Orientador : Prof. Dr. Odilon Luis Tortelli / Coorientador : Profª. Drª. Elizete Maria Lourenço / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Defesa: Curitiba, 10/06/2016 / Inclui referências : f. 105-109 / Área de concentração: Sistemas eletricos / Resumo: Manobras para reconfiguração de rede na distribuição em média tensão são ações de operação realizadas com o objetivo de reduzir o número de consumidores desligados durante um evento de defeito, ou melhorar a operação dos circuitos no que tange a redução de sobrecargas em determinados segmentos ou diminuição da queda de tensão. No que concerne aos aspectos de operação, metodologias, sistemas e equipamentos, pesquisadores e fabricantes trabalham constantemente para encontrar novas ferramentas e soluções para o problema, seja abordando situações de chaveamentos corretivos emergenciais ou reconfiguração ativa para redução de perdas técnicas e melhoria do perfil de tensão. Neste contexto, este trabalho propõe uma metodologia de fluxo de potência utilizando o método Newton-Raphson Desacoplado Rápido Estendido para sistemas de distribuição enfocada nas características necessárias à análise de reconfiguração de redes. A metodologia utiliza como dados de entrada os estados aberto/fechado dos equipamentos de seccionamento da rede. Nos casos em que segmentos do circuito permanecem sem tensão devido à manobra de chaveamento, conceitos de observabilidade numérica para a estimação de estados foram utilizados para o processamento topológico. A manipulação dos dados pela técnica de normalização complexa por unidade de impedâncias e injeções de potência foi utilizada para tornar possível a resolução do fluxo de carga pelo método desacoplado rápido em redes com alta relação R/X, como é o caso dos sistemas de distribuição aéreos. Simulações em um sistema teste de 38 barras e em dois circuitos de distribuição reais de grande porte são apresentadas e discutidas com o intuito de validar a metodologia desenvolvida, testar exaustivamente o método de fluxo de potência proposto. Como resultados, a ferramenta se mostrou funcional para as necessidades de simulação de reconfiguração de circuitos de distribuição. O processamento topológico de segmentos sem tensão e a funcionalidade de simulação de ilhamento de geradores se mostrou viável para sistemas reais de grande porte. Numa análise exaustiva de possibilidades de chaveamento, o método convergiu para todas as manobras simuladas, apresentando tempos em média 50% menores quando executado o cálculo utilizando o método estendido desacoplado-rápido. Palavras-chave: Redes de distribuição; Reconfiguração; Fluxo de potência; Desacoplado rápido; Normalização complexa por unidade. / Abstract: Switching procedures for network configuration in medium voltage distribution systems are operating actions to reduce the number of disconnected consumers during a fault event, or to implement active feeder reconfiguration, in order to relieve overloads, improve voltage drop and reduce losses. Within the electricity distribution area, and specifically regarding operational aspects, methodologies, systems and equipment, researchers and manufacturers are constantly working on new tools and solutions for those matters. In this context, this paper proposes a power flow tool using the Extended Fast-Decoupled Newton-Raphson method focused on the needs of reconfiguration analysis for distribution networks. The methodology uses the information of the network switching equipment status (open or closed). In situations where network segments are disconnected from voltage references, a numerical observability technique used in state estimation has been adapted and applied for topological processing. The complex per unit normalization technique was employed to make viable the power flow calculation by the fast-decoupled approach when applied to networks where the line impedances have high R/X ratio. Simulations using a 38 bus test system and two real distribution circuits are presented and discussed with the purpose of testing comprehensively and validating the developed power flow method. Results proved the tool functionality for reconfiguration studies of distribution power systems. The topological processing of segments without voltage reference and generator islanding have proved to be viable for large systems. A comprehesive analysis of switching possibilities shown that the method converges for all simulated switching possibilities, presenting simulation times 50% faster when compared to conventional approaches. Key words: Distribution networks; Reconfiguration; Power flow; Fast-decoupled; Complex per unit normalization

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-29Bitstream added on 2014-06-13T19:40:16Z : No. of bitstreams: 1 oliveira_me_dr_ilha.pdf: 1452822 bytes, checksum: d810cdb7059cc5a2eb08ba3ffba50fe7 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Nesta tese busca-se uma solução para o problema de cálculo de perdas elétricas para grande parte das empresas distribuidoras de energia elétrica. As perdas de energia em sistemas de distribuição vêm recebendo uma maior atenção por parte das empresas de energia elétrica de todo o mundo. Isto se deve principalmente aos elevados índices de perdas nãotécnicas (associadas a ligações ilegais, falhas na medição, etc.), em especial em países em desenvolvimento como o Brasil. Porém, para se chegar aos valores de perdas não-técnicas dos sistemas busca-se um método que calcule as perdas técnicas, e por subtração das perdas totais, obtê-las. O cálculo das perdas técnicas de forma precisa requer uma análise detalhada do sistema de distribuição, e consequentemente uma base de dados completa e atualizada, o que dificilmente as empresas possuem. Propõe-se, portanto, um método para o cálculo das perdas técnicas que identifique essas perdas de forma consistente, porém utilizando-se de uma base de dados de fácil obtenção em todas as empresas do setor. Dentre esses dados, têmse as curvas de carga medidas nas subestações (ou até mesmo nos alimentadores) através de medidores eletrônicos. Assim, com essas curvas é utilizado um método de alocação de carga que distribui o carregamento da subestação (ou alimentador) para os transformadores. Com a utilização do fator de perdas, também obtido pelas curvas de cargas medidas, têm-se as perdas técnicas de energia nas redes de distribuição. Os cálculos das perdas técnicas são realizados nos principais segmentos da rede: redes de média tensão, transformadores, circuitos de baixa tensão e outros (incorpora os demais segmentos e componentes em que as perdas ocorrem). Além da alocação de carga nos transformadores, outra característica importante do método proposto é a utilização... / This work is aimed at solving the problem of calculating electrical losses for distribution networks. Electrical losses have been and continue to be a concern for distribution network operators (DNOs) around the world. In many developing countries, such as Brazil, this concern is mainly due to non-technical losses (related to illegal connections, measurement errors, etc.). Consequently, to evaluate the non-technical losses of a given distribution system it is required a methodology that computes the technical losses, and then by subtracting them from the total losses the non-technical ones can be also obtained. To accurately calculate technical losses it is needed a detailed analysis of the distribution network, and therefore a complete and updated database. However, such a data is hardly available at distribution companies. Thus, here it is proposed a method for the calculation of technical losses that indentifies those non-technical ones in a consistent fashion, using those databases already available at most distribution companies. The data includes load curves measured at the substations (or the feeders) by electronic meters. With this load curves a load allocation method is used to distribute the aggregated load from the substation (or the feeder) among the distribution transformers. By using a loss factor, also obtained from the measured load curves, it is possible to compute the technical energy losses of the distribution networks. These calculations of technical losses are carried out at the main segments of the network: medium voltage networks, transformers, low voltage circuits and ‘others’ (including the remaining segments and components where the losses occur). In addition to the load allocation at the transformers, another important characteristic of the proposed methodology is the usage of a power flow algorithm for... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-12-12Bitstream added on 2014-06-13T20:00:54Z : No. of bitstreams: 1 galottojunior_l_dr_ilha.pdf: 4476807 bytes, checksum: 6b445a43391312cea56e205272fe3d9c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho consiste no desenvolvimento e avaliação de conversores eletrônicos de potência para utilização de painéis fotovoltaicos, com conexão à rede de distribuição de energia elétrica em corrente alternada. No cenário de gerações fotovoltaicas as filosofias iniciais, as quais consistiam na instalação de grandes Arrays (associações série e paralelo) de painéis solares utilizando um único conversor centralizado, cariam em desuso devido à baixa eficiência e à impossibilidade de operar todos os painéis simultaneamente no ponto de máxima potência (MPP). Ao mesmo tempo, esta estratégia não permitia a instalação gradativa de painéis exigindo um alto investimento inicial. Estes são alguns dos motivos que levam a pesquisas mais recentes com conversor dedicado ao painel, que possa até ser integrado e comercializado como um único equipamento, denominado de Módulo CA fotovoltaico. Estes módulos seriam painéis fotovoltaicos prontos para a conexão à rede, com conversor que explore melhor o MPP, permitindo a modularidade, a confiabilidade e a facilidade da instalação. Por segurança, o conversor também precisa se desconectar da rede automaticamente na presença de falhas, para evitar a ocorrência do fenômeno conhecido como ilhamento. A dificuldade de construção destes módulos CA se concentra fundamentalmente do desenvolvimento do conversor de eletrônica de potência, também denominado de microinversor, por trabalhar em potências de até 300 W, compatível com a potência máxima de painéis fotovoltaicos comerciais. Para atender a esta aplicação, o conversor requer diversas características, entre as principais estão: baixo custo, alto rendimento e, especialmente, vida útil compatível com a do painel. Neste contexto, este trabalho utiliza conversores com integração de estágios... / This work aims the development and evaluation of power electronic converters to be used with photovoltaic (PV) modules connected to the alternating current electric energy distribution grid. In the scenario of photovoltaic generation, the initial philosophies, which were based on large PV solar arrays using a centralized converter, has became unused due to the low efficiency and the impossibility to operate all panels simultaneously on the maximum power point (MPP). At the same time, it is not possible the gradual installation of PV modules and is mandatory a high initial investment. These are some reasons that leaded more recent researches of panel dedicated converter, which could be embedded and sold as a single equipment, called photovoltaic AC module. These modules are PV panels ready for grid connection, with a converter that works at the MPP for each panel. This allows modularity, reliability and ease of installation. For safety reasons, the converter also has to disconnect from the grid automatically once a grid failure is detected, to avoid the phenomenon known as islanding. The construction of these modules is fundamentally a problem for power electronic converter development. This converter is also called micro-inverter due to the nominal power up to 300 W, compatible with commercially available PV panels. The converter needs several features to achieve this application, among them: low cost, high efficiency and, especially, lifetime compatible with the panels. In this context, this work uses converters with integration of stages (DC + AC), aiming to achieve the main requirements needed to turn them into a feasible alternative to the presented application. The main contribution of this work is a novel control strategy which is not found in the literature, which allows independent input-output... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-06-25Bitstream added on 2014-06-13T20:40:37Z : No. of bitstreams: 1 brito_mag_dr_ilha.pdf: 5064752 bytes, checksum: 82cb4f68cac0b9124f16164ae4f2e99d (MD5) / Esta proposta de tese se baseia na necessidade atual e tendência mundial na busca por sistemas cada vez mais eficientes e que se baseiem em fontes de energia alternativas menos poluentes, renováveis e que produzam pouco impacto ambiental. Desta forma, são desenvolvidos sistemas de geração de energia elétrica de pequeno porte baseado em painéis solares fotovoltaicos. Com o intuito de aumentar o rendimento e a densidade de potência dos sistemas, são apresentadas novas estruturas de inversores monofásicos e trifásicos integrados para aplicação como sistemas isolados e/ou conectados à rede de distribuição em corrente alternada (CA), operando como sistemas de geração distribuídos. Os inversores integrados são apresentados com o intuito de substituir os usuais sistemas de conversão de energia a duplo estágio. Incorporado aos inversores integrados são implementados métodos e dispositivos para extração da máxima potência possível dos painéis fotovoltaicos (algoritmo de MPPT), aumentando assim o aproveitamento de energia advinda destes painéis. Além disso, em virtude da necessidade de conexão segura destes sistemas à rede de distribuição de energia elétrica em corrente alternada, são realizadas análises e a implementação de métodos de sincronismo com a rede de CA em baixa tensão; além da análise e síntese de métodos híbridos para detecção e gestão do efeito de ilhamento, a fim de garantir a segurança do sistema. O controle dos conversores e as técnicas de MPPT, gestão e detecção de ilhamento, bem como de sincronismo com a rede em CA são implementadas de forma digital, com o objetivo de propiciar maior flexibilidade na concepção das lógicas de controle adequadas às aplicações propostas. Finalmente, destaca-se que o trabalho trouxe contribuições significativas para a melhoria na implementação... / This work is based on the actual necessity and world tendency for high-efficiency systems based on renewable energy sources which are less pollutant and produces little environmental impact, and, for this purpose, it is developed some photovoltaic electrical generation systems to