Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-01-26T12:53:59Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseDesempenhoSistema.pdf: 9817105 bytes, checksum: dfd9f24447a4c8b7afd82b8272634af7 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-01-26T13:12:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseDesempenhoSistema.pdf: 9817105 bytes, checksum: dfd9f24447a4c8b7afd82b8272634af7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-26T13:12:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseDesempenhoSistema.pdf: 9817105 bytes, checksum: dfd9f24447a4c8b7afd82b8272634af7 (MD5) Previous issue date: 2015-02-23 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O presente trabalho apresenta a análise da operação de um sistema fotovoltaico domiciliar de 180 Wp projetado para atendimento de pequenas demandas. O sistema em questão está instalado na área de testes do laboratório do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas (GEDAE), com o propósito de simular seu funcionamento como provedor de energia elétrica para uma residência ribeirinha típica da Região Amazônica. Para este fim, foi simulada a alimentação de cargas que são utilizadas frequentemente nessas residências (TV e lâmpadas) em horários pré-definidos. No trabalho, além da descrição dos componentes do sistema, são expostos também os mecanismos empregados na monitoração de seu funcionamento, bem como a análise de dados obtidos acerca do comportamento do sistema operando com diferentes tecnologias de inversores de tensão (formas de onda de saída senoidal, quadrada e quadrada modificada), controladores de carga e baterias de descarga profunda (OPzV). / This work presents the operational analysis of the operation of a 180 Wp solar home system designed to supply small loads. The solar home system is installed at the laboratory testing area of the “Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas” (GEDAE), in order to simulate its operation as electricity supply for a typical riparian residence of the Amazon. For this, it was simulated the use of loads that are frequently used in these homes (TV and lamps) at predefined times. Besides the description of the system components, the mechanisms for monitor its operation and to analyze the data obtained about the behavior of the system operating with different technologies of inverters (sine, square and modified square output waveforms), charge controllers and deep cycle batteries are also presented.

BITTENCOURT, Eugênio Braúna. Avaliação do processo de implementação do programa luz para todos no Estado do Ceará. 2010. 147f. – Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Ceará, Programa de Pós-graduação em Avaliação de Políticas Públicas, Fortaleza (CE), 2010. / Submitted by Márcia Araújo (marcia_m_bezerra@yahoo.com.br) on 2013-09-30T12:06:23Z No. of bitstreams: 1 2010-DIS-EBBITTENCOURT.pdf: 2087389 bytes, checksum: 925b72f5f3c892ff8cdac624fc28156c (MD5) / Approved for entry into archive by Márcia Araújo(marcia_m_bezerra@yahoo.com.br) on 2013-09-30T16:52:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010-DIS-EBBITTENCOURT.pdf: 2087389 bytes, checksum: 925b72f5f3c892ff8cdac624fc28156c (MD5) / Made available in DSpace on 2013-09-30T16:52:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010-DIS-EBBITTENCOURT.pdf: 2087389 bytes, checksum: 925b72f5f3c892ff8cdac624fc28156c (MD5) Previous issue date: 2010 / The universalization of public electrical power service has becoming one of the most important challenges for nations attempting to reach the economic and social development. In recent years, many emerging countries are developing programs to provide its societies with broad access and use of these services. In the years 2002 and 2003, Brazil established important legal milestones in this direction, guiding the setting of objectives and timeframes for the attendance of its entire population. The creation of the rural electrification program called "Luz para Todos" was one of those milestones, and its national coverage transformed it in one of the biggest social programs already developed in that area. This research has evaluated the process of implementing the program in the state of Ceará, Brazil, from 2004 to 2008, gathering information about its origin, setting goals, regulations, planned operating structure, criteria for selection and execution of works, among others. The methodology used in the evaluation of the process focused on the criterion of effectiveness of actions and program planning, having been used largely from documental research related to the themes of the universalization of the electrical power, development, Luz para Todos program, and evaluation of public policies. In the evaluation process were established three dimensions of evaluation, corresponding to aspects of organization and operation of the program to reach goals and quality procedures. To