Orientadores: Jose Carlos de Oliveira , Mauro Sergio Miskulin / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-14T17:25:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Farias_ValdeirJose_D.pdf: 12569495 bytes, checksum: a0ef17d1c92fd4b0d1bcf4943c3beec9 (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: A utilizaçáo de compensadores de reativos do tipo reator controlado a tiristor (RCT) constitui nos dias atuais uma solução atrativa para eliminar ou reduzir oscilações de: tensão e fator de potência e os efeitos indesejáveis associados aos desequilíbrios de cargas. Dentro desta área, este trabalho tem como meta principal projetar e implementar um protótipo de compensador deste tipo, controlado a base de microprocessador, para compensar desequilíbrios de carga e simultaneamente corrigir o fator de potência tal que se obtenha qualquer fator de potência desejado. Além destes fatos de caráter construtivos avalia-se o desempenho do protótipo sob tensões desequilibradas e considera-se aspectos associados com a geração de harmônicos. Para tanto são: desenvolvidas novas formulações matemáticas para implementação e análise, estruturados "hardware" e "software" para o controle, executadas montagens e testes em laboratório e analisado o desempenho do compensador através de simulações computacionais e testes experimentais. Os resultados obtidos comprovam a aplicabilidade de toda a estratégia utilizada, indicando um desempenho satisfatório para o compensador em questão / Abstract: Nowadays, the use of the thyristor controlled reactor (TCR) is an atractive solution for the elimination or reduction of problems such as electrical power systems voltage flicker, low power factor and unbalanced loads. Within this area, this work has the main purpose of designing and implementing a prototype ofaTCR compensator which is controlled by microproçessor. This prototype should be able to handle both unbalanced load compensation and power facto r correction in such a manner to obtain any desired power factor. In addition to the construction itself the equipmenp performance considerations under unbalanced voltage conditions and its harmonic generation are taken into account. In order to complete these studies, this thesis follows a structure which starts by the development of a new mathematical formulation for implementation and analysis, hardware and software designs for the compensator control, execution of the assembly, experimental tests and analysis of the compensator performance by computer and laboratory testes. The final results prove that the proposed strategy is quite aplicable for both unbalances and power fator corrections and the prototype performance under several conditions is satisfactory / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Sigmar M. Deckmann / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-17T12:41:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_JorgeEdwinBenavides_M.pdf: 2541771 bytes, checksum: 45643eb29bfb34374f775c1ac766d45b (MD5) Previous issue date: 1986 / Resumo: O objetivo deste trabalho é contribuir para a redução do problema das flutuações de tensão, responsáveis pelo efeito de cintilação luminosa. A solução consiste no controle rápido do fluxo de potência reativa, utilizando um compensador estático baseado em reator controlado por tiristores (RCT). São propostos e desenvolvidos dois esquemas de controle, direto e realimentado, sendo possível também combinar as vantagens de ambos, mediante o controle híbrido são processados em forma discreta no tempo, os sinais de tensão, corrente e ângulo, obtidos de uma carga variável. Com a implementação de um equipamento experimental foram obtidos resultados que permitem concluir que os critérios estabelecidos e os métodos utilizados são apropriados para a redução eficiente das flutuações de tensão. / Abstract: The goal of this work is to contribute for the reduction of the voltage fluctuation problem producing lamp-flicker. The solution is obtained by a fast control of reactive power flow, using thyristor controlled reactor based static compensators. Both, feedback and feedforward control schemes are proposed, and through hybrid control is it possible to take advantage of the two control methods. Voltage, current and angle information of a variable load perturbation are processed in a discrete time way. With the experimental equipment implementation, results where obtained showing that the adopted criteria and the used methods lead to a suitable voltage fluctuation reduction. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Carlos Rodrigues de Souza / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-18T10:55:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GoncalvesJunior_Luiz_M.pdf: 4047652 bytes, checksum: 329673d0ab11a242f05e2948a4de3ff9 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: O uso de tração elétrica alimentada com corrente alternada, cujo controle é feito através de tiristores, está bastante difundido em muitos países. Embora tais componentes de controle propiciem um desempenho melhor à tração, eles também introduzem distúrbios nada desprezíveis, não só no próprio sistema de alimentação de tração como também no sistema de corrente alternada ao qual está conectado. Este trabalho tem por objetivo desenvolver um procedimento capaz de analisar a corrente absorvida por uma locomotiva típica de um sistema de tração elétrica de corrente alternada. O sistema escolhido é aquele cujas locomotivas são alimentadas com alta tensão monofásica de freqüência industrial, através de pantógrafos. Essas locomotivas estão equipadas com um transformador abaixador fixo (isto é, não existe mudança de "tap") que alimenta um conversor CA/CC constituído de pontes retificadoras semicontroladas a tiristores. Os motores de tração ligados a esse conversor são de corrente contínua e excitados separadamente Os resultados obtidos através da aplicação desse procedimento serão utilizados como subsídios para controle de sobre tensões na linha de alimentação, a avaliação e um problema que pode vir a ocorrer nesse tipo de acionamento elétrico / Abstract: AC thyristor controlled electric traction became very usual around the world. Thyristors provide good control performance but they always cause problems to the traction electric system. Overvoltages may arise in the contact line feeding the locomotive and also harmonics generated in the thyristors may affected the grid to which the whole system is connected. The aim of this work is to obtain a procedure to be used in the analysis of the current drawn by the locomotive from the contact wire. In the system selected to be investigated the locomotive is fed from industrial frequency AC high voltage mains and a step-down transformer is used to adequate the voltage to be applied to the motors. The separately-excited are fed from a set of cascaded rectifier bridges. Since a procedure can be developed to analyse the locomotive current, overvoltages in the contact wire can be predicted and controlled by means of filters / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Dionizio Paschoareli Júnior / Banca: Luis Carlos Origa de Oliveira / Banca: Mauricio Aredes / Resumo: Controladores FACTS (Flexible Alternating Current Transmission Systems) são equipamentos capazes de modificar os parâmetros naturais de um sistema de transmissão, levando-os a operar próximo aos limites operacionais, de modo a postergar investimentos na ampliação destes sistemas. Em geral, tais equipamentos podem ser conectados em série, em derivação ou mesmo em uma combinação de ambos, permitindo a correção de possíveis problemas de estabilidade, de afundamento de tensão, entre outros. Nos sistemas de distribuição, a presença de compensadores de reativos, com destaque aos bancos de capacitores série e derivação chaveados, bem como de controladores eletrônicos para as mais diversas finalidades, tem alterado a topologia clássica, tipicamente passiva. Como exemplo, os compensadores série controlados a tiristor surgem como uma alternativa à compensação série fixa, possibilitando o adiamento de investimentos por parte das concessionárias de distribuição de energia em redes, subestações, etc. Esta dissertação apresenta o D-TCSC (Distribution - Thyristor Controlled Series Compensator) como dispositivo FACDS (Flexible Alternating Current Distribution Systems) em um sistema de distribuição como alternativa para controle de afundamentos de tensão durante a partida de grandes cargas, conforme os níveis de tensão de atendimento estabelecidos pelo PRODIST - Procedimento de Distribuição / Abstract: FACTS controllers (Flexible Alternating Current Transmission Systems) are capable of modifying the natural parameters of a transmission system to operate closed to the rated limits and delaying investments in the expansion these systems. In general, such devices can be series connected, shunt or a combination of both, allowing the correction of power system stability problems, voltage sags and swells, and others. In distribution systems, the reactive compensators, especially switched series capacitor banks and shunt capacitor banks as well as electronic controllers for many different purposes, has changed the classical topology, typically passive. For example, the thyristor controlled series compensators emerge as an alternative to fixed series compensation, allowing postpone of investments in distribution networks, substations, etc. This dissertation presents the D-TCSC (Distribution - Thyristor Controlled Series Compensator), a FACDS (Flexible Alternating Current Distribution Systems) controller which can be used as a solution to voltage control during connection of large loads, according the voltage levels established by PRODIST - Distribution Procedure / Mestre

Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-24. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:25:15Z : No. of bitstreams: 1 000836319.pdf: 1262456 bytes, checksum: 33bf95424098f66e291d0e6e622b53b7 (MD5) / Esta pesquisa propõe uma nova abordagem para o problema de alocação ótima de dispositi- vos SVC (Static Variable Compensator) e TCSC (Thyristor Controlled Series Compensator) no sistema de transmissão de energia elétrica. Desde o surgimento dos FACTS na década dos anos 70, estes dispositivos tornaram-se em uma importante ferramenta na solução dos proble- mas clássicos da transmissão. Os FACTS ajudam a aumentar a capacidade de controle de fluxo ao longo das linhas e, ao mesmo tempo, a aumentar a estabilidade do sistema. Assim, estes dispositivos podem ajudar a aumentar a transmissão máxima de potência entre as regiões do sistema e também ajudar na estabilidade dinâmica do sistema. Conhecer os benefícios que os FACTS fornecem ao sistema de transmissão é importante para otimizar esse aprimoramento. Várias características devem ser levadas em consideração para encontrar um local ideal para um FACTS no sistema de transmissão, tais como: o tipo do dispositivo, o tamanho do dispo- sitivo, a transmissão de potência do sistema e as violações dos limites de tensão e de potência reativa no sistema. Este trabalho aloca dois tipos de equipamentos FACTS, SVC e TCSC. No passado, diferentes abordagens têm sido desenvolvidas com o objetivo de alocar de forma otimizada FACTS em um sistema. Estas abordagens definem o local ótimo avaliando os bene- fícios, seja em regime permanente ou em estado transitório, que os FACTS proporcionam ao sistema. O objetivo e maior contribuição desta pesquisa é encontrar uma solução do problema de alocação ótima de SVCs e TCSCs que junte, avaliando em uma mesma função objetivo, tanto os benefícios no regime permanente, quanto os benefícios dinâmicos que o equipamento proporciona ao sistema em um determinado local. A função objetivo do modelo de otimização é calculada quando um dispositivo FACTS é instalado num local específico. Os critérios de oti- mização dependem do custo de... / This research proposes a new approach for the problem of SVC and TCSC allocation in a trans- mission system. Since the rising of FACTS in the late 1970s, this type of devices had become a great tool in the search of solutions for the classic power transmission basic limitations. FACTS help to increase the controllability of flow over the lines and at the same time enhance the system stability. So, these devices can help in steady state augmenting the maximum power transfer among regions of the system and also, help in both the transient and dynamic stability of the system. Knowing the benefits that the FACTS provide to a transmission system, it is important to optimize this betterment. Several features must be taken into consideration to find an optimal location for FACTS in transmission systems such as device type, device size, total system power transfer and voltage and reactive power limit violations in the system. This work allocates two types of FACTS devices, the SVC (Static Variable Compensator) and TCSC (Thy- ristor Controlled Series Compensator). In the past, different approaches have been developed aiming to optimally allocate FACTS in a system. These approaches define their optimal loca- tion evaluating the benefits in steady state or the stability enhancement that the FACTS provide to the system. The objective and greatest contribution of this research is to find a solution for the problem of «optimal location of FACTS» that joins, evaluating in one objective function, both the steady state benefits and the dynamic benefits that the device provide to the system in a specific location. The objective function of the optimization model is calculated when a FACTS device is installed in a specific location. Its optimization criteria depend on the overall generation cost, total system losses, investment costs, maximum loading and system's transient stability. PSAT, a Matlab toolbox, is used to run the routines necessary to ...

