Orientador: Andre Luiz Morelato França / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-22T06:09:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leite_FranciscoEugeniodeAndrade_M.pdf: 11362735 bytes, checksum: 7b4325fb2b502d8eb9109b7975f11710 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Este trabalho apresenta três modelos NARX utilizando redes neurais artificiais para previsão de carga nodal ativa e reativa, tendo em vista a posterior previsão do estado do sistema através do uso de um algoritmo de fluxo de carga, com a finalidade de poder estudar a segurança de operação do sistema para um perfil de carga futuro. Os dois primeiros modelos são implementados utilizando-se uma rede de perceptrons de múltiplas camadas estática e o terceiro modelo é implementado utilizando uma rede de perceptrons com filtros FIR em suas sinapses para permitir processamento temporal. Para cada um dos modelos, diferentes tamanhos de conjunto de treinamento e de topologia da rede neural foram testados, bem como vários tipos de variáveis de entrada para o modelo NARX, a fim de verificar qual a melhor resposta em termos de precisão. Nos testes foram utilizados dados reais de carga de várias subestações. Neste estudo, verificou-se que uma única rede neural estática usada para tratar todos os dias da semana apresentou o melhor resultado de previsão, sendo que a previsão de potência reativa apresentou um resultado pior do que a de potência ativa. Observou-se ainda que o erro de previsão do ângulo de tensão nas barras apresenta elevada sensibilidade em relação ao erro de previsão da potência ativa e que o erro na previsão da tensão nodal (tanto magnitude quanto ângulo) apresenta pequena sensibilidade em relação ao erro de previsão da potência reativa / Abstract: This work presents three artificial neural network NARX models for bus load active and reactive power forecasting. The predicted injections can be used as inputs to a load flow to obtain the forecasted bus states aiming to perform security analysis in a future operating point. The first two models considered were implemented with a static Multilayer Perceptron Network (MLP) and the third model was implemented using a FIR neural network for temporal processing. For each one of the above models, different sizes of training sets and neural network topologies were tested, as well as distinct choices of neural networks input variables, in order to check the accuracy of prediction. Measured real data concerning several substations were used to test the models. As a result, the study shows that one single neural MLP network model for all days of the week give the least active and reactive power forecast error and that the active power prediction is more accurate than the reactive power one. It was also observed that the state angle forecasting shows a high sensitivity to the active power prediction error and that the voltage (magnitude and phase) prediction error shows a low sensitivity to the reactive power prediction error / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Carlos Alberto Favarin Murari / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-22T23:28:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_FernandoAntonioTavares_M.pdf: 4656081 bytes, checksum: db5228d4097945440e589e7dfdfbe9cc (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Neste trabalho é apresentada uma formulação matemática, baseada em modelos lineares para o controle ótimo da potência reativa. Com um algoritmo baseado nas técnicas da programação linear é possível encontrar novos ajustes para as variáveis de controle: ajustes dos taps dos transformadores, tensões nos terminais dos geradores e injeções de potência reativa das fontes controláveis, visando melhoria no perfil de tensão e minimização das perdas ativas. Através de relações lineares atualiza-se o estado da rede para ângulo e tensão nodais, evitando-se a execução de um fluxo de carga AC completo a cada iteração, executando-o apenas uma única vez, ao final do processo, representando uma economia de esforço computacional. Com o intuito de avaliar a habilidade do algoritmo em reduzir perdas e manter níveis de tensão aceitáveis; são apresentados resultados com alguns sistemas elétricos e comparados com uma variação do algoritmo em que se executa um fluxo de carga a cada iteração / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Secundino Soares Filho, Anesio dos Santos Jr / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-27T03:45:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_FlavioGuilhermedeMelo_D.pdf: 4842117 bytes, checksum: c30c5445d55e6b97e6857d86e7a136ff (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Este trabalho apresenta um método paramétrico de resolução do problema de Fluxo de Potência Ótimo (FPO) para sistemas