Orientador: Carla Kazue Nakao Cavaliero / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-24T10:55:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_DaviGabriel_D.pdf: 26107046 bytes, checksum: d57644d6634b5c3909c4f246fc86a5bd (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Atingir o desenvolvimento sustentável é algo relativo e difícil de ser mensurado, haja vista a complexidade do tema e as discussões em diversas esferas institucionais, porém o passo para se discutir esse tema no âmbito da geração de energia elétrica passa necessariamente pelas emissões de gases de efeito estufa (GEEs). Isso porque o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) está consolidado em esfera mundial como uma ferramenta que mensura e aponta os possíveis benefícios socioambientais de atividades de projetos executados em países em desenvolvimento que utilizam, por exemplo, fontes de energia renováveis. Assim, a presente tese busca inserir os Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede (SFCR) nesse contexto e utiliza a Chamada Estratégica nº 13 da ANEEL (Chamada 13) para avaliar quantitativamente a sua contribuição para a redução das emissões de CO2e. A partir da estimativa da energia elétrica gerada pelos 13 projetos aprovados nessa Chamada, realizada com o Software PVsyst 6.1.0, e da aplicação da metodologia aprovada pela UNFCCC, adequada às condições de geração, foi estimada a emissão evitada de CO2e com a inserção dessa energia na rede do Sistema Interligado Nacional (SIN). Além disso, descreveu-se e analisou-se a contribuição desses projetos para o desenvolvimento sustentável, avaliação indispensável para qualquer projeto de MDL. Dentre os resultados encontrados verificou-se que a geração de energia elétrica total é de 25.619 MWh/ano e que a Chamada 13 pode evitar emissões de 6.285 tCO2e/ano, usando o ano base 2011; e 11.229 tCO2e/ano, no ano base 2012. Os projetos de SFCR podem colaborar para o desenvolvimento sustentável gerando 454 "empregos solares" diretos, aumentando direta e indiretamente a renda da população local, contribuindo para a capacitação tecnológica nacional e auxiliando diversos setores da economia brasileira que fazem parte da cadeia dos SFCR. Ao final, visando aplicar os resultados obtidos, preencheu-se o Documento de Concepção do Projeto (DCP), exigido para a submissão das atividades de projeto no âmbito do MDL, com os dados da Usina Solar de Tanquinho/CPFL, um dos 13 projetos aprovados na Chamada 13 e que foi adotado como projeto de referência para as estimativas realizadas nessa tese / Abstract: Achieving sustainable development is relative and difficult to measure, given the complexity of the issue and the discussions in institutional spheres, but the first step to discuss this topic in power generation necessarily involves the estimation of greenhouse gases emissions (GHGs). That is partly because the Clean Development Mechanism (CDM) is a global tool consolidated that measures and indicates the possible social and environmental benefits of project activities implemented in developing countries that use renewable energy sources, for example. Thus, within the context describe above, this thesis has the objective to analyze the Grid-Connected Photovoltaic Systems of the Strategic Call n°13 from ANEEL to quantitatively evaluate its contribution to the reduction of emissions of CO2e. The estimation of electrical power generated by the 13 projects approved in this Call was held with the PVsyst Software 6.1.0, and then the methodology adopted by UNFCCC was applied to estimate avoided emissions of CO2e in the National Grid. Furthermore, the contribution of these projects to sustainable development was described and analyzed, which is an evaluation indispensable for any CDM project. Among the findings it was determined that the total electricity generation is 25,619 MWh/year and that can avoid emissions of 6,285 tCO2e/year , if using the base year 2011, and 11,229 tCO2e/year, if using base year 2012. The Grid-Connected Photovoltaic Systems projects can contribute to sustainable development by direct generating 454 "solar employments", as well as indirect jobs increasing the income of local people, encouraging the national technological capability and helping various sectors of the Brazilian economy. Finally, the results were applied and the Project Design Document (PDD) was filled in with data from the Solar Power Plant of Tanquinho/CPFL, one of 13 projects approved on Call 13. This document is required for project activities under the CDM, and it was adopted as the reference design for the estimates made in this thesis / Doutorado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos

The growing demand for energy, the rising cost of fossil fuels and concern for the environment led to an improvement in the power generation sector from renewable resources. The sun, by its omnipresence in virtually all living spaces on the planet, is an energy source with great prospects. In this context, it is crucial in the search for alternative sources of renewable energy and clean, like solar. The choice of a photovoltaic solar system at home is part of a strategic policy of sustainable development, the main objectives the option of a viable solution from an economic point of view and from a social point of view, with very positive impact on the people are aware of the need to opt increasingly for renewable energy. Thus, this thesis analyzes the impact of the application of photovoltaic panels focused technologies for family residence using the technological prospecting tools. The methodology was based ondata in Espacenet database, using the key - words in the title and abstract: Plate and photovoltaic and house, and found 79 patents applications, but were only released for consultation 75. It was noted the existence of applicants from the year 2001, and the years that had higher numbers of applicants were 2012 and 2014. Despite the cost of the technology of photovoltaics still be high, it was possible to observe the results that there is an increase in patent applications. Of the total number of patent documents found in the study, 86% was applied in China, which has introduced several incentives in relation to renewable energy and runs programs that stimulate technological innovation, especially in areas considered as priorities, such as solar energy. Also worth mentioning that the main inventors and applicatorshave Chinese nationality, a fact that confirms the dominance of the Asian country as the main applicant. Moreover, the International Patent Classification was the most abundant E04D13 / 18 (47%), which involves supporting structures of photovoltaic modules adapted especially for roof structures. Analyzing the profile of applicators, it was found that 55% of patent applications has as holders companies, while individual inventors have a representation of 41% of the technologies developed, and universities account for only 4% of the developments. The research showed, finally, regarding the estimated impact that 72% of patents are directed to use in family residence, specifically on roofs, solar shingles among others, that companies and / or research institutions can develop better strategies and planning the desired future of their products in order to meet certain market segments. / A crescente demanda de energia, o aumento do custo dos combustíveis fósseis e a preocupação com o meio ambiente provocaram um avanço no setor de geração de energia a partir de recursos renováveis. O sol, pela sua onipresença em praticamente todos os espaços habitáveis do planeta, é uma fonte de energia com ótimas perspectivas. Nesse contexto, assume crucial importância a busca de fontes alternativas de energias renováveis e não poluentes, como a solar. A opção por um sistema solar fotovoltaico em residência insere-se numa política estratégica de desenvolvimento sustentável, tendo como principais objetivos a opção de uma solução viável do ponto de vista econômico, bem como do ponto de vista social, com impacto bastante positivo para que as pessoas tenham consciência da necessidade de optar cada vez mais pelas energias renováveis. Dessa forma, a presente dissertação busca analisar o impacto da aplicabilidade de tecnologias de placas fotovoltaicas voltadas para residência familiar empregando as ferramentas de prospecção tecnológica. A metodologia na prospecção se baseou no levantamento dos dados na base de dados Espacenet, utilizando as palavras – chaves no título e resumo: Plate and Photovoltaic and house, sendo encontrados 79 depósitos de patentes, porém só foram liberadas para consultas 75. Notou-se a existência de depósitos a partir do ano de 2001, sendo que os anos que apresentaram maiores números de depósitos foram 2012 e 2014. Em que pese o custo dessa tecnologia de placas fotovoltaicas ainda ser elevado, foi possível observar nos resultados que está havendo um crescimento no depósito de patentes. Do total de documentos de patentes encontrados no estudo, 86% foi depositado na China, país que introduziu diversos incentivos em relação a energias renováveis e executa programas que estimulam a inovação tecnológica, sobretudo em áreas consideradas prioritárias, como energia solar. Merece destaque, ainda, que os principais inventores e depositantes são de nacionalidade Chinesa, fato que corrobora com a predominância do país asiático como o principal depositante. Ademais, a Classificação Internacional de Patente mais abundante foi a E04D13/18 (47%), que envolve estruturas de suporte dos módulos fotovoltaicos especialmente adaptados para estruturas de telhado. Analisando o perfil dos depositantes, constatou-se que 55% dos depósitos de patentes tem como titulares as empresas, enquanto os inventores individuais possuem uma representatividade de 41% das tecnologias desenvolvidas, sendo que as Universidades representam apenas 4% dos desenvolvimentos. A pesquisa evidenciou, por fim, em relação a estimativa impacto, que 72% das patentes estão voltadas para aplicação em residência familiar, especificamente em telhados, telhas solares entre outros, com isso empresas e/ou instituições de pesquisa podem desenvolver melhores estratégias e planejar o futuro desejado dos seus produtos, a fim de atender determinados segmentos do mercado.

