Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-11-28T03:21:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348694.pdf: 4680204 bytes, checksum: 654afc1c21bf5e2b7f4597100b946647 (MD5) Previous issue date: 2016 / O Controle Secundário de Tensão (CST) utiliza informações regionais para modificar adequadamente os controladores, com o objetivo de ajustar a magnitude da tensão das barras piloto nos valores de referência e uniformizar as margens de potência reativa nas diferentes áreas de controle do sistema elétrico. A estratégia de controle hierárquicio de tensão tem sido implementada em vários países (Itália, França, Bélgica, Espanha, Romênia, etc), com resultados bastantes satisfatórios como mostra a literatura. Neste trabalho, propõe-se um modelo de Fluxo de Potência Ótimo (FPO) para determinar soluções de Despacho de Potência Ativa considerando restrições de CST. Resultados com sistemas testes de diferentes portes, especifica-mente os sistemas da IEEE 30 Barras e New England 39 Barras serão utilizados de forma a ilustrar as principais características da metodologia proposta. Esses resultados enfatizam as vantagens do CST e possibilitam observar aspectos menos favoráveis deste tipo de estratégia. / Abstract : Secondary Voltage Control (SVC) uses the regional information tosuitably modify the controllers, in order to adjust the magnitude of thepilot bus tension in benchmarks and standardize the reactive powermargins in the different electrical system control areas.Hierarchical Automatic Voltage Control strategy has been imple-mented in several countries (Italy, France, Belgium, Spain, Romania,etc.), with many satisfactory results as shown in the literature.In this paper, we propose a model of Optimal Power Flow (OPF)to determine Active Power Dispatching solutions considering SVC res-trictions.Results of different sizes test systems, specifically the IEEE sys-tems 30 bus and New England 39 bus will be used to illustrate themain features of the proposed methodology. These results emphasizethe advantages of the SVC and allows observe less favorable aspects ofthis type of strategy.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-11-28T03:22:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348688.pdf: 12958994 bytes, checksum: d81fdddfc991476a1557d77e88b02591 (MD5) Previous issue date: 2017 / O modelo institucional do Setor Elétrico Brasileiro (SEB), vigente desde 2004, inclui em seu regulamento a obrigatoriedade por parte das empresas de distribuição de contratar antecipadamente, por meio de leilões públicos, a totalidade de sua demanda de energia no Ambiente de Contratação Regulado. Em caso de descumprimento dessa regra, tais empresas ficam sujeitas a multas e restrições no preço de repasse da energia para os consumidores cativos. Diante desse cenário, os agentes distribuidores ficam expostos a perdas financeiras devido às incertezas quanto ao comportamento futuro de sua demanda e dos preços da energia no mercado de curto prazo. Este trabalho tem como objetivo estudar as particularidades que envolvem a contratação de energia, e a partir disso, apresentar um problema de otimização estocástica linear multiestágio, o qual visa minimizar os custos de uma empresa distribuidora. Como resultado desse problema de otimização, pretende-se encontrar as decisões ótimas de compra de energia em leilões, levando em conta as mais diferentes regras do mercado. Outro foco dado neste trabalho diz respeito às estratégias de solução do problema matematico formulado. São utilizados três diferentes métodos de solução, a saber: Equivalente Determinístico, a Relaxação Lagrangiana e o Progressive Hedging. Nesta dissertação, é avaliado o desempenho dos métodos utilizados na solução do problema da contratação de energia, bem como a qualidade da solução fornecida. / Abstract : The Institutional Model of the Brazilian Electric Sector, in force since 2004, includes in its regulation the obligation for the distribution companies to contract in advance, through public auctions, the totality of their energy demand in the Regulated Contracting Environment. In case of non-compliance with this rule, such companies will be subject to fines and restrictions on the sale price of energy to ?captive? consumers. Given this scenario, distributors are exposed to financial losses due to uncertainties about the future behavior of their demand and energy prices in the short-term market. This work aims to study the peculiarities that involve the contracting of energy, and from this, to present a multistage linear stochastic optimization problem, which aims to minimize the costs of a distribution company. As a result of this optimization problem, it is intended to find the optimal decisions to buy energy in auctions, taking into account the most different rules of the market. Another focus given in this work concerns the strategies for solving the mathematical problem formulated. Three different methods of solution are used, namely: Deterministic Equivalent, Lagrangian Relaxation and Progressive Hedging. In this dissertation, the performance of the methods used to solve the energy contracting problem is evaluated, as well as the quality of the solution provided.

