Made available in DSpace on 2016-03-07T19:21:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-08-28. Added 1 bitstream(s) on 2016-03-07T19:24:56Z : No. of bitstreams: 1 000859497.pdf: 1029193 bytes, checksum: bf9e875b887e62d258a1ab378a66993e (MD5) / O setor de distribuição de energia elétrica vem apresentando constantes mudanças para se adaptar à necessidade de atendimento das crescentes demandas com recursos financeiros e energéticos cada vez mais escassos. Concessionárias têm buscado eficiência operacional em seus processos através de tecnologias que visam atender a um consumidor cada vez mais exigente por qualidade na utilização da energia elétrica. Neste cenário, a utilização de equipamentos que flexibilizem a operação das redes de distribuição apresentam-se como alternativas menos onerosas quando comparadas com a realização de grandes investimentos na expansão. O uso de equipamentos de flexibilização nas redes de distribuição possui peculiaridade específicas que prevê adaptações de natureza elétrica e física no sistema. O compensador série controlado a tiristores apresenta-se como uma alternativa a ser considerada para aplicação em redes de até 36kV. Aspectos de robustez face a necessidade de flexibilização são discutidos de modo a analisar sua postergação de investimentos visando mitigar ou diminuir o impacto de grandes alterações em redes de distribuição. Tais adaptações são comparadas com a sua viabilidade econômica, a partir da adequação da relação custo-benefício. Os resultados das análises apontam para uma tendência favorável à utilização do compensador série controlado a tiristores na rede de distribuição (D-TCSC), quando considerados os valores de implantação, tempo de execução física, instituição de condições mais favoráveis para realização de manobras e retorno mais rápido na imobilização de cálculos de tarifas e retorno do capital investido / The electrical distribution system has presented constant changes to adapt to the growth in power demand with reducing financial and energetic resources availability. Utilities are looking for improvement in operating conditions using new technologies to attend to high power quality by the most demanding consumer. The use of equipment to improve the flexibility of distribution systems is an alternative which postpone large investments in system expansion. The thyristor-controlled series compensator is an attractive option for networks up to 36 kV. In this work, flexible solutions are discussed to postpone investments. Economical viability of a series controlled compensator in a distribution system is presented. The results take in account the initial cost, time of implementation, return on invested capital, among others

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-12-03Bitstream added on 2014-06-13T18:42:33Z : No. of bitstreams: 1 oliveira_pa_dr_botfca.pdf: 587487 bytes, checksum: 1cdf8205aa83485cdfc40ef52efcca08 (MD5) / O problema que se encontra é de que as políticas de utilização de energia elétrica no meio rural se limitam à disponibilização do insumo.Diretrizes que considerem somente as regiões admistrativamente divididas pode gerar resultados insatisfatórios, pois podem existir, num mesmo EDR, municípios carentes de energia e outros plenamente satisfeitos. Mesmo naqueles onde a energia esteja satisfatoriamente disponibilizada observa-se uma subutilização do insumo devido às suas características produtivas. A hipótese colocada é de que não há indicadores que auxiliem na implementação de políticas públicas e privadas e que as tornem eficientes através das decisões tomadas para o incremento da utilização da energia elétrica. O objetivo geral deste trabalho foi construir indicadores de energia e de produção agropecuária que caracterizem o consumo de energia elétrica rural, tanto para uso residencial como para fins nãoresidenciais nos municípios do estado de São Paulo que possuam atividade agrícola. O objetivo específico foi agrupar os municípios do estado com essas características homogêneas, para subsidiar a elaboração de políticas públicas de energização, segundo os indicadores propostos para energia elétrica e a produção agropecuária, e também, apresentar estimadores para o consumo rural por ligação para esses grupos de municípios. O estado de São Paulo foi dividido em áreas de Escritórios de Desenvolvimento Rural (EDR) que seguem princípios de áreas adjacentes de municípios. Essa divisão administrativa pode ser eficiente para a assistência ao produtor rural, no entanto, no aspecto de consumo de energia elétrica no meio rural, as medidas podem ter efeito alocativo ineficiente. A metodologia utilizada foi a construção de indicadores que caracterizassem o consumo de energia elétrica e a produção agropecuária e,... / The problem that is found is that the policies of electric energy utilization in the rural environment are limited to the availability of the input. Adopting guidelines that consider the regions administratively divided may create lame results because there might be municipalities with lack of energy and others fully satisfied in the same RDO. Even in those municipalities where energy is satisfactorily available, it is observed an under-utilization of the input due to productive characteristics. The hypothesis that has been set is that there are no indexes that help in the implantation of private and public policies that make them efficient through decisions that are made for increasing the utilization of electric energy. The general objective of this work was to build energy and agriculture cattle farming production that described the consumption of rural electric energy both for residential and non-residential use in the municipalities of the State of São Paulo which owns agricultural activities. The specific objective was to form groups of municipalities of the state with these homogeneous characteristics according to the established indexes for electric energy and the agriculture and cattle farming, production, and also estimators of rural consumption per connection for these groups of municipalities. The State of São Paulo has been divided into areas of Rural Development Offices (RDO) that follow principles of adjacent areas of municipalities. This administrative division might be efficient to the assistance for the rural producer, however, in the rural electric consumption aspect, the resolutions may have inefficient placed effects. The utilized methodology was the construction of indexes that characterized the electric energy consumption...(Complete abstract, click electronic access below)

Resumo: O crescimento da Geração Distribuída e das redes inteligentes afetaram a filosofia de planejamento e operação pela introdução de desbalanceamento e desequilíbrio das redes, requerendo o desenvolvimento de novas ferramentas computacionais para análise e operação das mesmas. Por isto, esta dissertação propõe a modelagem de um Fluxo de Potência Ótimo Trifásico que considere as impedâncias mútuas dos cabos, cuja função objetivo minimiza as perdas elétricas, que considera os limites operacionais de potência ativa e reativa do transformador da subestação das magnitudes de tensão nas barras; dos ajustes dos taps de reguladores de tensão e limites de transmissão de potência ativa utilizando a formulação linearizada. Os taps podem ser regulados de forma independente entre as fases, caso haja bancos de reguladores com comutadores de taps individuais, ou ajuste síncrono, caso haja regulador trifásico com um único comutador. O fasor tensão foi representado na forma retangular a fim de se obter ganhos de estabilidade numérica. Adotou-se o Método dos Pontos Interiores versão Primal-Dual para a resolução do problema, sendo o desempenho da formulação testada nos sistemas IEEE 34 barras e 123 Barras onde obteve-se um acréscimo nas perdas do sistema de aproximadamente 33% para o sistema 34 barras e 18% para o sistema 123 barras quando consideradas as impedâncias mútuas. No teste realizado considerando-se uma geração distribuída no sistema IEEE 34 barras houve uma redução significativa das perdas de aproximadamente 95%. Assim, esta formulação fornece uma ferramenta para análise dos impactos da geração distribuída e das impedâncias mútuas, cujos resultados são mais próximos do estado real da rede.

