As novas tecnologias FACTS aplicadas ao sistema de transmissão, com base em eletrônica de potência, podem também ser úteis à distribuição. Para tal é preciso conduzir um procedimento de consolidação da utilização e do desempenho destas, para sua aplicação sem riscos. Neste trabalho, dois aspectos serão contemplados. O primeiro se refere à aplicação do dispositivo FACTS atuando como um capacitor série. Em se tendo controle de módulo e da fase da tensão inserida em série com a linha pode-se fazê-la comportar-se como uma queda em uma reatância série capacitiva ou indutiva. O controle dessa reatância série (aumentando/diminuindo) permitirá a aplicação do conceito de compensação série em qualquer ponto do sistema de distribuição, provendo benefícios de um controle contínuo da tensão e também do controle do fluxo de carga no sistema independente da corrente. O segundo aspecto refere-se ao uso dos dispositivos na conexão de alimentadores controlando a potência ativa entre eles. Para esta operação outro dispositivo UPFC, com conceito similar ao descrito acima, entretanto atuando na fase da tensão entre 2 barras, comporta-se como um transformador defasador com variação contínua de ?taps?, podendo controlar a potência ativa entre os alimentadores. A aplicação destas tecnologias propiciarão vários benefícios para a expansão da distribuição tais como, flexibilização do uso da rede, interligação de alimentadores permitindo manobras de blocos de energia sem ?pisca?, ajuste contínuo do suporte de reativos durante a operação, controle dinâmico do fluxo de potência. O objetivo deste trabalho é estudar a aplicabilidade da tecnologia FACTS e estender este conceito para aplicação em sistemas de distribuição e conduzir simulações digitais em redes de distribuição (15kV) identificando o desempenho e os benefícios atingidos. O programa de simulação utilizado é o ATP (Alternative Transients Program). / The new FACTS technologies applied to the transmission system, based on power electronics, can also be useful to the distribution. For that, it is necessary to drive a procedure to consolidate the use and the performance for their application without risks. In this work two aspects will be approached. The first refers to the application of a FACTS device acting as series compensator. This device will be able to control the voltage in module and phase in order to act as a voltage drop in a serie reactance with capacitive or inductive features. The control of this series reactance (increasing/ decreasing) will allow the application of series compensation concept to any point of the distribution system, providing the benefits of continuous control of the voltage added to the load flow control in the system independent of the current. The second aspect refers to its use in the connection of two feeders controlling the active power between them. For this operation other device, UPFC, with similar concept as described previously, acts mainly in the phase of the injected voltage in the line, performing as a phase-shift with continuous taps variation and is able to control the active power flow between feeders. The application of this technology will provide several benefits for the distribution expansion, such as, a greater flexibility in the use of the network, connection of feeders without load flow interruption, continuous adjust of reactive power during the operation and dynamic control of power flow. The purpose of this work is to study the applicability of the FACTS technology, to extend this concept for the application in the distribution system by using digital simulations in distribution network up to 15kV identifying the performance and the reached benefits.

As novas tecnologias FACTS aplicadas ao sistema de transmissão, com base em eletrônica de potência, podem também ser úteis à distribuição. Para tal é preciso conduzir um procedimento de consolidação da utilização e do desempenho destas, para sua aplicação sem riscos. Neste trabalho, dois aspectos serão contemplados. O primeiro se refere à aplicação do dispositivo FACTS atuando como um capacitor série. Em se tendo controle de módulo e da fase da tensão inserida em série com a linha pode-se fazê-la comportar-se como uma queda em uma reatância série capacitiva ou indutiva. O controle dessa reatância série (aumentando/diminuindo) permitirá a aplicação do conceito de compensação série em qualquer ponto do sistema de distribuição, provendo benefícios de um controle contínuo da tensão e também do controle do fluxo de carga no sistema independente da corrente. O segundo aspecto refere-se ao uso dos dispositivos na conexão de alimentadores controlando a potência ativa entre eles. Para esta operação outro dispositivo UPFC, com conceito similar ao descrito acima, entretanto atuando na fase da tensão entre 2 barras, comporta-se como um transformador defasador com variação contínua de ?taps?, podendo controlar a potência ativa entre os alimentadores. A aplicação destas tecnologias propiciarão vários benefícios para a expansão da distribuição tais como, flexibilização do uso da rede, interligação de alimentadores permitindo manobras de blocos de energia sem ?pisca?, ajuste contínuo do suporte de reativos durante a operação, controle dinâmico do fluxo de potência. O objetivo deste trabalho é estudar a aplicabilidade da tecnologia FACTS e estender este conceito para aplicação em sistemas de distribuição e conduzir simulações digitais em redes de distribuição (15kV) identificando o desempenho e os benefícios atingidos. O programa de simulação utilizado é o ATP (Alternative Transients Program). / The new FACTS technologies applied to the transmission system, based on power electronics, can also be useful to the distribution. For that, it is necessary to drive a procedure to consolidate the use and the performance for their application without risks. In this work two aspects will be approached. The first refers to the application of a FACTS device acting as series compensator. This device will be able to control the voltage in module and phase in order to act as a voltage drop in a serie reactance with capacitive or inductive features. The control of this series reactance (increasing/ decreasing) will allow the application of series compensation concept to any point of the distribution system, providing the benefits of continuous control of the voltage added to the load flow control in the system independent of the current. The second aspect refers to its use in the connection of two feeders controlling the active power between them. For this operation other device, UPFC, with similar concept as described previously, acts mainly in the phase of the injected voltage in the line, performing as a phase-shift with continuous taps variation and is able to control the active power flow between feeders. The application of this technology will provide several benefits for the distribution expansion, such as, a greater flexibility in the use of the network, connection of feeders without load flow interruption, continuous adjust of reactive power during the operation and dynamic control of power flow. The purpose of this work is to study the applicability of the FACTS technology, to extend this concept for the application in the distribution system by using digital simulations in distribution network up to 15kV identifying the performance and the reached benefits.

