Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão do Conhecimento, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:44:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328439.pdf: 3897283 bytes, checksum: f069e93fe27a26689677f4c239280cc1 (MD5) Previous issue date: 2014 / O processo de planejamento merece destaque em qualquer circunstância da vida. No setor de energia elétrica, recursos incomensuráveis são muitas vezes desperdiçados de forma equivocada, repercutindo em severos prejuízos financeiros devido a deficiências no processo de planejamento. Além dos aspectos puramente técnicos, outras questões devem ser consideradas para aprimorar o processo de planejamento do sistema de distribuição de média tensão (SDMT). Os métodos empregados no processo de planejamento e preconizados na atualidade baseiam-se exclusivamente em modelos matemáticos e não consideram o conhecimento organizacional relacionado ao processo. A partir de uma busca sistemática e de uma pesquisa realizada com as empresas distribuidoras de energia elétrica, empregando a metodologia CommonKADS, pôde-se identificar e descrever os principais aspectos e problemas relacionados ao atual processo de planejamento. Com base na visão sistêmica e nos recursos tecnológicos da engenharia do conhecimento e nos processos da gestão do conhecimento, propõe-se um modelo de referência (MR) orientado ao conhecimento para que o processo de planejamento seja reorganizado, visando ao seu aprimoramento. O MR foi aplicado em uma empresa do setor elétrico que resultou na reorganização do processo de planejamento desta. Posteriormente, um questionário foi aplicado a especialistas para verificação do modelo e do processo reorganizado obtido, o qual apresentou muito boa aceitação. O MR proposto transcende os problemas clássicos e puramente técnicos, e nos remete a indicar de forma original a aplicação do MR e obtenção da reorganização do processo de planejamento, tendo como paradigma principal o conhecimento.<br> / Abstract : The planning process should be highlighted in several circumstances of life. In the electricity sector, the resources are often wasted in error that reflecting in severe financial losses due to deficiencies in this process. Besides the purely technical aspects, other issues should be considered to enhance the planning process of the medium voltage distribution system (SDMT). The methods employed in the planning process and advocated today are based solely on mathematical models what do not consider organizational knowledge related into process. From a systematic search and a survey of the electricity distribution companies, employing the methodology CommonKADS, it is possible to identify and describe the main aspects and problems related to the current planning process. Based on systemic vision, the knowledge engineering and knowledge management processes of resources, is propose a model reference (MR) oriented knowledge so that the planning process is reorganized, aiming at their improvement. The MR was applied into an electrical company that resulted in the reorganization of the planning process for the same. Afterwards, a questionnaire was given to experts for verification of the model and the process got reorganized, presented very good acceptance. The proposed MR transcends the classical and tradition technical problems, and leads to indicate unique form of application and acquisition of the reorganization of the planning process, having the knowledge as the main paradigm.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:50:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 331135.pdf: 9716760 bytes, checksum: 8a023ae4fefc76abb38ef8d1106ced11 (MD5) Previous issue date: 2014 / Neste trabalho descreve-se a implementação de técnicas de identificação de sistemas e processamento de sinais em um aplicativo computacional desenvolvido para o monitoramento em tempo real de modos de oscilações eletromecânicas em Sistemas de Energia Elétrica (SEE). Essas técnicas empregam apenas medidas de entrada e saída dos sistemas na estimação de suas características modais, independendo da modelagem matemática dos SEE. Duas técnicas baseadas em medidas foram implementadas: o método de Welch e o método de subespaço de estados CCA. O método de Welch fornece uma estimativa do espectro de frequências dos sinais formados pelo conjunto de medidas extraídos do sistema, permitindo a identificação das frequências de oscilação dos modos dominantes. O método de subespaço de estados CCA permite a obtenção de um modelo em espaço de estados, a partir do qual, realizando uma análise modal, pode-se extrair as frequências e taxas de amortecimento dos modos de oscilação. O aplicativo computacional integrado desenvolvido para a aplicação das técnicas de estimação foi escrito em linguagem computacional C#, considerando princípios básicos de modelagem orientada a objetos e padrões de projeto. O projeto e a implementação computacional do aplicativo são descritos no decorrer do trabalho. O aplicativo foi testado no monitoramento de modos eletromecânicos de um sistema-teste e do Sistema Interligado Nacional (SIN) brasileiro, utilizando sincrofasores do sistema de medição fasorial sincronizada MedFasee BT. Os resultados apresentados mostram a efetiva identificação dos modos de oscilação monitorados com a determinação das respectivas frequências e taxas de amortecimento.