de potência de grande porte. O trabalho é uma continuação das pesquisas anteriores em otimização paramétrica aplicada no FPO desenvolvidas na UNICAMP e na Universidade McGiII, em Montreal, Canadá. A abordagem paramétrica consiste em relaxar o problema original (FPO) através da incorporação de termos paramétricos na função objetivo e nas restrições de igualdade e desigualdade dando surgimento ao problema relaxado (Fluxo de Potência Ótimo Paramétrico­FPOP). A relaxação do FPO assegura que qualquer solução inicial arbitrária, factível ou não no problema original, seja solução ótima do FPO relaxado. Através da variação de um parâmetro, uma família de problemas paramétricos é resolvida pelo método de Newton-Raphson, cujas soluções formam um caminho que parte do problema relaxado indo até a solução do problema original. Uma estratégia eficiente para a determinação do conjunto de restrições de desigualdade ativas de cada problema paramétrico foi desenvolvida. O método foi testado em duas versões do sistema elétrico brasileiro Sul-Sudeste, uma contendo 810 barras e uma outra com 2256 barras na qual está representada a interligação do Sul-Sudeste com o Norte-Nordeste. Foram considerados os problemas de minimização do custo de geração, minimização de perdas ativas e minimização de desvio de tensão. Os resultados mostraram que a abordagem paramétrica é uma técnica robusta e eficiente de resolução de problemas de FPO em sistemas de grande porte / Abstract: The aim of this work is to present a parametric method for the resolution of the Optimal Power Flow (OPF) problem applied to large scale power systems. This research work on parametric optimization applied to OPF was developed at UNICAMP and at McGiII University, in Montreal, Canada. The parametric approach consists of relaxing the original problem (OPF) by incorporating parametric terms to the objective function and to the equality and inequality constraints leading to a relaxed problem (Parametric Optimal Power Flow ­POPF). The relaxation of the OPF assures that any arbitrary initial solution be the optimal solution of the relaxed OPF, even if this initial solution is feasible or not for the original problem. After a parameter change, a family of parametric problems is resolved by the Newton-Raphson method, whose solutions form a path from the relaxed problem up to the solution of the original problem. An efficient strategy was studied for the determination of the set of active inequality constraints for each parametric problem. The method was tested for two versions of the Brazilian South-Southeast power system, one containing 810 buses and another 2256 buses in which the South-Southeast to North-Northeast interconnection is represented. Problems concerned with minimization of generation costs, active losses and voltage profile were considered. The results showed that the parametric approach is a robust and efficient technique for the resolution of OPF problems for large scale power systems / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Carlos Alberto de Castro Jr / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-27T13:06:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Conceicao_AndreGustavoCamposda_M.pdf: 575847 bytes, checksum: 4b6639aadb98b24f84dcdf8b723fcaff (MD5) Previous issue date: 2000 / Mestrado

Orientador : Andre Luiz Morelato França / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-28T02:04:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FreitasFilho_Walmirde_D.pdf: 2109314 bytes, checksum: 134290e1d4ea81d12b4d03e101cce758 (MD5) Previous issue date: 2001 / Doutorado

Orientador: Vivaldo Fernando da Costa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T20:41:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nassif_AlexandreBrandao_M.pdf: 2709102 bytes, checksum: 4e8011f058d8d7a16c0ec94b450a5b1c (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado

Orientador: Andre Luiz Morelato França / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-23T21:57:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PaucarCasas_VicenteLeonardo_D.pdf: 11722325 bytes, checksum: 11355ae59474fe0cfd22db6e4c6f57c5 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Este trabalho trata da aplicação do método direto baseado na função de energia para a análise da estabilidade transitória de sistemas elétricos de potência. Por meio da função de energia é possível determinar a margem de energia, um índice numérico que facilita a adoção de ações preventivas, corretivas e de controle para melhorar a estabilidade transitória e a segurança dinâmica dos sistemas de potência. Estudou-se a energia potencial nas proximidades do tempo crítico de eliminação de uma perturbação, mostrando um comportamento ainda não descrito na literatura. Como resultado desse estudo foi