Orientador: Rubén Augusto Romero Lázaro / Resumo: Este trabalho apresenta uma proposta baseada na metodologia multipartida para a resolução do Problema de Reconfiguração de Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica, de natureza combinatória e modelado como um problema de Programação Não Linear Inteiro Misto. O objetivo principal deste trabalho é encontrar a topologia radial ótima para minimizar as perdas ativas dos sistemas de distribuição, e para isso é preciso, primeiramente, a resolução de um problema de fluxo de potência para sistemas fracamente malhados onde é calculada a potência aparente do sistema, a qual vai ser utilizada pelo algoritmo de Prim como o peso para a geração das soluções iniciais radiais de boa qualidade. Para implementar a metodologia proposta deve-se desenvolver também um algoritmo de fluxo de potência radial, utilizado para calcular tanto as perdas ativas do sistema (função objetivo do problema), como para verificar a factibilidade das propostas de solução. Nesta primeira etapa é feita uma variação aleatória dos pesos dos ramos, e são resolvidos tantos problemas de fluxo de potência radial quanto soluções aleatórias obtidas, para encontrar soluções de boa qualidade próximas ao ótimo. Finalmente, é feita uma busca local através da troca de ramos como tentativa para encontrar a solução ótima. As soluções obtidas pela metodologia proposta são obtidas através da programação de algoritmos implementados em linguagem C++. Os resultados obtidos mostram a eficiência da aplicação da metodologia, estes resul... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work presents a proposal based on multi-start methodology for the solution of the distribution network reconfiguration problem, of combinatorial nature and modeled as a mixed-integer nonlinear programming problem. The main objective of this work is to find the optimal radial topology to minimize active power losses in distribution systems. This requires, at first, the resolution of a power flow problem for weakly meshed systems where the apparent power of the system is calculated, which will be used by the Prim algorithm as the weight for generating the radial initial good quality solution. To implement the proposed methodology is also developed a radial power flow algorithm, used to calculate both the active system losses (objective function of the problem) and to verify the feasibility of the proposed solutions. In this first stage is made a random variation of the weights of branches, and there are solved as many radial power flows as random solutions obtained, to find good quality solutions close to optimal. Finally, a local search is made by doing an exchange of branches as an attempt to find the optimal solution. The solutions obtained by the proposed method are acquired by programming algorithms implemented in C ++ language. The results show the effectiveness of the application of the methodology. These results were compared with those in the literature and those obtained by solving an optimization model solved by the commercial solver CPLEX. / Mestre

Orientador: Rubén Romero Lázaro / Resumo: Neste trabalho apresenta-se uma versão especializada da meta-heurística Algoritmo dos Fogos de Artifício de Busca Dinâmica com Mutação de Covariância (AFABDMC) para resolver o problema de Fluxo de Potência Ótimo (FPO) em sistemas de transmissão. No algoritmo proposto consideram-se como variáveis contínuas de controle a magnitude da tensão e a geração de potência ativa nas barras de geração e como variáveis de controle discretas o estado de operação dos shunts e a posição do comutador de taps em transformadores. Assim, o modelo para o problema é de Programação Não-Linear Inteira Mista (PNLIM). A estratégia de resolução adotada consiste em controlar, em cada iteração, os valores das variáveis de controle discretas utilizando-se a meta-heurística AFABDMC e a partir desses valores escolhidos pela meta-heurística, resolver um problema de Programação Não-Linear (PNL) que fornece os valores das variáveis de controle contínuas junto com o estado de operação do sistema. A meta-heurística AFABDMC foi escrita em linguagem MATLAB e o modelo do problema em AMPL. Os subproblemas de PNL foram resolvidos utilizando-se o solver KNITRO, sendo que a interface entre o MATLAB e o AMPL foi feita utilizando-se o AMPL API. Foram realizados testes com os sistemas IEEE de 14, 30, 57 e 118 barras e os resultados indicam que a metodologia proposta é capaz de encontrar soluções de muito boa qualidade para o problema. / Abstract: In this work, a new specialized