Submitted by Cristina Coutinho de Oliveira null (35131907861) on 2016-04-18T18:23:10Z No. of bitstreams: 1 Defesa_final.pdf: 1997390 bytes, checksum: 8300a03e6985d3d69b82de41b61bb274 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-04-19T15:01:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 oliveira_cc_me_ilha.pdf: 1997390 bytes, checksum: 8300a03e6985d3d69b82de41b61bb274 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-19T15:01:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 oliveira_cc_me_ilha.pdf: 1997390 bytes, checksum: 8300a03e6985d3d69b82de41b61bb274 (MD5) Previous issue date: 2016-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Nesta proposta apresenta-se um estudo comparativo entre algumas das diversas metodologias existentes na literatura específica para a resolução do Fluxo de Potência (FP) e Fluxo de Potência Continuado (FPC), utilizando métodos baseados em equações de injeção de potência e em equações de injeção de corrente. A formulação de injeção de potência é baseada nas equações de balanço de potência ativa e reativa de cada barra, enquanto que a de injeção de corrente utiliza expressões referentes ao balanço de corrente. É realizada a comparação da influência de três formas de tratamento das barras de geração (PV) nas características de convergência do método de Newton-Raphson simplificado utilizado na solução das equações de fluxo de potência escritas em coordenadas polares, considerando a formulação de injeção de corrente. Também são apresentados os resultados de análises de desempenho entre o método simplificado e o convencional, o qual utiliza as equações de injeção de potência expressa em termos de coordenadas polares. As análises de desempenho são realizadas para os sistemas testes do IEEE de 14, 30, 57, 118 e 300 barras e duas versões reais de grande porte do sistema elétrico SUL/SULDESTE brasileiro 638 e 787 barras considerando: diferentes relações R/X para os ramos e diferentes condições de carregamentos. Os resultados obtidos com duas das formas de tratamento das barras PV mostram que é possível se obter uma melhora nas características de convergência do método simplificado. / This work presents a comparative study on the various existing methods in the literature to solve the power flow (PF) and continuation power flow (CPF), using the methods which are based on power injection equations and current injection equations. The power injection formulation works based on active and reactive power balance equations at each bus, while the current injection using expressions relating to the current balance. In order to make the comparison, the influence of three forms of handling the generation buses (PV) in the convergence characteristics of simplified Newton-Raphson method, used in the solution of the power flow equations in polar coordinates, and by considering the current injection formulation is considered. Moreover, the results of performance tests between the simplified and the conventional methods, which use the power injection equations expressed in terms of polar coordinates, are presented. In order to performance analysis five IEEE test systems such as 14, 30, 57, 118, and 300 bus and two large-scale real electrical power systems such as south Brazilian 638 and 787 bus systems are conducted. The aforementioned systems are tested under different R/X ratios for the branches and different loading conditions. The results show that an improvement in convergence characteristics can be obtained for the simplified method.

