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Análise do comportamento transitório de geradores distribuídos eólicos e fotovoltaicos conectados num mesmo alimentador / Analysis of the transient behavior of wind and photovoltaic distributed generators connected in the same electric feederBainy, Rômulo Gonçalves 09 March 2015 (has links)
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Previous issue date: 2015-03-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work evaluated the effect of the variation of some factors over the transient behavior of a feeder from a Distribution Power System where there are Distributed Generator (DG) connected. Two types of distributed generation were evaluated, which are photovoltaic and wind power. The chosen Distribution Power System has 32 nodes and was presented by (de Abreu, 2005) and (Salim, 2010). First of all, this feeder was characterized and the nodes were separated on four clusters, comply some electric characteristics from each one. Each cluster has a chosen node that represents the center of the group from the cluster, which resulted on four candidates nodes. Than, it was time to build the scenarios for simulation, they were made by two candidate node and fault node, which means that there are six possible scenarios. To chose the fault node, there is some premises: None of GD can generate on a islanded operation; It is not necessary that all scenarios has the same fault node; and, the more important one, the fault node must have fault current similar on all scenarios. The studied factors were: Loading of the feeder; Power factor of the loads; X/R relation of lines; GFV conexion; FSIG conexion. The simulation evaluated the influence of each factors. Among the five , only two showed influence in the transient behavior of the system: the connection ratio X/R and the FSIG conexion . The other three did not shown influence. Thus, the two factors correspond to valuable study object , and should be considered when evaluating the transient behavior at Distribution System with DG. / Este trabalho avaliou a influência de alguns fatores sobre o comportamento transitório de um alimentador de um sistema de distribuição com geradores distribuídos conectados. Dois tipos de geração distribuída foram avaliados, sendo eles a fotovoltaica e a eólica. O sistema elétrico de distribuição (SED) escolhido possui 32 nós e foi apresen-tado por (de Abreu, 2005) e em (Salim, 2010). Primeiramente este alimentador foi caracterizado e os nós separados em 4 clusters, conforme algumas características elétricas de cada um. Para cada cluster um nó foi escolhido como representante das centroide, ou seja, mais similar com a identidade do grupo. O trabalho seguiu com a concepção dos cenários de simulação, estes compostos pela junção destes quatro nós em duplas, além do nó de falta, o que se traduz em seis possíveis cenários. A escolha do nó para inserção de um curto-circuito trifásico respeitou três premissas: não causar ilhamento em nenhum dos geradores distribuídos; não é necessário que o nó de falta de todos os cenários seja igual; e, a premissa mais importante, que ele deve gerar uma corrente de falta com valor similar em todos os cenários.Os fatores avaliados foram: Carregamento do Alimentador; Fator de Potência das Cargas; Relação X/R das linhas de distribuição; Conexão do GFV; Conexão do FSIG.Cada um dos fatores sofreu uma quantidade específica de variações para que seu efeito sobre o comportamento transitório fosse investigado. Dentre esses cinco, apenas dois se mostraram capazes de influenciar no comportamento transitório do sistema: a relação X/R e a conexão do FSIG. Os outros três não demonstraram grande influência, sendo sempre imperceptível o efeito de sua variação. Dessa forma, a variação dos dois fatores corresponde a valioso objeto de estudo, sendo necessário considerá-los quando se deseja avaliar o comportamento transitório de um Sistema de Distribuição com geradores distribuídos.
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Avaliação experimental das perturbações causadas por diferentes tipos de sistema de controle em usinas eólicas / Experimental Evaluation of Troubles Caused by Excitation Control System of Wind Power Plants and their Impacts on the Electric Power SystemLima Júnior, Luís Cláudio de Matos 27 August 2013 (has links)
Com o déficit de energia que atualmente preocupa o setor elétrico brasileiro, ameaçando os consumidores com a possibilidade de novos racionamentos, surge a perspectiva de aumento de produção de energia, através da criação de usinas eólicas para suprir essa demanda. Entretanto, esta forma de geração, sabidamente, provoca distorções na qualidade de energia fornecida, principalmente quanto à geração de harmônicas, que acabam por interferir diretamente nas cargas podendo provocar danos a equipamentos e instalações. Por esse motivo, este trabalho visa analisar a contribuição desse tipo de geração no sistema elétrico e discutir, com base em estudos experimentais realizados em modelos de aerogeradores e diretamente em unidades geradoras instaladas em plantas de geração eólica, as perturbações harmônicas geradas pelo controle de tensão e frequência do sistema. A metodologia utilizada será a de medição das distorções harmônicas, através de analisadores de qualidade de energia, instalados primeiramente em modelos laboratoriais dos principais tipos de aerogeradores existentes no mercado, medindo as perturbações em diversas situações de carga, obedecendo ao estabelecido na norma NBR-IEC- 61400-21/2010 Medição e Avaliação da Qualidade de Energia de Aerogeradores Conectados a Rede. / With the energy deficit that currently worries the Brazilian electric sector, threatening consumers with the possibility of further rationing comes the prospect of increased energy production through the creation of wind farms to meet this demand. However, this form of generation is known to distort the quality of power supplied, especially as the generation of harmonics, which ultimately interfere directly in the loads can cause damage to equipment and facilities. Therefore, this study aims to analyze the contribution of this type of generation on the electrical system and discuss, based on experimental studies in directly generating units installed in wind generation plants, disturbances generated by harmonic voltage and frequency control system. The methodology will be the measurement of harmonic distortion through power quality analyzers, installed primarily in laboratory models of the main types of wind turbines on the market, measuring disturbances in various loading conditions, obeying the established standard NBR-IEC-61400-21/2010 - Measurement and Evaluation of Power Quality of Wind Turbines Connected Network.
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Contribuição ao estudo de estratégias de modulação aplicadas a conversores multiníveis com diodos de grampeamento / Contribution to study of modulation strategies for diode clamped convertersGrigoletto, Felipe Bovolini 30 April 2009 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This dissertation deals with modulation techniques for multilevel diode clamped converters.
The major challenge to be overcome by modulation strategies to these converters
is the balance of the dc-link voltage capacitors, whilst minimizing the THD of output
voltages. Among the modulation strategies reported in literature for this purpose are the
carrier-based and space vector modulation techniques. Generally the space vetor methods
select the nearest three vector to implement the desired output voltage vector. However,
it is not always possible to remove the low frequency ripple in the dc-link voltage capacitors
using this diagram vector. This work proposes a new space vector diagram that
allows the elimination of the low frequency ripple in the dc-link voltage capacitors and
guarantees the balance to the entire converter linear operation region, operating with any
power factor load. Further constrains are derived based on the sign and magnitude of
the output currents to determine the transition between the space vector diagram N3V
and NS3V, making a hybrid modulation. As a result is possible to minimize the total
harmonic distortion of the output voltages and to ensure the control of the averaged neutral
point current. In order to make it possible to extend the results for converters with
any number of levels, a carrier based modulation was proposed in this work where the
modulation signals are chosen to ensure maximum use of the dc-link of the linear range of
operation of converter, and eliminate low-frequency oscillation in the voltage capacitors.
Moreover, it is proposed a space vector modulation strategy to back-to-back three level
diode clamped converters, with the purpose to connect the wind power generation to the
grid. This technique combines the utilization of the N3V and NS3V space vector diagrams
for both converters connected to the same dc-link. Thus it is possible to establish a trade
off between oscillation in the voltage capacitors and THD of output voltages. Experimental
results and benchmarks are presented and demonstrate the good performance of the
proposed methods. / Esta dissertação de mestrado trata de estratégias de modulação para conversores multiníveis
com diodos de grampeamento. O principal desafio a ser superado por técnicas
de modulação aplicadas a estes conversores é o de equilibrar as tensões dos capacitores
do barramento CC, enquanto que minimizando a penalização da THD das tensões de
saída. Dentre as principais estratégias de modulação com esse propósito abordadas na
literatura, são as estratégias baseadas na comparação com portadora e as estratégias vetoriais.
Geralmente os métodos de modulação vetorial utilizam os três vetores de comutação
mais próximos do vetor de tensão de referência, N3V. Entretanto nem sempre é possível
eliminar as ondulações de baixa frequência presentes nas tensões dos capacitores do barramento
CC em toda faixa de operação do conversor utilizando essa divisão de setores.
