Orientadores: José Pissolato Filho, Sérgio Kurokawa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T00:02:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_EduardoCoelhoMarquesda_D.pdf: 1639814 bytes, checksum: 41a5776b46ed850ac50a5bc6db923da7 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Uma metodologia alternativa e aprimorada para modelagem de linhas de transmissão multifásicas é apresentada ao longo do desenvolvimento proposto. O desacoplamento modal das fases e cabos pára-raios dá-se por meio de uma metodologia otimizada no uso das matrizes de transformação modal ao longo das sucessivas transformações entre os domínios dos modos e das fases, eliminando os erros decorrentes da modelagem e representação da linha fazendo uso de análise modal. A representação equivalente de cada modo de propagação é desenvolvida por elementos discretos convencionais com base na teoria fundamental de circuitos elétricos, o que torna a modelagem em questão simplificada, porém não menos precisa. Para modelagem do efeito da frequência nos parâmetros longitudinais da linha, é utilizado vector fitting para sintetizar os parâmetros de forma equivalente e por elementos discretos para cada modo de propagação do sistema multifásico. O sistema de equações diferenciais é representado no espaço de estados e facilmente solucionado por métodos numéricos de integração. No entanto, propõe-se a resolução do sistema de equações de estado por meio de um método de solução analítico, significativamente mais eficaz computacionalmente e mais robusto que o método de integração trapezoidal, amplamente aplicado na simulação de transitórios eletromagnéticos. Ademais, o método analítico possibilita o desenvolvimento de uma metodologia híbrida, adequada tanto na simulação de fenômenos transitórios quanto na simulação fenômenos em regime permanente. O modelo proposto é totalmente desenvolvido no domínio do tempo, sem a utilização de transformadas inversas e convoluções, tornando simples a integração de outros dispositivos e elementos não lineares ao longo da linha. Por fim, um processo utilizando FIR digital filtering integrado à modelagem por matrizes de estado, elimina todas as oscilações espúrias decorrentes da discretização da linha por elementos discretos e erros de truncamento. Em suma, o modelo computacional proposto apresenta uma metodologia aprimorada que se estender desde a modelagem dos parâmetros elétricos da linha à simulação propriamente dita dos transitórios eletromagnéticos, na ordem de poucos milissegundos, e fenômenos transitórios mais lentos, próximos do sinal fundamental em regime permanente / Abstract: An alternative and accurate methodology to model multiphase transmission lines is presented in the proposed development. The modal decoupling of the phases and shield wires is given by an optimized methodology in the use of the modal transformation matrix through the successive transformations between modal and phase domains, correcting the errors associated with the modeling and representation of the line by using analysis modal. Each propagation mode is represented by conventional lumped elements widely approached in the electrical circuit theory, which simplify the equivalent modeling, although a no less accurate procedure. To insert the frequency dependence of the longitudinal parameters in the line model, the vector fitting is applied to synthesize the parameters by an equivalent lumped circuit for each propagation mode of the multiphase system. The system of differential equations, resulting from the differential equations associated with the modal parameters, is represented in the state space and easily solved by numeric integration methods. Although, an analytical solution method is proposed to solve the system of state equations. This solution method is more efficient in computational terms and more robust than the well-known trapezoidal rule, widely used for simulation of electromagnetic transients. Furthermore, the proposed analytical method enables the development of a hybrid methodology, properly adapted to simulate transients as well as steady-state phenomena. The proposed model is completely developed in the time domain, without the use of inverse transforms and convolutions, which means that the proposed modeling is totally compatible with any other power electrical devices and nonlinear elements modeled in the time domain. Finally, a process using FIR digital filtering integrated to the modeling by state matrices eliminates all the spurious oscillations occurred from the line parameters discretization and truncation errors. In short, the proposed computational model presents an improved methodology carried out