary technologies of cogeneration systems are presented in a global manner, followed by the presentation of more appropriate technologies for the terciary sectors (hospitaIs, universities, shopping centers, restaurants, hotels, office buildings, etc). ln the next step a methodology for the study of the compact cogeneration system is developed utilizing internal combustion engines associated with an absorption refrigeration system, to produce electricity and cold air for a building on the university campus. This methodology is applied to technical and economic analysis.Three fuels are considered. ln another step analyses of the cogeneration system using gas turbine associated with a waste recuperation boiler and absorption refrigeration systems are made using a similar methodology to that used in the step above. ln this case the cogeneration systems are applied to produce electricity, steam or cold water for a hospital. Natural gas is the fuel considered. ln the last step the institutional aspects of the cogeneration are commented in which the experiences of some European countries, the U.S.A. legislation and the pertinent legislation in Brazil are considered. ln conclusion, the compact cogenerator system, utilizing internal combustion engines and gas turbines, may be excellent opportunities to strengthen the descentralized energy production of the terciary sector in the National Energy Scene. lt is necessary to consider that cogeneration for the terciary sector is a sensible alternative from the economic point of view, demanding special methods of design, equipment seletion and mainIy of the contractual deals associated to the electricity and fuel supply / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

Os objetivos deste trabalho são apresentar e avaliar o projeto de uma subestação focando o compartilhamento da instalação, dos equipamentos e particularmente das informações entre empresas de transmissão e distribuição de energia, o que gera implicações relativas à segurança de acesso aos dados, à segurança na manutenção e operação e à divisão das responsabilidades técnicas. A necessidade desse tipo de projeto vem se tornando frequente no estado de São Paulo à medida que cresce o acesso ao sistema de transmissão pelas usinas térmicas das empresas do setor sucroalcooleiro, em concordância com as resoluções normativas da Agência Nacional de Energia Elétrica. O trabalho propõe a configuração de funções de supervisão e proteção utilizando a troca de informações entre os agentes através do serviço de mensagens prioritárias previsto na norma IEC 61850, em substituição aos relés auxiliares e ao painel de interface que utiliza cabos de cobre. Tendo a segurança como ponto principal de discussão quando se deseja conectar duas redes de comunicação de empresas diferentes, são avaliadas, através de simulações, as operações das lógicas de proteção, o acesso aos dados, e a troca de informações de supervisão. Algumas tecnologias apresentadas já são amplamente utilizadas na área de Tecnologia da Informação, como os requisitos de segurança digital e que, se utilizados em sistemas baseados na IEC 61850 sem impactar significantemente na performance e nos custos, apresentam enormes vantagens para os sistemas digitalizados das subestações. Por fim, são apresentadas as diferenças e os benefícios de se utilizar os recursos da norma para um projeto tão particular. / The aims of this study are to present and to evaluate the design of a substation, focusing on the sharing of the installation, equipments, and particularly on the information between transmission and distribution energy companies. This will highlight implications for data access security, along with the security concerning maintenance and operation of a substation and the division of technical responsibilities. The need for this type of project is becoming common in the state of São Paulo as the access to the transmission system by thermal power plants of sugar companies increases, in accordance with the normative resolutions of the Agência Nacional de Energia Elétrica. The study proposes the configuration of supervision and protection functions using exchange of information between agents via priority messaging service provided by IEC 61850 instead of the auxiliary relays and panel interface that uses copper wires. When connecting two communication networks of different companies while considering safety as the main issue, simulations are conducted to evaluate protection logic operations, data access and supervision data exchange. Certain technologies presented here are already widely used in Information Technology, such as the cyber security requirements. When utilized in IEC 61850 based systems without significantly impacting performance and costs, these cyber security requeriments present great advantages for the substations digitalized systems. Finally, differences and benefits are considered for the use of the resources of the norm for such a particular project.

