Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2018-10-29T17:06:17Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - José Alberto Gobbes Cararo - 2018.pdf: 7377597 bytes, checksum: 1659af9cf040e52ce6bdb4b0e3c1d886 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-10-30T11:18:45Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - José Alberto Gobbes Cararo - 2018.pdf: 7377597 bytes, checksum: 1659af9cf040e52ce6bdb4b0e3c1d886 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-30T11:18:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - José Alberto Gobbes Cararo - 2018.pdf: 7377597 bytes, checksum: 1659af9cf040e52ce6bdb4b0e3c1d886 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-08-29 / This work presents methodology for voltage adequacy into electric power distribution network with the insertion of photovoltaic distributed generation. Deterministic, heuristic and hybrid optimization methods are used to find the variables: i) geographical siting, ii) supply power and iii) amount of photovoltaic distributed generation. The main characteristic of the methodology is the obtaining of the amount of photovoltaic distributed generation units necessary for the adequacy of electric network voltage, respecting the supply power of each generation unit. The results indicate improvement in voltage levels after insertion of photovoltaic distributed generation units with optimized parameters for different voltage transgression scenarios. The proposed methodology is efficient for voltage adequacy through the insertion of photovoltaic distributed generation. / Este trabalho apresenta metodologia para adequação de tensão na rede de distribuição de energia elétrica com a inserção de geração distribuída fotovoltaica. São utilizados métodos de otimização determinístico, heurístico e híbrido para encontrar as variáveis: i) posição geográfica, ii) potência de fornecimento e iii) quantidade de geração distribuída fotovoltaica. A principal característica da metodologia é a obtenção da quantidade de unidades de geração distribuída fotovoltaica necessárias para a adequação de tensão da rede elétrica, respeitando a potência de fornecimento de cada unidade de geração. Os resultados indicam melhoria nos níveis de tensão após inserções de unidades de geração distribuída fotovoltaica com parâmetros otimizados para diferentes cenários de transgressão de tensão. A metodologia proposta é eficiente para adequação de tensão através da inserção de geração distribuída fotovoltaica.

O objetivo deste estudo foi a elaboração e testes simulados, com dados elétricos reais, de metodologia para a operação de geração distribuída (GD) fotovoltaica, em baixa tensão e com exportação de excedentes, em sistemas de distribuição reticulado. A metodologia superou as limitações impostas pelos equipamentos de proteção chamados Protetores de Rede, inerentes à topologia de distribuição do tipo reticulado. Tais equipamentos inviabilizam a geração distribuída, que exporta excedentes para a rede externa por desconectarem os transformadores de média para baixa tensão, causando o ilhamento da GD, sempre que existir um fluxo de potência reverso, ou seja, no sentido do cliente para a concessionária. O objetivo foi alcançado por meio da criação de um simulador de subestação de reticulado exclusivo (Spot) de três transformadores nos qual os comportamentos dos protetores de rede eram testados com dados de fluxo de potência reais aquisitados em subestações de reticulado em Brasília (concessionária CEB) e em subestação do Instituto de Energia e Ambiente (IEE), da Universidade de São Paulo, onde existe uma instalação geradora fotovoltaica de 12kWp. Novos comportamentos dos protetores de rede foram simulados para compatibilizar tal fluxo reverso de potência e parâmetros críticos foram levantados. Nas simulações, encontraram-se caminhos viáveis de promover estas conexões com segurança e simplicidade. Estes novos comportamentos podem ser implementados no firmware dos relés de protetores de redes microprocessados. / The aim of this study was to develop and test a methodology for operation of photovoltaic distributed generation (DG) on secondary side of the Spot and Grid Network types of electricity distribution systems, allowing for the export of excess energy. This methodology did overcome the limitations imposed by the protective equipment known as Network Protector (NP), a standard equipment on secondary network distribution topology. Such equipments make exporting energy from distributed generation systems to the grid unfeasible because of the operational aspects of Network Protectors. This devices will disconnect the transformers whenever there is a reverse power flow, i.e. towards the utility, causing the islanding of the DG. The objective was achieved through the conception of a simulator for a Spot Network substation with three transformers where the behaviors of network protectors could be tested. Those simulations were performed with actual power flow data from real network substations in Brasilia city (CEB utility area) and the substation at the Institute for Energy and Environment (IEE) at the University of Sao Paulo, where a photovoltaic generating facility of 12kWp exists. New behaviors were simulated in order to make the NPs to manage the expected reverse power flow successfully. The most important parameters for the model were explained. Viable ways to connect exporting photovoltaic DG to secondary networks safely and simply have been found by means of these simulations. These new behaviors could be embedded in the firmware of the NP´s microprocessor based relays.