metaheuristic based on the Dynamic Search Fireworks Algorithm with Covariance Mutation (DSFWACM) is applied on the Optimal Power Flow (OPF) problem in transmission systems. In the proposed method, generator bus voltage magnitudes and active power generation are considered as continuous variables and the operating state of the shunts and transformer taps settings are considered as discrete variables. Thus, the model is a Mixed-Integer Nonlinear Programming (MINLP) problem. The adopted resolution strategy is to control, in each iteration, the value of the discrete control variables using the DSFWACM metaheuristic and from the metaheuristic’s chosen values, solve the Nonlinear Programming (NLP) problem that provides the values of the continuous control variables along with the system’s operation state. The DSFWACM metaheuristic was written in MATLAB and the problem model in AMPL. The NLP sub-problems were solved using the KNITRO solver, and the interface between MATLAB and AMPL was implemented using the AMPL API. Tests were conducted with the IEEE 14, 30, 57 and 118-bus systems and the results show that the proposed method is able to find high quality solutions to the problem. / Mestre

Neste trabalho realizamos um estudo do Despacho de Potência Ativa AC, o qual é uma estratégia de alocação da geração de potência entre as usinas de um sistema. Para isto, obtivemos dados teóricos, a partir de levantamento bibliográfico, que explicitaram os conceitos de Despacho Ativo. Fundamentamos, metodologicamente, nossa pesquisa no Método da Função Lagrangeana Aumentada. O sistema de equações resultantes das condições de otimalidade foram resolvidos pelo Método de Newton Modificado. Apresentamos os resultados de estudos de casos acadêmicos para a validação e verificação da eficiência da abordagem proposta. Os resultados indicaram uma coerência com as perspectivas reais de contribuição na resolução do Despacho Ótimo de Potência Ativa AC. / In this work we accomplished a study of the AC Active Power Dispatch, which is a strategy of distribution of the power generation among the plants of a system. For this, we obtained theoretical data, starting from bibliographical investigation, that elucidated the concepts of Active Dispatch. We based our research in the Method of the Augmented Lagrangian Function. The equation system originated of the optimal conditions was solved for Modified Newton\'s Method. We presented the results of studies of academic cases for the validation and verification of the efficiency of the proposal approach. The results indicated a coherence with the real perspectives of contribution in the resolution of the AC Active Optimal Power Dispatch.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-02-05T17:32:25Z No. of bitstreams: 1 diegonascimentoarcanjo.pdf: 1706072 bytes, checksum: 2329ddd810b5aca8da733c7793937d65 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-02-26T11:52:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 diegonascimentoarcanjo.pdf: 1706072 bytes, checksum: 2329ddd810b5aca8da733c7793937d65 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-26T11:52:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 diegonascimentoarcanjo.pdf: 1706072 bytes, checksum: 2329ddd810b5aca8da733c7793937d65 (MD5) Previous issue date: 2014-07-24 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho é proposto uma metodologia multi-estágio utilizando algoritmos bio-inspirados para a resolução do processo de Restabelecimento de Sistemas Elétricos de Distribuição. O primeiro estágio consiste na solução de uma função multi-objetivo visando a determinação da configuração final das chaves do sistema após isolados os ramos defeituosos (configuração de pós-contingência). Neste estágio, a modelagem da função multi-objetivo busca uma configuração adequada de chaves para minimizar a carga não suprida, as perdas do sistema, o número de chaveamentos, penalizando as violações aos limites operativos do sistema e considerando a presença de consumidores prioritários. Adicionalmente, a restrição de radialidade é assegurada em cada configuração utilizando, caso necessário, uma técnica de abertura de laço. A partir da configuração final obtida no primeiro estágio, são identificadas as chaves que foram manobradas. O segundo estágio da metodologia busca a determinação da sequência de chaveamento levando em conta a minimização da energia não suprida. Essa formulação permite que o tempo de manobra das chaves possa ser considerado. Sendo necessário, é realizado, ainda neste estágio, cortes mínimos discretos de carga para cada