CASTRO, L. F. C. Análise de sistemas de medição para faturamento a partir das teorias de potência:convencional, pq e padrão IEEE 1459-2010. 2014. 94 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-09-13T12:19:55Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_lfccastro.pdf: 2661083 bytes, checksum: 75f06a413c52a46b31a48d2fa7a6041b (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-09-13T12:20:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_lfccastro.pdf: 2661083 bytes, checksum: 75f06a413c52a46b31a48d2fa7a6041b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-13T12:20:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_lfccastro.pdf: 2661083 bytes, checksum: 75f06a413c52a46b31a48d2fa7a6041b (MD5) Previous issue date: 2014 / The increasing demand for eletric energy associated with global concern about global warming has directed efforts to improve and develop new technologies for eletric energy ge- neration. New public policies focused on encouraging investors to this new niche market has been one of the solutions implemented in various countries in the world. On the other hand, there is the concern of investors in the stability of public policy incentives and pricing of elec- tricity since these items can impact directly on the expected return on investment in this area. Associated with this, there is the problem of ensuring the effectiveness of electrical energy me- asurements used for billing. Such a problem is directly related to the calculation methodology for measurement and accounting of amounts to be billed. This work aims to contribute to the study and analysis of measurement systems for billing of electricity, through the comparative analysis of energy measurement using the power theories: conventional , instantaneous active and reactive power (pq) and Standard IEEE 1459-2010 . The results are analyzed based on real data collected from the meters used in measuring systems for billing and power quality, inser- ted in the electrical system, attending the technical requirements set out in the national network procedures / O aumento da demanda por energia elétrica associada à preocupação mundial com o aquecimento global têm direcionado esforços para a melhoria e desenvolvimento de novas tecnologias relacionadas à geração de energia elétrica. Novas políticas públicas focadas em incentivar investidores para esse novo nicho de mercado tem sido uma das soluções implantadas em vários países no mundo. Por outro lado, há a preocupação dos investidores na estabilidade das políticas públicas de incentivo e formação de preço da energia elétrica uma vez que tais itens podem impactar diretamente no retorno esperado dos investimentos nesta área. Associado a isso, existe a problemática da garantia da efetividade das medições usadas para faturamento de energia gerada. Tal problema está diretamente relacionado à metodologia de cálculo para realização da medições e contabilização dos valores a serem faturados. Esse trabalho tem como objetivo contribuir com o estudo e análise de sistemas de medições para faturamento de energia elétrica, através da análise comparativa dos resultados de medição de energia utilizando as teorias de potência: convencional, ativa e reativa instantânea (pq) e padrão IEEE 1459-2010. Os resultados são analisados com base em dados reais coletados a partir de medidores utilizados nos sistemas de medição para faturamento e de qualidade de energia, inseridos no sistema elétrico, observando os requisitos técnicos definidos nos procedimentos de rede nacionais

Orientador: Sigmar Maurer Deckmann / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-05T07:28:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luna_ErnestoKenji_M.pdf: 3862122 bytes, checksum: 8fd4ae3f96bbb31bc6aed3bc432b6fc1 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho visa contribuir para os estudos de Variações de Tensão de Curta Duração (VTCDs) buscando relacionar tais distúrbios com o real impacto que causam em uma importante família de cargas, são os equipamentos eletrônicos alimentados por conversores CA-CC. Esta correlação entre causa e efeito ainda é um dos pontos menos estudados no âmbito da Qualidade da Energia Elétrica (QEE). Considerando o cenário nacional e internacional, inicialmente serão apresentadas as principais normas aplicáveis às VTCDs, caracterização de eventos e verificação de impacto sobre as cargas procurando sempre fazer uma análise crítica, mostrar suas convergências, particularidades e deficiências. O estudo sobre a família de cargas escolhida terá como objetivo verificar os parâmetros mais relevantes frente às VTCDs, desenvolver técnicas para extração desse parâmetros, que possam ser utilizadas pelos fabricantes dos equipamentos, pelas concessionárias de energia elétrica e pelos consumidores finais desses equipamentos. Finalmente, será apresentada uma metodologia para avaliação de impacto de VTCDs, baseado no comportamento das cargas estudadas, podendo ser aplicada a um equipamento isolado, como também a um processo industrial mais complexo / Abstract: This dissertation presents a contribution to the study of voltage sags and swells and their real impact on an important group of loads constituted by electronic equipment supplied by AC-DC