Orientador : Prof. Dr. Gustavo Henrique da Costa Oliveira / Coorientador : Profª. Drª. Thelma Solange Piazza Fernandes / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Defesa: Curitiba, 12/08/2013 / Inclui referências : f. 102-106 / Área de concentração / Resumo: Em alimentadores de distribuição com cargas leves e pesadas e reguladores de tensão conectados ao longo do seu tronco principal e de seus ramais, após a ocorrência de interrupções de energia, quando as cargas que possuem proteções locais (geralmente pesadas) são desconectadas por suas proteções, há uma mudança no perfil de cargas conectado ao alimentador no momento do restabelecimento de energia. Na ocorrência de interrupções de energia, a tensão na entrada dos reguladores de tensão é nula e os tap's destes equipamentos permanecem fixos na posição que se encontravam previamente à interrupção. Nestes casos, os tap's dos reguladores de tensão ajustados previamente às interrupções podem não ser mais adequados ao novo perfil de cargas no momento do restabelecimento do sistema. Este ajuste inadequado pode acarretar elevações de tensão de curta duração a jusante da localização desses equipamentos, nas instalações elétricas daquelas cargas que não possuem proteções locais e consequentemente não foram desconectadas do alimentador (geralmente consumidores residenciais). Sendo assim, esta dissertação apresenta um método que adiciona um controle supervisório em paralelo ao controle convencional dos reguladores de tensão e que efetua a seleção ótima dos seus tap's em situações de interrupção de energia, através da execução de um Fluxo de Potência Ótimo, para o momento do restabelecimento do sistema. O método permite a mudança a priori da posição previamente ajustada (antes da interrupção de energia), para a posição ótima identificada para o momento do restabelecimento, e, posteriormente a este o ajuste de tap's volta a ser realizado pelo controle convencional dos reguladores de tensão. Com isso, tem-se a mitigação das elevações de tensão de curta duração geradas na rede de distribuição. O método proposto é validado com estudos de caso em ambiente de simulação. Nos estudos de caso realizados verificou-se que a solicitação tema da dissertação é efetiva, sendo geradas elevações de tensão de curta duração de até 33% no sistema em função do ajuste inadequado dos tap's dos reguladores de tensão quando são avaliados alimentadores que contam com reguladores de tensão conectados em série. Quando o método proposto é implementado estas elevações de tensão são eliminadas ou mitigadas, demostrando a eficiência do método. Palavras-chave: Regulador de Tensão. Fluxo de Potência Ótimo. Interrupções de Energia. / Abstract: In distribution feeders with light and heavy loads and voltage regulators connected along its main trunk and its branches, upon the occurrence of power interruptions, when the loads that have local protections (usually heavy) are disconnected for their protections, there is a change in the profile of loads connected to the feeder at the time of restoring power. In the event of power outages, the input voltage of the voltage regulators is null and tap these equipment's remain fixed in the position they were in prior to stopping. In these cases, the tap of the voltage regulator's previously adjusted to disruption may not be most suitable to the new profile of loads upon system reset. This improper adjustment can cause voltage swells downstream of the location of equipment in the electrical loads that do not have those local protections and consequently were not disconnected by feeder (usually residential). Thus, this work presents a method that adds a supervisory control in parallel to the conventional control of voltage regulators and effecting optimal selection of your tap's in situations of power interruption, through the execution of Optimal Power Flow, to the time of restoration the system. The method allows changing a prior position previously set (before power failure) for the optimum position identified for the time of restoration, and subsequently this setting tap's turn to be carried out by conventional control of the voltage regulators . With this, there is the mitigation of swells generated in the distribution network. The proposed method is validated with case studies in simulation environment. In the case studies it was found that the request dissertation topic is effective, being generated swells by up to 33% in the system due to improper adjustment of the tap's of voltage regulators when evaluating feeders that rely on regulators voltage connected in series. When the proposed method is implemented these swells are eliminated or mitigated, demonstrating the efficiency of the method. Keywords: Voltage Regulator. Optimal Power Flow. Power Interruptions.

