Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-08-27Bitstream added on 2014-06-13T20:27:08Z : No. of bitstreams: 1 carvalho_ac_me_ilha.pdf: 884948 bytes, checksum: 678386f50d74fa0271afe8eabfc08a7f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho tem por objetivo a proposição de um estudo de caso realizado em uma planta industrial, cuja linha de produção se concentra na área da metalurgia. O principal enfoque foi direcionado na avaliação e nos efeitos causados pelas correntes distorcidas, geradas por cargas não lineares, nos barramentos e alimentadores da industria. Com o objetivo de avaliar o impacto das cargas elétricas, com características não lineares, as instalada e a serem instaladas no sistema elétrico da industria. Foi realizada também uma avaliação geral da planta da indústria através da análise das faturas de energia elétrica buscando identificar nos principais indicadores, os desvios no sistema elétrico da planta. Entre estes, podemos destacar a demanda, o consumo, os reativos excedentes e outros. Todos os procedimentos desenvolvidos neste trabalho foram direcionados no sentido de se usar racionalmente a energia elétrica e controlar o seu desperdício. / This work aims to study a case carried out in an industrial plant, whose production line is concentrated on the metallurgy field. The main objective was addressed in the evaluation and in the effects caused by the distortion of the currents, due to nonlinear loads connected at the industry busbar and feeders. With the objective of evaluating the impact of the electric loads, with non- linear characteristics, or installed in the industry electric system. It was also accomplished a general evaluation of the industry plant by analyzing the electric power invoices looking for identifying, in the main quality power indicators, the deviations in the electric plant system. Among these, we can mention the demand, the consumption, the exceeding reactives and others. All the procedures developed in this work were addressed aiming to use the electric power rationally and to control its waste.

Dissertação (mestrado)— Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-11-20T13:28:38Z No. of bitstreams: 1 2015_WesleyRodriguesdeOliveira.pdf: 1535353 bytes, checksum: 362c1ae97861e8b4e09fa958db28ec91 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-05-26T18:32:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_WesleyRodriguesdeOliveira.pdf: 1535353 bytes, checksum: 362c1ae97861e8b4e09fa958db28ec91 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-26T18:32:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_WesleyRodriguesdeOliveira.pdf: 1535353 bytes, checksum: 362c1ae97861e8b4e09fa958db28ec91 (MD5) / O crescimento da geração fotovoltaica ao redor do mundo tem levantado a necessidade de se formalizar uma abordagem padrão de medição das emissões harmônicas e interharmônicas atreladas aos sistemas fotovoltaicos conectados à rede (SFCRs). Nesse cenário, alguns trabalhos têm adotado as recomendações dos padrões tradicionais IEC 61000-4-7 e IEC 61000-4-30, que, dentre outros aspectos, estabelece que o processamento dos sinais ocorra via Transformada Discreta de Fourier (DFT) com uma janela de tempo retangular de 12 ciclos de 60 Hz e que a medição prossiga por pelo menos 7 dias. Para os SFCRs é esperada a ocorrência de harmônicas e de inter-harmônicas com algum grau de variação temporal, condições em que pode ser imprecisa a estimação das componentes espectrais pela DFT ou mesmo o período de uma semana ser insuficiente para o monitoramento. À luz desta realidade, este trabalho apresenta como contribuição uma metodologia de análise voltada para a adaptação desses dois parâmetros de medição ao contexto dos perfis de emissões esperados nos SFCRs. Para tanto, foi utilizada uma metodologia paramétrica de processamento de sinais baseada no método de Prony Modificado e no Filtro de Kalman. Esta metodologia viabilizou uma análise espectral com alta resolução em condições de variação temporal das magnitudes e serviu como referência de comparação dos resultados obtidos pelo processamento via DFT. Também foram empregados conceitos de processos aleatórios, tais como média de probabilidade e média temporal, para se compreender o comportamento intrínseco dos indicadores de distorção. Utilizando uma métrica de estabilização da média temporal, foi possível propor um período mínimo de medição. Essa metodologia foi aplicada a sinais reais de corrente oriundos de uma unidade de microgeração fotovoltaica, evidenciando que os parâmetros de medição a serem adotados para SFCRs podem ser diferentes daqueles tradicionalmente recomendados pela IEC. / The growing of the photovoltaic generation (PV) around