Orientador: José Roberto Sanches Mantovani / Banca: Rubén Augusto Romero Lázaro / Banca: Antonio Padilha Feltrin / Banca: Paulo Morelato França / Banca: Ariovaldo Verandio Garcia / Resumo: Neste trabalho apresentam-se os conceitos teóricos, modelos matemáticos, técnicas de solução e resultados de pesquisas desenvolvidas envolvendo o planejamento de redes de distribuição de energia elétrica de MT e planejamento e projeto de circuitos secundários de BT. O problema de planejamento de redes de MT e planejamento e projetos de circuitos de BT, é abordado através de uma modelagem completa e as propostas de solução são através de "meta heurísticas" mono e multi-objetivos. As restrições consideradas nestes modelos referem-se à radialidade dos sistemas planejados, suprimento da demanda nas barras de consumo em cada estágio do programa de planejamento, limites máximos de queda de tensão permitidos nos alimentadores restrições físicas de operação de equipamentos, condutores e restrições de natureza financeira. O modelo de planejamento de redes de MT é abordado como um problema de programação não linear inteiro misto (PNLIM) multi-objetivo. Os objetivos referem-se aos custos de investimentos e de confiabilidade da rede. Para solução do problema utiliza-se um algoritmo Tabu Search (TS) reativo em que os múltiplos objetivos são considerados através dos conceitos de fronteira ótima de Pareto. Para avaliar as propostas de soluções é utilizado como ferramenta auxiliar um algoritmo de fluxo de potência monofásico. No modelo que trata do problema de planejamento e projetos de circuitos secundários, são considerados tanto ações de planejamentos como de projetos. Para tal é proposta uma metodologia em três etapas seqüenciais: a primeira refere-se ao balanceamento de cargas nas fases abc do circuito, a segunda à localização (Geralmente no centro de cargas), capacidade e quantidade de transformadores abaixadores na rede e a terceira define as rotas e o tipo de cabo dos alimentadores secundários. O modelo é formulado como um problema... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work presents the theory, the mathematical model, the solution techniques and the results of the developed research dealing with MV (medium voltage) electrical energy distribution network planning and the secondary circuit project of LV (low voltage). The problem of planning MV networks and planning and project LV circuits is approached by a complete modeling and the solution proposals are effectuated by mono and multi objective meta heuristics. The restrictions considered in these models are referred to the radial form of the planned systems, demand supplying on the busses in each stage of the planning program, maximum limits of voltage drops allowed on the feeders, physical restrictions of operation on the equipments and financial restrictions. The planning model of MV network is approached as a multi objective nonlinear integer mist programming problem (NLIMPP). The objectives are referred to the investment costs, and reliability costs. To solve the problem a reactive Tabu Search (TS) algorithm is used where the multiple objectives are considered by the optimal frontier Pareto concept. To evaluate the solution proposals a monophasic power flow algorithm is used as an auxiliary tool. The secondary circuit planning and project models consider as much as planning and project actions. For this a three stage methodology is proposed: the first is referred to load balancing on abc phases of the circuit; the second to the location (generally on the load center) capacity and quantity of lower transformers on the network, and the third defines the directions and the type of the secondary feeders. The model is formulated as a nonlinear integer mist programming problem (NLIMPP), and for the solution is proposed a TS algorithm. To evaluate the solution proposals a three phase power flow with four conductors (three phases and one neutral) is used as an auxiliary algorithm. The integrated... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Rubén Augusto Romero Lázaro / Banca: Antonio Padilha Feltrin / Banca: Eduardo Nobuhiro Asada / Resumo: O Problema de Alocação Ótima de Bancos de Capacitores em sistema de distribuição radial consiste em determinar os tipos, tamanhos, localizações e esquema de controle dos bancos alocados nos alimentadores primários dos sistemas de distribuição. Para a solução deste problema são consideradas restrições de tensão e tamanho de bancos de capacitores alocados nas barras do sistema de modo a se minimizar as perdas de potência e energia, ao longo de um período de planejamento considerado, e manter o perfil de tensão das barras do sistema dentro da faixa adequada, exigida pela legislação do setor elétrico nacional. Por se tratar de um problema de difícil solução, uma vez que ele é tratado como sendo um problema de programação não-linear inteiro misto, e por apresentar explosão combinatorial à medida que a dimensão do problema cresce, propõe-se, neste trabalho, a utilização da metaheurística Particle Swarm como método de solução para o problema analisado. Além disso, é realizada uma análise da influência dos parâmetros e da topologia de vizinhança do algoritmo Particle Swarm sobre o processo de convergência do problema estudado para soluções de boa qualidade. Um algoritmo híbrido, composto pelo algoritmo Particle Swarm e pelo operador de mutação, que é freqüentemente usado em algoritmos