Made available in DSpace on 2015-08-20T17:09:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-06-09. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:27:09Z : No. of bitstreams: 1 000800821.pdf: 1428675 bytes, checksum: 03f21b8c5298bb22a4a4d17022ffd764 (MD5) / Controladores FACTS (Flexible Alternating Current Transmission Systems) são equipamentos capazes de modificar os parâmetros naturais de um sistema de transmissão, levando-os a operar próximo aos limites operacionais, de modo a postergar investimentos na ampliação destes sistemas. Em geral, tais equipamentos podem ser conectados em série, em derivação ou mesmo em uma combinação de ambos, permitindo a correção de possíveis problemas de estabilidade, de afundamento de tensão, entre outros. Nos sistemas de distribuição, a presença de compensadores de reativos, com destaque aos bancos de capacitores série e derivação chaveados, bem como de controladores eletrônicos para as mais diversas finalidades, tem alterado a topologia clássica, tipicamente passiva. Como exemplo, os compensadores série controlados a tiristor surgem como uma alternativa à compensação série fixa, possibilitando o adiamento de investimentos por parte das concessionárias de distribuição de energia em redes, subestações, etc. Esta dissertação apresenta o D-TCSC (Distribution - Thyristor Controlled Series Compensator) como dispositivo FACDS (Flexible Alternating Current Distribution Systems) em um sistema de distribuição como alternativa para controle de afundamentos de tensão durante a partida de grandes cargas, conforme os níveis de tensão de atendimento estabelecidos pelo PRODIST - Procedimento de Distribuição / FACTS controllers (Flexible Alternating Current Transmission Systems) are capable of modifying the natural parameters of a transmission system to operate closed to the rated limits and delaying investments in the expansion these systems. In general, such devices can be series connected, shunt or a combination of both, allowing the correction of power system stability problems, voltage sags and swells, and others. In distribution systems, the reactive compensators, especially switched series capacitor banks and shunt capacitor banks as well as electronic controllers for many different purposes, has changed the classical topology, typically passive. For example, the thyristor controlled series compensators emerge as an alternative to fixed series compensation, allowing postpone of investments in distribution networks, substations, etc. This dissertation presents the D-TCSC (Distribution - Thyristor Controlled Series Compensator), a FACDS (Flexible Alternating Current Distribution Systems) controller which can be used as a solution to voltage control during connection of large loads, according the voltage levels established by PRODIST - Distribution Procedure

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-06-09Bitstream added on 2014-12-02T11:20:52Z : No. of bitstreams: 1 000800416.pdf: 2311877 bytes, checksum: f629d00e218c2c0a0cf8ad5ebcace685 (MD5) / Este trabalho de pesquisa apresenta a análise, simulação e um protótipo de um Distribution - Thyristor Controlled Series Compensator (D-TCSC), aplicado ao sistema de distribuição de energia elétrica. Será abordado os princípios de operação do mesmo e uma modelagem em Matlab/Simulink do compensador proposto e do alimentador de distribuição. Um enfoque maior será apresentado no que se refere à regulação de tensão em malha fechada deste dispositivo, realizado para manter a tensão sobre a barra de carga dentro de níveis adequados. Assim, através de um sistema compensado, utilizou-se um controle proporcionalintegral (PI) para regular a tensão na carga de acordo com um valor de referência estipulado. Por meio de um Digital Signal Processor (DSP) foi possível implementar o controle do DTCSC em malha aberta e obter formas de onda da sua atuação na região capacitiva / This research presents analysis, simulation and a prototype of a Distribution - Thyristor Controlled Series Compensator (D-TCSC), applied to the electric power distribution system. Principles for its operation and modeling in Matlab/Simulink of the proposed compensator and feeder distribution will be discussed. A focus will be presented with regard to voltage regulation in a closed loop this device, performed to maintain tension on the load bar within appropriate levels. Thus, using a compensated system, we used proportionalintegral (PI) control to regulate the load voltage according to a prescribed reference value. Through a Digital Signal Processor (DSP) has been possible to implement the control of DTCSC open-loop and obtain waveforms of their performance in capacitive region