Orientador: Ademar Ribeiro Romeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Economia / Made available in DSpace on 2018-08-27T14:56:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Suzigan_KellyRosana_M.pdf: 3841622 bytes, checksum: f6215a3e1341048e3689f5c380771993 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: As reservas mundiais de petróleo, carvão e gás natural podem acomodar maior crescimento no uso destas fontes de energia sobre as próximas décadas, mas agrava os enormes desafios colocados pelas alterações climáticas. A produção e o consumo energético de energia têm grande impacto na sociedade e na natureza, e o uso dos combustíveis fósseis é claramente insustentável com consequências potencialmente catastróficas. Desta forma, a necessidade de transição para uma matriz energética mais limpa é evidente, podendo ser observada através do redirecionamento da política energética de algumas das nações líderes do mundo. Dentre as tecnologias energéticas limpas, a tecnologia solar tem se destacado no cenário mundial, e por hipótese a energia solar deverá ser a principal fonte para geração de eletricidade no futuro. Esta dissertação pretende contribuir com a investigação acerca do desenvolvimento e perspectivas da energia solar no mundo, trazendo alguma luz à controvérsia sobre a possibilidade de superação do paradigma energético baseado na combustão de fósseis a tempo de se evitar um possível desastre ambiental. O presente trabalho divide-se em três partes. A primeira parte trata da necessidade da transição da matriz energética baseada em uso de combustíveis fósseis para uma baseada em energia limpa, essencial em decorrência das já comprovadas limitações ambientais, que se agravará futuramente diante da expectativa de largo aumento na demanda de energia para acompanhar o crescimento econômico futuro. A segunda parte faz uma breve discussão acerca de algumas questões relativas à construção de um novo paradigma energético e da inovação em tecnologias de energia de baixo carbono, além de salientar especificidades da tecnologia solar. Por fim, na terceira parte traça-se um panorama do cenário atual mundial com relação ao setor de energia solar a partir dos principais países que investem na tecnologia: Estados Unidos, Alemanha, Japão e China. Neste capítulo será analisado o progresso do setor solar em cada país, apontando as políticas de incentivo, desenvolvimento da indústria solar, evolução do mercado e perspectivas futuras da energia solar / Abstract: The world reserves of oil, coal and natural gas can accommodate further growth in energy use over the next few decades, but aggravates the great challenges posed by climate change. The production and consumption of energy have been creating great impact in our society and nature, and the consumption of fossil fuels is clearly unsustainable with potentially catastrophic consequences. Thus, the importance of renewable forms of energy is growing robustly, which can be observed by the energy policies of some of the leading nations in the world. Among the renewable forms of energy, solar power generation is becoming mainstream and by hypothesis is likely to become the world¿s most important source for electricity generation in the future. This thesis aims to contribute on the research concerning the development and prospects of solar energy in the world, bringing some light to the controversy about the possibility of overcoming the energy paradigm based on the combustion of fossil in time to prevent a possible environmental disaster. This paper is divided into three parts. The first one highlight the need for a transition from a fossil fuel-based society to one based on renewable energy, enabling a more sustainable growth. The second part is a brief discussion regarding the construction of a new energy paradigm and the innovations in the in low-carbon energy technologies, highlighting specific characteristics of the solar technology. Finally, the third part makes an overview of the current scenario, especially the one regarding the solar industry in the most advanced countries in the development of solar energy (United States, Germany, Japan and China). In this chapter an analysis is made about the progress of the solar energy in each country, pointing out government subsidies, industry and market development and future prospects of solar energy / Mestrado / Desenvolvimento Economico, Espaço e Meio Ambiente / Mestra em Desenvolvimento Econômico