since the line electrical parameters modeling up to the simulation of electromagnetic transients of a few microseconds up to slow transient phenomena, close of the steady-state fundamental signal / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Waldemir Silva de Lima, Kamal A. Radi Ismail / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:05:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbosa_FranciscoAlexandrinodeALmeida_M.pdf: 1233169 bytes, checksum: 4eeda3bd1dc5b38405d99e8a4673fdaf (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Este trabalho apresenta uma metodologia executiva de Gerenciamento Estratégico de Energia, de forma sistematizada, utilizando ferramentas de gerenciamento estratégico de processos, método PDCA, conceito de just in time e administração e gestão de estoques; que permitirão o tratamento de dados e informações quantitativas e qualitativas a serem aplicadas, independentes e/ou integradamente, objetivando a eficiência energética dos sistemas. Visando compartilhar de forma irrestrita com a comunidade direta ou indiretamente envolvida no programa, o mesmo foi desenvolvido e aplicado no sistema produtor da Companhia de Água e Esgoto do Estado do Maranhão; Sistema produtor de Italuís, seguindo as etapas de sensibilização da comunidade, através de diversos mecanismos; execução de diagnósticos energéticos compartilhados; promoção de análises tarifaria pontual; promoção de estudos da viabilidade econômica da implementação das ações; avaliação do desempenho auferido e ações de realinhamento da metodologia adotada, de modo a garantir melhoria na qualidade da energia fornecida pelo concessionário, redução de despesas com energia, na produção e ainda, otimização do sistema elétrico reduzindo assim, a necessidade de novos investimentos na geração, transmissão e distribuição de energia elétrica, com conseqüente melhoria na preservação do meio ambiente. Embora não tendo sido possível a implantação dos recursos tecnológicos identificados, neste primeiro momento, as medidas de pura gestão, foram suficientes para promover um percentual de economia, da ordem de 20% (vinte por cento) sobre a média anual de consumo e faturamento de energia elétrica na produção do sistema / Abstract: This work, studies an executive methodology of Industrial Energy Management, in a systemized form, using strategical management tools of processes, method pdca, concept of ¨just in time¨ and administration and management of stock; that they will allow the data handling and quantitative and qualitative informations to be applied, independent and/or totality, objectifying systems' energy efficiency. Aiming to share unrestrictedly with the directly or indirectly involved community in the program, it was also developed and applied in the producing system of the ¨Compania de Água e Esgoto¨ of the State of the Maranhão; Italuís's producing system of Italuís, following the stages of sensitivity of the community, through several mechanisms; shared energy disgnostic execution; promotion of analyses would tariff prompt; promotion of studies over the economic viability of the actions implementation ; evaluation of the gained performance and action of realignment actions adopted methodology, in order to guarantee improvement of energy quality supplied through the concessionaire, reduction of expenditures with energy, in the production and still, optimization of the electrical system reducing thus, the necessity of new investments over the generation, transmission and distribution of electric energy, with consequent improvement on the environment preservation. Although the identified technological resources had not been possible , at this first moment, the measures of pure management, had been enough to promote a percentage of economy, of (twenty percent) over the annual average of consumption and invoicing of electric energy in the production of the system / Mestrado / Planejamento e Gestão Estrategica da Manufatura / Mestre Profissional em Engenharia Mecanica