<br> / Abstract : This work describes the implementation of system identication andsignal processing techniques in a computational application developedfor the real-time monitoring of electromechanical modes in power systems.These techniques use only input and output measurements toestimate system's modes, having no need of mathematical modelling.Two of these measurement-based techniques were implemented in thiswork: Welch's method and the subspace method CCA. Welch's methodprovides a spectral estimation, allowing the identication of the dominantmodes frequencies. The subspace method CCA builds a statespacemodel from which one can extract modes' frequencies and dampingratios by applying modal analysis.The integrated computational application developed to apply the estimationtechniques was written with C# language, making use of objectoriented modelling and design patterns basic concepts. The project andthe computational implementation are described in the course of thiswork.The computational application was tested for monitoring electromechanicalmodes of a test-system and of the Brazilian InterconnectedPower System (BIPS) using synchrophasors from the MedFasee BTsynchronized phasor measurement system. Results show the eectiveidentication of the monitored oscillation modes with the determinationof the respective frequencies and damping ratios.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-29T04:06:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334758.pdf: 3353118 bytes, checksum: 3487a0ed688ea570daf9da95a7b24b9c (MD5) Previous issue date: 2015 / Na busca contínua pela otimização de seus processos, as cooperativas de eletrificação rural têm a importante tarefa de reduzir as perdas elétricas durante a sua atividade fim, a qual se destina a distribuição de energia elétrica em níveis de média e baixa tensão em zonas rurais e pequenos centros urbanos. No caso das empresas representadas pela Federação das Cooperativas de Energia do Estado de Santa Catarina (FECOERUSC), atualmente o único dado que possuem com relação às perdas elétricas é o seu valor total, que varia de 8% a 24%. De maneira sucinta, as perdas são classificadas como perdas técnicas e perdas não técnicas (comerciais). Este trabalho teve como objetivo principal o estudo das perdas elétricas em média e baixa tensão nas cooperativas que compõem o sistema da FECOERUSC. Neste sentindo, apresenta-se uma nova metodologia baseada em teoria de fluxo de potência capaz de classificar e estimar com maior precisão as perdas técnicas e a existência de perdas não técnicas das redes das cooperativas de eletrificação rural. Com apoio de um sistema de medição em dois níveis, compara-se a energia que está sendo injetada no transformador de distribuição com a energia consumida no cliente final. Dessa forma, é possível estimar um perfil para a perda técnica na rede de baixa tensão e verificar uma potencial perda comercial na instalação, assumindo com referência a medição. Os resultados apresentados neste trabalho foram obtidos a partir de estudos com dados reais de alimentadores das cooperativas da FECOERUSC.<br> / Abstract : In the continuous search for its own optimization processes, the Rural Electrification Cooperatives in Brazil have the important task of reducing electrical losses during its main activity, which consists of delivering electricity to the end user (custumer) through medium and low voltage networks to rural areas and small urban communities. Currently, for the Rural Electrification Cooperatives represented by the Federation of Rural Electrification Cooperatives of the State of Santa Catarina (FECOERUSC), the only data they have regarding electrical losses is their total value, which ranging from 8% to 24%. In general, the losses are classified as technical and non-technical (commercial) losses. The main goal of this work was to study the electrical losses in medium and low voltage into cooperatives that belong to the FECOERUSC system. Therefore, a new methodology based on power flow theory was proposed to classify and estimate more precisely the technical and non-technical losses in the networks of rural electrification cooperatives. With the support of a two level measuring system, comparisons between the energy injected into a transformer and the energy consumed on the end user are performed. Hence, it is possible to estimate a profile to the technical loss in the Low Voltage network and verifying the potential commercial losses into network assuming such measured as reference. The results discussed through this dissertation were based on real data from feeders of FECOERUSC system.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-10-13T04:05:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334963.pdf: 7051818 bytes, checksum: 50b6214ac0bbc9b8d75cc5c5b20b966a (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho apresenta uma proposta para a estimação simultânea das variáveis de estado e da topologia da rede no contexto da modelagem em tempo real do sistema elétrico de potência. O método considera a modelagem no nível de seção de barra para parte do sistema, de modo que as subestações selecionadas são representadas de forma explícita pelos disjuntores, chaves e conexões que as formam. A metodologia proposta é baseada nas informações disponíveis sobre os \emph{status} de tais dispositivos, que são tratadas como informação \emph{a priori} da topologia para ser processada por um estimador especializado. O resultado abrange não somente estimativas para os estados convencionais do sistema, mas também para a topologia da rede. Desta maneira, a topologia presumida é, ao final do processo, validada ou corrigida com base nas informações contidas nas medidas analógicas disponíveis ao estimador de estados. Para resolver o problema de Estimação Integrada de Estados e Topologia, utiliza-se neste trabalho a formulação pelo método dos mínimos quadrados ponderados, cuja solução é obtida mediante um algoritmo baseado na versão rápida das rotações ortogonais de Givens. Entretanto, a dissertação também aborda o processamento de erros grosseiros tendo por base outros algoritmos de estimação de estados fundamentados no método dos mínimos quadrados ponderados. O desempenho da estimação integrada de estados e topologia é avaliado e validado através da sua aplicação aos sistemas-teste IEEE 14, 30 e 57 barras.<br> / Abstract : This research addresses the simultaneous estimation of state variables and network topology in the context of power system real-time modeling. The proposed method assumes that selected substations are modeled at the bus section level, so that the corresponding circuit breakers and disconnects are explicitly represented. Available information on the statuses of such switching branches are then treated as a priori topology information to be processed by a specialized estimator. Its outcome comprises estimates not only for the conventional states, but also for the network topology. Therefore, the initially assumed topology will eventually be either validated or corrected, on the basis of the information conveyed by real-time measurements to the state estimator. To solve the integrated state and topology estimation problem, the problem is formulated by using the weighted least-squares method and an algorithm based on a fast version of orthogonal Givens rotations is employed. Furthermore, it is shown that the bad data processing capabilities of weighted least-squares state estimators are preserved. The performance and validation of the joint estimator is assessed through its application to IEEE 14-bus, 30-bus and 57-bus test systems.

MACHADO, R. C. P. Ferramenta computacional para geração distribuída a partir de sistemas híbridos renováveis. 2014. 101 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-19T17:41:47Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_rcpmachado.pdf: 2474110 bytes, checksum: cc150502c84ef387273673ed0b3807e5 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-02-19T19:21:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_rcpmachado.pdf: 2474110 bytes, checksum: cc150502c84ef387273673ed0b3807e5 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-19T19:21:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_rcpmachado.pdf: 2474110 bytes, checksum: cc150502c84ef387273673ed0b3807e5 (MD5) Previous issue date: 2014-04-29 / This work presents the development of a computational tool to aid in energy planning called GDHER (Distributed Generation of Hybrid Systems for Renewable Energy) The program can be used without cost since it was developed through the Calc a program of electronic spreadsheet similar to Excel which is part of a package of several free applications of Broffice After identifying some limitations of the main software available on the market we obtained a new tool adapted to the Brazilian reality especially to rural and isolated areas which uses the portuguese as language and has an interface very user friendly facilitating the understanding and operation of the program by the user The program allows the user to do the scaling of some methods of electricity generation from clean technologies such as solar photovoltaics wind turbines and biodigesters and through a financial analysis these systems are compared with the extension of the network of electric energy allowing the user get a prognosis of viability The tool also allows the user to do the scaling and the financial analysis of some configurations of hybrid systems like photovoltaic-wind photovoltaic-digester and wind-digester in order to find the optimal configuration for the project For validation of the program it was done a case study and from the financial analysis and sensitivity analysis the modality of electric energy supply more viable for individualized systems are the digesters then are the photovoltaic modules and the electrical network and finally are the wind turbines According to the financial analysis of hybrid systems the configuration more profitable is 75% of demand being served by biodigesters and 25% by photovoltaic modules The results are presented using tables and graphs for better understanding of the user With all these features the tool allows to scale systems with maximum efficiency and lower costs thereby obtaining more appropriate and reliable systems both from the technical point of view as financial / A presente dissertação apresenta o desenvolvimento de uma ferramenta computacional de auxílio ao planejamento energético chamada de GDHER (Geração Distribuída de Sistemas Híbridos de Energias Renováveis) A ferramenta pode ser utilizada sem custo uma vez que foi desenvolvido através do Calc um programa de planilha eletrônica semelhante ao Excel que faz parte de um pacote de vários aplicativos livres da Broffice Após identificar algumas limitações dos principais