genéticos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Optimal Capacitor Placement Problem for radial distribution networks aims to determine capacitor types, locations and control scheme on primary distribution feeders. To the solution of this problem are considered voltage constraint and size constraint of placement capacitor on primary distribution network in a manner to minimize the power and energy losses along of period of planning considered and maintain the voltage profile of distribution network is inside of adequate range of according to the requirement of the national electrical sector legislation. The problem is of difficult solution, because the problem is formulated as a mixed integer nonlinear program, and presents combinatorial explosion when the dimension of the problem grow up. It proposes in this work to use the Particle Swarm meta-heuristic to solve the problem. Moreover, it is done an analysis of influence of the parameters and of the neighborhood topology of Particle Swarm algorithm over the convergence process to good solutions. A hybrid algorithm, composed for Particle Swarm algorithm and mutation process often used in genetic algorithm, is used to solve the problem above. Another important thing relative to this work is about the maintenance of profile voltage inside adequate range voltage although it is considered a high peak load level, being... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador : Prof. Dr. Neida Patias Volpi / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Métodos Numéricos em Engenharia. Defesa: Curitiba, 09/12/2011 / Inclui referências : f. 99-103 / Área de concentração : Métodos numéricos em engenharia / Resumo: O crescente aumento na demanda por energia elétrica torna necessária a expansão frequente dos sistemas de distribuição. A expansão de uma rede de distribuição tem como objetivo permitir que o sistema mantenha, ao longo do tempo, a qualidade do atendimento da demanda existente e esteja apto a atender novos consumidores com segurança e economia. Por envolver obras que exigem grandes investimentos e também levam tempo na sua execução, faz-se necessário um planejamento em longo prazo que respeite a característica dinâmica da evolução da demanda bem como da disponibilidade de recursos financeiros. Neste trabalho apresenta-se um modelo de programação multiobjetivo inteiro misto que considera duas funções objetivo conflitantes, relacionadas com custos e perdas elétricas, para o planejamento da expansão de redes de distribuição de energia elétrica. Restrições técnicas e operacionais são impostas para que as soluções atendam as especificidades das redes elétricas. Embora a resolução por técnicas de branch-and-bound do modelo proposto tenha apresentado soluções bastante interessantes quando aplicada a um problema de pequeno porte, verificou-se a inviabilidade de aplicação deste a redes reais, devido à dimensão das mesmas. A tentativa de aplicação da metaheurísticas Particle Swarm Optimization para resolução do problema proposto frustrou-se devido ao grande número de soluções infactíveis resultantes das atualizações das soluções. Para contornar esta dificuldade propõe-se a heurística PSOelétrico que resulta da aplicação da versão multiobjetivo da metaheurística PSO combinada com a associação SOLFAC descrita neste trabalho. A associação SOLFAC se propõe a reduzir fortemente o número de soluções inviáveis que ocorrem durante as atualizações das soluções pelo PSO. Essa heurística híbrida se mostra promissora para a resolução de problemas de planejamento elétrico. Palavras-chave: Planejamento de expansão. Particle Swarm Optimization. Otimização multiobjetivo. / Abstract: The increasing demand for electric power often necessitates the expansion of distribution systems. The expansion of a distribution network aims to allow the system to maintain, over time, the quality of care of existing demand and be able to meet new customers with safety and economy. By involving works that require large investments and also take time in its execution, it is necessary a long-term planning that respects the dynamic characteristic of the evolution of demand and the availability of financial resources. This paper presents a model of multiobjective mixed integer programming that considers two conflicting objective functions, related costs and power losses for the expansion planning of distribution networks of electricity. Technical and operational constraints are imposed so that the solutions meet the specific characteristics of electrical networks. The mathematical model when applied to a small network and solved by branch-and-bound techniques, presented some very interesting solutions. However, there is the impossibility of applying this to real networks due to their size. The attempt to apply Particle Swarm Optimization to solve the problem posed was frustrated due to the large number of infeasible solutions resulting from the updates of the solutions. To overcome this difficulty is proposed heuristics PSOelétrico that results from applying the multiobjective version of PSO metaheuristic combined with the SOLFAC association described in this paper. The SOLFAC association aims to reduce the number of infeasible solutions which occur during upgrades of the solutions by PSO. This heuristic hybrid shows promise for solving problems in electrical design. Key words: Expansion planning. Particle Swarm optimization. Multiobjective optimization.

