Orientadora: Lina Paola Garces Negrete / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2013

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-07-19T17:30:37Z No. of bitstreams: 1 PedroLeiteNeto.pdf: 15729023 bytes, checksum: 58efe211075c14c50cf9c297aa235d4f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-19T17:30:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PedroLeiteNeto.pdf: 15729023 bytes, checksum: 58efe211075c14c50cf9c297aa235d4f (MD5) Previous issue date: 2017-06-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The development of microgrids was driven by the need to supply consumers with more stable and reliable electricity. The intermittent nature of renewable sources differs from the requirements of consumers - especially in isolated areas - who expect an uninterrupted and quality energy supply. Isolated microstrips may have available one or more renewable sources to be explored, configuring hybrid systems. Although such renewable sources are inexhaustible, energy conversion systems are capacity limited and need to be explored efficiently. Hybrid systems typically include solar photovoltaic and wind, already well studied. In this thesis are introduced the oceanic energies in their gradient and tidal currents forms. This thesis contributes to the efficient exploration of the oceanic sources, both as a single source as well as in a hybrid configuration. In relation to the isolated operation, the storage system is of fundamental importance. Considering the high costs of a battery bank over the total cost of the system, operating strategies that preserve its useful life while maintaining uninterrupted power supply are mandatory. Considering these aspects, in this work is proposed a dual energy storage system composed of two subsystems with diversified functions and submitted to different chage/discharge conditions. The purpose of this new strategy is a more efficient use of the storage system, since this operating regime becomes closer to the recommended by the battery manufacturers. The benefits of this strategy are reflected in the overall cost reduction of the microgrid. In order to achieve optimum operating strategies, a more accurate mathematical model of the batteries is used to reproduce the behavior of the batteries in a more realistic way. In addition, it is investigated the performance of operating strategies that allow maximum benefits to be obtained through the diversification of the microgrid energy matrix, by including hydrokinetic tidal sources. The motivation for including this source lies in its high potential, especially on the northern coast of Brazil. These benefits should be evaluated mainly through the more efficient use of the storage system as well as the reduction of the participation of fossil fuel units in the operation of isolated microgrids. / O desenvolvimento das microrredes foi impulsionado pela necessidade de suprir os consumidores com eletricidade de forma mais estável e confiável. A natureza intermitente das fontes renováveis se contrapõe às exigências dos consumidores - especialmente em áreas isoladas - que esperam por um fornecimento de energia sem interrupções e com qualidade. As microrredes isoladas podem ter disponíveis uma ou mais fontes renováveis para serem exploradas, configurando sistemas híbridos. Embora tais fontes renováveis sejam inesgotáveis, os sistemas de conversão de energia são limitados em capacidade e devem ser explorados com eficiência. Sistemas híbridos normalmente incluem energia solar fotovoltaica e eólica, já bastante estudadas. Nesta tese são introduzidas as energias oceânicas nas suas formas de gradiente e de correntes de marés. Esta tese contribui para a exploração eficiente de fontes oceânicas, tanto na operação como fonte única assim como em configuração híbrida. No que tange a operação isolada, o sistema de armazenamento tem importância fundamental. Considerando os elevados custos de um banco de baterias sobre o custo total do sistema, estratégias de operação que preservem sua vida útil, ao mesmo tempo que mantenham o fornecimento ininterrupto de energia, são mandatórias. Diante destes aspectos, neste trabalho é proposto um sistema dual de armazenamento de energia composto de dois subsistemas com funções diversificadas e submetidos a condições de carga/descarga diferentes. O objetivo desta nova estratégia consiste no uso mais eficiente do sistema de armazenamento, uma vez que esse regime de operação se torna mais próximo daquele recomendado pelos fabricantes de baterias. Os benefícios desta estratégia são refletidos na redução dos custos globais da microrrede. Para conseguir as estratégias de operação ótima, neste trabalho é utilizado um modelo matemático mais acurado das baterias a fim de reproduzir de forma mais realista o comportamento das baterias. Além disso, é investigado o desempenho de estratégias de operação que permitam obter o máximo de benefícios decorrentes da diversificação da matriz energética da microrrede, através da inclusão de fontes hidrocinéticas maremotrizes. A motivação para a inclusão desta fonte está no seu elevado potencial, em especial no litoral norte do Brasil. Estes benefícios devem ser avaliados especialmente quanto ao uso mais eficiente do sistema de armazenamento, assim como a redução da necessidade de participação de unidades baseadas em combustível fóssil na operação de microrredes isoladas.