converters. The establishment of a relationship between cause and effect has still not being focused in the study of voltage sags and swells. Initially, this work presents a critical analysis of the main International and Brazilian standards about characterization and impact estimation of voltage sags and swells, demonstrating the convergence, singularity and deficiency of each one. Then, the study of the proposed load group aims to find and demonstrate the most important parameters related to voltage sags and swells, and to describe some techniques to obtain these parameters, which could be used by electronic manufacturers, utilities and equipment users. Finally, a special methodology is proposed to evaluate the impact of voltage sags and swells, which is based on based on the behavior of the loads under consideration. The proposed methodology can be applied on single electronic equipment or also on a general system, such as industrial plants / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador : Prof Dr Alexandre Rasi Aoki / Co-orientadora : Profª. Drª. Rhelma S. P. Fernandes / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Defesa: Curitiba, 29/08/2013 / Inclui referências / Área de concentração: Sistema de energia / Resumo: O gerenciamento pelo lado da demanda (DSM – Demand-Side Management) se caracteriza por um conjunto de medidas para controle da carga do usuário com o objetivo de operar o sistema elétrico de forma mais equilibrada. Este gerenciamento é discutido há mais de 20 anos, mas agora com o desenvolvimento das redes elétricas inteligentes (smart grid) que trabalha com sistemas integrados de medição, controle e supervisão inteligentes, pode ter sua atuação e implementação efetiva. Este trabalho tem como principal objetivo propor um micromedidor inteligente de energia para o gerenciamendo pelo lado da demanda, utilizando os conceitos de redes elétricas inteligentes, de forma a minimizar o custo do consumo de energia. O sistema de gerenciamento pelo lado da demanda é constituído por micromedidores de energia (smart plugs) que coletam os dados de um determinado eletrodoméstico ou circuito elétrico em uma residência, geram um histórico desses dados e através de um algoritmo implementa os métodos de gerenciamento pelo lado da demanda, como corte de carga em horários de tarifa alta e corte de stand-by. Os micromedidores inteligentes de energia desenvolvidos neste trabalho atuam como medidores de energia, computando o consumo individualizado de cada carga a ele conectado, assim como, através do protocolo ZigBee, possibilita o corte da carga via comando remoto, via agendamento ou devido a sobrecarga, agindo assim como um elemento importante na implantação prática dos métodos de gerenciamento pelo lado da demanda. Finalmente são apresentados os dados coletados e as simulações realizadas com valores de tarifas convencional e branca. Os micromedidores inteligentes de energia foram testados em uma residência unifamiliar a fim de validar a aplicação dos micromedidores desenvolvidos para implementação do gerenciamento pelo lado da demanda visando as redes elétricas inteligentes. Como resultado final verificou-se uma economia para o consumidor, a conscientização do consumidor sobre a forma de utilização da energia e a geração de um histórico de consumo que pode ser usado para diversos estudos. / Abstract: The demand side management (DSM) is characterized by a set of measures to control the user load in order to operate the electric system more evenly. This management is discussed for over 20 years, but now with the development of smart grid working with integrated systems for measurement, control and intelligent supervision, may have its operations and effective implementation. This paper aims to propose an intelligent smart plug for demand side management, using the concepts of smart grids, in order to minimize the cost of energy consumption. The management system on the demand side consists of smart plugs that collect data from a particular appliance or electrical circuit in a residence, a historic generate such data through an algorithm and implements the methods of side management demand, as load shedding schedules in high cutting rate and stand-by. Smart plugs developed in this work is the energy meters, computing the individual consumption of each load connected to it as well as by the ZigBee protocol, enables the cutting load by remote control via scheduling, or due to overload acting as an important element in the practical implementation of management methods on the demand side. Finally the collected data and the simulations with values of conventional and white rates are presented. Smart plugs were tested in a single family residence in order to validate the application of smart plugs developed for implementation of demand side management targeting smart grids. As final result there was a savings to the consumer, consumer awareness on how to use energy and generate a history of consumption that can be used for various studies.