Orientador : Prof. Dr. Marcos Lúcio Corazza / Coorientador : Prof. Dr. Fernando A. P. Voll / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. Defesa: Curitiba, 26/02/2016 / Inclui referências : f.101-105 / Resumo: O manejo, gerenciamento e a destinação final da crescente produção de resíduos sólidos urbanos (RSU) não é tarefa simples e vem sendo foco de intensa pesquisa. Organizações mundiais, governos federal, estaduais e municipais demandam soluções tecnológicas que possam os permitir lidar com o desafio da correta destinação dos resíduos urbanos. Ao mesmo tempo, a demanda por eletricidade no Brasil tem crescido nos últimos anos. Como parte da solução, o processo de geração de energia elétrica a partir de resíduos sólidos urbanos pode compatibilizar a disponibilidade de matéria-prima concentrada em um único local com a proximidade da usina com a carga. A gaseificação é um processo térmico que transforma materiais orgânicos em gás de síntese, do qual é possível gerar energia elétrica. Assim, é necessário se prever a quantidade de gás de síntese que pode ser produzida para que seja possível e otimizado o dimensionamento de um processo completo do tipo resíduo em energia. Neste contexto, este trabalho visa ao estudo teórico do processo de gaseificação do resíduo sólido urbano. Um modelo de equilíbrio foi desenvolvido para prever a quantidade de gás da gaseificação da cidade de Curitiba. Um método para avaliar a análise elementar do RSU, na ausência de informações experimentais, foi proposto e utilizado. Simulações de diferentes cenários para gaseificação foram calculados, incluindo condições supercríticas. O modelo desenvolvido foi validado com dados da literatura e utilizado para otimizar as condições de gaseificação. A condição ótima de reação pode variar de acordo com a composição do combustível, quantidade de ar injetada no sistema, umidade e pressão do gaseificador. Foi feita uma comparação entre as abordagens estequiométrica e não-estequiométrica. A abordagem estequiométrica pode ser equivalente a não-estequiométrica, porém não permite facilmente a adição de maior quantidade desubstâncias para avaliação. De maneira geral, dos resultados teóricos obtidos neste trabalho, os resíduos sólidos urbanos tem viabilidade técnica de serem usados como matéria-prima para produção de energia elétrica. Palavras-chave: Gaseificação, Resíduos Sólidos Urbanos, Modelagem de Equilíbrio, gás de síntese, syngas. / Abstract: Handling, management and disposal of the growing Municipal Solid Waste Production (MSW) is not a simple task and it has been focus of intense research. World organizations, Federal, State and Municipal governments need technological solutions that allow them to correct handle the challenge of urban waste disposal. At the same time, demand for electricity in Brazil has risen in last years. As part of the solution, the process of electric generation from the municipal solid waste gasification can match the availability of raw material concentrated in one location with the proximity of a power plant to the demanded area. The gasification is a thermal process that transforms organic materials in synthesis gas, from which is possible to generate electricity. Thereby, it is required the prediction of the synthesis gas amounts that can be produced to make possible the correct and optimal design of a complete waste-to-energy process. In this context, this work is aimed to a theoretical study regarding the urban solid waste gasification process. An equilibrium model has been developed to predict the product gas of the gasification of the Curitiba City Municipal Solid Waste (MSW). A method to evaluate the ultimate analysis of MSW when there is lack of experimental information was proposed and used. Simulations of different gasification scenarios were carried out, including predictions at supercritical conditions. Model developed was validated against literature and used for evaluate and optimizing the gasification conditions. The optimum reaction set point may vary according to the fuel composition, amount of air injected into the system, moisture and pressure in the gasifier. A comparison between the stoichiometric and nonstoichiometric approaches was also evaluated. The stoichiometric approach can be equivalent to the non-stoichiometric, but does not easily allow the additions of substances to evaluate its formation. In a general way, from the theoretical results obtained in this work it can be seen that the urban solid waste presents a potential technical feasibility to be used as a raw material for energy-production systems. Key words: Gasification, Municipal Solid Waste, Equilibrium modelling, synthesis gas, syngas.