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-10-31T19:18:22Z No. of bitstreams: 1 Walney Christian de Medeiros Silva .pdf: 3416544 bytes, checksum: 20ee94588e05621f9c263401f3b48043 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-31T19:18:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Walney Christian de Medeiros Silva .pdf: 3416544 bytes, checksum: 20ee94588e05621f9c263401f3b48043 (MD5) Previous issue date: 2017-09-25 / This work was developed in the Master course of the Postgraduate Program in Energy and Environment taught at the Federal University of Maranhão, and its main objective is to analyze the impacts of the fomentation and insertion of distributed generation, among them microgeneration, whose main source is To solar photovoltaic, in the Brazilian energy scenario. The mass adherence to microgeneration, by the Brazilian consumers, can culminate in impacts to be felt by the electric power concessionaires, by the consumers themselves and by all agents of the national energy sector. Two species of impacts were identified for electric power concessionaires, in the case of microgeneration insertion. These impacts are subdivided into (i) technical and (ii) economic impacts. The former can be represented by possible instabilities in the utility network, which could be avoided with adaptations in the planning of these systems. The economic aspects would be related to the increase in the price of the tariff, caused by the fall in the revenues of the distributors, an impact directly linked to the loss of revenue in the companies' cash registers. This could lead to uncertainties regarding the current distributor remuneration system, taking into account a scenario of mass membership of microgenerators. Hence comes the phenomenon called the spiral of death. The dynamics of this phenomenon follows a logic in which, with the increase of Distributed Generation, there is a decrease in the consumption of electric energy sold by the distributors, which results in an increase in the tariff for the captive market, which, in turn, would be lower. Since the market is smaller, the costs, when forming the tariff, in the periodic tariff reviews, would be divided by a smaller number of consumers. The tariff increase, consequently, increases the attractiveness of Distributed Generation, which, in turn, accelerates the process described above. As the distributors responsible for the maintenance and expansion of the electric system, in their concession area, the financial balance of these is a fundamental factor for the operation of the entire electric sector. This paper analyzes the economic financial equilibrium of distributors and the concession contract for the distribution of electric power and the impact on other consumers, in case of a mass migration of consumers to microgeneration. / Este trabalho foi desenvolvido no curso de Mestrado do Programa de Pós-Graduação em Energia e Ambiente ministrado na Universidade Federal do Maranhão, e tem como objetivo principal analisar os impactos do fomento e inserção da geração distribuída, dentre elas a microgeração, cuja principal fonte é a solar fotovoltaica, no cenário energético brasileiro. A adesão em massa à microgeração, por parte dos consumidores brasileiros, pode culminar em impactos a serem sentidos pelas concessionárias de energia elétrica, pelos próprios consumidores e por todos os agentes setor energético nacional. Foram identificadas duas espécies de impactos para as concessionárias de energia elétrica, no caso de inserção da microgeração. Esses impactos se subdividem em (i) técnicos e (ii) econômicos. Os primeiros podem ser representados por possíveis instabilidades na rede da concessionária, o que poderia ser evitado com adaptações no planejamento desses sistemas. Os aspectos econômicos estariam relacionados ao aumento preço da tarifa de energia elétrica, ocasionados pela queda no faturamento das distribuidoras, impacto diretamente ligado à perda da receita nos caixas das companhias, dentre outros fatores. Isso poderia trazer incertezas quanto ao atual sistema de remuneração das distribuidoras, levando-se em consideração um cenário de adesão em massa de microgeradores. Daí surge o fenômeno denominado de espiral da morte. A dinâmica desse fenômeno segue uma lógica em que, com o aumento da Geração Distribuída, há a uma queda no consumo da energia elétrica vendida pelas distribuidoras, o que resulta num