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-12-16Bitstream added on 2014-06-13T19:08:04Z : No. of bitstreams: 1 faziojunior_a_me_ilha.pdf: 1130687 bytes, checksum: 0ed224bd3a10e2686b6366e69a8f8400 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O referente trabalho de mestrado tem por finalidade avaliar as principais metodologias para o cálculo da energia elétrica, focado na Energia reativa, o qual, até o presente momento, não há um consenso geral entre os pesquisadores, referente ao melhor método para a determinação deste tipo de energia elétrica, considerando que as tensões e correntes são não-senoidais e desequilibradas. Neste contexto, varias abordagens de cálculo de potências elétricas presentes na literatura serão apresentadas, com seus respectivos métodos de cálculo e quais fatores cada uma leva em consideração, como também serão abordadas as características e o contexto em que foram desenvolvidas. As teorias serão posteriormente confrontadas entre si através de simulações por meio de alguns perfis de tensão e corrente devidamente selecionados a fim de avaliar os valores calculados pelas mesmas. Posteriormente, as teorias serão comparadas com medidores comerciais eletrônicos de energia, além de um preciso analisador de energia, o qual considera em seu cálculo, harmônicos e desequilíbrios nas tensões e correntes. Esta proposta experimental visa avaliar o erro dos cálculos referente ao padrão IEEE std. 1459, levando em consideração cada cenário de tensão e corrente (harmônicos e/ou desequilíbrios) imposto, tendo assim uma boa forma de comparação. O esforço deste trabalho visa evidenciar um comparativo entre as teorias, levando em consideração os valores medidos por medidores eletrônicos presentes na atualidade, os quais se acreditam não levar em consideração tensões não senoidais e desequilibradas. Portanto, tais métodos de calculo, considerando o cenário de ensaio proposto pelo trabalho, poderão futuramente estar presentes nos medidores eletrônicos para o correto cálculo da Energia elétrica reativa, frente ao cenário e condições atuais e futuras do Sistema de Energia elétrica / The related work aims to assess the main methodologies for the calculation of electric energy, focused on reactive power, which, until now, there is a general consensus among researchers regarding the best method for the determination of this type power, considering that the voltages and currents are non-sinusoidal and unbalanced. In this context, various approaches for calculating electric power present in the literature will be presented with their respective method of calculation and which factors each takes into account, as well as will discuss the characteristics and the context in which they were developed. The theories will be confronted then with each other through simulations using some current and voltage profiles selected in order to properly evaluate the values calculated for the same. Later, the theories will be compared with commercial electronic energy meters, and a precise energy analyzer, which includes in its calculation, harmonics and imbalances in the voltages and currents. This proposal aims to assess the experimental error of the estimates for the IEEE Std. 1459, taking into account each scenario voltage and current (harmonics and / or imbalances) tax, and thus a good way of comparison. This work effort aims to show a comparative between the theories, taking into account the values measured by electronic meters present today, which are believed not to take into account non-sinusoidal and unbalanced voltages. Therefore, such methods of calculation, considering the scenario proposed by the test work, may be present in future electronic meters for the correct calculation of Reactive Electrical Power, against the backdrop and current conditions and future of Electric Power System

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-02-22Bitstream added on 2014-06-13T19:08:15Z : No. of bitstreams: 1 cangucu_na_me_ilha.pdf: 844716 bytes, checksum: ece2a33351446fe45a90dc61e6373436 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Perturbações no suprimento de eletricidade podem originar mau funcionamento de equipamentos que dependem de atividades elétricas. A hora da ocorrência, a duração, repetição e previsibilidade devem ser consideradas. Em horários de produção máxima pequenas falhas passam a representar grandes prejuízos. Esta pesquisa pretende obter um valor mais pró ximo possível da realidade dos custos decorrentes das falhas no setor industrial, buscando chegar a um valor agregado à economia do estado de Mato Grosso do Sul. A análise direta quantifica as perdas econômicas causadas por interrupções e afundamentos de tensão provocados por distú rbios no sistema, principalmente curtos-circuitos. A contabilização das falhas no sistema elétrico foi realizada a partir de medições em pontos de controle da indústria Avanti, instalada no município de Três Lagoas-MS. O mapeamento do ambiente quanto à incidência de afundamento de tensão se baseia na norma americana IEEE Standard 1346, que associa os aspectos técnicos e financeiros na análise da compatibilidade dos equipamentos de processos com a rede elétrica que os alimenta. Os riscos de impactos para os consumidores são analisados a partir das normas sul-africanas NRS-048 e americana IEEE Standard 446. Os indicadores da pesquisa revelam que a operação com carga mais elevada aumenta a incidência dos afundamentos de tensão. Os afundamentos e