manobra executada. Em ambos os estágios foram utilizadas algoritmos bio-inspirados como métodos de solução dos respectivos problemas de otimização não-lineares inteiros mistos. As técnicas utilizadas são: Algoritmos Genéticos, Método da Eco Localização de Morcegos (Bat Algorithm) e Método da Reprodução dos Pássaros Cuco (Cuckoo Search). Os desenvolvimentos do algoritmo proposto foi implementado no ambiente MatLab®. Os resultados obtidos foram comparados com outras metodologias conhecidas da literatura comprovando a eficiência e robustez da técnica proposta. / This dissertation proposes a methodology for solving multi-stage process of Restoration on Power Distribution Systems using Nature-Inspired Algorithms. The first stage consists in solving a fitness multi-objective function in order to determine the final configuration of the switches after the faulted branches were isolated (post-contingency configuration). In this stage the multi-objective function seeks through the suitable configuration to minimize the undelivered power, the power losses, the number of switching, penalizing for violation in the system operational limits and taking in consideration the presence of priority load in the system. Additionally the radiality constraint is improved using an open loop technique. After the final configuration is obtained, for the first stage, the switches which were maneuvered are identified. The second stage of the methodology is to determine the sequence of switching taking into account the minimization of energy not supplied. This formulation allows to consider the switching operation time. If necessary, the minimum discrete load shedding procedure is made for each maneuvered switch. In both stages Nature-Inspired Algorithms to solve mixed integer nonlinear programming problems were used. The techniques used are: Genetic Algorithms, Bat Algorithm and Cuckoo Search. The developments of the proposed algorithm were implemented in MatLab ® environment. The results obtained were compared with other well-known methodologies showing the efficiency and robustness of the proposed technique.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:08:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_MESTRADO_Rodrigo M de Carvalho_2012.pdf: 3438844 bytes, checksum: 3b54078140704053b5706662ad841ff3 (MD5) Previous issue date: 2012-04-20 / As a distribution network grows, the need for voltage control and regulator devices increases, as well as the need for supplying the demands, which assists in monitoring and correction of their magnitudes. Thus, the use of voltage regulators and, more recently, distributed generation applications contribute to the improvement of the process of electric power distribution in order not only to supply the demands, but the quality of the energy supplied. This dissertation presents three three-phase step-voltage regulator models, each of Type B, and two distributed generation models, all of them implemented in a power flow application prepared according to the Backward/Forward Sweep algorithm. The three-phase voltage regulator models differ in their connection, that is, grounded-wye, closed-delta and open-delta, while models of distributed generation are identified by technology and size, being classified into PQ and PV nodes. Results are obtained from three distribution networks for different cases of use of voltage regulators and distributed generation. IEEE 13 and 34 bus systems were used for testing the evaluation algorithm and a 103 bus network, derived form one of the CELG distribution systems, were used as a real case example for the application of the implemented models of voltage regulators and distributed generation. The results were discussed and reviewed so that it is possible to identify the most efficient templates for each case or for the majority of the cases. / À medida que cresce uma rede de distribuição, aumenta a necessidade de dispositivos para a regulação e controle de tensão, assim como para suprimento das demandas, o que auxilia na monitoração e correção de suas magnitudes. Assim, a utilização de regulador de tensão e, mais recentemente, a aplicação de geração distribuída contribuem para o aperfeiçoamento do processo de distribuição da energia elétrica tendo em vista não só o atendimento da demanda, mas a qualidade da eletricidade fornecida. Esta dissertação apresenta três modelos de regulador de tensão de passo trifásico, todos do Tipo B, e dois modelos de geração distribuída, todos implementados em um aplicativo de fluxo de potência, o qual foi elaborado segundo o