Os equipamentos de análise de qualidade da energia elétrica, em sua grande parte, salvam a forma de onda amostrada somente no entorno do instante onde é detectado algum distúrbio, tipicamente um transiente. Essa limitação se deve em grande parte aos limites de armazenamento das memórias retentivas e ao alto custo que estas representam para um equipamento. No entanto uma nova geração de analisadores está se tornando cada vez mais comum, os analisadores de registro contínuo. Essa família de analisadores, além de salvar relatórios baseados no cálculo de parâmetros pré-estabelecidos também realiza o armazenamento contínuo da forma de onda amostrada. Essa abordagem permite que, conforme evoluam as ferramentas matemáticas para análise da qualidade da energia elétrica, novas análises sejam feitas sobre os dados coletados, tirando assim novas conclusões sobre um sistema elétrico. No entanto, para poder aplicar esta abordagem é necessário que o armazenamento dessas informações seja feito da forma mais eficiente possível, dado o grande volume de dados amostrados ao longo de todo um período de análise. Este trabalho visa o desenvolvimento de um algoritmo de compressão de registros de qualidade da energia elétrica, bem como sua implementação em hardware reconfigurável. Os algoritmos de compressão desenvolvidos estão baseados em um sistema de compressão composto por diferentes técnicas de compressão utilizadas em conjunto. Os métodos propostos fazem uso do algoritmo Deflate como algoritmo de compressão sem perdas. Para melhorar a capacidade de compressão do algoritmo Deflate, técnicas de transformação, aproximação polinomial e codificação de dados são aplicadas como meio para diminuir a entropia dos dados e assim aumentar a eficiência de compressão. Por fim, é apresentada a implementação dos algoritmos de compressão polinomial e Deflate, os quais foram implementados em linguagem VHDL e sintetizados para uso em FPGA. / Most of the power quality analyzers, just records the waveform of the sampled signals around the moment where a transient disturbance is detected. This limitation is due to the storage limits of the retentive memories and the high cost that it represents in a equipment. However a new generation of analyzers is becoming very common, the continuous logging power quality analyzers. This family of analyzers, as well as records reports based on the calculation of pre-defined parameters also performs the continuous storage of the sampled waveform. This approach allows new analysis on the collected data, thus allowing new conclusions about an electrical system. However, in order to apply this approach is required that the storage of such information is done as efficiently as possible, given the large amount of sampled data recorded in the entire period of analysis. This work aims to develop a compression algorithm to records of power quality as well as its implementation on reconfigurable hardware. The compression algorithms were developed based on a compression system composed of different compression techniques used together. The proposed algorithms make use of the Deflate algorithm as a lossless compression algorithm. The compression rate of the Deflate algorithm it is improved through the preprocessing of the data using techniques like polynomial transformation and data encode, as a way to reduce the date entropy. It is also presented in the work the implementation of the algorithms in VHDL language for use in FPGA devices.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2015-02-10T15:31:48Z No. of bitstreams: 1 7___Tese Joaquim Galo_agosto_ 2014.pdf: 1548901 bytes, checksum: 77922a467237b6a819fc903c6ca2fea2 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2015-02-10T15:32:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 7___Tese Joaquim Galo_agosto_ 2014.pdf: 1548901 bytes, checksum: 77922a467237b6a819fc903c6ca2fea2 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-10T15:32:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 7___Tese Joaquim Galo_agosto_ 2014.pdf: 1548901 bytes, checksum: 77922a467237b6a819fc903c6ca2fea2 (MD5) / A implantação de redes inteligentes tem o objetivo de melhorar a qualidade, confiabilidade, segurança e eficiência dos sistemas elétricos. O problema é que o período para implantação completa destas redes pode chegar a vários anos e envolve grandes investimentos financeiros. Além disso, o ritmo acelerado das mudanças tecnológicas sugere uma abordagem cuidadosa, com um planejamento para o processo de implantação passo-a-passo. O objetivo deste trabalho é desenvolver um método para a implantação de redes inteligentes baseadas em recursos técnicos, humanos, ambientais e financeiros a serem aplicados na avaliação dos sistemas elétricos em suas condições operacionais atuais, o que irá ser feito através da criação de um índice com base em indicadores para classificar a ordem de prioridade para a implantação de redes inteligentes em um sistema elétrico. Neste trabalho foi aplicado o método estatístico e o método utilizando um Sistema Fuzzy para determinar um Índice de Prioridade de implantação, para a validação e comparação dos resultados dos métodos foram realizados vários testes e também avaliados seis sistemas elétricos diferentes.