aumento na tarifa para o mercado cativo, que, por sua vez, seria menor. Sendo o mercado menor, os custos, quando da formação da tarifa, nas revisões tarifárias periódicas, seriam divididos por um número menor de consumidores. O aumento da tarifa, consequentemente, eleva a atratividade da Geração Distribuída, que, por sua vez, acelera todo o processo anteriormente descrito. Sendo as distribuidoras responsáveis pela manutenção e expansão do sistema elétrico, na sua área de concessão, o equilíbrio financeiro destas é fator fundamental para o funcionamento de todo o setor elétrico. O presente trabalho se dispõe, dessa forma, a analisar a temática do equilíbrio econômico financeiro das distribuidoras e do próprio contrato de concessão de distribuição de energia elétrica, bem como, de acordo com o modelo atual do setor elétrico nacional, quais seriam os impactos sentidos pelos demais consumidores não microgeradores, em caso de eventual migração em massa de consumidoras à microgeração.

Este trabalho apresenta a avaliação das externalidades relativas ao ciclo produtivo da cana de açúcar, dando um enfoque para a questão da geração de energia elétrica. Os objetivos principais do estudo são realizar um levantamento uma análise das externalidades sociais, ambientais e econômicas do ciclo produtivo da cana-de-açúcar desde sua fase inicial (período agrícola) até a conversão energética da biomassa em energia elétrica (objeto de ênfase nesse projeto). Repartindo os impactos, quando possível nos subsistemas elaborados a partir da análise do ciclo produtivo do setor, cujos resultados de uma forma geral eram até então conhecidos, mas nunca segregados e tratados de forma integrada sob a ótica de avaliação das externalidades relacionadas à atividade de produção. A geração de eletricidade excedente traz consigo externalidades positivas e negativas. Elas envolvem aspectos prejudiciais sob a ótica das emissões atmosféricas sobre a saúde humana e o meio biótico; positivo, mediante a utilização de fontes renováveis para geração de eletricidade provendo o deslocamento de derivados do petróleo tanto para geração de energia térmica quanto de elétrica, reduzindo assim o consumo de combustíveis fósseis que são os principais componentes fomentadores da acentuação do efeito estufa; além dos benefícios associados à geração distribuída, discutidos neste trabalho. Ambas qualificam esta forma de geração dentro dos requisitos do mecanismo de desenvolvimento limpo, que será avaliado com a visão de ser um instrumento para internalizar o benefício de gerar energia com recursos renováveis. Dos impactos avaliados correspondentes ao ciclo produtivo da cana-de-açúcar, 32,68 % estão associados com a etapa de geração de eletricidade. Os principais impactos e efeitos avaliados na etapa qualitativa e quantitativa deste trabalho nas externalidades de produção foram ratificadas como efeitos predominantes também nas externalidades avaliadas via simulação computacional (ECOSENSE LE) do projeto ExternE. / This work presents the evaluation of externalidades in production from sugarcane life cycle, with emphasis at electric power generation. The main objective of this study is to assess the health, social, environmental and economical externalities related with the production process of sugarcane industry from the start point of the productive chain (agricultural period) until the energy conversion of the biomass in electric power (main emphasis). Distributing the impacts, when possible, in subsystems that main productive cycle were divided, whose results, in general, were known but never segregated and treated by an integrated view under the optics of externalities evaluation at the production activity chain at sugarcane sector. The surplus generation of electricity brings with itself positive and negative externalities. The negative ones involve harmful aspects under the atmospheric emissions and human health and the biotic environment; as positive ones, are the use of renewable sources for electricity generation providing displacement of fossil fuels and indirectly thermal and electrical energy, reducing the consumption of this kind of fuels that are the main promoting components from the accentuation of the greenhouse effect and the benefits associated to the distributed generation, also discussed in this work. Both of these positive aspects, qualify this form of generation to participate at the clean development mechanism, that it will be treated as an instrument for incorporate the benefit of generating energy with renewable resources. From the main productive chain impacts related to the life cycle of the sugarcane, 32,68 % are associated with the stage of electricity generation. The main impacts assessed in the qualitative and quantitative way as production externalities were confirm as predominant effects also using the computational simulation tool (ECOSENSE LE) from the ExternE project.

