Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-21T00:42:43Z No. of bitstreams: 1 DiegoDeyvidDantasDeMedeiros_DISSERT.pdf: 4782158 bytes, checksum: be79da038af407e962d4d79b658f60aa (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-03-27T21:02:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DiegoDeyvidDantasDeMedeiros_DISSERT.pdf: 4782158 bytes, checksum: be79da038af407e962d4d79b658f60aa (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-27T21:02:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DiegoDeyvidDantasDeMedeiros_DISSERT.pdf: 4782158 bytes, checksum: be79da038af407e962d4d79b658f60aa (MD5) Previous issue date: 2017-01-05 / Atualmente, com o crescente incentivo ? utiliza??o de fontes alternativas e renov?veis de energia, aumentou-se a quantidade de geradores conectados ?s redes de distribui??o de energia el?trica. Dentre os quais est?o, por exemplo, os parques e?licos, sistemas de energia solar fotovoltaica e sistemas de cogera??o formando a chamada Gera??o Distribu?da. Diante deste panorama mundial, torna-se iminente a necessidade de desenvolvimento de novas tecnologias e programas computacionais que possibilitem a otimiza??o das conex?es de geradores no sistema el?trico. Isto deve ser realizado de forma que, dentre outras vantagens, as estrat?gias de controle sejam aperfei?oadas e a efici?ncia, aumentada. Este trabalho apresenta a cria??o do software Optimal-GeDist, desenvolvido para auxiliar no planejamento de redes de distribui??o de energia el?trica em m?dia tens?o. Basicamente, esta ferramenta computacional calcula inje??o ?tima de pot?ncia da gera??o distribu?da nas barras da rede, al?m de determinar os melhores pontos de conex?o de cargas de m?dio e grande porte que pretendam se conectar ao sistema, como, por exemplo, ind?strias e postos de carregamento de ve?culos el?tricos. Por se tratar de um problema no qual o espa?o de busca ? amplo e com a possibilidade de m?nimos locais, optou-se em utilizar o Algoritmo Gen?tico como ferramenta de otimiza??o, mais adequado para este tipo de problema. Atrav?s da sua aplica??o, pode-se encontrar o ponto ?timo de opera??o da rede de modo a otimizar as perdas t?cnicas do sistema. Para a simula??o do sistema, optou-se pelo m?todo de fluxo de carga Soma de Pot?ncias, desenvolvido para sistemas radias de m?dia tens?o e apresentando uma converg?ncia r?pida e precisa. / Currently, with the increasing of incentive to use alternative and renewable energy sources, the number of generators connected to the electricity distribution networks has increased. Among them are, for example, wind farms, photovoltaic solar energy systems and cogeneration systems forming the so-called Distributed Generation. In view of this global panorama, it is imminent the need to develop new technologies and computer programs that allow the optimization of the connections of generators in the electrical system. This should be done in such a way that, among other advantages, control strategies are improved and efficiency increased. This work presents the creation of Optimal-GeDist software, developed to assist in the planning of electricity distribution networks in medium voltage. This computational tool calculates optimum power injection of the distributed generation in the network bars, in addition to determining the best connection points of future loads that wish to connect to the system. Because it is a problem, in which search space is large and with the possibility of local minimums, it was decided to use the Genetic Algorithm as an optimization tool, more suitable for this type of problem. Through its application, it is possible to find the optimal point of operation of the network in order to optimize the technical losses of the system. For the simulation of the system, it?s opted for the Power Sum load flow method, developed for medium voltage radial systems and presenting a fast and accurate convergence.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 410665.pdf: 8500135 bytes, checksum: fced03d27435f286d03f221f2278126f (MD5) Previous issue date: 2009-01-21 / Neste trabalho s?o apresentados dois modelos simplificados para obten??o das tens?es nodais em redes de distribui??o, assim como a utiliza??o destes em algoritmos de otimiza??o para aloca??o de bancos de capacitores para minimiza??o da viola??o da tens?o e dos custos relacionados com os equipamentos instalados. As equa??es n?o-lineares do fluxo de pot?ncia de nota??o fasorial s?o aproximadas por equa??es lineares que relacionam a magnitude das tens?es nodais com as correntes dos ramos, considerando a alta rela??o R/X, caracter?stica das redes de distribui??o. A op??o por desenvolver modelos lineares se d? por estes permitirem empregar tanto a fun??o objetivo como as restri??es lineares, diferenciando das abordagens usuais nas quais s?o utilizadas equa??es n?o lineares. Logo, a solu??o ?tima pode ser obtida de forma mais r?pida e com menor esfor?o computacional atrav?s de programa??o linear. O problema