Submitted by Jacileide Oliveira (jacileideo@gmail.com) on 2015-03-06T16:38:12Z No. of bitstreams: 2 GERVÁSIO FERREIRA DOS SANTOS 1.pdf: 24939477 bytes, checksum: 524c021262818bb78647c425af95cd6e (MD5) GERVÁSIO FERREIRA DOS SANTOS 2.pdf: 25568083 bytes, checksum: ac6fceda9f96b215dae5715bc82a9554 (MD5) / Approved for entry into archive by Vania Magalhaes (magal@ufba.br) on 2015-03-10T16:48:39Z (GMT) No. of bitstreams: 2 GERVÁSIO FERREIRA DOS SANTOS 1.pdf: 24939477 bytes, checksum: 524c021262818bb78647c425af95cd6e (MD5) GERVÁSIO FERREIRA DOS SANTOS 2.pdf: 25568083 bytes, checksum: ac6fceda9f96b215dae5715bc82a9554 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-10T16:48:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 GERVÁSIO FERREIRA DOS SANTOS 1.pdf: 24939477 bytes, checksum: 524c021262818bb78647c425af95cd6e (MD5) GERVÁSIO FERREIRA DOS SANTOS 2.pdf: 25568083 bytes, checksum: ac6fceda9f96b215dae5715bc82a9554 (MD5) / A nova possibilidade de competição em segmentos que eram tradicionalmente monopólios tem motivado comportamentos mais dinâmicos das empresas de energia elétrica, que transformam as incertezas e riscos em oportunidades de mercado.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2764_DissertacaoMestradoWederTotolaNunes.pdf: 2108506 bytes, checksum: e057e2f03ed5adc94e31f270ae53bd2c (MD5) Previous issue date: 2011-09-20 / Este trabalho apresenta uma proposta de um Compensador Híbrido de Reativos para o controle da tensão em redes secundárias de distribuição com o objetivo de promover melhorias na qualidade de energia elétrica. Nele são definidas as estratégias para o controle da tensão no ponto de conexão comum da rede elétrica, utilizando-se de técnicas como a de decomposição da tensão em suas componentes de sequência positiva, negativa e zero, e aplicando-se a elas controles distintos, passivos e ativos. A tensão de sequência positiva é corrigida através da inserção ou retirada de bancos de capacitores, em degraus de reativos bem definidos. Já as tensões de sequência negativa e de sequência zero são corrigidas com o uso de um DS-STATCOM, que opera flutuando em relação à sequência positiva. Também é proposto um procedimento de projeto da malha de controle das tensões componentes. São analisadas várias situações de cargas desequilibradas e fatores de potência diferentes, apresentando-se os resultados e comentários sobre as simulações realizadas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:50:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 94772.pdf: 3181071 bytes, checksum: 60a9fc7f692fd6f486fc9779eb7658b9 (MD5) Previous issue date: 1994 / Nos postos de trabalho de controle e regulação de sistemas complexos, o potencial de uso de sistemas especialistas de apoio ao homem no desenvolvimento de sua tarefa, principalmente na tomada de decisões e nos tratamentos de informação, é considerável. No entanto, estes sistemas apresentam diversas limitações de caráter técnico, devido, principalmente a não consideração das características fisiológicas e psicológicas do operador e do trabalho realmente desenvolvido, levando muitas vezes, a não obtenção do sucesso esperado. Neste sentido, a análise ergonômica do trabalho pode contribuir em muito para enriquecer o conhecimento em relação ao operador e sua atividade. Assim, pode-se modelar os processos de resolução de problemas, numa estrutura conceptual ou informatizada, coerente com as estruturas da ação e limitações humanas. O estudo aqui apresentado, foi realizado no Centro de Operações do Sistema da CELESC (Centrais Elétricas de Santa Catarina), onde está em processo de implementação um sistema automatizado de supervisão do sistema. Este trabalho estabelece a partir da análise ergonômica do trabalho, um modelo de desenvolvimento de um sistema inteligente de apoio à operação, que deverá indicar e orientar a aplicação de procedimentos e instruções relacionados com a função de recomposição do sistema de transmissão elétrica, em casos de ocorrências imprevistas. A partir de uma análise inicial, foi delimitado o trabalho em função dos aspectos mais relevantes. Em seguida, aplicou-se a metodologia de análise ergônomica na situação atual (CELESC), assim como nas situações de referência automatizadas (ELETROSUL, COPEL), visando levantar principalmente a atividade real, os seus aspectos críticos, condicionantes e determinantes e a influência destes no desempenho dos supervisores do sistema, para finalmente, realizar a reconstituição da atividade futura provável. Baseados nestes resultados são determinados os objetivos e requisitos do sistema de apoio à operação. No modelo de desenvolvimento desse sistema, são descritas as principais características da possível estrutura funcional do sistema, isto é, representação do conhecimento, interface e processo de inferência. Para fins de teste e avaliação, foi desenvolvida uma maquete do sistema de apoio à operação. Por último, são apresentadas as conclusões e recomendações.