Orientador : Prof. Dr. Roman Kuiava / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Defesa: Curitiba, 23/03/2016 / Inclui referências : f. 103-106 / Área de concentração: Sistemas eenergia / Resumo: O aumento da inserção de geração distribuída no sistema elétrico nacional vem acompanhado de uma mudança no paradigma da operação das redes de distribuição, pois esta forma de geração transforma as redes de distribuição, tipicamente passivas, em redes ativas. Características dinâmicas que antes pertenciam aos sistemas de transmissão estão agora presentes em sistemas de distribuição. Com isso surgem os problemas de estabilidade relacionados à inserção de geradores síncronos, como as oscilações eletromecânicas mal amortecidas, que podem agora afetar também os sistemas de distribuição. Tradicionalmente a análise de estabilidade a pequenas perturbações utiliza a linearização através do modelo matemático do sistema em torno de um ponto de equilíbrio de interesse, e esta abordagem é justificável considerando que as pequenas perturbações não afastam significativamente o sistema do seu ponto de equilíbrio inicial. A principal dificuldade nesta abordagem refere-se à complexidade em constituir um modelo matemático satisfatório do sistema. Assim, como alternativa existem as técnicas de estimação modal. O presente trabalho aborda as técnicas ESPRIT, TLS-ESPRIT e WTLS-ESPRIT, que são técnicas de estimação modal baseadas na reconstrução de sinais transitórios, em uma soma de senóides amortecidas. Porém estas técnicas necessitam de um valor de referência, geralmente obtido via abordagem por modelo matemático, que possibilite a comparação com o resultado obtido. Sendo assim, propõe-se um algoritmo para estimação de modos eletromecânicos que dispense a comparação com uma referência. Esta identificação é feita através da delimitação de parâmetros para a aplicação da técnica de estimação modal, seguida de uma análise dos resultados. As simulações foram realizadas para uma rede de distribuição com a presença de um grupo de três geradores síncronos e, em seguida, com a presença de seis geradores síncronos. Os testes foram realizados considerando-se perturbações em diferentes locais da rede. A partir destes testes foi possível constatar que o algoritmo apresenta resultados favoráveis, verificados através de um desvio padrão baixo e valor médio próximo ao obtido com o sistema linearizado, quando aplicado em um sistema com número limitado de geradores, e para sistemas maiores os resultados apresentam baixo valor de desvio padrão, mostrando assim um resultado consistente. Palavras-chave: Estabilidade a pequenas perturbações. Geração distribuída. Modos de oscilação eletromecânicos de baixa frequência. Técnicas de estimação modal. ESPRIT. TLS-ESPRIT. WTLS-ESPRIT. / Abstract: Increased integration of distributed generation in the national electric system is followed by a change in paradigm of the operation of distribution networks, as this form of generation transforms the distribution networks, typically passive in an active network. Dynamic characteristics that once belonged to the transmission systems are now present in distribution systems. Therewith comes the system stability issues related to the integration of synchronous generators, such as poorly damped electromechanical oscillations, that can now also affect the distribution systems. Traditionally, the small signal stability analysis uses the linearization through the mathematical model of the system around a point with balance of interest, and this approach is justifiable considering that small disturbances do not significantly deviate from the system from it's initial equilibrium. The main difficulty in this approach relates to the complexity in forming a satisfactory mathematical model of the system. Thus, as an alternative there's modal estimation techniques. This paper discusses the techniques ESPRIT, ESPRIT-TLS and WTLS-ESPRIT, which are modal estimation techniques based on the reconstruction of transient signals in a sum of damped sinusoids. However, these techniques require a reference value that allows comparison with the result obtained. Therefore, it is proposed an algorithm for estimation of electromechanical modes that dispense the comparison with a reference. This identification is done by defining parameters for the application of modal estimation technique, followed by a statistical