Orientador : Luiz Antonio Rossi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-03T23:25:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bueno_LedaGobbodeFreitas_M.pdf: 1227972 bytes, checksum: aa57a2fcd907fbb52014db84a9c8b84b (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado

Orientador: Mauro Sergio Miskulin / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-13T21:46:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_LuisCarlosOrigade_D.pdf: 12799401 bytes, checksum: 8db8da4192c4a14649d0894a69b78c02 (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: A presença de componentes contínuas de correntes e tensão nos sistemas elétricos CA tem aumentado consideravelmente nos últimos anos. Tal fato se deve. Fundamentalmente, à crescente utilização de modernas técnicas de conversão e transformação de energia, bem como ao emprego da transmissão em corrente contínua. Neste sentido o estudo do comportamento dos equipamentos projetados para operar essencialmente com sinais CA e que passam a se submeter simultaneamente à excitações com corrente contínua, torna-se um tema de grande relevância. Objetivando analisar não apenas os efeitos, mas também as causas da dupla excitação, esta tese é iniciada com considerações gerais sobre as principais fontes de correntes contínuas encontradas nos sistemas CA. Os estudos subseqüentes são desenvolvidos com vistas ao desempenho de regime permanente e tansitório de transformadores elétricos de potência submetidos à citada excitação CA/CC. A estrutura seguida pela tese descreve os fundamentos físicos que cercam o referido fen6meno e desenvolve modelos matemáticos para os estudos do regime transitório e permanente. São destacadas questões associadas com formas de onda da corrente magnetizante, valores de pico da corrente assimétrica, conteúdo harmônico, etc. O emprego de uma representação mais adequada para a não linearidade magnética, a consideração de parâmetros usualmente ignorados, constituem dentre outros tópicos, as contribuições mais expressivas deste trabalho ... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The cccurrence of direct component of current and voltage in AC electrical systems is increasing significantly. For the Brazilian electrical network this is associated to the use of modern conversion and transformation techniques, as well as the High Voltage Direct Current schemes. In this way, the study and the performance of euipaments which are designed to operate essentially with AC signals, but are in fact submitted to both AC and Dc excitations become a matter of great concern. This thesis starts from general considerations about possible DC sources in AC electrical systems and it goes towards the study of steady state and transient studies of power transformers under simultaneous double AC/DC excitation. Physical considerations concerning the above behavior of transformers are then taken into account and steady state and transient mathematical models are derived. These formulations allow for the evaluation of changes in magnetizing current waveform, peak value, harmonic content, etc. The use of a better representation for the non-linear magnetic characteristic, the inclusion of paramenter which are usulally ignored and others are the main contributions of this work ... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Anesio dos Santos Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-13T21:55:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_GeraldoRobertoMartinsda_D.pdf: 8785492 bytes, checksum: 3f79a199c42d23368111547eb37ab7c4 (MD5) Previous issue date: 1990 / Resumo: Neste trabalho é proposto um novo método para a resoluç:lo do fluxo de carga ótimo. O método proposto foi desenvolvido a partir de uma associação da função Lagrangeana Aumentada com o problema original. A solução do problema é procurada através do método de Newton para as restrições de igualdade e através de uma regra de atualização das variáveis duais e penalidades associadas com as restrições de desigualdade. Alguns métodos da programação não linear aplicados ao fluxo de carga otimo são apresentados e discutidos. Algoritmos foram desenvolvidos e implementados. Resultados de testes computacionais são apresentados onde o desempenho do método pode ser analisado / Abstract: An optimal power flow solution method is proposed in this work. The presented method has been developed from an association of an Augumented Lagrangian function with the original problem. The solution of the problem is searched through Newton's method for equalitv constraints and through an updating of dual variables and penalties related to the inequalitv constraints. Some methods of non-linear programming applied to the optimal power flow are also presented and discussed. Algorithms were developed and implemented. Computational test results are presented where the method's performance can be analysed. / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Sergio Valdir Bajay / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-18T02:21:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Walter_ArnaldoCesardaSilva_M.pdf: 13744521 bytes, checksum: 3f1e0f2f72a3c2b4ef5aa757aeedb7c3 (MD5) Previous issue date: 1987 / Resumo: Não informado. / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

CAPES, FINEP, SETI e Fundação Araucária. / Neste trabalho é abordado o aumento da eficiência no acionamento de motores de indução através de técnicas de controle que utilizam um modelo de perdas e uma estrutura adaptativa. Inicialmente é apresentada a revisão da literatura com os principais controladores de eficiência energética. Também são apresentados os modelos elétrico e mecânico do motor para simulação do controle por campo orientado indireto (IFOC – Indirect Field Oriented Control) composto por controlador de velocidade, fluxo e corrente. A identificação das fontes de perdas é utilizada como auxílio no desenvolvimento do controlador de eficiência em conjunto com controladores de velocidade e fluxo. Os métodos de aumento de eficiência energética do motor de indução utilizando por busca recursiva (SC– Search Control) e controle por modelo de perdas (LMC– Loss-Model-Based Control) são descritos, simulados e implementados. O SC é implementado