Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T16:52:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O objetivo desta dissertação é a aplicação de programas de gerenciamento pelo lado da demanda baseados em incentivos, denominados de Programas de Participação dos Consumidores (PPCs), em sistemas elétricos de potência. Estes programas propõem reduções incentivadas de demanda de consumidores em situações operacionais adversas. O aplicativo implementado é baseado em Fluxo de Potência Ótimo Dinâmico pelo método Primal-Dual de Pontos Interiores e a função-objetivo busca minimizar simultaneamente os custos de geração e os custos de não-faturamento decorrentes das reduções de consumo. O aplicativo computacional representa a rede elétrica através de um modelo não-linear, permitindo a avaliação da influência do PPC e de transformadores de comutação sob carga no perfil de tensão, que é hoje um dos problemas freqüentes na operação do sistema elétrico enfrentado pelas concessionárias. O resultado deste aplicativo informa quais consumidores no sistema devem reduzir suas cargas, bem como a potência a ser reduzida. Os resultados apresentados nesta dissertação mostram situações de problemas de perfil de tensão no sistema elétrico em que o PPC e/ou os transformadores de taps varáveis são acionados. A análise dos resultados obtidos mostra as vantagens operacionais e econômicas que uma concessionária pode obter com o uso do PPC, considerando a ação simultânea de outros dispositivos de controle.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T19:02:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 232386.pdf: 1000771 bytes, checksum: 69ccdeccd3759e0153b9858d16da4501 (MD5) / Esta dissertação aborda o problema de suporte de potência reativa a sistemas de distribuição em ambiente de mercado competitivo a partir do ponto de vista de uma concessionária de distribuição. O problema é tratado como provimento de serviços ancilares envolvendo provedores externos (geração externa à concessionária e empresas transmissoras) ou locais (geração distribuída, etc.). Neste cenário, a empresa deve estar instrumentalizada para analisar as opções mais econômicas para atender suas necessidades de suporte de potência reativa. O problema é formulado como uma aplicação de Fluxo de Potência Ótimo em que a rede elétrica e as características de custo das unidades geradoras são representadas. A metodologia proposta proporciona à concessionária uma ferramenta de apoio à tomada de decisão entre a contratação de suporte de potência reativa junto a geradores conectados à sua rede, ou seu provimento através dos pontos de fronteira com a rede básica de transmissão. Exemplos de aplicação são apresentados para os sistemas-teste de 14 e 57 barras IEEE, bem como a um sistema realístico extraído dos bancos de dados do ONS com o intuito de mostrar a aplicabilidade em um cenário real e discutir seus resultados. This thesis addresses the problem of providing reactive support to a distribution system under market conditions from the distribution utility´s point-of-view. The problem is dealt with as ancillary service procurement where the potential suppliers are external sources (external generation, transmission utilities) or local generation (distributed generation, etc.). In this scenario, adequate tools should be available for the distribution utility to determine the most economic reactive power supply alternatives. The problem is formulated as an Optimal Power Flow application in which the electric network and the cost characteristics of the generating units are represented. The proposed methodology exhibits the desired properties of a decision making aiding tool for the distribution utility. Examples of its application to the IEEE 14-bus and 57-bus test systems, as well as to a realistic power network are presented and discussed.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T21:24:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 233950.pdf: 611140 bytes, checksum: eebc809d6cc879dc22bbf033f7c9d2cf (MD5) / A melhoria da qualidade do suprimento de energia depende da manutenção de uma margem de geração de potência que garanta a segurança da operação da rede de energia elétrica. O presente trabalho propõe a aplicação de um método de otimização estática para a determinação de soluções operativas no limite de carregamento, com restrições na margem de potência gerada. Mostra-se como o carregamento crítico, os recursos do controle de tensão e a disponibilidade de potência reativa são modificados em função da especificação de margens de potência. O problema de maximização do carregamento é formulado com a inclusão de duas restrições de desigualdade, relacionadas diretamente aos desvios