analysis of the results. The simulations were performed for a distribution network in the presence of a group of three synchronous generators and then, with the presence of six synchronous generators. The tests were performed considering disturbances in different network locations. From these tests it was found that the algorithm has favorable results, showing a consistent result. verified by a low standard deviation and average value close to that obtained with the linearized system, when applied to a system with a limited number of generators, and for larger systems the results show low standard deviation value, thus showing a consistent result. Keywords: Stability to small perturbations. Distributed generation. Electromechanical oscillation modes of low frequency. Modal estimation techniques. ESPRIT. TLS-ESPRIT. WTLS-ESPRIT.

Orientador : Prof. Marcelo Rodrigues Bessa / Coorientador : Prof. Dr. Daniel Henrique Marco Detzel / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa: Curitiba, 09/03/2017 / Inclui referências : f. 84-90 / Resumo: O planejamento da operação de um sistema elétrico hidrotérmico permite determinar a quantidade de energia que será produzida durante um período de tempo, para atender a demanda e substituir de forma eficiente à geração de alto custo das unidades térmicas. Este processo de planejamento é um problema complexo, de caráter não linear, dependente de múltiplas variáveis e iterativo, o que faz necessária a utilização de métodos computacionais, que incluem vários tipos de abordagens e simplificações para torná-los viáveis computacionalmente e economicamente. Estas simplificações implicam em modelos aproximados, que usualmente não representam de forma fiel o comportamento real das usinas. A tomada de decisão na operação de um sistema hidrotérmico depende da produção e eficiência na geração elétrica das usinas hidroelétricas e nos custos de operação das usinas termelétricas. A modelagem da produção elétrica nas usinas hidroelétricas é difundida na literatura, ao passo que pouco se encontra a respeito dos custos de usinas termelétricas. O presente estudo propõe uma modelagem empírica que defina os custos das unidades termelétricas a gás, a fim de representar o despacho térmico de maneira mais realista, satisfazendo as restrições operacionais e funcionais do sistema e que seja adequada à programação não linear para o problema do despacho hidrotérmico. Nesse sentido, é sugerida uma função que leva em consideração uma penalização devida a custos de partida e custos ambientais para despachos de baixa potência. O desempenho da função de custo de geração térmica é avaliado no modelo de otimização para o despacho hidrotérmico PHOENIX (, cuja abordagem é não linear considerando cada usina individualmente, mediante a simulação de um sistema teste composto por sete usinas hidráulicas e uma usina térmica. Como resultado deste estudo de caso, concluiu-se que a função proposta pôde ser implementada mesmo apresentando não convexidade, a otimização com o emprego desta função permitiu uma melhora nos despachos de baixa intensidade. Palavras chave: sistema elétrico hidrotérmico, planejamento elétrico, usinas termelétricas, otimização não linear. / Abstract: Planning operation for a hydrothermal electrical system helps determine the energy amount would be produced during a period of time in order to fulfil an energy demand and manage with more efficiency the high costs of thermal generation units. This planning process is a complex problem, non-linear, depending on multiple variables and iterative. Consequently, it is necessary to use computational models, including different approaches and simplifications. These simplifications imply in approximations, which usually do not represent faithfully the actual behavior of the plants. The decision making in the operation of a hydrothermal system depends on the production and efficiency in electricity generation from hydroelectric plants and operating cost of thermal power The modeling of electricity production in hydro power plants is widespread in the literature, while little is about the thermal power plant costs. The present study proposes an empirical modeling that defines the costs of the gas fired power plants, in order to represent the thermal dispatch in a more realistic way, satisfying the operational and functional constraints of the system, being suitable for the nonlinear programming for the hydrothermal dispatch problem. In this sense, a function is suggested that takes into account a penalty due to starting costs and environmental costs for low power orders. The performance of the thermal generation cost function is evaluated in the optimization model for hydrothermal dispatch PHOENIX, whose approach is nonlinear considering each plant individually, by means of the simulation of a test system composed of seven hydroelectric plants and one thermal plant. As a result, it was concluded that the proposed function could be implemented even though presenting no convexity. The optimization with the use of this function allowed an improvement in low intensity dispatches. Keywords: hydrothermal electrical systems, energy management, thermo-electric power plants, non-linear optimization.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-24Bitstream added on 2014-06-13T19:28:03Z : No. of bitstreams: 1 cerbantes_mc_me_ilha.pdf: 782322 bytes, checksum: c0b43fd77e332e98cfb0978465626d56 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Neste trabalho propõe-se o desenvolvimento de um algoritmo para simulação e avaliação dos impactos provocados por cargas especiais na qualidade da energia elétrica de redes de distribuição secundárias, visando aumentar a rapidez e precisão do processo de permissão da instalação de novos consumidores de característica industrial na rede. Desta forma as cargas especiais, motores de indução e máquinas de soldagem a arco, são modeladas em potência constante e, apenas, em seus principais estágios de funcionamento. Os impactos do funcionamento destas cargas são avaliados através da comparação entre o estado inicial da rede (antes da instalação da carga) com os estados obtidos para cada estágio de funcionamento da carga instalada. O estudo é realizado em uma rede secundária real utilizando como ferramenta computacional um algoritmo de cálculo de fluxo de potência radial trifásico backward/forward. Os resultados obtidos mostram a precisão da modelagem proposta para as cargas especiais estudadas com relação ao seu comportamento real esperado e, ainda, que a ferramenta computacional desenvolvida aumenta significativamente a rapidez na tomada de decisões no planejamento da instalação de novos consumidores na rede / This work proposes the development of an algorithm for simulation and evaluation of the impacts caused by special loads in the quality of electricity distribution networks secondary. The goal is increase the speed and accuracy of the permitting process of installing new industrial consumers in network. The special loads studied (Induction Motors and Arc Welding Machines) are modeled at constant power, and only in its main stages of operation. The impacts of the operation of these loads are evaluated by comparing the initial state of the network (before installation of the load) with the states obtained for each stage of operation of the installed load. The study is conducted in a real secondary network using an algorithm as a computational tool for calculating power flow radial-phase backward / forward. The results showed good accuracy of the proposed model for special loads studied with respect to its real expected behavior and still that the developed computational tool significantly increases the speed of decision making in planning the installation of new consumers on the network

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-10-05Bitstream added on 2014-06-13T19:48:54Z : No. of bitstreams: 1 lima_aa_me_ilha.pdf: 1365201 bytes, checksum: 5bed2a52c8671bde5572016fadf55dc7 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O Problema de Planejamento da Expansão do Sistemas de Transmissão de Energia Elétrica tem por objetivo escolher, entre um conjunto predefinido de circuitos candidatos, aqueles que devem ser incorporados ao sistema de forma a minimizar os custos de investimento e operação e atender a demanda de energia futura ao longo de um horizonte de planejamento com confiabilidade, assumindo como conhecido o plano de geração. É considerado um problema muito complexo e difícil de resolver por se tratar de um problema não linear inteiro misto, não convexo, multimodal e altamente combinatório. Este problema tem sido resolvido usando técnicas clássicas como Decomposição de Benders e Branch and Bound, assim como também algoritmos heurísticos e metaheurísticas obtendo diversos resultados, porém com uma série de problemas, por exemplo, alto tempo de processamento pelos computadores e problemas de convergência. Neste trabalho se apresenta a metaheurística Busca Dispersa que é um método que combina sistematicamente conjuntos de soluções para se obter soluções melhores. O algoritmo é apresentado sistematicamente, explicando sua estrutura básica e a forma como é adaptado para resolver o problema do planejamento da expansão de sistemas de transmissão, considerando a modelagem matemática conhecida como modelo de transporte e o modelo DC. São realizados testes com o sistema Garver de 6 barras, o sistema IEEE de 24 barras e o Sul Brasileiro de 46 barras e os resultados obtidos são comparados com os obtidos com outras metaheurísticas, mostrando um bom desempenho tanto em velocidade de processamento como em esforço computacional / In the Transmission Expansion Planning problem of power systems a predefined set of candidate circuits are selected, in order to minimize investment and operation costs and meet the future energy demand over a planning horizon while reliability is considered and the generations plans are known. It is considered a very complex problem and difficult to solve because it is a mixed integer nonlinear problem, not convex, multimodal and highly combinatorial. This problem has been solved using classical techniques such as Benders Decomposition and Branch and Bound, as well as heuristic and metaheuristics algorithms achieving different results, but with some difficulties, such as high demand for processing by computers and convergence problems. This paper presents the scatter search metaheuristic which is a method that combines systematically sets of solutions to obtain better solutions. The algorithm is presented systematically, explaining its basic structure and how it is adapted to solve the Transmission Expansion Planning problem, considering the mathematical model known as transportation model and DC model. Tests are performed with Garver 6 bus system, IEEE 24 bus system and the South Brazilian 46 bus system, and the results obtained are compared with those obtained with other metaheuristics, showing a good performance both in processing speed as in computational effort

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-11-17Bitstream added on 2014-06-13T19:48:54Z : No. of bitstreams: 1 rapanello_rm_me_ilha.pdf: 1922181 bytes, checksum: f51fd8af3ee67a87d783c8707f8a7040 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Com a crescente importância do estudo da Qualidade da Energia Elétrica, o objetivo deste trabalho é disponibilizar um Laboratório Remoto de Qualidade da Energia para acionamento via Internet - LRQEE. Na sua concepção, o LRQEE destaca-se pelos vários recursos técnicos disponibilizados e pela agilidade na integração entre instituições de ensino, contribuindo em muito para a evolução do aprendizado e racionalização no uso dos recursos financeiros. Permite o acesso e controle a diversos equipamentos e cargas que possibilitam o apoio ao ensino prático à distância e um melhor entendimento do assunto em pauta. No texto enfoca-se a utilização do ambiente laboratorial para o ensino da qualidade da energia, utilizando conhecimentos teóricos e implementações práticas. Propõe-se a montagem de simulações de diversos experimentos, cuja realização é conseguida utilizando-se como ferramenta principal o software LabVIEW da National Instruments para controle dos dispositivos e equipamentos e também programação PHP para controle do acesso via internet pelos usuários. Com as diversas experiências de laboratório possíveis, e o controle dos equipamentos via internet, é fornecida, ao aluno ou pesquisador, a possibilidade de ampliar seus conhecimentos, proporcionada pelo fato de que eles têm a oportunidade de realizar experiências relevantes para o estudo da qualidade da energia elétrica, e colocar em prática os conhecimentos adquiridos nas disciplinas relacionadas ao tema. / With the increasing importance of the study of the Electric Power Quality, the objective of this work is to make available a Remote Laboratory of Electric Power Quality via Internet for electric drive - LRQEE. In its basic conception, the LRQEE stands out for the several made available technical resources and for the agility in the integration among teaching institutions, contributing a lot to the evolution of the learning as well to the rationalization in the use of the financial resources. It allows the access and control to several pieces of equipment and loads that make it possible the support to a long distance practical teaching and a better understanding of this subject. In the text it is focused use of the laboratorial environment for the education of the quality of the power, using theoretical knowledge and practical implementations. It is