[pt] Esta dissertação analisa o custo, viabilidade e otimização do desempenho de um sistema híbrido de produção de energia elétrica, constituído de módulos fotovoltaicos, banco de baterias e gerador diesel. Foram realizadas simulações para diferentes configurações de sistema, variando tanto a profundidade de descarga quanto a capacidade total e operacional do banco de baterias, e o consumo total. O perfil do consumo foi mantido inalterado em todas as simulações realizadas. Para a simulação foi utilizado banco de dados constituído por informações meteorológicas, preços dos equipamentos do sistema, demanda de eletricidade e perfil de consumo da agrovila de Campinas (AM). Em posse desse conjunto de informações foi então elaborada análise de viabilidade econômica do fornecimento de eletricidade para uma comunidade rural localizada em uma região remota. Ou seja, localizada em uma região distante do acesso as redes de distribuição de energia elétrica. A simulação foi configurada para um sistema que possibilitasse acesso a equipamentos básicos (atendendo o Manual de Projetos Especiais – necessidade de atender refrigeração, comunicação e iluminação), fornecendo eletricidade com o menor custo possível. A avaliação do projeto demonstra que o mesmo é uma boa opção de investimento, considerando que o fornecimento elétrico é peça chave para o desenvolvimento econômico e social de qualquer localidade. Para a realização do estudo utilizou-se banco de dados de radiação solar e temperatura do município de Manaus, pertencente ao Estado do Amazonas, pressupondo-se que a localidade em questão possui condições meteorológicas semelhantes à área de estudo, desprezando-se possíveis diferenças. Além do que, o referido estudo adotou um período de vida útil de 25 anos ou mais para o sistema. / [en] This dissertation analyses the cost, feasibility and optimization performance of a hybrid electric energy production system, composed of photovoltaic modules, storage batteries and a diesel generator. Several performance simulations were made for different system configurations, varying discharge depth, both total and operating capacity of the storage batteries, and total consumption, using the same profile shape. A data base was used for the simulations, using meteorological information, component prices, and electric energy power and consumption profiles for the rural Village of Campinas (AM). As a result, an economically feasible proposal was detailed for supplying electric energy to a rural village, which is away from available commercial networks. The simulation was used to determine the basic equipment configuration to minimize the electricity cost. The project evaluation shows it is a good investment option, considering that electric energy supply is fundamental for the social and economic development. Solar radiation and temperature data for the city of Manaus, AM, ware used for the simulations, which is considered to be approximately the same as for the rural Village of Campinas due to its proximity. In addition, this study adopted a working life of 25 years or more for the system.

Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-10-16T18:20:59Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoOperacionalDiferentes.pdf: 22302291 bytes, checksum: 8120408e0a53d61465fff8f63977437e (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-11-14T16:46:30Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoOperacionalDiferentes.pdf: 22302291 bytes, checksum: 8120408e0a53d61465fff8f63977437e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-14T16:46:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AvaliacaoOperacionalDiferentes.pdf: 22302291 bytes, checksum: 8120408e0a53d61465fff8f63977437e (MD5) Previous issue date: 2017-06-13 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho avalia experimentalmente as tecnologias string, microinversor e conversor c.c.-c.c., de modo a contribuir para a construção do conhecimento científico da aplicação das diferentes arquiteturas de interligação de geradores fotovoltaicos à rede elétrica convencional. Para isso são utilizados diferentes sistemas instalados no laboratório do GEDAE/UFPA, Região Norte do país. Comparou-se os desempenhos de acordo com as informações nos diferentes mecanismos de aquisição de dados disponíveis no laboratório. Tendo em vista que alguns desses mecanismos de aquisição de dados fornecem somente o valor da energia acumulada ao longo do dia, foi dado um enfoque na operação global dos diferentes sistemas analisados. Contudo, naqueles sistemas onde maiores detalhes da operação foram monitorados, seja por sistemas de aquisição do próprio equipamento ou por equipamentos existentes no laboratório (osciloscópio digital Fluke, wattímetro, etc), análises pontuais importantes, mais detalhadas da operação do sistema, foram desenvolvidas. Os resultados obtidos mostram que o conversor c.c.-c.c. apresentou desempenhos superiores aos demais sistemas monitorados. Contudo constatou-se a ocorrência de problemas devido ao processo de pareamento dos conversores c.c.-c.c. na operação do sistema que permanecem até os dias de hoje. / This work aims to experimentally evaluate the string, microinverter and d.c.-d.c. converter technologies, in order to contribute to scientific knowledge construction in applications of the different interconnection architectures of photovoltaic generators to the conventional electric grid. For this, were used different systems installed at GEDAE’s laboratory (UFPA), located in northern region of the country. It was compared the performances according to the information from different data acquisition mechanisms available in the laboratory. In face of some of these data acquisition mechanisms provide only the value of energy accumulated throughout the day, a focus was given on the overall operation of the different systems analyzed. However, in those systems which greater operational details were monitored, either by the equipment's own acquisition system or already existing equipment in the laboratory (Fluke Digital Storage Oscilloscope, Digital Power Meter, etc.), important point analyzes with more detailed operation of the system were performed. The obtained results show that the d.c.-d.c. converters system presented superior performance to the other monitored systems. However, it has been found the occurrence of problems due to the pairing process of the d.c.-d.c. power converters in the operation of such systems that remain until now.

Submitted by Carmen Torres (carmensct@globo.com) on 2018-02-09T18:27:05Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ImpactoGeradoresConectados.pdf: 3677555 bytes, checksum: cacdc89995e90a3cb08a7b651b188a31 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-02-21T16:54:16Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ImpactoGeradoresConectados.pdf: 3677555 bytes, checksum: cacdc89995e90a3cb08a7b651b188a31 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-21T16:54:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ImpactoGeradoresConectados.pdf: 3677555 bytes, checksum: cacdc89995e90a3cb08a7b651b188a31 (MD5) Previous issue date: 2017-08-11 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Apesar de suas vantagens indiscutíveis, a geração distribuída (GD) pode afetar negativamente alguns aspectos da operação dos sistemas de energia elétrica, especialmente um ponto pouco explorado: a proteção das redes de distribuição de energia elétrica e sua interação com os sistemas de geração de energia baseados em inversores. Nesta dissertação, o impacto da GD conectada via inversor na coordenação religador-fusível de esquemas de proteção em redes de distribuição é minuciosamente estudado. Simulações são realizadas por meio do software DIgSILENT PowerFactory através de curtos-circuitos monofásicos e trifásicos considerando diferentes localizações de faltas e da GD, níveis de penetração e de operação, e outros aspectos que influem na descoordenação da proteção em um sistema de distribuição teste real do IEEE de 34 barras. A contribuição à corrente de curto-circuito de geradores baseados em inversores é também investigada por meio de simulações no modelo de transitórios eletromagnéticos do software. Os resultados mostraram que a elevada penetração da GD conectada via inversores aumenta a corrente de curto-circuito que passa pelo fusível e o faz operar mais rapidamente do que o religador em uma condição de falta, levando à perda de coordenação religador-fusível. É feita uma discussão geral dos resultados, identificando os eventuais cuidados adicionais que devem ser considerados a fim de manter a coordenação e seletividade entre as proteções de um sistema de distribuição. / Despite its many benefits, the Distributed Generation (DG) can adversely affect some aspects related to the operation performance of electrical power systems, especially a no so deeply explored point: the interaction between the protection systems and inverter-based power generation units. In this dissertation, the impact of inverter-based DGs units on the fuse-recloser coordination schemes used in distribution networks is thoroughly studied. The simulations were conducted using the software package DIgSILENT Power Factory through several single-phase and three-phase short circuits along the distribution network, considering different fault locations, penetration levels of DGs, operating conditions, and other aspects that impact over the protection miscoordination in an IEEE real test distribution system of 34 busbars. The contribution to the short-circuit current of inverter-based generators is also investigated through simulations on electromagnetic transients models available in the software. The simulation results shows that significant inverter-based DG penetration levels on distribution feeders increase the short-circuit current that passes through the fuse and make it operate faster than the recloser in a fault condition, leading to loss of fuse-recloser coordination in a time frame base. A general discussion of the results is performed, identifying some recommended corrective actions that should be considered in order to maintain the coordination and selectivity between the distribution system protection devices located throughout the network.

Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-07-19T17:42:08Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ avaliacaodesempenhofuncoes.pdf: 5239412 bytes, checksum: a7be25c49d350063c87bb85986bb7199 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-07-19T17:42:46Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ avaliacaodesempenhofuncoes.pdf: 5239412 bytes, checksum: a7be25c49d350063c87bb85986bb7199 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-19T17:42:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ avaliacaodesempenhofuncoes.pdf: 5239412 bytes, checksum: a7be25c49d350063c87bb85986bb7199 (MD5) Previous issue date: 2018-03-27 / Esta dissertação aborda alguns dos principais problemas operacionais enfrentados pelos operadores de redes de distribuição devido à elevada integração de geradores fotovoltaicos (FV), tais como sobretensões e comutações excessivas de tape nos autotransformadores reguladores de tensão. Essas situações estão sendo continuamente estudadas, tendo em vista que podem causar problemas de qualidade de tensão e reparos em reguladores de tensão. O problema da sobretensão pode ser causado por uma injeção significativa de potência ativa da geração FV à rede. Paralelamente, as variações rápidas e significativas na potência ativa injetada pelo gerador FV, associadas com os transitórios de nuvens, podem resultar no aumento excessivo de comutações de tape no regulador de tensão, que podem acabar diminuindo a vida útil e aumentar a quantidade de manutenções realizadas nestes equipamentos. Neste contexto, surgiram as funções de controle Volt-Watt e Volt-Var prensentes nos inversores FV inteligentes, que foram adicionadas em estudos recentes para mitigar as sobretensões. Este trabalho mostra como as funções de controle Volt-Watt e Volt-Var mitigam os problemas de sobretensão e regulação de tensão em redes de distribuição com presença de geradores FV. Simulações de fluxo de potência de séries temporais em alimentadores simples de BT e MT com presença da geração FV foram realizadas em cenários de alta e baixa variabilidade solar. / This dissertation addresses some of the major operational problems faced by distribution system operators due to the high integration of photovoltaic (PV) generators, such as overvoltages and excessive tap counts in step voltage regulators (SVR). These situations are continually being studied, since they can cause voltage quality problems and damage in SVRs. The overvoltage problem can be caused by a significant injection of active power from the PV generation to the network. Moreover, the rapid and significant variations in PV generator active power associated with cloud transients result in an increase of voltage regulator tap counts, which can affect the useful life of device. In this context, the smart inverters Volt-Watt and Volt-Var control functions have been added in recent studies to mitigate the overvoltages. This work shows how Volt-Watt and Volt-Var control functions mitigate the overvoltage and voltage regulation problems in distribution networks with PV generation. Time series power flow simulations on LV and MV single feeders with PV solar plant have been performed in high and low solar variability scenarios.

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2017-01-04T14:38:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_GerenciamentoEnergiaResidencial.pdf: 5283883 bytes, checksum: e3c94643c4e0f33c87747be4a981062b (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-01-10T17:50:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_GerenciamentoEnergiaResidencial.pdf: 5283883 bytes, checksum: e3c94643c4e0f33c87747be4a981062b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-10T17:50:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_GerenciamentoEnergiaResidencial.pdf: 5283883 bytes, checksum: e3c94643c4e0f33c87747be4a981062b (MD5) Previous issue date: 2016-09-16 / A evolução das redes tradicionais em redes inteligentes tem contribuído para o aumento da penetração da geração distribuída nos sistemas elétricos. Além disso, a maior integração da Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC) com os Sistemas Elétricos de Potência (SEP) tem possibilitado o envolvimento do consumidor à gestão da demanda, que ganhou um interesse crescente nos últimos anos. Apesar de ser um tema discutido desde meados de 1980, somente com o advento das Redes Inteligentes o mesmo passou a ser mais difundido. Nesse sentido, o consumidor deve ter o conhecimento das estratégias de gerenciamento pelo lado da demanda (GLD) para poder tirar vantagem deste programa. Portanto, Esta dissertação de mestrado tem como objetivo desenvolver uma metodologia de gerenciamento de energia residencial (do inglês, Home Energy Management System - HEM), para auxiliar o cliente na tomada de decisões quanto ao deslocamento de carga fornecendo propostas de agendamento para o consumo de energia em residências, em resposta aos sinais tarifários, de modo a reduzir os gastos do consumidor com a compra de energia fornecida pela concessionária e otimizar o uso da geração fotovoltaica. / The evolution of turning traditional grid into smart grid has contributed the enhancement of penetration of distributed generation in electric systems. Furthermore, the greater integration of Information and Communication Technology (ICT) and Power Electric Systems (PES) has provided the commitment among costumers and demand side management (DSM), which has become increasingly more interested in the last years. Nevertheless, being such a debated topic since 1980, it only has been more defunded throughout the smart grid. Hence this point of view, the costumer must understand some strategies of demand side management in order to take some advantage of this program. Therefore, this master’s dissertation aims developing a Home Energy Management System (HEM), in order to assist the costumer in making up his decision of the load shifting, providing scheduling proposals for home energy consumption, in Demand Response (DR) in order to reduce consumer spending on the purchase of energy provided by the concessionaire and optimize the use of photovoltaic generation.

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2017-03-03T16:26:43Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ControladorFuzzyUso.pdf: 3558962 bytes, checksum: 28c1fbd867b18902f136c5e33092dd74 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-07T12:05:46Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ControladorFuzzyUso.pdf: 3558962 bytes, checksum: 28c1fbd867b18902f136c5e33092dd74 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-07T12:05:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ControladorFuzzyUso.pdf: 3558962 bytes, checksum: 28c1fbd867b18902f136c5e33092dd74 (MD5) Previous issue date: 2015-11-06 / Este trabalho propõe um controlador fuzzy aplicado a um conversor de frequência (CF) comercial para uso em sistemas fotovoltaicos de bombeamento (SFB) do tipo cone-xão direta. O sistema lógico fuzzy utilizado é embarcado em um dispositivo para progra-mação de controladores (DPC) ligado à entrada auxiliar do CF para o controle da veloci-dade de giro da motobomba de acordo com a potência disponibilizada pelo gerador fo-tovoltaico (GFV). Objetiva-se evitar comportamentos indesejados do nível de tensão no barramento c.c. do CF, bem como fazer com que o sistema opere na proximidade do seu ponto de maior eficiência. A metodologia de controle utilizada baseia-se na obtenção do comportamento dinâmico da irradiância à qual o SFB está submetido por meio de duas diferentes metodologias de sensoriamento de baixo custo, a saber: utilizando um resistor com resistência dependente da iluminação (Light Dependent Resistor – LDR) e utilizando um módulo de baixa potência como módulo sensor. Testes experimentais foram realiza-dos utilizando duas bancadas de ensaios de motobombas capaz de simular poços de várias alturas manométricas. Os resultados obtidos atestam a viabilidade de utilização do con-trolador fuzzy com ambas metodologias de sensoriamento. Utilizando o LDR foi possível garantir a disponibilidade do SFB, uma vez que se pôde suprimir os erros de subtensão indesejados, já com a metodologia utilizando o módulo sensor, além de garantir a dispo-nibilidade do sistema, obteve-se, também, rendimento satisfatório do conjunto CF mais motobomba, com uma eficiência média diária de aproximadamente 23%. / This work proposes a fuzzy controller applied to a commercial variable-speed drive (VSD) for use in direct-coupled photovoltaic pumping systems (PVPS). The fuzzy logic system used is embedded in a controlling programming device (CPD) connected to the auxiliary input of the VSD for controlling the pump's working speed according to the power provided by photovoltaic generator (PVG). The objective is to avoid unintended behaviors in the d.c. bus voltage level VSD and cause the system to operate near the point of maximum efficiency. The control methodology is based on achieving the dynamic be-havior of the irradiance with which the PVPS is subjected via two different methods of low cost sensing, namely: using a light-dependent resistor (LDR) and using a low power sensor module. Experimental tests were performed using two tests bench for motor pumps able to simulate several-head wells. The results confirm the feasibility of using fuzzy con-troller with both sensing methods. Using LDR it possible to ensure the availability of PVPS, since it could suppress the undesired undervoltage errors, as with the methodology using the sensor module, and ensure availability of the system was obtained also satisfac-tory yield assembly VSD + motor pump, with a daily average efficiency of approximately 23 %.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta o estudo, desenvolvimento e aplicação de novas técnicas de controle aos sistemas de geração de energia fotovoltaica, conectados à rede elétrica monofásica, visando a melhoria da eficiência destes sistemas em relação aos métodos de controle tipicamente utilizados. O trabalho é dividido em duas partes principais, as quais estão relacionadas ao rastreamento do ponto de máxima potência (Maximum Power Point Tracking – MPPT) e, depois, ao controlador interno dos conversores boost-quadrático – lado dos painéis fotovoltaicos – assim como aos controladores do inversor de tensão, no lado da rede elétrica monofásica. A primeira parte do trabalho consiste no desenvolvimento de um algoritmo de meta heurística para o MPPT, o qual é baseado no método do recozimento simulado (Simulated Annealing - SA) e tem como objetivo a determinação do ponto de máximo global, buscando soluções fora de uma vizinhança próxima, de modo a evitar o atracamento em máximos locais da curva de potência de saída do arranjo de painéis fotovoltaicos, melhorando, assim, o aproveitamento da energia em situações de sombreamento parcial. A segunda parte do trabalho apresenta o projeto de controladores baseados no modelo interno (Internal Model Control – IMC) com 1 grau de liberdade (1 Degree of Freedom – 1 DOF) aplicados, primeiramente, ao conversor CC-CC Boost Quadrático, utilizado para o MPPT, e, posteriormente, a um inversor de tensão com filtro LCL, conectado à rede elétrica monofásica, operando no modo de injeção de corrente. É apresentada a modelagem matemática de ambos os conversores e analisada a compensação da realimentação interna ao sistema do inversor de tensão, correspondente ao desacoplamento da tensão da rede, através da estratégia de alimentação à frente (Feedforward). Visando-se uma base de comparação, para a análise de desempenho do conversor IMC – 1DOF, também é aplicado ao sistema de injeção de corrente, o controlador Proporcional-Ressonante (P+Res). São apresentados resultados de simulação computacional e experimentais de ambos os 8 controladores, os quais permitem verificar o desempenho do sistema em situação de rede fraca e carga local não-linear. / This paper presents the study, development and application of new control techniques for photovoltaic power generation systems, connected to single-phase power grid in order to improve the efficiency of these systems in relation to control methods typically used. The work is divided into two main parts, which are related to tracking the maximum power point (Maximum Power Point Tracking - MPPT) and then the internal controller of boost quadratic converters - side of the photovoltaic panels - as well as the controllers the voltage inverter, the side of the single-phase mains. The first part of the work is the development of a heuristic goal algorithm for MPPT, which is based on the method of simulated annealing (Simulated Annealing - SA) and aims at determining the overall maximum point, seeking out solutions in a close vicinity, so as to prevent the docking local maxima in the curve of power output of the photovoltaic array, thereby improving the utilization of energy in partial shading situations. The second part presents the design of controllers based on internal model (Internal Model Control - IMC) with 1 degree of freedom (1 Degree of Freedom - 1 DOF) applied, first, the DC-DC Boost Quadratic converter, used for MPPT, and thereafter, a voltage inverter with LCL filter connected to the single phase power supply operating in current injection mode. A mathematical modeling of both converters and analyzed the compensation of internal feedback to the voltage inverter system corresponding to the disconnection of the mains voltage through the power strategy a head (feedforward). A basis of comparison for the performance analysis of IMC-1DOF converter is aiming at, is also applied to the current injection system, Proportional-Resonant Controller (P + Res). They are presented computer simulation and experimental results of both controllers, which allow you to check the system performance in low and non-linear local load network situation. / Tese (Doutorado)