operate as a small distribution generation system (DG). With the purpose to increase efficiency and power density, new single-phase and three-phase integrated inverter topologies are presented for operating as stand-alone and/or grid-connected systems. The main idea of these inverters is the replacement of the conventional two-stage cascaded solutions. Main maximum power point tracking techniques are implemented and tested in order to increase energy utilization. Furthermore, because of safe-operation grid connection necessities this work presents analysis and implementation of active and hybrid anti-island detection techniques and synchronization methods with the AC low voltage grid. The converters control system and MPPT techniques, anti-island detection and management system together with the synchronization are implemented digitally, with the purpose of increasing flexibility for the overall control circuitry. Finally, this work has presented significant contributions regarding the P&O and IC based on PI MPPT techniques and has presented the integration procedures in order to obtain new families of single and three-phase inverters. Moreover, this is the first thesis that has presented the tri-state three-phase inverters injecting power into the grid. These inverters have inovations at its control and modulation that permit the input to... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-02-19Bitstream added on 2014-06-13T20:21:18Z : No. of bitstreams: 1 carrenofranco_em_dr_ilha.pdf: 1104356 bytes, checksum: 59a394b0ff72282b6f0e2b9aaffacc4f (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A previsão espacial de demanda em sistemas de distribuição de energia elétrica visa determinar a distribuição espaço-temporal do crescimento da demanda de energia elétrica na área de serviço. Essa informação é de vital importância para apoiar o processo de tomada de decisões no planejamento da expansão e operação das redes de distribuição no médio e longo prazo. As metodologias de previsão espacial de demanda requerem uma grande quantidade de dados do sistema elétrico, das características socioeconômicas da região e da população, que geralmente não são de fácil coleta nem manipulação, e muitas vezes não estão disponíveis. Nesta tese apresenta-se e aplica-se uma nova metodologia de previsão espacial de demanda, a partir de um algoritmo de extração de conhecimento baseado em conceitos de algoritmos evolutivos e regras de classificação lingüísticas, para caracterizar a área de serviço e identificar novas áreas com possibilidades de aumento de carga futuro. Com o algoritmo desenvolvido, toda a informação disponível de uma base de dados espacial é extraída, sem importar o tamanho desta, assim, apresenta como flexibilidade o fato de poder ser aplicado em diferentes situações. Além disso, permite o acesso a novas e diferentes bases de dados no futuro. A metodologia proposta foi aplicada em um sistema real de uma cidade de porte médio, com cerca de duzentos mil habitantes, apresentado respostas com acerto em torno de 95%, quando comparadas com as obtidas por especialistas que realizam a projeção de demanda na região. Adicionalmente, são obtidos resultados importantes sobre áreas do município com potencial de desenvolvimento, no longo prazo, que geralmente não são indicadas pelos especialistas. / Spatial electric load forecasting in electric energy distribution systems try to find out the spatial-temporal distribution of the electric energy demand growth in the service area. This information is of vital importance to support the decision-making process in planning the expansion and operation of distribution networks in the medium and long term. The methodologies for spatial electric load forecasting require many data from the electrical system, socioeconomic characteristics of the region and population, which generally are not easy to collect or manipulate, and often are not available. In this thesis, a new spatial electric load forecasting methodology is presented. To characterize the service area and identify the new areas with growth possibility in the future, the methodology uses elements from knowledge extraction, language based classification rules and evolutionary algorithms. The algorithm developed extract all available information from a spatial database no matter the size of it, thus, one of its main advantages is the flexibility to be applied in different situations. In addition, it allows access to new and different databases in the future. The proposed methodology was applied in a real distribution system of a medium size city, about two hundred thousand inhabitants, with a 95% success rate when compared with results obtained by specialists who perform the load forecasting in the region. Also, important results are obtained about areas of the town with development potential in the long term, which generally are not listed by the specialists.