Orientador: José Luz Silveira / Coorientador: Marcio Abud Marcelino / Banca: Agnelo Marotta Cassula / Banca: Celso Eduardo Tuna / Banca: José Rui Camargo / Banca: Sebastião Cardoso / Resumo: O presente trabalho trata do desenvolvimento, do processo construtivo, da implantação e da análise técnica, econômica e ambiental de uma miniETERA (miniestação ecoeficiente de tratamento de esgoto e reuso de águas), em PVC e concreto armado, associada a um sistema de cogeração de energia a biogás e a um sistema registrador e queimador de biogás para baixas vazões. A miniETERA é composta por três digestores anaeróbios de fluxo ascendente, em manto de lodo, do tipo UASB (upflow anaerobic slodge blancket) modificado, dispostos em série, formando cascata, seguido de um digestor híbrido aeróbio (com ar) e anóxio (sem ar na presença de nitrato). Para efeito do trabalho foi avaliada a eficiência dos reatores UASB, cuja redução média da DQO (demanda química de oxigênio) do efluente foi de 80,1%, sem a utilização de elementos eletromecânicos. O biogás produzido pelo sistema apresentou concentração média de 57,99% de metano no UASB I, devida à hidrólise, e de 80,45% de metano no UASB II, devida essencialmente à atividade metanogênica. O sistema compacto de cogeração de energia desenvolvido é composto por um motogerador de potência nominal de 5,5 kW a gasolina, convertido a biogás e/ou gás natural a baixa pressão (GNBP), acoplado a um trocador de calor gás/água, para a geração de energia elétrica e água quente. O cogerador compacto foi testado experimentalmente, utilizando biogás oriundo do tratamento anaeróbio de resíduo avícola, com uma porcentagem de 60% de metano; obteve-se uma potência útil de 2,6 kW e, no caso do uso de GNBP, a partir de GNV (gás natural veicular) despressurizado, obteve-se uma potência útil de 4,2 kW. O reuso de água foi feito por meio de sistema de fertirrigação de um bosque em 12 formação, com o efluente tratado. A análise técnica e econômica... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This paper deals with the development of the constructive process, and deployment of technical, economic and environmental dimensions of a EMSTWR (ecoefficient ministation of sewage treatment and water reuse), PVC and concrete, coupled with a cogeneration system to biogas energy system and a recorder and burner biogas for low flow. The Miniet is composed of two anaerobic digesters in upflow sludge blanket, UASB type (Upflow Anaerobic slodge blancket) modified, arranged in series forming cascade, followed by an aerobic digester Hybrid (air) and anóxio (no air in the presence nitrate) for the purpose of this study was to evaluate the efficiency of UASB reactors, whose average reduction of COD (chemical oxygen demand) of the effluent was 80.1% without the use of electromechanical components. The biogas produced by the system showed an average concentration of 57.99% methane in UASB I, due to hydrolysis, and 80.454% methane in UASB II, mainly due to methanogenic activity. The compact cogeneration power developed is composed of a motogenerator rated at 5.5 kW gasoline, or converted to biogas and natural gas at low pressure (NGLP) coupled to a heat exchanger gas / water for the generation electricity and warm water. The compact cogenerator was tested experimentally using biogas originating from anaerobic treatment of poultry manure, with a percentage of 60% methane, we obtained an output of 2.6 kW, and in case of using NGLP from NGV (Natural Gas Vehicle) depressurized, we obtained an output of 4.2 kW. Reuse of water was done through fertigation system in formation of a forest, with the treated effluent. A technical and economic analysis of EMSTWR compared with traditional systems of 14 sewage treatment, was interesting from the standpoint of environmental, energy and economic... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Saulo Philipe Sebastião Guerra / Banca: Kléber Pereira Lanças / Banca: José Mauro Santana da Silva / Resumo: A cogeração de energia elétrica é um potencial de receita para as unidades industriais com o aproveitamento da biomassa de cana-de-açúcar, que são o excedente de bagaço da operação industrial e o palhiço proveniente da operação agrícola. Em relação ao palhiço de cana-de-açúcar, considerando os aspectos ambientais e operacionais agrícolas, o seu emprego na cogeração tem se tornado atrativo. Aliado ao compromisso de eliminação de 100% de queimadas nas áreas mecanizáveis, prevista pelo Protocolo Agroambiental para 2017 no Estado de São