Orientador : Prof. Dr. Daniel Costa dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa: Curitiba, 11/03/2016 / Inclui referências : f.112-116 / Resumo: Diante de um panorama nacional e internacional de stress hídrico e energético, que tende a se acentuar nas próximas décadas por conta do crescimento populacional e da elevação nos padrões de consumo resultante do desenvolvimento socioeconômico de países pobres ou em desenvolvimento, a adoção de medidas de eficiência energética se torna cada vez mais necessária e urgente. Nesse sentido, e considerando que os sistemas de abastecimento de água (SAAs) respondem por aproximadamente 3% de toda a energia elétrica consumida no Brasil, sendo cerca de 90% desse consumo atribuído aos sistemas elevatórios, o presente trabalho se propôs a estruturar um método para a avaliação do desempenho energético de sistemas elevatórios de SAAs. Construído após a revisão de literatura, da qual foram selecionados os indicadores de consumo específico de energia (CE), de consumo específico de energia normalizado (CEN) e de consumo específico de energia por quilômetro de adutora (CEEL), esse método foi aplicado em dois estudos de casos, utilizando dados reais de duas estações elevatórias num período de dois e três anos. Além de demonstrar a aplicação do método no caso concreto, os resultados permitiram mensurar o desempenho energético das elevatórias nesse período e compará-los com os valores de referência encontrados na literatura. Entre outras conclusões, sugere-se que as operadoras dos sistemas definam os valores mínimos teóricos para cada indicador, a partir de suas próprias metas e expectativas, de modo a servir como elemento para verificação da eficiência energética. Palavras-chave: Desempenho energético; Eficiência energética; Indicadores de eficiência energética. / Abstract: Considering the water and energy stress in national and international level, which tends to be accentuated in the coming decades due to population growth and the increase of consumption that results from socio-economic development of poor and developing countries, the adoption of energy efficiency measures becomes increasingly necessary and urgent. Therefore, and considering that the water supply systems accounts for approximately 3% of all electricity consumed in Brazil, and that about 90% of this consumption is attributed to the pumping systems, this paper aims to design a method for evaluating the energy performance of pumping systems in water supply systems. Built upon the literature review, from which were selected the specific energy consumption indicator (CE), the normalized specific energy consumption indicator (CEN) and the specific energy consumption per kilometer of main water pipe (CEEL), this method was applied in two case studies using real data from two pumping stations within two years. In addition to demonstrating the application of the method in these cases, the results helped measure the energy performance of the lift systems during this period and compare them with the reference values established in the literature. Among other findings, it is suggested that the operators of the systems define the theoretical minimum values for each indicator, from its own goals and expectations, so as to serve as an element for verification of energy efficiency. Key-words: energy performance; energy efficiency; energy efficiency indicators.

Resumo: Este trabalho aborda a unificação do tratamento do problema do fluxo de potência para redes de transmissão e de distribuição de energia elétrica interligadas (T&D). Primeiramente, busca-se consolidar a metodologia de normalização complexa por unidade em sistemas elétricos de distribuição a fim de ajustar as relações X/R e torná-las favoráveis à utilização do método Desacoplado Rápido na solução do fluxo de potência. Em seguida, apresenta-se a principal contribuição deste trabalho. É proposta uma extensão da formulação convencional do fluxo de potência através do método Newton, a fim de processar redes T&D interligadas e adequar a representação física de alimentadores de distribuição no modelo da rede. Esta extensão também aplica a normalização complexa por unidade para adequar as relações X/R dos alimentadores de distribuição fisicamente representados para os mesmos níveis dos sistemas de transmissão. Além disso, injeções fictícias de potências ativa e reativa são incluídas em cada barra de fronteira do sistema T&D e são tratadas como novas variáveis de estado, de modo que a solução do fluxo de potência do sistema normalizado é a mesma da rede original. A equivalência apropriada entre os fluxos de potência através dos ramos conectados às barras de fronteira está incluída no problema como novas equações, resultando em um conjunto nãoredundante de equações algébricas. A abordagem proposta fornece uma ferramenta eficiente para realizar a análise do fluxo de potência em sistemas T&D, onde os alimentadores de distribuição são fisicamente representados, permitindo uma determinação precisa do seu impacto na operação dos sistemas de transmissão. Além disso, topologias malhadas podem ser facilmente manipuladas por meio da metodologia proposta. Simulações em sistemas-teste de alimentadores de distribuição com topologias originais e modificadas, para contemplar configurações malhadas e inserção de geradores independentes, são apresentadas e discutidas para demonstrar a importância e viabilidade da aplicação da normalização complexa na análise do problema do fluxo de potência. Para avaliar as características e o desempenho da nova formulação do fluxo de potência estendido, distintas condições operacionais entre partes de um sistema-teste T&D foram simuladas.

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Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-17Bitstream added on 2014-11-10T11:57:57Z : No. of bitstreams: 1 000794407.pdf: 4698769 bytes, checksum: 53c9b02bcf68c5d45e286aa866d2b61d (MD5) / Neste trabalho, o algoritmo genético de Chu-Beasley especializado foi utilizado para resolver o problema de reconfiguração de sistemas de distribuição de energia elétrica, que é modelado como um problema de programação não linear inteiro misto. Um objetivo do trabalho é definir um espaço de busca reduzido, para reduzir o tempo computacional do algoritmo genético de Chu-Beasley especializado para resolver um problema de reconfiguração de sistemas de distribuição de energia elétrica. Para avaliar a factibilidade em relação às restrições de operação dos sistemas de energia elétrica foi implementado um algoritmo de fluxo de carga radial, para calcular o estado deste sistema e, a partir deste, as perdas de potência ativa e as correntes nos ramos. São apresentados testes realizados utilizando os sistemas de 14, 33, 84, 119 e 417 barras para avaliar a eficiência e robustez da metodologia proposta. Os resultados obtidos foram apresentados e comparados com os resultados encontrados na literatura / In this paper, Chu-Beasley’s specialized genetic algorithm will be used to solve the reconfiguration of distribuition system problem, which was modeled such as mixed integer nonlinear programming problem. In this work was defined a reduced search space to reduce the computational time of genetic algorithm of Chu-Beasley’ specialized to solve the reconfiguration of distribution systems problem. To evaluate the feasibility regarding constraints of the electrical power systems' operation, an algorithm for radial load flow was implemented to calculate these nodal tensions of these systems and, losses and currents of the system. Tests are presented using the systems of 14, 33, 84, 119 and 417 buses to avaluate the efficiency and robustness of the proposed method. The results were presented and compared to those found in the literature

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-04-26Bitstream added on 2014-11-10T11:57:56Z : No. of bitstreams: 1 000793224.pdf: 1886730 bytes, checksum: 7281d86dc8378949468610bdc6fa019c (MD5) / Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um modelo de programação linear inteira mista e outro de programação cônica de segunda ordem inteira mista para resolver o problema de alocação de bancos de capacitores fixos e/ou chaveados ao longo dos alimentadores primários de sistemas de distribuição de energia elétrica radiais, com o propósito de melhorar o perfil da magnitude de tensão e minimizar os custos de perdas de energia e de investimento. Nos modelos propostos, o cálculo do ponto de operação em regime permanente de sistemas de distribuição radiais é modelado matematicamente usando expressões lineares e cônicas de segunda ordem. O uso dos modelos garante a convergência para a solução ótima usando ferramentas de otimização clássica existentes. Os sistemas testes de 70, 136, 202 e 400 nós são utilizados para mostrar a exatidão dos modelos matemáticos, como também a eficiência das técnicas de solução propostas para resolver o problema de alocação de bancos de capacitores em sistemas de distribuição radiais. / This work shows the development of a mixed integer linear programming model and a mixed integer second-order conic programming model to solve the allocation problem of fixed or switched capacitors banks in radial electrical distribution systems, with the aims to improve the voltage magnitude profile and minimize the energy losses and investment costs. In the proposed models, the steady-state operation point of the radial distribution system is modeled through linear and second-order conic expressions. The use of a mixed-integer linear programming model and a second-order conic programming model guarantee convergence to optimality using existing optimization software. The test systems of 70, 136, 202 and 400 nodes are used in order to show the accuracy of the mathematical models, as well as the efficiency of the proposed solution technique to solve the allocation problem of fixed or switched capacitors banks in a radial distribution system.