Made available in DSpace on 2016-05-17T16:51:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-27. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-17T16:54:38Z : No. of bitstreams: 1 000864195.pdf: 1444139 bytes, checksum: 4c71dd66b98863205682d0d369ea0cfa (MD5) / Este trabalho apresenta um modelo de programação cônico de segunda ordem inteiro misto (MPCSOIM) e um modelo de programação linear inteira mista (MPLIM) para resolver o pro- blema de expansão de sistemas de distribuição de energia elétrica (SDEE) a longo prazo com uma abordagem dinâmica, considerando os seguintes planos: aumento da capacidade de subes- tações existentes, a instalação de novas subestações, a alocação de bancos de capacitores e/ou reguladores de tensão, instalação de novos circuitos e/ou recondutoramento dos existentes e, modificação, se for necessário, da topologia do sistema. O objetivo é minimizar o valor pre- sente dos custos de investimento e operação do SDEE dentro de um horizonte de planejamento estabelecido. O modelo de natureza linear usa uma técnica de linearização e uma aproxima- ção para transformar o problema original em um MPLIM, enquanto o modelo cônico é obtido transformando as restrições não lineares em restrições quadráticas devido à equivalência das soluções do modelo de programação não linear (MPNL) e o modelo de programação cônico de segunda ordem (MCSO) na abordagem do cálculo do ponto de operação em regime perma- nente (PORP) dos sistemas de distribuição. A fim de testar e verificar os modelos propostos utilizou-se um sistema teste de 18-nós e um sistema teste de 24-nós / This paper presents a mixed integer second-order cone programming model (MISOCPM) and a mixed integer linear programming model (MILPM) to solve the problem of expansion of electrical energy distribution systems (EDS) on a long-term dynamic approach, considering: increasing the capacity of existing substations, installing new substations, allocation of banks of capacitors and/or voltage regulators, installation of new circuits and/or recondutoring of exis- ting circuits and, if necessary, modification of the topology of the system. The objective is to minimize the present value of the investment and operation costs of EDS within a given plan- ning horizon. The linear model uses a linearization technique and an approach to transform the original problem in a MILPM. The conical model is obtained by transforming nonlinear cons- traints in quadratic constraints given the equivalence of solutions of non-linear programming model (NLPM) and the second-order cone programming model (SOCPM) in addressing the calculation of the operating point in steady state (OPSS) distribution systems. In order to test and verify the proposed models used an 18-nodes system and a 24 nodes system

O presente trabalho apresenta uma nova metodologia de localização de faltas em sistemas de distribuição de energia. O esquema proposto é capaz de obter uma estimativa precisa da localização tanto de faltas sólidas e lineares quanto de faltas de alta impedância. Esta última classe de faltas representa um grande problema para as concessionárias distribuidoras de energia elétrica, uma vez que seus efeitos nem sempre são detectados pelos dispositivos de proteção utilizados. Os algoritmos de localização de faltas normalmente presentes em relés de proteção digitais são formulados para faltas sólidas ou com baixa resistência de falta. Sendo assim, sua aplicação para localização de faltas de alta impedância resulta em estimativas errôneas da distância de falta. A metodologia proposta visa superar esta deficiência dos algoritmos de localização tradicionais através da criação de um algoritmo baseado em redes neurais artificiais que poderá ser adicionado como uma rotina adicional de um relé de proteção digital. O esquema proposto utiliza dados oscilográficos pré e pós-falta que são processados de modo que sua localização possa ser estimada através de um conjunto de características extraídas dos sinais de tensão e corrente. Este conjunto de características é classificado pelas redes neurais artificiais de cuja saída resulta um valor relativo a distância de falta. Além da metodologia proposta, duas metodologias para localização de faltas foram implementadas, possibilitando a obtenção de resultados comparativos. Os dados de falta necessários foram obtidos através de centenas de simulações computacionais de um modelo de alimentador radial de distribuição. Os resultados obtidos demonstram a viabilidade do uso da metodologia proposta para localização de faltas em sistemas de distribuição de energia, especialmente faltas de alta impedância.

Com a reestruturação do setor elétrico brasileiro ocorreu a abertura no mercado de energia elétrica, a criação das figuras do consumidor livre e produtor independente e o surgimento de novas alternativas de fornecimento de energia aos consumidores do Grupo A, grupo conectado a alta tensão que compreende os níveis de 230 kV até 2,3 kV, composto basicamente por consumidores industriais. De acordo com a regulamentação atual, uma planta industrial pode ser atendida através da distribuidora local, do mercado livre, de fonte convencional ou incentivada e da autoprodução. No atual contexto de mercado faz-se necessário analisar qual a alternativa que melhor se adapte ao perfil da planta industrial e também represente economia na fatura de energia elétrica. O presente trabalho apresenta uma metodologia para avaliação destas alternativas, que permite comparar os custos com energia, auxiliando à tomada de decisão. Para a aplicação da metodologia, foram realizados estudos de caso que englobam diferentes consumidores do Grupo A, visando a economia e eficiência energética para o consumidor. / With the restructuration of the Brazilian electrical sector, came the opening of the electric energy market, the creation of characters such as the free consumer and independent producer, and the appearance of new supplying alternatives of energy to Group A consumers, a high-tension group which comprehends the levels from 230 kV to 2,3 kV that is composed basically of industrial consumers. According to the current regulations, an industrial plant can be attended through the local distributer, in the free market, of a conventional or motivated source and through auto-production. In the present market context, it is necessary to analyze which alternative adapts better to the industrial plant profile and also represents economy in the monthly electric bill. This work presents a methodology to evaluate these alternatives, allowing the comparison of the energy costs, thus helping the decision process. In order to apply the methodology, case studies involving different consumers of Group A, were conducted aiming at the economy and energetic efficiency for the consumer.

MOURA, A. A. F. de. Novo método e modelos para estudos de fluxo de potência e de curto-circuito. 2013. 153 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-03-07T16:59:35Z No. of bitstreams: 1 2013_tese_aafdemoura.pdf: 3547521 bytes, checksum: c64bf166f043ecb41d8d1d6df3e70f31 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-03-12T18:37:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_tese_aafdemoura.pdf: 3547521 bytes, checksum: c64bf166f043ecb41d8d1d6df3e70f31 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-12T18:37:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_tese_aafdemoura.pdf: 3547521 bytes, checksum: c64bf166f043ecb41d8d1d6df3e70f31 (MD5) Previous issue date: 2013-01-18 / This thesis presents a new method of linear power flow linear power flow V-theta it also presents a new model of synchronous generator for power flow studies in three phase unbalanced radial distribution networks and modeling of wind synchronous generator in phase components for studies of short-circuit in radial distribution systems The results reveal that 1) For the linear power flow V-theta is possible to calculate like a linear and uncoupled form the active and reactive power flows in the system Thus the errors obtained with the linear power flow V-theta are usually smaller than the errors obtained in classical method of DC power flow and it is expected that the linear power flow V-theta can be used in many applications where the classical method of DC power flow is currently used 2) A new model is proposed, considering the synchronous generator directly connected to the power grid Another existing literature modeling considering the connection from the generator through rectifier and inverter is also used The two modeling are used to perform impact studies of synchronous generators excitation systems for distribution systems with three-phase modeling The results are obtained using the IEEE 13 bus - test system The modeling of synchronous generator in phase components under unbalanced conditions allow: a) calculate the active / reactive power injections in each phase of the machine b) simulate the synchronous generator as PQ bus-type and as PV bustype Along with these studies an unprecedented and detailed analysis of voltage unbalance including a mathematical proof is presented 3) the representation of synchronous windmill generators in phase components calculations in short-circuits of radial distribution systems get more accurate results than the traditional method of symmetrical components since values of mutual impedances of different values can be considered in the analysis of the system / Este trabalho apresenta um novo método de fluxo de potência linear o fluxo de potência linear V-teta também apresenta uma nova modelagem do gerador síncrono para estudos de fluxo de potência trifásico em redes de distribuição desequilibradas radiais e uma modelagem do gerador eólico síncrono em componentes de fase para estudos de curto-circuito em sistemas de distribuição radiais Os resultados revelam que 1) Para o fluxo de potência linear V-teta é possível o cálculo de forma desacoplada e linear dos fluxos de potência ativa e reativa no sistema Assim os erros obtidos com o fluxo de potência linear V-teta são em geral menores que os erros obtidos no método clássico de fluxo de potência CC e espera-se que o mesmo seja usado em muitas aplicações onde o método clássico de fluxo de