os curtos-circuitos que os provocam ocorrem em locais e situaçõ es extremamente variáveis. Torna-se importante o conhecimento do ambiente da empresa quanto à incidência de faltas para possibilitar uma análise prévia, por meio da qual seja possível especificar adequadamente os equipamentos a serem instalados propiciando melhorias no desempenho dos sistemas de proteção e controle e no isolamento rápido da área onde houve a falta. O consumidor precisa ser mais bem orientado... / Disturbances in power distribution show bad equipment performance that depends of electrical activities. We should consider time occurrence duration, repetition and previsibility. At certain times few consumers are affected although for industrial processes working the whole day this can be a time of full production, since energy rates are lower and small disturbances in power distribution can represent great economic losses. This research intends to access the most real cost value from voltage variation, and to find an aggregated value to the southeastern economy in Mato Grosso do Sul. The direct analysis accounts the economic losses due to interruptions and voltage sags caused by system disturbances, mainly short-circuits. The electric energy system voltage sags considered was based on measurements at the network connection points in Avanti industry, installed in Três Lagoas, Mato Grosso do Sul. The consideration of sags incidence was based on the American IEEE Standard 1346, which relates the technical and financial aspects and compatibility analysis of the process equipment with the feeding electrical network. The consumers impact risks are analysed by the South African NR048 and the American IEEE Standard 446. Indicators in the research show that load operation increases sags incidence. Voltage sags and short-circuits that caused them occur in variable places and situations. The environment sags incidence knowledge allows a better project of the new system customers, allowing a previous analysis and adequate specification of the equipment required to be installed. The power supplier offers the protective and control system performance improvement with a quick isolation of the area where the sag is located. The consumer should be well informed on voltage sag vulnerability to avoid equipment economic losses, avoiding also concerning with compatibility analysis in the process equipment... (Complete abstract click electronic address below)

Orientador: Carlos Alberto Canesin / Coorientador: Guilherme de Azevedo e Melo / Banca: Júlio Borges de Souza / Banca: Fernando Pinhabel Marafão / Resumo: O referente trabalho de mestrado tem por finalidade avaliar as principais metodologias para o cálculo da energia elétrica, focado na Energia reativa, o qual, até o presente momento, não há um consenso geral entre os pesquisadores, referente ao melhor método para a determinação deste tipo de energia elétrica, considerando que as tensões e correntes são não-senoidais e desequilibradas. Neste contexto, varias abordagens de cálculo de potências elétricas presentes na literatura serão apresentadas, com seus respectivos métodos de cálculo e quais fatores cada uma leva em consideração, como também serão abordadas as características e o contexto em que foram desenvolvidas. As teorias serão posteriormente confrontadas entre si através de simulações por meio de alguns perfis de tensão e corrente devidamente selecionados a fim de avaliar os valores calculados pelas mesmas. Posteriormente, as teorias serão comparadas com medidores comerciais eletrônicos de energia, além de um preciso analisador de energia, o qual considera em seu cálculo, harmônicos e desequilíbrios nas tensões e correntes. Esta proposta experimental visa avaliar o erro dos cálculos referente ao padrão IEEE std. 1459, levando em consideração cada cenário de tensão e corrente (harmônicos e/ou desequilíbrios) imposto, tendo assim uma boa forma de comparação. O esforço deste trabalho visa evidenciar um comparativo entre as teorias, levando em consideração os valores medidos por medidores eletrônicos presentes na atualidade, os quais se acreditam não levar em consideração tensões não senoidais e desequilibradas. Portanto, tais métodos de calculo, considerando o cenário de ensaio proposto pelo trabalho, poderão futuramente estar presentes nos medidores eletrônicos para o correto cálculo da Energia elétrica reativa, frente ao cenário e condições atuais e futuras do Sistema de Energia elétrica / Abstract: The related work aims to assess the main methodologies for the calculation of electric energy, focused on reactive power, which, until now, there is a general consensus among researchers regarding the best method for the determination of this type power, considering that the voltages and currents are non-sinusoidal and unbalanced. In this context, various approaches for calculating electric power present in the literature will be presented with their respective method of calculation and which factors each takes into account, as well as will discuss the characteristics and the context in which they were developed. The theories will be confronted then with each other through simulations using some current and voltage profiles selected in order to properly evaluate