each dimension were associated indicators in the form of relative frequency and concepts, whose purpose was to provide a quantitative and qualitative approach of the implementation. The main objective contained in the methodology here applied was to determine the degree of achievement of goals, and performance in the employment of the tools to the execution of the program. The paper concludes that the program "Luz para Todos" in Ceará, despite the great effort expended, achieved only part of their objectives, represented by the achievement of quantitative targets of households served, but was not successful in carrying out specific actions aimed at making the use of electricity a channel of social and economic development of communities, and contribute to poverty reduction and increase in family income. The plan provided for integrating development activities that would fulfill this purpose, was never developed satisfactorily in the state of Ceará. This paper also concludes by suggesting new issues that may accomplish such research, while suggesting to the public policymakers actions designed to maximize the use of the infrastructure of electricity now available, taking up integrated actions under previous planning. / A universalização dos serviços públicos de energia elétrica tem se constituído em um dos mais importantes desafios para os países que almejam o desenvolvimento econômico e social. Nos últimos anos, vários países emergentes vêm implementando programas voltados para prover suas populações com amplo acesso e uso desses serviços. Nos anos 2002 e 2003 o Brasil estabeleceu importantes marcos legais nessa direção, que orientaram a definição de metas e horizontes temporais para o atendimento a toda a sua população. A criação do programa de eletrificação rural denominado Programa Nacional de Universalização do Acesso e Uso da Energia Elétrica – Luz para Todos é um desses marcos, e sua abrangência geográfica o transformou num dos maiores programas sociais já desenvolvidos nessa área. A presente pesquisa avalia o processo de implementação do Luz para Todos no Estado do Ceará, Brasil, no período de 2004 a 2008, reunindo informações sobre sua origem, elenco de metas, regulamentos, estrutura operacional, critérios de seleção e execução de obras, entre outras. A metodologia empregada na avaliação do processo enfocou o critério de eficácia das ações e do planejamento do programa, tendo-se utilizado em grande parte de pesquisa documental relacionada aos temas da universalização de energia elétrica, desenvolvimento, programa Luz para Todos e avaliação de políticas públicas. No processo avaliativo foram estabelecidas três dimensões de avaliação, correspondentes aos aspectos da organização e operação do programa, ao cumprimento de metas, e à qualidade dos procedimentos. A cada dimensão foram associados indicadores na forma de frequência relativa e conceitos, cuja finalidade foi proporcionar uma abordagem quantitativa e qualitativa da implementação. O objetivo principal contido na metodologia aplicada consistiu em determinar-se o grau de alcance das metas, e o desempenho no emprego dos instrumentos previstos para a execução do programa. Conclui que, apesar do grande esforço despendido, o Programa Luz para Todos no Ceará alcançou apenas uma parte dos seus objetivos, correspondente ao atingimento das metas quantitativas de domicílios atendidos, sem, no entanto, lograr êxito na realização de ações específicas destinadas a tornar o uso da energia elétrica um vetor de desenvolvimento social e econômico, o que contribuiria para a redução da pobreza e aumento da renda familiar. O plano previsto para integrar ações de desenvolvimento, que cumpriria essa finalidade, não chegou a ser desenvolvido satisfatoriamente no Estado. O estudo finaliza propondo novos temas que possam dar prosseguimento a esta pesquisa, ao tempo em que sugere, aos formuladores de políticas públicas, ações destinadas a potencializar o uso da infraestrutura de eletricidade agora disponível, retomando as ações integradas previstas no planejamento anterior.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 1993-10-28Bitstream added on 2014-06-13T20:44:47Z : No. of bitstreams: 1 delorenzo_hc_dr_rcla.pdf: 687547 bytes, checksum: 6c5b403df3b3af64ce1031a2ef07a274 (MD5)