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2017-01-27T17:17:31Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao_Erika_1.pdf: 4090096 bytes, checksum: aad3d3481e2a810cc8765c9bade0883b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-27T17:17:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao_Erika_1.pdf: 4090096 bytes, checksum: aad3d3481e2a810cc8765c9bade0883b (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / FACEPE / Microrrede é um conjunto de geração distribuída e sistemas de armazenamento de energia que abastece a demanda de um grupo de consumidores. A existência de um controle local independente da rede elétrica define uma microrrede, a qual pode se conectar ao sistema tradicional de potência ou desconectar-se e funcionar de forma autônoma a depender das condições físicas e/ou econômicas. O presente trabalho apresenta dois métodos de controle para o paralelismo de inversores em microrredes, o controle por inclinação e o controle mestre-escravo, com o objetivo de realizar um estudo comparativo. Primeiramente, são mostrados os conceitos de geração distribuída, microrredes e paralelismo de inversores. Depois, são apresentados os fundamentos teóricos e as principais características dos controles por inclinação e mestre-escravo. Por fim, é feita uma comparação entre as duas técnicas de controle para que permita definir qual é a melhor. Esta comparação é feita por meio de simulações de uma microrrede, analisando o seu desempenho nas situações conectada à rede elétrica principal, em ilhamento e durante o transitório de desconexão. Também é observado o comportamento de grandezas como corrente, amplitude e frequência da tensão e ainda o compartilhamento de carga entre os inversores. / Microgrid is a set of distributed generation and energy storage systems that supplies the demand of a group of consumers . The existence of a local control, independently of the main grid, defines a microgrid, which can be connected to or disconnected from the traditional power system working autonomously depending on the physical or economic conditions. This work presents two control methods for paralleling inverters in microgrids, droop control and masterslave control, in order to conduct a comparative study between both control techniques. Firstly, the concepts of distributed generation, microgrid and paralleled inverters are shown. Then, it is presented the theoretical fundamentals and main features of droop control and master-slave control. Finally, a comparison is done between both control techniques to allow define the best control technique. This comparison is done by means of simulations of a microrrede, analyzing its performance in the situations connected to the main grid, in islanding and during the disconnection transient. Also, it is observed the quantities behavior such as the current, the voltage amplitude and frequency and also the power shared among the inverters.

Orientadores: Gilberto de Martino Jannuzzi, Luiz Carlos Pereira da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T17:50:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MoyaChaves_FranciscoDavid_D.pdf: 2595862 bytes, checksum: b7384c05596f9dc99d6f2e42bbbe231c (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Com a finalidade de constituir os princípios para um futuro marco regulatório no Brasil, que contemple a participação da geração distribuída para o fornecimento de serviços ancilares, este trabalho apresenta uma análise desenvolvida em três grandes áreas assim: técnica, econômica e regulatória. Como objetivo específico do projeto, realiza-se uma analise da utilização da GD para o fornecimento de reservas de potência ativa e suporte de reativos. Para atingir os objetivos dessa pesquisa, o trabalho e realizado em três seções complementares. A primeira parte á uma análise técnica, feita mediante a simulação de sistemas elétricos em regime permanente utilizando a analise de fluxos de carga. Apresentam-se algumas das vantagens e limitações técnicas no uso da GD no fornecimento de potencia ativa e reativa. Apresenta-se também, o estudo sobre o fornecimento de reservas operativas com GD, propondo-se uma metodologia para estabelecer o nível máximo de GD que pode ser instalado sem causar impactos negativos sobre a rede. Apresenta-se o desempenho da GD e seus impactos em situações de entrega de reservas operativas, simulando casos diante de possíveis desligamentos de geradores centralizados. Listam-se diversas tecnologias que podem ser utilizadas em aplicações de GD fornecendo serviços ancilares. A segunda seção é uma análise econômica, na qual, e apresentado o despacho adequado de geradores centralizados e descentralizados, realizada mediante a simulação de cenários de sistemas elétricos com fluxos de carga ótimos. Também e feita uma quantificação da contribuição da GD no fornecimento de suporte de reativos. A análise regulatória lista os aspectos a serem considerados num marco regulatório que permita o fornecimento de serviços ancilares através da GD para o futuro mercado de eletricidade no Brasil. Este trabalho, conseqüentemente, conceitua a GD; especifica suas aplicações; evidencia as suas vantagens; lista os segmentos potencialmente geradores e os principais agentes operantes da GD; aponta as tecnologias ora disponíveis e aquelas em processo de