Este trabalho deriva um novo diagrama vetorial NS3V, que possibilita a eliminação das
ondulações de baixa frequência das tensões dos capacitores do barramento CC na região
linear do conversor, independente do fator de potência de operação. Além disso são obtidas
restrições baseadas no sinal e nas magnitudes das correntes de saída para determinar
a transição entre a modulação que utiliza o diagrama vetorial N3V e o diagrama vetorial
NS3V, tornando a modulação híbrida. Com isto é possível minimizar a distorção harmônica
das tensões de saída e assegurar o controle da corrente média sobre um período de
comutação no ponto central do divisor capacitivo. Com objetivo de facilitar a extensão
dos resultados para um número qualquer de níveis, a modulação baseada na comparação
com portadora foi proposta nesse trabalho onde as tensões modulantes são escolhidas de
forma a garantir a máxima utilização da tensão do barramento CC na faixa linear de
operação do conversor, bem como eliminar as ondulações de baixa frequência presentes
nas tensões dos capacitores. Ainda, é proposta uma estratégia de modulação vetorial
para conversores com diodos de grampeamento de três níveis em configuração back-toback
com o propósito de conectar sistemas de geração eólica à rede. Nesta estratégia de
modulação é combinada a utilização dos diagramas vetoriais N3V e NS3V para ambos os
conversores conectados ao mesmo barramento CC. Dessa forma é possível estabelecer um
compromisso entre ondulação das tensões dos capacitores do barramento CC e THD das
tensões de saída. Resultados experimentais e análises comparativas são apresentadas e
demonstram a boa performance dos métodos propostos.
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Análise, projeto e implementação de um arranjo flexível de conversores estáticos para sistemas de conversão de energia eólica conectados à rede / Analysis, design and implementation of a flexible arrangement of static converters for wind generation grid connected systemsGrigoletto, Felipe Bovolini 29 July 2013 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This Thesis deals with the analysis, design and implementation of a flexible arrangement
of static converters for grid connected Wind Energy Conversion Systems (WECS). The
main features of the proposed flexible arrangement are: (i) expanded reactive power capability
limits, (ii) high efficiency mainly under low wind conditions where the active power
is reduced, and (iii) low current harmonic content. The proposed arrangement has several
operation modes and this Thesis proposes a methodology for selecting the redundant
operation modes. This methodology estimates the lifetime of the power semiconductors
in order to increase the system reliability of the wind energy conversion system. Furthermore,
this Thesis proposes a hybrid modulation strategy for voltage fed converters with
multiple parallel magnetically coupled legs. The proposed hybrid modulation strategy
combines the benefits of space vector, such as switching sequences flexibility and the simplicity
of the modulation based on the geometric approach. As a result, it is possible to
obtain multilevel equivalent voltages, as well as the equal sharing among the converter leg
currents. In addition, the virtual vector concept is used which leads to the determination
of the voltage limits required to impose the equal sharing among the leg currents and
to avoid the saturation of the coupled inductor. Experimental results are presented to
support the developed analysis demonstrating the performance of the proposed flexible
arrangement of converters and the proposed modulation technique. / Esta Tese trata da análise, projeto e implementação de um arranjo flexível de conversores
estáticos para sistemas de conversão de energia eólica conectados à rede. As principais
características do arranjo flexível proposto são: (i) expansão dos limites de capabilidade
de potência reativa, (ii) alta eficiência, principalmente para condições de baixa velocidade
do vento em que a potência ativa é reduzida, (iii) baixo conteúdo harmônico das
correntes de saída. O arranjo flexível de conversores possui diversos modos de operação
e esta Tese propõe uma metodologia para selecionar os modos de operação redundantes.
Dessa forma, o método proposto estima a vida útil dos dispositivos semicondutores de
potência a fim de aumentar a confiabilidade do sistema de conversão de energia eólica.
Além disso, é proposta uma estratégia de modulação híbrida para conversores estáticos
de potência com múltiplas pernas em paralelo acopladas magneticamente. A modulação
híbrida proposta traz os benefícios da abordagem vetorial, tais como flexibilidade de escolha
de sequências de comutação combinados com abordagem geométrica cuja principal
vantagem é a simplicidade de implementação. Como resultado, é possível a obtenção de
tensões equivalentes com múltiplos níveis, bem como o equilíbrio das correntes entre as
pernas adjacentes do conversor. Para isso, é utilizado o conceito de vetores virtuais, que
permitem estabelecer os limites para síntese de tensão a fim de impor o equilíbrio das
correntes e evitar a saturação do indutor acoplado. Resultados experimentais são apresentados
para validar e demonstrar o bom desempenho do arranjo flexível de conversores
e das técnicas de modulação propostas.
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Contribuições ao estudo de conexão de geração eólica à rede elétrica / Contributions to study of wind farm connection to the utilityJaskulski, Igor Weide 24 August 2007 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Distribution systems have not been designed to receive distributed generation (DG) units. The electric energy injection in these systems is safe and reliable if the characteristics regarding of DG interconnection in distribution power systems are considered: (i) Protection; (ii) Stability; (iii) Electric energy market; (iv) Quality of energy. In this work, aspects regarding of quality of energy and protection are studied. In the quality of energy aspect, converters with legs in parallel are approached. To demonstrate the power capability increase with converters with legs in parallel, the capabilities power curves of the converter are derived. Furthermore, a procedure to design an inductive filter from the distortion factor and limits of current harmonics is described. It is shown that converters with legs in parallel can be used to decrease the current harmonic content in the output of the DG and to increase the power curve capability of the converter. In the protection aspect, the stability analysis of an islanding detection method (IDM) based in positive feedback that has not Non-Detection-Zone (NDZ) is shown. A complete and a reduced dynamic model are derived. The results demonstrated that the reduced dynamic model is valid for the proposed analysis. Furthermore, a stable operation of an islanded utility section is demonstrated. However, if the IDM is added in the DG control system, it is possible a stable operation when the main utility is connected and an unstable operation when the DG unity is operating in islanding condition. Besides, the addition of a limiter in the output of the MDI can represent a limit cycle that induces a voltage oscillation in the islanded section that can be useful to under/over voltage relays coordination. Finally, a three phase converter with two legs per phase in parallel is used to validate the analyses. / Sistemas de distribuição não foram projetados para receber unidades de Geração Distribuída (GD). Para que a inserção de energia elétrica nesses sistemas ocorra de forma segura e
com qualidade, as seguintes características relacionadas à conexão de GD a redes de distribuição devem ser consideradas: (i) Proteção; (ii) Estabilidade; (iii) Mercado de Energia; e (iv) Qualidade de Energia. Neste trabalho são estudados aspectos referentes à qualidade de energia e à proteção. No aspecto qualidade de energia, conversores com pernas em paralelo são abordados. Para demonstrar o aumento da capacidade de processamento de potência com conversores com pernas em paralelo, curvas de capabilidade de conversores são derivadas. Além disso, o procedimento de
projeto de filtro indutivo a partir do fator de distorção e limites máximos de harmônicos de corrente é elaborado. Demonstra-se que essa abordagem de conversores permite a minimização do conteúdo harmônicos das correntes de saída da GD e a maximização das curvas de capabilidade do conversor. No aspecto proteção, é abordada a análise de estabilidade de método de detecção de ilhamento (MDI) local ativo, baseado na técnica com malha de realimentação
positiva que não possui Zona de Não Detecção (ZND). Um modelo dinâmico completo e outro reduzido são derivados. Durante a análise, é demonstrado que o modelo dinâmico reduzido é válido para a análise do MDI. Além disso, é mostrado que uma operação estável é possível mesmo que a rede principal esteja desconectada. No entanto, ao adicionar o MDI, é possível ter uma operação estável quando a rede principal está presente e uma operação instável quando a
unidade de GD está operando em condição ilhada. Ainda, a inserção da não-linearidade do limitador no MDI pode representar um ciclo limite, que induz uma oscilação na tensão no sistema ilhado que pode ser útil para a coordenação dos relés de sub/sobre tensão que detectam a
ultrapassagem dos limites de tensões induzidas pelo MDI. Finalmente, um conversor trifásico com duas pernas por fase em paralelo é utilizado para validar as análises realizadas.
