Este trabalho consiste em apresentar um método alternativo para a identificação de fontes de correntes harmônicas comumente encontradas em sistemas elétricos residenciais. Desta identificação, soluções viáveis poderão ser aplicadas com o intuito de mitigar os níveis de emissão das correntes harmônicas geradas, principalmente, por cargas com características não lineares. Para a identificação empregou-se redes neurais artificiais (RNAs), sendo esta técnica inteligente, apresentada como uma alternativa aos métodos convencionais. Os resultados reportados neste contexto procuram validar a proposta apresentada com dados experimentais obtidos em ensaios laboratoriais. / This work presents an alternative method for the identification of current harmonic sources commonly encountered in residential electrical systems. For this purpose, feasible solutions can be applied to minimize the levels of harmonic currents emission caused by nonlinear loads. Artificial neural networks are employed as alternative to conventional methods. The experimental results will be reported in order to validate the proposal presented with the experimental data obtained in laboratory.

Este trabalho consiste em apresentar um método alternativo para a identificação de fontes de correntes harmônicas comumente encontradas em sistemas elétricos residenciais. Desta identificação, soluções viáveis poderão ser aplicadas com o intuito de mitigar os níveis de emissão das correntes harmônicas geradas, principalmente, por cargas com características não lineares. Para a identificação empregou-se redes neurais artificiais (RNAs), sendo esta técnica inteligente, apresentada como uma alternativa aos métodos convencionais. Os resultados reportados neste contexto procuram validar a proposta apresentada com dados experimentais obtidos em ensaios laboratoriais. / This work presents an alternative method for the identification of current harmonic sources commonly encountered in residential electrical systems. For this purpose, feasible solutions can be applied to minimize the levels of harmonic currents emission caused by nonlinear loads. Artificial neural networks are employed as alternative to conventional methods. The experimental results will be reported in order to validate the proposal presented with the experimental data obtained in laboratory.

Este trabalho teve como objetivo a identificação e quantificação das fontes do Material Particulado fino (MP2,5) da Região Metropolitana de Porto Alegre (RMPA), em especial, as fontes veiculares. Foram utilizadas amostras coletadas diariamente durante 24 horas, entre junho/2007 a fevereiro/2009 na Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre, próxima a vias de intenso tráfego. As amostras foram analisadas para determinação da concentração em massa, composição elementar e iônica do MP2,5. A concentração média do particulado fino durante o experimento foi de 13,4 µg m-3 e do Black Carbon foi de 3,8 µg m-3. Os elementos-traço S, K e Fe destacaram-se com concentrações mais elevadas. Através de Modelagem Receptora (Análise de Fatores AF e Fatoração de Matriz Positiva, Positive Matrix Factorization PMF), identificaram-se as possíveis fontes de MP2,5 da região. A utilização do PMF, modelo multivariado mais avançado, embora não tenha mostrado uma clara separação das fontes, possibilitou uma quantificação mais acurada das fontes identificadas. Por essa metodologia foram identificadas como fontes do MP2,5 as emissões veiculares, a ressuspensão do solo e as indústrias. Para ambos os modelos, a principal fonte identificada está relacionada com as emissões veiculares, respondendo por aproximadamente 50 % da massa do particulado fino. Dos resultados obtidos com o PMF, o solo tem uma pequena participação (2,5 %). A dificuldade na identificação das fontes pode ser atribuída a falta de medida de traçadores específicos dos combustíveis utilizados no setor de transporte e as limitações analíticas do sistema de Fluorescência de Raio-X, que possui baixos limites de detecção para importantes traçadores de fontes móveis e industriais como V, Ni, Cr, Se e Cu. / The aim of this work was to identify and quantify the sources of fine particles in the Metropolitan Region of Porto Alegre, specially the vehicular sources. PM2.5 samples collected daily for 24 hours between june/2007 to february/2009 at the Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre, near heavy traffic routes. The samples were analyzed for determination of mass concentration, elemental and ionic composition. The average concentration of fine particulate matter during the experiment was 13.4 µg m-3 and Black Carbon was 3.8 µg m-3. The trace elements S, K and Fe stood out with higher concentrations. Through Receptor Modeling (Factor Analysis AF and Positive Matrix Factorization PMF), identified the possible sources of PM2,5 in the region. Using the most advanced multivariate model PMF, although it has not shown a clear separation of sources, enabled a more accurate quantification of the identified sources. For this methodology have been identified as sources of PM2,5 vehicle emissions, ressuspension of soil and industries. For both models, the main source identified is related to vehicle emissions approximately 50 % of the mass of fine particulate was explained by vehicular emission (light- and heavy-duty fleet). In the results obtained with PMF, participation of the dust soil was small (2.5 %). The difficulty in identifying the sources can be attributed to lack of measurement of specific tracers of fuels used in the transport sector and the limitations of the analytical system by X-Ray Fluorescence, which has low detection limits for important tracers of industrial and mobile sources as V, Ni, Cr, Se and Cu.

Este trabalho teve como objetivo a identificação e quantificação das fontes do Material Particulado fino (MP2,5) da Região Metropolitana de Porto Alegre (RMPA), em especial, as fontes veiculares. Foram utilizadas amostras coletadas diariamente durante 24 horas, entre junho/2007 a fevereiro/2009 na Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre, próxima a vias de intenso tráfego. As amostras foram analisadas para determinação da concentração em massa, composição elementar e iônica do MP2,5. A concentração média do particulado fino durante o experimento foi de 13,4 µg m-3 e do Black Carbon foi de 3,8 µg m-3. Os elementos-traço S, K e Fe destacaram-se com concentrações mais elevadas. Através de Modelagem Receptora (Análise de Fatores AF e Fatoração de Matriz Positiva, Positive Matrix Factorization PMF), identificaram-se as possíveis fontes de MP2,5 da região. A utilização do PMF, modelo multivariado mais avançado, embora não tenha mostrado uma clara separação das fontes, possibilitou uma quantificação mais acurada das fontes identificadas. Por essa metodologia foram identificadas como fontes do MP2,5 as emissões veiculares, a ressuspensão do solo e as indústrias. Para ambos os modelos, a principal fonte identificada está relacionada com as emissões veiculares, respondendo por aproximadamente 50 % da massa do particulado fino. Dos resultados obtidos com o PMF, o solo tem uma pequena participação (2,5 %). A dificuldade na identificação das fontes pode ser atribuída a falta de medida de traçadores específicos dos combustíveis utilizados no setor de transporte e as limitações analíticas do sistema de Fluorescência de Raio-X, que possui baixos limites de detecção para importantes traçadores de fontes móveis e industriais como V, Ni, Cr, Se e Cu. / The aim of this work was to identify and quantify the sources of fine particles in the Metropolitan Region of Porto Alegre, specially the vehicular sources. PM2.5 samples collected daily for 24 hours between june/2007 to february/2009 at the Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre, near heavy traffic routes. The samples were analyzed for determination of mass concentration, elemental and ionic composition. The average concentration of fine particulate matter during the experiment was 13.4 µg m-3 and Black Carbon was 3.8 µg m-3. The trace elements S, K and Fe stood out with higher concentrations. Through Receptor Modeling (Factor Analysis AF and Positive Matrix Factorization PMF), identified the possible sources of PM2,5 in the region. Using the most advanced multivariate model PMF, although it has not shown a clear separation of sources, enabled a more accurate quantification of the identified sources. For this methodology have been identified as sources of PM2,5 vehicle emissions, ressuspension of soil and industries. For both models, the main source identified is related to vehicle emissions approximately 50 % of the mass of fine particulate was explained by vehicular emission (light- and heavy-duty fleet). In the results obtained with PMF, participation of the dust soil was small (2.5 %). The difficulty in identifying the sources can be attributed to lack of measurement of specific tracers of fuels used in the transport sector and the limitations of the analytical system by X-Ray Fluorescence, which has low detection limits for important tracers of industrial and mobile sources as V, Ni, Cr, Se and Cu.

Esta tese consiste em apresentar um método para localização e identificação de consumidores com alta contribuição para a distorção harmônica de tensão medida em subestações de sistemas de distribuição de energia elétrica. Cabe comentar que a etapa de localização visa obter uma lista das possíveis posições onde possa estar alocado o consumidor que possua cargas não lineares com grande consumo de potências harmônicas. Partindo-se desta lista, realiza-se a etapa de identificação, em que são estimadas as amplitudes de cada harmônica na posição selecionada. Por fim, um algoritmo para ajuste/sintonia do método de localização é empregado com o intuito de se realizar uma possível correção com relação à posição do consumidor. Desta forma, por meio de estudos de caso (simulados), os resultados obtidos procuram validar a metodologia proposta. / This thesis provides a method for location and identification of consumers with larger contribution to harmonic distortion of voltage in power distribution substations. It is worth to mention that the stage of consumers location must furnish a list of possible positions where there may be consumers, who have nonlinear loads with high consumption of harmonic power. From this list, the identification stage is performed in order to estimate the amplitude of each harmonic from the location selected. Finally, a method for improve the location algorithm is employed in order to refine the consumer position. Therefore, by means of simulated case studies, the results obtained for these stages seek to validate the methodology proposed.