algoritmo Backward/Forward Sweep. Os modelos de regulador de tensão trifásicos se diferem em suas conexões, isto é, estrela aterrada, delta fechado e delta aberto, enquanto que os modelos de geração distribuída são identificados por sua tecnologia e tamanho, podendo se classificar em nós PQ e PV. São obtidos resultados a partir de três redes de distribuição para diferentes situações de utilização do regulador de tensão e da geração distribuída. Foram utilizadas os sistemas de 13 e 34 barras do IEEE para realização de testes avaliativos do algoritmo proposto e uma rede de 103 barras, derivada do sistema CELG de distribuição, como exemplo de caso real para aplicação dos modelos implementados de regulador de tensão e geração distribuída. Os resultados são comentados e analisados de forma que seja possível a identificação dos modelos mais eficientes para cada caso ou ainda para a maioria dos casos.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-04-06T19:22:41Z No. of bitstreams: 1 felipedealcantaravieira.pdf: 1984655 bytes, checksum: e8afc46ad440a574f9f1764bed5e412a (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-04-24T03:52:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 felipedealcantaravieira.pdf: 1984655 bytes, checksum: e8afc46ad440a574f9f1764bed5e412a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-24T03:52:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 felipedealcantaravieira.pdf: 1984655 bytes, checksum: e8afc46ad440a574f9f1764bed5e412a (MD5) Previous issue date: 2013-08-28 / Este trabalho propõe uma metodologia com foco na resolução de problemas de otimização de sistemas elétricos de potência, que por ser extremamente genérica e abrangente, permite a inserção de qualquer tipo de equipamento na modelagem do sistema sob estudo, bem como a análise de desequilíbrios, da geração distribuída e de cabos neutros e aterramentos, em sistemas com N condutores. A metodologia desenvolvida utiliza como base o Método dos Pontos Interiores Primal-Dual aplicado ao Método de Injeção de Correntes para a análise do sistema elétrico considerando equações de injeções de correntes em cada nó, escritas por meio de variáveis complexas em sua forma retangular. A amplitude de utilização do método proposto o faz interessante inclusive para estudos de smart grids, uma vez que possibilita um grau de detalhamento bastante elevado nas representações e análises dos sistemas de distribuição. / This work proposes a methodology focusing on the solution of electrical power systems problems, which for being extremely generical and embracing, allows the inclusion of any type of equipment, in the modeling of the system under study, as well as the analysis of imbalances, distributed generation and of neutral cables and groundings on N conductors systems. The methodology developed is based on the Primal-Dual Interior Point Method applied in the Current Injection Method for the analysis of the electrical system considering the current injections equations at each node, written using complex variables in rectangular formulation. The proposed method has a range of use that make it interesting even for smart grids studies, since it allows a higher degree of details in the representation and analysis of distribution systems.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-04-11T14:02:57Z No. of bitstreams: 1 joseantoniochiabaibento.pdf: 931983 bytes, checksum: e18793314d0e558922ed90cb19474dbb (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-04-24T03:37:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 joseantoniochiabaibento.pdf: 931983 bytes, checksum: e18793314d0e558922ed90cb19474dbb (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-24T03:37:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 joseantoniochiabaibento.pdf: 931983 bytes, checksum: e18793314d0e558922ed90cb19474dbb (MD5) Previous issue date: 2013-02-27 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A penetração de parques eólicos nos sistemas elétricos de potência tem apresentado um grande crescimento no Brasil e no mundo devido à disponibilidade da matéria prima, os ventos, e à necessidade de reformulação das matrizes energéticas a fim de reduzir os impactos ambientais decorrentes da geração de energia elétrica. Porém, as usinas eólicas apresentam variações nos despachos de potência devido à variabilidade de velocidade dos ventos. Estas variações causam impactos no sistema, podendo afetar a confiabilidade e a estabilidade de tensão. Além disto, a operação de determinados tipos de aerogeradores requer suporte adicional de potência