Orientador: José Roberto Sanches Mantovani / Banca: Ruben Augusto Romero Lazaro / Banca: Antonio Padilha Feltrin / Banca: Elizete de Andrade Amorim / Banca: Roberto Chouhy Leborgne / Resumo: Nos estudos de planejamento da operação de sistemas de energia elétrica a formulação e solução dos problemas de despacho econômico-ambiental e multi-área são considerados dois problemas de otimização desafiadores. Neste trabalho propõem-se dois novos modelos matemáticos que visam contribuir e contornar algumas desvantagens dos modelos existentes na literatura para os problemas de fluxo de potência ótimo ativo-reativo econômico- ambiental (FPOAREA), e uma formulação integrada para problema multi-área (FPOAREA- MA). No FPOAREA propõe-se uma formulação eficaz para obter um compromisso adequado entre os custos de geração e de emissão, através de um paradigma baseado em normalização inequívoca (PBNI). Ao contrário dos métodos comumente utilizados, que são principalmente aplicáveis a problemas de FPO simples (despacho econômico, despacho econômico com restrições de segurança, etc.), na abordagem PBNI, ao invés de usar um custo do controle da poluição com base na potência máxima (CCPBPM), utiliza-se um custo de controle adaptativo da poluição (CCAP), que representa o custo de controle baseado na topologia atual de operação da rede. A principal contribuição desse paradigma é utiliza a teoria da normalização para o FPO econômico-orientado, o FPO ambiental-orientado, e até mesmo para o fator CCAP. No modelo proposto para o FPOAREA-MA em vez de usar metodologias de decomposição descritas na literatura que têm várias desvantagens e problemas de coordenação, uma formulação integrada que considera as restrições ambientais é proposta. Esta formulação integrada foi desenvolvida com base nos conceitos de modelos centralizados e descentralizados. Este modelo pode ser facilmente resolvido através de solvers comerciais e a sua resposta é precisa, e os resultados obtidos podem ser usados em mercados de eletricidade, planejamento de linhas de interconexões entre sistemas vizinhos, etc. Para mostrar... / Abstract: In a power system, the economic and emission dispatch and multi-area-based problems are considered as the two most challenging optimization problems. This work presents two novel mathematical models to address some drawbacks of the existing models in the domain of the aforementioned problems, including an economic and emission active- reactive optimal power flow (AROPF), and an integrated formulation for multi-area environmentally-constrained AROPF. In order to obtain an effective formulation to make an appropriate compromise between cost and emission, an unequivocal normalization-based paradigm (UNBP) is presented that solves the dynamic economic and emission AROPF problems. Unlike the commonly used methods, which are mostly applicable to simple OPF problems (economic dispatch, security-constrained economic dispatch, etc.), in the UNBP approach, rather than using a maximum output-based pollution control cost (MOPCC), an adaptive pollution control cost (APCC) is employed, which is a topology-based control cost is used. The main contribution of this paradigm is to make use of the normalization theory for the economic- oriented OPF, the environment-oriented OPF, and even for the APCC factor. In addition, in this work a multi-area active-reactive optimal power flow (MA- AROPF) is proposed. In the MA-AROPF model, instead of using decomposition methodologies that have several disadvantages and shortcomings, an integrated formulation that considers the environmental constraints is proposed. This integrated formulation has been created based on the concepts of centralized and decentralized models. This model can be easily solved via commercial solvers and because of its precise answer, it can be used in electricity markets, tie line planning, etc. In order to show the easy implementable characteristic of the MA-AROPF, it is applied on a tie line planning problem. In this work, in order to obtain optimal tie lines, the planning is performed under ... / Doutor

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2017-01-04T13:44:49Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_DesenvolviementoSimuladorRedes.pdf: 3993762 bytes, checksum: d833db03c025ab4cf9cb2cc2e7498a7e (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-01-10T17:41:03Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_DesenvolviementoSimuladorRedes.pdf: 3993762 bytes, checksum: d833db03c025ab4cf9cb2cc2e7498a7e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-10T17:41:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_DesenvolviementoSimuladorRedes.pdf: 3993762 bytes, checksum: d833db03c025ab4cf9cb2cc2e7498a7e (MD5) Previous issue date: 2016-08-23 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O setor elétrico brasileiro tem enfrentado grandes mudanças devido a modernização dos equipamentos elétricos, principalmente quando se refere aos consumidores residenciais. Isso tem proporcionado um aumento considerável do nível de distorção de harmônicos nas redes elétricas de distribuição, o que pode ser justificado pelo uso acentuado de equipamentos baseados na eletrônica de potência, na tentativa de torná-los cada vez mais eficientes e compactos. Portanto, torna-se necessário a realização de diagnóstico quanto aos níveis de distorções harmônicas em sistemas elétricos. O monitoramento por analisadores de energia é a melhor forma de obter os dados do sistema elétrico, entretanto a simulação computacional é uma eficiente ferramenta capaz de reproduzir os distúrbios e o comportamento da rede elétrica para diferentes modos de operação. Logo, este trabalho tem como objetivo apresentar um ambiente computacional que auxilie nos estudos de propagação de harmônicos nos sistemas elétricos. Para isso, utilizou-se o software ATP (Alternative Transient Program) para a modelagem do sistema elétrico, o comportamento harmônico de uma carga não linear é representado por valores eficazes de medidas de correntes harmônicas em função do tempo. As medidas foram obtidas por meio de analisares de qualidade da energia conectados em uma rede de distribuição da região norte do Brasil. Logo, para esse conjunto de medidas, foi realizado um conjunto de simulações, disponibilizando ao usuário valores de tensões harmônicas para todos os barramentos do sistema elétrico. Portanto, com o simulador de redes elétricas será possível realizar estudos de propagação de harmônicos em diversos sistemas elétricos, podendo auxiliar como uma ferramenta de planejamento estratégico quanto ao uso de medidas mitigadoras ou mesmo para o controle estratégico das distorções harmônicas, a partir das avaliações dos principais momentos críticos de distorções harmônicas em todos os pontos da rede elétrica. Para demonstrar a utilização, o sistema industrial de 13 barras foi utilizado como um sistema teste para as análises nesta dissertação. / The electricity sector in Brazil has faced many changes due to the modernization of electrical equipment, especially when it refers to residential consumers. This has provided a considerable increase in the level of harmonic distortion in the electric distribution networks, which can be explained by the large use of devices based on power electronics in an attempt to make them more efficient and compact. Therefore, it becomes necessary execute analysis of the levels of harmonic distortion in the power systems. Monitoring by power quality analyzer is the best way to collect data of the electrical system; however, the computer simulation is an efficient tool capable of reproducing the disturbances and behavior of the electric networks for different operating modes. Thus, this paper aims to present a computational environment that helps the harmonic propagation studies in electrical systems. For this, it was used the software ATP (Alternative Transient Program) for modeling the electrical system, the harmonic behavior of a nonlinear load is represented by effective values of harmonic currents in function of time. The measurements were obtained through power quality analysis of a distribution network in the North Region of Brazil. Thus, for this set of measures, a set of simulations was performed, providing for the users the values of harmonic voltages for all buses of the electrical system. Therefore, with the simulator of electrical networks it is possible perform harmonic propagation studies in several electrical systems, and it can work as a strategic planning tool for the use of mitigating measures or for the strategic control of harmonic distortion, from evaluations of most critical moments of harmonic distortion at all points of the network. To demonstrate its use, the industrial system of 13 bar was used as a test system for analysis in this dissertation.

No mundo moderno a energia elétrica tem um papel fundamental; ela é a base do progresso e desenvolvimento mundial. O seu surgimento propiciou a melhora no saneamento, na saúde, no abastecimento de água e alimentos, na qualidade de vida e também fez surgir a sociedade capitalista e de consumo. A utilização do petróleo como fonte geradora de energia foi o impulso da revolução industrial e através dele foram desenvolvidos motores, geradores e máquinas que contribuíram para o progresso. Com isto veio também a emissão de gases (CO2, CO, SOX e NOX) e outras substâncias que agravaram o efeito estufa, o buraco na camada de ozônio e a chuva ácida alterando o equilíbrio do planeta. O desenvolvimento de outras formas de geração de energia provocou mudanças nos locais onde estas foram instaladas, impactando o meio ambiente. Este trabalho apresenta uma avaliação ambiental sobre as diferentes formas de geração de energia elétrica e os impactos ambientais pertinentes a cada uma delas. Inclui cinco formas de geração de energia elétrica: termelétrica, nuclear, hidrelétrica, eólica e solar. No tópico energia termelétrica apresenta-se a geologia do petróleo, a sua extração e beneficiamento. Mostra também a descoberta e o desenvolvimento da indústria petrolífera no mundo e no Brasil. Detalha o funcionamento de três tipos de centrais termelétricas: a carvão, a gás e a óleo. São relacionados os impactos ambientais comuns a elas e os característicos de cada tipo de usina. Assim como o decorrente da desativação de cada uma delas. É apresentado um pequeno histórico da energia nuclear, seu desenvolvimento no Brasil e no mundo, bem como o funcionamento de uma usina e os impactos causados durante a sua operação e seu descomissionamento. A história, o funcionamento e o avanço da energia hidrelétrica no Brasil, as grandes usinas e a sua relação com o meio ambiente, são mostrados juntamente com os impactos ambientais na sua implantação, operação e desativação. A energia eólica é mostrada desde a sua implantação e funcionamento até os impactos ambientais decorrentes do processo de geração de energia elétrica e da sua desativação. No caso da energia solar é apresentado o funcionamento dos painéis solares, a implantação da central e os impactos ambientais relacionados a utilização desta. Os impactos originados na sua desativação também são apresentados. Destacados os impactos ambientais para cada forma de geração de energia elétrica, estes são correlacionados e comparados pela área de implantação da usina, a capacidade de geração, a eficiência, a potência e o custo do kW. Não existe uma forma totalmente limpa de geração de energia elétrica. Existem, sim, formas que não emitem os gases responsáveis pelo efeito estufa. Assim, todas as formas de geração de energia são importantes para um país, ou seja, quanto mais diversificada for a matriz energética, melhor. / Electric energy has an important function in the modern world; it is fundamental for progress and development. The electricity discovery allowed improvements in several areas: health, water and food supply, quality of life and sanitary conditions, and contributed also to the establishment of the capitalist and consumption society. The use of oil as an energy generation source was the impulse for the industrial revolution and machines, motors and generators were developed contributing to the progress. This also brought the pollutant gases emission (CO2, CO, SOX and NOX) and other substances that had contributed to the greenhouse effect, the ozone hole and the acid rain, modifying the balance of the planet. The development and implementation of other forms of energy generation caused local changes, where they were installed, giving rise to environmental impacts. This work presents an evaluation about different forms of electrical energy generation and the environmental impacts relative to each one of them. Five forms of electric energy generation were considered: thermoelectric, nuclear, hydroelectric, wind and solar energy. The implementation and the development of the petroleum industry in the world and in Brazil are presented. The geology of the oil, its extraction and quality improvement, besides details of the functioning of three types of thermoelectric power plants - coal, gas and oil - are also discussed. The specific as well as the environmental impacts they have in common are highlighted. The impacts originated from the deactivation of each one of them are also pointed out. The discovery and the development of nuclear energy in Brazil and in the world as well as the functioning of a nuclear power plant, the impacts generated by its operation and decommissioning are presented. The history, functioning and development of hydroelectric energy generation in Brazil, characterized by the great plants, are related to environmental aspects The environmental impacts due to its implantation, operation and deactivation are also evinced. The wind power plant implantation and functioning and the environmental impacts involved in the process of electric energy generation and its deactivation are analyzed. The functioning of the solar panels, the implantation of the power plant and the environmental impacts related to the use of solar energy are discussed. The impacts resulting from the deactivation are also presented. Once outlined the environmental impacts from each form of electric energy generation, they were correlated and compared considering the area of the power plant implantation, the generation capacity, the efficiency, the power and the cost per kW. There is no totally clean form of electric energy generation. There is, however, generation without emission of gases responsible for the green house effect. Therefore, all forms of energy generation are important for a country; in other words, the best situation is the diversity of the energy matrix.

Orientador: Antonio Padilha Feltrin / Banca: Rubén Augusto Romero Lázaro / Banca: Jose Roberto Sanches Mantovani / Banca: Edgar Manuel Carreño Franco / Banca: Carlos Alberto Castro Júnior / Resumo: Dentre as profundas mudanças que os sistemas de distribuição de energia elétrica vêm experimentando nas últimas décadas, a crescente penetração da Geração Distribuída (GD) representa ainda uma série de desafios técnicos para as redes de distribuição tradicionalmente concebidas. Essa tendência na alteração do paradigma de concepção, planejamento e operação das redes de distribuição de energia elétrica tem suscitado a necessidade de inovação nas metodologias e ferramentas computacionais de análise. Assim, este trabalho procura investigar as potencialidades das meta-heurísticas de otimização multiobjetivo (OM) como ferramenta para a análise de impacto da penetração da GD nas redes de distribuição de média tensão. Esse esforço pode ser dividido em duas etapas: a primeira concentrada sobre as técnicas de solução de modelos de OM e a segunda dirigida para o estudo do impacto causado pela GD em aspectos técnicos da rede de distribuição, como nível de tensão, curto-circuito e capacidade, considerando-se o problema de planejamento da expansão das redes de distribuição. Quanto ao estudo das técnicas de OM, fez-se um conjunto de investigações sobre os conceitos de otimização multiobjetivo, os principais métodos baseados em meta-heurísticas e na aplicação de OM a problemas de sistemas de potência, especialmente os relacionados à inserção da GD nas redes de distribuição. Foram implementados os métodos Nondominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II), baseado em Algoritmos Genéticos, e Busca Tabu multiobjetivo (BTMO). Finalmente, desenvolveu-se no âmbito desta tese o algoritmo Multi- objective Evolutionary Particle Swarm Optimization (MEPSO) com o objetivo de explorar os ganhos de desempenho verificados com a meta-heurística híbrida... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Distributed Generation (DG) plays an important role in the profound changes that distribution power systems are facing in the last decades. The impacts caused by high DG penetration are still a challenge for traditional distribution networks. Then, there is a need for innovation and development of computational tools for system analysis considering the new trends for designing, planning and operating distribution networks. This work investigates the potential of meta-heuristics for multi-objective optimization (MO) to evaluate the impact of the penetration of DG in medium voltage distribution networks. The research may be divided in two parts: firstly, the study is focused on the techniques for solving MO problems and the second part aimed to evaluate the impact of DG on technical aspects of the distribution network, such as voltage levels, short-circuit and current capacity, considering the problem of expansion planning of the distribution network. Regarding the study of the techniques of MO, the concepts of multi-objective optimization was investigated as well as the main meta- heuristic based methods and the application of the MO to power systems problems, especially those related to the integration of DG in distribution. Two methods were implemented: the Nondominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II), based on Genetic Algorithms and a multi-objective Tabu Search (MOTS). Finally, the algorithm of a Multi-objective Evolutionary Particle Swarm Optimization (MEPSO) was developed within this thesis in order to exploit the performance gains observed with the hybrid meta-heuristic Evolutionary Particle Swarm Optimization (EPSO) in single-objective optimization problems. Concerning the study of the impact of DG, a methodology for analysis of the Pareto front was proposed which allows, in addition to obtaining... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Dionizio Paschoareli Júnior / Banca: Júlio Borges de Souza / Banca: Marcelo Gradella Villalva / Resumo: Esta pesquisa tem como objetivo principal apresentar uma alternativa aos circuitos de iluminação pública convencionais, através de Microssistemas Isolados de Geração e Distribuição de Energia Elétrica (MIGDI), alimentados em corrente contínua, por meio de painéis fotovoltaicos. O circuito proposto é radial e conformado por vinte nós, que compõem um circuito de iluminação de um loteamento urbano composto de 293 nós no total. Para a alocação da geração distribuída (GD), foi solucionado um problema de Programação Quadrático Inteiro Misto (PQIM), através da linguagem de modelagem algébrica AMPL (Modeling Language for Mathematical Programming), utilizando o solver CPLEX, que faz uso do algoritmo de otimização clássica Branch and Bound (B&B). É feita uma análise comparativa considerando aspectos técnicos, construtivos, ambientais e econômicos, considerando o investimento inicial para o circuito proposto para a conexão com lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão (VSAP) de 70 W e 220 Vca, normalmente usadas em iluminação pública, e a tecnologia LED (Light - Emitting Diode) de 30 W de alto brilho de 12 e 24 Vcc. É estimado um tempo de retorno (payback) para um horizonte de vinte cinco anos (vida útil dos painéis solares fotovoltaicos), para determinar o ganho e economia obtida com a troca de lâmpada VSAP por LED no circuito proposto / Abstract: This research presents an alternative to conventional street lighting circuits through a Microsystem Isolated Generation and Distribution of Electric Power (MIGDI) fed by direct current through photovoltaic panels. The proposed radial circuit is formed of 20 points of lighting, which comprises a subdivision of an urban lighting circuit composed of 293 nodes in total. For the allocation of distributed generation (DG), a Mixed Integer Quadratic Programming (PQIM) was solved using algebraic modeling language AMPL ( Modeling Language for Mathematical Programming ) in the CPLEX solver, which uses optimization algorithm classical Branch and Bound ( B & B ). A comparative analysis, considering technical, constructive, environmental and economic aspects is made, from an initial investment, comparing vapor lamps high pressure sodium ( HPS ) of 70 W, 220 Vac, normally used in public lighting, and LED ( Light - Emitting Diode) technology 30W high brightness, 12 and 24 Vdc . Time of return ( payback ) for a horizon of twenty five years ( lifetime of photovoltaic solar panels) is estimated to determine the savings from the replacement of HPS lamp by LED technology in the proposed circuit / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-23Bitstream added on 2014-06-13T20:40:36Z : No. of bitstreams: 1 maciel_rs_dr_ilha.pdf: 1550413 bytes, checksum: b3a03ef6d2f87573564a7049ed54dd9a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Dentre as profundas mudanças que os sistemas de distribuição de energia elétrica vêm experimentando nas últimas décadas, a crescente penetração da Geração Distribuída (GD) representa ainda uma série de desafios técnicos para as redes de distribuição tradicionalmente concebidas. Essa tendência na alteração do paradigma de concepção, planejamento e operação das redes de distribuição de energia elétrica tem suscitado a necessidade de inovação nas metodologias e ferramentas computacionais de análise. Assim, este trabalho procura investigar as potencialidades das meta-heurísticas de otimização multiobjetivo (OM) como ferramenta para a análise de impacto da penetração da GD nas redes de distribuição de média tensão. Esse esforço pode ser dividido em duas etapas: a primeira concentrada sobre as técnicas de solução de modelos de OM e a segunda dirigida para o estudo do impacto causado pela GD em aspectos técnicos da rede de distribuição, como nível de tensão, curto-circuito e capacidade, considerando-se o problema de planejamento da expansão das redes de distribuição. Quanto ao estudo das técnicas de OM, fez-se um conjunto de investigações sobre os conceitos de otimização multiobjetivo, os principais métodos baseados em meta-heurísticas e na aplicação de OM a problemas de sistemas de potência, especialmente os relacionados à inserção da GD nas redes de distribuição. Foram implementados os métodos Nondominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II), baseado em Algoritmos Genéticos, e Busca Tabu multiobjetivo (BTMO). Finalmente, desenvolveu-se no âmbito desta tese o algoritmo Multi- objective Evolutionary Particle Swarm Optimization (MEPSO) com o objetivo de explorar os ganhos de desempenho verificados com a meta-heurística híbrida... / The Distributed Generation (DG) plays an important role in the profound changes that distribution power systems are facing in the last decades. The impacts caused by high DG penetration are still a challenge for traditional distribution networks. Then, there is a need for innovation and development of computational tools for system analysis considering the new trends for designing, planning and operating distribution networks. This work investigates the potential of meta-heuristics for multi-objective optimization (MO) to evaluate the impact of the penetration of DG in medium voltage distribution networks. The research may be divided in two parts: firstly, the study is focused on the techniques for solving MO problems and the second part aimed to evaluate the impact of DG on technical aspects of the distribution network, such as voltage levels, short-circuit and current capacity, considering the problem of expansion planning of the distribution network. Regarding the study of the techniques of MO, the concepts of multi-objective optimization was investigated as well as the main meta- heuristic based methods and the application of the MO to power systems problems, especially those related to the integration of DG in distribution. Two methods were implemented: the Nondominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II), based on Genetic Algorithms and a multi-objective Tabu Search (MOTS). Finally, the algorithm of a Multi-objective Evolutionary Particle Swarm Optimization (MEPSO) was developed within this thesis in order to exploit the performance gains observed with the hybrid meta-heuristic Evolutionary Particle Swarm Optimization (EPSO) in single-objective optimization problems. Concerning the study of the impact of DG, a methodology for analysis of the Pareto front was proposed which allows, in addition to obtaining... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-06-20Bitstream added on 2014-06-13T20:21:17Z : No. of bitstreams: 1 cossi_am_dr_ilha.pdf: 1798466 bytes, checksum: 3b0c96085dcf5e4f3e999327f4a5b0f4 (MD5) / Fundação de Ensino Pesquisa e Extensão de Ilha Solteira (FEPISA) / Neste trabalho apresentam-se os conceitos teóricos, modelos matemáticos, técnicas de solução e resultados de pesquisas desenvolvidas envolvendo o planejamento de redes de distribuição de energia elétrica de MT e planejamento e projeto de circuitos secundários de BT. O problema de planejamento de redes de MT e planejamento e projetos de circuitos de BT, é abordado através de uma modelagem completa e as propostas de solução são através de “meta heurísticas” mono e multi-objetivos. As restrições consideradas nestes modelos referem-se à radialidade dos sistemas planejados, suprimento da demanda nas barras de consumo em cada estágio do programa de planejamento, limites máximos de queda de tensão permitidos nos alimentadores restrições físicas de operação de equipamentos, condutores e restrições de natureza financeira. O modelo de planejamento de redes de MT é abordado como um problema de programação não linear inteiro misto (PNLIM) multi-objetivo. Os objetivos referem-se aos custos de investimentos e de confiabilidade da rede. Para solução do problema utiliza-se um algoritmo Tabu Search (TS) reativo em que os múltiplos objetivos são considerados através dos conceitos de fronteira ótima de Pareto. Para avaliar as propostas de soluções é utilizado como ferramenta auxiliar um algoritmo de fluxo de potência monofásico. No modelo que trata do problema de planejamento e projetos de circuitos secundários, são considerados tanto ações de planejamentos como de projetos. Para tal é proposta uma metodologia em três etapas seqüenciais: a primeira refere-se ao balanceamento de cargas nas fases abc do circuito, a segunda à localização (Geralmente no centro de cargas), capacidade e quantidade de transformadores abaixadores na rede e a terceira define as rotas e o tipo de cabo dos alimentadores secundários. O modelo é formulado como um problema... / This work presents the theory, the mathematical model, the solution techniques and the results of the developed research dealing with MV (medium voltage) electrical energy distribution network planning and the secondary circuit project of LV (low voltage). The problem of planning MV networks and planning and project LV circuits is approached by a complete modeling and the solution proposals are effectuated by mono and multi objective meta heuristics. The restrictions considered in these models are referred to the radial form of the planned systems, demand supplying on the busses in each stage of the planning program, maximum limits of voltage drops allowed on the feeders, physical restrictions of operation on the equipments and financial restrictions. The planning model of MV network is approached as a multi objective nonlinear integer mist programming problem (NLIMPP). The objectives are referred to the investment costs, and reliability costs. To solve the problem a reactive Tabu Search (TS) algorithm is used where the multiple objectives are considered by the optimal frontier Pareto concept. To evaluate the solution proposals a monophasic power flow algorithm is used as an auxiliary tool. The secondary circuit planning and project models consider as much as planning and project actions. For this a three stage methodology is proposed: the first is referred to load balancing on abc phases of the circuit; the second to the location (generally on the load center) capacity and quantity of lower transformers on the network, and the third defines the directions and the type of the secondary feeders. The model is formulated as a nonlinear integer mist programming problem (NLIMPP), and for the solution is proposed a TS algorithm. To evaluate the solution proposals a three phase power flow with four conductors (three phases and one neutral) is used as an auxiliary algorithm. The integrated... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Helmo Kelis Morales Paredes / Banca: Flavio Alessandro Serrao Gonçalves / Banca: Wesley Angelino de Souza / Resumo: Este trabalho de mestrado descreve uma estratégia de operação multifuncional e flexível aplicado a conversores trifásicos CC-CA (inversores) conectados à rede de distribuição de energia elétrica. A estratégia proposta é capaz de injetar potência ativa na rede e compensar correntes de distúrbios (reativos, desbalanço e harmônicos) simultaneamente. O maior objetivo desta operação flexível é de melhorar a Qualidade de Energia Elétrica em um ponto de acoplamento comum (PAC) permitindo a compensação total ou parcial destes distúrbios ou fatores que degradam a Qualidade de Energia Elétrica. O fator de potência é o principal fator de qualidade a ser observado e ele é calculado através da Teoria da Potência Conservativa - CPT. Entretanto, com base no fator de potência medido pelo lado da rede de distribuição e o fator de potência desejado, um coeficiente de compensação - k é calculado para o ajuste das correntes de compensação dos distúrbios que geram a potência não ativa. / Abstract: This paper depicts a multifunctional and flexible control strategy applied in three-phase inverters, which are connected to the distribution network. The proposed strategy is able to inject active power into the electrical grid and compensate current disturbances (reactive, harmonics and unbalance) simultaneously. The main goal of this flexible strategy is to improve the Power Quality at the point of common coupling (PCC) allowing full or partial compensation of disturbances. Power factor is the main quality index observed and it is calculated according to Conservative Power Theory - CPT. Therefore, based on the power factor measured in the grid side and the desired value for the power factor, a compensation coefficient - k is calculated continuously adjusting the amplitude of the compensation current. / Mestre

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-05-19T15:46:07Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 689493 bytes, checksum: fdd75e065556f07cfb40b11f2bb05a7c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-19T15:46:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 689493 bytes, checksum: fdd75e065556f07cfb40b11f2bb05a7c (MD5) Previous issue date: 2016-07-14 / No presente trabalho foi analisada a viabilidade da utilização do biogás produzido em suinoculturas do estado de Minas Gerais para a geração de energia elétrica. Para isso avaliou-se o potencial de produção do biogás e a geração de energia elétrica no setor suinícola, onde foi possível estimar os impactos econômicos em nível estadual e no setor agropecuário ao utilizar a micro e minigeração de energia elétrica permitida por lei no Brasil mediante a resolução normativa da ANEEL sobre geração distribuída de energia elétrica. Foram avaliadas as tecnologias de micro e minigeração para a geração de energia elétrica a partir do biogás, quanto ao rendimento e vida útil dos equipamentos, o que é de fundamental importância para o dimensionamento dos equipamentos, para as análises de viabilidade econômica e estimação dos impactos ambientais do empreendimento. O levantamento de dados foi feito em 22 suinoculturas em diferentes regiões do estado de Minas Gerais e com diferentes tipos de ciclo de produção de animais. A partir destes dados foi possível expandir os resultados para todas as suinoculturas do estado e analisar o impacto do empreendimento em nível estadual, em relação a viabilidade do investimento e diminuição de emissão de poluentes de efeito estufa. Enumeras sugestões, nas áreas de políticas públicas, podem ser listadas e justificadas a partir dos resultados encontrados neste trabalho, visto que o setor de geração de energia elétrica nacional passa por fortes oscilações, e a economia nos gastos com a produção de animais pode deixar o setor suinícola ainda mais competitivo no mercado. / In this work, is made the feasibility analysis of using the biogas generated in swine production farms in Minas Gerais State for electricity generation. Assessing the biogas generation potential of electricity in swine sector, where it was possible estimate the economic impact at the State level and in the agricultural sector to use the micro and minigeneration of electricity permitted by the Brazilian regulation regarding dispersed generation. We evaluated the micro and minigeneration technologies to generate electricity from biogas, as the equipment ́s efficiency and lifetime. This was essential to scale the results, to analyze the economic feasibility and estimate the environmental impacts of the project at State level. The data acquired was done in 22 swine production farms in different regions of the State with different types of animal production cycle. With such data it was possible to expand the results for all swine production sector in the State and analyze the project impact at State level. Suggestions for public policies were listed an d justified from the results found in this work, since the electricity generation sector undergoes strong fluctuations in Brazil and saving costs on animal production can make the swine sector still more competitive on the market.

Made available in DSpace on 2010-04-20T20:55:53Z (GMT). No. of bitstreams: 3 68060100580.pdf.jpg: 11727 bytes, checksum: 0d85075879130e826d79f5e3d972ccd2 (MD5) 68060100580.pdf: 463136 bytes, checksum: 77a2de99f310b5b561d6982df5d73bfe (MD5) 68060100580.pdf.txt: 177998 bytes, checksum: 1e34b432622b425fb29f1afc5aa0855d (MD5) Previous issue date: 2008-12-17T00:00:00Z / A geração, transmissão e distribuição de energia elétrica são atividades que muitas vezes são realizadas fora dos limites das unidades fabris, enquanto em grande parte dessas mesmas unidades, a energia térmica (calor através de vapor d’água, por exemplo), é gerada internamente. Existe uma forma de geração distribuída de energia que pode ser realizada dentro da unidade fabril que utiliza o ciclo térmico de cogeração. A cogeração é altamente eficiente e traz grandes vantagens aos usuários como fornecimento contínuo de energia, redução de custos e melhor qualidade de energia. Uma empresa pode optar por executar a atividade de geração de energia internamente como autoprodutor ou contratar um terceiro chamado de produtor independente. Nessa pesquisa exploratória foram entrevistadas pessoas ligadas a essa atividade para se entender como as empresas estão vislumbrando o mercado de energia elétrica no Brasil e como o mercado de geração distribuída através da cogeração está se formando no país, à luz da Transaction Cost Theory (TCT) e da Resource Based View (RBV). A pesquisa apresenta a certeza de que o custo da geração de energia elétrica no país será mais alto no futuro próximo, devido à diversificação de fontes energéticas com a entrada de fontes nucleares, térmicas e renováveis como eólicas e biomassa. Notou-se também que a redução de custos é um item fundamental, muito mais importante que qualquer característica positiva que um ciclo de cogeração possua. Além disso, a visão de longo prazo de ambas as empresas (contratante e terceira) e o contrato de fornecimento de energia assumem grandes responsabilidades na relação entre as empresas.