Orientadores: Jose Pissolato Filho, Afonso Jose do Prado / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T11:17:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Campos_JoseCarlosdaCosta_D.pdf: 4388913 bytes, checksum: c565c846bae4e32b03dcef712a2494df (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: As matrizes de transformação reais e constantes são aplicadas como matrizes de transformação fase-modo características de um sistema simétrico com circuito trifásico duplo transposto e de duas linhas de transmissão paralelas transpostas com circuito trifásico duplo. Essas matrizes de transformação reais e constantes são baseadas na matriz de Clarke. Usando a combinação linear dos elementos da matriz de Clarke, as técnicas aplicadas para linhas trifásicas simples são ampliadas para sistemas com 6 e 12 condutores de fase. Para uma linha trifásica dupla transposta, as matrizes Z e Y são convertidas em matrizes diagonais no domínio dos modos. Considerando um caso não transposto de uma linha trifásica dupla, os resultados não são exatos e as análises de erros são realizadas mediante os autovalores. No caso de duas linhas trifásicas paralelas duplas e transpostas, a matriz de transformação exata com elementos reais e constantes não foi obtida ainda. Para esse caso, como sugestão para desenvolvimento futuro, a determinação da matriz de transformação modal real e constante provavelmente deverá ser baseada em uma única referência homopolar. Tal sugestão se deve ao fato de que, neste trabalho, a estrutura das matrizes de transformação utilizadas tem como base a aplicação do modo homopolar como única referência homopolar para todos condutores de fase do sistema estudado. / Abstract: Single real transformation matrices are applied as phase-mode transformation matrices of typical symmetrical systems with double three-phase and two parallel double three-phase transmission lines. These single real transformation matrices are achieved from eigenvector matrices of the mentioned systems and they are based on Clarke's matrix. Using linear combinations of the Clarke's matrix elements, the techniques applied to the single three-phase lines are extended to systems with 6 or 12 phase conductors. For transposed double three-phase lines, phase Z and Y matrices are changed into diagonal matrices in mode domain. Considering non-transposed cases of double three-phase lines, the results are not exact and the error analyses are performed using the eigenvalues. In case of two parallel double three-phase lines, the exact single real transformation matrix has not been obtained yet. Probably, for two parallel double three-phase lines, considering future development and searching for the exact single real transformation matrix, the analyses are based on a single homopolar reference. This suggestion is related to that in the all analyses carried out in this work, the homopolar mode is used as the only homopolar reference for all phase conductors of the studied system. / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Resumo: Este relatório contém as atividades de pesquisa desenvolvidas após a obtenção do título de Doutor, com vista à realização do concurso de livre-docência, constituindo, na essência, o texto sistematizado. Acompanha o texto sistematizado, as principais ferramentas que são usadas e citadas no texto

Orientador: Carlos Roberto Minussi / Banca: Anna Diva Plasencia Lotufo / Banca: Francisco Villarreal Alvarado / Banca: Walmir de Freitas Filho / Banca: Eduardo Nobuhiro Asada / Resumo: Neste trabalho propõe-se uma metodologia alternativa para o diagnóstico automático de faltas de curto-circuito em sistemas de distribuição de energia elétrica. Esta ferramenta, de auxílio à tomada de decisão, acelera os procedimentos para restabelecimento das condições normais de operação propiciando maior segurança, confiabilidade e lucratividade às concessionárias. O sistema de diagnóstico foi concebido integrando modernas técnicas de processamento de sinais e sistemas inteligentes. O processo contínuo de detecção de distúrbio é realizado através de análises estatística e direta multinível dos sinais de corrente no domínio wavelet. Na etapa de classificação de faltas de curto-circuito as principais características dos sinais de corrente e tensão (assinatura) são extraídas empregando a análise multirresolução e o conceito de energia. Estes índices comportamentais correspondem aos vetores de entrada de três conjuntos independentes de redes neurais artificiais da família ART (Adaptive Resonance Theory), ARTMAP Fuzzy, cujo treinamento dar-se-á de forma supervisionada. Esta arquitetura de rede executa o treinamento com alto desempenho computacional e apresenta duas características fundamentais para aplicação em modernos sistemas de energia elétrica, estabilidade e plasticidade, permitindo a inclusão do treinamento continuado, o que representa uma importante vantagem quando comparada às recentes metodologias. Os estímulos de entrada do primeiro conjunto de redes correspondem às características extraídas dos sinais de corrente, o segundo conjunto analisa as características relativas aos sinais de tensão e o terceiro conjunto tem como vetor de entrada os índices comportamentais referentes aos sinais de corrente e tensão. A teoria da evidência de Dempster-Shafer é empregada... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The present project proposes an alternative methodology for the automatic diagnosis of short- circuit fault in distribution systems. This support tool for decision making accelerates the restoration process providing greater security, reliability and profitability to electric power companies. The diagnostic system was designed through the combined use of modern signal processing techniques and intelligent systems. The continuous procedure for disturbance detection is performed based on direct and statistical multilevel analysis of the current signals in wavelet domain. In the classification step, the main features of the current and voltage signals (signature) are extracted using multi-resolution analysis and energy concept. These behavioral indexes correspond to the input vectors of three parallel sets of ART family neural network, Fuzzy ARTMAP, which is trained in a supervised manner. This architecture performs the training with high computing performance and presents two key characteristics for application in modern electric power systems, stability and plasticity, enabling the inclusion of continuous training, which represents an important advantage when compared with recent methodologies. The first and second network set evaluates the features extracted from current and voltage signals, respectively. The third set performs the diagnosis based on both behavioral indexes. The Dempster-Shafer theory is employed to integrate the evidence (outcomes) of the network sets, providing quantitative information about the diagnosis and its reliability. Finally, the faulted section is located using, a priori, voltage and current data measured at the substation. To demonstrate the performance of this method, an application is submitted considering a practical distribution feeder from a Brazilian electric utility, composed of... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

A Dissertação apresenta as principais mudanças verificadas no Setor Elétrico Brasileiro e os seus reflexos nas atividades de planejamento e estudos de mercado. Examina os desafios do mercado de energia para as distribuidoras de energia elétrica, advindos com o dinamismo comercial e as obrigações institucionais provenientes do novo contexto setorial. Evidencia que os estudos de mercado podem apoiar significativamente as distribuidoras, necessitando para tanto, efetuar mudanças estruturais e metodológicas. A utilização de modelos baseados em usos finais de energia e técnicas de cenários é a mais adequada. / After the restructuring of the Brazilian power sector during the 1990’s, a new set of rules and players (regulators, traders, etc.) was introduced. This situation resulted in significantly impacting the distribution companies in terms of market risks and commercial opportunities. Electric power market assessments that provide fundamental information to the system and tariff planning groups can also be used to support the distribution companies in analyzing various questions within the new rules that have been created. These questions include such items as: How much energy should be contracted in the future in the wholesale market? How much opportunity is available in offering commercial services to the customer? This work describes the main changes that have occurred due to the restructuring, such as: the privatization process, a wholesale market implementation, rules for energy trading, and planning and regulatory process. The main challenges for distribution companies as a result of these changes are identified, especially focusing on energy trading in retail and wholesale markets. The process of electric power market assessments is presented and describing the accepted methodology used for demand forecasting for distribution companies. Information required by distribution companies in order to deal with the market challenges are specified – e.g. energy trading, market risks and customer relationship. It is concluded there is a need to obtain detailed information about consumers and to develop market forecast for specific time frame. It must take into consideration all the issues around the retail market – the study needs to analyze the basic factors that impact customer consumption. In order to improve the electric market assessment, it has been useful to apply specific models. After reviewing the existing tools for electric power market assessments (analysis and forecast), it has been found that the models that combined methods of end use analysis with scenario analysis are most effective. In this way, the distribution companies needs are met and the process also results in better market data for planning and regulatory agencies.

Orientador: Prof. Dr. Edmarcio Antonio Belati / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2014.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-03-01Bitstream added on 2014-06-13T19:20:46Z : No. of bitstreams: 1 halmeman_mcr_dr_botfca.pdf: 760209 bytes, checksum: 510075c6d575c0ea80dcb0d121f17318 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar, com expansão de produção acelerada nos últimos anos, movida principalmente, pela elevação do consumo doméstico de etanol e açúcar. O estado de São Paulo concentra a maior quantidade de canaviais do país. O setor sucroalcooleiro produz energia térmica e elétrica suficientes para seus processos de produção e excedentes de energia elétrica que podem ser comercializados. Por esse motivo é necessário estabelecer indicadores energéticos capazes de verificar quais usinas possuem processos eficientes na geração e no consumo de energia elétrica. Desse modo, o objetivo do trabalho foi estabelecer índices de eficiência e racionalidade com base na geração, consumo de energia elétrica, produção de etanol e quantidade de cana-de-açúcar processada para três usinas do setor sucroalcooleiro, utilizando-se análises estatísticas e lógica fuzzy. A aplicação da análise estatística e lógica fuzzy, baseando-se no Fator de Potência (FP) e no Fator de Carga (FC) indicaram a eficiência e racionalidade na forma de utilização da energia elétrica. As três usinas analisadas possuem grande potencial de produção e exportação de açúcar e etanol e estão localizadas na região Centro-Oeste do estado de São Paulo. Os dados coletados na safra 2008/2009 permitiram a avaliação da utilização da energia elétrica em cinco setores de cada usina e estabelecer parâmetros para avaliar o desempenho energético, de forma a classificar sua situação de acordo com as variáveis linguísticas: “Muito Ruim”, “Ruim”, “Médio”, “Bom” e “Muito Bom”, conforme um sistema de controle baseado na lógica fuzzy. A classificação mostrou que a usina USA teve desempenho satisfatório para os setores... / Brazil is the largest producer of sugar cane in the world, with expansion of production accelerated in recent years, driven mainly by rising domestic consumption of ethanol and sugar. The state of São Paulo has the largest amount of sugar plantations in the country. The alcohol sector produces sufficient thermal and electrical energy for its processes of production and exceeding electricity that can be commercialized. For this reason is necessary to establish energy indicators, it show if the plants have efficient processes in the generation and power consumption. Thus, the objective was establish indices of efficiency and rationality based on generation, power consumption, ethanol production and quantity of sugar cane processed for three plants of this sector, using statistical and fuzzy logic. The application of statistical analysis and fuzzy logic, based on Power Factor (PF) and Load Factor (CF) showed the efficiency and rationality in the form of electrical energy is used. The plants analyzed have great potential for production and export of sugar and ethanol, they are in the Midwestern, state of São Paulo. The data collected in the season 2008/2009 allowed the evaluation of the use of electricity in five sectors of each plant and establishing criteria for assessing the energy performance in order to classify their situationaccording to the linguistic variables: Very Poor Bad, Medium, Good and Very Good as a control system based on fuzzy logic. Classification showed that the plant called USA had a satisfactory performance for the areas of reception and extract the juice. The USB power plant was more efficient and rational for the sectors of boiler and distilleries. The plant USC for the juice extraction industry, expressed an excellent performance (high rating), but the same sector at the... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Odivaldo José Seraphim / Coorientador: Celso E. Lins de Oliveira / Banca: Luiz Antonio Rossi / Banca: José Angelo Cagnon / Banca: Luis Roberto Almeida Gabriel Filho / Banca: Luiz Antonio Perea / Resumo: O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar, com expansão de produção acelerada nos últimos anos, movida principalmente, pela elevação do consumo doméstico de etanol e açúcar. O estado de São Paulo concentra a maior quantidade de canaviais do país. O setor sucroalcooleiro produz energia térmica e elétrica suficientes para seus processos de produção e excedentes de energia elétrica que podem ser comercializados. Por esse motivo é necessário estabelecer indicadores energéticos capazes de verificar quais usinas possuem processos eficientes na geração e no consumo de energia elétrica. Desse modo, o objetivo do trabalho foi estabelecer índices de eficiência e racionalidade com base na geração, consumo de energia elétrica, produção de etanol e quantidade de cana-de-açúcar processada para três usinas do setor sucroalcooleiro, utilizando-se análises estatísticas e lógica fuzzy. A aplicação da análise estatística e lógica fuzzy, baseando-se no Fator de Potência (FP) e no Fator de Carga (FC) indicaram a eficiência e racionalidade na forma de utilização da energia elétrica. As três usinas analisadas possuem grande potencial de produção e exportação de açúcar e etanol e estão localizadas na região Centro-Oeste do estado de São Paulo. Os dados coletados na safra 2008/2009 permitiram a avaliação da utilização da energia elétrica em cinco setores de cada usina e estabelecer parâmetros para avaliar o desempenho energético, de forma a classificar sua situação de acordo com as variáveis linguísticas: "Muito Ruim", "Ruim", "Médio", "Bom" e "Muito Bom", conforme um sistema de controle baseado na lógica fuzzy. A classificação mostrou que a usina USA teve desempenho satisfatório para os setores... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Brazil is the largest producer of sugar cane in the world, with expansion of production accelerated in recent years, driven mainly by rising domestic consumption of ethanol and sugar. The state of São Paulo has the largest amount of sugar plantations in the country. The alcohol sector produces sufficient thermal and electrical energy for its processes of production and exceeding electricity that can be commercialized. For this reason is necessary to establish energy indicators, it show if the plants have efficient processes in the generation and power consumption. Thus, the objective was establish indices of efficiency and rationality based on generation, power consumption, ethanol production and quantity of sugar cane processed for three plants of this sector, using statistical and fuzzy logic. The application of statistical analysis and fuzzy logic, based on Power Factor (PF) and Load Factor (CF) showed the efficiency and rationality in the form of electrical energy is used. The plants analyzed have great potential for production and export of sugar and ethanol, they are in the Midwestern, state of São Paulo. The data collected in the season 2008/2009 allowed the evaluation of the use of electricity in five sectors of each plant and establishing criteria for assessing the energy performance in order to classify their situationaccording to the linguistic variables: "Very Poor" "Bad," "Medium," "Good" and "Very Good" as a control system based on fuzzy logic. Classification showed that the plant called USA had a satisfactory performance for the areas of reception and extract the juice. The USB power plant was more efficient and rational for the sectors of boiler and distilleries. The plant USC for the juice extraction industry, expressed an excellent performance (high rating), but the same sector at the... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

A Dissertação apresenta as principais mudanças verificadas no Setor Elétrico Brasileiro e os seus reflexos nas atividades de planejamento e estudos de mercado. Examina os desafios do mercado de energia para as distribuidoras de energia elétrica, advindos com o dinamismo comercial e as obrigações institucionais provenientes do novo contexto setorial. Evidencia que os estudos de mercado podem apoiar significativamente as distribuidoras, necessitando para tanto, efetuar mudanças estruturais e metodológicas. A utilização de modelos baseados em usos finais de energia e técnicas de cenários é a mais adequada. / After the restructuring of the Brazilian power sector during the 1990’s, a new set of rules and players (regulators, traders, etc.) was introduced. This situation resulted in significantly impacting the distribution companies in terms of market risks and commercial opportunities. Electric power market assessments that provide fundamental information to the system and tariff planning groups can also be used to support the distribution companies in analyzing various questions within the new rules that have been created. These questions include such items as: How much energy should be contracted in the future in the wholesale market? How much opportunity is available in offering commercial services to the customer? This work describes the main changes that have occurred due to the restructuring, such as: the privatization process, a wholesale market implementation, rules for energy trading, and planning and regulatory process. The main challenges for distribution companies as a result of these changes are identified, especially focusing on energy trading in retail and wholesale markets. The process of electric power market assessments is presented and describing the accepted methodology used for demand forecasting for distribution companies. Information required by distribution companies in order to deal with the market challenges are specified – e.g. energy trading, market risks and customer relationship. It is concluded there is a need to obtain detailed information about consumers and to develop market forecast for specific time frame. It must take into consideration all the issues around the retail market – the study needs to analyze the basic factors that impact customer consumption. In order to improve the electric market assessment, it has been useful to apply specific models. After reviewing the existing tools for electric power market assessments (analysis and forecast), it has been found that the models that combined methods of end use analysis with scenario analysis are most effective. In this way, the distribution companies needs are met and the process also results in better market data for planning and regulatory agencies.