desenvolvimento; mostra, generalizadamente, os aspectos legais e institucionais vigentes que influenciam a GD; detalha as principais barreiras a sua inserção como uma alternativa complementar, no fornecimento de servicos ancilares tão necessários nos sistemas elétricos / Abstract: In order to set the principles for a future regulatory framework in Brazil which involves the participation of distributed generation (DG) to provide ancillary services; this work presents an analysis developed in three broad areas, technical, economic and regulatory. A specific objective of the project is to make an analysis of the use of the DG for the supply of active power reserves and reactive support. To achieve the objectives of this research it is necessary to develop three additional sections. The first part is a technical analysis done through the simulation of electrical systems on a permanent regime that uses the analysis of power flows. There are some advantages and technical limitations in the use of DG for the supply of active and reactive power. This part also presents the study on the provision of operating reserves with DG, and proposes a methodology to establish the level of DG, which can be installed without causing negative impacts on the network. In addition to this, this section shows the performance of DG and its impact in case of delivery of operating reserves, simulating some cases before possible disconnections of centralized generators. Finally, it lists different technologies that can be used in applications of DG provided with ancillary services. The second section is an economic analysis which is presented in the appropriate order that centralized and decentralized generators are made by the simulation of scenarios in electrical systems with optimal power flows. It is a quantification of the contribution of DG in the provision of reactive support. The analysis lists the regulatory aspects to be considered in a regulatory framework that enables the provision of ancillary services through the DG for the future market of electricity in Brazil. This work, therefore, conceptualizes a DG; specifies its applications highlighting their advantages, listing segments and potentially generating the key players involved in DG; outlines the technologies now available and those in the development process; shows generally, the legal and institutional force affecting DG; details the key barriers to their inclusion as an additional alternative in the provision of ancillary services as needed in the electrical systems / Doutorado / Engenharia Mecanica / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Walmir de Freitas Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T21:04:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ricciardi_TiagoRodarte_M.pdf: 3291776 bytes, checksum: c647c3c5eaa394835294087b10e89863 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O uso de geradores conectados via inversores em redes de distribuição de energia elétrica tem aumentado consideravelmente nos últimos anos em razão dos avanços obtidos nas tecnologias de células a combustível e fotovoltaicas bem como de microturbinas e turbinas eólicas. Nesse contexto, a utilização de sistemas de proteção antiilhamento no ponto de conexão do gerador com a rede elétrica é uma das exigências previstas nos principais guias técnicos empregados pelas concessionárias. Ilhamento ocorre quando uma parte da rede de distribuição torna-se eletricamente isolada da fonte de energia principal (subestação), mas continua a ser energizada por geradores distribuídos conectados no subsistema isolado. No caso particular dos geradores conectados via inversores, os principais dispositivos utilizados comercialmente para fornecer proteção antiilhamento são baseados no conceito de realimentação positiva, cuja idéia básica é empregar um dos parâmetros que definem a tensão terminal do gerador como sinal de realimentação positiva no seu sistema controle. Caso o gerador esteja conectado ao sistema de distribuição, a realimentação positiva não consegue, a priori, desestabilizar o gerador. Por outro lado, caso o gerador torne-se ilhado, a realimentação positiva fará com que o gerador se torne instável e, por conseguinte, a situação de ilhamento pode ser rapidamente detectada por relés de sub/sobre tensão e/ou sub/sob freqüência. Visto que tal esquema de proteção esforça-se para desestabilizar o gerador independentemente da ocorrência ou não de ilhamentos, é fundamental desenvolver ferramentas para analisar a estabilidade de redes com múltiplos geradores equipados com proteção antiilhamento via realimentação positiva. O objetivo desta dissertação de mestrado foi desenvolver uma série de modelos linearizados no espaço de estados para representar os principais dispositivos de proteção antiilhamento existentes comercialmente a fim de investigar a estabilidade frente a pequenas perturbações de sistemas de distribuição de energia elétrica com múltiplos geradores conectados via inversores utilizando-se análise modal / Abstract: The usage of inverter-based generators connected directly to electric Power distribution systems has considerably increased in recent years due to the technological advances of fuel and photovoltaic cells as well as microturbines and wind turbines. In this context, the usage of anti-islanding protection devices at the interconnection point is required by the main technical guides utilized by the utilities. Islanding occurs when a