proposto um critério para identificar o tempo crítico a partir de simulação no tempo. Neste trabalho propõe-se ainda uma nova metodologia para o cálculo do ponto de equilíbrio instável de controle, que se mostrou mais eficiente e confiável que a metodologia existente. Essa metodologia incorpora um novo algoritmo de detecção do ponto de saída, bem como dois novos algoritmos numéricos de cálculo de pontos de equilíbrio. Diversos resultados de testes realizados em sistemas elétricos de pequeno e grande porte, operando sob estresse, são apresentados, confirmando a validade das propostas formuladas neste trabalho de pesquisa / Abstract: This work deals with the application based on the direct method of the energy function for transient stability analysis of eIectrical power systems. By means of the energy function it is possible to determine the transient energy margin, a numerical index that can guide the adoption of corrective and control actions to improve the transient stability and the dynamic security of power systems. The behavior of the potential energy nearby the critical clearing timeof a contingency was studied, being noted a behavior which not yet had been reported in the literature. As a result, a criterion is proposed to identify the critical clearing time from time domain simuIation. In this work is also proposed a new methodology for the calculation of the controlling unstable equilibrium point, which is more efficient and reliabIe than the current methodology. This new methodology incorporates a novel algorithm for exit point detection and two new numerical algorithms for equilibrium points computation. The test results obtained using both small and large-scale electrical power systems, operating in stressed conditions, validate the proposals formulated in this research work / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Jose Carlos de Oliveira , Andre Luis Morelato França / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-16T20:19:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_JulioBorgesde_M.pdf: 10517790 bytes, checksum: 28915bef80eebb6a54947c1595e0777f (MD5) Previous issue date: 1986 / Resumo: Este trabalho tem objetivo o estudo da influência de elos CC na dinâmica de sistemas CA. Para tanto são pesquisados e implementados vários modelos visando a modulação da potência ativa transmitida pelo elo e também a modulação do ângulo de extinção da inversora. E também investigado o efeito da reatância de comutação das conversoras e sobre o cálculo das potências requeridas pelas mesmas. Casos práticos são simulados, analisados e discutidos. concluindo-se a respeito da eficiência das modelagens apresentadas e conseqüente efeito sobre o amortecimento das oscilações e controle de freqüência / Abstract: This work aims to study the effeet of HVDC systems upon the dynamie of AC systems. In this way, several models which use de power modulation an extinction angle control are considered and included into a digital transient stability programme. Apart from this, the effect or the AC system eommutation reactanee on the active and reactive AC power calculations is investigated using a digital computer programme. Practical studies are then carried out and the corresponding results are analised so to conclude about the required damping introduced by the functions included on the oscillations and frequency control / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: José Antenor Pomilio, Edson Adriano Vendrusculo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-20T02:26:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_Newtonda_D.pdf: 5963220 bytes, checksum: 500403f704e8c3419c8550979ec0b925 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Os filtros híbridos combinam o filtro passivo com o filtro ativo para a obtenção de um filtro que aproveita as qualidades de ambos. O filtro híbrido possui uma redução de potência na sua parte ativa e apresenta um melhor desempenho que o filtro passivo. Existem diferentes topologias de combinações entre o filtro passivo e o filtro ativo, cada uma com suas características. A topologia mais usual é aquela em que o filtro ativo fica em série com o filtro passivo. Neste trabalho será analisada a topologia com o filtro ativo em paralelo com o indutor do filtro passivo. A vantagem desta topologia é a divisão das correntes harmônicas entre ambos os filtros, o que não ocorre na topologia série. O funcionamento do filtro híbrido na compensação das harmônicas de corrente da carga é aprofundado, ampliando as discussões anteriormente publicadas, identificando novas características de operação, contribuindo no estabelecimento de procedimentos de projeto tanto do circuito de potência quanto de controle. Um estudo teórico da atuação do filtro híbrido em um alimentador industrial de