Orientador: Dilson Amancio Alves / Resumo: Nesta proposta apresenta-se um estudo comparativo entre algumas das diversas metodologias existentes na literatura específica para a resolução do Fluxo de Potência (FP) e Fluxo de Potência Continuado (FPC), utilizando métodos baseados em equações de injeção de potência e em equações de injeção de corrente. A formulação de injeção de potência é baseada nas equações de balanço de potência ativa e reativa de cada barra, enquanto que a de injeção de corrente utiliza expressões referentes ao balanço de corrente. É realizada a comparação da influência de três formas de tratamento das barras de geração (PV) nas características de convergência do método de Newton-Raphson simplificado utilizado na solução das equações de fluxo de potência escritas em coordenadas polares, considerando a formulação de injeção de corrente. Também são apresentados os resultados de análises de desempenho entre o método simplificado e o convencional, o qual utiliza as equações de injeção de potência expressa em termos de coordenadas polares. As análises de desempenho são realizadas para os sistemas testes do IEEE de 14, 30, 57, 118 e 300 barras e duas versões reais de grande porte do sistema elétrico SUL/SULDESTE brasileiro 638 e 787 barras considerando: diferentes relações R/X para os ramos e diferentes condições de carregamentos. Os resultados obtidos com duas das formas de tratamento das barras PV mostram que é possível se obter uma melhora nas características de convergência do método simplificado. / Abstract: This work presents a comparative study on the various existing methods in the literature to solve the power flow (PF) and continuation power flow (CPF), using the methods which are based on power injection equations and current injection equations. The power injection formulation works based on active and reactive power balance equations at each bus, while the current injection using expressions relating to the current balance. In order to make the comparison, the influence of three forms of handling the generation buses (PV) in the convergence characteristics of simplified Newton-Raphson method, used in the solution of the power flow equations in polar coordinates, and by considering the current injection formulation is considered. Moreover, the results of performance tests between the simplified and the conventional methods, which use the power injection equations expressed in terms of polar coordinates, are presented. In order to performance analysis five IEEE test systems such as 14, 30, 57, 118, and 300 bus and two large-scale real electrical power systems such as south Brazilian 638 and 787 bus systems are conducted. The aforementioned systems are tested under different R/X ratios for the branches and different loading conditions. The results show that an improvement in convergence characteristics can be obtained for the simplified method. / Mestre

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-02-09T14:07:38Z No. of bitstreams: 1 hivyqueirozpereira.pdf: 733279 bytes, checksum: dc66de0bd1d5374dc4c99682044ef5ea (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-02-10T10:38:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 hivyqueirozpereira.pdf: 733279 bytes, checksum: dc66de0bd1d5374dc4c99682044ef5ea (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-10T10:38:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 hivyqueirozpereira.pdf: 733279 bytes, checksum: dc66de0bd1d5374dc4c99682044ef5ea (MD5) Previous issue date: 2006-02-22 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta um estudo comparativo das características de convergência das formulações convencional polar, convencional retangular e injeção de corrente na solução do fluxo de potência trifásico. As metodologias polar e retangular utilizam as equações de potência injetada nas barras expressas em função das coordenadas polares e retangulares da tensão, respectivamente. A formulação de injeção de corrente utiliza as equações de corrente injetada nas barras expressas em termos das coordenadas retangulares da tensão. As equações não lineares referentes a cada um dos métodos são resolvidas através do processo iterativo de Newton-Raphson. Além disto, a manutenção da matriz Jacobiana constante durante o processo iterativo é também investigada. Por outro lado, este trabalho também propõe uma metodologia para a solução do fluxo de potência trifásico sujeito a condições iniciais desfavoráveis. Este método baseia se numa característica particular inerente à formulação de injeção de corrente. O método é simples e rápido, garantindo a convergência do processo iterativo. Os resultados são bastante satisfatórios, demonstrando a eficácia do método proposto em situações nas quais as formulações convencionais de solução do fluxo de potência falham na convergência do processo iterativo. / This work presents a comparative study on convergence characteristics of some three-phase power flow methods, namely, conventional polar, conventional rectangular and current injection formulations. The polar and rectangular methodologies use the injected power equations written in terms of voltage polar and voltage rectangular coordinates, respectively. The current injection method employs the injected current equations expressed in function of voltage rectangular coordinates. The nonlinear equations associated with each method are solved iteratively through Newton-Raphson approach. Moreover, the strategy of keeping the Jacobian matrix constant throughout the iterative process is also investigated. On the other hand, this work also proposes a new methodology for solving threephase power flow problems subjected to poor initial conditions. This method is based on a particular convergence feature inherent in the power flow current injection formulation. It is simple and fast, ensuring the convergence of the iterative process. The results are quite satisfactory and demonstrate the effectiveness of the proposed approach on problems where standard three-phase power flow formulations fail to converge.