portion of the distribution system becomes electrically isolated from the remainder of the power system, yet continues to be energized by distributed generators. In the case of inverter-based generators, the main devices commercially employed to supply anti-islanding protection are based on the positive feedback concept. These methods use the deviations of voltage frequency and/or magnitude from normal values as positive feedback signals into the control system to influence the operation of inverterbased distributed generators. If the generator is connected to a strong utility system, in priori, the destabilizing force of the positive feedback has a negligible impact and the generator can operate without difficulties. On the other hand, when the generator is islanded, the positive feedback can destabilize the generator easily. Such distinctively different generator behaviors facilitate the detection of islanding conditions by using under/over voltage and frequency relays. Since the positive feedback scheme is a destabilizing force, the impact of this scheme on the stability of system with multiples inverter-based generators is of concern. If the positive feedback gain is too high, the generator may become unstable even if it is connected to the main supply system. Thus, the objective of this master thesis is to develop several small-signal models to investigate the stability of distribution network with multiple inverter-based generators with positive feedback anti-islanding protection by using modal analysis / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Ernesto Ruppert Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-17T05:47:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Villalva_MarceloGradella_D.pdf: 10773240 bytes, checksum: aeccba84d675a257bed00100b3d011cb (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho é uma contribuição ao estudo de conversores eletrônicos para sistemas fotovoltaicos de geração distribuída de energia elétrica. O objetivo principal é apresentar o desenvolvimento e os resultados de um conversor eletrônico trifásico para a conexão de um conjunto de painéis solares fotovoltaicos à rede elétrica de baixa tensão. São apresentados resultados experimentais e estudos teóricos sobre a modelagem e a simulação de dispositivos fotovoltaicos, a regulação da tensão fotovoltaica, o rastreamento da máxima potência e a modelagem e o controle de um conversor eletrônico de dois estágios / Abstract: This work is a contribution to the study of power converters for photovoltaic distributed generation systems. The main objective is to present the development and results of a threephase power converter for a grid-connected photovoltaic plant. The work presents experimental results and theoretical studies on the modeling and simulation of photovoltaic devices, regulation of the photovoltaic voltage, maximum power point tracking, and the modeling and control of a two-stage grid-connected power converter / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Andre Luiz Morelato França, Walmir de Freitas Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-06T02:54:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VieiraJunior_JoseCarlosdeMelo_D.pdf: 1983649 bytes, checksum: 2abfcaa471b650a7138b798950c476a7 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Uma das principais funções dos sistemas de proteção de geradores distribuídos conectados em redes de subtransmissão ou de distribuição de energia elétrica é desconectá-los tão logo uma situação de ilhamento seja detectada. O ilhamento ocorre quando parte da rede elétrica é desconectada do restante do sistema da concessionária, mas continua a ser energizada por um ou mais geradores distribuídos conectados a ela, formando um subsistema isolado da concessionária. Esta ocorrência deve ser evitada porque coloca em risco a segurança de pessoas e equipamentos e pode deteriorar a qualidade da energia suprida aos consumidores locais. Neste contexto, esta tese de doutorado propõe novas metodologias para avaliar de forma sistemática e ajustar alguns dos principais relés de proteção anti-ilhamento de geradores síncronos. As técnicas analisadas compreendem os relés de deslocamento de fase ou ¿salto de vetor¿, relés de taxa de variação de freqüência, relés de sub/sobrefreqüência convencionais e os relés de sub/sobretensão convencionais. A aplicação das metodologias desenvolvidas mostrou que elas são ferramentas eficientes para avaliar e determinar o desempenho desses relés quanto à detecção de ilhamentos, auxiliando na seleção dos esquemas de proteção e ajustes mais adequados / Abstract: One of the main functions of distributed generators¿ protection systems is the capability to disconnect the generators immediately after an islanding occurrence is detected. Islanding occurs when a portion of the distribution system is disconnected from the utility grid, yet remains energized by one or more distributed generators connected to it. This operating condition should be avoided because it poses safety risks to utility personnel and equipments as well as it can cause power quality problems to the local costumers. In this context, this thesis proposes new methodologies to systematically evaluate and adjust some anti-islanding techniques applied to synchronous generators. The techniques analyzed are the under/over frequency relays, the rate of change of frequency (ROCOF) relays, the vector surge or vector jump relays and the under/overvoltage