média tensão descrito na norma IEEE 519-1992 (workbench) é também apresentado. Resultados experimentais de implementação em um protótipo são apresentados de modo a comprovar a técnica de controle usada e também avaliar a compensação de correntes harmônicas em situações distintas de carga e harmônico de tensão na rede / Abstract: Hybrid Filters combine the passive filter with the active filter to obtain a filter that takes advantage of the qualities of both. The hybrid filter has a power reduction in its active part and presents better performance than the passive filter. There are different topologies of the combinations between the passive filter and the active filter, each with its own characteristics. The most common topology is the active filter in series with the passive filter. In this work the topology that will be analyzed is one where the active filter is parallel to the inductor of the passive filter. The advantage of this topology is the division of the harmonic current between the two filters, this does not occur in the series topology. The operation of the hybrid filter in the compensation of the load harmonic current is improved, expanding the discussions previously published, identifying new characteristics of operation, contributing to the establishment of design procedures in the power circuit as in the control. A theoretical study of the hybrid filter performance in an industrial medium voltage power supply described in IEEE standard 519-1992 (workbench) is presented too. Experimental results from a prototype implementation are presented in order to check the control technique used and also to evaluate the current harmonic compensation in different situations of the load and harmonic voltage in the source / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Fernando Pinhabel Marafão / Banca: Ricardo Quadros Machado / Banca: Paulo José Amaral Serni / Resumo: As discussões recentes na área de condicionamento de energia elétrica têm como objetivo integrar as tecnologias de compensação convencionais às tendências do setor elétrico, às quais apontam para a distribuição da geração e do condicionamento de energia ao longo da rede, contribuindo para a configuração da chamada rede inteligente. Visando contribuir com tais discussões este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia de projeto e controle de sistemas de condicionamento de energia, nos quais diversas tecnologias de compensadores sejam capazes de operar cooperativamente. As definições matemáticas desta metodologia são embasadas na teoria de potência conservativa, uma modelagem matemática recente que associa características de circuitos elétricos à parcelas de corrente e potência. As tecnologias de compensadores utilizadas são os compensadores estáticos de reativos, filtros passivos e filtros ativos. Os compensadores projetados e controlados de acordo com a metodologia proposa foram testadas em simulação para atuar em redes com alta e baixa impedância de linha, na presença de cargas lineares e não lineares e em configurações fixas e variáveis ao longo do tempo de simulação. Em todos os casos, a compensação atenuou significativamente distúrbios de corrente relacionados com reativos, desequilíbrio e não linearidades entre tensões e correntes da carga. Uma rede com cargas distribuídas também foi simulada para avaliar a cooperação entre os compensadores, quando estavam conectados em diferentes pontos desta rede, bem como para discutir os possíveis critérios de projeto e controle da compensação distribuída / Abstract: Recent discussions in power conditioning aim to integrate traditional compensation technologies to new trends in electrical system, which has been pointing to the characterization of the smart grid concept. In order to contribute to those discussions, this dissertation presents a methodology to design and control different technologies of power conditioners for cooperative compensation. The mathematical definitions used in the methodology came from conservative power theory, a recent mathematical modeling that offers power and current decompositions associated to some characteristics of electrical circuits. Thus, static var compensators, passive filters and active filters were designed according to the proposed methodology and tested in simulation with three-phase linear and loads connected to two typical grids, with and low line impedances. Results show effective compensation of reactive current, load unbalance and non linearities between voltage and current. Moreover, preliminary studies in distributed compensation are presented too, with simulations of a 13-node distribution grid based on IEEE 13-node test feeder, and the results of these simulations offer relevant considerations to extend the methodology to distributed compensators / Mestre