softwares disponíveis no mercado foi desenvolvida uma nova ferramenta adaptada à realidade brasileira principalmente voltada às áreas rurais e isoladas que utiliza o português como idioma e possui uma interface bastante amigável facilitando sua compreensão e operação pelo usuário A ferramenta permite o usuário fazer dimensionamento de algumas modalidades de geração de energia elétrica a partir de tecnologias limpas como a solar fotovoltaica aerogeradores e biodigestores e através de uma análise financeira esses sistemas são comparados com a extensão da rede de energia elétrica permitindo que o usuário obtenha um prognóstico de viabilidade A ferramenta também permite fazer o dimensionamento e a análise financeira de configurações de sistemas híbridos como fotovoltaico-eólico fotovoltaico-biodigestor e biodigestor-eólico a fim de encontrar a configuração ótima para o projeto Para validação da ferramenta foi feito um estudo de caso e a partir da análise financeira e análise de sensibilidade a modalidade de fornecimento de energia elétrica mais viável para os sistemas individualizados são os biodigestores em seguida são os módulos fotovoltaicos e a rede elétrica e por último são os aerogeradores De acordo com a análise financeira dos sistemas híbridos a configuração mais lucrativo é 75% da demanda sendo atendida por biodigestores e 25% por módulos fotovoltaicos Os resultados são apresentados através de tabelas e gráficos para melhor compreensão do usuário Com todas essas características a ferramenta proposta permite dimensionar sistemas com máxima eficiência e menor custo obtendo assim sistemas mais adequados e confiáveis tanto do ponto de vista técnico como financeiro

PINHEIRO, F. N. Desenvolvimento de um novo protótipo de dessalinizador térmico com recuperação de calor acionado por fonte controlada de energia elétrica. 2013. 70 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-03-05T11:12:18Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_fnpinheiro.pdf: 2649473 bytes, checksum: 237b180d47eb9cc31ceb06c3baa0981c (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-03-24T11:35:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_fnpinheiro.pdf: 2649473 bytes, checksum: 237b180d47eb9cc31ceb06c3baa0981c (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-24T11:35:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_fnpinheiro.pdf: 2649473 bytes, checksum: 237b180d47eb9cc31ceb06c3baa0981c (MD5) Previous issue date: 2013-08-06 / Solar thermal desalination plants operate with variable heat source, solar radiation, which complicates the identification of the influence of process variables and of the constructive geometric parameters. In operation, brackish or salt water is heated in a storage tank, where it evaporates and condenses on the walls of a lower metal tray (first stage) installed above the tank. By condensing, the steam transfers heat to the salt water of this first stage and the condensate is collected on the outside of the tank. This work aims to develop a new prototype desalination unit with thermal controllable operating parameters for operation in transient and steady states. In the prototype, the heating of the water to be desalinated is done by electrical resistance with controllable source, allowing the variation of the desired heating power. Sensors of the type PT-100 were installed, especially specified for the dimensions of the storage tank for measuring water temperature at different positions in the tank. The mass of water in the tank is measured by a precision balance. With the measurements, graphics of water temperature of the tank during the heating, the cooling and the steady state were constructed. Also, the Global Coefficient of Heat Transfer was measured for phases of heating, cooling and steady state. Finally, desalination was found by the electrical conductivity of the used water. / Dessalinizadores solares térmicos operam com fonte variável de calor, a radiação solar, o que dificulta a identificação da influência das variáveis de processo e dos parâmetros geométricos construtivos. Em seu funcionamento, água salobra ou salgada é aquecida em um tanque de armazenamento, onde evapora e condensa nas paredes inferiores de uma bandeja metálica (primeiro estágio) instalada acima do tanque. Ao condensar, o vapor transfere calor para a água salgada desse primeiro estágio e o condensado é coletado no exterior do tanque. O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um novo protótipo de dessalinizador térmico com parâmetros operacionais controláveis para funcionamento em regimes transiente e permanente. No protótipo, o aquecimento da água a ser dessalinizada é feito por resistência elétrica com fonte de tensão controlável, permitindo a variação desejável da potência de aquecimento. Foram instalados sensores do tipo PT-100, especialmente especificados para as dimensões do tanque de armazenamento, para medições de temperaturas da água em diferentes posições no tanque. A massa de água no tanque é medida por balança de precisão. Com as medições realizadas, foram construídos gráficos de temperatura da água do tanque durante os regimes constante de aquecimento e resfriamento. Foi também medido o Coeficiente Global de Transferência de Calor para as fases de aquecimento, regime permanente e resfriamento. Por fim, foi constatada a dessalinização por medidas de condutividade elétrica da água utilizada.

NEGREIROS, I. S. Desenvolvimento do sistema de rastreamento de um protótipo de concentrador solar fresnel linear. 2015. 115 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-27T18:25:41Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_isnegreiros.pdf: 5472954 bytes, checksum: 7e197f46abb5c451ce6b12a46e14be78 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-28T19:42:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_isnegreiros.pdf: 5472954 bytes, checksum: 7e197f46abb5c451ce6b12a46e14be78 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-28T19:42:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_isnegreiros.pdf: 5472954 bytes, checksum: 7e197f46abb5c451ce6b12a46e14be78 (MD5) Previous issue date: 2015-03-05 / Amid the great crisis of the energy, new methods for electric power generation, especially those do not harm the environment, are constantly sought to meet the growing need worldwide. Among them, the use of Fresnel linear concentrators becomes increasingly feasible, due to have lower cost in comparison to other types of solar concentrators. Thus, the project seeks to develop techniques that optimize use of the system where the main objective is to implement and validate the tracking system for a prototype of linear Fresnel solar concentrator, operating between approximately 7:30 and 16:30 in Fortaleza, Ceará. For that, it used microcontrollers, sensors and motors to design a system capable of tracking Solar light system. The characterization and validation of the inductive position sensor used is also an important part of the work. To perform the tracking system, have been used a theoretical methodology for relative location of the sun, beyond the gain scheduling technique in control of employee movement. The position sensor validation have a maximum error than 0.3º. Therefore, can consider that, with the use of the techniques employed for the achievement of system of control, the medium error obtained was about 0.06°, making the design perform the concentration of solar rays in the absorber concentrator with a maximum deviation of 0.5°, providing the desired reliability for system use / Em meio às grandes crises no ambiente energético novos métodos para geração de energia elétrica, principalmente aqueles que não agridem o meio ambiente, são procurados constantemente para suprir a crescente necessidade mundial. Dentre eles, o uso de concentradores Solares do tipo Fresnel linear torna-se cada vez mais viável, devido possuir custo inferior a outros tipos de concentradores solar. Com isso, procura-se desenvolver técnicas que otimizem o uso do modelo onde o principal objetivo deste trabalho é implementar e validar o sistema de rastreamento de um protótipo de concentrador solar Fresnel linear, com funcionamento compreendido aproximadamente entre 7:30 e 16:30 h, na cidade de Fortaleza, Ceará. Para tanto, utilizou-se microcontroladores, sensores e motores para projetar um sistema capaz de rastrear a luz Solar. A caracterização e validação do sensor de posição indutivo utilizado também é parte importante do trabalho. Para a realização do rastreamento empregou-se uma metodologia teórica para localização relativa do Sol, além da técnica de escalonamento de ganho no controle do movimento empregado. A validação do sensor de posição foi realizada encontrando-se um erro máximo em torno de 0,3º. Portanto, pode-se considerar que, com a utilização das técnicas abordadas para a realização do controle do sistema o erro médio obtido foi cerca de 0,06º, fazendo com que o projeto realizasse a concentração dos raios solares no absorvedor do concentrador com um desvio máximo de 0.5º, fornecendo ao sistema a confiabilidade desejada para sua utilização

PINTO, W. F.Controladores robustos LQG/LTR com ação integral aplicados ao controle de geradores eólicos interligados ao sistema de distribuição de energia elétrica baseados em máquina de indução duplamente alimentada. 2012. 149 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-04-17T18:55:24Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_vppinto.pdf: 4748816 bytes, checksum: 5ed094d97b04c5a274f84f921d09abf5 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-04-17T18:56:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_vppinto.pdf: 4748816 bytes, checksum: 5ed094d97b04c5a274f84f921d09abf5 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-17T18:56:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_vppinto.pdf: 4748816 bytes, checksum: 5ed094d97b04c5a274f84f921d09abf5 (MD5) Previous issue date: 2012-01 / It is proposed in this thesis a LQG/LTR robust controller (Linear Quadratic Gaussian with Loop Transfer Recovery) with integral action (LQG/LTRI) in a new application for gain tuning for the rotor side converter and grid side converter in a wind energy conversion system (WECS) with Doubly-Fed Induction Generator(DFIG). The proposed control method assures the robustness with respect to the tracking error rejection, insensitivity to parameter variations and permits that measurement and modeling errors are incorporated in the project. Robustness and performance tests were performed for variations of machine internal parameters and speed. Simulation and experimental results, obtained from a laboratory prototype that uses a 2 kW machine are presented to validate and demonstrate the robustness and performance of the proposed controller through the comparison with the proportional and integral (PI) controller employed in a wind energy conversion system with DFIG. / Na presente tese, propõe-se um controlador robusto LQG/LTR (Linear Quadratic Gaussian with Loop Transfer Recovery) com ação integral (LQG/LTRI) em uma nova aplicação para o ajuste dos controladores do conversor do lado da máquina e do conversor do lado rede elétrica em um sistema de conversão eólica utilizando um gerador de indução duplamente alimentado (Doubly-Fed Induction Generator - DFIG). A metodologia de controle proposta assegura a robustez em relação à rejeição do erro de rastreamento, insensibilidade a variações paramétricas, além de permitir que erros de medida e modelagem sejam incorporados no projeto. Testes de robustez e desempenho foram realizados para variações dos parâmetros internos da máquina e variações de referência de velocidade. Resultados de simulação e experimentais, obtidos em um protótipo de laboratório com uma máquina de 2kW são apresentados para validar e demonstrar o bom desempenho e robustez do controlador proposto comparado com os controladores clássicos Proporcional- Integral (PI) em um sistema de geração eólica com máquinas DFIG.

ANDRADE, M. C. Análise do carregamento de sistemas de subtransmissão e de distribuição usando redes neurais artificiais. 2012. 132 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-09-27T18:05:36Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_mcandrade.pdf: 3054525 bytes, checksum: 96a08e1f219bd8ba58995a1be00243e0 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-10-01T18:21:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_mcandrade.pdf: 3054525 bytes, checksum: 96a08e1f219bd8ba58995a1be00243e0 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-10-01T18:21:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_mcandrade.pdf: 3054525 bytes, checksum: 96a08e1f219bd8ba58995a1be00243e0 (MD5) Previous issue date: 2012-08-09 / The monitoring of the electrical components loading is an aspect of great importance to any power system, since the components safety conditions can be observed from it. The present study proposes a computational method based on Artificial Neural Networks to monitor the electrical components loading of the power distribution system, as transformers, feeders and subtransmission lines. Based on the data collected from the substations meters, containing the electric current values of the considered component, two analyses are done: with load transfer and without load transfer. Thus, the aim is to determine the current maximum values in both situations to the corresponding transformer, feeder, or subtransmission line analyzed. Then it is sought to obtain the maximum loading in both cases and, from these values, to determinate whether or not the component is operating in good safety conditions. The maximum current with load transfer is simple to obtain, because it consists only in the maximum value of electrical current data without any deeper analysis. However, the maximum current without load transfer is very complex to be determined, once the atypical conditions of the data must be eliminated. Thereby, a method using Artificial Neural Networks was developed to estimate the values of the current to the analyzed components. The results were very close to the real ones, proving the effectiveness of the method. Finally, it can be concluded that the monitoring is perfectly possible to be performed, allowing greater control over the loadings, avoiding damages to both the distribution system and the power system as a whole. / O monitoramento do carregamento de componentes elétricos constitui-se em um aspecto de grande importância para qualquer sistema de potência, pois a partir dele podem ser observadas as condições de segurança dos seus componentes. O presente trabalho propõe um método computacional baseado em Redes Neurais Artificiais para monitorar o carregamento de componentes elétricos do sistema de distribuição de energia, como transformadores, alimentadores e linhas de subtransmissão. A partir dos dados colhidos dos medidores das subestações, contendo os valores de corrente do componente considerado, são realizadas duas análises: com transferência de carga e sem transferência de carga. Desta maneira, objetiva-se determinar os valores máximos de corrente nas duas situações para o correspondente transformador, alimentador, ou linha de subtransmissão analisada. Busca-se então, obter o seu carregamento máximo em ambos os casos e a partir desses valores, determinar se o componente está ou não operando em boas condições de segurança. O valor máximo de corrente com transferência de carga é simples de ser obtido, pois consiste apenas no valor máximo dos dados de corrente sem qualquer tipo de análise mais aprofundada. Porém, o valor máximo de corrente sem transferência de carga é bastante complexo de ser determinado, pois as condições atípicas dos dados devem ser eliminadas. Desta forma, um método empregando Redes Neurais Artificiais foi desenvolvido para obter este valor de corrente para os componentes analisados. Os resultados se mostraram bem próximos dos valores reais, comprovando a eficácia do método. Finalmente, pode ser concluído que o monitoramento é perfeitamente possível de ser realizado, possibilitando um maior controle sobre os carregamentos, evitando danos tanto ao sistema de distribuição, como ao sistema de potência como um todo.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-10-10T04:15:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348505.pdf: 27744287 bytes, checksum: 19f3e051cb377770ca0b8e342dacab1e (MD5) Previous issue date: 2017 / Uma das tendências dentro da eletrônica de potência atualmente é a aplicação de conversores de energia para a operação em microrredes, o que na essência é eletrônica de potência aplicada a sistemas de distribuição de energia elétrica. Tipicamente, microrredes são redes elétricas compostas por diversas fontes e cargas, o que implica em diversas interações fontes-fontes e fontes-cargas. O propósito deste trabalho é modelar, propor técnicas de controle e analisar a estabilidade paramétrica de pequenas microrredes CC e CA. Um dos grandes problemas que existem na operação de microrredes é quando diversas fontes operam em paralelo e compartilham um conjunto de cargas. O controle por droop é a técnica mais popular para lidar com este tipo de problema, mas possui o contraponto de introduzir não linearidades no sistema. Por conta disso, este trabalho propõe o uso de ferramentas matemáticas como a teoria de bifurcações para compreender o comportamento dinâmico de microrredes. Este procedimento permite um entendimento mais amplo quando comparado com técnicas tradicionais baseadas em modelos linearizados, além de fornecer mais informações que permitem otimizar o funcionamento do sistema garantindo a sua estabilidade. Uma parte significativa deste trabalho possui uma natureza teórica, com exceção de um caso de estudo envolvendo o paralelismo de conversores CC-CA, em que resultados experimentais são apresentados.<br> / Abstract : Nowadays, one of the trends within power electronics is the application of power converters in microgrids, which in essence means power electronics applied to electric power distribution systems. As microgrids can be dc, ac, or even hybrid networks, they are complex systems with many source-source and source-load-type interactions. The focus of this work is to model, propose control techniques, and to verify the stability of a small ac and dc microgrids through parametric diagrams. Load sharing is one of the major issues within microgrids, and it is defined as how several voltage sources operate in parallel feeding a given load set. Droop control is the standard approach towards the load sharing problem in microgrids, but this control can make the system unstable due to some nonlinearities introduced into the microgrid?s operation. For that reason, nonlinear dynamic analysis techniques are used here to understand the microgrid?s dynamic behavior. In particular, bifurcation theory offers a broader insight into the system dynamics when compared to usual techniques based on linear models. Moreover, bifurcation theory can optimize the microgrid operation and, thus, increase the system stability range due to a better understanding on how a group of parameters can influence the microgrid operation.A significant part of this thesis consists of a theoretical study, with the exception of one case study involving the parallelism of two dc-ac power converters, where experimental results are shown to validate the theoretical premises.