potência CC é atualmente utilizado 2) Uma nova modelagem é proposta considerando o gerador síncrono diretamente conectado a rede elétrica Uma outra modelagem já existente na literatura considerando a conexão do gerador através de retificador e inversor também é usada As duas modelagens são utilizadas para a realização de estudos de impacto dos sistemas de excitação dos geradores síncronos em sistemas de distribuição com modelagem trifásica Os resultados são obtidos utilizando-se o sistema IEEE-13 barras A modelagem do gerador síncrono em componentes de fase sob condições desequilibradas permite: a) calcular as injeções ou consumo de potências ativa/reativa de cada fase na máquina, b) simular o gerador síncrono como barra do tipo PQ e como barra do tipo PV Juntamente com esses estudos uma análise inédita e detalhada de desequilíbrio de tensão inclusive com uma demonstração matemática é apresentada 3) A representação em componentes de fase do gerador eólico síncrono nos cálculos de faltas de sistemas de distribuição radiais obtém resultados mais precisos do que o método tradicional das componentes simétricas uma vez que valores de impedâncias mútuas de diferentes valores podem ser considerados na análise do sistema

BEZERRA, J. R. Contribuições para posicionamento eficiente de chaves e restauração automática de redes de distribuição de energia elétrica. 115 f. 2015. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-08T17:12:28Z No. of bitstreams: 1 2015_tese_jrbezerra.pdf: 2825850 bytes, checksum: a0354a29985828f366c440feb9c15729 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-16T13:05:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_tese_jrbezerra.pdf: 2825850 bytes, checksum: a0354a29985828f366c440feb9c15729 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-16T13:05:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_tese_jrbezerra.pdf: 2825850 bytes, checksum: a0354a29985828f366c440feb9c15729 (MD5) Previous issue date: 2015-12-16 / The demand for electricity grows in the same way as the consumers requirement for an uninterrupted supply. Many reliability indices are applied by regulatory agencies, utilities and consumers for measuring the power systems reliability. The improvement of such indices has been required by regulatory agencies and pursued by energy distributors. Therefore, the application of automatic restauration systems has gained relevance as a support tool for control center operators for a quick and secure restauration of faulty electric networks. This work proposes two contributions to the restoration process of radial power system networks. The former is a multiobjective algorithm for effective switch placement in distribution networks. Multiobjective optimization techniques are applied to achieve a set of non-dominated solutions rather than an unique one. Therefore, the decision making for switch placement is eased by the flexibility given from the multiple solutions. The latter contribution is a model for automatic restoration of power distribution networks adaptable to the network topology changes and able to ensure the operational security of the power system network. The proposed model is based on coloured Petri nets as the modelling tool. Reusability and extensibility features have been pursued and implemented on the proposed model. As a result, the needed time to restore faulty power system networks is reduced without compromising its operational security. Case studies are presented demonstrating the benefits to the power system distribution utilities obtained with the deployment of the proposed tools to improve the reliability of the power system networks. / A demanda por energia elétrica cresce e de igual modo a exigência dos consumidores pela continuidade do seu fornecimento. Diversos índices de confiabilidade são utilizados por agências reguladoras, concessionárias e consumidores para aferir a continuidade dos sistemas elétricos de potência. A melhoria de tais índices vem sendo requisitada por agências reguladoras e perseguida pelas concessionárias de energia. Para tanto, o uso de sistemas de restauração automática vem ganhando destaque como uma ferramenta de apoio a operadores de centros de controle para a restauração rápida e segura de redes elétricas em situações de falta. Este trabalho apresenta duas contribuições para a restauração automática de redes radiais de distribuição de energia. A primeira consiste em um algoritmo para o posicionamento eficiente de chaves telecontroladas em redes de distribuição. Técnicas de otimização multiobjetivo são aplicadas para obter-se como resultado um conjunto de soluções não-dominadas ao invés de uma única solução. Com isso, a tomada de decisão para o posicionamento eficiente de chaves na rede elétrica é facilitado pela flexibilidade das múltiplas soluções oferecidas pelo algoritmo proposto. A segunda contribuição do trabalho consiste em um modelo para restauração automática da rede de distribuição de energia adaptável às mudanças de topologia e que garante a segurança operacional da rede elétrica. O modelo proposto fundamentou-se em Redes de Petri Coloridas como ferramenta de modelagem. Características de reusabilidade e extensibilidade foram buscadas e implementadas no modelo proposto. Como resultado, o tempo necessário para restaurar redes elétricas em condição de falta é reduzido sem comprometer a segurança do sistema elétrico. Estudos de caso são apresentados evidenciando os benefícios para concessionárias de distribuição de energia com a implementação das ferramentas propostas para melhoria da confiabilidade da rede elétrica.