considered assembly of simulation of diverse experiments, whose accomplishment is obtained using itself as main tool LabVIEW software of the National Instruments for control of the devices and equipment and also programming PHP for control of the access saw Internet for the users. With the diverse experiences of laboratory proposals, and the control of the equipments way Internet, is supplied, to the pupil or researcher, the possibility to extend ours knowledge, proportionate for the fact of that they have the chance to make excellent experiences for the study of the quality of the electric power, and to place in practical the knowledge acquired in disciplines them related to the subject.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-18Bitstream added on 2014-06-13T19:08:06Z : No. of bitstreams: 1 avilacarhuallanqui_h_me_ilha.pdf: 1893312 bytes, checksum: ec763667b361d0d73bde9d8c3f0c7265 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O cálculo da capacidade de transferência de potência em sistemas interligados é calculado considerando o sistema como uma única área e uma única barra de folga. A máxima potência ativa que poderia ser transferida pelas linhas de intercâmbio, sem problemas relacionados com a estabilidade estática de tensão, é obtida efetuando-se a soma dos correspondentes fluxos nas linhas de intercâmbio no ponto de operação correspondente a máxima potência ativa. Cabe ressaltar que neste caso, o sistema de equações não inclui as equações do controle de intercâmbio entre áreas (CIA). Neste trabalho propõe-se a inclusão do CIA no fluxo de carga continuado de forma a possibilitar com isso a obtenção da capacidade de transferência de potência entre as diversas áreas, considerando múltiplas barras folga por área. Cada área atua como um sistema independente controlando seu intercâmbio no processo de carregamento do sistema. O objetivo é o de mostrar os efeitos resultantes desta inclusão sobre a capacidade de transferência de potência dentro de uma mesma área ou entre as diversas áreas. Utilizando-se o fluxo de carga continuado proposto, apresentam-se os resultados obtidos para os sistemas de IEEE de 9 barras, o New England 30 barras e o IEEE de 118 barras, os quais foram divididos em áreas com o objetivo de evidenciar as diferenças entre as margens de carregamento e de transferência de potência obtidas sem e com as restrições impostas pelo CIA. Foram realizados estudos sobre a capacidade de transferência de potência considerando-se duas formas distintas de carregamento e contingências de ramos do sistema. Dos resultados obtidos se constata a importância da consideração das equações do CIA nas análises relacionadas com a estabilidade estática de tensão, as quais podem conduzir, dependendo... / The calculation of power transfer capability of interconnected systems is calculated considering the system as a single area and a single bus slack. The maximum power active that could be transferred through the tie lines, without the problems related with the static voltage stability is obtained by making the sum of the corresponding flows the tie lines in operation point corresponding the maximum power active. In this case, the system of equations does not include equations of area interchange control (AIC). This work proposes the inclusion of AIC in continuation power flow, with this is possible to obtain the power transfer capacity between different areas, and multiple slacks buses per area. Each area acts as an independent system controlling its exchange in the process of loading system. The objective is to show the effects of this inclusion on power transfer capability within the same area or between different areas. Using the proposed continuation power flow, shows the results obtained in the IEEE 9 buses, New England 30 buses and IEEE 118 buses systems, which were divided in areas with the objective of evidencing the differences between the margins of loading and transfer power obtained with and without the restrictions imposed by the AIC. We realize studies about power transfer capacity considering two different ways of loading the system and branches contingencies of the system. The results obtained show the importance the consideration equations of AIC in the analysis related to the static voltage stability, which may lead, in each case and the system in analysis, an increase or decrease active power transfer capability. The analysis also enables a better understanding of the effects of the loop flow, that are... (Complete abstract click electronic access below)