com passo de busca adaptativo e o LMC através de uma curva padrão de fluxo ótimo baseado na corrente estatórica. O SC converge para a mínima potência de entrada, porém tem resposta lenta de 5s em transitórios. O LMC possui resposta rápida de 1s, mas também possui dependência a variação paramétrica. Através da combinação do SC com o LMC, um Controlador Híbrido Adaptativo de Eficiência (HAEC) é proposto. Este controlador possui rápida convergência de 1s em transitórios e baixa sensibilidade a variações paramétricas. Para verificação experimental dos controladores de eficiência, foi projetado uma plataforma de acionamento composta por conversor estático trifásico CA/CC/CA com modulação PWM Space Vector comandado por processador digital de sinais. Os resultados experimentais obtidos apresentaram redução no consumo de energia, quando comparados com o acionamento com fluxo constante, de 29,7% com SC, 39,9% com o LMC e 49,4% com o HAEC. Isso demonstra a viabilidade técnica do HAEC. / This work approached the increased efficiency of induction motor drives using control techniques through a loss model and an adaptive structure. The review is presented with mainly energy efficiency controllers. Also, it are presented the electrical and mechanical models for motor control simulation with indirect field oriented (IFOC - Indirect Field Oriented Control) composed for speed, current and flux controllers. The identification of losses sources is used to development of efficiency controller with speed and flow. The methods of increasing energy efficiency of induction motor using a recursive search (SCSearch Control) and Loss-Model-based Controller (LMC) are presented, simulated and implemented. The SC is implemented with adaptive search step and the LMC by an optimal flux standard curve based on stator current. The SC converges to minimum input power, but it has slow response of 5s in transients. The LMC has quick response of 1s, but also it has dependency on parametric variation. Through the combination of SC and LMC, a Hybrid Adaptive Efficiency Controller (HAEC) is proposed. This controller has fast convergence of 1s in transitory and low sensibility with parameter variations. To implement the efficiency controllers, it was developed a platform composed by three-phase AC / CC / AC static converter with Space Vector Pulse Width Modulation controlled by a digital signal processor. Experimental results present an energy consumption reduction compared with constant flux drive of 29.7% for SC, 39.9% for LMC and 49.4% with HAEC. These results had shown the viability for HAEC project.

Este trabalho desenvolve um novo método de controle de eficiência energética no acionamento de motores de indução. Esta técnica utiliza um modelo de perdas e uma estrutura de controle baseada no mínimo consumo de energia elétrica. Em um primeiro momento, são apresentados os estudos com os principais controladores de eficiência energética da última década. Depois, são apresentados os modelos elétricos e mecânicos do motor de indução trifásico, a partir do modelo clássico, com o eixo de referência qd0. O controlador utilizado, é o controle por campo orientado indireto (IFOC - Indirect Field Oriented Control), composto por uma malha externa de controle de velocidade e fluxo, e uma malha interna de controle de correntes, que demonstram um bom desempenho de torque e velocidade. Por se tratar de um controlador IFOC, onde os parâmetros do motor são fundamentais para obter bons resultados, o ensaio do motor de indução é realizado e apresentado. Sabendo-se das principais fontes de perdas do motor, o controlador de eficiência energética pode ser elaborado. O controlador baseado no modelo de perdas (LMC -Loss-Model-Based Control) é descrito, assim como o controlador de busca recursiva (SC - Search Control), ambos muito utilizados na literatura. O LMC proposto é implementado através de curvas padrão de fluxo ótimo baseado na potência absorvida, dependendo da carga no eixo do motor, uma nova curva padrão é utilizada. O controlador de eficiência proposto chamado de (MBC - Model Based Control), utiliza o método LMC com um controlador IFOC, este é simulado via software Matlab e verificado experimentalmente através de uma plataforma de acionamento projetada e montada, conforme o projeto descrito. O controlador de eficiência proposto, é comparado com o acionamento de fluxo constante e com o controlador SC, para diferentes perfis de carga no eixo. Para todos os casos o controlador proposto, apresentou o melhor rendimento da máquina. / This paper develops a new method of controlling the drive energy efficiency of induction motors . This technique uses a model of losses and a control structure based on minimum energy consumption . At first , studies with the main drivers of energy efficiency in the last decade are presented . Then the electrical and mechanical models of three-phase induction motor are presented , from the classic model , with the reference axis qd0 . The controller used is an indirect field-oriented control (IFOC), composed of an outer control loop speed and flow , and an inner current control loop , showing a good performance of torque and speed. Because it is a IFOC controller, where the engine parameters are critical to obtain good results , the testing of induction motor is carried out and presented . Knowing the main sources of losses of the engine, the controller of energy efficiency can be drawn . The loss model based (LMC) controller is described , as well as the controller recursive search (SC), both widely used in the literature . The LMC proposed is implemented through optimum standard curves of flow based on power absorbed. Depending on the load on the motor shaft , a new standard curve is used . The proposed controller called efficiency ( MBC - Model Based Control ) uses the LMC method with a IFOC controller , this is simulated via textit software emph Matlab and verified experimentally through a platform drive designed and assembled , as the project described . The controller proposed efficiency is compared with the drive and the constant flow controller SC to different profiles of the axle. For all cases, the proposed controller showed the best performance of the machine.

Esta pesquisa tem por objetivo efetuar uma investigação acerca da eficiência energética nas indústrias, com foco na identificação dos potenciais de conservação de energia e possíveis barreiras para se implantar um sistema de gestão de energia, tendo como principais motivações o lançamento do Plano Nacional de Eficiência Energética (PNEf), que prevê uma grande economia de energia para os próximos anos, e da norma ABNT NBR ISO 50001- Sistema de gestão de energia. Num primeiro instante, fez-se um estudo dos principais métodos de gestão e eficiência energética que estão sendo empregados nas indústrias. Após o desenvolvimento de estudos preliminares, realizou-se uma auditoria energética em um frigorífico de abate de aves situado na região Sudoeste do Paraná. Nesta auditoria foram estabelecidos os centros de maior consumo, as linhas de base dos principais insumos energéticos e potenciais de conservação de energia dos principais módulos temáticos. Verificou-se que o sistema de refrigeração representa aproximadamente 81% do consumo de energia elétrica da planta e que do total de 11 módulos temáticos existentes, três deles representam aproximadamente 97% do consumo de energia elétrica da planta, sendo motores, sistema de refrigeração e sistema de ar comprimido. Constatou-se também, com uma análise econômica de perdas, que há potenciais de conservação de energia, principalmente em motores. Por fim, identificaram-se as principais barreiras para se implantar um sistema de gestão de energia em uma planta, principalmente no que se refere à elaboração de linhas de base e indicadores de desempenho energético. Tais barreiras demonstram uma falsa expectativa do PNEf para alcançar as atuais metas se não houver maior impacto dos progressos induzidos (por políticas públicas). / This research has an objective to investigate the electrical power efficiency in industries, aiming to identify potential energy saving and possible barriers to deploy an energy management system, having as one of its priorities the main motivations to the release of a National Plan of Electrical Efficiency (NPEE), in which forecast a great power saving for the following years and the norm ABNT NBR ISO 50001-Energy management system. At a first moment, a study was made about the main methods of electrical efficiency management, in which are being introduced in industries. After the development of preliminary studies, an electrical audit was carried out in a poultry slaughter cooler on the southwest region of Paraná. On the audit were established the centers of greater consumption and the baselines of the main energetic imputs and potential ways of electrical energy saving from the main thematic modules.It has been verified that the cooling system represents approximately 81% of electrical energy consumption of the plant and of the total of eleven modules; three of them represent approximately 97% of the power consumption of the entire plant, as engines, cooling system and compressed air system. It has been also found out, with an economic analysis of losses, there are potentials means of power saving, especially when it comes to engines. At last, was identified the main barriers to deploy an energy management system in a plant, mainly as regards the elaboration of baselines and indicators of electrical performance. These barriers have shown a fake expectation of the NPEE to reach the present goals if there's no impact on the progresses prompted (by public politics.)

Este trabalho desenvolve um novo método de controle de eficiência energética no acionamento de motores de indução. Esta técnica utiliza um modelo de perdas e uma estrutura de controle baseada no mínimo consumo de energia elétrica. Em um primeiro momento, são apresentados os estudos com os principais controladores de eficiência energética da última década. Depois, são apresentados os modelos elétricos e mecânicos do motor de indução trifásico, a partir do modelo clássico, com o eixo de referência qd0. O controlador utilizado, é o controle por campo orientado indireto (IFOC - Indirect Field Oriented Control), composto por uma malha externa de controle de velocidade e fluxo, e uma malha interna de controle de correntes, que demonstram um bom desempenho de torque e velocidade. Por se tratar de um controlador IFOC, onde os parâmetros do motor são fundamentais para obter bons resultados, o ensaio do motor de indução é realizado e apresentado. Sabendo-se das principais fontes de perdas do motor, o controlador de eficiência energética pode ser elaborado. O controlador baseado no modelo de perdas (LMC -Loss-Model-Based Control) é descrito, assim como o controlador de busca recursiva (SC - Search Control), ambos muito utilizados na literatura. O LMC proposto é implementado através de curvas padrão de fluxo ótimo baseado na potência absorvida, dependendo da carga no eixo do motor, uma nova curva padrão é utilizada. O controlador de eficiência proposto chamado de (MBC - Model Based Control), utiliza o método LMC com um controlador IFOC, este é simulado via software Matlab e verificado experimentalmente através de uma plataforma de acionamento projetada e montada, conforme o projeto descrito. O controlador de eficiência proposto, é comparado com o acionamento de fluxo constante e com o controlador SC, para diferentes perfis de carga no eixo. Para todos os casos o controlador proposto, apresentou o melhor rendimento da máquina. / This paper develops a new method of controlling the drive energy efficiency of induction motors . This technique uses a model of losses and a control structure based on minimum energy consumption . At first , studies with the main drivers of energy efficiency in the last decade are presented . Then the electrical and mechanical models of three-phase induction motor are presented , from the classic model , with the reference axis qd0 . The controller used is an indirect field-oriented control (IFOC), composed of an outer control loop speed and flow , and an inner current control loop , showing a good performance of torque and speed. Because it is a IFOC controller, where the engine parameters are critical to obtain good results , the testing of induction motor is carried out and presented . Knowing the main sources of losses of the engine, the controller of energy efficiency can be drawn . The loss model based (LMC) controller is described , as well as the controller recursive search (SC), both widely used in the literature . The LMC proposed is implemented through optimum standard curves of flow based on power absorbed. Depending on the load on the motor shaft , a new standard curve is used . The proposed controller called efficiency ( MBC - Model Based Control ) uses the LMC method with a IFOC controller , this is simulated via textit software emph Matlab and verified experimentally through a platform drive designed and assembled , as the project described . The controller proposed efficiency is compared with the drive and the constant flow controller SC to different profiles of the axle. For all cases, the proposed controller showed the best performance of the machine.

Esta pesquisa tem por objetivo efetuar uma investigação acerca da eficiência energética nas indústrias, com foco na identificação dos potenciais de conservação de energia e possíveis barreiras para se implantar um sistema de gestão de energia, tendo como principais motivações o lançamento do Plano Nacional de Eficiência Energética (PNEf), que prevê uma grande economia de energia para os próximos anos, e da norma ABNT NBR ISO 50001- Sistema de gestão de energia. Num primeiro instante, fez-se um estudo dos principais métodos de gestão e eficiência energética que estão sendo empregados nas indústrias. Após o desenvolvimento de estudos preliminares, realizou-se uma auditoria energética em um frigorífico de abate de aves situado na região Sudoeste do Paraná. Nesta auditoria foram estabelecidos os centros de maior consumo, as linhas de base dos principais insumos energéticos e potenciais de conservação de energia dos principais módulos temáticos. Verificou-se que o sistema de refrigeração representa aproximadamente 81% do consumo de energia elétrica da planta e que do total de 11 módulos temáticos existentes, três deles representam aproximadamente 97% do consumo de energia elétrica da planta, sendo motores, sistema de refrigeração e sistema de ar comprimido. Constatou-se também, com uma análise econômica de perdas, que há potenciais de conservação de energia, principalmente em motores. Por fim, identificaram-se as principais barreiras para se implantar um sistema de gestão de energia em uma planta, principalmente no que se refere à elaboração de linhas de base e indicadores de desempenho energético. Tais barreiras demonstram uma falsa expectativa do PNEf para alcançar as atuais metas se não houver maior impacto dos progressos induzidos (por políticas públicas). / This research has an objective to investigate the electrical power efficiency in industries, aiming to identify potential energy saving and possible barriers to deploy an energy management system, having as one of its priorities the main motivations to the release of a National Plan of Electrical Efficiency (NPEE), in which forecast a great power saving for the following years and the norm ABNT NBR ISO 50001-Energy management system. At a first moment, a study was made about the main methods of electrical efficiency management, in which are being introduced in industries. After the development of preliminary studies, an electrical audit was carried out in a poultry slaughter cooler on the southwest region of Paraná. On the audit were established the centers of greater consumption and the baselines of the main energetic imputs and potential ways of electrical energy saving from the main thematic modules.It has been verified that the cooling system represents approximately 81% of electrical energy consumption of the plant and of the total of eleven modules; three of them represent approximately 97% of the power consumption of the entire plant, as engines, cooling system and compressed air system. It has been also found out, with an economic analysis of losses, there are potentials means of power saving, especially when it comes to engines. At last, was identified the main barriers to deploy an energy management system in a plant, mainly as regards the elaboration of baselines and indicators of electrical performance. These barriers have shown a fake expectation of the NPEE to reach the present goals if there's no impact on the progresses prompted (by public politics.)

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:53:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000400272-Texto+Completo-0.pdf: 1333432 bytes, checksum: 0cda6c91819b7e219551540b1004c734 (MD5) Previous issue date: 2008 / The main objective of this work is to estimate the impact of Demand Side Management (DSM) actions on the electric power transmission and distribution system of a specific region located in south Brazil. The study presented here is based on a set of data collected from the biggest consumers on the southwest coast of the state Rio Grande do Sul. These data showed that the biggest impact on the system comes from water pumping used to irrigate rice plantations common in the region. Based on the this specific load characteristics several DSM actions are proposed and evaluated aiming to: improve the supply reliability, reduce future investments in system expansion, postpone installation of new substations, energy saving and peak demand reduction. The analysis of the DSM actions is also based on results of similaractions already implemented in other regions of Rio Grande do Sul. Based on meanvalues obtained with these actions, it was possible to estimate the amount of energysaving, demand reduction and their associated costs. These estimated values are presented in an individual basis for each feeder and substation of the system. The study concludes that the implementation of DSM actions would allow avoiding the supply of 12,2 MW during the load peak hour of the system. Furthermore, it would allow an energy saving of about 21. 783,61 MWh annually, taking only the water pumping load into account. These values have been compared to the cost associated with an equivalent expansion in the system supply capacity that would result from installing new generation sources as wind generators, for example. Consideringthe fact that in general the peak load of the electric system is supplied by the retail market, investments in system expansion may become high when the load factorof the system is low, given that the payback time increases. Under this aspect, it isshown in the work that DSM actions can take a positive effect on the system daily load, as it becomes flatter, increasing the load factor. / O principal objetivo deste trabalho foi estimar o impacto de ações de GLD na transmissão e distribuição de energia elétrica em uma região localizada no sul do Brasil. O presente estudo foi baseado em dados coletados dos maiores consumidores do litoral sul do estado do Rio Grande do Sul. Estes dados mostraram que a carga de maior impacto para região tem origem no bombeamento de água usado na lavoura de arroz irrigado, comum na região. Baseado em várias características desta carga específica foram propostas e avaliadas ações de GLD que mostraram: melhoria na confiabilidade de fornecimento, redução nos investimentos futuros para expansão do sistema, postergação na instalação de novas subestações, energia economizada e redução na demanda de ponta. As analises das ações de GLD foram baseadas nos resultados obtidos em ações da mesma natureza em outras regiões do Rio Grande do Sul. Baseado nos principais valores obtidos com estas ações, foi possível estimar a quantidade de energia economizada, demanda reduzida e seus custos associados. Estes valores calculados são apresentados em uma base individual por alimentador e subestação do sistema elétrico estudado.O estudo conclui que as ações de GLD permitiriam reduzir 12,22 MW de demanda durante o horário de ponta do sistema. Além disso, possibilitaria em torno de 21. 783,61 MWh de energia economizada por ano, levando em consideração somente os levantes hidráulicos da região. Estes resultados foram comparados com os custos de ações de expansão na oferta de energia que aproveitariam as potencialidades da região, como a implantação de uma usina eólica, por exemplo. Considerando que em geral a ponta da curva de carga do sistema elétrico é atendida por um mercado marginal de energia, os investimentos na expansão do sistema podem tornar-se cada vez mais onerosos quanto menor for o fator de carga da demanda atendida, devido à demora no retorno do investimento. Sob este aspecto, este trabalho mostra que ações de GLD podem ter um efeito positivo na curva de carga diária do sistema elétrico, modelando a mesma, otimizando o fator de carga.