reativa. Uma opção para aumentar as margens operativas e acomodar as intermitências de regime dos ventos em sistemas elétricos de potência consiste na utilização de compensadores estáticos de reativos (CER) junto às usinas eólicas. Estes equipamentos FACTS (Flexible AC Transmission Systems) provêm suporte de potência reativa variável e de rápido controle, de acordo com os requisitos operacionais dos aerogeradores. Neste sentido, o presente trabalho apresenta uma metodologia para ajuste ótimo dos parâmetros do CER visando dar suporte de potência reativa para a operação de usinas eólicas em sistemas elétricos de potência. Para representar as intermitências no despacho de potência dos aerogeradores, a metodologia proposta considera diferentes cenários de vento. O problema é modelado através de fluxo de potência ótimo (FPO), associado à técnica de decomposição matemática de Benders. Os parâmetros de ajuste do CER são a tensão de referência e o coeficiente de inclinação da curva característica deste equipamento em regime permanente. Destaca-se que o ajuste ótimo deste coeficiente é inédito na literatura especializada. Testes com sistemas do IEEE são realizados para validar a metodologia proposta. / The penetration of wind farms in power systems has shown tremendous growth in Brazil and in the world due to the availability of the raw material, the wind, and the need to redefine the energy mix to reduce the environmental impacts from the electrical energy generation. However, the wind farms have variable outputs due to the variation of wind speeds. These outputs impact the power system and can affect the reliability and the voltage stability. Besides, the operation of some aerogenerators requires additional support of reactive power. An option for handling this feature and increasing the operative margins of power systems is the use of static VAr compensators (SVC) together with the wind farms. These FACTS devices (Flexible AC Transmission Systems) provide a variable reactive power support, with a fast control according to the operational requirements of the aerogenerators. In this sense, this work presents a methodology for the optimal adjustment of the SVC parameters to give reactive power support for wind farms operating in power systems. The proposed methodology considers different wind scenarios to represent the variations of the wind farms outputs. The problem is modeled through an optimal power flow (OPF) and the Benders decomposition technique. The SVC parameters for adjustment are its reference voltage and the coefficient of its characteristic curve in stable state. It can be highlighted that the adjustment of this coefficient is innovative for the literature. Tests with systems of the IEEE are performed to validate the proposed methodology.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-06-09T11:56:03Z No. of bitstreams: 1 wesleyperes.pdf: 1629298 bytes, checksum: 979f44672c05a9876154ebaff4efaf74 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-13T13:30:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 wesleyperes.pdf: 1629298 bytes, checksum: 979f44672c05a9876154ebaff4efaf74 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T13:30:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 wesleyperes.pdf: 1629298 bytes, checksum: 979f44672c05a9876154ebaff4efaf74 (MD5) Previous issue date: 2012-03-05 / Este trabalho apresenta uma metodologia baseada em Fluxo de Potência Ótimo (FPO) e Análise de Sensibilidade para a definição da configuração mínima de rede necessária para garantir, com segurança, o processo de recomposição fluente de corredores radiais de transmissão. Nos instantes iniciais de recomposição, devido à baixa capacidade de geração que o sistema se encontra, uma estratégia importante consiste em elevar a Capacidade de Curto Circuito das barras. Neste sentido, a metodologia proposta baseia-se na incorporação, na função objetivo do FPO, da maximização da potência de curto circuito das barras. Para tanto, uma Análise de Sensibilidade é realizada a cada iteração do processo iterativo para determinar os fatores de ponderação de alocação associados à impedância equivalente permitindo a inclusão no FPO da maximização da potência de curto circuito das barras. Na metodologia proposta os reatores que mais reduzirem a impedância receberão menores fatores de ponderação de alocação. Adicionalmente, o FPO contempla a modelagem das máquinas síncronas, curva de capabilidade e o estudo de cada cenário de recomposição em regime permanente, pré e pós rejeição de carga. O programa desenvolvido em MATLAB é utilizado para a simulação de corredores de recomposição fluente do sistema elétrico brasileiro. Os resultados obtidos apontam para uma ferramenta eficaz ao estudo de recomposição fluente. / This work presents a methodology based on Optimal Power Flow (OPF) and Sensitivity Analysis to define a minimum network configuration for a power system fluent restoration taking security issues into account. At this early restoration stage, the system has low Short-Circuit Capacity due to the low generation capacity. An important strategy is to increase the Short Circuit Capacity at this operation stage through search network configurations with low bus equivalent impedance. In this work, the Short-Circuit Capacity is incorporated in the objective function of the OPF formulation by using sensitivity analysis which yields lowest allocation factors for more suitable reactors to reduce the equivalents impedances. The proposed OPF takes into account the synchronous machine model, the capability curves and the set of overvoltage critical restoration scenarios following load rejection. The restoration scenarios are represented at steady state prior and after load rejection. The computational tool is developed in the MATLAB platform and it is used to conduct case studies for fluent restoration branches of Brazilian Electric System. The results show that the proposed methodology is effective.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-06-29T11:44:44Z No. of bitstreams: 1 thiagosenradossantos.pdf: 1984679 bytes, checksum: 2ff29c748a0b456a4fc8b5df3e4ed994 (MD5) / Approved for entry into archive by Diamantino Mayra (mayra.diamantino@ufjf.edu.br) on 2016-07-05T14:38:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 thiagosenradossantos.pdf: 1984679 bytes, checksum: 2ff29c748a0b456a4fc8b5df3e4ed994 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-05T14:38:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 thiagosenradossantos.pdf: 1984679 bytes, checksum: 2ff29c748a0b456a4fc8b5df3e4ed994 (MD5) Previous issue date: 2012-08-27 / Este trabalho propõe o desenvolvimento de um fluxo de potência continuado para análise de sistemas desequilibrados, denominado Fluxo de Potência Continuado a Quatro Condutores (FPCQ). A ferramenta proposta possibilita a representação explícita de cabos neutros e aterramentos, a representação de desequilíbrios tanto em cargas como em outros componentes das redes, de tal forma que a operação desbalanceada pode ser simulada. A metodologia proposta é aplicada em sistemas elétricos de distribuição e análises são realizadas. A metodologia proposta utiliza como base a estrutura do Método de Injeção de Correntes a Quatro Condutores, aproveitando algumas de suas características. Para o processo de continuação foi definida e implementada uma única etapa de execução, utilizando-se equações adicionais para considerar o incremento do carregamento ou a tensão como parâmetros de continuação. As equações de alguns equipamentos foram redefinidas a fim de ser possível a consideração do incremento do carregamento do sistema como variável. A ferramenta desenvolvida permite analisar diversas configurações de sistemas, sejam equilibrados ou desequilibrados, representação de ramais monofásicos e/ou bifásicos e diversas combinações de cargas, bem como a consideração explícita de cabos neutros e aterramentos. O FPCQ permite verificar questões de estabilidade estática de tensão em sistemas trifásicos a partir dos resultados de curvas de perfil de tensão em função carregamento e da determinação do ponto de colapso ou da margem de carregamento do sistema. Permite verificar os efeitos dos desequilíbrios dos sistemas e os impactos de sua representação detalhada nos resultados do fluxo de potência continuado. Como exemplo, a influência do aumento de carga nas tensões de neutro pode ser analisada. Os resultados obtidos pela metodologia proposta com representação trifásica e com representação apenas de sequência positiva foram comparados, com o objetivo de mostrar a importância de representar os sistemas com modelos mais precisos. Espera-se que a ferramenta desenvolvida permita realizar análises mais completas, especialmente em sistemas de distribuição, aumentando a qualidade dos resultados. / This work proposes the development of a continuation power flow technique (FPCQ) for unbalanced distribution systems. The proposed tool allows the explicit representation of the neutral cables and grounding, the representation of imbalances for both the loads and the network components in such a way that unbalanced operation can be simulated. The application of the present methodology in electrical distribution systems is carried out and analyzed. The proposed methodology is based on the structure of the Four Conductors Current Injection Method, taking advantage of some of its features. For the continuation power flow process, a single stage off implementation was defined and implemented, using additional equations to consider either the load increase or the voltage as a continuation parameter. Some equipment models were redefined to consider the load increase as a state variable. The proposed tool is able to analyze systems having single-phase, double-phase or three-phase lines, to represent the existing connections of balanced or unbalanced loads as well as its neutral and ground connections. The FPCQ allows checking static voltage stability considering the three-phase models adopted from the curves of voltages as a function of the load. The impacts of the detailed representation in the continuation power flow technique can now be analyzed. As an example, the influence of the load increase on the neutral voltages was possible to be analyzed. The results using the proposed methodology were compared to the ones obtained using the positive sequence approach in order to show the importance of representing the power systems using more accurate models. It is expected that the proposed tool will be useful one to perform simulations in distribution systems improving the quality of the results.

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2016-08-12T12:40:39Z No. of bitstreams: 1 biancamariacostaaraujo.pdf: 4585632 bytes, checksum: 78f37e18164b9b5f82a0867bf14ee884 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-08-15T13:32:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 biancamariacostaaraujo.pdf: 4585632 bytes, checksum: 78f37e18164b9b5f82a0867bf14ee884 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-15T13:32:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 biancamariacostaaraujo.pdf: 4585632 bytes, checksum: 78f37e18164b9b5f82a0867bf14ee884 (MD5) Previous issue date: 2016-02-03 / Estudos de fluxo de potência são tipicamente utilizados para determinar as condições de operação em estado permanente de um sistema de energia elétrica, avaliadas para um determinado conjunto de valores de geração e carga. Quando os dados de entrada são incertos, vários cenários precisam ser analisados para cobrir a faixa de incerteza. Sob tais condições, torna-se necessária a utilização de algoritmos que incorporem o efeito da incerteza dos dados de geração e carga na análise do fluxo de potência. Como uma alternativa para este problema, um novo metódo de solução é proposto com base na utilização da aritmética afim, que é um modelo melhorado para análise numérica de auto-validação. Nesta aritmética, as quantidades de interesse são representadas como combinações afim de certas variáveis primitivas, que representam as fontes de incerteza nos dados ou aproximações feitas durante o cálculo. Esta técnica é incorporada ao fluxo de potência expresso em termos das equações de injeção de corrente, com as tensões escritas na forma retangular. Posteriomente, os resultados obtidos aplicando-se a aritmética intervalar e a Simulação de Monte Carlo na resolução do problema de incertezas no fluxo de potência em redes de energia elétrica são comparados. / Power flow analysis typically uses a given set of generation and loading profiles to determine steady state operating conditions of electric power systems. When the input data are imprecise, several scenarios need to be analysed to cover the range of uncertainties. Under these conditions, it is necessary to utilise algorithms to incorporate the effect of the uncertainties within the power flow analysis. As an alternative solution to this issue, a new method has been proposed, based on the use of affine arithmetic. This alternative technique has been developed to improve the self-validated numerical analysis. Within affine arithmetic, the quantities of interest are represented by affine combinations of certain primitive variables. The affine combinations can signify both the source of the uncertainties in the data and the approximations during calculations. This technique is incorporated at the power flow which is expressed in terms of current injection equations, with the voltages represented in the rectangular form. The proposed results are later compared with the Monte Carlo Simulation and interval arithmetic, both of which solve the same issue: uncertainties in the power flow analysis of electric power grids.