de aloca??o apresentado consiste em determinar o local ?timo de instala??o de bancos de capacitores fixos ou chaveados, assim como, a pot?ncia ?tima nominal, a fim de minimizar as viola??es de tens?o e os custos de aquisi??o, instala??o e manuten??o dos mesmos. A avalia??o das viola??es nas tens?es ? realizada para diferentes n?veis de carregamento, tendo na solu??o a indica??o de quais per?odos os capacitores chaveados dever?o estar ligados. Al?m disso, permite definir de forma integrada a melhor deriva??o de opera??o dos transformadores de distribui??o. Por fim, s?o apresentados resultados obtidos em duas redes de distribui??o t?picas atrav?s do m?todo proposto sendo comparados com os resultados exatos obtidos por enumera??o, que utiliza fluxo de carga convencional

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 410667.pdf: 1502731 bytes, checksum: 5e575de82f77f897314b99ad13e26f96 (MD5) Previous issue date: 2008-12-17 / Para acompanhar a crescente demanda energ?tica da sociedade moderna, os sistemas de gera??o, transmiss?o e distribui??o de energia el?trica foram expandidos e modernizados ao longo das ?ltimas d?cadas, como conseq??ncia sua complexidade operativa foi significativamente incrementada, tornando necess?rio o controle de um grande n?mero de pontos de interliga??es e de conex?es com sistemas de gera??o. Al?m disso, o processo de desregulamenta??o do setor el?trico fez com que as empresas utilizassem seus ativos de uma forma mais eficiente, e como conseq??ncia, mais pr?ximo de seus limites f?sicos, e assim, ficando mais suscept?veis a fen?menos como perda de sincronismo, atua??es de dispositivos de prote??o, queda de freq??ncia, colapso de tens?o e corte de cargas. Acompanhando a complexidade operativa do sistema, um grande n?mero de ferramentas computacionais, com diferentes funcionalidades, foram desenvolvidas especificamente para facilitar e qualificar as atividades dos centros de controle, dando origem ao que se chama hoje de EMS (Energy Management Systems). Diante desse contexto, surge ent?o a necessidade da capacita??o dos profissionais envolvidos na opera??o do sistema, uma vez que os mesmos devem ser treinados tanto no aspecto de compreens?o do comportamento f?sco do sistema el?trico, como no aspecto de utiliza??o das ferramentas computacionais disponibilizadas no centro de controle. Esse trabalho apresenta uma proposta de implementa??o de um sistema OTS (Operator Training Simulator) para auxiliar o treinamento de operadores de centro de controle. Para tal implementa??o ? proposta a utiliza??o de um protocolo industrial padronizado, o OPC-DA (OLE for Process Control Data Access), que possibilita que a interface entre o sistema de simula??o e o operador seja o mesmo sistema SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) utilizado para operar o sistema real, possibilitando um maior grau de proximidade entre o ambiente de treinamento e o ambiente de trabalho real. Al?m de possibilitar o aproveitamento dos hardwares e dos softwares SCADA j? existentes no centro de controle, a abordagem proposta possibilita que diferentes tipos de treinamento sejam elaborados, disponibilizando versatilidade e agilidade ao processo de aprimoramento t?cnico dos profissionais envolvidos na opera??o do sistema el?trico.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 423039.pdf: 3532196 bytes, checksum: d16b4d6c409c63f1788e4db85007ac90 (MD5) Previous issue date: 2009-12-21 / Esta disserta??o tem como objetivo propor um conjunto de procedimentos de medida de desempenho de Qualidade de Energia El?trica (QEE) da Rede B?sica (RB) do Sistema Interligado Nacional, notadamente os relacionados aos fen?menos de flutua??o da tens?o, de desequil?brio da tens?o e de distor??o harm?nica da tens?o. Almeja propor procedimentos para reduzir a lacuna existente entre as normas e as recomenda??es atualmente em vigor, referente aos dist?rbios de tens?o em sistemas de alta tens?o (acima de 230 kV). O objetivo ? subsidiar os usu?rios da transmiss?o conectados ou que requeiram conex?o ? RB com um maior espectro de informa??es sobre a QEE nos pontos de conex?o da RB permitindo, desta forma, um dimensionamento mais adequado das suas instala??es. Este subs?dio se daria atrav?s do fornecimento das informa??es sobre os limites de perturba??o individual relativos aos indicadores de QEE de tens?o. Com estes procedimentos de medi??o destes indicadores de tens?o, esta disserta??o pretende contribuir no processo de amplia??o do conceito de QEE em sistemas de tens?o entre 230 kV e 750 kV. Esta contribui??o n?o se limita a propor os procedimentos de medi??o, mas tamb?m recomenda um sistema de monitora??o e acompanhamento dos dist?rbios de tens?o no sistema el?trico nacional. Estes procedimentos foram validados em um estudo de caso referente ? medi??o em uma barra de 230 kV realizada na subesta??o Porto Alegre 10 da CEEE GT (Companhia Estadual de Gera??o e Transmiss?o de Energia El?trica) do Estado do Rio Grande do Sul (Brasil).

