Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-09-08T04:09:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334072.pdf: 1872686 bytes, checksum: 8b4f4bce06f3d47f8677a01f5244d7ad (MD5) Previous issue date: 2015 / Gerar energia elétrica a partir de módulos solares fotovoltaicos é uma realidade cada vez mais presente no cenário energético brasileiro. Torna-se necessário, portanto, o desenvolvimento de ferramentas capazes de avaliar os benefícios e malefícios que esta geração trará consigo, sobretudo aos sistemas de distribuição. Geralmente, a relação entre radiação solar e energia elétrica produzida por um módulo fotovoltaico (FV) é dada pelos fabricantes em apenas poucas condições específicas. Este trabalho propõe que a célula FV seja modelada como um circuito elétrico equivalente a cinco parâmetros  modelo dos cinco parâmetros  sendo que esses podem ser determinados para quaisquer condições solar-meteorológicas, fornecendo a tensão e corrente elétrica produzidas pelo módulo. A partir disto, uma central fotovoltaica pode ser formada com a associação série/paralelo de diversos módulos e inversores e conectada à rede elétrica. Para avaliar o efeito dessa conexão, propõe-se que seja resolvido um problema de Fluxo de Potência Ótimo via método de Pontos Interiores versão Preditor-Corretor, o qual visa minimizar as perdas elétricas em um alimentador ao longo do dia. As simulações foram realizadas com os dados dos alimentadores TDE-06, TDE-07 e TDE-09 da Subestação Trindade (Florianópolis  SC) de propriedade da Celesc Distribuição S.A, sendo que o alimentador TDE-06 foi utilizado para o estudo de caso.<br> / Abstract : The use of electrical energy from solar photovoltaic (PV) panels is a reality in Brazil. Due to this fact, it is necessary to develop tools capable of evaluating the effect of these generators on power system, particularly on the distribution systems. Usually, the relationship between solar radiation and the electrical energy production of PV panel is given only for a few specific conditions by the manufactures. This work proposes that a PV cell be modeled by an equivalent circuit known as the  Five-Parameter Model . This work shows how these parameters can be obtained for any solar-meteorological condition, thus providing the electrical voltage and current produced by the panel in any of these conditions. Therewith, a PV Power Plant can be formed through series/parallel association of many panels associated to DC-AC inverters. To evaluate the impact of a PV Power Plant, this is represented in an Optimal Power Flow problem is presented and computationally solved by a Predictor-Corrector Interior Point Method. This problem seeks the daily minimization of electrical losses of a distribution feeder to which the PV Power Plant is connected. The simulations were conducted using data from the following feeders of the CELESC distribution system, in Florianópolis: TDE-06, TDE-07 and TDE-09 of Trindade Substation. A case study was conducted using the TDE-06 feeder and the results are thoroughly analyzed.

Orientador: Prof. Dr. Edmarcio Antônio Belati / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2014. / Esse trabalho apresenta uma análise da introdução de controladores FACTS no sistema elétrico através do fluxo de potência ótimo. O fluxo de potência ótimo foi modelado utilizando as ferramentas AMPL e o solver Knitro. Nos estudos feitos buscouse determinar a quantidade de reativos e também o ponto ótimo de instalação desses dispositivos. Para realizar a análise, os estudos foram feitos em três cenários de carga diferentes e com três funções objetivos diferentes. Com análises feitas nos sistemas IEEE 14 e 118 barras, foi possível notar uma melhora no sistema quando temos os controladores FACTS conectados. Observou-se que o ponto ideal de instalação de fonte de reativos depende da função objetivo e da carga do sistema. Com isso, demonstra-se que a introdução desse tipo de dispositivo pode aumentar a capacidade do sistema elétrico, suprindo o aumento da demanda de potência reativa. / This study presents an analysis of the introduction of different FACTS controllers in the electrical system by optimal power flow. For the analysis we used an optimal power flow in the system using the tools AMPL and solver Knitro. In studies of the electrical system were made seeking not only determine the amount of reactive, but also determine the optimum installation location of these devices. To perform the analysis studies were performed in three different load scenarios and with three different objectives functions. With analyzes the IEEE systems 14 and 118 bars, it was possible to notice an improvement in the system when we have the FACTS controllers connected. It was observed that the ideal location of reactive depends of the objective function and system load. Thus it is shown that the introduction of this type of device can be made to meet the increased demand of reactive power.