relays. The results have shown that the proposed methodologies can be efficient tools to evaluate and to determine the performance of these anti-islanding relays, consequently, they can help protection engineers to select the most proper protection devices and their settings / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Jose Antenor Pomilio / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-07T10:48:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_GeomarMachado_D.pdf: 4129472 bytes, checksum: 7290e97be14c6528a200531ef75ad6b8 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A conexão de fontes de geração distribuída com' a rede geralmente necessita de um conversor eletrônico para processar a energia gerada localmente e injetá-la na rede. Este trabalho apresenta um sistema de geração distribuída para baixas potências, composto por uma fonte primária em CC, como uma Célula a Combustível. Um conversor elevador boost conecta a fonte primária a um inversor trifásico comutado em baixa freqüência que injeta a energia na rede e garante a sua qualidade. Um circuito auxiliar é agregado à topologia do inversor com a finalidade de reduzir a distorção de sua tensão de saída, dessa forma melhorando a forma de onda da corrente. A estratégia de controle empregada permite um desempenho seguro mesmo com as flutuações na energia gerada. As principais vantagens desta proposta são a minimização das perdas de chaveamento (ou seja, alto rendimento) e a eliminação de IEM (o que evita o uso de filtros de altas freqüências comuns nos conversores chaveados em alta freqüência). Os procedimentos de projeto são estabelecidos com vistas à redução do volume dos elementos empregados no circuito, buscando uma densidade de potência mais alta. Um protótipo de 1300 V A é implementado e testado. Os resultados obtidos confirmam a análise teórica / Abstract: The connection of distributed power sources with the utility grid generally needs an electronic power converter for processing the locally generated power and injecting current into the system. This work presents a system intended to low-power distributed generation composed by a DC primary source, as a fuel cell. A boost converter connects the supply to an inverter, composed by a three-phase one using low-frequency commutation, which injects the power into the grid and guarantees the AC power quality. An auxiliary circuit is added to the inverter topology in order to reduce the output voltage distortion, thus improving the current waveform. The employed control strategy allows a secure performance even if there are fluctuations in the generated power. The main advantages of this approach are the minimization of the switching losses (i.e. high efficiency) and the elimination of the EMI (which avoids high-frequency filters necessary in high-frequency commutation inverters). Design procedures are established permiting to reduce the volume of the elements, seeking a high power density. A 1300 V A converter prototype is implemented and tested. The obtained results confirm the theoretical analysis / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Carlos Alberto Favarin Murari, Ahda Pionkoski Grilo Pavani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T09:59:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gomes_LeonardoAlonso_M.pdf: 728816 bytes, checksum: 9e5eca1543746c11368b1c259d45dfa1 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Nesta dissertação é proposta uma metodologia baseada em lógica nebulosa para a obtenção de um índice que classifica as barras mais propícias para a instalação de geradores distribuídos em uma rede de distribuição de energia elétrica. A metodologia foi desenvolvida levando em consideração a dificuldade em se manter um perfil de tensão adequado e, dessa forma, tende a contemplar com os maiores valores de índices, as barras nas quais a conexão de geradores tende a melhorar o perfil de tensão da rede. Outro aspecto considerado no desenvolvimento da metodologia foi o de minimizar as perdas de potência ativa na rede elétrica. De forma geral, a obtenção do índice consiste em associar graus de pertinências para as variáveis magnitude da tensão e potência ativa da carga em cada uma das barras e, a partir de regras nebulosas, definir um valor numérico para o índice. Uma das vantagens dessa metodologia é que tais variáveis podem ser classificadas em conjuntos nebulosos, os quais traduzem lingüisticamente os conhecimentos humanos e, assim, pode-se mais facilmente utilizar a experiência humana adquirida na operação de uma rede de distribuição para a definição das regras nebulosas para a obtenção dos índices a serem empregados na alocação dos geradores. E ao ser comparada a técnicas tradicionais de análise, tem-se uma significativa vantagem que consiste em não necessitar de execuções consecutivas de fluxos de potência, sendo necessário apenas a obtenção do estado de operação da rede através de um único fluxo de potência no caso base. / Abstract: This work consists in proposing a methodology based on Fuzzy Logic to obtain an index, which classifies the buses more suitable to install a distributed generator in an electric power distribution system. Themethodologywas developed taking into consideration the difficulty tomaintain a suitable voltage profile in distribution systems, so the methodology results in large, index values for the buses in which the installation of generators results in a more suitable voltage