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 423038.pdf: 1137752 bytes, checksum: c77d0b01a9586f77c4f36bda9e52dd2c (MD5) Previous issue date: 2010-03-29 / Esta disserta??o apresenta uma estrat?gia de controle robusto para seguimento de refer?ncia senoidal com erro nulo e rejei??o de componentes harm?nicos em regime permanente, para uma fonte ininterrupta de energia (UPS Uninterruptable Power Supply) monof?sica de 5kVA. Com este objetivo, empregam-se m?ltiplos compensadores ressonantes os quais s?o sintonizados na freq??ncia fundamental e nas componentes harm?nicas mais importantes presentes em cargas n?o lineares. A formaliza??o do projeto dos ganhos dos compensadores ressonantes baseia-se na formula??o por desigualdades matriciais lineares (LMI Linear Matrix Inequalities) considerando varia??es de carga linear e dist?rbios. As condi??es de projeto utilizadas nesta disserta??o garantem a estabilidade robusta do sistema de controle e incorpora requisitos de desempenho transit?rio (D-estabilidade) e rejei??o de dist?rbios (norma H∞). Para avaliar o comportamento da t?cnica de controle proposta, realizam-se v?rios experimentos em laborat?rio considerando cargas lineares e n?o lineares de acordo com a norma IEC-62040-3, onde verifica-se o bom comportamento do sistema de controle em termos de resposta transit?ria, regula??o, e rejei??o de harm?nicos.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 423821.pdf: 3743530 bytes, checksum: 66a96b0a3d90d1275a6cafd41a84e9a7 (MD5) Previous issue date: 2010-03-30 / Neste trabalho ? desenvolvida uma metodologia para identificar, em tempo de opera??o, a topologia mais adequada de um sistema de distribui??o que restabele?a o fornecimento ao maior n?mero poss?vel de consumidores em condi??es de emerg?ncia, levando em conta a possibilidade de manobras de chaves que permitam o atendimento dentro de condi??es de seguran?a, bem como a utiliza??o de gera??o distribu?da que esteja operando ou possa ser sincronizada. A abordagem do problema foi realizada considerando uma formula??o trif?sica e desbalanceada para a rede de distribui??o. O problema de reconfigura??o com essas caracter?sticas foi modelado como um problema de otimiza??o n?o-linear inteira mista. Para a sua solu??o foi escolhida a meta-heur?stica chamada de T?mpera Simulada, tamb?m conhecida como Simulated Annealing. Para avaliar o desempenho da metodologia foi utilizado um sistema exemplo criado para reproduzir as condi??es cr?ticas normalmente encontradas em sistema de distribui??o reais.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 388696.pdf: 2220643 bytes, checksum: d64a335c6a256aec19a33ba57aa3f792 (MD5) Previous issue date: 2006-12-15 / O aumento de cargas n?o lineares conectadas aos sistemas de pot?ncia tem levado a uma revis?o geral dos conceitos e das vari?veis aplic?veis na avalia??o dos sistemas de pot?ncia para situa??es em que tens?es e correntes n?o sejam senoidais. Em paralelo, mudan?as nas normas existentes, assim como o aparecimento de novas normas, tem criado a necessidade de novos procedimentos de medi??o. No presente trabalho um algoritmo para obten??o de vari?veis em sistemas monof?sicos e trif?sicos, de acordo com a Norma IEEE 1459-2000, ? proposto. Alguns conceitos fundamentais relacionados a sistemas de pot?ncia em regime senoidal, no que diz respeito ?s rela??es entre as diversas vari?veis medidas, s?o apresentados, tendo sido inclu?das considera??es sobre algumas limita??es de aplicabilidade dos mesmos em situa??es n?o senoidais. Um resumo das principais defini??es e conceitos propostos Norma IEEE 1459-2000, assim como nas Normas IEC 61000-4-7 e IEC 61000-4- 30, ? tamb?m apresentado. Desenvolvidos a partir dos conceitos propostos na Norma IEEE 1459-2000, mas considerando a aplica??o para sinais amostrados, os procedimentos e equa??es para a obten??o das diversas grandezas s?o mostrados e comentados. Simula??es e resultados obtidos em medi??es reais a partir da aplica??o dos procedimentos desenvolvidos, incluindo an?lise de erros, s?o tamb?m expostos e discutidos. ? demonstrado que, considerando certas limita??es, os procedimentos desenvolvidos podem ser aplicados em medidores digitais visando propiciar que os mesmos forne?am valores das novas grandezas proposta