Este documento mostra uma interpretação do comportamento do consumo de energia elétrica baseada nos dados numéricos que foram coletados com o uso de contadores de Ah em 38 instalações fotovoltaicas domiciliares. A pesquisa envolveu igual número de famílias de 10 comunidades rurais com diferentes características sócioculturais localizadas nos Estados de São Paulo, Pernambuco e Amazonas, no Brasil, e adicionalmente na região Puno, no Peru. Também se discute diversas questões acerca do consumo de energia elétrica em sistemas fotovoltaicos domiciliares e sua relação com o desenvolvimento socioeconômico. O objetivo principal é propor um procedimento para dimensionar esses sistemas que inclua os múltiplos fatores que foram identificados e que exercem forte influência no comportamento do consumo. Estes foram denominados fatores técnicos, gerenciais, psicológicos, geográficos, demográficos, socioculturais e econômicos. O procedimento proposto leva em conta a constatação resultante da análise estatística dos dados por meio da qual a função de distribuição Gama é a que melhor caracteriza o comportamento desse consumo. Em sua essência, esta função indica que “muitas pessoas consomem pouco e poucas pessoas consomem muito”. / This document shows an interpretation of the behavior of the electric energy consumption based on the numerical data collected with the use of Ah meter in 38 solar home systems. The research involved an equal number of families of 10 rural communities with different sociocultural characteristics located in the Brazilian States of São Paulo, Pernambuco and Amazonas, and additionally in the Puno region, in Peru. It also raises several points concerning the electric energy consumption in SHS´s and its relationship with the socioeconomic development. The main objective is to suggest a procedure for the sizing of SHS´s that includes the several factors that were identified and that exert strong influence in the behavior of the consumption. These were called technical, administrative, psychological, geographical, demographical, sociocultural and economic factors. This procedure takes into account the evidence resultant of the statistic analysis of the data by means of which the Gamma distribution function is the one which better characterizes the behavior of this consumption. Essentially, this function indicates that “many people consume little and few people consume much”.

Os sistemas convectivos da região Amazônica possuem características microfísicas peculiares, que variam de um caráter convectivo marítimo (estação chuvosa) a continental (estação de transição seca-chuvosa). Essas características modulam a eletrificação desses sistemas, porém ainda não se sabe quais são os processos dominantes que intensificam o número de descargas elétricas de uma estação para outra: efeito dos aerossóis, termodinâmico, grande-escala ou topografia? Para responder à essa pergunta, o objetivo deste trabalho foi identificar e quantificar a importância de cada um desses efeitos na eletrificação dos sistemas convectivos da Amazônia. A metodologia foi baseada em análises de dados observacionais do experimento de campo DRYTOWET e em um modelo numérico com parametrizações de transferências de cargas e descargas elétricas. A análise do ciclo anual das descargas elétricas do tipo nuvem-solo (CGs) mostrou que a atividade elétrica dos sistemas precipitantes da região sudoeste da Amazônia aumenta durante a transição da estação seca para a estação chuvosa (Agosto a Setembro), associada aos sistemas convectivos com maior desenvolvimento vertical que acontecem nesse período. Com o estabelecimento da estação chuvosa (Novembro a Março), o número de CGs diminui porém a atividade elétrica ainda se mantêm. A porcentagem desses totais de CGs que tinham polaridade positiva (+CGs) tem média de 12% durante todo o ano, aumentando drasticamente para até 25% em Setembro, durante a transição entre as estações secas e chuvosa. Esse aumento da %+CGs ocorreu simultaneamente ao aumento da poluição atmosférica provocada pela queima de biomassa das pastagens realizada pelos fazendeiros locais, que as preparam para a agricultura e pecuária durante o início das primeiras chuvas. Por outro lado, o aumento da %+CGs das tempestades também ocorreu preferencialmente sobre a área de pastagem do estado de Rondônia. Através da análise de dados de radar dos sistemas precipitantes que ocorreram durante o experimento DRYTOWET, foi constatado que as tempestades positivas (tempestades que produzem mais de 50% de +CGs em 50% de seu tempo de vida) se formaram em ambientes mais secos e com alturas do nível de convecção por levantamento (NCL, altura da base da nuvem) maiores do que as demais tempestades (tempestades negativas), durante todo o experimento mas com maiores diferenças durante o final da estação seca (Setembro-Outubro). Com altura da base da nuvem mais elevada, a espessura da camada quente (ECQ - base da nuvem até a isoterma de 0oC) diminui, aumentando assim a velocidade das correntes ascendentes através de um melhor processamento da energia potencial disponível para convecção (CAPE) devido a um menor entranhamento. O aumento da velocidade das correntes ascendentes dentro da nuvem resulta em tempestades mais profundas e mais intensas. O efeito do aumento do NCL é uma característica das regiões com vegetação de pastagem, onde a razão entre o calor sensível e latente na superfície é maior do que as áreas florestadas, aumentando a altura da camada limite planetária. As diferenças de