the world has lead to the requirement of formalizing a standard measuring approach of the harmonic and interharmonic emissions related to the grid-connected photovoltaic systems (GCPS). Within this trend, some works have adopted the traditional standards IEC 61000-4-7 and IEC 61000-4-30, which establish among other aspects that the signal processing must be carried out by the Discrete Fourier Transform (DFT) with a 60 Hz 12-cycle rectangular time window and at least for a week. It is worthwhile to mention that it is expected the occurrence of harmonics and interharmonics in the GCPS with some level of time-varying behavior, which represent conditions in which could be the week-period insufficient to the measuring or could be misleading the estimation of the spectral components by the DFT. That being stated, this work presents as contribution a methodology of analysis that addresses the problems related to the adaptation of these parameters to the context of the expected emissions from the GCPS. Having that in mind, it was employed a parametric methodology of signal processing based upon Modified Prony’s method and Kalman Filtering. This methodology enabled a high resolution spectral analysis under time-varying conditions of the magnitudes and served as a baseline for the comparison of the results driven from the signal processing by the DFT with different time-window lengths. It was also used stochastic processes concepts such as probability mean and time mean to characterize the intrinsic behavior of the distortion indicators. Using a metric for the stabilization of the time mean, it was possible to propose a minimum measuring period. This methodology was used with real current signals from a PV system, which yielded to the conclusion that the measuring parameters to be adopted with GCPS can be indeed different from that recommended by IEC standards.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-05-02Bitstream added on 2014-06-13T20:07:41Z : No. of bitstreams: 1 santos_l_me_ilha.pdf: 1220297 bytes, checksum: 8114f0f4e2845064643f9a6f61a9b362 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho está direcionado à implementação de uma modelagem que venha possibilitar a realização dos cálculos das perdas técnicas no cobre do transformador trifásico de distribuição operando em condições não-senoidais, através da utilização do valor médio de Distorção Harmônica Total de Corrente drenada por suas cargas. Essa implementação visa facilitar a obtenção dos valores das perdas técnicas para múltiplas unidades transformadoras. Para atingir o objetivo mencionado, realizou-se um ensaio em curto-circuito através de ensaios experimentais aplicadas em uma unidade transformadora trifásica de distribuição com 15 kVA de capacidade. A fonte trifásica de alimentação utilizada na atividade proporciona o ajuste de tensão e da freqüência, possibilitando obter os valores de resistências CA dos enrolamentos do transformador para diferentes ordens harmônicas. Com o propósito de validar esta nova proposta, foi realizada uma análise confrontando-se os dados obtidos através da modelagem proposta neste trabalho e de uma outra bastante difundida pela literatura atual. Os cálculos foram efetuados utilizando-se dados de distorções harmônicas de correntes oriundas de medições de ramais de distribuição. Através da comparação dos resultados obtidos é possível verificar a validade da modelagem proposta. / This work is addressed to the implementation of a modeiling that comes to make possible the calculations of the technical losses in the copper of three-phase distribution transformers operating under non-sinusoidal conditions, using the médium value of Total Current Harmónio Distortion. This implementation seeks to provide easiness in the obtaining of the values of the technical losses for multiple transformer units in non-sinusoidal environment. Aiming to reach the mentioned objective, it was carried out a test in short circuit through appiied experimental activities in a three-phase distribution transformer unit with 15 k VA capacity. The three-phase source used in the activity provides the voltage and the frequency adjustment, making possible to obtain the values ofca resistances ofthe windings ofthe transformer for some harmónio orders. With the purpose ofvalidating this new proposal, an analysis was accomplished being confronted the data obtained through the modeiling proposed in this work with another one quite spread in the current literature. The calculations were carried out using current harmónio distortion data of measurements in distribution branch lines. Through the comparison of the obtained results it is possible to verify the validity ofthe proposed modeiling.

Submitted by RAFAEL PEREIRA BURATTI null (rburatti@gmail.com) on 2016-10-26T02:08:16Z No. of bitstreams: 1 Reguladores de tensão em redes elétricas com alta penetração de cargas não lineares.pdf: 5533632 bytes, checksum: 3280a3c273449369769de15b0cbb013a (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-10-31T13:18:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 buratti_rp_me_ilha.pdf: 5533632 bytes, checksum: 3280a3c273449369769de15b0cbb013a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-31T13:18:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 buratti_rp_me_ilha.pdf: 5533632 bytes, checksum: 3280a3c273449369769de15b0cbb013a (MD5) Previous issue date: 2016-08-30 / Nos últimos anos, o setor elétrico brasileiro como um todo, vem sofrendo uma série de mudanças provocadas por diversos fatores. Entre eles, destaca-se a utilização cada vez maior de cargas potencialmente perturbadoras em todas as classes de consumo e também o anseio dos consumidores em contar com uma energia de melhor qualidade e sem interrupções. Notadamente, o aumento da utilização destas cargas potencialmente perturbadoras tem provocado um aumento significativo das distorções harmônicas nas formas de onda das tensões e correntes ao longo dos alimentadores, gerando grandes desafios não somente no que diz respeito ao fornecimento de uma energia elétrica com qualidade e dentro de padrões normatizados, mas como também para a operação de equipamentos, como por exemplo, o regulador de tensão. Neste contexto, esta dissertação tem como objetivo principal avaliar a operação de reguladores de tensão em redes de distribuição de energia elétrica com elevados níveis de distorção harmônica de corrente, avaliando as implicações da penetração harmônica em seus módulos de controle, que, eventualmente, estão associadas a falhas de operação na comutação de tap’s e consequentemente na ação de regulação de tensão.

Orientador: Luis Carlos Origa de Oliveira / Resumo: Nos últimos anos, o setor elétrico brasileiro como um todo, vem sofrendo uma série de mudanças provocadas por diversos fatores. Entre eles, destaca-se a utilização cada vez maior de cargas potencialmente perturbadoras em todas as classes de consumo e também o anseio dos consumidores em contar com uma energia de melhor qualidade e sem interrupções. Notadamente, o aumento da utilização destas cargas potencialmente perturbadoras tem provocado um aumento significativo das distorções harmônicas nas formas de onda das tensões e correntes ao longo dos alimentadores, gerando grandes desafios não somente no que diz respeito ao fornecimento de uma energia elétrica com qualidade e dentro de padrões normatizados, mas como também para a operação de equipamentos, como por exemplo, o regulador de tensão. Neste contexto, esta dissertação tem como objetivo principal avaliar a operação de reguladores de tensão em redes de distribuição de energia elétrica com elevados níveis de distorção harmônica de corrente, avaliando as implicações da penetração harmônica em seus módulos de controle, que, eventualmente, estão associadas a falhas de operação na comutação de tap’s e consequentemente na ação de regulação de tensão. / Mestre

O objetivo deste trabalho é realizar medições de distorção de tensão e corrente na entrada de subestações que alimentam sistemas ferroviários e verificar se estas atendem às normas IEEE - 519:1992 e IEC 61000-3-6:2008. Foram realizadas medições durante uma semana nas subestações retificadoras Tietê e Jaraguá, ambas da CPTM. Os resultados das medições foram comparados com simulações computacionais baseadas em um modelo simplificado do sistema de alimentação. / This study reports an experimental assessment of current and voltage distortion at the ac side of railway power supply installations and their compliance with the IEEE-519: 1992 and IEC 61000-3-6: 2008 standards. All experimental measurements were conducted using a commercially available power quality analyzer installed during a week at the CPTM rectifier substations of Tietê and Jaraguá. A simplified model was applied to computer simulations in order to calibrate the model through the comparison with experimental results.