Esta tese consiste em apresentar um método para localização e identificação de consumidores com alta contribuição para a distorção harmônica de tensão medida em subestações de sistemas de distribuição de energia elétrica. Cabe comentar que a etapa de localização visa obter uma lista das possíveis posições onde possa estar alocado o consumidor que possua cargas não lineares com grande consumo de potências harmônicas. Partindo-se desta lista, realiza-se a etapa de identificação, em que são estimadas as amplitudes de cada harmônica na posição selecionada. Por fim, um algoritmo para ajuste/sintonia do método de localização é empregado com o intuito de se realizar uma possível correção com relação à posição do consumidor. Desta forma, por meio de estudos de caso (simulados), os resultados obtidos procuram validar a metodologia proposta. / This thesis provides a method for location and identification of consumers with larger contribution to harmonic distortion of voltage in power distribution substations. It is worth to mention that the stage of consumers location must furnish a list of possible positions where there may be consumers, who have nonlinear loads with high consumption of harmonic power. From this list, the identification stage is performed in order to estimate the amplitude of each harmonic from the location selected. Finally, a method for improve the location algorithm is employed in order to refine the consumer position. Therefore, by means of simulated case studies, the results obtained for these stages seek to validate the methodology proposed.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-05-02T17:58:54Z No. of bitstreams: 1 GALLOTTA_30_06_14.pdf: 62695484 bytes, checksum: 33335ee3affc2bcffb11fc10caf9ae3f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-02T17:58:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GALLOTTA_30_06_14.pdf: 62695484 bytes, checksum: 33335ee3affc2bcffb11fc10caf9ae3f (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / Os hidrocarbonetos presentes no ambiente consistem em misturas complexas de compostos derivados de múltiplas fontes. Os combustíveis fósseis representam a principal contribuição, devido à taxa e escala espacial, em que o petróleo tem sido usado como fonte de energia e matéria-prima para a indústria química. O objetivo deste estudo foi avaliar os níveis de concentração e identificar fontes de hidrocarbonetos na Bacia do Alto Iguaçu e, em especial, na área de influência da Refinaria Presidente Getúlio Vargas (REPAR). Além dos fatores de poluição crônica, a área de estudo foi alvo de um derrame acidental de petróleo em julho de 2000. Diversos indicadores em diferentes compartimentos ambientais (água superficial, sedimento, solo e água subterrânea) foram avaliados na fase pós-derrame e no monitoramento ambiental ao longo de várias campanhas por mais de uma década. Os esforços de avaliação foram concentrados nos seguintes indicadores: os nalcanos, os alcanos isoprenoides, os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA), os biomarcadores de petróleo e ainda o total de hidrocarbonetos de petróleo (THP). Os resultados identificaram como principal aporte de matéria orgânica para as águas superficiais dos rios Barigüi e Iguaçu, os fluxos materiais originados em região a montante do acidente, refletindo a contribuição antropogênica crônica da cidade de Curitiba. Em 2007 e 2008, as concentrações de THP e HPA nas águas superficiais e sedimentos dos rios Barigüi e Iguaçu refletem uma expressiva melhoria nas condições desses rios em relação a 2000. Na área interna da refinaria (Ponto Zero), observou-se uma nítida diminuição (atenuação) natural das concentrações de THP no solo em todas as profundidades dos perfis amostrados ao longo do tempo nos Banhados 1 e 4 e, em particular, uma diminuição importante das concentrações entre 2004 e 2007. Para a identificação das fontes de hidrocarbonetos foram utilizadas razões diagnósticas e quimiometria. As razões diagnósticas calculadas a partir de concentrações de HPA sugeriram que, na maioria dos sedimentos dos Rios Barigüi e Iguaçu coletados nas campanhas de 2000 e 2001, a fonte petrogênica é a principal. Somente na estação a montante do acidente no Rio Barigüi, a fonte pirolítica predominou nestas duas campanhas. As razões diagnósticas que apresentaram maior eficiência na identificação de fontes de hidrocarbonetos nos sedimentos dos rios Barigüi e Iguaçu foram: ΣC1-Fenantrenos/Fenantreno; e (ΣHPA parentais de 3-6 anéis)/(Σ5 séries de HPA alquilados). A identificação de fontes através de razões diagnósticas calculadas a partir de áreas e alturas de picos cromatográficos demonstrou sua aplicabilidade verificando a relação entre os compostos encontrados em amostras de solo da área interna da refinaria com a amostra de petróleo derramado no acidente, após quase uma década da ocorrência do vazamento. A identificação de fontes através método de quimiométrico baseado na análise de componentes principais (ACP) de seções pré-processadas