de uma distribuição de potência pré-especificada. Na solução obtida através desta formulação, a demanda é maximizada e simultaneamente as margens de potência são ajustadas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T00:50:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 261777.pdf: 2905263 bytes, checksum: f8caea9698147b232df8e98453b61597 (MD5) / Esta dissertação apresenta uma modelagem detalhada dos Equipamentos FACTS (Flexible AC Transmission Systems) baseados em conversores CC-CA no problema de Fluxo de Potência Ótimo (FPO). O objetivo da modelagem é analisar o impacto desses equipamentos na operação em regime permanente de sistemas elétricos de potência. Três equipamentos são considerados: o STATCOM (Compensador Estático Síncrono), SSSC (Compensador Série Síncrono Estático) e o UPFC (Controlador Unificado de Fluxo de Potência). Feita a modelagem, os estudos têm início com uma busca do melhor ponto de inserção do equipamento no sistema. Esse ponto é obtido através de indicadores de sensibilidade fornecidos pelo programa de FPO implementado. Posteriormente, é feita uma comparação das Regiões de Segurança do sistema definidas com e sem o equipamento FACTS em operação. O aumento da Região de Segurança indica a melhoria geral das condições operativas, obtida pela inserção do equipamento. O algoritmo primal-dual de Pontos Interiores é usado na resolução do problema FPO. O desempenho do algoritmo é analisado com os equipamentos FACTS operando livremente e em suas capacidades máximas. São analisados resultados de simulações com diferentes sistemas teste.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2017 / Made available in DSpace on 2017-09-19T04:09:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348171.pdf: 2490987 bytes, checksum: 1bc4aa6d24cf1e52a84f20d16c0a3eea (MD5) Previous issue date: 2017 / A conexão de fontes de geração fotovoltaica aos sistemas de distribuição pode ter impactos positivos como negativos que precisam ser estudados. Na maioria das aplicações dos sistemas fotovoltaicos conectados a um sistema de transmissão ou distribuição de energia elétrica, os inversores são ajustados de forma que somente seja fornecida potência ativa à rede, funcionando assim como fator de potência unitário. Ao se adotar esta estratégia de ajuste dos inversores, tornam-se difíceis ações de controle necessárias para a operação do sistema dentro das normas estabelecidas. Entre os critérios de desempenho mais importantes estão a operação do sistema com o mínimo desequilíbrio de tensão e as mínimas perdas possíveis. Neste trabalho propõe-se operar as centrais fotovoltaicas conectadas à rede tanto com fator de potência unitário, como com fator de potência ajustável para avaliar seu impacto no desequilíbrio de tensão e nas perdas em sistema de distribuição. Vale ressaltar que este tipo de operação necessita ferramentas computacionais mais robustas, capazes de coordenar as ações de controle possíveis com a inserção das usinas fotovoltaicas, de forma a otimizar a operação do sistema de distribuição. Portanto, este trabalho apresenta um fluxo de potência ótimo trifásico (FPOT) com representação das centrais fotovoltaicas. O FPOT é formulado por equações de balanço de correntes e cada central é modelada a partir de um circuito equivalente para a célula fotovoltaica. O método primal dual de pontos interiores é empregado para obter as condições ótimas de operação dos sistemas para diferentes cenários de irradiação solar e temperatura, fornecendo, desta forma, uma visão detalhada do impacto da geração distribuída. / Abstract: The connection of photovoltaic generation sources to distribution systems can have positives as well as negative impacts that need to be studied. In most applications of photovoltaic systems connected to a power transmission or distribution systems, the inverters are adjusted so that only active power is supplied to the grid, thus operating with unit power factor. If such strategy is adopted for inverter adjustments, it becomes difficult to control the system within internationally established standards. Among the most important performance criteria are the operation of the system with the minimum voltage unbalance and minimum possible losses. In this work, grid-connected photovoltaic power plants are supposed operate with unit and adjustable power factor to evaluate their impact on voltage unbalance and losses in distribution systems. It is worth mentioning that this type of operation requires more robust computational tools, capable of coordinating the possible control actions with the insertion of the photovoltaic plants, in order to optimize the operation of the distribution system. Therefore this work presents a TOPF (three-phase optimal power flow) with photovoltaic power plants representation. The TOPF is formulated using current balance equations, and each plant is modeled from an equivalent circuit for the photovoltaic cell. The primal-dual interior point method is employed to obtain optimal operating conditions of the systems for different scenarios of solar irradiation and temperature, thus providing a detailed view of the impact of distributed generation.