Esta tese discute a necessidade de monitorar, além das tensões eficazes, os desequilíbrios de freqüência fundamental e as distorções harmônicas de tensão. Apresenta uma forma alternativa para obter os parâmetros de desequilíbrios de freqüência fundamental e de distorções harmônicas a partir da representação dos valores instantâneos no sistema de eixos (DQ) e norma Euclidiana instantânea (NEI). Como contribuição principal, o trabalho propõe obter um parâmetro de qualidade que combina os parâmetros de desequilíbrio e de distorção harmônica. A representatividade dos parâmetros de qualidade é analisada a partir de resultados de elevações de temperatura dos enrolamentos de um motor de indução obtidas de 60 horas de testes. Discute-se que uma das vantagens de obter um parâmetro de qualidade de tensão que combine os efeitos de desequilíbrios de freqüência fundamental e distorções harmônicas é reduzir o número de parâmetros que devem ser monitorados, simplificando o processo de fiscalização que os órgãos reguladores procuram implantar. Além disso, o trabalho mostra análises sobre como os distúrbios na tensão afetam um motor de indução e prejudicam sua vida útil e mostra que há outras formas para se obter parâmetros de qualidade de tensão em relação aos métodos convencionais. Finalmente, apresenta a necessidade de estudos futuros para consolidar a proposta de um parâmetro de qualidade que combine os efeitos de distúrbios na tensão relacionados a outros equipamentos. / This thesis outlines the need for monitoring voltage quality, namely fundamental frequency unbalance and harmonic distortions in addition to voltage regulation. It presents an alternative way to obtain voltage fundamental frequency unbalance and harmonic distortion parameters by using the DQ axes system representation applied to instantaneous values and the instantaneous Euclidean norm (IEN). As a main contribution, the work presents a quality parameter that combines the unbalance and harmonic distortion parameters. The representativeness of the quality parameters is analysed based on results of temperature rises in induction motor windings tested during 60 hours. An advantage of obtaining a voltage quality parameter that considers simultaneous effects of both fundamental frequency unbalance and harmonic distortion is the reduction in the number of monitored parameters, thus simplifying the controlling process that regulatory agencies seek to implement. Furthermore, this work shows some analyses on how the voltage disturbances affect an induction motor and reduce its lifetime and shows that there are other forms to compute voltage quality, which are alternatives to conventional methods. Finally, the need for further studies to consolidate the proposal of a quality parameter that combines voltage disturbances effects related to other pieces of equipment is discussed.

Esta tese discute a necessidade de monitorar, além das tensões eficazes, os desequilíbrios de freqüência fundamental e as distorções harmônicas de tensão. Apresenta uma forma alternativa para obter os parâmetros de desequilíbrios de freqüência fundamental e de distorções harmônicas a partir da representação dos valores instantâneos no sistema de eixos (DQ) e norma Euclidiana instantânea (NEI). Como contribuição principal, o trabalho propõe obter um parâmetro de qualidade que combina os parâmetros de desequilíbrio e de distorção harmônica. A representatividade dos parâmetros de qualidade é analisada a partir de resultados de elevações de temperatura dos enrolamentos de um motor de indução obtidas de 60 horas de testes. Discute-se que uma das vantagens de obter um parâmetro de qualidade de tensão que combine os efeitos de desequilíbrios de freqüência fundamental e distorções harmônicas é reduzir o número de parâmetros que devem ser monitorados, simplificando o processo de fiscalização que os órgãos reguladores procuram implantar. Além disso, o trabalho mostra análises sobre como os distúrbios na tensão afetam um motor de indução e prejudicam sua vida útil e mostra que há outras formas para se obter parâmetros de qualidade de tensão em relação aos métodos convencionais. Finalmente, apresenta a necessidade de estudos futuros para consolidar a proposta de um parâmetro de qualidade que combine os efeitos de distúrbios na tensão relacionados a outros equipamentos. / This thesis outlines the need for monitoring voltage quality, namely fundamental frequency unbalance and harmonic distortions in addition to voltage regulation. It presents an alternative way to obtain voltage fundamental frequency unbalance and harmonic distortion parameters by using the DQ axes system representation applied to instantaneous values and the instantaneous Euclidean norm (IEN). As a main contribution, the work presents a quality parameter that combines the unbalance and harmonic distortion parameters. The representativeness of the quality parameters is analysed based on results of temperature rises in induction motor windings tested during 60 hours. An advantage of obtaining a voltage quality parameter that considers simultaneous effects of both fundamental frequency unbalance and harmonic distortion is the reduction in the number of monitored parameters, thus simplifying the controlling process that regulatory agencies seek to implement. Furthermore, this work shows some analyses on how the voltage disturbances affect an induction motor and reduce its lifetime and shows that there are other forms to compute voltage quality, which are alternatives to conventional methods. Finally, the need for further studies to consolidate the proposal of a quality parameter that combines voltage disturbances effects related to other pieces of equipment is discussed.

O objetivo deste trabalho é realizar medições de distorção de tensão e corrente na entrada de subestações que alimentam sistemas ferroviários e verificar se estas atendem às normas IEEE - 519:1992 e IEC 61000-3-6:2008. Foram realizadas medições durante uma semana nas subestações retificadoras Tietê e Jaraguá, ambas da CPTM. Os resultados das medições foram comparados com simulações computacionais baseadas em um modelo simplificado do sistema de alimentação. / This study reports an experimental assessment of current and voltage distortion at the ac side of railway power supply installations and their compliance with the IEEE-519: 1992 and IEC 61000-3-6: 2008 standards. All experimental measurements were conducted using a commercially available power quality analyzer installed during a week at the CPTM rectifier substations of Tietê and Jaraguá. A simplified model was applied to computer simulations in order to calibrate the model through the comparison with experimental results.

Este trabalho consiste em apresentar o desenvolvimento de um Smart meter, integrado a um analisador de qualidade de energia, para análise de distorções harmônicas, utilizando método de redes neurais artificiais embarcado em hardware. Tal Smart meter está incluído dentro dos conceitos de Smart Grid, que serão apresentados também neste trabalho. O intuito do desenvolvimento do Smart meter para análise de distorções harmônicas é auxiliar concessionárias de energia elétrica a identificar que tipo de carga o consumidor utiliza em sua residência, a fim de contribuir para a tomada de decisões apropriadas, tais como a diminuição da emissão de correntes harmônicas, demanda de energia, detecção de falhas no fornecimento de energia elétrica e faturas diferenciadas de acordo com a quantidade de harmônicas injetadas na rede elétrica. Adicionalmente, observou-se que o Smart meter desenvolvido pode ser ainda utilizado para detectar fenômenos de VTCD, como elevação, afundamento e interrupção de energia. Todo o processo de desenvolvimento do Smart meter é apresentado no decorrer desta tese de doutorado. / This thesis consists to present the development of a Smart Meter integrated to power quality analyzer for the analysis of harmonic distortion, using methods based on artificial neural networks in embedded hardware. This Smart Meter is included within the concepts of Smart Grid, which will be also presented in this work. The intention of the development of the Smart Meter for analysis of harmonic distortion is to assist utilities companies to identify what loads type the consumer uses at your residence in order to contribute for supporting decisions, such as reducing the emission of the harmonic currents, power demand and faults detection in electric energy supply and distinct bills according to the amount of harmonics injected into the power grid. In addition, it was observed that this developed Smart Meter can be even used to detect the VTCD phenomena, such as swell, sag and interruption of the energy supply. All development steps of this Smart Meter is presented in this doctoral thesis.