Orientador: Rubén Augusto Romero Lázaro / Resumo: The purpose of this research is to develop a tool for optimization in power system distribution that uses meta-heuristic based on a multi-start methodology to reconfigure and allocate fixed and switched capacitor banks to obtain the radial topology that presents the lowest operating cost. To find initial radial topologies for system reconfiguration, the Prim algorithm was applied and to the current solution an improvement process called “neighborhood search” was performed. The improved system is subjected to a capacitor allocation algorithm showing that it is possible to get a radial topology that presents more economic cost of operation. As a proposal of the multi-start methodology, the procedure is repeated until a desired stop criterion, then several solutions are generated and the best one can be the solution of the problem. All programs were written in C ++ and applied to systems of 69 nodes, 84 nodes and 135 nodes. / Mestre

Submitted by MÁRCIO MASATOSHI MONTSUTSUMI null (montsujp@gmail.com) on 2017-01-25T16:40:08Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Márcio.pdf: 1995959 bytes, checksum: 8aa82a70776b8de6528f15a91ec55e78 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-01-27T12:45:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 montsutsumi_mm_me_ilha.pdf: 1995959 bytes, checksum: 8aa82a70776b8de6528f15a91ec55e78 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-27T12:45:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 montsutsumi_mm_me_ilha.pdf: 1995959 bytes, checksum: 8aa82a70776b8de6528f15a91ec55e78 (MD5) Previous issue date: 2017-01-18 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O objetivo deste trabalho é desenvolver uma ferramenta para otimização de sistema de distribuição que utiliza uma meta-heurística baseada em uma metodologia multipartida para reconfigurar e alocar bancos de capacitores fixos e chaveados para obter a topologia radial que apresente o menor custo de operação. Para encontrar topologias iniciais radiais na reconfiguração do sistema foi aplicado o algoritmo de Prim e com a solução obtida realizouse um processo de melhoria denominado busca pela vizinhança. O sistema melhorado é submetido a um algoritmo de alocação de bancos de capacitores mostrando que é possível obter uma topologia radial que apresenta mais econômico custo de operação. Como proposta da metodologia multipartida o procedimento é repetido até um critério de parada definido, assim são geradas diversas soluções e a melhor delas será a solução do problema. Todos os programas foram escritos em linguagem C++, e aplicado em sistemas de 69 barras, 84 barras e 135 barras. / The purpose of this research is to develop a tool for optimization in power system distribution that uses meta-heuristic based on a multi-start methodology to reconfigure and allocate fixed and switched capacitor banks to obtain the radial topology that presents the lowest operating cost. To find initial radial topologies for system reconfiguration, the Prim algorithm was applied and to the current solution an improvement process called “neighborhood search” was performed. The improved system is subjected to a capacitor allocation algorithm showing that it is possible to get a radial topology that presents more economic cost of operation. As a proposal of the multi-start methodology, the procedure is repeated until a desired stop criterion, then several solutions are generated and the best one can be the solution of the problem. All programs were written in C ++ and applied to systems of 69 nodes, 84 nodes and 135 nodes. / CNPq: 130695/2015-7