Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-16T00:15:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T15:28:22Z : No. of bitstreams: 1 263368.pdf: 5792182 bytes, checksum: e0337cfb9fa383eec9c220a02c71cb13 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2014 / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:31:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328411.pdf: 2747176 bytes, checksum: 332cd188807c7a88d39094e60cd3de6b (MD5) Previous issue date: 2014 / Neste trabalho é apresentada uma metodologia de projeto de Estabilizadores de Sistemas de Potência (PSSs) utilizando a resposta em frequência da função Gerador-Excitatriz-Sistemas de potência, denominada GEP. Para isto, é necessário estender o conceito de GEP para sistemas multi-máquinas, com a representação completa do sistema elétrico. Também opta-se pela utilização do PSS2B, um modelo PSS realista que inclui aspectos práticos a serem considerados no projeto. Para considerar robustez frente a mudanças na condição de operação dos sistemas,são aplicadas perturbações no sistema para gerar vários pontos de operação. Propõe-se um método de projeto para obter os parâmetros dos PSSs por meio de otimização em duas etapas. Na primeira,os parâmetros dos blocos de avanço/atraso são calculados para cada máquina separadamente. Na segunda, os ganhos são calculados maximizando o menor amortecimento dos modos de oscilação do sistema. Optativamente, há uma etapa adicional na qual os ganhos são recalculados por meio da minimização da norma H2 dos PSSs para diminuir o esforço de controle, mantendo um determinado valor para o amortecimento mínimo do sistema. Para avaliar o desempenho da metodologia proposta, são utilizados dois sistemas-teste: um sistema máquina-barrainnita e o sistema New England-New York de 68 barras e 16 máquinas.<br> / Abstract : In this work a Power System Stabilizer (PSS) design method based on the use of the frequency response characteristics of the Generator-Exciter-Power System (GEP) transfer function is presented. Therefore, it is necessary to extend the concept of GEP to multimachines systems, with the complete representation of the power system. Also, it is considered the use of the PSS2B model in the design, because it isa realistic model and includes some practical aspects to be considered in the design. To take into account robustness to changes in operating conditions, disturbances are applied to the system to generate different operating points. A design method is proposed to obtain the PSS parameters through optimization, divided in two stages. In the first stage, the lead/lag blocks parameters are calculated for each PSS individually. In the second stage, the gains are obtained by maximizing the smallest damping of the oscillation modes. Optionally, there is an additional stage in which the gains are recalculated through the minimization of the H2 norm of the PSSs, to decrease the control effort, maintaininga a fixed value of minimum damping. To assess the performance of the proposed method, two test systems are used: a single machine-infinite bus system and the New England-New York System, with 68 buses and 16 machines.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T11:24:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T17:29:36Z : No. of bitstreams: 1 170004.pdf: 22119679 bytes, checksum: 5481d684f5c755a620ed7987cebf82b4 (MD5) / Apresenta-se um método para a síntese coordenada e simultânea de Estabilizadores de Sistemas de Potência de sistemas multimáquinas, empregando duas técnicas de algoritmo genético e cálculo de autovalores, com utilização de processamento seqüencial e processamento paralelo. O estabilizador é sintetizado supondo conhecidos os pólos de sua função de transferência, obtendo-se os ganhos e os zeros dos conjuntos de avanço-atraso de fase. Os sinais de entrada do estabilizador são o de velocidade e de potência elétrica. O objetivo é obter ajustes dos estabilizadores que garantam um amortecimento mínimo das oscilações eletromecânicas para uma diversidade de condições operativas. O problema de ajuste dos parâmetros dos estabilizadores que estabilizam simultaneamente todos os geradores do sistema é convertido em um problema de otimização que é resolvido com o auxílio de algoritmos genéticos, que empregam por sua vez uma função objetivo baseada no cálculo dos autovalores do sistema. O resultado do algoritmo genético é um conjunto de parâmetros ótimos que assegura um adequado desempenho dinâmico do sistema para as prováveis condições operativas. A verificação final é feita através de simulações digitais não-lineares. Os resultados obtidos são satisfatórios, com elevado nível de amortecimento das oscilações eletromecânicas e obtendo-se elevados ganhos na utilização da computação paralela.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-23T14:08:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 241121.pdf: 4062469 bytes, checksum: 22a6ee51e80b5a46aef72aef1d4cbb36 (MD5) / Este trabalho apresenta o estudo de um condicionador de tensão ca operando em malha fechada. A topologia proposta possui compensação série de tensão alternada, cuja configuração lhe permite operar com apenas parte da potência de carga. O princípio de funcionamento é basicamente o de uma fonte de tensão controlada, que objetiva o condicionamento da tensão de saída, frente às perturbações do sistema. Para a análise da operação em malha fechada utiliza-se uma técnica de controle linear. São apresentados a metodologia de projeto, os resultados por simulação e os ensaios de um protótipo de 10 kVA, validando a teoria e comprovando as características da topologia proposta. This work presents the study of an ac line conditioner with closed loop operation. The proposed topology has serial ac voltage compensation, which configuration allows operate with only a part of the load power. The principle of operation is basically that of a controlled voltage source, which provides the conditioning of output voltage face of system´s perturbation. For analysis of closed loop operation, a technique of linear control is used. Design methodology, simulation and experimental results of a 10 kVA prototype are presented, to validate the theoretical analysis and to prove the expected characteristics of the proposed topology.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T07:16:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 191932.pdf: 2136020 bytes, checksum: 62b00e2c0a2d3920b300caffb6e44b23 (MD5) / Este trabalho apresenta uma nova topologia de um estabilizador de tensão alternada, que tem a finalidade de fornecer energia para cargas lineares e não-lineares. Princípio de funcionamento, análise teórica, metodologia e exemplo de projeto são realizados, visando implementar um protótipo de laboratório de 1 kVA. Resultados experimentais são apresentados e discutidos, validando o estudo realizado. A eficácia dos circuitos de controle utilizados é verificada pela qualidade da forma de onda da tensão de saída, demonstrando a atuação do circuito como filtro ativo de tensão. Apontam-se as contribuições inéditas e as possibilidades de continuidade do trabalho.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-05-25T20:01:32Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_ComparacaoMetodosBaseados.pdf: 2800975 bytes, checksum: 3ef09a9858650c6e332c3e1b4336bec7 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-06-17T13:40:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_ComparacaoMetodosBaseados.pdf: 2800975 bytes, checksum: 3ef09a9858650c6e332c3e1b4336bec7 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-17T13:40:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_ComparacaoMetodosBaseados.pdf: 2800975 bytes, checksum: 3ef09a9858650c6e332c3e1b4336bec7 (MD5) Previous issue date: 2014 / Essa dissertação de mestrado apresenta um estudo comparativo entre três metodologias baseadas em algoritmos genéticos para ajuste coordenado de estabilizadores de sistemas de potência (ESP). Os procedimentos de ajuste do ESP são formulados como um problema de otimização, a fim de: 1) maximizar o coeficiente de amortecimento mínimo do sistema em malha fechada; 2) maximizar o somatório de todos os coeficientes de amortecimento do sistema em malha fechada; e 3) deslocar os modos eletromecânicos poucos amortecidos ou mal amortecidos para uma zona pré-escrita no plano s. As três metodologias consideram um conjunto de condições de operacionais pré-especificadas. O sistema elétrico foi representado por equações no espaço de estado e as matrizes associadas com a modelagem foram obtidas por meio da versão acadêmica do programa PacDyn. As simulações foram realizadas usando o MATLAB. As metodologias foram aplicadas no conhecido sistema teste New England. / This work presents a comparison study among three methodologies based on genetic algorithms applied to solve the power system stabilizers (PSS) tuning problem. The PSS tuning procedures are formulated as an optimization problem in order to: 1) maximize the closed-loop minimum damping ratio; 2) maximize the sum of the spectrum damping ratios; and 3) shift the lightly damped and undamped electromechanical modes of all plants to a prescribed zone in the s-plane. The three methodologies taking into account a pre-specified operating conditions. For this purpose, the system is represented by the state-space equations and the matrices associated with this modeling are obtained by using the academic version of the commercial software PacDyn. The simulations are carried out using the MATLAB plataform. The methodologies are applied to the well-known New England test system.

Orientador: Percival Bueno de Araujo / Resumo: Neste trabalho são apresentados quatro métodos de otimização bio-inspirados, Colônia de Abelhas Artificiais, Otimização por Enxame de Partículas, Algoritmo dos Vagalumes e um híbrido aqui denominado por Bee – PSO, que combina particularidades dos outros três. Estes métodos são utilizados no ajuste coordenado dos parâmetros dos controladores Proporcional-Integral e Suplementares de Amortecimento (Estabilizadores de Sistemas de Potência e o conjunto Unified Power Flow Controller – Power Oscillation Damping). O objetivo é inserir amortecimento adicional aos modos oscilatórios de baixa frequência e, consequentemente, garantir a estabilidade do sistema elétrico frente a pequenas perturbações. São considerados três cenários que englobam duas configurações de instalação dos controladores suplementares e duas condições de carregamento, uma fixa e outra variável. Uma formulação por injeções de corrente do dispositivo Unified Power Flow Controller é sugerida e incorporada ao Modelo de Sensibilidade de Corrente, utilizado para representar o sistema elétrico de potência. Análises estática e dinâmica foram realizadas nos sistemas teste Simétrico de Duas Áreas e New England para validar o modelo de injeções de corrente proposto para o Unified Power Flow Controller e determinar qual dos algoritmos apresentados é o mais eficiente no ajuste coordenado dos parâmetros dos controladores. Dos resultados obtidos foi possível concluir que a versão híbrida proposta neste trabalho possui desempenho s... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work four bio-inspired optimization methods, Artificial Bee Colony, Particle Swarm Optimization, Firefly Algorithm, and a hybrid called Bee – PSO, which combines the characteristics of the other three are presented. These methods are used in the coordinated adjustment of the parameters of Proportional-Integral and Supplementary Damping Controllers (Power System Stabilizers and the Unified Power Flow Controller - Power Oscillation Damping). The goal is to insert additional damping into the low-frequency oscillatory modes and thus ensure the stability of the electrical system against minor disturbances. Three scenarios are considered that include two installation configurations of the supplementary controllers and two charging conditions, one fixed and one variable. A current injection formulation of the Unified Power Flow Controller is suggested and incorporated into the Current Sensitivity Model used to represent the electric power system. Static and dynamic analyzes were performed in the Two-Zone Symmetric and New England test systems to validate the proposed current injection model for the Unified Power Flow Controller and to determine which of the presented algorithms is the most efficient in the coordinated adjustment of the parameters of the controllers. From the results obtained it was possible to conclude that the hybrid version proposed in this work has superior performance in most scenarios analyzed, providing solutions with sufficient damping, even when smal... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by LUIS FABIANO BARONE MARTINS null (luis_barone@ig.com.br) on 2017-08-30T14:29:52Z No. of bitstreams: 1 tese-luis-fabiano-barone-martins.pdf: 3400963 bytes, checksum: 6361e93ee21ab8eb5a35cb9dd7d0bd28 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-08-30T17:52:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 martins_lfb_dr_ilha.pdf: 3400963 bytes, checksum: 6361e93ee21ab8eb5a35cb9dd7d0bd28 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-30T17:52:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 martins_lfb_dr_ilha.pdf: 3400963 bytes, checksum: 6361e93ee21ab8eb5a35cb9dd7d0bd28 (MD5) Previous issue date: 2017-08-22 / Neste trabalho são apresentados quatro métodos de otimização bio-inspirados, Colônia de Abelhas Artificiais, Otimização por Enxame de Partículas, Algoritmo dos Vagalumes e um híbrido aqui denominado por Bee – PSO, que combina particularidades dos outros três. Estes métodos são utilizados no ajuste coordenado dos parâmetros dos controladores Proporcional-Integral e Suplementares de Amortecimento (Estabilizadores de Sistemas de Potência e o conjunto Unified Power Flow Controller – Power Oscillation Damping). O objetivo é inserir amortecimento adicional aos modos oscilatórios de baixa frequência e, consequentemente, garantir a estabilidade do sistema elétrico frente a pequenas perturbações. São considerados três cenários que englobam duas configurações de instalação dos controladores suplementares e duas condições de carregamento, uma fixa e outra variável. Uma formulação por injeções de corrente do dispositivo Unified Power Flow Controller é sugerida e incorporada ao Modelo de Sensibilidade de Corrente, utilizado para representar o sistema elétrico de potência. Análises estática e dinâmica foram realizadas nos sistemas teste Simétrico de Duas Áreas e New England para validar o modelo de injeções de corrente proposto para o Unified Power Flow Controller e determinar qual dos algoritmos apresentados é o mais eficiente no ajuste coordenado dos parâmetros dos controladores. Dos resultados obtidos foi possível concluir que a versão híbrida proposta neste trabalho possui desempenho superior na maioria dos cenários analisados, fornecendo soluções com amortecimento suficiente, mesmo quando pequenas variações no carregamento do sistema são consideradas. / In this work four bio-inspired optimization methods, Artificial Bee Colony, Particle Swarm Optimization, Firefly Algorithm, and a hybrid called Bee – PSO, which combines the characteristics of the other three are presented. These methods are used in the coordinated adjustment of the parameters of Proportional-Integral and Supplementary Damping Controllers (Power System Stabilizers and the Unified Power Flow Controller - Power Oscillation Damping). The goal is to insert additional damping into the low-frequency oscillatory modes and thus ensure the stability of the electrical system against minor disturbances. Three scenarios are considered that include two installation configurations of the supplementary controllers and two charging conditions, one fixed and one variable. A current injection formulation of the Unified Power Flow Controller is suggested and incorporated into the Current Sensitivity Model used to represent the electric power system. Static and dynamic analyzes were performed in the Two-Zone Symmetric and New England test systems to validate the proposed current injection model for the Unified Power Flow Controller and to determine which of the presented algorithms is the most efficient in the coordinated adjustment of the parameters of the controllers. From the results obtained it was possible to conclude that the hybrid version proposed in this work has superior performance in most scenarios analyzed, providing solutions with sufficient damping, even when small variations in system loading are considered.

