Orientador: Secundino Soares Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-06T08:33:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PastorHumpiri_CarolinaJanet_M.pdf: 2093723 bytes, checksum: 2ef978811ccdca91867a3a47544e6581 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O objetivo do Planejamento Energético da Operação de sistemas hidrotérmicos de geração é encontrar uma política operativa que forneça energia elétrica ao sistema, em um determinado período de planejamento, com confiabilidade e por um custo mínimo. Isto equivale a determinar um cronograma ótimo de geração para cada usina, a cada intervalo, de modo que o sistema atenda a demanda de forma confiável. Este trabalho faz uso de um dos paradigmas da Computação Evolutiva, as Estratégias Evolutivas (EEs), cuja característica principal é a auto-adaptação dos seus parâmetros durante o processo evolutivo, para a solução do problema de planejamento energético da operação. É feita uma comparação entre as abordagens por EEs e por Programação Não Linear baseada em Fluxo em Redes, para usinas do Sistema Elétrico Brasileiro. As EEs mostraram-se boas ferramentas para apurar a solução fornecida pela programação não linear devido ao elevado poder de exploração do espaço de soluções / Abstract: The objective of the energetic operation planning of hydrothermal generation systems is to find an operation policy that supplies electric energy to the system, during a given planning period, with reliability and by a minimum cost. This is equivalent determining an optimal scheduling of generation for each plant, at each interval, in such a way that the system load is attained with reliability. This work make use of one of the paradigms of Evolutionary Computation, Evolution Strategies (ES), whose main characteristic is the self-adaptation of its parameters during the evolution process, for the solution of the energetic operation planning. A comparison is performed for hydro plants of the Brazilian power system between the ES and the nonlinear network flow approaches. The ES approach turns to be a good tool to improve the solution obtained by the nonlinear programming approach due to its high potential to explore and exploit the solution space / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Secundino Soares Filho, Anibal Tavares de Azevedo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-15T02:42:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_LeonardoSilveiradeAlbuquerque_D.pdf: 6848439 bytes, checksum: 571d1bf94d7ca9389709c2739e41339a (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A otimização determinística da operação de médio prazo de sistemas hidrotérmicos de potência é um problema não-linear de grande porte. Neste trabalho, ele é resolvido com a devida consideração das restrições de fluxo de intercâmbio energético entre os subsistemas em um único modelo. Para tanto, fez-se necessária a representação explícita do balanço energético, definido como a soma das gerações hidro e termelétrica e do intercâmbio líquido, tal que a demanda de carga seja atendida. As dificuldades algébricas e computacionais impostas pela formulação do problema são contornadas por meio de um método de pontos interiores primal-dual não-linear. Nele, é empregada busca unidimensional com filtro que, dada a implementação proposta, apesar de não garantir convergência global, mostrou-se eficaz em todas as instâncias de testes numéricos realizados, dispensando o uso de funções de mérito. A estrutura esparsa bloco-diagonal das restrições do problema é explorada com vistas à obtenção de melhor desempenho computacional. Resultados dos estudos de caso numéricos para dados reais do sistema elétrico brasileiro sob diferentes configurações são apresentados. / Abstract: This work presents the solution of the medium-term operation scheduling problem for hydrothermal power systems, a complex large-scale nonlinear problem, with consideration of power exchange between interconnected systems. This required the need to explicitly represent the power balance nonlinear equations, defined as the sum of hydro and thermal outputs, and net power imports such that load demand is attained. Algebraic and computational difficulties arisen by the problem formulation are overcome by the use of a nonlinear primal-dual interior-point line search filter method. A line search filter procedure is chosen for these are known to generally outperform penalty merit functions. Although the implementation proposed herein does not guarantee global convergence, it has shown to be very efficient for all numerical tests performed. In addition, the problem's block-constraint structure is exploited for means of improved computational efficiency. Results for diverse