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Suavização de potência da geração eólica utilizando lógica fuzzy e sistema de armazenamento de energia / Fuzzy logic and energy storage system for wind power smoothingCarvalho, Wilhiam Cesar de 11 April 2019 (has links)
Dentre as diversas fontes de energia renovável que existem atualmente, a energia eólica é a que tem apresentado o maior crescimento nos Sistemas Elétricos de Potência (SEPs). A flutuação de potência da geração eólica, no entanto, tem causado grandes desafios no que diz respeito à Qualidade da Energia Elétrica (QEE) e à operação do SEP. O grande progresso dos Sistemas de Armazenamento de Energia (SAEs), aliado à crescente inserção de geração eólica nos SEPs, tem promovido grande interesse na utilização dos SAEs junto aos aerogeradores. Este trabalho apresenta a utilização de um SAE, conectado ao elo CC do conversor back-to-back do aerogerador, e uma técnica de controle baseada na lógica fuzzy para suavizar as variações da potência de curto prazo da geração eólica. A técnica de controle proposta também é utilizada para gerenciar o Estado de Carga (SOC) do SAE para evitar a condição sobrecarregada e totalmente descarregada. O controle fuzzy é testado e comparado com uma técnica de controle convencional e também com a topologia típica do aerogerador, onde não é utilizado o SAE. As técnicas são avaliadas e comparadas com base em diferentes indicadores numéricos da qualidade da suavização. Um simulador digital em tempo real (RTDSR) é utilizado para realizar as simulações, onde é considerado um aerogerador de 2 MW, um supercapacitor e uma microrrede baseada no benchmark do CIGRÉ de média tensão. Os resultados mostraram que as técnicas de controle do supercapacitor possibilitaram uma adequada suavização de potência da geração eólica e puderam contribuir para a QEE e a operação da microrrede. A técnica inteligente baseada no controlador fuzzy mostrou resultados superiores à técnica convencional e, portanto, apresentou grande potencial para a aplicação. / Among several renewable energy sources existing nowadays, wind energy has presented the largest growth in power systems. The wind power fluctuations, however, has brought great challenges concerning Power Quality (PQ) and power system operation. The great progress of Energy Storage Systems (ESSs), together with the increasing penetration of wind power worldwide, has lead to a great interest in the use of ESS in wind energy. This study presents the application of a ESS, connected to the DC link of the backto- back converter of the wind turbine, and a control technique based on fuzzy logic to smooth out the short-term wind power fluctuations. The proposed control technique is also used to manage the State of Charge (SOC) of the ESS to avoid the overcharged and undercharged states. The fuzzy control is tested and compared with a conventional control technique and also with the typical wind turbine topology, where the ESS is not used. The techniques are evaluated and compared based on different quantitative indicators that represent the quality of the power smoothing. Simulations are carried out in the Real-Time Digital Simulator (RTDSR), where a 2 MW wind turbine, a supercapacitor and a microgrid system based on the CIGRÉ medium voltage benchmark are considered. The results have shown that the control techniques of the supercapacitor permitted a suitable smoothing of the fluctuating wind power and contributed to the microgrid PQ and operation. The intelligent control technique based on the fuzzy logic has shown superior performance compared to the conventional technique and, therefore, presented great potential for application.
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Aplicação da teoria de portfólio de Markowitz para a geração de energia elétrica proveniente de empreendimentos eólicos no Brasil. / Application of Markowitz Portfolio Theory for power generation from wind projects in Brazil.Miguel, Franklin Kelly 21 September 2016 (has links)
A geração hidrelétrica é dependente da afluência, no entanto, é possível minimizar a variação da energia natural afluente por meio dos reservatórios. Por sua vez, a geração eólica tem como desvantagem a volatilidade devido a sua dependência em relação ao vento. Nesse sentido, uma carteira otimizada de projetos eólicos possibilita a redução da volatidade da energia gerada pelo conjunto, na medida em que aproveita as complementariedades do vento. No Brasil, os Estados da Bahia, Rio Grande do Norte, Ceará, Rio Grande do Sul e Piauí concentram 90% da capacidade instalada das usinas eólicas em operação, em construção ou contratada, com uma previsão da fonte atingir 11,6% de participação na matriz elétrica. A pesquisa tem como objetivo desenvolver uma metodologia de apoio baseada na teoria de portifólio de Markowitz que poderá ser utilizada pelo órgão de planejamento energético brasileiro para a definição da quantidade de energia a ser contratada por fonte e local, por meio de leilões de energia regionais e por fonte, com o objetivo de se obter uma carteira otimizada de empreendimentos, que reduza a volatilidade. O método também pode servir de apoio ao investidor para se obter um portfólio de usinas que minimize o risco de exposição financeira no mercado de curto prazo. Nenhum estudo aplicando a teoria de portifólio de Markowitz em usinas eólicas do Brasil foi encontrado na literatura. Os resultados obtidos demonstram que a carteira formada pelas usinas eólicas existentes não está na fronteira eficiente e poderia ser otimizada com aumento da expectativa de geração ou redução do risco. No mesmo sentido, a otimização da carteira também reduziu o risco de exposição ao mercado de curto prazo. / Even though the hydroelectric generation is highly dependent on the river flows, it is possible to minimize the volatility of the energy generation in a given period using the storage capacity of the reservoirs. In contrast, to minimize the volatility of the wind generation is burdensome due to its dependency on wind. Accordingly, an optimized portfolio of wind projects all together allows the reduction of the volatility of the energy generation for the complementarity of wind from different locations. In Brazil, the states of Bahia, Rio Grande do Norte, Ceara, Rio Grande do Sul and Piauí concentrate 90% of the installed capacity of wind power plants in operation, under construction or contracted with a font forecast to reach 11.6% share the electric matrix. The Thesis aims to develop a support methodology based in portfolio theory of Markowitz that can be used by the Brazilian-planning agency in future, to define the amount of energy to be contracted by source and location, through regional and source energy auctions, to obtain an optimized portfolio projects, with reduced volatility. The methodology can also serve to support the investor to obtain a portfolio of plants that minimize the risk of financial exposure to short-term market. No study applying Markowitz\'s portfolio theory in wind farms of Brazil was found in the literature. The results show that the portfolio of the existing wind farms is not on the efficient frontier and could be optimized with increased expectation of generating or reducing the risk. Similarly, the optimization of the portfolio also reduced the risk of exposure to short-term market.
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Estudo e análise do gerador de indução com rotor gaiola de esquilo conectado à rede elétrica com emprego do filtro LCL aplicado em sistema de geração eólicaBatista Júnior, Vital Pereira January 2013 (has links)
Orientador: Alfeu Joãozinho Sguarezi Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2013
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Aplicação da teoria de portfólio de Markowitz para a geração de energia elétrica proveniente de empreendimentos eólicos no Brasil. / Application of Markowitz Portfolio Theory for power generation from wind projects in Brazil.Franklin Kelly Miguel 21 September 2016 (has links)
A geração hidrelétrica é dependente da afluência, no entanto, é possível minimizar a variação da energia natural afluente por meio dos reservatórios. Por sua vez, a geração eólica tem como desvantagem a volatilidade devido a sua dependência em relação ao vento. Nesse sentido, uma carteira otimizada de projetos eólicos possibilita a redução da volatidade da energia gerada pelo conjunto, na medida em que aproveita as complementariedades do vento. No Brasil, os Estados da Bahia, Rio Grande do Norte, Ceará, Rio Grande do Sul e Piauí concentram 90% da capacidade instalada das usinas eólicas em operação, em construção ou contratada, com uma previsão da fonte atingir 11,6% de participação na matriz elétrica. A pesquisa tem como objetivo desenvolver uma metodologia de apoio baseada na teoria de portifólio de Markowitz que poderá ser utilizada pelo órgão de planejamento energético brasileiro para a definição da quantidade de energia a ser contratada por fonte e local, por meio de leilões de energia regionais e por fonte, com o objetivo de se obter uma carteira otimizada de empreendimentos, que reduza a volatilidade. O método também pode servir de apoio ao investidor para se obter um portfólio de usinas que minimize o risco de exposição financeira no mercado de curto prazo. Nenhum estudo aplicando a teoria de portifólio de Markowitz em usinas eólicas do Brasil foi encontrado na literatura. Os resultados obtidos demonstram que a carteira formada pelas usinas eólicas existentes não está na fronteira eficiente e poderia ser otimizada com aumento da expectativa de geração ou redução do risco. No mesmo sentido, a otimização da carteira também reduziu o risco de exposição ao mercado de curto prazo. / Even though the hydroelectric generation is highly dependent on the river flows, it is possible to minimize the volatility of the energy generation in a given period using the storage capacity of the reservoirs. In contrast, to minimize the volatility of the wind generation is burdensome due to its dependency on wind. Accordingly, an optimized portfolio of wind projects all together allows the reduction of the volatility of the energy generation for the complementarity of wind from different locations. In Brazil, the states of Bahia, Rio Grande do Norte, Ceara, Rio Grande do Sul and Piauí concentrate 90% of the installed capacity of wind power plants in operation, under construction or contracted with a font forecast to reach 11.6% share the electric matrix. The Thesis aims to develop a support methodology based in portfolio theory of Markowitz that can be used by the Brazilian-planning agency in future, to define the amount of energy to be contracted by source and location, through regional and source energy auctions, to obtain an optimized portfolio projects, with reduced volatility. The methodology can also serve to support the investor to obtain a portfolio of plants that minimize the risk of financial exposure to short-term market. No study applying Markowitz\'s portfolio theory in wind farms of Brazil was found in the literature. The results show that the portfolio of the existing wind farms is not on the efficient frontier and could be optimized with increased expectation of generating or reducing the risk. Similarly, the optimization of the portfolio also reduced the risk of exposure to short-term market.
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Controle Fuzzy aplicado à otimização de um sistema eólico de velocidade variável / Fuzzy control applied to the optimization of a wind system variable speedSena, Francisco das Chagas Barbosa de 26 June 2015 (has links)
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FranciscoCBS_DISSERT.pdf: 1910035 bytes, checksum: 49a978c792393d00663be9720c45ef02 (MD5)
Previous issue date: 2015-06-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The development of a mathematical model for a system of wind power generation is complex, can be strongly affected by the wind variation and it s a non-linear problem. Due to these characteristics the analysis can be performed using a control system based on fuzzy logic, which improves a better adjust of the system to be controlled. In this paper, the performance of a variable-speed wind turbine controlled by a classic proportional controller (CPC), and a fuzzy logic controller (FLC) to adjust the angle of inclination of the blades is analyzed. In this case, it s possible to verify the effectiveness of the application of fuzzy logic, the ability to avoid fluctuations and improvement of the quality of electric power output, regardless of the original features of the proportional control applied. The CPC and the FLC were implemented using the Fuzzy Logic ToolboxTM and SIMULINK® software packages available in MATLAB®. The results show that the application of fuzzy logic to adjust the parameters of a controller can improve the dynamic performance of the wind turbine with respect to reducing the onset of fatigue loads, weather fluctuations and stabilization of electric power output / O desenvolvimento de um modelo matemático para um sistema de geração de energia eólica, pode se tornar uma tarefa muito complexa, podendo ser fortemente dependente da variação do vento, além de se caracterizar como um problema não linear. Devido a estas características, a análise pode ser realizada utilizando um sistema de controle baseado em Lógica Fuzzy (LF), o que poderia promover melhor perfomance ao sistema a ser controlado. No presente trabalho, o desempenho de uma turbina eólica de velocidade variável controlado por um controlador proporcional clássico (CPC) e um controlador fuzzy (FLC) para promover ajuste ao ângulo pitch são analisados. Dessa forma, é possível verificar a eficácia da aplicação LF, sua capacidade de evitar flutuações e melhorar da qualidade da potência gerada, independentemente das cndições de vento ao qual o sistema está submetido. O CPC e o FLC foram implementados utilizando Fuzzy Logic ToolboxTM e Simulink®, toolboxs disponíveis no software MATLAB®. Os resultados mostram que a aplicação em questão pode efetivamente contirbuir para a melhoria do desempenho dinâmico da turbina no tocante a redução de oscilações, máximo sobresinal e tempode acomodação
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