Submitted by Cátia Araújo (catia.araujo@unipampa.edu.br) on 2017-01-24T11:43:12Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) A influência da resolução espacial em modelos de previsão em mesoescala na programação de despacho da produção de usinas eólicas.pdf: 2764488 bytes, checksum: 81db7c3fde344866addede3ebc92a198 (MD5) / Approved for entry into archive by Cátia Araújo (catia.araujo@unipampa.edu.br) on 2017-01-24T11:44:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) A influência da resolução espacial em modelos de previsão em mesoescala na programação de despacho da produção de usinas eólicas.pdf: 2764488 bytes, checksum: 81db7c3fde344866addede3ebc92a198 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-24T11:44:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) A influência da resolução espacial em modelos de previsão em mesoescala na programação de despacho da produção de usinas eólicas.pdf: 2764488 bytes, checksum: 81db7c3fde344866addede3ebc92a198 (MD5) Previous issue date: 2014-07-01 / O uso da energia eólica para produção de eletricidade tem crescido em todo o mundo. De acordo com o PDE 2023 (Plano Decenal de Expansão Energia) disponibilizado pela EPE (Empresa de Pesquisa Energética) a capacidade instalada provinda de energia eólica em 2013 foi de 2,2 GW, cerca de 1,8% da matriz energética brasileira. A perspectiva de aumento para 22,4 GW, que em 2023 representará cerca de 11,8% da matriz energética brasileira. Com isso, a necessidade de se ter uma programação da disponibilidade de energia de parques eólicos se torna extremamente importante na operação do sistema elétrico brasileiro. Usando os dados de velocidade de vento gerados pelo modelo WRF com resoluções espaciais de 15 km e 5 km a 100 m de altura fez-se a estimativa de geração de energia para os complexos eólicos de Cerro Chato e Osório no período de 9 de agosto de 2014 a 29 de agosto de 2014. Então comparou-se com os dados de programação diária de produção de energia feitos pelas usinas, pelo modelo ETA e com os de geração real, do mesmo período, fornecidos pelo Operador Nacional do Sistema em seus boletins semanais. No período de estudo deste trabalho os erros médios percentuais absolutos da previsão de geração no complexo eólico de Cerro Chato foram de 18,42% do PDP da Usina, 15,97% do modelo ETA, 20,96% e 20,30% do modelo WRF com resolução espacial de 15 km desconsiderando e considerando a influência da variação da temperatura, respectivamente, e de 7,55% e 6,89% do modelo WRF com resolução espacial de 5 km desconsiderando e considerando a influência da variação da temperatura, respectivamente. Os erros médios percentuais absolutos das programações de geração de energia do complexo eólico de Osório foram de 16,29% do PDP da usina, 19,19% do modelo ETA, 9,38% e 8,78% do modelo WRF com resolução espacial de 15 km desconsiderando e considerando a influência da variação da temperatura, respectivamente, e de 5,94% e 5,09% do modelo WRF com resolução espacial de 5 km desconsiderando e considerando a influência da variação da temperatura, respectivamente. / The use of wind energy for electricity production has increased worldwide. According to the PDE 2022 (Ten Year Plan for Energy Expansion) provided by EPE (Energy Research Company) installed capacity of wind power stemmed in 2013 was 2,2 GW, about 1.8% of the Brazilian. The energy matrix, with perspective increase to 22.4 GW, which in 2023 represent about 11.8% of the Brazilian energy matrix. Thus the need to have a schedule of availability of power wind farms is extremely important in the operation of the Brazilian electrical system. Using the wind speed data generated by the WRF model with spatial resolution of 15 km and 5 km 100 m long made up an estimated power generation for wind complex of Cerro Chato and Osorio from 9 August 2014 to 29 August 2014. Then compared with the daily schedule of data for energy production made by plants, by ETA model and the actual generation of the same period, provided by the National System Operator in its weekly newsletters. During the study period of this study, the absolute percentage mean errors of prediction in wind generation complex of Cerro Chato were 18.42% of the Plant PDP, 15.97% of the ETA model, 20.96% and 20.30% of the WRF model with spatial resolution of 15 km disregarding and considering the influence of temperature variation, respectively, and 7.55% and 6.89% of the WRF model with spatial resolution of 5 km disregarding and considering the influence of temperature variation, respectively. The absolute percentage mean errors schedules of the wind farm of Osório power generation were 16.29% of the plant's PDP, 19.19% of the ETA model, 9.38% and 8.78% of the WRF model with spatial resolution 15 km disregarding and considering the influence of temperature variation, respectively, and 5.94% and 5.09% of the WRF model with spatial resolution of 5 km disregarding and considering the influence of temperature variation, respectively.