numerical tests applied to the Brazilian power system are shown. / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Carlos Alberto de Castro Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-15T10:34:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BedrinanaArones_ManfredFritz_D.pdf: 1647623 bytes, checksum: f89c901f587a4c3d6782711069ca801c (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O objetivo deste trabalho de pesquisa é desenvolver uma metodologia robusta e eficiente para o fluxo de carga da continuação ótimo multiobjetivo. O fluxo de carga da continuação se presta à obtenção de um contínuo de pontos de operação da rede para carga e geração variáveis e a determinação do máximo carregamento do sistema. A associação do fluxo de carga da continuação com procedimentos de otimização leva em conta que, para cada ponto de operação da rede, as variáveis de controle disponíveis podem ser ajustadas em valores tais que otimizem algum critério. Na realidade, pode haver o interesse em otimizar mais de um critério, e o procedimento de otimização passa a ser multiobjetivo. No desenvolvimento do trabalho foi abordada a análise de estabilidade de tensão, para isto foram propostas técnicas para o cálculo rápido do ponto de máximo carregamento incorporando técnicas de corte de carga e fluxo de carga da continuação usando técnicas híbridas. Um fluxo de carga ótimo foi proposto para a análise de sistemas malcomportados e singularidades usando métodos de pontos interiores e otimização de passo. O fluxo de carga da continuação ótimo proposto inclui um passo corretor que se mostra eficiente com a inclusão do fluxo de carga ótimo com otimização de passo, e permitiu o traçado correto da trajetória de soluções ótimas considerando os limites de factibilidade do sistema. Os métodos de otimização incorporando restrições de complementaridade foram introduzidos na análise para verificar o desempenho do método proposto. O fluxo de carga da continuação ótimo multiobjetivo proposto inclui as técnicas anteriores e métodos para a obtenção de soluções Pareto-ótimas uniformemente distribuídas. Esta ferramenta computacional permite uma análise detalhada do comportamento de uma rede elétrica de potência no que diz respeito a uma série de aspectos da sua operação, e particularmente ao despacho da geração e estabilidade de tensão. O monitoramento do perfil de tensão e da margem de segurança com relação à estabilidade de tensão é um aspecto crítico para a operação segura de sistemas de potência modernos, que operam estressados nos picos de carga ou em contingências / Abstract: The goal of this research work is to propose a robust and efficient methodology for the multiobjective optimal continuation power flow. The continuation power flow is based on obtaining a continuum of Power system operating points for variable load and generation, allowing the analysis of operation conditions for each point and the determination of the maximum loading possible for which the system is still stable. The merging of continuation power flow and optimization procedures takes into account that the available control variables can be adjusted for each operating point, so as to optimize the operating conditions according to some criterion. Actually, more than one criterion may be optimized, and the procedure becomes multiobjective, requiring multiobjective programming tools. This computational tool allows a detailed analysis of power systems' behavior regarding many operation aspects, including voltage stability. Tracking the voltage profile and the voltage stability security margins are critical aspects for the secure operation of modern power systems that are permanently stressed / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Walmir de Freitas Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-21T00:53:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_RafaelSchincariolda_M.pdf: 3440136 bytes, checksum: 042a03fcb6272566cfc1c79d07478e1c (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O aumento da penetração de geradores em redes de distribuição de energia elétrica além de diversificar a matriz elétrica proporciona benefícios técnicos e econômicos. Contudo, também levanta preocupações relativas à confiabilidade no suprimento de energia elétrica. Para plantas eólicas conectadas na média e alta tensão são estabelecidos requisitos de "Fault Ride-Through" que determinam que os geradores devem permanecer conectados à rede durante perturbações com afundamentos de tensão e, em alguns casos, fornecer reativos para o reestabelecimento da tensão terminal. Porém, implementar tais requisitos para geradores na baixa tensão não é trivial. Na ocorrência de grandes perturbações os geradores distribuídos devem obrigatoriamente ser desconectados em casos de ilhamento, caso contrário a segurança de pessoas e equipamentos é colocada em risco e a qualidade de energia fornecida não é garantida. Ainda, durante curtos-circuitos os geradores contribuem para ao aumento das correntes de falta e os esquemas de proteção podem sofrer impactos na seletividade e coordenação. Por isso, para atender o requisito de "Fault Ride- Through" seria necessário além de manter os geradores conectados rever os esquemas de proteção de sobrecorrente, sendo necessários estudos dos impactos desta iniciativa e a análise do comportamento dos principais tipos de geradores distribuídos na ocorrência de curtos-circuitos. Nesta dissertação de mestrado, uma rede de distribuição com geradores distribuídos foi analisada através do estudo de sucessivas simulações de transitórios eletromagnéticos. O comportamento de três tipos de geradores distribuídos na ocorrência de curtos-circuitos foi investigado por meio de estudos de estabilidade, da análise das características de afundamentos de tensão e do suporte de reativos. Os geradores síncronos se mostraram com maior capacidade de suportarem faltas temporárias na rede. Os impactos do aumento das correntes de falta nas proteções contra sobrecorrente e da não desconexão do gerador do sistema ilhado também foram analisados. Os resultados mostraram que a presença de geradores distribuídos pode causar problemas na seletividade e na coordenação da proteção, alem de deteriorar o comportamento transitório de geradores ilhados / Abstract: The increase of distributed generation penetration in distribution systems not only helps to diversify the electrical matrix but also brings both technical and economic benefits. Yet, it also raises worries related to energy supply reliability. For wind power plants into the medium and high voltage networks there are the grid codes for "Fault Ride-Through" which stands that wind generators ought to ride a fault with voltage sag and, in some cases, provide reactive power for the terminal voltage restoration. However, implementing such requisites for low voltage connected generators is not a trivial task, as under great perturbations the distributed generators are required to be disconnected from the grid if an islanding situation occurs. Otherwise, people and equipment security would be at risk and the quality of the supplied power cannot be guaranteed. Besides, during short-circuits generators contribute to the increased fault currents along the grid and because of that the protection schemes should experience loss of selectivity and coordination. So, meeting the fault ride-through requirement demand a review of the anti-islanding schemes in order to permit generator islanding, as well as review the protection schemes to guarantee selectivity and coordination. Therefore, studies about the impacts of this initiative are necessary as well as the main generators behavior analysis under short-circuits. In this dissertation, a distribution network was analyzed through successive electromagnetic transient simulations. The behavior of three types of distributed generators under shortcircuits was investigated by stability studies, voltage sag characteristics and reactive power support. Synchronous generators showed to present the best capability to ride through temporary faults on the grid. The impacts on overcurrent protection of increased shortcircuit currents due to the distributed generators and impacts of not disconnecting the generators during islanding situations were also analyzed. The outcomes showed that keeping distributed generators connected might lead to problems on the protection selectivity and coordination and deteriorate the transient behavior of generators / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Luiz Carlos Pereira da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-08T01:32:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_LucianoJoseda_M.pdf: 4123648 bytes, checksum: 8230dacb74058918f80eb46ac227e7d6 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O objetivo desta dissertação é investigar o grau de segurança da rede elétrica do Estado de São Paulo em relação ao risco da ocorrência de colapso de tensão. São considerados no estudo um número significativo de casos base (N-0) e casos com contingências simples (N-1). Métodos baseados no cálculo de curvas PV são utilizados para a avaliação das margens de estabilidade dos diferentes cenários de operação. No entanto, estes métodos não propiciam a identificação de barras ou áreas críticas do sistema do ponto de vista da estabilidade de tensão, as quais representam as melhores opções para a aplicação de medidas de reforço e/ou corretivas contra o problema de instabilidade. A técnica de análise modal é aplicada para a identificação de áreas críticas em relação à estabilidade de tensão, permitindo capturar as regiões da rede elétrica do Estado de São Paulo que requerem maior atenção. Utilizando a metodologia de análise modal foi ainda possível verificar a abrangência das contingências capturadas através do método da curva PV, possibilitando mensurar o impacto de cadacontingência como local, de área ou sistêmico. Os resultados desta pesquisa permitem concluir que a malha principal do Estado é redundante, não havendo a perda sistêmica da estabilidade de tensão para cenários de contingências simples / Abstract: This work investigates the security level of the transmission network of the State of São Paulo with respect to the occurrence of voltage collapse. A number of credible scenarios including base cases (N-0) and single contingency (N-1) cases are considered. PV curve methods are employed for evaluating the voltage stability margin for the selected set of operative scenarios. However, these methods do not provide the identification of critical buses or areas from the perspective of voltage stability, which represent the best options for the application of reinforcement/corrective measures against the instability problem. The modal analysis technique is applied for the identification of critical areas with respect to voltage instability, allowing the selection of the areas of the grid that request special attention. The modal analysis method also provide the means of quantifying the impact area of the contingencies captured through the PV curve method, providing a way of separating a set of credible contingencies into three groups as far as their impact: branch-wide contingencies, area-wide contingencies and system-wide contingencies. The results of this research leads to the conclusion that the main transmission network of the State of São Paulo is redundant, since no cases occurred of systemic loss of voltage stability due to single contingencies / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Call number: LD2668 .T4 1985 E34 / Master of Science

Thesis (MScIng)--University of Stellenbosch, 2004. / ENGLISH ABSTRACT: Electricity theft in South Africa has become a major problem. This led to several developments from both industries and research institutes to counter these actions. Since equipment is already installed and major capital has been invested to provide electricity for a broad spectrum of consumers, the challenge is to find a low cost solution harnessing current investments and technology to detect electricity theft more accurately. This thesis investigates into the electricity theft topic. Two different methods, Time Domain Pulse Reflectometry and a data driven platform based on the Theory of Constraints philosophy, were investigated to provide means to detect and determine the impact of illegal electricity usage. Both methods required detailed designs to conduct preliminary proof of concept tests in a laboratory environment. These methods are evaluated against their economical viability, possible practical implications and applications. This thesis presents a practical approach to electricity theft detection and provides the basic tools for management of this ever-increasing problem. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Suid Afrika se elektrisiteit diefstal statistiek het die afgelope jare skrikwekkend gegroei. Dit het die industrie genoop om baie meer navorsing in die area te doen. Met reeds gevestigde toerusting en tegnologie om di´e energie medium so effektief moontlik te versprei, is die uitdaging juis om ’n ekonomiese oplossing te vind om reeds beskikbare tegnologie¨e meer doeltreffend aan te wend. Die doel van die tesis is om die gebied van elektrisiteit diefstal na te vors. Twee verskillende metodes is ondersoek, naamlik Tydgebied-pulse-reflektometrie en ’n informasie gebaseerde stelsel wat op die Randvoorwaarde Teorie gebaseer is, om effektief die omvang van elektrisiteit diefstal in ’n mikro, asook makro omgewing te bepaal. Die twee metodes is in ’n beheerde omgewing getoets sodat die konsepte wat ontwikkel is bewys kon word. Die metodes is ge-evalueer in terme van die ekonomiese lewensvatbaarheid daarvan met inagneming van die praktiese implikasies. Die tesis bied bestuur die nodige kennis om elektrisiteit diefstal in die praktyk doeltreffend die hok mee te slaan.

published_or_final_version / abstract / Electrical and Electronic Engineering / Doctoral / Doctor of Philosophy

published_or_final_version / abstract / Electrical and Electronic Engineering / Master / Master of Philosophy

published_or_final_version / Electrical and Electronic Engineering / Doctoral / Doctor of Philosophy