e combinadas dos Cromatogramas de Íons Selecionados (CIS) mostrou que as amostras mais contaminadas estão na área interna da refinaria. Essas amostras apresentam um padrão de distribuição petrogênica e diferentes graus de intemperismo. As amostras da área externa à refinaria (Guajuvira, General Lúcio e Balsa Nova) são menos ou não contaminadas e/ou contém uma mistura de contribuições diagenéticas, pirolíticas e petrogênicas onde predominam diferentes proporções. Os locais mais distantes da atividade industrial (Balsa Nova) contem, como esperado, os níveis mais baixos de contaminação por HPA. Os resultados de biomarcadores demonstraram que não há evidências para concluir que as amostras da área externa à refinaria e o óleo Cusiana vazado tenham a mesma origem. Os resultados ao longo dos rios Barigüi e Iguaçu e do Ponto Zero demonstraram que as ações de emergência para a contenção do óleo foram adequadas para os rios, e que a contaminação decorrente do derrame ficou predominantemente contida no Ponto Zero e diminuiu significativamente após uma década. / Hydrocarbons present in the environment consist of complex mixtures of compounds derived from multiple sources. The main contribution lies on fossil fuel inputs due to the rate and spatial scale by which petroleum has been used as an energy source and chemical feedstock. The aim of this study was to assess the concentration levels and identify sources of hydrocarbons in the Upper Iguaçu Watershed and, in particular, in the area of influence of the President Getulio Vargas Refinery (REPAR). In addition to the factors of chronic pollution, the study area was the scenario of an acute accidental oil spill in July 2000. Numerous indicators in different environmental compartments (surface water, sediment, soil and groundwater) were assessed in the post spill phase and during the environmental monitoring programs over the course of several campaigns for more than a decade. Assessment efforts were concentrated on the following indicators: n-alkanes, alkanes isoprenoids, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), petroleum biomarkers and total petroleum hydrocarbons (TPH). The results identified as the main contribution of organic matter to surface waters of the Barigüi and Iguaçu Rivers the materials flows originated in the region upstream of the accident, reflecting chronic anthropogenic contribution of the city of Curitiba. In 2007 and 2008, the TPH and PAH concentrations in surface waters and sediments of the Barigüi and Iguaçu Rivers revealed a significant improvement in the conditions of these rivers when compared with 2000. Inside the refinery area (Point Zero), it was observed a clear natural decrease (attenuation) of the concentrations of TPH in the soil at all depths sampled over time in Marshes 1 and 4 and, in particular, an important decrease of concentrations between 2004 and 2007. Diagnostic ratios and chemometrics were used to identity hydrocarbon sources. The diagnostic ratios calculated from the concentrations of PAH suggested that, in the majority of sediments from the Barigüi and Iguaçu Rivers collected in 2000 and 2001 campaigns, the main source is petrogenic. Only in the station upstream the accident in the Barigüi River, the pyrolytic source predominated in these two campaigns. The diagnostic ratios that presented higher efficiency in identifying sources of hydrocarbons in sediments of the Barigüi and Iguaçu Rivers were: ΣC1- Phenantrenes/Phenanthrene; and (Σ3-6 rings parental PAH)/(Σ5 alkylated PAH series). The source identification through diagnostic ratios calculated from heights and areas of chromatographic peaks demonstrated its applicability establishing a relationship between the compounds found in soil samples of the internal area of the refinery and the sample of the oil spilled in the accident, after nearly a decade of occurrence of the spillage. The source identification through chemometric method based on principal components analysis (PCA) of preprocessed and combined sections of Selected Ion Chromatograms (SIC) showed that the most contaminated samples are inside the refinery area. These samples present a petrogenic pattern and different weathering degrees. Samples from outside the refinery area (Guajuvira, General Lúcio e Balsa Nova) are either less or not contaminated, and/or contain mixtures of diagenetic, pyrogenic and petrogenic inputs where different proportions predominate. The locations farthest away from industrial activity (Balsa Nova) contain, as expected, the lowest levels of PAH contamination. The biomarkers results do not show any evidences to conclude positive matches between the samples from outside the refinery area and the spilled Cusiana oil. The results along Barigüi and Iguaçu rivers and Point Zero demonstrated that emergency actions to contain the oil were appropriate for the rivers, and that the contamination resulting from the spill was mostly contained in the Point Zero and decreased significantly after one decade