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-10-09Bitstream added on 2015-03-03T12:07:29Z : No. of bitstreams: 1 000808145.pdf: 874653 bytes, checksum: 2965900aa1ceda6337f055e33f179a25 (MD5) / O trabalho tem como propósito principal a análise da estabilidade a pequenas perturbações em Sistemas Elétricos de Potência, que é representado pelo Modelo Sensibilidade de Potência. São analisados três sistemas teste, conhecidos na literatura como Sul-Brasileiro, simétrico de duas áreas e New England. A princípio os sistemas teste foram submetidos a um ponto de operação de modo a serem instáveis. É proposta a utilização dos Estabilizadores de Sistema de Potência e do dispositivo Thyristor Controlled Series Capacitor em conjunto com o controlador Power Oscillation Damping. Estes controladores possuem a função de inserir amortecimento adicional às oscilações de baixa frequência do Sistema Elétrico de Potência. Neste caso é necessário alocar e ajustar os parâmetros dos respectivos controladores de forma correta. As localizações dos controladores são determinadas pelos fatores de participação (Estabilizadores de Sistema de Potência) e a distância entre polo de interesse e zero da função de transferência de malha aberta do controlador Power Oscillation Damping (conjunto Thyristor Controlled Series Capacitor-Power Oscillation Damping). Para o ajuste de parâmetros dos controladores (Estabilizadores de Sistema de Potência e Power Oscillation Damping) são utilizados dois algoritmos de otimização baseados em enxame de partículas, sendo eles o Particle Swarm Optimization e de Bacterial Foraging Optimization orientado pelas formas de movimentação do Particle Swarm Optimization. A atuação dos controladores alocados e ajustados de acordo com os métodos propostos aumenta o amortecimento dos modos oscilatórios de baixa frequência dos sistemas teste. Este fato é verificado pela análise dos resultados obtidos / This work aims to analyze small signal stability in power systems represented by the power sensitivity model. Three test systems known in the literature, such as South Brazilian, Two Symmetrical Areas and New England are analyzed. At first, the systems were submitted to an operation point to become unstable. The Power System Stabilizers and the device Thyristor Controlled Series Capacitor with the Power Oscillation Damping controller are proposed to use. These controllers insert additional damping to the low frequencies oscillations. In this case, it is necessary to allocate and adjust the parameters of the controllers correctly. The controller position is determined by the participation factors (Power System Stabilizers) and the distance between the interest pole and the zero of the open-loop transfer function of the Power Oscillation Damping Controller (Thyristor Controlled Series Capacitor-Power Oscillation Damping).Two algorithms based on the particle swarm are used to adjust the controller parameters (Power System Stabilizer and the Power Oscillation Damping), that are Particle Swarm Optimization and Bacterial Foraging Optimization oriented by the movement forms of the Particle Swarm Optimization. The actuation of the controller both allocated and adjusted according to the proposedmethod improves the low frequency oscillation damping. The results obtained confirm this conclusion

Orientador: Percival Bueno de Araujo / Co-orientador: Laurence Duarte Colvara / Banca: Mara Lúcia Martins Lopes / Banca: Francisco Damasceno Freitas / Banca: Walmir de Freitas Filho / Resumo: O trabalho tem como propósito principal a análise da estabilidade a pequenas perturbações em Sistemas Elétricos de Potência, que é representado pelo Modelo Sensibilidade de Potência. São analisados três sistemas teste, conhecidos na literatura como Sul-Brasileiro, simétrico de duas áreas e New England. A princípio os sistemas teste foram submetidos a um ponto de operação de modo a serem instáveis. É proposta a utilização dos Estabilizadores de Sistema de Potência e do dispositivo Thyristor Controlled Series Capacitor em conjunto com o controlador Power Oscillation Damping. Estes controladores possuem a função de inserir amortecimento adicional às oscilações de baixa frequência do Sistema Elétrico de Potência. Neste caso é necessário alocar e ajustar os parâmetros dos respectivos controladores de forma correta. As localizações dos controladores são determinadas pelos fatores de participação (Estabilizadores de Sistema de Potência) e a distância entre polo de interesse e zero da função de transferência de malha aberta do controlador Power Oscillation Damping (conjunto Thyristor Controlled Series Capacitor-Power Oscillation Damping). Para o ajuste de parâmetros dos controladores (Estabilizadores de Sistema de Potência e Power Oscillation Damping) são utilizados dois algoritmos de otimização baseados em enxame de partículas, sendo eles o Particle Swarm Optimization e de Bacterial Foraging Optimization orientado pelas formas de movimentação do Particle Swarm Optimization. A atuação dos controladores alocados e ajustados de acordo com os métodos propostos aumenta o amortecimento dos modos oscilatórios de baixa frequência dos sistemas teste. Este fato é verificado pela análise dos resultados obtidos / Abstract: This work aims to analyze small signal stability in power systems represented by the power sensitivity model. Three test systems known in the literature, such as South Brazilian, Two Symmetrical Areas and New England are analyzed. At first, the systems were submitted to an operation point to become unstable. The Power System Stabilizers and the device Thyristor Controlled Series Capacitor with the Power Oscillation Damping controller are proposed to use. These controllers insert additional damping to the low frequencies oscillations. In this case, it is necessary to allocate and adjust the parameters of the controllers correctly. The controller position is determined by the participation factors (Power System Stabilizers) and the distance between the interest pole and the zero of the open-loop transfer function of the Power Oscillation Damping Controller (Thyristor Controlled Series Capacitor-Power Oscillation Damping).Two algorithms based on the particle swarm are used to adjust the controller parameters (Power System Stabilizer and the Power Oscillation Damping), that are Particle Swarm Optimization and Bacterial Foraging Optimization oriented by the movement forms of the Particle Swarm Optimization. The actuation of the controller both allocated and adjusted according to the proposedmethod improves the low frequency oscillation damping. The results obtained confirm this conclusion / Doutor

Orientador: Dionízio Paschoareli Júnior / Banca: Jean Marcos de Souza Ribeiro / Banca: Maurício Aredes / Resumo: Este trabalho de pesquisa apresenta a análise, simulação e um protótipo de um Distribution - Thyristor Controlled Series Compensator (D-TCSC), aplicado ao sistema de distribuição de energia elétrica. Será abordado os princípios de operação do mesmo e uma modelagem em Matlab/Simulink do compensador proposto e do alimentador de distribuição. Um enfoque maior será apresentado no que se refere à regulação de tensão em malha fechada deste dispositivo, realizado para manter a tensão sobre a barra de carga dentro de níveis adequados. Assim, através de um sistema compensado, utilizou-se um controle proporcionalintegral (PI) para regular a tensão na carga de acordo com um valor de referência estipulado. Por meio de um Digital Signal Processor (DSP) foi possível implementar o controle do DTCSC em malha aberta e obter formas de onda da sua atuação na região capacitiva / Abstract: This research presents analysis, simulation and a prototype of a Distribution - Thyristor Controlled Series Compensator (D-TCSC), applied to the electric power distribution system. Principles for its operation and modeling in Matlab/Simulink of the proposed compensator and feeder distribution will be discussed. A focus will be presented with regard to voltage regulation in a closed loop this device, performed to maintain tension on the load bar within appropriate levels. Thus, using a compensated system, we used proportionalintegral (PI) control to regulate the load voltage according to a prescribed reference value. Through a Digital Signal Processor (DSP) has been possible to implement the control of DTCSC open-loop and obtain waveforms of their performance in capacitive region / Mestre