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

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

Submitted by MARIELENA FONSECA TÓFOLI null (tofoli.mf@gmail.com) on 2017-07-23T23:57:51Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_MarielenaTofoli.pdf: 7712392 bytes, checksum: 832f7cd96b1d7fc53bf7cd7dc4fa2bd4 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-07-26T13:58:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 tofoli_mf_me_bauru.pdf: 7712392 bytes, checksum: 832f7cd96b1d7fc53bf7cd7dc4fa2bd4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-26T13:58:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tofoli_mf_me_bauru.pdf: 7712392 bytes, checksum: 832f7cd96b1d7fc53bf7cd7dc4fa2bd4 (MD5) Previous issue date: 2017-06-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O problema de Fluxo de Potência Ótimo Reativo (FPOR) tem como objetivo otimizar um critério associado a potência reativa do sistema elétrico, levando em conta os limites físicos e técnicos-operacionais do mesmo. O problema de FPOR é formulado como um problema de programação não-linear com variáveis contínuas e discretas. Em muitos trabalhos da literatura, as variáveis discretas do problema de FPOR são consideradas como contínuas e a solução obtida é ajustada para o valor discreto mais próximo do conjunto de valores discretos pré-estabelecidos. Tal abordagem descaracteriza a representação real do problema associado ao sistema elétrico, além de resultar em soluções não ótimas ou até mesmo em soluções infactíveis. Este trabalho propõe uma abordagem de solução para tratar as variáveis discretas do problema de FPOR. Utiliza-se uma função penalidade senoidal que penaliza as variáveis discretas quando estas assumem valores que não pertencem ao conjunto discreto pré-estabelecido. A metodologia geral de solução proposta, utiliza métodos de pontos interiores e exteriores em conjunto com o método de penalidade para o tratamento das variáveis discretas. Mostra-se que a função penalidade senoidal introduz dificuldades para a convergência do método de pontos interiores e exteriores para pontos de mínimos. Para a correção deste problema, propõe-se uma estratégia de correção de inércia de modo a garantir a obtenção de mínimos locais do problema penalizado. O método de solução proposto foi implementado em Matlab e aplicado aos sistemas elétricos IEEE 14, 30, 57 e 118 barras. Os resultados obtidos evidenciam a eficiência da abordagem proposta. / The Reactive Optimal Power Flow (FPOR) has the objective of optimizing a criterion associated with the reactive power of the electric system, taking into account the physical and technical-operational limits of the same. The FPOR problem is formulated as a nonlinear programming problem with continuous and discrete variables. In many works of the literature, the discrete variables of the FPOR problem are considered to be continuous and the solution obtained is adjusted to the nearest discrete value of the set of preset discrete values. Such an approach de-characterizes the actual representation of the problem associated with the electrical system, as well as resulting in non-optimal solutions or even infeasible solutions. This work proposes a solution approach to treat the discrete variables of the FPOR problem. A sinusoidal penalty function is used that penalizes the discrete variables when they assume values that do not belong to the pre-established discrete set. The proposed general solution methodology uses interior and exterior point methods in conjunction with the penalty method for the treatment of discrete variables. It is shown that the sinusoidal penalty function introduces difficulties for the convergence of the method to minimum points. In order to correct this problem, a strategy of correction of inertia is proposed in order to guarantee the obtaining of local minimums of the penalized problem. The proposed solution method was implemented in Matlab and applied to IEEE 14, 30, 57 and 118 buses. The results obtained evidenced the efficiency of the proposed approach.