the values calculated for the same. Later, the theories will be compared with commercial electronic energy meters, and a precise energy analyzer, which includes in its calculation, harmonics and imbalances in the voltages and currents. This proposal aims to assess the experimental error of the estimates for the IEEE Std. 1459, taking into account each scenario voltage and current (harmonics and / or imbalances) tax, and thus a good way of comparison. This work effort aims to show a comparative between the theories, taking into account the values measured by electronic meters present today, which are believed not to take into account non-sinusoidal and unbalanced voltages. Therefore, such methods of calculation, considering the scenario proposed by the test work, may be present in future electronic meters for the correct calculation of Reactive Electrical Power, against the backdrop and current conditions and future of Electric Power System / Mestre

O Setor Elétrico Brasileiro tem sofrido nos últimos anos profundas transformações, principalmente nas questões voltadas à comercialização de energia. A criação do mercado, introduzindo o modelo competitivo, com a lei das concessões (Lei 8.987/95), a instituição do livre acesso, criação do produtor independente, consumidor livre e rede básica (Lei 9.074/95), criação da ANEEL (Lei 9.427/96), regulamentação do Mercado Atacadista de Energia (MAE, atual CCEE - Câmara de Comercialização de Energia Elétrica) e definição das regras de organização do Operador Nacional do Sistema (ONS), Lei 9.648/98, resultando na criação dos agentes de geração, transmissão, distribuição e comercialização. O objetivo da criação do mercado foi desonerar o poder público dos investimentos em infra-estrutura, por meio da atração do capital privado, estimulando a livre concorrência, aumentando-se assim a competitividade. Dentro deste novo arcabouço regulatório, considerando-se então o ambiente competitivo, surgem os aspectos referentes à medição de energia elétrica, cujas bases técnicas atuais vigentes estão fundamentadas nas recomendações oriundas de especialistas que integraram a Força Tarefa Medição no âmbito do Grupo RESEB (Projeto de Reestruturação do Setor Elétrico Brasileiro) requisitos técnicos estes que norteiam os processos de especificação, implantação e manutenção dos Sistemas de Medição para Faturamento do SIN (Sistema Interligado Nacional). No presente trabalho apresenta-se uma avaliação crítica dos aspectos relativos à adequação/instalação dos Sistemas de Medição para Faturamento no que diz respeito à Regulação, Especificação Técnica e discussões atuais existentes entre os Agentes de Mercado. Para permitir solucionar eventuais entraves nos processos, são apresentadas contribuições, no sentido de indicar alternativas que visam consolidar as operações do mercado de energia no Brasil, que passam sem dúvida pela implantação dos Sistemas de Medição para Faturamento, bem como é abordado o tema Custos, que mediante simulações, procura-se identificar aos elegíveis futuros Consumidores Livres e Especiais a viabilidade de migrar para o Ambiente de Livre Contratação frente aos custos da medição. / The Brazilian electric sector has undergone profound changes in recent years mainly focused on issues the marketing of energy. The establishment of the market entering the competitive model, with the concessions law (Law 8.987/95), the institution of free access, creation of the independent producer, consumer and core network free (Law 9.074/95), creation of ANEEL (Law 9427 / 96), regulation of the Wholesale Energy Market (MAE, today CCEE - Electric Power Commercialization Chamber) and defining the arrangements for the National System Operator (ONS), Law 9.648/98, resulting in the creation of agents of generation, transmission, distribution and commercialization. The objective of establishing the market was able to relieve the public of investments in infrastructure, through the attraction of private capital, encouraging free competition by increasing the competitiveness. Within this new regulatory framework, considering the competitive environment then there are aspects related to the measurement of electrical energy, whose bases are existing techniques based on current recommendations from experts who joined the Task Force - Measurement Group under the RE-SEB (Project for Restructuring of the Brazilian energy sector), these technical requirements that guide the process of specification, deployment and maintenance of Measurement Systems for Billing of SIN National Interconnected System. In this work presents a critical evaluation of aspects concerning the adequacy / installation of the Measurement Systems for Billing with regard to regulation, technical specification and current conflicts between the agents of the market. To allow any obstacles in resolving cases, contributions are made to indicate alternatives aimed at consolidating the operations of the energy market in Brazil that are without doubt the deployment of Measurement Systems for Billing and is dealt with the issue that cost through simulations seeks to identify eligible for future free consumers and the viability of Special to the Environment migrate Free Recruitment front the costs of measurement.

Orientadores: Sigmar Maurer Deckmann, Fernando Pinhabel Marafão / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e Computação / Made available in DSpace on 2018-08-07T06:01:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moreira_AlexandreCandido_M.pdf: 4879981 bytes, checksum: 6aa206d50e7569915efea8d3f32bd2c3 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O presente trabalho avalia a possibilidade da aplicação de instrumentação virtual para a análise de problemas da qualidade da energia elétrica (QEE). Aproveitando-se da grande flexibilidade, elevada capacidade de processamento e da facilidade de reconfiguração oferecida por tal tipo de instrumento, são desenvolvidos algoritmos para medição digital e análise de grandezas elétricas. No modo de medição, é feita uma análise comparativa entre os dois principais métodos apresentados na literatura, para o cálculo de potência e fator de potência em sistemas trifásicos com condutor de retorno (neutro). Para comparar esses métodos, foram implementadas sub-rotinas para identificação das componentes fundamentais, de seqüência positiva das tensões e correntes, potências ativa e não-ativa, além de algoritmos para calcular o fator de desequilíbrio da componente fundamental e o nível de distorção harmônica total. No modo de análise, foi implementado um algoritmo que realiza uma varredura nos indicadores de QEE, calculados de minuto em minuto e salvos em arquivos, através do instrumento de medição para uma análise estatística diária (baseada na função de distribuição de amostras).Tal algoritmo permite identificar os principais distúrbios que ocorrem em determinada instalação como também permite avaliar a duração das violações dos limites pré-fixados / Abstract: This work explores the possibility of applying virtual instrumentation to analyze power quality problems. Based on the great flexibility, increased processing capacity and the possibility of reconfiguration, offered by such type of instrumentation, several digital algorithms have been developed for digital measurement and analysis of electrical quantities. In the case of measurement mode, a comparison is made between the two main methods reported in the literature concerning power and power factor calculation in three-phase systems with return conductor (neutral). To compare those methods, sub-routines have been implemented to identify the fundamental components, positive sequence of voltages and currents, active and non-active powers, as well as to calculate the unbalanced factor of the fundamental component and the total harmonic distortion. In the case of analysis mode, an algorithm was implemented that realizes a sweeping of the power quality indices, obtained minute by minute, and automatically stored in files by the instrument, for daily statistical analysis (based on distribution function). Such algorithm helps to identify the main disturbing causes in a specific installation, and permits to evaluate the violation time of the prescribed limits / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Luiz Carlos Pereira da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T11:22:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Anzai_AlexandreHaruiti_D.pdf: 9433798 bytes, checksum: ca8b5a95dcd29723ecf3a0201031679e (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Esta tese apresenta resultados a respeito do desenvolvimento de uma ferramenta de monitoramento em tempo real da margem de estabilidade de tensão de sistemas de transmissão. O desenvolvimento tecnológico das unidades de medição fasorial (Phasor Measurement Units)(PMUs), facilitou a obtenção do estado do sistema, magnitude e ¿angulo de fase das tensões das barras, em tempo real. O acesso em tempo real do estado do sistema com maior precisão possibilitou a utilização de técnicas de identificação paramétricas de sistemas para estimar a margem de estabilidade de tensão. Nesta tese modelos auto-regressivos com entradas exógenas (Auto-Regressive Models with eXogenous inputs)(ARX) lineares e não lineares foram calculados baseados em um banco de dados offline e utilizados para representar a relação entre as medidas das PMUs e a margem de estabilidade de tensão. Dois critérios para a alocação das PMUs na rede foram testados: a variância da tensão no banco de dados e o fator de participação modal. Os resultados mostram que o método proposto apresenta uma boa precisão na estimativa da margem tanto para casos de rede completa ou em condições de contingências. O fato desta estimativa necessitar de operações relativamente simples sobre os valores medidos e não em cálculos de diversas curvas PV, torna o método rápido o suficiente para ser implementado em tempo real. Esta tese apresenta resultados a respeito do desenvolvimento de uma ferramenta de monitoramento em tempo real da margem de estabilidade de tensão de sistemas de transmissão. O desenvolvimento tecnológico das unidades de medição fasorial (Phasor Measurement Units)(PMUs), facilitou a obtenção do estado do sistema, magnitude e ¿angulo de fase das tensões das barras, em tempo real. O acesso em tempo real do estado do sistema com maior precisão possibilitou a utilização de técnicas de identificação paramétricas de sistemas para estimar a margem de estabilidade de tensão. Nesta tese modelos auto-regressivos com entradas exógenas (Auto-Regressive Models with eXogenous inputs)(ARX) lineares e não lineares foram calculados baseados em um banco de dados offline e utilizados para representar a relação entre as medidas das PMUs e a margem de estabilidade de tensão. Dois critérios para a alocação das PMUs na rede foram testados: a variância da tensão no banco de dados e o fator de participação modal. Os resultados mostram que o método proposto apresenta uma boa precisão na estimativa da margem tanto para casos de rede completa ou em condições de contingências. O fato desta estimativa necessitar de operações relativamente simples sobre os valores medidos e não em cálculos de diversas curvas PV, torna o método rápido o suficiente para ser implementado em tempo real / Abstract: This thesis presents results about the development of a tool for real time monitoring of the voltage stability margin of transmission systems. The advance of Phasor Measurement Units (PMU), has made it easier to obtain the system's state, voltage magnitude and phase angles of some buses in real time. The access of the accurate system's state in real time allows the utilization of parametric system identification techniques to estimate the voltage stability margin. In this thesis linear and nonlinear Auto-Regressive eXogenous inputs (ARX) models were calculated based on an offline database and utilized to represent the relation between the PMU measures and the voltage stability margin. Two criteria for the allocation of the PMUs in the network were tested: the voltage variance and the modal participation factor. The results demonstrate that the proposed method presents adequate accuracy for the estimation of the voltage stability margin even considering the occurrence of contingencies. The estimation is performed through the execution of relatively simple operations on the measured values instead of computing several PV curves, which makes it suitable for real time applications / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Madson Cortes de Almeida / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-27T18:54:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 YucraCcahuana_MiguelAngel_M.pdf: 1685093 bytes, checksum: d470831fabdff66aa7a9d998da9391db (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Nas últimas décadas, a utilização de Unidades de Medições Fasoriais (Phasor Measurements Units - PMU) em sistemas de transmissão de energia elétrica vem sendo amplamente discutida. De acordo com a literatura, diversas aplicações podem ser beneficiadas pelo uso destas medidas. Em comparação com as medidas convencionais disponibilizadas pelos Sistema de Controle e Aquisição de Dados (SCADA), as medições fasoriais apresentam maior precisão, maior taxa de amostragem e são grandezas fasoriais sincronizadas, enquanto que as medições do sistema SCADA são medidas de módulo, não sincronizadas e de menor precisão. Para que as aplicações em regime permanente possam se beneficiar das medidas providas pelas PMUs, essas medidas devem ser filtradas por um processo de estimação de estado. Apesar da precisão e da confiabilidade, as medidas provenientes de PMUs ainda podem conter erros causados no processo de medição, os quais precisam ser eliminados antes que as informações providas pelas PMUs sejam usadas nas tarefas de controle e operação da rede. Apesar de todos os investimentos e desenvolvimentos relacionados às PMUs, atualmente, devido ao grande custo associado à instalação dessas unidades, não se considera viável o desenvolvimento de sistemas de medição que permitam que redes sejam totalmente observáveis apenas com o uso de medições fasoriais. A literatura apresenta algumas técnicas capazes de considerar simultaneamente medidas fasoriais e medidas convencionais no processo de estimação de estado. Neste trabalho, são apresentados e avaliados os principais estimadores de estado de uma e duas fases disponíveis na literatura. Além disso, o estimador tradicional, sem a presença de medidas fasoriais, foi usado como base de comparação. Na primeira etapa do processo de avaliação é analisada a qualidade dos estimadores de estado na presença de medidas perfeitas e na presença de medidas contendo erros gaussianos aleatórios. Erros gaussianos aleatórios são os erros típicos dos processos de medição e, portanto, são considerados aceitáveis. Na segunda etapa do processo de avaliação, os estimadores são avaliados na presença de medidas contendo erros gaussianos aleatórios e erros grosseiros. Os erros grosseiros, ao contrário dos erros gaussianos, não são considerados aceitáveis e devem ser removidos durante o processo de estimação de estado. A fim de tornar a análise mais ampla e realista, os três principais mecanismos de cálculo de desvios padrão propostos na literatura são considerados na avaliação do estimadores. Assim, são considerados cenários com desvios padrão fixos, desvios padrão calculados em função dos valores das medidas e desvios padrão calculados em função dos valores medidos e dos fundos de escala dos medidores. Para a detecção e identificação de erros grosseiros é adotado o método do Maior Resíduo Normalizado, já que este é o mecanismo mais confiável, robusto e aceito para tal finalidade. São apresentados testes realizados na rede de 14 barras do IEEE. Esta rede é amplamente adotada em teses e artigos especializados da área, o que facilita a comparações de resultados / Abstract: In last decades, the use of Phasor Measurement Units (PMU) in electrical power transmission systems has been widely discussed. According to the literature, several applications may be benefited with the use of these measurements. When they are compared with conventional measurements provided by Supervisory control and data adquisition (SCADA), phasor measurements are more accurate, have a high sampling rate and are synchronized, while the SCADA measurements only provide magnitude measurements, are not synchronized and are less accurate. For applications in steady operation can be benefited from the measurements provided by PMUs, these measurements must be filtered by a state estimation process. Despite the accuracy and reliability, measurements from PMUs may contain errors caused by the measurement process, they must be eliminated before the informations provided by PMUs are used in control tasks and network operation. Moreover, despite all the investments and developments related to PMUs, currently, because of the cost associated to the installation of these units; it is not considered feasible the development of measurement systems that allow electric networks to be fully observable only with the use of phasor measurements. The literature presents some techniques that are able to consider simultaneously phasor measurements and conventional measurements in the state estimation process. In this work, the main state estimators of one and two phases available in the literature are presented and evaluated. Moreover, the traditional state estimator was used to compare results. In the first part of evaluation process, the quality of state estimators in the presence of perfect measurements and measurements containing random gaussian errors is analyzed. Gaussian random errors are typical of measurement processes and therefore, they are considered acceptable. In the second part, the state estimators are evaluated in the presence of measurements containing random gaussian errors and gross errors. Gross errors, unlike the gaussian errors, are not acceptable and must be removed during the state estimation process. In order to make the analysis more comprehensive and realistic, the three main mechanisms of standard deviation calculation that are proposed in the literature are considered in state estimators evaluation. So, scenarios with fixed standard deviations, standard deviations calculated according to measurement values and standard deviations calculated according to measurements values and the full scale of meters are considered. For the detection and identification of gross errors, the large normalized residual test (LNR) is adopted, since this test is more reliable, robust and acceptable for this purpose. Tests in IEEE14 network are carried out. This network is widely adopted in theses and articles specialized in the field which facilitates the comparison of results / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica