A energia solar fotovoltaica é a forma de produção de eletricidade que mais cresce no mundo. A potência instalada mundial, até o ano de 2010, era de cerca de 40 GWP e a previsão é de que, somente em 2011, este cifra seja aumentada em mais 24 GWP. O inversor é o elemento central dos sistemas fotovoltaicos. Além de executar a conversão da energia elétrica em corrente contínua para corrente alternada, ele também é responsável pelo gerenciamento da energia entregue à rede e pelo seguimento do ponto de máxima potência. O seguimento do ponto de máxima potência (MPPT) é um processo de controle no qual o inversor procura manter o gerador fotovoltaico operando em uma região da sua curva característica na qual o produto corrente × tensão tenha o seu valor máximo, de forma a otimizar a extração de potência do gerador fotovoltaico. A eficiência de MPPT é um número que indica o grau de precisão, tanto em termos de rapidez como de magnitude, com que o seguidor do ponto de máxima potência atinge o seu objetivo. Assim podem ser definidas duas eficiências de MPPT: a eficiência estática, associada a situações em que a irradiância solar permanece constante durante o intervalo considerado, e a eficiência dinâmica de MPPT, que considera os momentos de variação na intensidade da irradiância, resultantes, por exemplo, da passagem de nuvens. As eficiências de MPPT (especialmente a dinâmica) são de difícil determinação, porém a tarefa fica muito facilitada com a utilização de um simulador de arranjos fotovoltaicos. A norma européia EN 50530:2010 Overall Efficiency of Photovoltaic Inverters propôs uma metodologia para a determinação da eficiência dinâmica de MPPT utilizando perfis variáveis de irradiância a serem programados no simulador de arranjos fotovoltaicos. O objetivo central da tese é fazer uma análise experimental da eficiência dinâmica do seguimento de máxima potência de inversores conectados à rede através da comparação dos resultados de eficiência obtidos seguindo a metodologia definida na norma citada com resultados obtidos a partir de medições em tempo real ao longo de um dia, verificando a adequação da norma às situações de campo. Para a obtenção dos dados de entrada do simulador foram medidas, por diversos dias, a irradiância e temperatura de uma célula de referência. Os inversores foram conectados à saída do simulador de arranjos fotovoltaicos e foram reproduzidas as condições de irradiância e temperatura de três dias selecionados em função do grau de nebulosidade, com comportamento dinâmico semelhante aos perfis de irradiância da norma. Os resultados foram, na maioria dos casos, discordantes. Uma análise dos resultados parciais de eficiência dinâmica indicou como causa desta discrepância a dependência que a eficiência dinâmica de MPPT tem com a taxa de variação da irradiância. Conclui-se que, embora as seqüências de irradiância propostas pela norma constituam uma eficiente ferramenta para o diagnóstico de eventuais deficiências no comportamento do seguidor de máxima potência de inversores, a média dos valores de eficiência de MPPT calculados a partir delas não pode, em princípio, ser considerada como representativa de valores diários. / Photovoltaic solar energy is the fastest growing electricity source in the world. The worldwide capacity until 2010 was about 40 GWP and, by the end of 2011, this figure will be increased by another 24 GWP. The inverter is the pivotal element of PV systems. In addition to performing the conversion of electrical energy from direct current to alternating current, the inverter is also responsible for the management of the energy delivered to the grid and for performing the maximum power point tracking. The maximum power point tracking (MPPT) is a control process by which the inverter tries to keep the PV generator operating in a region of its characteristic curve where the product current × voltage reaches its maximum value. The MPPT efficiency is a figure that indicates the degree of precision, both in terms of speed and magnitude, that the MPPT reaches its goal. Thus, two MPPT efficiencies can be defined: the static efficiency, associated to situations in which the solar irradiance does not vary during the considered interval, and also the dynamic MPPT efficiency, which considers the variation of the irradiance intensity as a result, for example, of the passage of clouds. MPPT efficiencies (especially the dynamic) are hard to determine, but the task becomes much easier with the use of a photovoltaic array simulator. The European standard EN 50530:2010 Overall Efficiency of Photovoltaic Inverters proposes a methodology for determining the dynamic efficiency of MPPT using variable irradiance profiles to be programmed into the photovoltaic array simulator. The main objective of this thesis is to make an experimental analysis of the dynamic MPPT efficiency of grid connected inverters by comparing the efficiency results obtained by following the methodology defined in the referred standard with results obtained from real time measurements in the course of a day, checking the adequacy of the standard when applied to field situations. In order to obtain the input data for the simulator, the irradiance and temperature of a reference cell were measured for several days. The inverters were connected to the output of the array simulator, which reproduced the conditions of irradiance and temperature for three days selected according to the degree of cloudiness, having a dynamic behavior similar to the standard irradiance profiles. The results, in most cases, disagree. An analysis of partial results of dynamic efficiency indicated the dependence of the dynamic MPPT efficiency to the rate of irradiance change as the cause of this discrepancy. As a conclusion, it can be stated that, although the sequences of irradiance proposed by the standard are an efficient tool for the diagnosis of deficiencies in the behavior of the MPP tracker, the average efficiency of MPPT calculated from the sequences cannot, in principle, to be considered as representative of the daily values of dynamic MPPT efficiency.

As questões ambientais no âmbito das discussões relacionadas aos meios de produção de energia elétrica são um importante assunto a ser apresentado em contexto escolar. Nesta pesquisa, o principal objetivo foi analisar, em diferentes contextos, a utilização do objeto de aprendizagem Energos, que visa ao debate escolar sobre os meios de produção de energia elétrica e seus impactos ambientais e sociais. A pesquisa foi feita com uma metodologia qualitativa, que teve início com a realização de entrevistas prévias, que visavam a conhecer as pré-concepções dos sujeitos participantes da pesquisa, com treze estudantes de graduação e pós-graduação. Posteriormente, os participantes utilizaram o objeto de aprendizagem Energos e foi realizado um debate que teve por objetivo discutir as conclusões pessoais sobre a melhor proposta para resolução do problema em questão. Os dados da pesquisa foram obtidos através de entrevistas, de arquivos de log e de observação dos relatos feitos pelos sujeitos na etapa final da investigação. A investigação acerca da usabilidade do material didático apresentado e da relevância da temática envolvendo a matriz elétrica possibilitou constatar as importantes discussões que são geradas durante um debate que envolve assuntos polêmicos e que apresentam diversos olhares sob pontos de vista divergentes. Assim, embora não haja uma um consenso de opiniões sobre as decisões a serem tomadas, conclui-se o quão importante é, na tomada de decisão, a conscientização, a informação e a possibilidade de argumentar e contraargumentar também sobre outras opiniões. Além disso, foi realizada uma atividade em escola pública com duas turmas de primeiro ano do Ensino Médio, que evidenciou a importância de discutir-se aspectos relacionados à produção de energia elétrica por meio de um objeto de aprendizagem, e embora os alunos não tenham feito uma leitura aprofundada dos textos existentes na ferramenta, fizeram uso dos gráficos e tabelas, favorecendo um debate com o grande grupo sobre suas escolhas no âmbito da geração de eletricidade. / Environmental issues in the discussions related to the means of producing electricity is an important issue to be presented in schools. In this research, the main objective was to analyze, in different contexts, the use of learning objects Energos, which aims at the school debate on the means of production of electricity and its environmental and social impacts. The survey was conducted with a qualitative methodology, which began with the previous interviews, aimed to know the pre-conceptions of the subjects in the research, with thirteen undergraduate and postgraduate. Later, the participants used the learning object Energos and there was a debate that aimed to discuss personal conclusions on the best proposal for solving the problem at hand. The survey data were obtained through interviews, log files and observation reports made by the subjects in the final stage of the investigation. Investigation of the usability of the learning material presented and the relevance of the issue involving the electrical grid enabled to note the important discussions that are generated during a debate involving controversial issues that present different views to different views. Thus, although there is a consensus of views on the decisions to be made, it is concluded how important it is, in decision making, awareness, information and the ability to argue and counter-argument also on other reviews. In addition, we carried out an activity in a public school with two classes of the first year of high school, which showed the importance of discussing aspects related to the production of electricity through a learning object, and although students have not done a thorough reading of the texts in the existing tool, made use of graphics and tables, favoring a debate with the large group about their choices in the generation of electricity.

A presente Tese, elaborada pela integração de seis artigos científicos publicados em periódicos internacionais, tem por objetivo geral a realização de simulações termodinâmicas aplicadas à produção de hidrogênio e geração de eletricidade a partir de células a combustível de baixa temperatura (Proton Exchange Membrane Fuel Cell - PEMFC) e alta temperatura (Solid Oxide Fuel Cell - SOFC). Foram simuladas diferentes rotas termoquímicas para a produção de hidrogênio (reforma a vapor, autotérmica, oxidação parcial, reforma com captura in situ de CO2, unmixed reforming e chemical looping), empregando-se diversos combustíveis (etanol, glicerol, metanol, n-butanol, biogás e metano). Além disso, foi analisada a utilização direta de combustível (glicerol) no ânodo de uma célula SOFC. Com a realização desta Tese, as seguintes metas gerais foram alcançadas: (1) A partir de dados experimentais da literatura, foi possível propor explicações, com base na termodinâmica, capazes de justificar tais valores e tendências reportados; (2) Elaboração de diagramas práticos em que são mostradas as condições otimizadas para a realização de experimentos, o que é de utilidade para pesquisadores experimentalistas; (3) Proposição de novas rotas eficientes e limpas para produção de H2 e geração de eletricidade com o uso de células a combustível; (4) Demonstração da aplicabilidade e robustez de uma ferramenta de fácil entendimento e acesso para uso em simulações termodinâmicas envolvendo problemas convexos. / The present Thesis, whose elaboration is based on the integration of six scientific papers published in refereed international journals, is focused on carrying out thermodynamic simulations applied to hydrogen production and electricity generation from fuel cells operating at low temperatures (Proton Exchange Membrane Fuel Cell – PEMFC) and high temperatures (Solid Oxide Fuel Cell – SOFC). Different thermochemical routes for hydrogen production were simulated (steam reforming, auto-thermal reforming, partial oxidation, sorption enhanced steam reforming, unmixed reforming and chemical looping), considering the use of a wide variety of fuels (ethanol, glycerol, n-butanol, methanol, biogas and methane). In addition, the direct utilization of a fuel (glycerol) in the SOFC anode is evaluated. The following general goals were achieved with this Thesis: (1) From experimental data obtained from literature, it was possible to propose explanations, based on thermodynamics, which were able to justify these reported values and trends; (2) Elaboration of practical diagrams, in which the optimized conditions for carrying out experiments are indicated. This is particularly useful for experimental researchers; (3) Proposal for new clean and efficient routes for hydrogen production and electricity generation from fuel cells; (4) Demonstration of applicability and robustness of a tool, which is easy to understand and apply, for thermodynamic simulations comprising convex problems.

Esta dissertação analisa a viabilidade de reduzir custos de implantação de microcentrais hidrelétricas, com o emprego de equipamentos de mercado como alternativa aos que são tradicionalmente empregados. A exposição é efetuada em três etapas, construída de maneira a fornecer subsídios para que pessoas não especialistas possam atuar no processo de implementação de aproveitamentos hidrelétricos de pequeno porte. Em primeiro lugar, em caráter introdutório, é caracterizado o conjunto de opções atualmente disponíveis no mercado, entre os equipamentos eletromecânicos, para geração de energia por meios hídricos. Na segunda etapa são apresentadas alternativas que proporcionam reduções nos custos, são tecidas considerações sobre o uso destes equipamentos e é efetuado um estudo experimental sobre geração assíncrona independente. Os equipamentos de mercado considerados, as bombas centrífugas e os motores de indução (ambos utilizados em modo reverso), são produzidos em grande número, com economia de escala, o que garante facilidades nos processos de instalação, operação e manutenção, e são robustos e resistentes, o que favorece a aplicação em locais de difícil acesso. Também foram consideradas as turbinas Michell- Banki que, mesmo não sendo produzidas com economia de escala, são de construção e operação fáceis e apresentam custos reduzidos. O estudo experimental, realizado no LME da UFRGS, teve por objetivo determinar as características de funcionamento de motores de indução como geradores, preenchendo uma lacuna existente nas informações sobre o comportamento dessas máquinas e fornecendo subsídios para o estabelecimento de metodologias de controle de tensão e freqüência. A terceira e última etapa, conclusiva, consiste em um rápido estudo de viabilidade, onde é efetuada uma comparação de custos e é demonstrada a extensão dos benefícios obteníveis com o emprego das alternativas consideradas. Os equipamentos analisados, em sua totalidade, proporcionam reduções nos custos, que em alguns casos podem ser de até 80% do investimento que seria originalmente comprometido com equipamentos tradicionalmente empregados. Apesar do sistema de controle não ser trivial e de proporcionarem, em média, menores valores de rendimento, o menor capital inicial representa grande incentivo à utilização das alternativas apresentadas. As propostas analisadas podem ser empregadas tanto para viabilizar o fornecimento de energia em áreas remotas quanto para estimular a autoprodução (em funcionamento interligado), com a possibilidade de venda da energia excedente às concessionárias; em ambos os casos, a instalação de uma microcentral hidrelétrica pode incentivar a mobilização de recursos produtivos e a criação de oportunidades econômicas junto à comunidade consumidora. / This dissertation analyses the feasibility of reduce costs of micro hydro plants with the utilization of market equipments instead of ‘traditional equipments’. The exposition is realized in three stages, and is build with the purpose of provide non specialists with subsidies to participate in the process of implementation of micro hydro plants. First, as an introduction, the set of market options (among electromechanical equipments) for electricity generation by means of hydro schemes is described. Second, the alternatives that provides costs reduction are presented, some considerations on the use of these equipments are made and an experimental study about self excited induction generation are described. The market equipments analysed, centryfugal pumps and induction motors (both utilizated in reverse mode), are produced in great number and are readily available, with facilities in instalation, operation and maintainance, and they are stout and resistent, making them suitable to isolated places. The Michell-Banki turbines are considered too, since they present characteristics of simple construction and operation and reduced costs. The experimental study realized in LME/UFRGS had as objetive the determination of performance characteristics of induction motors operated as self excited generators, supplying a gap in the subject and providing subsidies to the determination of methodologies for voltage and frequency control. The third and conclusive stage consists in a short feasibility study, where a comparison of costs is realized and the extension of obtainable benefits is demonstrated. The analysed equipments provides costs reduction in all cases, with magnitudes of the order of until 80% of the investment with ‘traditional equipments’. The control system are not trivial and the efficiency are smaller than the efficiency of the ‘traditional equipments’, but the minor initial investments represents a great incentive for utilization of presented alternatives. The analysed proposals could be used to viabilize energy generation in isolated places and to stimulate interconnected operation, with the possibility of exceeding energy sale to public energy companies. In both cases, the implantation of hydro plants could be an incentive to the mobilization of produtive resources and the development of economic opportunities close to the consumer community.

Submitted by Emerson Magalhães (emerson.ifal@gmail.com) on 2017-09-29T20:58:26Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Emerson Felipe Araujo Magalhães.pdf: 4419316 bytes, checksum: 7517fc6944083d7c0382bbf78ef7ac86 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-10-02T15:39:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Emerson Felipe Araujo Magalhães.pdf: 4419316 bytes, checksum: 7517fc6944083d7c0382bbf78ef7ac86 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-02T15:39:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Emerson Felipe Araujo Magalhães.pdf: 4419316 bytes, checksum: 7517fc6944083d7c0382bbf78ef7ac86 (MD5) / A confiabilidade dos sistemas de distribuição de energia elétrica está associada aos muitos investimentos executados, especificamente quando realizados durante a concepção de novos projetos e durante a programação das atividades de manutenção. O setor elétrico brasileiro vem sofrendo inúmeros problemas ao longo dos tempos, estando o maior destes problemas relacionado às constantes falhas no sistema de distribuição. As ocorrências dessas falhas influenciam na composição dos indicadores de continuidade de Duração Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora (DEC), e de Frequência Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora (FEC); os quais são estabelecidos pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), para cada concessionária, e se os mesmos não forem cumpridos, as concessionárias estarão sujeitas às multas. Este trabalho propõe o desenvolvimento de modelos, utilizando técnicas de Regressão Linear Múltipla (RLM) e Redes Neurais Artificiais (RNAs), que realizem a previsão dos valores desses indicadores de continuidade, visando auxiliar a concessionária na realização de um planejamento mais eficiente para a execução das tarefas de manutenção. Como objeto de estudo, utilizou-se um conjunto de consumidores de uma concessionária da região Nordeste. A partir dos modos de falhas ocorridos nos circuitos que alimentam esse conjunto de consumidores, são analisadas as causas e as frequências de interrupção no fornecimento de energia elétrica, e o quanto estas contribuem para o aumento dos valores do DEC e do FEC. Através da aplicação dos modelos desenvolvidos, pode-se avaliar a influência de determinados modos de falhas sobre o DEC e o FEC, priorizando-se as tarefas de manutenção nos equipamentos que mais contribuem para a composição destes indicadores. Demonstra-se que o conhecimento da influência dos modos de falhas sobre os indicadores DEC e FEC permite uma adequada tomada de decisão sobre a execução de ações de manutenção, possibilitando à concessionária uma atuação eficiente sobre aqueles modos de falhas que são mais influentes, e contribuindo para a estabilidade e confiabilidade operacional de todo o sistema elétrico. / The reliability of the electricity distribution systems is associated with the many investments that are implemented, specifically when the design of new projects and during the programming of maintenance activities. The Brazilian electric sector has been experiencing countless problems over time, with the greatest of these problems related to the constant failures in the distribution system. Occurrences of these failures influence the composition of the continuity indicators of Equivalent Duration of Unit Interruption Consumer (DEC), and Equivalent Frequency of Interruption of Unit Interruption Consumer (FEC); which are established by the National Electric Energy Agency (ANEEL), for each concessionaire, and if they are not fulfilled, the concessionaires will be subject to fines. This work proposes the development of models, using Multiple Linear Regression techniques (MLR) and Artificial Neural Networks (ANNs), which predict the values of these continuity indicators, aiming to assist the concessionaire in carrying out a more efficient planning for performing maintenance tasks. As an object of study, a collection of consumers was used from a concessionaire in the Northeast region. From the modes of failures occurring in the circuits that feed this set of consumers, the causes and frequencies of interruption in the electricity supply are analyzed, and how much these contribute to the increase in the values of DEC and FEC. Through the application of the developed models, you can evaluate the influence of certain modes of failures on DEC and FEC, prioritizing maintenance tasks in the equipment that contribute to the composition of these indicators. It is demonstrated that the knowledge of the influence of the modes of failures on the DEC and FEC indicators allows a proper decision-making on the implementation of maintenance actions, enabling the concessionaire to perform an efficient operation on those modes of flaws that are more and contributing to the operational stability and reliability of the entire electrical system.

Submitted by Bruno Lacerda Zanatto (brunozanatto@gmail.com) on 2018-01-24T04:27:11Z No. of bitstreams: 1 BRUNO_LACERDA_ZANATTO.pdf: 2266712 bytes, checksum: 978e347d57a05c8e5a23f2e4ea643d8a (MD5) / Approved for entry into archive by Vania Magalhaes (magal@ufba.br) on 2018-01-24T11:12:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 BRUNO_LACERDA_ZANATTO.pdf: 2266712 bytes, checksum: 978e347d57a05c8e5a23f2e4ea643d8a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-24T11:12:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BRUNO_LACERDA_ZANATTO.pdf: 2266712 bytes, checksum: 978e347d57a05c8e5a23f2e4ea643d8a (MD5) / Capes / Esta dissertação tem como objetivo principal verificar o efeito da publicação da Medida Provisória nº 579 de 2012 na competição e na eficácia dos leilões de transmissão de energia elétrica realizados no Brasil. Com a reestruturação do setor de energia elétrica no país a partir da década de 1990, foram introduzidas diversas alterações na regulação deste mercado, de modo a propiciar os investimentos necessários para sua manutenção e expansão, assim como induzir a competição num segmento, até então, pouco competitivo. A infraestrutura do segmento de transmissão de energia elétrica, em um país de dimensões continentais e com forte participação de geração hidroelétrica, como o Brasil, assume, portanto, um papel central para a garantia do suprimento de eletricidade e, consequentemente, para a sustentabilidade do desenvolvimento econômico do país. A adoção dos leilões como método para a concessão do serviço público de transmissão de energia elétrica, no final dos anos 1990, se mostrou uma alternativa acertada, atraindo novos competidores e incentivando a concorrência. A partir do ano de 2012, porém, o que se verificou foi um aumento acentuado no número de empreendimentos de transmissão não contratados, assim como uma queda nos deságios obtidos nos leilões. Através de uma análise dos leilões realizados entre 2003 e 2015, o trabalho busca elucidar os impactos da Medida Provisória sobre a eficiência dos leilões, assim como verificar sua influência na frustração da contratação dos empreendimentos. De modo a responder aos questionamentos sobre o impacto da nova legislação sobre os leilões, foram utilizados modelos econométricos para a