Esta tese propõe uma metodologia para avaliar o emprego de técnicas de seleção e conversão da radiação solar para aumentar a produção de energia elétrica de células fotovoltaicas. Foi feita uma revisão dos mecanismos fotovoltaicos para produção de energia elétrica e os entraves para aumentar sua eficiência, em especial os impactos da temperatura e da absorção do espectro solar. Uma metodologia foi criada para definir um filtro óptico ótimo a ser utilizado em uma região na presença ou não de conversão do espectro, através de simulações computacionais, que define a faixa do espectro solar que deve ser absorvida pela célula para se ter o melhor equilíbrio entre absorção e aquecimento. Um modelo matemático foi criado e implementado computacionalmente, para calcular a produção de energia de um módulo fotovoltaico, em uma dada região com ou sem a aplicação de técnicas de conversão e seleção da radiação solar. Através de um estudo de caso com dados da cidade de Petrolina, PE, Brasil, concluiu-se que o ganho esperado para utilização de um filtro óptico que reflete ondas de comprimento superiores a 1000 nm é cerca de 1% da energia gerada. Ensaios empíricos permitiram validar a metodologia proposta, comparando os dados reais com os dados teóricos obtidos pelas simulações do modelo matemático. Após a calibração do modelo matemático, verificou-se que os resultados de potência instantânea calculados com o modelo matemático variavam cerca de 5% tanto para o módulo com filtro quanto para o módulo sem filtro. Para contornar a restrição construtiva do filtro óptico e verificar outros ganhos possíveis são propostos experimentos com compostos de conversão de radiação solar associados com filtros ópticos para seleção da radiação solar. Com isto, espera-se aumentar significativamente a produção de energia elétrica de células fotovoltaicas de Silício cristalino. / This thesis proposes a methodology to evaluate the use of solar radiation selection and conversion techniques to increase the production of electric energy of photovoltaic solar cells. A review of the photovoltaic mechanisms for the production of electrical energy and the obstacles to increase its efficiency, especially the impacts of temperature and the absorption of the solar spectrum was done. A methodology was developed to define an optimal optical filter to be used in a region in the presence or not of solar spectrum conversion, through computational simulations, which defines the range of the solar radiation that must be absorbed by the cell in order to have the best balance between absorption and heating. A mathematical model was created and implemented computationally to calculate the energy production of a photovoltaic module in a given region with or without the application of solar radiation conversion and selection techniques. A case study with data from the city of Petrolina, PE, Brazil, concluded that the expected gain for the use of an optical filter that reflects wavelengths above 1000 nm is about 1% of the power generated. Empirical tests allowed validating the proposed methodology comparing the actual data with the theoretical data obtained by the simulations of the mathematical model. After calibration of the mathematical model, it was verified that the instantaneous power results calculated with the mathematical model vary about 5% for both the filter module and the unfiltered module. To avoid the constructive constraint of the optical filter and to verify other possible gains are proposed experiments with solar radiation conversion compounds associated with optical filters to select the solar radiation. With this, it is expected to significantly increase the electricity production of crystalline silicon photovoltaic cells.