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-09T03:04:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337529.pdf: 45606384 bytes, checksum: 997153361cdc34b57601437e663e72a1 (MD5) Previous issue date: 2015 / A capacidade instalada da energia eólica, no Brasil e no mundo, vem aumentando a cada ano e, com isso, são necessários procedimentos de verificação da produção de energia de parques eólicos, com o intuito de quantificar se o que foi proposto está sendo entregue e como está o rendimento do parque. Por causa do alto custo de investimento, nem sempre é possível se ter uma torre anemométrica nos parques e, por isso, realizar a medição de acordo com a norma IEC 61400-12-1. Como alternativa para esta situação e pelo fato do parque eólico de Beberibe possuir apenas uma torre para 32 aerogeradores, o presente trabalho avalia a aplicação da função de transferência da velocidade do vento da nacele no cálculo da produção anual de energia e do fator de capacidade do parque. Também foram investigados quais os fatores, como velocidade e direção do vento, que mais influenciam na geração do parque. Os dados reais de velocidade e produção foram comparados com os calculados por meio do software WAsP. Por meio dos dados reais e das simulações, observou-se que alguns aerogeradores do parque possuíam produção abaixo da média deste, devido ao fato de trabalharem na esteira de aerogeradores vizinhos. Então, foram estudados e simulados alguns novos layouts e novos aerogradores para o parque de Beberibe, com o objetivo de se obter uma produção anual igual ou superior à atual com menor número de aerogeradores, através de uma melhora na disposição dos mesmos. Comisso, conseguiu-se reduzir o percentual de perdas por esteiras simuladas de 7,1% para 1,8% com uma das sugestões de layout. <br> / Abstract : The installed capacity of wind power in Brazil and in the world is increasingevery year and, procedures are necessary for verifying the energy production of wind farms. Because of the high cost of investment, is not always possible to have a meteorological mast in the wind farm and, therefore, to measure according to IEC 61400-12-1 standards. Beberibewind farm has only one mast for 32 wind turbines, so this work evaluatesthe application of a nacelle wind speed transfer function in thecalculation of annual energy production and the capacity factor of windfarm. The influence of wind speed and direction in power productionwas explored. Wind speed and power production data were comparedwith WAsP software outputs. Some wind turbines had low productionwhen compared with others, because of the wakes of neighboring windturbines. New layouts were explored to obtain the same or higher annualenergy production a lower number of turbines. The percentage of wake effects was reduced from 7.1% to 1.8% using new layout.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-23T04:07:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337518.pdf: 1738301 bytes, checksum: fa2afeecf6d90e1d8cd90511d0f5ca14 (MD5) Previous issue date: 2015 / Os processos de degradação biológica ocorridos nos aterros sanitários resultam na geração de efluentes líquidos e gasosos. A emissão gasosa dos aterros, resultado da ação de microrganismos metanogênicos responsáveis pela fermentação do ácido acético e gás hidrogênio em metano e gás carbônico, é conhecida como biogás. Este gás devido sua considerável concentração em metano (45-75%) é apontado como um dos principais atores do efeito estufa antropogênico. No entanto, o metano apresenta elevado poder calorífico, podendo ser aproveitado energeticamente. Em virtude disso é importante estudar as emissões deste gás para verificar a viabilidade econômica de seu aproveitamento. Este estudo se propôs à realização de um levantamento do potencial energético de biogás no aterro sanitário de Brusque, para a geração de energia. A metodologia consistiu na análise das emissões de biogás dos drenos de captação, em conjunto com a aplicação de um modelo matemático, e com ensaios laboratoriais de atividade metanogênica BMP. Os resultados finais de caracterização do biogás, nos drenos, apresentaram uma vazão média de 117,9 Nm³/h, com concentração média de CH4 de 48,6%, para um intervalo de confiança de 95%. Já os ensaios de BMP apresentaram resultados médios de 190,6 NmlCH4, para o período de incubação de 11 dias, inferindo um valor de Lo de aproximadamente 102,54 m³CH4/TSTV, ou 20,61 m³CH4/T. Com os resultados do ensaio de BMP, se fez possível a realização de uma modelagem matemática através do software LandGEM. Como resultado da modelagem verificou-se que desde a inauguração até o ano de 2137, o aterro terá gerado 115.538.228 m³CH4, tendo como pico máximo o ano de 2032 (3.635.384 m³CH4), exatamente um ano após o encerramento do aterro e chegando ao ano 2104 , com vazão anual já próxima da vazão de metano gerada no primeiro ano de operação (aproximadamente 70.000 m³CH4), podendo abastecer cerca de 100 residências de classe média.