profile. Another aspect included in the methodology is the minimization of the real power losses. Applying a set of fuzzy rules, the index is calculated by setting membership values to the bus 'voltage' and 'load real power'. The advantages of this methodology are that the classification of the variables into fuzzy sets, which allow the linguistic translation of the system operator knowledge and so his experience of operating the system can be employed in the process of allocating distributed generators in the system and when compared to traditional techniques of analysis, does not need of consecutive runs of power flows, it is necessary only to obtain the state operating of the network through only one power flow in base case. / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Walmir de Freitas Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-09T14:02:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Salles_NewtonJosede_M.pdf: 3608719 bytes, checksum: b040f49f75941ae11cb16f7beb51b76d (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A necessidade de desenvolvimento de modelos dinâmicos para estudos de sistemas de proteção de redes de distribuição de energia elétrica tem sido acentuada, recentemente, devido ao grande número de geradores síncronos que estão sendo conectados nestas redes. Assim, o objetivo desta dissertação de mestrado é desenvolver uma biblioteca de modelos dinâmicos para representar os principais relés empregados em sistemas de proteção de redes de distribuição e subtransmissão de energia elétrica na presença de geradores síncronos. Os modelos desenvolvidos são adequados para utilização juntamente com programas de simulação de transitórios eletromagnéticos de sistemas de potência (simulação com realimentação ? close loop), para verificar a influência do sistema de proteção no desempenho da rede, ou independentemente (simulação sem realimentação - open loop), para investigar os algoritmos empregados no relé ou para validar os modelos desenvolvidos. A complexidade adotada para representar os diversos tipos de relés foi decidida tendo-se em mente que tais modelos devem ser precisos o suficiente para desenvolvimento de pesquisas na área de proteção de sistemas de distribuição na presença de geradores síncronos e simples o suficiente para que eles possam ser utilizados para ensino da teoria de sistemas de proteção de redes de distribuição em nível de graduação e pós-graduação. Os modelos foram desenvolvidos para uso no ambiente Matlab/Simulink. Conseqüentemente, estes modelos podem ser utilizados com diversos programas de simulação de transitórios eletromagnéticos tais como o PSCAD/EMTDC, o SimPowerSystems e o ATP. Os modelos desenvolvidos foram validados através da comparação dos resultados obtidos por simulação com o comportamento real de relés comerciais. Adicionalmente, tal validação dos modelos foi realizada através de duas metodologias. Na primeira metodologia, dados obtidos em campo através de oscilografias de relés foram utilizados como entrada para os modelos desenvolvidos. Então, o comportamento do relé comercial foi comparado com o comportamento do modelo simulado. Na segunda metodologia, os dados de tensão e corrente foram gerados através de simulações de transitórios eletromagnéticos utilizando-se o ATP. Então, tais dados foram utilizados para verificar o comportamento de um relé comercial, através do uso de caixa de teste, e do relé simulado. Os resultados comprovam que os modelos desenvolvidos são suficientemente precisos para determinar o comportamento de relés comerciais operando em campo / Abstract: Recently, the need for the development of protection device dynamic models for analysis of distribution network protection systems has increased due to the usage of distributed generators. Therefore, the objective of this dissertation is to develop a dynamic model library torepresent the main relays used in the subtransmission and distribution network protection systems in the presence of synchronous generators. The developed models can be used with transient electromagnetic programs (close loop), in order to analyze the influence of the protection system on the network performance, or individually (open loop), in order to investigate new algorithms as well as to validate the models. The developed models are sufficiently detailed to conduct researches on distribution network protection in the presence of distributed generators, however, in the same time, they are simple enough to be used to teach undergraduate and graduate students. The models were developed to use with Matlab/Simulink. As a result, they can be used with several electromagnetic transient programs such as PSCAD/EMTDC, SimPowerSystems, and ATP. The developed models were validated by comparing the results obtained through simulation with the performance of real, commercial relays. Moreover, two approaches were used to validate the models. In the first one, field data obtained from relay oscillograms were used as an input to the developed models. Then, the commercial relay behavior was compared with simulated relay. In the second approach, voltage and current signals were generated by using the ATP. Then, these signals were used to verify the behavior of the commercial relays, through an amplifier, and of the developed model. The results show that the developed models are accurate enough to determine the behavior of commercial relays / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica