Tese (doutorado) - Universidade Federal do Rio de Janeiro, Coordenação dos Programas de Pos-Graduação em Engenharia / Made available in DSpace on 2012-10-16T08:11:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T19:25:36Z : No. of bitstreams: 1 99105.pdf: 5574296 bytes, checksum: 5f3b7cb5e934ebd278ac2e69e55ad571 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-17T01:35:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T21:41:13Z : No. of bitstreams: 1 108920.pdf: 1221316 bytes, checksum: d1fe55d8b440f756657e362f7a6bb2b1 (MD5)

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T08:16:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T23:04:14Z : No. of bitstreams: 1 147118.pdf: 4300035 bytes, checksum: 13a0391892845b994e0ecfc99858294c (MD5)

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas. / Made available in DSpace on 2012-10-17T09:20:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T00:48:22Z : No. of bitstreams: 1 144608.pdf: 10325395 bytes, checksum: 974f0cc8f456ac48ab7a7450eaa6e7eb (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T11:57:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T16:13:14Z : No. of bitstreams: 1 174110.pdf: 2448593 bytes, checksum: 6ff1db7fe6d0e5a8b9d7b8d7e5c7b97e (MD5) / De uma forma geral, práticas com vistas à eficiência no uso da eletricidade têm se mostrado viáveis, não só do ponto de vista técnico e econômico, mas também pelos resultados ambientais positivos: com a adoção de medidas que racionalizam a produção e o consumo de energia elétrica é possível reduzir a necessidade de exploração de novos potenciais energéticos, adiando a necessidade de novos investimentos para a expansão do sistema e os impactos ambientais gerados por estes empreendimentos. Neste sentido, o presente trabalho objetiva evidenciar estes benefícios ambientais, por meio da proposição de um modelo de avaliação que ressalta, dentro dos resultados gerais das práticas de conservação de energia elétrica, os aspectos ambientais. Utilizando como referencial teórico a Economia do Meio Ambiente e Recursos Naturais, a qual dispõe de técnicas de avaliação de bens e serviços ambientais, o modelo avalia os benefícios ambientais trazidos pelos programas de conservação de energia elétrica a partir de uma avaliação indireta, medindo-os pela variação nos custos ambientais ocorrida com a implantação do programa. A aplicação do modelo no Programa de Iluminação Pública Eficiente do PROCEL (Programa Nacional de Combate ao Desperdício de Energia Elétrica) mostrou que de fato, a adoção de programas de conservação de energia elétrica permite reduzir a exploração de recursos naturais com o adiamento das obras de fornecimento de energia elétrica.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T18:03:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 268503.pdf: 8839560 bytes, checksum: d87da60c16240bc9b97c4a7ef4e82cff (MD5) / Muitas edificações desperdiçam relevantes oportunidades de poupar energia, por não considerar os importantes avanços ocorridos na área de eficiência energética. Em edificações não residenciais, a luz natural é de grande importância por estar fartamente disponível no horário de uso dessas edificações. Entretanto, a iluminação artificial dos ambientes é responsável por grande parte do consumo de energia. O uso da luz natural além de garantir níveis de iluminação adequados para as atividades humanas reduz a necessidade do uso da luz artificial, que em conjunto com um controle de sistemas de iluminação eficiente e a influência das aberturas e dos equipamentos, interfere nos ganhos térmicos da edificação e no consumo total de energia. Este trabalho tem como objetivo avaliar a eficiência energética considerando o aproveitamento da luz natural para a redução do consumo energético de edificações não residenciais. A metodologia foi baseada na avaliação e comparação do desempenho luminoso e energético de modelos com diferentes variáveis, através da simulação computacional integrada com o uso dos softwares Daysim e EnergyPlus. Os resultados mostraram que com os valores de Dayligh Autonomy (DA) é possível identificar a porcentagem de área que apresenta determinada autonomia da luz natural e o consumo com iluminação artificial necessário para complementar a iluminância estipulada para o período de ocupação. O impacto do aproveitamento da luz natural no consumo energético total pode ser avaliado através das simulações integradas. O uso do controle do sistema de iluminação artificial, diante do aproveitamento da luz natural, proporcionou uma redução no consumo de energia com iluminação além de influenciar o comportamento do ar condicionado. Este trabalho mostra um caminho para a inclusão da iluminação natural na avaliação da eficiência energética de edificações. / Most buildings waste excellent chances of energy saving, by not considering important advances occurred in energy efficiency area. In non-residential buildings, it is very important that daylighting is available at the use time of these buildings. As artificial lighting is one of the main factor of energy consumption. The use of daylighting can provide suitable lighting levels for human activities and reduces the necessity of artificial lighting. This, together with a control of efficient lighting systems, the openings and equipment influence, interferes in the heat gains and the total energy consumption of the building. This study aimed to evaluate the energy efficiency of non-residential buildings, considering the use of natural light to reduce energy consumption caused by lighting. The methodology used, was based on the evaluation and comparison of luminous and energy performance of models with different variables, using computer simulations integrated with Daysim and EnergyPlus. The results obtained showed that with the values of Daylight Autonomy (DA) is possible to identify the percentage of area that has some autonomy of daylight and the consumption of artificial lighting required to complement illuminance set for the period of occupation. The impact of daylighting in total energy consumption could be evaluated through the integrated simulations. A reduction of energy consumption caused by lighting as well as an improvement of air conditioning performance was achieved by the implementation of a control system for artificial lighting that considers daylighting. A way for the inclusion of daylighting in the energy efficiency evaluation of buildings was developed within this work.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T19:43:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 267493.pdf: 8118050 bytes, checksum: 59db713857226e218bebc534554bbcb3 (MD5) / A medição exerce papel preponderante em plantas de geração, de transmissão e de distribuição de energia elétrica. Ela está presente em todas as fases dos empreendimentos - projeto, implantação e operação. Há, no entanto, uma heterogeneidade muito grande nos formalismos metrológicos aplicados às diferentes áreas. Por exemplo, enquanto na medição destinada a faturamento há enorme preocupação com a confiabilidade dos resultados e os instrumentos são submetidos a periódicas calibrações e verificações, na medição de supervisão isso não é usual. Aumentar a confiabilidade das medições operacionais significa aumentar a segurança na tomada de decisões operacionais, contribuindo para melhorar a qualidade da energia e reduzir a probabilidade de falhas do sistema. Este trabalho analisa, sob enfoque da confiabilidade metrológica, a medição operacional na transmissão de energia elétrica. É feito um levantamento dos procedimentos usuais aplicáveis em todas as fases que têm impacto sobre a confiabilidade da medição operacional, do projeto à operação. São organizadas as informações sobre as cadeias de instrumentos usuais e as respectivas fontes de incertezas de medição. É também proposto um conjunto de ações, na forma de um sistema, que visa aumentar a confiabilidade das medições operacionais. Adicionalmente, como ferramenta desse sistema, é proposto e desenvolvido um recurso de simulação computacional que permite cadastrar instrumentos, formar cadeias de medição e realizar as avaliações de incertezas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-24T20:14:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 265449.pdf: 6579910 bytes, checksum: dd1b204ec353e058d4b59b87bf033a08 (MD5) / Nas últimas décadas, o advento da tecnologia digital colocou no mercado diversos dispositivos que têm apoiado as empresas geradoras, transmissoras e distribuidoras na tarefa de maximizar a disponibilidade dos seus sistemas, garantindo também a qualidade do suprimento de energia elétrica. Dentre estes dispositivos, pode-se citar modernos sistemas de monitoramento e a substituição dos relés de proteção eletromecânicos e dos antigos oscilógrafos por equivalentes digitais. O sistema de proteção de uma usina geradora é responsável por garantir que, em caso de faltas, o desligamento da unidade aconteça no menor tempo possível, de forma que os danos que podem ocorrer em conseqüência deste defeito sejam minimizados. A atuação correta do sistema de proteção é essencial, pois tanto a atuação incorreta de um relé, levando à retirada de operação de uma unidade geradora sem defeito, quanto a sua não atuação durante uma falta, resultam em prejuízos elevados à empresa e devem ser evitados. Observa-se que uma ferramenta computacional para a identificação de falhas na atuação da proteção pode ajudar significativamente o engenheiro na análise da operação da proteção. Este trabalho descreve o desenvolvimento de uma ferramenta computacional que tem por objetivo avaliar o desempenho da proteção digital de usinas geradoras. Foi emulado em computador o comportamento de um relé multifuncional comercial, de forma que este funcione de forma análoga ao relé utilizado na usina. Para isto foram programadas as funções descritas no manual do relé. Os ajustes considerados no relé e nos transformadores de corrente e tensão são os mesmos empregados no sistema de proteção instalado na usina. O programa implementado utiliza dados dos registradores digitais de perturbações (RDPs) e da seqüência de eventos (do inglês Sequence of Events - SOE) para efetuar a avaliação do desempenho do relé após ocorrências, sejam estas faltas ou operações normais na usina, como reversão de potência no procedimento de desligamento do gerador. Detalhes da ferramenta computacional construída e também diversos casos reais utilizados para sua validação são apresentados.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T08:18:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 282788.pdf: 11318990 bytes, checksum: 91dc56195c3f49876322336934efa206 (MD5) / Este trabalho aborda a interação entre os inversores de sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica (SFCR) e a qualidade da energia elétrica. Os inversores, ao entregarem energia à rede, injetam uma forma de onda de corrente que teoricamente deveria ser puramente senoidal, mas, dependendo do inversor e do percentual de potência que está sendo processado em relação a sua potência nominal, esta corrente apresenta certo grau de distorção. Por outro lado, a rede pública de baixa tensão deve possuir um grau de qualidade na energia elétrica que permita o funcionamento dos inversores de SFCR. Estes inversores monitoram a rede elétrica de forma a somente fornecer energia se a rede estiver presente e com suas características padrão. Devido à pouca quantidade de SFCR no Brasil, e por grande parte desses sistemas estarem instalados em universidades e centros de pesquisa, poucos problemas com a qualidade de energia são relatados. Nesses ambientes, diferente do ambiente industrial, existe menor tendência da energia elétrica possuir elevado conteúdo harmônico. Entre os projetos de SFCR que o Laboratório de Energia Solar (LABSOLAR) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) desenvolveu e implantou desde 1997, um sistema de 14,69 kWp instalado em 2008 em uma indústria metalúrgica de São Bernardo do Campo - SP, apresentou problemas na conexão do sistema devido à baixa qualidade da energia elétrica da rede. Este fato motivou uma investigação mais profunda sobre a interrelação entre a qualidade da energia elétrica e o desempenho de inversores de SFCR. O baixo grau de exigência quanto às características técnicas em aparelhos eletro-eletrônicos em operação no Brasil contribui para que a qualidade de energia elétrica seja prejudicada. Baixo fator de potência, elevado conteúdo harmônico, elevada interferência eletromagnética (irradiada e/ou conduzida) são fatores que afetam significativamente a qualidade da energia elétrica no Brasil, diferente do que ocorre em países europeus onde normas rigorosas são impostas aos aparelhos eletro-eletrônicos em uso nestas localidades, permitindo um bom desempenho da rede elétrica. Este estudo apresenta a necessidade de se conhecer a qualidade da energia no ponto onde se deseja fazer a conexão de um sistema fotovoltaico, visto que isto passa a ser mais um quesito a ser considerado durante o anteprojeto de um SFCR. Por outro lado, após a implantação de um gerador fotovoltaico, dependendo da magnitude desta instalação, a sua influência sobre os parâmetros de qualidade da energia elétrica da rede pública também deverá ser considerada. O método adotado nessa tese de verificar a qualidade da energia no ponto de conexão, de forma amostral, com o uso de um osciloscópio, mostrouse adequado. Ainda no âmbito dessa tese, foi analisada a capacidade de conexão dos inversores em redes elétricas formadas a partir de geradores a diesel de médio e grande porte, e também de gerador a gasolina de pequeno porte. Os resultados mostraram que a entrada em operação dos inversores de SFCR eleva a tensão e quase sempre provoca leve redução no conteúdo harmônico da tensão, levando a uma leve melhoria na qualidade da energia na grande maioria das medições realizadas. Observou-se nos ensaios realizados uma melhora na qualidade de energia no ponto de conexão dos sistemas fotovoltaicos. Verificaram-se também casos em que a baixa qualidade de energia da rede inviabilizou o funcionamento dos SFCR ou prejudicou seu desempenho, requerendo outras ações para viabilizar o funcionamento do SFCR. Buscar identificar fatores que possam vir a afetar o desempenho de SFCR no Brasil, bem como antecipar-se a esses fatores propondo soluções tecnológicas que permitam a conexão, é uma forma de contribuir para que o Brasil possa ingressar nesta forma de geração de energia com maiores perspectivas de sucesso. / This work discusses the interaction between the inverters of grid connected PV systems and the resulting power quality. When inverters deliver energy to the grid, they inject a waveform which theoretically should be purely sinusoidal, but depending on the inverter and the percentage of power being processed in relation to its rated output, this current presents certain degree of distortion. On the other hand, the low voltage network must possess a degree of power quality to allow the operation of inverters. These inverters monitor the network so that they only provide energy if the grid is present and with its default characteristics. Because of the low quantity of grid connected PV systems operating in Brazil, and because a large fraction of these systems are installed at universities and research centers, few problems related to power quality are reported. In these environments, different from the industrial environment, there is less tendency of the electrical energy to present high harmonic content. Among the grid connected PV systems projects that LABSOLAR at University Federal of Santa Catarina (UFSC) developed and deployed since 1997, a system of 14.69 kWp installed in 2008 in a metallurgical industry in São Bernardo do Campo - SP, presented connection problems due to low power quality of the grid at the interconnection point. This fact led to an investigation of the interrelation between power quality and the inverters performance of the grid connected PV systems. The low level of technical characteristics requirement for electronic devices in operation in Brazil contributes to a low power quality. Low power factor, high harmonic content, high radiated electromagnetic interference (irradiated and/or conducted) are factors that affect significantly the power quality in Brazil, unlike in European countries where strict standards are imposed to equipments used in these localities, allowing a good network performance. This study presents the need to know the power quality at the point where the connection of a PV system will be done, since this is one more aspect to be considered during the provisional draft of a grid connected PV system. On the other hand, after the connection of the PV generator, depending on the size of the installation, its influence on the power quality should also be considered. The method adopted in this thesis, to verify the power quality at the point of connection, using samples and an oscilloscope, was adequate. The connection capacity of the inverters in electrical grids formed from medium and large diesel generators, and also small gasoline generator was analyzed. The results showed that the operation of inverters SFCR elevates the tension and almost always causes a slight reduction in the harmonic content of voltage, leading to a slight improvement in power quality in the vast majority of measurements taken.It was observed that the power quality at the PV system connection point improved when compared with the original parameters before the PV system was introduced. However, there were situations where the low power quality of the local network either resulted in a reduced PV system performance, or altogether made impossible the operation of the grid connected PV system. To identify factors that may affect the performance of grid connected PV systems in Brazil, as well as to anticipate these factors and proposing technology solutions that allow the connection, is a way to contribute to the integration of this distributed, clean and renewable power generation source with greater prospects of success.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T10:07:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 285891.pdf: 4242095 bytes, checksum: 241fc37637020bc16e658f053827da70 (MD5) / O presente trabalho aborda o desenvolvimento de um sistema de concentração de dados de sistemas de medição fasorial sincronizada, de arquitetura descentralizada, contemplando dois níveis hierárquicos entre Concentradores de Dados Fasoriais (Phasor Data Concentrator PDC), com objetivo de aumentar a escalabilidade do sistema em termos de processamento e comunicação. Em primeiro lugar são determinados os aspectos conceituais do desenvolvimento do Sistema de Concentração de Dados Fasoriais (Phasor Data Concentrator System PDCS) proposto neste trabalho. São apresentadas as considerações sobre arquiteturas de aquisição de dados e arranjos entre equipamentos, bem como são descritas as lógicas de operação do sistema e forma de comunicação entre os equipamentos com funcionalidade de PDC. Em um segundo momento, apresenta-se o projeto de software implementado, cujo desenvolvimento baseia-se no paradigma da Modelagem Orientada a Objetos (MOO). São apresentadas classes desenvolvidas para representar equipamentos e processos relativos à operação do PDCS, visando permitir a comunicação entre PDCs. Foram implementados protótipos de PDCS utilizando-se como plataforma de testes a estrutura do protótipo de Sistema de Medição Fasorial Sincronizada do Projeto MedFasee. Os resultados obtidos mostram o correto funcionamento do sistema, apresentando seu comportamento frente às perdas de dados nos canais de comunicação, mudanças de topologia da rede de medição e disponibilização de dados via interface de tempo real e base de dados histórica.