concentração total e distribuição de tamanho dos aerossóis devido ao aumento da poluição durante a transição entre as estações seca e chuvosa não foram conclusivas quanto a um possível efeito na distribuição de hidrometeoros das tempestade positivas e negativas, uma vez que o ciclo diurno da concentração dos aerossóis acompanha o ciclo diurno da camada limite planetária, que também regula o efeito da ECQ. Simulações numéricas com um modelo 1D de nuvem, acoplado à parametrizações de transferências de cargas elétricas entre hidrometeoros e raios, mostraram que a estrutura termodinâmica da atmosfera foi a maior responsável pela eletrificação das tempestades simuladas, aumentando a velocidade das correntes ascendentes. O efeito do aumento do número de aerossóis, que inibe da fase quente da nuvem e conseqüentemente fortalece a da fase fria da nuvem fornecendo mais vapor e gotículas de nuvem para essa região, provocou a diminuição da quantidade de granizo nas tempestades simuladas e o aumento de partículas agregadas menores, como os flocos de neve e graupel, diminuindo a freqüência de raios. / Amazonian convective systems have unique microphysical characteristics, varying from a maritime convective behavior (rainy season) to a continental behavior (wet-dry transition season). These characteristics modulate the electrification of these systems, however it is still not well understood which are the dominant processes that intensify the frequency of lightning from one season to another: aerosol effect, thermodynamics, large-scale variability, landscape or topography? To answer this question, the objective of this study was to identify and quantify the importance of each one of these effects on the electrification of convective systems over the Amazon. The methodology was based on the analysis of observational data from the field experiment DRYTOWET and a numerical model with charge transfer parameterizations and lightning discharges. The cloud-to-ground (CG) lightning discharges annual cycle presented that the electrical activity of the southwestern Amazonian precipitating systems increased during the transition between the dry and wet seasons (August to September), in association with the convective systems deepening. With the establishment of the wet season (November to March), the number of CGs decreased but the electrical activity continued. The mean annual percentage of cloud-to-ground lightning of positive polarity (+CGs) was 12%, increasing drastically to 25% in September during the transition between the dry and wet seasons. This percentage of +CGs raise happened simultaneously with the increase in the atmospheric pollution due to the pasture biomass burning, held by local farmers to prepare the soil for agriculture and livestock during the begging of first rains. On the other hand, the increase in %+CGs also occurred preferentially over pasture areas of Rondonia state. Through the analysis of radar precipitating systems that occurred during the field campaign DRYTOWET, it was noted that positive thunderstorms (storms that produced more than 50% of +CGs over 50% of their life time) were initiated in drier and higher lift condensation levels (cloud base height) environments than other storms (negative thunderstorms) during all the field experiment, especially in the end of the dry season (September-October). A higher cloud base height is associated with a shallower warm cloud depth (cloud base height to the 0oC isotherm) and consequently less entrainment, increasing the updrafts due to a more efficient processing of the convective available potential energy (CAPE). This increase in updrafts inside the clouds results in deeper and stronger thunderstorms. The higher cloud base heights is a characteristic from pasture regions, where the ratio between sensible and latent heats at surface is greater than forested areas, which increases the top of the planetary boundary layer. The differences in the aerosol total concentration and size distribution, due to the increase in the atmospheric pollution during the transition between the dry and wet seasons, were inconclusive in a possible aerosol effect in the strength of positive and negative thunderstorms, once the aerosol concentration diurnal cycle follows the cycle of the planetary boundary layer, that also regulates the warm cloud depth effect. Numerical simulation of an 1D cloud model, coupled with charge transfer between the hydrometeors, showed that the thermodynamic structure was the main responsible feature for cloud electrification, increasing the updraft velocities. The pollution effect was masked in simulations, which inhibit the warm precipitation and consequently strength the the mixed and cold regions of the cloud, was responsible for an increase in the number of smaller aggregated particles, like snow flakes and graupel, decreasing the electrification and lightning frequency.

Este trabalho trata de um estudo teórico sobre o MMPI. Inicialmente, apre-sentamos um levantamento bibliográfico sobre o MMPI evidenciando os seus aspectos construtivos, seu funcionamento, suas características operacionais e suas possíveis aplicações. Em seguida, elaboramos um modelo físico fundamentado nas teorias do Motor de Indução Duplamente Alimentado (MIDA) e do Motor de Histerese (MH), o qual agrega as principais características operacionais do MMPI e reproduz o processo dinâmico de inscrição de pólos na periferia do rotor. A partir deste modelo físico propomos um modelo matemático, baseado na teoria dos circuitos magneticamente acoplados, constituído pelo equacionamento do MIDA, do MH e das fontes de alimentação do estator e do rotor. Deduzimos teoricamente todos os parâmetros necessários para a simulação computacional. Executamos a sua simulação computacional no software Matlab/SimulinkTM, cujos resultados ilustram o comportamento dinâmico das suas tensões, correntes, fluxos e mecânica. Comparando-se os resultados obtidos na simulação computacional com testes laboratoriais executados pelo CE-PEL, concluímos que o modelo matemático proposto e os parâmetros deduzidos podem ser considerados validados. Finalizando, sugerimos um motor monofásico de pólos lisos a imãs permanentes como uma alternativa mais simples do ponto de vista construtivo, porém com características operacionais semelhantes às do MMPI. / This work deals with a theoretical study on Written-PoleTM single-phase motor. Initially, we present the results from the bibliographical research on the Written-PoleTM motor, evidencing its constructional features, operation process, operational characteristics and some possible applications. Afterwards, we elaborate a physical model based in the theories of the doubly fed induction motor and the hysteresis motor, which incorporates the operational characteristic of Written-PoleTM motor and reproduces the written-pole dynamic process. Starting from this physical model we propose a mathematical model, based on the theory of the magnetically coupled circuits, constituted by the set of differential equations deduced from the doubly fed induction motor, the hysteresis motor and the stator and rotor voltage sources. We deduced theoretically all the computational simulation necessary parameters. We perform its computational simulation in the software Matlab/SimulinkTM, whose results illustrate the dynamic behavior of its voltages, currents, fluxes, torques and speed. Comparing the results obtained from the computational simulation with the CEPEL\'s test results, we concluded that the proposed mathematical model and the deduced parameters can be considered validated. Finally, we suggest a permanent-magnet smooth-pole single-phase motor as an alternative to Written-PoleTM motor. This alternative, even being simpler from the constructional point-of-view, presents operational characteristics similar to the Written-PoleTM single-phase motor.

Sistemas de transmissão de energia elétrica em corrente contínua e alta tensão baseados em tecnologia de conversores a fonte de tensão (VSC-HVDC), ao contrário de linhas de transmissão em corrente alternada, operam como elementos de controle de variáveis elétricas, podendo ser úteis na estabilidade do sistema de potência. Mas apesar desta vantagem, sistemas VSC-HVDC possuem limitações no desempenho estável, o que enseja o desenvolvimento de uma metodologia para mapeamento de suas zonas de operação estável e possíveis regiões de instabilidade. Inicialmente estudou-se os detalhes da tecnologia VSC-HVDC tais como o funcionamento da eletrônica de potência e estratégias de controle utilizadas. Em seguida, investigou-se os modelos de geradores síncronos para interconexão com o lado CA das estações conversoras do VSC-HVDC. E, finalmente, aplicou-se a tecnologia VSC-HVDC sobre um modelo de sistema de potência com uma estação conversora localizada em um porto offshore e uma outra no continente, próxima à rede de alta tensão em corrente alternada. Simulações e análise deste sistema foram executadas considerando várias condições operacionais. O gráfico de potência gerada e consumida, obtido pela aplicação da metodologia, apresenta grande potencial de uso prático como por exemplo sua implementação na interface homem-máquina da estação de operação do porto offshore, provendo informação em tempo real de alto nível ao operador do sistema elétrico do porto offshore e consequentemente aumentando sua consciência situacional quanto a proximidade dos limites de instabilidade. / High voltage direct current power transmission systems based on voltage source converters (VSC-HVDC), as opposed to alternating current ones, operates as elements of control of electrical variables, being useful for stability of power system. Besides this advantage, VSC-HVDC systems have limitations in stable performance, which instigates the development of a methodology for mapping its operational zones of stability and possible regions of instability. The author initially studied the details of the VSC-HVDC technology such as the power electronic principles and the control strategies used on this research. Subsequently, the author investigated synchronous generator models for interconnection on the AC side of the VSC-HVDC converter stations. Finally, the author applied the VSC-HVDC technology on a model of power system with two converter stations, one located on an offshore port and the other on the shore, next to an alternating current high voltage power grid. Simulations and analysis of this system were carried out considering various operational conditions. The graphic of generated and consumed power on offshore port, obtained by the application of the methodology for mapping operational zones, presents a great potential of being implemented in the man-machine interface of an operation workstation, thus providing high level online information for the operator of the offshore port electrical system and consequently improving its situational awareness of the proximity to instability limits.

Sistemas de transmissão de energia elétrica em corrente contínua e alta tensão baseados em tecnologia de conversores a fonte de tensão (VSC-HVDC), ao contrário de linhas de transmissão em corrente alternada, operam como elementos de controle de variáveis elétricas, podendo ser úteis na estabilidade do sistema de potência. Mas apesar desta vantagem, sistemas VSC-HVDC possuem limitações no desempenho estável, o que enseja o desenvolvimento de uma metodologia para mapeamento de suas zonas de operação estável e possíveis regiões de instabilidade. Inicialmente estudou-se os detalhes da tecnologia VSC-HVDC tais como o funcionamento da eletrônica de potência e estratégias de controle utilizadas. Em seguida, investigou-se os modelos de geradores síncronos para interconexão com o lado CA das estações conversoras do VSC-HVDC. E, finalmente, aplicou-se a tecnologia VSC-HVDC sobre um modelo de sistema de potência com uma estação conversora localizada em um porto offshore e uma outra no continente, próxima à rede de alta tensão em corrente alternada. Simulações e análise deste sistema foram executadas considerando várias condições operacionais. O gráfico de potência gerada e consumida, obtido pela aplicação da metodologia, apresenta grande potencial de uso prático como por exemplo sua implementação na interface homem-máquina da estação de operação do porto offshore, provendo informação em tempo real de alto nível ao operador do sistema elétrico do porto offshore e consequentemente aumentando sua consciência situacional quanto a proximidade dos limites de instabilidade. / High voltage direct current power transmission systems based on voltage source converters (VSC-HVDC), as opposed to alternating current ones, operates as elements of control of electrical variables, being useful for stability of power system. Besides this advantage, VSC-HVDC systems have limitations in stable performance, which instigates the development of a methodology for mapping its operational zones of stability and possible regions of instability. The author initially studied the details of the VSC-HVDC technology such as the power electronic principles and the control strategies used on this research. Subsequently, the author investigated synchronous generator models for interconnection on the AC side of the VSC-HVDC converter stations. Finally, the author applied the VSC-HVDC technology on a model of power system with two converter stations, one located on an offshore port and the other on the shore, next to an alternating current high voltage power grid. Simulations and analysis of this system were carried out considering various operational conditions. The graphic of generated and consumed power on offshore port, obtained by the application of the methodology for mapping operational zones, presents a great potential of being implemented in the man-machine interface of an operation workstation, thus providing high level online information for the operator of the offshore port electrical system and consequently improving its situational awareness of the proximity to instability limits.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This dissertation aims to build a set of tools based on mathematical models to assist a rural electrification cooperative in taking strategic decisions on investing in electrical generation in face of erratic and non-periodic future scenarios. Time series analysis using the Box-Jenkins methods for forecasting was employed to construct the models to predict future energy consumption. Qualitative analysis of future scenarios using Kohler method, that is suited to regional applications, was used. An heuristic approach with hierarchical levels was employed to define the parameters of a mathematical model for the application of integer linear programming at a lower level. This mathematical program was used to optimize the location of photovoltaic solar power plants within a transformer substation area and its branches to minimize disbursements in assets investments, and operations and maintenance costs. The model was tested in a cooperative with six substations, 572 branches, 7,574 cooperative members and a 2,737 km length network. In results obtained was SARIMA models (1,1,1) x (0,1,1) 12. In total, obtained an increase of 1.292 kW for the six substations in the next five years, representing a disbursement R$ 17,170,000.00 if the cooperative to chooses to build a photovoltaic solar power plant to meet this increase of consumption. / A presente dissertação tem por objetivo o desenvolvimento de um modelo de previsão pautando-se em um conjunto de ferramentas com base em modelos matemáticos que auxilie uma cooperativa de eletrificação rural na tomada de decisões estratégicas de investimentos em geração frente a cenários aperiódicos futuros. Como metodologia foi utilizada a análise de séries temporais com métodos de Box-Jenkins para a construção de modelos que foram utilizados na previsão de consumo energético. Análise qualitativa de cenários futuros utilizando a metodologia de Kohler adequada a aplicações regionalizadas. Utilizou-se uma abordagem heurística e em níveis hierárquicos para definição dos parâmetros de um modelo matemático, para aplicação de programação linear inteira. A programação matemática foi usada num nível hierárquico inferior para otimizar a localização de usinas geradoras de energia elétrica por painéis fotovoltaicos em áreas de subestações e ramais visando minimizar desembolsos em geração, manutenção distribuição e operação. O modelo foi testado numa cooperativa com seis subestações, 572 ramais, cerca de 7.574 cooperados e com uma extensão em redes de 2.737 km. Como resultados foram obtidos modelos SARIMA (1,1,1) x (0,1,1) 12. No total foram previstos um aumento de 1.292 kW para as seis subestações nos próximos cinco anos, o que representa um desembolso R$ 17.170.000,00 caso a cooperativa opte na construção de uma usina solar fotovoltaica para suprir este aumento de consumo.

Este trabalho trata de um estudo teórico sobre o MMPI. Inicialmente, apre-sentamos um levantamento bibliográfico sobre o MMPI evidenciando os seus aspectos construtivos, seu funcionamento, suas características operacionais e suas possíveis aplicações. Em seguida, elaboramos um modelo físico fundamentado nas teorias do Motor de Indução Duplamente Alimentado (MIDA) e do Motor de Histerese (MH), o qual agrega as principais características operacionais do MMPI e reproduz o processo dinâmico de inscrição de pólos na periferia do rotor. A partir deste modelo físico propomos um modelo matemático, baseado na teoria dos circuitos magneticamente acoplados, constituído pelo equacionamento do MIDA, do MH e das fontes de alimentação do estator e do rotor. Deduzimos teoricamente todos os parâmetros necessários para a simulação computacional. Executamos a sua simulação computacional no software Matlab/SimulinkTM, cujos resultados ilustram o comportamento dinâmico das suas tensões, correntes, fluxos e mecânica. Comparando-se os resultados obtidos na simulação computacional com testes laboratoriais executados pelo CE-PEL, concluímos que o modelo matemático proposto e os parâmetros deduzidos podem ser considerados validados. Finalizando, sugerimos um motor monofásico de pólos lisos a imãs permanentes como uma alternativa mais simples do ponto de vista construtivo, porém com características operacionais semelhantes às do MMPI. / This work deals with a theoretical study on Written-PoleTM single-phase motor. Initially, we present the results from the bibliographical research on the Written-PoleTM motor, evidencing its constructional features, operation process, operational characteristics and some possible applications. Afterwards, we elaborate a physical model based in the theories of the doubly fed induction motor and the hysteresis motor, which incorporates the operational characteristic of Written-PoleTM motor and reproduces the written-pole dynamic process. Starting from this physical model we propose a mathematical model, based on the theory of the magnetically coupled circuits, constituted by the set of differential equations deduced from the doubly fed induction motor, the hysteresis motor and the stator and rotor voltage sources. We deduced theoretically all the computational simulation necessary parameters. We perform its computational simulation in the software Matlab/SimulinkTM, whose results illustrate the dynamic behavior of its voltages, currents, fluxes, torques and speed. Comparing the results obtained from the computational simulation with the CEPEL\'s test results, we concluded that the proposed mathematical model and the deduced parameters can be considered validated. Finally, we suggest a permanent-magnet smooth-pole single-phase motor as an alternative to Written-PoleTM motor. This alternative, even being simpler from the constructional point-of-view, presents operational characteristics similar to the Written-PoleTM single-phase motor.