Resumo: Nesse trabalho propõe-se uma adaptação do método barreira penalidade quasi-Newton apresentado por P. Armand em 2003, para a resolução do problema do Fluxo de Potência Ótimo (FPO). Este método é denominado de método da função langrangiana barreira penalidade adaptada. Neste método as restrições de desigualdade são transformadas em igualdade pelo uso de variáveis de folga positivas. Estas variáveis são relaxadas, utilizando-se variáveis positivas, as quais, são incorporadas na função objetivo através de um termo de penalização. O novo problema restrito é então transformado em irrestrito associando a uma função lagrangiana às restrições de igualdade e uma função barreira penalidade às restrições de desigualdade. o algoritmo é composto por um ciclo interno e um externo. No ciclo interno é utilizado um método quasi-Newton para o cálculo das direções de busca e é determinado o tamanho do passo. No ciclo externo os parâmetros de barreira e penalidade são atualizados através de regras pré-definidas até que as condições de KKT sejam satisfeitas. Testes computacionais foram realizados utilizando problemas matemáticos e o problema de FPO, os quais demonstram a eficiência da adaptação proposta / Abstract: This work proposes an adaptation of the quasi-Newton penalty barrier method presented by P. Armand in 2003. for the solution of the Optimal Power Flow (OPD) problem. This method is called method adapted penalty barrier lagrangian function. In this method the inequalities constraint are transformed in equality by adding non-negative slack variable. These variables are relaxed by positive auxiliary variables which are incorporated in the objective function through a penalty term. The new constraint problem is transformed in unconstraint by associating an lagrangian function for handling the equality constraint and an penalty barrier function for treating the inequality constraints. The algorithm is composed by an internal and external cycle. In the interanal cycle is used the quasi-Newton method to determine the search directions and the step size is calculated. In the external cycle the barrier parameters are updated through predefined rules until the KKT conditions are satisfied. Computational tests were accomplished using mathematical problems and the OPF problem which demonstrate the efficiency of the propose adaptation / Orientador: Edméa Cássia Baptista / Coorientador: Vanusa Alves de Sousa / Banca: Geraldo Roberto Martins da Costa / Banca: Antonio Roberto Balbo / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T14:19:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 269213.pdf: 1377460 bytes, checksum: e2a0c5bb42c4e58dbb10fdf60aa1423f (MD5) / Este trabalho aborda o desenvolvimento e a implementação de uma modelagem em baixas frequências de sistemas de aterramento composto por uma única haste vertical. A modelagem do sistema de aterramento é realizada usando uma formulação eletrocinética em potencial escalar associada ao método de elementos finitos. A geometria da haste permite efetuar uma análise axi-simétrica do problema. O solo onde se encontra a haste foi estratificado em camadas horizontais de resistividades distintas. A implementação da modelagem foi realizada usando os softwares Labview, Gmsh e Matlab. A validação das ferramentas numéricas desenvolvidas neste trabalho foi obtida utilizando-se equações analíticas para o cálculo da resistência de aterramento. Os valores da resistência de aterramento obtidos com o método de elementos finitos foram comparados com os resultados analíticos. As comparações justificam o uso do método de elementos finitos para modelar sistemas de aterramento em baixas frequências.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-26T06:04:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 299712.pdf: 14376923 bytes, checksum: 42ba0d1dc1ccdc0c2295e1d99e7e0013 (MD5) / No século XXI, mudanças são esperadas nas formas em que a produção de energia ocorre. Com o desenvolvimento de novas tecnologias, o custo da eletricidade a partir da geração eólica caiu mais de 80% durante os últimos anos. A geração de energia através de sistemas de conversão de energia eólica representará uma parcela considerável da energia elétrica gerada. Nesse contexto, turbinas eólicas equipadas com geradores síncronos a ímãs permanentes apresentam vantagens importantes sobre outros tipos de geradores. No entanto, esses geradores precisam ser conectados a uma rede de distribuição através de conversores estáticos de capacidade nominal. Estes conversores permitem que o sistema de conversão de energia eólica seja utilizado em seu ponto ideal de operação a todo instante. Além disto, os conversores estáticos modernos garantem a melhoria da qualidade da energia gerada e que esta seja transmitida à rede com alto rendimento de conversão e de maneira confiável e flexível. Este trabalho propõe uma nova estratégia de controle de corrente de alto desempenho e elevado fator de potência. A estratégia proposta baseia-se na técnica de autocontrole de corrente para retificadores PWM trifásicos, incrementando-a no que diz respeito à compensação de reativos no gerador. Utiliza-se um estágio retificador PWM trifásico robusto e com baixas perdas de condução. Este retificador é analisado e um esquema apropriado de modulação vetorial é proposto. O sistema de conversão de energia eólica é estudado por simulações numéricas e a técnica de controle de corrente proposta é verificada também de forma experimental em um protótipo de laboratório de 6,5 kVA.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2013-07-16T04:04:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 281833.pdf: 1713087 bytes, checksum: d911ca2f405905bbcc6b400d8996d5ee (MD5) / Esta dissertação aborda o desenvolvimento de um sistema embarcado próprio para ser aplicado na medição de correntes elétricas utilizando bobina de Rogowski como transdutor. Em específico, trata da parte da eletrônica embarcada de um sistema desenvolvido que pode ser aplicado no monitoramento de corrente de fuga de para-raios de alta tensão a fim de auxiliar a avaliação das condições operacionais. Assim, o trabalho se restringe a uma parcela do desenvolvimento do sistema de medição de corrente. Sob o aspecto dos dados mensurados, implementou-se rotinas para a obtenção de valores de corrente de pico, de corrente eficaz (RMS), da taxa total de distorção harmônica (THD), bem como fornece uma análise harmônica da forma de onda mensurada. O sistema embarcado é alimentado por baterias e conta com circuitos para tratamento e condicionamento de sinal, um microcontrolador do tipo ARM (Advanced Risc Machines), mostrador gráfico e sistema de monitoramento remoto através de um módulo de rádio. Apresentam-se algumas formas de onda medida e são realizadas comparações dos valores medidos para validar o sistema desenvolvido.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico / Made available in DSpace on 2012-10-19T05:04:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T21:12:25Z : No. of bitstreams: 1 179112.pdf: 10507661 bytes, checksum: 774b770fed598ca66bfea4c95a543821 (MD5) / O presente trabalho aborda o desenvolvimento e a implementação de uma metodologia original para o cálculo das correntes inter-barras em motores de indução de gaiola. A técnica apresentada é baseada no Método de Elementos Finitos em duas dimensões (Lógica EFCAD-com Movimento desenvolvida no GRUCAD/LEEI) e utiliza o Modelo Multi-Fatiado para representar a inclinação das ranhuras do rotor. Resistências transversais (inter-barras) são inseridas no circuito rotórico e a Teoria de Circuitos (Método das Correntes Independentes) é adotada para acoplar as equações de campo às equações do circuito rotórico. A metodologia é aplicada no estudo de dois motores de indução de gaiola comerciais de alta potência. Os resultados obtidos mostram que para motores com problemas de isolação das barras do rotor a inclinação é a causa principal para a circulação de correntes inter-barras. Com a inclinação e baixo valor de resistência transversal estas correntes tendem a valores elevados podendo danificar o rotor e gerar perdas Joule adicionais que comprometem o rendimento do motor. A técnica desenvolvida mostrou-se eficaz para o estudo das perdas inter-barras que representam uma importante componente das perdas adicionais em carga dos motores de indução de gaiola

Orientador: Luiz Fernando Bovolato / Banca: José Carlos Rossi / Banca: Edilson de Andrade Barbosa / Resumo: Os sistemas de aterramento de subestações exigem uma avaliação permanente devido não só ao envelhecimento das malhas de terra, problemas de corrosão, ocorrência de vandalismo, assim como à ação de pessoas qualificadas ou não. Como as condições de se desligar a energia de uma subestação ficaram cada vez mais difíceis de acontecer, cresceu a necessidade de se buscarem alternativas de medições viáveis, dando-se preferência aos métodos de medição de subestação energizada. Esporadicamente, uma ou outra empresa busca desenvolver técnicas de medições com as instalações energizadas, deparando-se, porém, com obstáculos que comprometem a qualidade dos resultados de ensaios, quais sejam as interferências eletromagnéticas nos instrumentos utilizados e, conseqüentemente, nas leituras realizadas, exposição a riscos (segurança pessoal e aparelhos utilizados), bem como os longos períodos tomados na execução dos ensaios. Este trabalho tem como objetivo a validação de um método existente, por meio de estudos de casos, a qual propicia uma rápida avaliação da malha de forma segura, sem prejudicar tanto a qualidade quanto a continuidade do fornecimento de energia. Esta proposta de validação é baseada... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The energy substation embankment systems require a permanent assessment due to not only the aging of the land meshes, corrosion problems and vandalism occurrences, but also for the actions of people, being qualified or not. Since the conditions to turn an energy substation off are more and more difficult to cause intentionally for maintenance reasons, a need for practicable measurement alternatives has increased, preferably the methods of measuring energized substations. From time to time a company tries to develop some measurement technique with the installations energized, however it confronts with some various constraints that may be risky for the quality of the test results, such as the electromagnetic interferences in the tools being used, consequently in the readings obtained; exposure to risks (personal safety and devices being used) as well as the fact of a testing accomplishment takes some long periods of time. This work aims, by means of studying some cases, to get some validation for an existing method which provides a rapid assessment of the land meshes in a safety way, with no harmful consequences for both the quality and the continuity of the energy supplying. The validation proposed is based on the procedures used in... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-04Bitstream added on 2014-06-13T20:29:06Z : No. of bitstreams: 1 fraissat_fb_me_bauru.pdf: 2212803 bytes, checksum: 7429811b75e7b430f58c0d9412bf6e4b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A influência de distorções e assimetrias nos sistemas elétricos é um assunto quase tão antigo quanto o próprio sistema elétrico de corrente alternada. Importantes discussões datam do final do século XIX. Entretanto, com o crescimento contínuo do uso das chamadas cargas não-lineares, não só em atividades industriais e comerciais, mas também em aplicações residenciais, a presença de distorções nas formas de onde de corrente e/ou tensão tem provocado perturbações cada vez mais relevantes para o sistema elétrico. Somem-se a isto os efeitos do desbalanço de cargas ao longo dos sistemas polifásicos. Tem-se então uma situação que demanda uma revisão detealhada da metodologia de cálculo da potência e fator de potência nos sistemas elétricos atuais. Neste sentido, inúmeras teorias e definições de potência para circuitos com tensões e correntes distorcidas e/ou desequilibradas tem sido apresentadas, tanto no domínio da frequencia, quanto no domínio do tempo. No entanto, ainda existem muitas divergências em torno das várias metodologias apresentadas. A única certeza parece ser o fato de que a teoria convencional tem se mostrado incompatível com a realidade dos sistemas monofásicos e polifásicos atuais. Neste contexto, buscando contribuir com a discussão de novas propostas de teorias de potência, este trabalho apresenta uma breve revisão histórica de algum dos mais importantes métodos propostos na literatura, para o cálculo da potência elétrica sob condições ditas não ideais de transferência e consumo de energia. Além disso, o trabalho traz uma análise detalhada da aplicação da Teoria de Potência Conservativa (TPC), proposta recentemente por Tenti et. al. A teoria TPC foi analisada por meio de simulações computacionais de circuitos elétricos sob diversas condições de operação, bem como através do estudo de um caso experimental... / The discussion about the influences of waveform distortions and asymmetries dates almost from the same period of the alternating current power system. However, considering the continuous increasing of non linear loads utilization, not only in industrial applications, but also in commercial and residential installations, such voltage and current distortions have lead to relevant power system's pertubation. In addition, assuming multiphase electrical circuits, the effects of load unbalaces lead to a novel situation, which demands a meticulous review of power and power factor calcultion methodologies. In this sense, numerous power theories have been proposed in order to deal with distorted and unbalanced voltage and current conditions, some in the frequency domain and some in the time domain. Nevertheless, there is not a convergence in terms of the specialists opinions. The only certainty seems to be the fact that the conventional theory should be revised, since it does not comply anymore with the modern power system's reality. In such context, this work tries to contribute to the discussion and undertanding of novel power theories. It starts with a concise review of some proposals found in literature and then, it presents a particular analysis of the Conservation Power Theory (CPT), proposed by Tenti et al. The CPT has been analyzed by means of the computational simulation of several different power circuits, as well as by means of experimental activities. The results indicate that such theory could be an interesting alterntive for the understanding of the physical phenomena related to multiphase and non linear power circuits

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-03Bitstream added on 2014-06-13T20:08:31Z : No. of bitstreams: 1 berardo_bl_me_bauru.pdf: 467989 bytes, checksum: 1b7cb5967b4080092b9a0c9ae7a58c49 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho mostra o estudo de uma linha de transmissão onde ocorreram desligamentos causados por descargas atmosféricas. Esse estudo foi feito a partir de informações de desligamentos de linhas de transmissão da concessionária e dados extraídos de um sistema de análise e monitoramento de descargas atmosféricas. Para esse trecho da linha de transmissão foram identificadas incidências de descargas atmosféricas que causaram desligamentos, bem como descargas que não causaram desligamentos. Baseados nestas informações foram efetuadas medições em campo de resistência de aterramento dos contrapesos e da resistividade do solo, onde foi possível constatar através dos resultados que algumas torres apresentaram valores que ultrapassaram os valores normatizados. O levantamento dessas informações é o principal foco deste estudo, que visa fornecer subsídios para a identificação de torres problemáticas. Uma proposta clássica utilizada para melhorar o desempenho desta linha de transmissão frente à incidência de descargas atmosféricas foi testada mas seu resultado não foi muito satisfatário / This paper shows the study of a transmission line where outages occurred because of lightnings. The study was made from information that came from the power utility transmission line disconnection and data obtained from lightnings analyses and monitoring system. For this part of the transmission line it was identified incidence of lightning that caused outages, as well as incidences that did not cause outages. Based on this information, it was performed field measurements of ground resistance counterpoise and resistivity where is was possible to find, trough the results that some of the towers present numbers trepassed the normal values. Coming up with this information is this information is the main goal of this study that aims to offer to identify the towers that contains problems. A classical proposal used to improve the performance of this transmission line facing the incidence of lightnings was tested but the result wasn't very satisfactory

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-08-17Bitstream added on 2014-06-13T18:49:37Z : No. of bitstreams: 1 campanha_ps_me_bauru.pdf: 713465 bytes, checksum: 80f1a0cfec7a9f0dda4e30ae9f1786ab (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Nesse trabalho propõe-se uma adaptação do método barreira penalidade quasi-Newton apresentado por P. Armand em 2003, para a resolução do problema do Fluxo de Potência Ótimo (FPO). Este método é denominado de método da função langrangiana barreira penalidade adaptada. Neste método as restrições de desigualdade são transformadas em igualdade pelo uso de variáveis de folga positivas. Estas variáveis são relaxadas, utilizando-se variáveis positivas, as quais, são incorporadas na função objetivo através de um termo de penalização. O novo problema restrito é então transformado em irrestrito associando a uma função lagrangiana às restrições de igualdade e uma função barreira penalidade às restrições de desigualdade. o algoritmo é composto por um ciclo interno e um externo. No ciclo interno é utilizado um método quasi-Newton para o cálculo das direções de busca e é determinado o tamanho do passo. No ciclo externo os parâmetros de barreira e penalidade são atualizados através de regras pré-definidas até que as condições de KKT sejam satisfeitas. Testes computacionais foram realizados utilizando problemas matemáticos e o problema de FPO, os quais demonstram a eficiência da adaptação proposta / This work proposes an adaptation of the quasi-Newton penalty barrier method presented by P. Armand in 2003. for the solution of the Optimal Power Flow (OPD) problem. This method is called method adapted penalty barrier lagrangian function. In this method the inequalities constraint are transformed in equality by adding non-negative slack variable. These variables are relaxed by positive auxiliary variables which are incorporated in the objective function through a penalty term. The new constraint problem is transformed in unconstraint by associating an lagrangian function for handling the equality constraint and an penalty barrier function for treating the inequality constraints. The algorithm is composed by an internal and external cycle. In the interanal cycle is used the quasi-Newton method to determine the search directions and the step size is calculated. In the external cycle the barrier parameters are updated through predefined rules until the KKT conditions are satisfied. Computational tests were accomplished using mathematical problems and the OPF problem which demonstrate the efficiency of the propose adaptation

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-02-02Bitstream added on 2014-06-13T19:08:15Z : No. of bitstreams: 1 beltani_jm_me_ilha.pdf: 770313 bytes, checksum: c4aedd3b82cf36c970644fabd877c0a8 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os sistemas de aterramento de subestações exigem uma avaliação permanente devido não só ao envelhecimento das malhas de terra, problemas de corrosão, ocorrência de vandalismo, assim como à ação de pessoas qualificadas ou não. Como as condições de se desligar a energia de uma subestação ficaram cada vez mais difíceis de acontecer, cresceu a necessidade de se buscarem alternativas de medições viáveis, dando-se preferência aos métodos de medição de subestação energizada. Esporadicamente, uma ou outra empresa busca desenvolver técnicas de medições com as instalações energizadas, deparando-se, porém, com obstáculos que comprometem a qualidade dos resultados de ensaios, quais sejam as interferências eletromagnéticas nos instrumentos utilizados e, conseqüentemente, nas leituras realizadas, exposição a riscos (segurança pessoal e aparelhos utilizados), bem como os longos períodos tomados na execução dos ensaios. Este trabalho tem como objetivo a validação de um método existente, por meio de estudos de casos, a qual propicia uma rápida avaliação da malha de forma segura, sem prejudicar tanto a qualidade quanto a continuidade do fornecimento de energia. Esta proposta de validação é baseada... / The energy substation embankment systems require a permanent assessment due to not only the aging of the land meshes, corrosion problems and vandalism occurrences, but also for the actions of people, being qualified or not. Since the conditions to turn an energy substation off are more and more difficult to cause intentionally for maintenance reasons, a need for practicable measurement alternatives has increased, preferably the methods of measuring energized substations. From time to time a company tries to develop some measurement technique with the installations energized, however it confronts with some various constraints that may be risky for the quality of the test results, such as the electromagnetic interferences in the tools being used, consequently in the readings obtained; exposure to risks (personal safety and devices being used) as well as the fact of a testing accomplishment takes some long periods of time. This work aims, by means of studying some cases, to get some validation for an existing method which provides a rapid assessment of the land meshes in a safety way, with no harmful consequences for both the quality and the continuity of the energy supplying. The validation proposed is based on the procedures used in... (Complete abstract click electronic access below)