Orientador: Percival Bueno de Araujo / Resumo: Neste trabalho, uma técnica baseada na Busca em Vizinhança Variável Básica é apresentada para realizar o ajuste coordenado dos parâmetros dos controladores suplementares de amortecimento Thyristor Controlled Series Capacitor - Power Oscillation Damping e Estabilizadores de Sistemas de Potência, a fim de garantir a estabilidade a pequenas perturbações de sistemas elétricos de potência. A estratégia do método de ajuste proposto consiste em explorar sistematicamente estruturas de vizinhança atrelada a uma etapa de busca local, tornando possível a obtenção de soluções ótimas e a manutenção da capacidade de evitar a estagnação em um ótimo local. Um modelo do TCSC por injeção de corrente é apresentado e seus coeficientes de sensibilidade de corrente são deduzidos para incorporação ao Modelo de Sensibilidade de Corrente, que é utilizado para representar o sistema elétrico de potência. Com a inclusão da modelagem dos controladores de amortecimento, simulações são realizadas em dois sistemas testes, conhecidos como sistema Simétrico de Duas Áreas e sistema New England. Os resultados obtidos são analisados para melhor compreensão do comportamento do sistema elétrico de potência quando submetido a uma pequena perturbação e da influência dos controladores de amortecimento neste cenário. Os parâmetros dos controladores são ajustados pelo algoritmo Particle Swarm Optimization, por um Algoritmo Genético e, também, pelo método proposto neste trabalho. Os desempenhos individuais dos métodos d... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work, a technique based on Basic Variable Neighborhood Search is presented to perform the coordinated tuning of the parameters of the supplementary damping controllers Thyristor Controlled Series Capacitor - Power Oscillation Damping and Power System Stabilizers in order to guarantee the small-signal stability of the electric power systems. The strategy of the proposed tuning method consists in systematically exploring neighborhood structures followed by a local search stage, making it possible to obtain optimal solutions and to maintain the ability to avoid stagnation in a local optimum. A current injection model for the TCSC is presented and its current sensitivity coefficients are deduced for incorporation into the Current Sensitivity Model, which is used to represent the electric power system. With the inclusion of the damping controllers modeling, simulations are performed on two test systems, known as the Two-Area Symmetric system and New England system. The results obtained are analyzed to better understand the behavior of the electric power system when subjected to a small disturbance and the influence of the damping controllers in this scenario. The controllers parameters are tuned by the Particle Swarm Optimization algorithm, by a Genetic Algorithm and also by the method proposed in this work. The individual performances of the tuning methods are compared in order to conclude on the technique best suited for this type of problem, including the analysis of a ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by ELENILSON DE VARGAS FORTES null (vargasfortes@yahoo.com.br) on 2016-10-27T22:01:08Z No. of bitstreams: 1 Tese.pdf: 4090366 bytes, checksum: c721654fbc082e717b79dc074adcbfa0 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-11-03T18:32:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 fortes_ev_dr_ilha.pdf: 4090366 bytes, checksum: c721654fbc082e717b79dc074adcbfa0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-03T18:32:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fortes_ev_dr_ilha.pdf: 4090366 bytes, checksum: c721654fbc082e717b79dc074adcbfa0 (MD5) Previous issue date: 2016-10-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Este trabalho apresenta o Algoritmo Genético de Chu-Beasley Especializado para realizar o ajuste coordenado dos parâmetros de controladores Proporcional-Integral e suplementares de amortecimento (Estabilizadores de Sistemas de Potência e Interline Power Flow Controller - Power Oscillation Damping) em sistemas elétricos de potência multimáquinas. O objetivo principal deste trabalho é inserir amortecimento adicional às oscilações eletromecânicas de baixa frequência classificadas como local e interárea. Para representar o sistema, é utilizado o Modelo de Sensibilidade de Corrente. Desse modo, todos os seus dispositivos e componentes foram modelados por injeção de corrente e, portanto, um novo modelo de injeção de corrente para o Interline Power Flow Controller é apresentado. Três sistemas teste foram utilizados nas simulações realizadas neste trabalho, sendo: Simétrico de Duas Áreas, New England e o Sul Brasileiro Reduzido. O desempenho da metodologia proposta (Algoritmo Genético de Chu-Beasley Especializado), no que concerne ao ajuste dos parâmetros dos controladores, foi comparado a outros dois algoritmos bastantes difundidos na literatura: Particle Swarm Optimization e o Algoritmo Genético com Elitismo. Os resultados demonstraram que o algoritmo Genético de Chu-Beasley Especializado foi mais eficiente que as demais técnicas apresentadas, obtendo soluções robustas quando variações de cargas foram consideradas, sendo, portanto, credenciado como ferramenta no estudo da análise da estabilidade a pequenas perturbações. / CNPq: 141084/2016-2