Paulo, também é favorável à retirada do palhiço do campo a susceptibilidade à infestação de pragas possibilitada pela permanência deste resíduo da colheita mecanizável sobre o solo, além de impacto em produtividade e custo das novas brotas da cana-de-açúcar após a colheita em relação ao manejo de plantas invasoras e ervas daninhas. Com foco no rendimento e qualidade do palhiço recebido na indústria, o objetivo deste trabalho foi avaliar propriedades físico-químicas de umidade e impurezas minerais do palhiço de cana-de-açúcar utilizado em duas unidades industriais do centro-oeste paulista para cogeração de energia, da ordem de 100.000 toneladas de palhiço processadas entre 2009 e 2010. Buscou-se correlação estatística entre as propriedades físico-químicas de umidade e impurezas minerais para representar este fornecimento de palha. Foram avaliadas a influência da precipitação pluviométrica em relação à umidade do palhiço e a influência da classificação textural dos solos em relação à impureza mineral do palhiço. Sob os aspectos técnico e econômico, é relevante para a indústria reduzir os impactos de impureza mineral e umidade do palhiço. Quanto menor a impureza mineral, menor abrasividade no processamento do palhiço, desde o preparo... (Resumo completo, clicar aesso eletrônico abaixo) / Abstract: The electrical energy cogeneration with sugar cane bagasse excess is a opportunity for earings. Considering envaironmental and agricuture aspects, the use of sugar cane trash becames a atractive business. At the same way according betwing sugar cane produtors in São Paulo States have a target for 100% harvister burn elimination until 2017, the possibilities of sics with trash take away under soil and low productive of new plant to next season. With focus in quality of the trash received at industry, the subjective of this study it was analise properties of sugar cane trash used to eletrical energy cogeneration in a Mill industrial plant, about 100.000 tons of cane sugar trash processed during the study. The properties studied was moisture, mineral contents and calorific power. Addedly it was analise the influence of pluviometric indice in the sugar cane trash. About tecnical and economic aspects, it is important to industry decreese impacts of mineral contents and moisture. How many low is the mineral content, less abrasivity conditions in the process, since trash prepar thruthly burnnig until ash discharge in the boiler, resulting in betther equipament conservation and less solids dust. How many low is the moisture, means high prouctive in the cut operation in trash prepar, and higther is the trash calorific power. The statistical correlation showed low relavance betwen mineral content and trash moisture than indicate that there are agronomic factors of soil and/or harvester process that determine mineral content independent of trash moisture in the trash delivered at industry / Mestre

Os objetivos deste trabalho são apresentar e avaliar o projeto de uma subestação focando o compartilhamento da instalação, dos equipamentos e particularmente das informações entre empresas de transmissão e distribuição de energia, o que gera implicações relativas à segurança de acesso aos dados, à segurança na manutenção e operação e à divisão das responsabilidades técnicas. A necessidade desse tipo de projeto vem se tornando frequente no estado de São Paulo à medida que cresce o acesso ao sistema de transmissão pelas usinas térmicas das empresas do setor sucroalcooleiro, em concordância com as resoluções normativas da Agência Nacional de Energia Elétrica. O trabalho propõe a configuração de funções de supervisão e proteção utilizando a troca de informações entre os agentes através do serviço de mensagens prioritárias previsto na norma IEC 61850, em substituição aos relés auxiliares e ao painel de interface que utiliza cabos de cobre. Tendo a segurança como ponto principal de discussão quando se deseja conectar duas redes de comunicação de empresas diferentes, são avaliadas, através de simulações, as operações das lógicas de proteção, o acesso aos dados, e a troca de informações de supervisão. Algumas tecnologias apresentadas já são amplamente utilizadas na área de Tecnologia da Informação, como os requisitos de segurança digital e que, se utilizados em sistemas baseados na IEC 61850 sem impactar significantemente na performance e nos custos, apresentam enormes vantagens para os sistemas digitalizados das subestações. Por fim, são apresentadas as diferenças e os benefícios de se utilizar