Orientador : Prof. Dr. Márlio José do Couto Bonfim / Co-orientador : Prof. Dr. Edemir Luiz Kowalski / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Defesa: Curitiba, 11/03/2016 / Inclui referências : f. 83-87 / Área de concentração: Sistemas eletrônicos / Resumo: Inspeções periódicas de sistemas isolantes elétricos, como cadeia de isoladores de disco em linhas de transmissão, deveriam ser realizadas com a finalidade de avaliar em campo o estado de degradação de isoladores elétricos, antes da ocorrência da falha, garantindo a confiabilidade e manutenção do fornecimento de energia elétrica. Porém os custos elevados de equipamentos de inspeção inviabilizam o monitoramento periódico dos dispositivos que compõem o sistema elétrico. Sendo assim o presente trabalho apresenta o desenvolvimento do protótipo de um sistema de detecção de Rádio Interferência de baixo custo baseado em um RDS (Rádio Definido por Software) para detecção e análise de componentes de rádio frequência originadas por descargas parciais em isoladores elétricos usados em linhas de transmissão e redes de distribuição de energia elétrica. Para validação do protótipo, testes de caracterização e operação em laboratório foram realizados sendo que os resultados obtidos foram comparados com os resultados de um equipamento comercial atualmente utilizado por concessionárias de energia elétrica em inspeções de campo por RFI (Radio Frequency Interference). Ao serem comparados os resultados dos testes do equipamento de RFI comercial e o protótipo desenvolvido, verificou-se que este possui características como sensibilidade e largura de banda superiores ao do comercial e desempenho semelhante durante as inspeções. Palavras-chave: Descargas parciais, inspeção de isoladores, rádio interferência, redes elétricas, RDS, RFI, SDR. / Abstract: Periodic inspections of electrical insulation using techniques such as radio interference, should be constantly performed in the field in order to assess the state of degradation before the failure of electrical insulators, ensuring the reliability and maintenance of the electric power distribution system. However high costs of inspection make equipment the periodic monitoring of all electric system devices unfeasible. This work presents the development of a low cost Radio Interference detection system based on an SDR (Software Defined Radio) for detection and analysis of radio frequencies caused by partial discharges in electrical insulators used in power transmission and distribution networks. In order to validate the prototype, laboratory tests were carried out and the results were compared with an equipment currently used by electric companies in the field inspection of RFI. At the end of the characterization tests, after comparing the prototype with the currently used equipment, the prototype presented to have such characteristics as bandwidth and sensitivity better than the one currently used by companies. Key words: Insulator inspection, partial discharges, power lines, radio interference, RFI, SDR.

Resumo: O presente trabalho propõe uma metodologia de diagnóstico de eventos e alarmes no Sistema Elétrico de Potência (SEP) que sintetiza as informações sobre a causa e a localização do defeito em caso de contingências elétricas. Espera-se reduzir o esforço na análise da falta, agilizando a recomposição ou inibindo a ação de componentes faltosos, aumentado a segurança operacional. Conforme descrito no decorrer da pesquisa, profissionais operam muitos componentes da malha elétrica de forma remota. Estes assimilam a responsabilidade por monitorar e controlar muitas unidades em paralelo através de um centro de operação com um Sistema de Supervisão e Controle (SSC) em tempo real. Por esta atividade concentrar muitas variáveis, uma das estratégias adotadas é a utilização de eventos e alarmes. Alterações críticas em campo, que necessitem de atuação imediata precisam disparar alarmes para os operadores, todavia ações de emergência são configuradas para lançar eventos. Este ambiente sintetiza a observabilidade do sistema, embora também possua problemas, sendo descritos no trabalho. Para transpor estes obstáculos, a literatura técnica possui soluções, em sua maioria, técnicas de Inteligência Artificial (IA). Estas por tentar representar linhas de raciocínio humanas, auxiliam a construção de métodos que fortalecem a interpretação da falta elétrica por meio de análise dos alarmes e eventos do SSC. A principal técnica pesquisada foi à fusão dos conhecimentos das Redes de Petri (RPs) e a lógica Fuzzy. A partir da constatação que dados linguísticos (lógica Fuzzy) melhor representam as condições de observabilidade do SEP, e que as RPs possuem grande capacidade de executar cálculos simultâneos, criou-se um ambiente para o diagnóstico (classificação e localização) de faltas em sistema elétrico baseado em Redes de Petri Fuzzy (RPFs). Foram criados modelos para estas RPFs, baseados em conhecimento humano, que pudessem a partir da chegada de alarmes e eventos interpretar uma possível anomalia elétrica, resultando num diagnóstico com graus de possibilidade que indiquem a confiabilidade nesta solução, sendo estes modelos a principal contribuição científica do presente trabalho. Como forma de avaliação da metodologia foram efetuadas análises de duas contingências não programadas com base histórica de eventos da Companhia Paranaense de Energia (Copel), além de propor a título de comparação de resultados com um modelo encontrado na literatura também baseado em RPFs, mas orientado somente a localização da falta. A utilização desta metodologia agregou mais capacidade de análise, sintetizando o diagnóstico das faltas elétricas, promovendo ganhos significativos nos resultados. Isto é demonstrado através da análise dos testes realizados sobre a análise pós-falta em comparação com os resultados desta metodologia.

Orientador: Antonio Padilha Feltrin / Banca: Carlos Roberto Minussi / Banca: Andre Nunes de Souza / Banca: Osvaldo Ronald Saavedra Mendez / Banca: Antônio César Baleeiro Alves / Resumo: Neste trabalho o espaço geográfico é incorporado ao estudo das perdas não técnicas. Os trabalhos avaliados em perdas comumente não consideram a localização espacial das mesmas de forma explícita. No entanto, o estudo das características do lugar onde elas ocorrem pode trazer informações imprescindíveis para melhor compreensão do problema. O espaço é incorporado via técnicas de análise espacial de dados geográficos. A saber: análise espacial de padrões de pontos e análise espacial de dados agregados por áreas. A localização das perdas é obtida através de dados de inspeções reais georreferenciados obtidos a partir de uma concessionária de energia elétrica. Os atributos socioeconômicos do censo demográfico e da rede de distribuição de energia do lugar onde ocorrem as perdas são considerados via técnicas de regressões espaciais. São elas: modelo aditivo generalizado (GAM) e regressão geograficamente ponderada (GWR). Esses atributos são as variáveis independentes das regressões espaciais e auxiliam na explicação da disposição das perdas no espaço geográfico do município em estudo. Essas regressões são combinadas com as cadeias de Markov para produção de mapas de probabilidades de perdas. Esses mapas indicam as subáreas do município que são mais vulneráveis às perdas em termos probabilísticos. Por meio deles, estima-se a evolução das perdas não técnicas no espaço geográfico do município ao longo do tempo. Os mapas de probabilidade de perdas são uma ferramenta gráfica, de fácil interpretação e que auxiliam no planejamento de uma série de ações de prevenção e combate às perdas. Este estudo foi realizado em um município de porte médio do interior paulista com aproximadamente 81 mil unidades consumidoras, sendo que os resultados das simulações foram comparados com dados reais de inspeções em campo. A taxa de acerto para estimação das áreas vulneráveis às perdas via... / Abstract: In this work the geographic space is incorporated into the study of non-technical losses. Studies on non-technical losses do not often consider the spatial location of them explicitly. However, the study of the characteristics of the place where they occur can provide essential information to better understanding of the problem. The space is incorporated via spatial analysis techniques of geographical data; to know: spatial analysis of point patterns and spatial analysis of data aggregated by areas. The location of the losses is determined via georeferenced inspections data obtained from an electrical power utility. Socioeconomic attributes of the census and the distribution network of energy of the place where the losses occur are considered using the spatial regressions techniques; namely: generalized additive model (GAM) and geographically weighted regression (GWR). These attributes are the independent variables of spatial regressions and assist in the provision of the explanation of the losses in the geographical space of the city under study. These regressions are combined with Markov chains to produce the loss probability maps. These maps show the city subareas that are more vulnerable to losses in probabilistic terms. Through them, the evolution of non-technical losses in the geographical area of the city over the time is estimated. The loss probability maps are a graphical tool, easy to interpret and to assist in planning a series of actions to prevent and combat to losses. This study was conducted in a medium-sized city of São Paulo with about 81,000 consumer units, and the simulation results were compared with real data obtained in field inspections. The hit rate for the estimation of areas vulnerable to losses via generalized additive model (GAM) and Markov chains surpasses 80% / Doutor