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 395027.pdf: 14618614 bytes, checksum: be90478b9de0c440c3d346046ce172f1 (MD5) Previous issue date: 2007-08-16 / Neste trabalho apresenta-se um modelo para o problema de planejamento em m?ltiplos est?gios da expans?o do sistema de distribui??o de energia, considerando gera??o distribu?da. O modelo de expans?o considera a amplia??o da capacidade das subesta??es existentes, a instala??o de novas subesta??es, o uso de gera??o distribu?da, e os diferentes tipos de altera??es poss?veis nos alimentadores (amplia??o, remo??o, uni?o, subdivis?o, transfer?ncia de carga e substitui??o de condutores). A fun??o objetivo a ser minimizada representa o valor presente dos custos totais de instala??o (alimentadores e subesta??es), de opera??o e manuten??o da rede e da gera??o distribu?da. O modelo considera restri??es operacionais, relacionadas com a capacidade dos equipamentos e com os limites de tens?o, e restri??es l?gicas, com o objetivo de reduzir o espa?o de busca. S?o apresentadas: (a) uma extens?o da formula??o linear disjuntiva que ? capaz de representar a inclus?o, a exclus?o e a substitui??o de ramos da configura??o inicial; (b) uma generaliza??o das restri??es relacionadas com a cria??o de novos caminhos que pode ser aplicada em topologias mais complexas. O modelo linear inteiro misto resultante permite que a solu??o ?tima seja obtida atrav?s de m?todos de programa??o matem?tica, tais como o algoritmo branch-and-bound. A validade e a efici?ncia do modelo s?o comprovadas atrav?s de exemplos de aplica??o em uma rede de distribui??o em m?dia tens?o. As simula??es realizadas consideram o problema de planejamento em tr?s est?gios de uma rede distribui??o de energia el?trica, admitindo cinco situa??es distintas: (a) planejamento independente de cada um dos tr?s est?gios; (b) planejamento multi-est?gio; (c) planejamento multi-est?gio com gera??o distribu?da; (d) planejamento multi-est?gio com gera??o distribu?da e restri??es de investimento; (e) planejamento multi-est?gio com gera??o distribu?da considerando tr?s n?veis de carregamento. ? realizada tamb?m uma an?lise da influ?ncia das restri??es adicionais, relacionando- as com o esfor?o computacional envolvido na determina??o da solu??o ?tima do problema.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 418872.pdf: 16917995 bytes, checksum: fad9c8b15b907ff1192170e6f2c82728 (MD5) Previous issue date: 2009-07-22 / A produ??o de energia el?trica por meio do efeito fotovoltaico requer o uso de dispositivos chamados de c?lulas solares. Dentre as etapas de fabrica??o de c?lulas solares a partir de l?minas de Si, a introdu??o de elementos dopantes pelo processo de difus?o ? a respons?vel pela forma??o da jun??o p-n, tornando as l?minas de Si pass?veis de converter a radia??o solar em energia el?trica. Para a realiza??o deste processo s?o utilizados equipamentos denominados de fornos de difus?o. O principal objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento e caracteriza??o de um forno de difus?o convencional para a fabrica??o de c?lulas solares com aresta de at? 150 mm. Foi realizado o projeto e montagem dos componentes do forno, assim como a caracteriza??o t?rmica do mesmo com a defini??o da zona plana de temperatura e an?lise da uniformidade t?rmica radial. O forno foi projetado e desenvolvido em m?dulos que correspondem ao sistema de aquecimento, ao conjunto de componentes de quartzo e SiC, ? estrutura, ao arm?rio de gases, ao sistema de carregamento, ao sistema de fluxo laminar, ao sistema de exaust?o, ao isolamento t?rmico e ao sistema de controle. Para a caracteriza??o t?rmica do forno, foram utilizados nove termopares do tipo K, permitindo a medi??o da temperatura no interior do tubo de processamento nos sentidos longitudinal e radial. O forno foi analisado para as temperaturas de 725 ?C, 800 ?C, 875 ?C e 965 ?C no interior do tubo. Em 875 ?C verificou-se uma zona plana de aproximadamente 200 mm como uma varia??o de at? 5 ?C no sentido longitudinal e at? 4 ?C no sentido radial.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 430141.pdf: 18949204 bytes, checksum: f61cc5ef0611744de4cd8b7f58b9f3d1 (MD5) Previous issue date: 2011-01-26 / A produ??o de energia el?trica diretamente a partir da convers?o da energia solar, denominada de energia solar fotovoltaica, ganha destaque pelo baixo impacto ambiental. O principal dispositivo desta tecnologia ? a c?lula solar, sendo o material mais utilizado o sil?cio. As c?lulas solares s?o associadas eletricamente e encapsuladas com a finalidade de formar o m?dulo fotovoltaico. Os objetivos desta tese est?o centrados na otimiza??o, no desenvolvimento e na an?lise de c?lulas solares n+np+ em Si-FV-FZ, tipo n, com emissor posterior p+ formado pela difus?o de pasta de alum?nio em forno de esteira. A otimiza??o por simula??o de uma c?lula solar ? uma etapa importante que precede o desenvolvimento do dispositivo. Nesta etapa, al?m de utilizar o programa computacional PC-1D foi criado um programa na linguagem Visual Basic, denominado MonoCel. Para a simula??o de c?lulas solares com malha de metaliza??o formada por evapora??o em alto v?cuo obteve-se a efici?ncia de 16,8 %, valor 1 % absoluto maior que para o caso da malha de metaliza??o ser formada por serigrafia, que foi de 15,8 %. A partir dos resultados das simula??es, constatou-se que o processo para fabrica??o de c?lulas solares com metaliza??o por serigrafia pode ser mais vi?vel que a evapora??o em alto v?cuo, pois a diferen?a na efici?ncia n?o ? elevada e a t?cnica ? relativamente mais simples. A otimiza??o experimental do processo de textura??o das l?minas de sil?cio resultou na reflet?ncia de 12 %, valor t?pico para uma superf?cie formada por micropir?mides em sil?cio monocristalino. Com a otimiza??o experimental da regi?o de campo retrodifusor frontal de f?sforo, foi obtido um valor de resist?ncia de folha de (36 ? 4) Ω/□ a partir da difus?o de f?sforo com POCl3 em forno convencional. Constatou-se que ap?s a difus?o de f?sforo, ocorreu gettering para temperatura e tempos espec?ficos. Tamb?m se verificou que o tempo de vida dos portadores minorit?rios ao final do processamento das c?lulas solares ? ligeiramente maior que o valor inicial. Foi analisada a influ?ncia da ordem dos passos de queima da pasta de metaliza??o na face frontal e de difus?o/queima da pasta de alum?nio, da passiva??o 27 da superf?cie, do fluxo de ar seco no passo de difus?o/queima da pasta de alum?nio, da temperatura de difus?o/queima da pasta de alum?nio e da velocidade da esteira nas caracter?sticas el?tricas dos dispositivos fabricados. Com o processo de fabrica??o de c?lulas solares com estrutura n+np+ com emissor posterior localizado de alum?nio foram obtidas c?lulas solares com efici?ncia pr?xima a 9,5 %. As melhores c?lulas solares foram processadas na temperatura de difus?o/queima da pasta de alum?nio de 900 ?C e velocidade da esteira de 140 cm/min. A efici?ncia est? limitada pelos baixos valores de VOC e FF alcan?ados. Tamb?m se verificou que a forma??o do emissor posterior localizado resulta em c?lulas solares com maior efici?ncia que o emissor homog?neo.