os recursos da norma para um projeto tão particular. / The aims of this study are to present and to evaluate the design of a substation, focusing on the sharing of the installation, equipments, and particularly on the information between transmission and distribution energy companies. This will highlight implications for data access security, along with the security concerning maintenance and operation of a substation and the division of technical responsibilities. The need for this type of project is becoming common in the state of São Paulo as the access to the transmission system by thermal power plants of sugar companies increases, in accordance with the normative resolutions of the Agência Nacional de Energia Elétrica. The study proposes the configuration of supervision and protection functions using exchange of information between agents via priority messaging service provided by IEC 61850 instead of the auxiliary relays and panel interface that uses copper wires. When connecting two communication networks of different companies while considering safety as the main issue, simulations are conducted to evaluate protection logic operations, data access and supervision data exchange. Certain technologies presented here are already widely used in Information Technology, such as the cyber security requirements. When utilized in IEC 61850 based systems without significantly impacting performance and costs, these cyber security requeriments present great advantages for the substations digitalized systems. Finally, differences and benefits are considered for the use of the resources of the norm for such a particular project.

Orientador: José Antonio Perrella Balestieri / Banca: Maurício Araújo Zanardi / Banca: Marcelo Rodrigues de Holanda / Resumo: Uma das questões mais importantes, do ponto de vista da cogeração, é a definição dos custos dos produtos obtidos a partir da operação de uma determinada configuração, como forma de garantir-se ou não a viabilidade de um empreendimento. Do ponto de vista da modelagem de sistemas energéticos, há atualmente uma tendência para que sejam empregados equacionamentos baseados na Segunda Lei da Termodinâmica, uma vez que os mesmos computam o valor econômico dos insumos e dos produtos numa base que leva em conta as perdas (irreversibilidades) de cada fluxo, ao passo que os modelos baseados na Primeira Lei da Termodinâmica não distinguem essa parcela dos fluxos, mascarando a real contribuição de cada um deles. Neste projeto de pesquisa são identificados os valores reais de custos de investimento, operação e manutenção dos principais componentes de um ciclo combinado associado a um sistema de refrigeração por absorção e realizado seu equacionamento a partir dos conceitos de análise energética e exergética para uma posterior análise de custos baseada em diferentes metodologias para que se atestem suas vantagens e desvantagens nas aplicações de cogeração. Pelo presente estudo pode-se realizar uma avaliação real a partir de valores coletados com fornecedores com base nos modelos tradicionais de análise econômica, bem como comparar alguns dos modelos de alocação de custos descritos na literatura. / Abstract: One of the most important questions regarding to the cogeneration issue is the cost definition obtained through the operation of a certain configuration as a form to guarantee the viability of a certain enterprise. From the viewpoint of power systems modeling, there is currently a tendency of developing analysis based on the Second Law of Thermodynamics, once it considers the economic value of inputs and also of the products on a basis that takes into account the irreversibility of each flow. On the other hand, the models based on the First Law of Thermodynamics does not distinguish this part of the flows, hiding the real contribution of each one. In this dissertation it can be identified the real investment amount, operation, and maintenance on the main components of a combined cycle associated to an absorption cooling system and its equations based on energetic and exergy analysis concepts for an afterwards cost analysis based on different methodologies in order to state their advantages and disadvantages on cogeneration applications. Through the current study it is possible to consider a real evaluation using the data, which was obtained with some suppliers, based on traditional economic analysis models, in such a way that is possible to compare some of the cost allocation models described on the classic literature. / Mestre