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-11-28T03:21:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348694.pdf: 4680204 bytes, checksum: 654afc1c21bf5e2b7f4597100b946647 (MD5) Previous issue date: 2016 / O Controle Secundário de Tensão (CST) utiliza informações regionais para modificar adequadamente os controladores, com o objetivo de ajustar a magnitude da tensão das barras piloto nos valores de referência e uniformizar as margens de potência reativa nas diferentes áreas de controle do sistema elétrico. A estratégia de controle hierárquicio de tensão tem sido implementada em vários países (Itália, França, Bélgica, Espanha, Romênia, etc), com resultados bastantes satisfatórios como mostra a literatura. Neste trabalho, propõe-se um modelo de Fluxo de Potência Ótimo (FPO) para determinar soluções de Despacho de Potência Ativa considerando restrições de CST. Resultados com sistemas testes de diferentes portes, especifica-mente os sistemas da IEEE 30 Barras e New England 39 Barras serão utilizados de forma a ilustrar as principais características da metodologia proposta. Esses resultados enfatizam as vantagens do CST e possibilitam observar aspectos menos favoráveis deste tipo de estratégia. / Abstract : Secondary Voltage Control (SVC) uses the regional information tosuitably modify the controllers, in order to adjust the magnitude of thepilot bus tension in benchmarks and standardize the reactive powermargins in the different electrical system control areas.Hierarchical Automatic Voltage Control strategy has been imple-mented in several countries (Italy, France, Belgium, Spain, Romania,etc.), with many satisfactory results as shown in the literature.In this paper, we propose a model of Optimal Power Flow (OPF)to determine Active Power Dispatching solutions considering SVC res-trictions.Results of different sizes test systems, specifically the IEEE sys-tems 30 bus and New England 39 bus will be used to illustrate themain features of the proposed methodology. These results emphasizethe advantages of the SVC and allows observe less favorable aspects ofthis type of strategy.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T15:52:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 208473.pdf: 2466323 bytes, checksum: ee02641052a4f243cc9c07f1d508007a (MD5) / Este trabalho propõe uma metodologia para liquidação conjunta dos mercados de energia e reservas operativas em ambientes desregulamentados. Consideramse estruturas de mercado nas quais agentes geradores ofertam capacidade de geração para suprir carga e requisitos de serviços ancilares, e agentes consumidores fazem lances para compra de energia. A metodologia proposta é baseada na formulação do Fluxo de Potência Ótimo

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T13:31:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 193333.pdf: 1300065 bytes, checksum: f1de21ac36603d9da9a7a1cf8bd51a28 (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T15:28:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 195663.pdf: 1305085 bytes, checksum: 994ecbd46b89493a4edfefe3cb636517 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-19T06:49:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T21:20:36Z : No. of bitstreams: 1 176824.pdf: 2824710 bytes, checksum: 14f97f4547d768b5712f7da607bb3041 (MD5) / O presente trabalho enfoca três aspectos. O primeiro é a inclusão de transações de energia na formulação do problema de Fluxo de Potência Ótimo (FPO) com a introdução da mínima quantidade de variáveis. Isto é realizado modificando-se os limites de geração de potência ativa dos geradores. O segundo aspecto diz respeito à aplicação do algoritmo do Máximo Passo no Caminho Central, o qual é uma variante do método convencional de Pontos Interiores, utilizado para superar as dificuldades de convergência do processo iterativo provenientes da alteração dos limites de geração. O terceiro tópico considerado, é a divisão das perdas entre as transações. Neste item, três abordagens são consideradas: a modelagem das equações da rede com múltiplas barras de folga, o uso de relações de sensibilidade entre as variáveis do sistema elétrico e a utilização dos multiplicadores de Lagrange. Resultados com sistemas de diferentes portes ilustram o estudo realizado.