análise empírica. Verificou-se que, após a publicação da MP 579, os lances submetidos nos certames foram maiores, enquanto que se observou uma redução nos deságios. Além disso, verificou-se que a medida provisória contribuiu para a frustração dos leilões de transmissão. Conclui-se, então, que a Medida Provisória 579 teve impactos negativos sobre os leilões de transmissão, atuando, desta maneira, contra os objetivos do setor elétrico brasileiro: modicidade tarifária e garantia de suprimento. / This dissertation main objective is to verify the effects of the Medida Provisória 579 publication, in 2012, on the competition and effectiveness of the auctions of electric power transmission carried out in Brazil. With the restructuring of the electric power sector in the country since the 1990s, several changes were introduced in the market’s regulation, in order to provide the necessary investments for its maintenance and expansion, as well as to induce competition in a segment, until then, with low competition. The infrastructure of the electric power transmission, in a country of continental dimensions and with a strong participation of hydroelectric generation, such as Brazil, assumes a central role for the guarantee of the supply of electricity and, consequently, for the sustainability of the economic development of the country. The adoption of auctions as a method for the concession of the public electric power transmission service in the late 1990s proved to be a good alternative, attracting new competitors and encouraging competition. As of 2012, however, there was a sharp increase in the number of non-contracted transmission ventures, as well as a drop in the discount obtained from the auctions. Through an analysis of the auctions carried out between 2003 and 2015, the work seeks to elucidate the impacts of the Medida Provisória on the efficiency of the auctions, as well as to verify their influence in the frustration of the contracting of the transmission projects. In order to answer questions about the impact of the new legislation on auctions, econometric models were used for the empirical analysis. It was verified that, after the publication of MP 579, the bids submitted in the auctions were higher, while a reduction in the discount was observed. In addition, it was found that the Medida Provisória contributed to the failing of the transmission auctions. It was concluded, therefore, that Medida Provisória 579 had negative impacts on transmission auctions, thus acting against the objectives of the Brazilian electricity sector: tariff modesty and guarantee of supply.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T06:54:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 289488.pdf: 1549837 bytes, checksum: 2387dc34d91cc2f913ffeb1a9bf43cbc (MD5) / Informalidade Elétrica são as perdas de energia elétrica devida a furtos e fraudes. Tecnicamente denominada, Perdas Não-Técnicas (PNT), ou Perdas Comerciais. Têm sido matéria prioritária das empresas concessionárias de distribuição de energia elétrica, bem como dos órgãos reguladores, tanto pelo seu crescimento nos últimos anos quanto pelo seu impacto no sistema elétrico brasileiro. O efeito das perdas é algo extremamente injusto com os clientes adimplentes que não usam qualquer artifício para diminuir suas contas. As formas de fraude são as mais variadas possíveis, o que geram enormes dificuldades para as concessionárias. Este trabalho tem como base uma das comunidades localizada no Maciço do Morro da Cruz, onde o cadastro das perdas comerciais acontece e tem como objetivo o estudo do problema da Informalidade em Energia Elétrica, utilizando-se de uma abordagem, que analisa a experiência da concessionária em Florianópolis, SC. O trabalho mostra as práticas de intervenção do usuário com o intuito de reduzir, ou anular o consumo de energia elétrica captado na rede secundária da concessionária. Propõem as recomendações nos processos de combate e de prevenção e nos procedimentos legais para recuperação de receitas. Chama-se a atenção para a diversidade sócio econômico local e identifica os aspectos mais relevantes a serem considerados sobre o tema. Observa-se que grande parte da Informalidade Elétrica tem origem em questões de cunho social, como é o caso no Maciço do Morro da Cruz. O Estado pode e deve estabelecer políticas para resolver tais questões, possibilitando a universalização do acesso subsidiando e legalizando o fornecimento de energia elétrica. O intuito é analisar amplamente a questão da Informalidade Elétrica com base nos condicionantes regulatórios atuais, que obrigam as concessionárias a fornecer energia quer seja nas ocupações regulares ou irregulares, como se observa em vários bairros da capital. / Informality is the loss of electrical power due to thefts and fraud, also called non-technical losses (PNT) or Commercial Losses. Has been priority matter for concessionaires companies of electric power energy, as well as from regulators agencies, both for its growth in recent years about the impact the Brazilian electrical system. The effect of losses is extremely unfair to the defaulting customers who do not use any device to reduce their bills. The forms of fraud are highly diverse, which creates enormous difficulties for the utility. This work is based on a community located in the Massif of the Morro ad Cruz, where the cadastral commercial loss happening and is aimed to study the problem of Electrical Informality using an approach that examines the experience of the concessionaire in Florianopolis, SC. The work shows the mitigation practices, propose recommendations on procedures for combating and prevention and legal procedures for recovery of revenue. Called attention to the social diversity of local economic and identifies the most relevant aspects to be considered on the issue. It is observed that much of the Electrical Informality has its origin in issues of social, as is the case in the Massif of the Morro ad Cruz. The state can and should establish policies to address these issues, enabling universal access and legalizing subsidizing the supply of electricity. The purpose is to broaden the issue of Informality Electric based on the current regulatory constraints, which require utilities to supply power either in regular or irregular occupations, as observed in various locations around the island.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-04-25T04:07:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344804.pdf: 1739340 bytes, checksum: 6d2792b288756e9949e90aa8238a3695 (MD5) Previous issue date: 2016 / A operação de Sistemas de Abastecimento de Água (SAA) costuma ser bastante complexa, sobretudo em virtude do comportamento não linear entre fluxos e pressões da rede, o que dificulta a tomada de decisão e o entendimento sobre a resposta do sistema diante de mudanças de estratégias na operação. Além disso, os SAA costumam estar sujeitos a tarifas energéticas variáveis ao longo do dia, sendo que o custo com energia nesses sistemas pode chegar a 30% dos custos operacionais totais e sua gestão costuma representar, portanto, aumento de eficiência. Diante de tais complexidades, a otimização da operação de SAA surge como um método para reduzir os custos operacionais e, ao mesmo tempo, assegurar o nível de serviço à população. No entanto, não são frequentes os trabalhos que abordam a otimização de SAA em contextos práticos, fator este que questiona a aplicabilidade e sugere limitações dos modelos existentes na literatura. Nesse sentido, foi proposto um modelo de Programação Não Linear Inteira Mista (PNLIM), seguido de uma relaxação linear para o mesmo, transformando-o em um modelo de Programação Linear Inteira Mista (PLIM). Tal relaxação incorre em perda de precisão, mas permite a utilização das técnicas e solucionadores bem consolidados para a resolução de formulações de PLIM. A relaxação proposta incorre em erros, e embora seja possível controlá-los, sua utilização pode resultar em soluções inviáveis. Por isso foi proposto um procedimento que busca viabilizar as soluções do modelo relaxado. Para testar a aplicabilidade do método proposto optou-se por utilizar como objeto de pesquisa uma parte do SAA da cidade de Florianópolis, situada no sul do Brasil, o qual abastece aproximadamente 80.000 habitantes, com cerca de 600.000m³ de água por mês. Utilizando o método proposto, obteve-se um plano de operações com um custo 16,82% menor que o da solução adotada pela prestadora do serviço, além de uma redução da energia cedida ao sistema, em mesma proporção dos ganhos financeiros, e uma redução de 27,45% das perdas de carga, o que destaca o benefício ambiental em potencial que a otimização da operação de SAA pode trazer. A principal contribuição desta pesquisa consiste no método de resolução proposto e no estudo de caso realizado, o qual amplia o número de trabalhos com casos reais na literatura e corrobora a aplicabilidade de ferramentas de otimização para obter benefícios econômicos e ambientais para os SAA.<br> / Abstract : The Water Supply Systems operation (WSS) is usually quite complex, mainly due to non-linear behavior between network flows and pressures, what makes difficult the decision making and understanding of the system response in the face of strategies changes on the operation. In addition, the WSS are usually subject to variables energy charges throughout the day, and the energy cost in such systems can reach 30% of total operating costs and its management often represents therefore increased efficiency. Faced with these complexities, the optimization of the SAA operation appears as a method to reduce operating costs and at the same time ensuring the level of service to the population. However, there are not many researches on the SAA optimization in practical contexts, a factor that questions the applicability and suggests limitations of existing models in the literature. Aiming to solve the problem, we propose Mixed Integer Nonlinear Programming (MINLP) model, followed by a linear relaxation to it, turning it into a Mixed Integer Linear Programming (MILP) model. This relaxation incurs loss of precision, but allows the use of well-established techniques and solvers for resolving MILP formulations. Relaxation proposal incurs errors, and although you can control them, their use can result in infeasible solutions. So we propose a procedure in order to make possible the solutions of the relaxed model. To test the applicability of the proposed method was chosen for use as a research subject a part of the WSS of the city of Florianopolis, located in southern Brazil, which supplies about 80,000 inhabitants with about 600.000m³ of water per month. Using the proposed method, we obtained a operation plan of with a cost 16.82% lower than the solution adopted by the service provider, as well as a reduction in the energy imparted to the system in same proportion of financial gains and a reduction 27.45% of the head losses, which highlights the potential environmental benefit that optimizing SAA operation can bring. The main contribution of this research is the proposed resolution method and conducted case study, which expands the number of work on real cases in the literature and confirms the applicability of optimization tools for economic and environmental benefits for the WSS.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-05-23T04:12:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345232.pdf: 6913108 bytes, checksum: a10bcbc2938268dd71217d40e5399b2a (MD5) Previous issue date: 2016 / O trabalho apresenta um veículo elétrico, sobre o qual é aplicado um controle de gerenciamento de energia. Para obter o veículo elétrico foi necessária a montagem de um powertrain elétrico composto por: um motor brushless, um inversor de frequência, um conversor CC-CC bidirecional, uma bateria e um supercapacitor. Os elementos do powertrain elétrico constituem uma micro rede onde é aplicado um controle gerencial do fluxo de energia. Este controle é aplicado utilizando um Processador Digital de Sinais, transdutores de corrente e tensão e uma rede CAN. A gestão de energia é desenvolvida baseando-se nos sentidos e intensidades das correntes e valores de tensão dos elementos armazenadores de energia. Os comandos de quais referências o sistema deve seguir são enviados via protocolo CAN2.0B. O controle e a estrutura são validados por testes práticos provando sua aplicabilidade.<br> / Abstract : This dissertation present a electric vehicle, where is to applied a energy management control. For obtain the electric vehicle was necessary the mount of a electric powertrain composed by: Brushless DC motor, a frequency inverter, a bidirectional DC-DC converter, a battery and a supercapacitor. The elements of the electric powertrain constitute a microgrid, where is applied a energy flux management control. This control is applied using a Digital Signal Processor, current sensors, voltage sensors and a CAN network. The energy managment is developed basing itself on currents intensity and direction and value voltage of the storage energy elements. The commands which references system should to follow are send by CAN2.0B protocol. The structure and control are validated by practice tests.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Araranguá, Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física, Araranguá, 2016. / Made available in DSpace on 2017-05-23T04:19:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345698.pdf: 3652040 bytes, checksum: 9d6a2d746c374a7d1eb132a5cf3d29e9 (MD5) Previous issue date: 2016 / Este trabalho descreve a construção e aplicação de uma Unidade de Ensino Potencialmente Significativa (UEPS), que aborda conceitos relacionados a Transformações de Energia, dando ênfase a energia elétrica. A UEPS foi planejada seguindo os pressupostos da Teoria da Aprendizagem Significativa (TAS), seguindo as recomendações de especialistas na área como Ausubel e Moreira, visando elaborar um material potencialmente significativo. A UEPS foi utilizada com 6 turmas totalizando 98 alunos. As aulas ocorreram uma vez por semana, sendo que cada encontro totaliza 3 horas. A turmas trabalhadas fazem parte do programa de Educação de Jovens e Adultos (EJA). Como instrumento de coleta de dados foram utilizados um Pré e um Pós Teste juntamente com mapas conceituais aplicados em todas as turmas. Os dados coletados foram analisados e embasadas em caráter qualitativos. A análise de dados das respostas dos alunos nos testes e questionário relacionado a relevância da metodologia utilizada apresentam indícios que o material desenvolvido contribuiu para a motivação dos alunos e a efetivação da Aprendizagem Significativa para o conceito de conversões de Energia.<br> / Abstract : This paper presents the development and application of a Potentially Meaningful Teaching Unit (PMTU) about energy conversion. The PMTU was planned and based on the Meaningful Learning Theory (MLT). The teaching unit was applied with 98 students of the Youth and Adult Education Program (EJA). Data were collected from of tests and conceptual maps. The data were analyzed qualitatively. The tests were applied before and after of the teaching unit. The analysis of the collected data shows evidence of meaningful learning about energy conversion.