<br> / Abstract : Biological degradation processes taking place in landfills result in the generation of liquid and gaseous effluents. The gaseous emissions from landfills as a result of the action of methanogenic microorganisms responsible for the fermentation of acetic acid and hydrogen gas into methane and carbon dioxide, is known as biogas. This gas because of its considerable concentration of methane (45-75%) is named as one of the main actors of the anthropogenic greenhouse effect. However, methane has a high calorific value and can be recovered for energy production. It is important to study landfill methane emissions to check the economic feasibility of its use. This study aimed to carry out a survey of the energy potential of biogas in a landfill located at Brusque, to generate energy. The methodology consisted of the analysis of biogas emissions from drains in conjunction with the application of a mathematical model, and laboratory tests of methanogenic activity (BMP). The final results of characterization of biogas sampled in drains had an average flow of 117.9 Nm³ / h, with an average concentration of CH4 48.6%, for a 95% confidence interval. Since BMP test results presented mean of 190.6 NmlCH4 for the 11 day incubation period, resulting in a low value of approximately 102.54 m³CH4 / TSTV or 20.61 m³CH4 / T. Results of BMP test were used to perform a mathematical model using the software LandGEM. As a result of modeling it was found that since the opening by the year 2137, the landfill will have generated 115,538,228 m³CH4, with the peak year 2032 (3,635,384 m³CH4), exactly one year after closure of the landfill and reaching the year 2104, with annual output already close to the methane flow generated in the first year of operation (approximately 70,000 m³CH4).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-04-19T04:10:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337871.pdf: 4939164 bytes, checksum: 508b4716a5d072e96e492825d15b2b59 (MD5) Previous issue date: 2015 / O Sistema Elétrico Brasileiro (SEB) está em contínua evolução com oobjetivo de aumentar a oferta e melhorar a qualidade da energiafornecida. Tal fato demanda o conhecimento de novas técnicas e formasde otimizar a participação mais ativa da demanda, classicamenterepresentada pelas distribuidoras, na busca por uma continua melhora naoperação do sistema. Para isso, tem-se o acesso da micro e minigeraçãodistribuída aos sistemas de distribuição também com o propósito deproporcionar um aumento da oferta de energia no SEB. Estas fontesgeralmente podem ser dotadas de monitoração e controle eletrônico , osquais contribuem para a formação de Redes Elétricas Inteligentes(Smart Grids). Com a publicação da Resolução Normativa no 482 de 17de abril de 2012, surgiram dúvidas relativas à implementação evantagens de se utilizar a micro e minigeração distribuída com oSistema de Compensação de Energia Elétrica (SCEE) como forma deincentivar o acesso de pequenos geradores ao sistema, bem como ostipos de fontes que poderão utilizar este mecanismo. Outro fator novo éa adoção da modalidade tarifária horária branca, cujo objetivo é reduziro consumo em horários de ponta, promovendo um aproveitamento maiseficiente dos recursos do sistema. Neste contexto, este trabalho tem aintenção de identificar e analisar os elementos do arcabouço regulatóriobrasileiro para apresentar simulações com o objetivo de verificar aatratividade para os consumidores optarem pelas novas modalidades detarifas, bem como por implementarem micro geração utilizando oSCEE. Assim, pretende-se verificar o impacto dessas mudanças nocontexto do SEB.<br> / Abstract : The Brazilian Electric System (BES) is in constant evolution, in order toincrease the supply and improve the power quality provided. This factdemands the knowledge of new techniques and ways to optimize thesystem, as it relates more active participation of demand in the option ofthe electric power system. It also has access Distributed Generation todistribution systems also for providing an increase in energy supply inSEB. These sources can usually be fitted with monitoring and associatedelectronic control contributing to the development of Smart Grids. Withthe publication of Normative Resolution 482 of April 17, 2012,questions arose concerning the implementation and advantages of usingDistributed Generation with the Net Metering as a way to encourageaccess by small generators the system, as well as the types of sourcesthat may use this mechanism. Another new factor is the adoption ofTime off Use Tariff, aimed at reducing consumption in peak hours,promoting a more efficient use of system resources. In this context, thisworks aims to identify and analyze the elements of the Brazilianregulatory framework, with simulations in order to verify theattractiveness to consumers opt for new forms of tariffs, as well asimplement micro using the Net Metering. Thus, we intend to verify theimpact of these changes in the context of SEB.