A regulamentação do livre acesso aos sistemas de transmissão e distribuição possibilitou aos agentes do setor elétrico o direito à utilização dos sistemas elétricos mediante ressarcimento dos respectivos custos. O livre acesso é parte do processo de reestruturação do setor elétrico que visava ao atendimento da expansão da demanda de energia com a liberalização do mercado energético nacional, promovendo a competitividade entre os agentes. Com o livre acesso, surgiu a necessidade de desenvolver métodos eficientes de remuneração pelo uso dos sistemas de transmissão e distribuição, de modo a incentivar o acesso racional a essas redes, minimizando os custos com ampliações e otimizando a operação do sistema elétrico interligado (SIN) e das redes de distribuição. Nesse sentido, definiu-se uma metodologia para o cálculo das tarifas de uso dos sistemas de transmissão (TUST), que procura sinalizar o impacto individual causado pelos usuários na rede, enquanto que as tarifas de uso dos sistemas de distribuição (TUSD) foram definidas a partir dos Custos Marginais de Expansão para cada nível de tensão destes sistemas. Entretanto, a metodologia de TUSD implementada não se aplicava ao segmento geração, que passou a ser cobrado pelo menor valor do segmento consumo, ou ainda, por valores médios regionais da concessionária. O modelo de tarifação empregado, considerado provisório desde 1999, provocava distorções na sinalização econômica e na competitividade entre os agentes, além de não incentivar as centrais geradoras na busca dos melhores pontos de acesso às redes de distribuição. Em janeiro de 2009, a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), com o objetivo de sanar as distorções existentes, publicou outra metodologia para o cálculo das TUSD de centrais geradores (TUSDg). Este trabalho propõe-se a analisar a nova metodologia estabelecida pela ANEEL para o cálculo da TUSDg, apresentando uma discussão sobre a metodologia adotada e os principais conceitos envolvidos, assim como uma variante metodológica focada no mesmo objetivo. / Since the free access regulation for the transmission and distribution power systems, the use of the networks is permited taking into account an appropriate charge, in order to compensate part of the systems cost to the grid owners. Electrical sector reforms, including the free access regulation, aim at to satisfy the electricity demand expansion that happened in consequence of the Brazilian electricity market liberalization, promoting competition between agents. Along with the free access, the need for efficient methods for establishing the transmission and distribution use of system\'s charge has emerged, aiming at to promote the rational access to the transmission and distribution networks, in order to minimize the expansion investments and to optimize the National Interconnected System and distribution grids operation. The methodology to calculate the TUOS charge (Transmission use of system charge) has been defined to show the individual impact caused by the net\'s users, and the DUOS charge (Distribution use of system charge) to compensate expansion costs in each network voltage level. However, the DUOS charge excluded the generation sector, that was charged by the smallest value of consumer\'s sector, or by their average of regional values. The methodology for the calculation of the Duos Charge used since 1999 was considered provisory and has caused distortions in the economic sign and also in the competitiveness between the agents. Furthermore, it didn\'t encourage the generator agents to look for the better access points in distribution systems. In January this year, the Brazilian Electricity Regulatory Agency (ANEEL, in Portuguese initials) has defined another methodology to calculate the DUOS charge for generating agents in order to correct such distortions. This work analyses the new methodology, discussing its main characteristics and presenting another option to calculate the DUOS charge for generation plants, aiming at the same purpose.

O desenvolvimento sustentável busca satisfazer as necessidades humanas no presente sem comprometer a capacidade de satisfazer as necessidades da sociedade no futuro. Com a demanda crescente por energia, a diversificação da matriz energética atual e a busca por fontes renováveis complementares tornam-se cada vez mais importantes. Entre essas fontes as energias provenientes do sol e das correntes de ar se destacam como duas das mais promissoras e, na busca pelo aproveitamento direto da radiação solar e da energia cinética oriunda dos ventos, diversas tecnologias tem sido estudadas e desenvolvidas. No Brasil, segundo a Agência Nacional de Energia Elétrica ANEEL (2016) as fontes de energia eólica e solar fotovoltaica representam pouco mais de 6% do total considerando os empreendimentos em operação, o que indica uma oportunidade para a expansão da geração de energia elétrica utilizando estas fontes limpas. Considerando, então, a relevância que a geração renovável de energia assume nesse contexto, este trabalho detalha a implantação, discute os resultados obtidos e estuda a viabilidade técnica-econômica da instalação de um projeto de geração eólico isolado e fotovoltaico com conexão à rede elétrica de distribuição, sob o âmbito das Resoluções Normativas número 482/2012 e 687/2015 da ANEEL, fornecendo energia a uma estação rádio base de telefonia celular no estado de São Paulo. / Sustainable development seeks to meet human needs in the present without compromising the ability to meet the needs of society in the future. With the growing demand for energy, the diversification of the energy matrix and the search for complementary renewable sources become increasingly important. Among these sources, the energy from the sun and air currents stand out as two of the most promising and in the search for direct use of solar radiation and kinetic energy from the wind, several technologies have been studied and developed. In Brazil, according to the Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL 2016) the sources of photovoltaic solar and wind energy account for just over 6% of total considering the projects in operation, indicating an opportunity for the expansion of electricity generation using these clean sources. So considering the importance that renewable energy generation takes this context, this paper details the implementation, discusses the results and assessing the technical and economic feasibility of installing a isolated wind generation and a photovoltaic generation project with connection to the electrical distribution network, under the scope of Normative Resolution number 482/2012 and 687/2015 of ANEEL, providing power to a radio station cellular base in the state of São Paulo.

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2017-02-21T18:11:43Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseEstatisticaDinamica.pdf: 7360019 bytes, checksum: 4fdab49e9f84f9507cb815892bccb1e4 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-27T13:37:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseEstatisticaDinamica.pdf: 7360019 bytes, checksum: 4fdab49e9f84f9507cb815892bccb1e4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-27T13:37:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseEstatisticaDinamica.pdf: 7360019 bytes, checksum: 4fdab49e9f84f9507cb815892bccb1e4 (MD5) Previous issue date: 2014-11-21 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os sistemas eólicos de geração de energia elétrica se apresentam como uma solução adequada para o atendimento aos requisitos técnicos, econômicos, ambientais, sociais e governamentais, por isso eles têm sido largamente usados em diversos países. Dentre as tecnologias de aerogeradores disponíveis, os sistemas eólicos a velocidade fixa com geradores de indução em gaiola de esquilo e a velocidade variável com geradores de indução duplamente alimentados são os mais populares. Com o aumento dos níveis de penetração eólica na rede elétrica e devido às desvantagens tecnológicas dos aerogeradores com gerador de indução em gaiola, uma tendência em substituir esse conceito pelo aerogerador com gerador de indução duplamente alimentado na construção de novos parques eólicos é observada. No caso de usinas eólicas já instaladas, por razões econômicas, o processo de modernização gradativo é mais conveniente. Embora os dois sistemas eólicos sejam bem conhecidos, mas pouco se sabe sobre a operação conjunta de ambos. Dessa forma, o presente artigo propõe um estudo para avaliar os impactos ocorridos pela integração de um parque eólico misto na rede elétrica, com geradores de indução em gaiola de esquilo e duplamente alimentados. Aspectos relacionados à estabilidade de velocidade sob falta e curtas variações de vento e à estabilidade de tensão são analisados. A interação entre as tecnologias também é objeto de estudo. Casos com diferentes níveis de penetração dos sistemas eólicos são considerados, representando a substituição gradativa de parte dos aerogeradores de conceito antigo por outros do conceito mais moderno. Os resultados obtidos mostram que as características do gerador de indução duplamente alimentado aliadas com a redução da injeção de potência dos sistemas eólicos a velocidade fixa melhoram o comportamento do parque eólico, sugerindo que a operação conjunta dos aerogeradores pode ser uma solução de boa relação custo-benefício. / The wind electric power generation systems are presented as an appropriate solution to meet the technical, economic, environmental, social and governmental requirements, therefore they have been largely used in several countries. Among the wind turbines technologies available, the speed-fixed with squirrel cage induction generator and variable-speed with doubly fed induction generator wind systems are the most popular. With increasing of the wind penetration levels in electrical grid and due the technologic drawbacks of the wind turbine with cage induction generator, a tend to replace this concept by wind turbine with doubly fed induction generator in the construction of new wind farms is seen. In the case of wind plant installed already, for economic reasons, the gradative modernization process is more convenient. Although both wind systems are well known, but about the combined operation of them is known a little. Thus, the present paper proposes a study to evaluate the impacts occurred by integration of a mixed wind farm in the electrical grid, with squirrel cage and doubly fed induction generators. Aspects related to transient stability under fault and short wind variations and voltage stability are analyzed. The interactions between the technologies are also object of study. Cases with different penetration levels of the wind systems are considered, representing the gradative replace of part of the old concept wind turbine by others of the concept more modern. The results obtained show that the characteristics of the doubly fed induction generator allied with the reduction of the power injection of the fixed-speed wind systems improve the wind farm behavior, suggesting that the combined operation of the wind turbines could be a more costeffective solution.

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2017-03-27T12:56:07Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ModelagemAvaliacaoEstabilidade.pdf: 1570942 bytes, checksum: e3f21223faf8a1c384464f9dccd3fd73 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-27T16:18:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ModelagemAvaliacaoEstabilidade.pdf: 1570942 bytes, checksum: e3f21223faf8a1c384464f9dccd3fd73 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-27T16:18:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ModelagemAvaliacaoEstabilidade.pdf: 1570942 bytes, checksum: e3f21223faf8a1c384464f9dccd3fd73 (MD5) Previous issue date: 2005-04-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho apresenta-se o estudo do comportamento dinâmico dos aerogeradores de velocidade variável que utilizam a máquina síncrona com magneto permanente, comparando-a com máquinas assíncronas duplamente excitadas e com rotor em gaiola. São apresentados os estudos transitórios que devem ser realizados quando da avaliação dos impactos da conexão de parques eólicos que adotam estas concepções tecnológicas de aerogeradores, em um sistema elétrico de potência padrão, supondo a operação da geração eólica em conjunto com centrais de geração convencionais, acionadas com máquinas primárias a diesel. Os estudos realizados no trabalho são desenvolvidos através de simulações em um algoritmo de análise de estabilidade transitória, o qual foi desenvolvido em ambiente de simulação matemática MATLABTM. / This work presents a study of the dynamic behaviour of permanent magnet variable speed wind generators, comparing it with doubly-fed and squirrel cage assynchronous generators. It also presents transient studies that have to be considered when evaluating the impacts of the grid-connection of wind turbines in the presence of the three technologies mentioned above, inserted in a standard electrical power system and supposing the operation of the wind farm together with conventional generation sources that use a diesel prime mover. The studies developed in this work are simulated through an algorithm of transient stability analysis, developed on MATLABTM computational programming language.