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2015-12-16T17:01:21Z No. of bitstreams: 1 tatiannaaparecidapereirabeneteli.pdf: 2303302 bytes, checksum: 7520f93bd3dd29d5ac22973e59d474da (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2015-12-17T11:06:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 tatiannaaparecidapereirabeneteli.pdf: 2303302 bytes, checksum: 7520f93bd3dd29d5ac22973e59d474da (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-17T11:06:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tatiannaaparecidapereirabeneteli.pdf: 2303302 bytes, checksum: 7520f93bd3dd29d5ac22973e59d474da (MD5) Previous issue date: 2015-08-21 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho propõe uma metodologia de fluxo de potência ótimo multifásico para a limitação dos desequilíbrios das tensões terminais e das correntes demandadas ou injetadas nas máquinas trifásicas girantes, geradores ou motores, com especial aplicação para os geradores conectados de forma dispersa aos sistemas de distribuição. A modelagem dos equipamentos é baseada no método de injeção de correntes em coordenadas retangulares. A metodologia foi implementada e a ferramenta computacional proposta foi desenvolvida com os softwares Matlab® e Lingo®. Para limitar o desequilíbrio a níveis aceitáveis, determinados pelas normas vigentes e por fabricantes de equipamentos, serão utilizados bancos de capacitores em derivação nos terminais das máquinas e a metodologia será capaz de indicar em quais fases os capacitores devem ser conectados e as suas respectivas potências. São propostas também novas possibilidades de modelagem para máquinas elétricas, abordando inclusive características internas destes equipamentos. Entre essas possibilidades destacam-se modelagem pela especificação de diferença de tensão entre nós (módulo e ângulo) com a possibilidade de representação das impedâncias internas da máquina, modelagem pela especificação do módulo de tensão entre nós e modelagem pelo módulo de tensão e potência ativa com restrições operativas. / This work proposes a multiphase optimal power flow methodology for limiting imbalances of terminal voltages and currents required or injected into three-phase rotating machines, generators or motors, with special application to disperse generators connected to distribution systems. The equipment modelling is based on current injection method in rectangular coordinates. The methodology was implemented and the proposed computational tool was developed with Matlab® and Lingo® softwares. For limiting the imbalance to acceptable levels as determined by current standards and equipment manufacturers, shunt capacitor banks were used in the of the machines terminals. The methodology is be able to indicate in which phase the capacitors must be connected and their respective powers. New possibilities for modeling electrical machines are proposed as were, including addressing internal features of this equipment. Among these possibilities are modeling by specification of voltage difference between nodes (amplitude and angle) with the possibility of representing the internal impedances of the machine, modeling by specification of voltage amplitude between nodes and modeling with voltage amplitude and active power with operating constraints.

Orientador: Dilson Amancio Alves / Resumo: Neste trabalho, apresenta-se os resultados da análise comparativa da influência de formas alternativas de representação das barras PV nas características de convergência do método de Newton-Raphson considerando equações de injeção de corrente. O método proposto para a solução do problema de fluxo de potência é baseado em equações de injeção de corrente expressas em coordenadas retangulares. São apresentados também os resultados da comparação com outros métodos baseados em equações de injeção de potência expressas em coordenadas polares e retangulares, bem como com os baseados em injeção de corrente com formulação retangular, objeto principal do estudo. Nas análises de desempenho foram utilizados os sistemas testes do IEEE de 14, 30, 57, 118 e 300 barras, e duas configurações, uma de 638 e outra de 787 barras, do sistema Sul-Sudeste Brasileiro. Nas análises consideraram-se diferentes variações na relação R/X dos ramos e diferentes carregamentos. Os resultados obtidos demonstram que a forma proposta de representação das barras PV melhora a característica de convergência dos métodos de solução do problema de fluxo de potência baseado em equações de injeção de corrente. / Abstract: This paper presents the results of a comparative analysis of the influence of PV bus representation on the convergence characteristics of Newton-Raphson Current Injection method. The proposed method to solve the power flow problem is based on current injection equations written in rectangular coordinates. The results of comparison with other methods based on power injection equations expressed in polar and rectangular coordinates as well as those based on current injection with rectangular formulation, the main object of the study, are also presented. Performance analyzes were performed on the IEEE test systems 14, 30, 57, 118 and 300 buses, and two configurations, one of 638 and another of 787 buses, of the South-Southeast Brazilian system. Several R/X transmission line ratios and loading conditions were considered. The results show that the proposed PV bus representation improves the convergence characteristic of the power flow formulation based on current injection equations. / Mestre