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T03:40:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 196290.pdf: 617272 bytes, checksum: 509a25f6d78e3f2d135cd544a16e6e89 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T13:28:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 204352.pdf: 4073020 bytes, checksum: 006f70029349c00fc39650c07084331a (MD5) / O objeto de estudo desta dissertação corresponde à aplicação de programas de gerenciamento pelo lado da demanda, e mais especificamente da modalidade conhecida como gerenciamento de carga indireto, ao contexto de operação das concessionárias de distribuição brasileiras. Propõe-se um programa de reduções incentivadas de demanda de consumidores industriais, a ser acionada pela concessionária na ocorrência de situações críticas de operação. Para tanto, desenvolvem-se no decorrer deste trabalho três versões distintas de aplicativos de fluxos de potência ótimos (FPO) dinâmicos, modificadas para permitir a representação dos consumidores participantes do programa de gerenciamento de carga. Os consumidores são representados em três categorias, de acordo com a elasticidade de seus processos industriais. Os aplicativos de FPO modificados constituem em importantes ferramentas de apoio à implementação de programas deste tipo fornecendo, entre outras informações, a localização e a potência a ser reduzida pelos consumidores. A função-objetivo a ser minimizada corresponde aos custos incidentes sobre a concessionária, incluindo aqueles devidos à implementação do programa de gerenciamento de carga. O método primal-dual dos pontos interiores foi empregado na solução dos problemas de otimização. São apresentados resultados numéricos obtidos através de simulações com um sistema real de uma concessionária de distribuição para vários cenários que reproduzem condições severas de operação. A partir de análise dos resultados obtidos, pode-se constatar as vantagens operacionais e econômicas da aplicação das técnicas de gerenciamento de carga por parte da concessionária de distribuição de energia elétrica.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T15:22:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 201813.pdf: 1875516 bytes, checksum: 009c283f7429ef8ed7abd8bcde29c087 (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T04:15:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Esta tese trata do gerenciamento pelo lado da demanda (GLD). Considera-se a modificação do padrão de uso da energia através do gerenciamento da carga empregando sinais de preço aos quais o consumidor pode adaptar sua demanda. Formula-se um modelo que permite determinar estes sinais em um contexto de maximização do benefício social. Cargas que respondem a preço são modeladas através de funções-benefício, empregando os conceitos de elasticidade-preço e de elasticidade-preço cruzada no tempo. Este último permite representar efeitos intertemporais do comportamento do consumidor. O modelo é operacionalizado através de um fluxo de potência ótimo dinâmico (FPOD) formulado de uma forma geral, que permite incluir os fatores de intertemporalidade tanto nas restrições do problema quanto na função-objetivo. Este FPOD é implementado através do Método Primal-dual de Pontos Interiores e aplicado a sistemas termelétricos e hidrotérmicos. Propõe-se ainda uma técnica de solução do sistema linear que explora a estrutura de esparsidade através de técnicas de blocagem. Para os sistema termelétricos, a matriz do sistema linear, quando organizada em blocos, possui estrutura igual à estrutura da matriz de admitância da rede elétrica. Já nos sistemas hidrotérmicos, esta matriz reflete a estrutura da rede elétrica juntamente com a estrutura do sistema de reservatórios em cascata. Os conceitos desenvolvidos e os algoritmos implementados são testados tendo por base subsistemas realísticos correspondentes às regiões Sul e Sudeste do sistema interconectado brasileiro.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T13:13:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 202546.pdf: 1004422 bytes, checksum: cb4166d99f920804cdd2277285427d21 (MD5) / A restruturação das empresas de energia elétrica que vem ocorrendo em diversos países, tem modificado as estratégias de gerenciamento e operação dos sistemas de potência. Uma das principais mudanças observadas é a transformação de um ambiente verticalizado e regulado num ambiente de contratos entre os diversos agentes integrantes. A implantação do novo modelo exige tanto a decomposição como a alocação dos custos relacionados ao suprimento de energia elétrica. Técnicas alocação de custos e estabelecimento de preços baseadas em custos marginais podem gerar excedentes de remuneração e apresentam volatilidade, pois refletem condições instantâneas. Por outro lado, a divisão do custo via critérios do tipo pro rata recupera exatamente o custo do serviço porém resulta em penalizações indiscriminadas. Neste trabalho, propõe-se o uso da metodologia de Aumann-Shapley para a alocação de custos, pois a mesma satisfaz as propriedades fundamentais requeridas para uma alocação justa. Mostra-se que esta metodologia pode ser aplicada de forma generalizada na alocação de custo de potências ativa e reativa, das perdas de potência ativa na rede de transmissão e do congestionamento. Sua aplicação permite recuperar o valor do serviço com precisão, fornecendo os fatores efetivos de participação de cada agente no custo total, independentemente das perdas e do congestionamento na rede.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-08-18Bitstream added on 2014-06-13T19:28:07Z : No. of bitstreams: 1 masiero_mcs_me_bauru.pdf: 852131 bytes, checksum: f6e923a2b5d5ef7b653f18a36f2f11bf (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Este trabalho propõe uma abordagem que utiliza uma associação dos métodos de barreira modificada e da Lagrangiana aumentada para a resolução do problema de fluxo de potência ótimo. Para isso, foi realizado um levantamento bibliográfico que explicitou os métodos de Newton-Lagrangiano, de barreira modificada e da função lagrangiada aumentada. Na abordagem proposta, as restrições canalizadas são desmembradas em duas desigualdades. Estas são transformadas em igualdades a partir do acréscimo de variáveis de folga ou de excesso positivas, as quais são tratadas pela função barreira modificada. As restrições de igualdade originais do problema são tratadas pelo método da função Lagrangiana aumentada e as igualdades restantes através da função Lagrangiana. As condições necessárias de primeira ordem são aplicadas resultando num sistema não linear o qual é resolvido pelo método de Newton. A eficiência do método foi verificada utilizando um exemplo matemático e em problemas de fluxo de potência ótimo / This work proposes an approach that uses an association of the modified barrier method and augmented Lagrangian method for the solution of the optimal power flow problem. On this purpose, a bibliographical review was accomplished the methods Newton-Lagrangian, modified barrier and augmented Lagrangian function. In this approach, the bounded constraints are transformed in equalities by additing the non-negative slack variables. Those slack variables are handled by the modified barrier function. The original equality constrains of the problem are handled by the method of augmented Lagrangian function and the remaining equalities are handled by the Lagrangian function. The first order necessary conditions are applied resulting a nonlinear system which is solved by Newton's method. The effectiveness of the proposed approach has been examined by solving a mathematical example and optimal power flow problems

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-04-26Bitstream added on 2014-06-13T19:48:59Z : No. of bitstreams: 1 pantuzi_av_me_ilha.pdf: 1781418 bytes, checksum: 8c96b8f3bf6cc971c43ea4aa045c10fb (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho investigou-se o desempenho de um algoritmo de cálculo de fluxo de potência trifásico baseado em um método de varredura chamado backward forward sweep. O estudo desenvolveu-se para sistemas de distribuição de energia elétrica radiais e/ou radiais fracamente malhados, sendo que o foco principal foi a avaliação do processo de convergência e exatidão do método de fluxo de potência. Para tal finalidade investigou-se variadas situações de redes, tais como: barras conectadas com linhas longas e linhas curtas, presença de reguladores de tensão, presença de geração distribuída, presença de linhas com representação shunt, sistemas com carregamento leve, carregamento médio e carregamento pesado, desequilíbrio de cargas entre as fases (a, b e c), influência de modelos de cargas (potência constante, admitância constante e corrente constante) etc. O método backward-forward sweep é bem conhecido e discutido na literatura, porém uma análise de desempenho com todos os detalhes de modelos existentes nas redes de distribuição não é encontrada. Encontram-se análises com modelos isolados, ou seja, considerando somente redes fracamente malhadas, ou com barras com tensão controlada, ou com modelos de transformadores etc. Muitos destes estudos apresentaram resultados apenas para redes de pequeno porte, pois na maioria dos casos o objetivo principal era validar os modelos. Neste trabalho buscou-se desenvolver um estudo completo de desempenho e confiabilidade de uma implementação do método backward-forward sweep. Assim foram utilizadas redes de distribuição reais e fictícias encontradas na literatura, com as mais variadas topologias, incluindo ramais monofásicos (MRT), diferentes níveis de carregamento, cargas desequilibradas e diversos modelos de componentes de rede. / At this work an algorithm of calculation on three-phase power flow was investigated based on a sweeping method called backward forward sweep. The study was developed for radial electric power distribution networks and/or weakly interconnected radial ones, and the main focus was the evaluation of the convergence process and accuracy of the method of power flow. For such a purpose it was investigated varied situations of networks, such as: connected bars with long lines and short lines, voltage regulators presence, distributed generation presence, lines with representation shunt, systems with light, medium and heavy loading, unbalanced of loads among the phases (a, b and c) and influence of loads models (constant power, constant current and constant admittance). The method backward-forward sweep is very known and discussed in the literature, however an analysis with all the details of existent models in the distribution networks is not found. They are analyses with isolated models, in other words, considering only networks weakly interconnected, or with bars with controlled voltage, or with models of transformers. Many of these studies presented resulted just for networks of small load, because in most of the cases the main objective was to validate the models. In this work it was looked for to develop a complete study and reliability of an implementation of the method backward-forward sweep. Like this real and fictitious distribution networks were used found in the literature, with the most varied topologies, including monophase extensions (MRT), different loading levels, unbalanced loads and several models of networks components.

Submitted by ELAYNNE XAVIER SOUZA ARAÚJO null (elaynnearaujo@hotmail.com) on 2018-03-13T18:51:38Z No. of bitstreams: 1 Tese_Final.pdf: 5331631 bytes, checksum: 60e1011da397d7e88cc9d80319169d76 (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-03-14T12:06:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 araujo_exs_dr_ilha.pdf: 5331631 bytes, checksum: 60e1011da397d7e88cc9d80319169d76 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-14T12:06:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 araujo_exs_dr_ilha.pdf: 5331631 bytes, checksum: 60e1011da397d7e88cc9d80319169d76 (MD5) Previous issue date: 2018-02-23 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Neste trabalho é proposto o desenvolvimento de uma ferramenta computacional para o planeja-mento e despacho ótimo de fontes de potência ativa, considerando as incertezas das cargas (le-ve, nominal e pesada) e fontes de energia renováveis não despacháveis através de uma aborda-gem probabilística. O modelo matemático é um problema de programação não linear inteiro misto, multiobjetivo, não convexo e probabilístico na sua forma original sem a necessidade de realizar qualquer tipo de simplificação ou linearização tanto das funções objetivo como das res-trições. Um algoritmo baseado na meta-heurística Non-dominated Sorting Genetic Algorithm (NSGA-II) é proposto para resolver o problema de maneira eficaz. Os resultados obtidos com as simulações realizadas usando a implementação computacional nos sistemas de testes IEEE30 barras e IEEE118 barras mostram a eficiência e robustez da metodologia proposta. / This work proposes the development of a computational tool for the planning and optimal dispatch of active power sources, considering the uncertainties of the loads (light, nominal and heavy) and non-dispatchable renewable energy sources through a probabilistic approach. The mathematical model is a multi-objective mixed-integer nonlinear programing problem, that is nonconvex and probabilistic in its original form, without the need to perform any kind of simplification or linearization of both objective functions and constraints. An algorithm based on the Non-dominated Sorting Genetic Algorithm (NSGA-II) meta-heuristic is pro-posed to solve the problem effectively. The results obtained with the simulations performed using the computational implementation in the IEEE30 bus and IEEE118 bus test systems show the efficiency and robustness of the proposed methodology. / 167761/2014-5