Orientador: Takaaki Ohishi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-21T15:13:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fracaro_AlcidesVitor_M.pdf: 7705075 bytes, checksum: ae14250dc5a4037852660d3e5a7be44c (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Esta dissertação de mestrado apresenta uma metodologia de resolução do Problema de Planejamento de Curto Prazo de Sistemas Hidrotérmicos Predominantemente Hidráulicos com Restrições de Segurança. A metodologia desenvolvida resolve o problema através da utilização de uma Abordagem Híbrida, a qual combina a simulação do sistema hidráulico com a otimização do sistema elétrico para cada intervalo de tempo do horizonte de curto prazo, considerando detalhadamente a operação dos sistemas hidráu.lico, térmico e de transmissão, atendendo a demanda global de carga, satisfazendo as restrições de segurança e, ao longo do horizonte cumprindo as metas energéticas estabelecidas pelos planejamentos de longo e médio prazos. No desenvolvimento do otimizador do sistema elétrico, e da coordenação da operação hidráulica com a operação elétrica utilizam-se as técnicas de Continuação / Abstract: This work presents a resolution method for the problem of short term hydrotermal scheduling for hydro-dominated power systems with security constraints. The method developed solves this problem through the hybrid approach, which combines a hydraulic system simulation with an electrical system optimization for each hour during the short term horizon. The operational constraints of the hydraulic, termic and transmission systems are represented in great detail, attending the global load, satisfying the security constraints. Energetic constraints must be satisfied too. In the development of the optimizer of the electric system and in the coordenation of the hydraulic operation with the electric operation, the Continuation Method is used. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores : Martin Tygel, Lucio Tunes dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-07-31T15:04:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Grosfeld_Valeria_M.pdf: 3256333 bytes, checksum: fb22ebbf402d25faa4bf9bfc1a9054ab (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Na indústria do petroleo a analise de dados sísmicos é uma etapa fundamental na exploração de hidrocarbonetos. Uma ferramenta para obter uma imagem aproximada da subsuperfície da terra é o processo chamado de "empilhamento". Recentemente foi introduzido na literatura um novo método para obter esta imagem ou seção sismica: o empilhamento CRS (do inglês "Common Reflection Surface"). a método CRS é um processo de empilhamento que simula uma seção de afastamento nulo e, além disso, fornece seções de parâmetros. Este método pode ser aplicado a dados obtidos numa superfície real não horizontal. a efeito desta superfície topográfica tem que se torne masi fácil a interpretação. Nesta disertação apresentamos uma técnica nova para a remoção deste efeito topográfico: continuar a informação até um datum em profundidade escolhido utilizando os parâmetros fornecidos pelo método CRS. Alguns experimentos numéricos são apresentados para ilustrar o processo / Abstract: A fundamental step in the exploration of oil is the analysis of seismic data. ane tool to obtain an aproximated image of the earth's subsurface is the process called "stack". Recently, a new method to get a seismic section was introduced: the Common Reflection Surface stack (CRS stack). This is a stacking process that simulates a zero-offset section and provides useful parameters sections. It can be applied to the real non-horizontal measurement surface. However, after its aplication, it is necessary to remove the topographic effect to obtain a more accurate section to be interpretated. This dissertation presents a new technique to remove the topographic effect: continuation of the information to a chosen depth datum using the CRS parameter. Synthetic examples are provide to illustrate the approach / Mestrado / Mestre em Matemática Aplicada

O objetivo deste trabalho é desenvolver um programa computacional para a análise do colapso de tensão em sistemas elétricos de potência. Esse programa identifica o ponto de colapso através de uma simulação estática do sistema, partindo de um ponto de operação inicial com um aumento programado de carga. A simulação estática calcula os pontos de operação do sistema, ao longo do aumento programado de carga, através da resolução continuada de um fluxo de carga modificado. Juntamente com as equações do balanço de potência, esse fluxo de carga modificado contém as equações algébricas que descrevem o comportamento em regime permanente dos geradores, cargas e controles do sistema. As equações das cargas são parametrizadas para simular o aumento programado de carga, e as equações resultantes do fluxo de carga modificado são resolvidas utilizando um método de continuação parametrizada. / The objective of this work is to develop a program for analysis of voltage collapse in electric power systems. This program identifies the collapse point through a static simulation of the system, starting from an initial operation point with a scheduled increase of load. The static simulation calculates the operational points of the system, along the scheduled increase of load, through continuous resolution of a modified power flow. Together with the equations of power balancing, this modified power flow contains the algebraic equations of steady state behaviour of generators, loads and controls. Load equations are parameterised to simulate the scheduled increase of load, and the resulting equations of the modified power flow are solved using the parameterised continuation method.

O objetivo deste trabalho é desenvolver um programa computacional para a análise do colapso de tensão em sistemas elétricos de potência. Esse programa identifica o ponto de colapso através de uma simulação estática do sistema, partindo de um ponto de operação inicial com um aumento programado de carga. A simulação estática calcula os pontos de operação do sistema, ao longo do aumento programado de carga, através da resolução continuada de um fluxo de carga modificado. Juntamente com as equações do balanço de potência, esse fluxo de carga modificado contém as equações algébricas que descrevem o comportamento em regime permanente dos geradores, cargas e controles do sistema. As equações das cargas são parametrizadas para simular o aumento programado de carga, e as equações resultantes do fluxo de carga modificado são resolvidas utilizando um método de continuação parametrizada. / The objective of this work is to develop a program for analysis of voltage collapse in electric power systems. This program identifies the collapse point through a static simulation of the system, starting from an initial operation point with a scheduled increase of load. The static simulation calculates the operational points of the system, along the scheduled increase of load, through continuous resolution of a modified power flow. Together with the equations of power balancing, this modified power flow contains the algebraic equations of steady state behaviour of generators, loads and controls. Load equations are parameterised to simulate the scheduled increase of load, and the resulting equations of the modified power flow are solved using the parameterised continuation method.

Orientadores : Martin Tygel, Lucio Tunes dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-02T01:13:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Piedrahita_Carlos_D.pdf: 6647122 bytes, checksum: 8391ec33fe7d3f34cde72d0fd1a377ac (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: o objetivo fundamental desta tese é estender o p método de Continuação de traçamento de raios para modelos sísmicos que possuam uma geometria complexa. Esses modelos são usados na exploração do hidrocarbonetos, por exemplo, cunhas, lentes e falhas, dentre outros. Para fazer essa extensão ultilizamos os conceitos, oriundos da Dinâmica Simbólica, de autômato finito e de linguagem aceita. Esses..conceitos nos permitiram montar o sistema não linear que representa o traçamento de raios. O sistema é resolvido utilizando o Método de Newton e o Método de Continuação nos parâmetros do modelo. Além desses métodos numéricos, também utilizamos uma busca aleatória para encontrar a primeira aproximação do primeiro raio da classe de equivalência..definida pela assinatura do raio. Assim, nesta tese, relacionamos alguns conceitos dos Sistemas Dinâmicos Finitos com a Teoria dos Raios. Estendemos as fórmulas da amplitude ao longo do raio de modelos multi-camadas até modelos multi-regiões (modeles- particionados em sub-regiões arbitrárias). . Em particular, encontramos as amplitudes ao longo do raio para..modelos 2.5D, em meios acústicos e elásticos. Essas fórmulas foram implementadas computacionalmente para a construção de sismogramas. Criamos e implementamos uma biblioteca computacional que chamamos OCTRAL, utilizando a linguagem interpretativa OCTAVE. Isto permitiu fazer traçamento de raios sismograma sintéticos usando os conceitos teóricos anteriormente expostos . Através do OCTRAL,fizemos diferentes testes usando como referência a biblioteca CSHOT do pacote computacional Seismic Unix (SU), desenvolvido e mantido pelo Center for Wave Phenomenada Colorado School of Mines. Esses testes nos- pennitiram-fazer comparações em diferentes modelo_ sísmicos. Dessas comparações, concluímos que o OGTRAL foi capaz de estender o CSHOT para modelos acústicos e elãsticos multi-regiões, como requerido para as aplicações mais realistas / Abstract: The fundamental_goal.of this thesis is to extend the.continuation method used in ray tracing to seismic models that have a complex geometry. These models are common in hydrocarbon exploration, as for example, wedges, lenses, faults, etc. To acomplish this aim- we used concepts such as finite-automatas and accepted languages, that arise from Symbolic Dynamics These. concepts permit us to assemble the non-linear system that represents ray tracing. The system is solved using Newton's Method and Con tinuation Methods in the parameters-of the model. Also we use a random search to 190k for the- fust approximation of the-first ray of the equivalence class defined by the ray signature. In this way, we relate some concepts-finite Dynamical Systems with Ray Theory. The formulas that provide the value of the amplitude along a ray were extended from multi-Iayered models to multi-region models (seismic model partitioned in arbitrary sub-regions). In- particular, we find expressions for-the amplitudes along a ray for 2-.5D models in acoustic and elastic media. These formulas - were implemented for the construction of seismograms. We created and implemented a computationallibrary called OCTRAL, written in the interpretative language OCTAVE With the-algorithms implemented in OCTRAL, we, made different tests using as reference the- CSHOT libr-ary- of the public domain comput_tional package Seismic Unix (SU), developed and mantained by the Center for Wave Phenomena at the Colorado School of Mines. From the comparisons between OCTRAL and CSHOT, we conclude that OCTRAL and CSHOT, we conclude that OCTRAL is able to extend CSHOT to acoustic and elastic multi-region models, as required for more realistic applications / Doutorado / Doutor em Matemática Aplicada

Orientadores: Carlos Alberto de Castro Junior, Luiz Carlos Pereira da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:42:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NinoHernandez_EdwinEnrique_M.pdf: 1808479 bytes, checksum: 3abd243a6489fe01fffb68f76f8598a9 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O método de Newton é considerado inadequado para o cálculo do ponto de máximo carregamento (PMC) de sistemas de potência, pois (a) apresenta dificuldades numéricas na vizinhança de PMC, e (b) sua matriz Jacobiana é singular no PMC. Os métodos da continuação constituem-se em ferramentas úteis para o traçado da curva de soluções (curva PV), evitando a ocorrência de dificuldades numéricas. Uma parametrização é necessária para a obtenção de um sistema de equações modificado e bem condicionado. Neste trabalho utilizam-se as perdas de potência ativa em ramos como parâmetros. São investigados procedimentos para a escolha automática do parâmetro mais apropriado. Esses procedimentos incluem a utilização de índices de estabilidade de tensão, cujos cálculos são muito rápidos. Simulações mostraram que o método proposto permite o traçado de toda a curva de soluções muito eficientemente / Abstract: The conventional Newton method is considered inadequate for computing the maximum loading point (MLP) of power systems, since (a) it presents numerical difficulties in the vicinity of MLP and (b) the load fiow Jacobian matrix is singular at MLP. Continuation methods are useful tools to trace the solution curve (PV) without experiencing numerical difficulties. A parametrization is necessary to obtain a modified, well-conditioned set of load fiow equations. In this work the real power losses branches are used as continuation parameters. In addition, procedures for an automatic choice of the most appropriate parameter are investigated. Such procedures include the utilization of fast voltage stability indices. Simulation results have shown that the proposed method is able to trace the whole solution (PV) curve very efficiently / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Nas últimas décadas, considerável evidência tem sido direcionada no desenvolvimento de métodos computacionais que analisam os comportamentos não lineares das estruturas. O método da corda é considerado o tipo de método de seguimento de trajetórias que possui a técnica mais comum e versátil para analisar tais comportamentos não lineares. No entanto, testes realizados pelos autores concluem que tais métodos ainda apresentam algumas dificuldades quando as estruturas possuem formas complexas e comportamentos fortemente não lineares. Devido a isso, o objetivo do trabalho em questão é acrescentar duas modificações ao método da corda, a fim de desenvolver um modelo mais seguro e estável. A esses métodos, inclui-se (i) uma equação alternativa para o passo previsor, que tornará o método mais estável ao ultrapassar pontos críticos; e (ii) um parâmetro de controle, que através do conceito de soma dos comprimentos de corda, é chamado de método da corda acumulado. Ao final, por consequência destas alterações, um procedimento mais robusto para o método da corda é obtido. Sua validação é apresentada, pelos autores, através de exemplos utilizando estruturas treliçadas (bidimensionais e tridimensionais) em um programa de simulação numérica desenvolvida. / In the last decades, a considerable effort has been directed to develop of computational methods to analyze the nonlinear behavior of structures. The arc-length method is considered the type of path following method which have the most common and versatile techniques for analyzing such nonlinear behaviors. Nevertheless, tests performed by the authors conclude that such methods present some difficulties when the structures possess complex shapes and strongly nonlinear behaviors. Due to this, the purpose of the present work is to add two amendments to the arc-length method, in order to develop a model safer and more stable. In such methods, it is included (i) an alternative equation for the predictor step, that will make the method most stable to overcoming critical points, and (ii) a control parameter, through the concept of sum of the arc length up to now, referred to as accumulated arc-length method. By the end, as a result of these modifications, a more robust procedure for the method of the string is obtained. And its validation is presented by the authors through examples using truss structures in a two-dimensional and three-dimensional numerical simulation program developed.

As equações diferencias parciais tem origem na modelagem do problemas nas ciências e engenharia, tais como a equação do calor, equação da onda, equação de Poisson, entre outras. Para muitas destas equações não é tão simples obter uma técnica analítica para achar sua solução e nestes casos é necessário uso de soluções aproximadas obtidas pelo computador. Existem técnicas tradicionais para solução numérica de uma grande classe de equações diferenciais, mas quando esta equação está na forma implícita, muitas destas técnicas já não podem ser aplicadas. Frequentemente as equações diferenciais parciais de segunda ordem tem maior estudo que as equações de primeira ordem sendo uma das razões que os modelos envolvem derivadas de segunda ordem. No caso das equações diferenciais parciais de primeira ordem implícitas a não linearidade em alguns casos não permite determinar uma solução de forma simples. O trabalho desenvolvido faz uma revisão do método das características para estabelecer as condições necessárias e suficientes, que permitam encontrar uma solução, ao mesmo tempo evidencia a complexidade de determinar uma solução clássica. Dentro das aplicações existentes relacionadas com as Equações Diferenciais Parciais Implícitas de Primeira Ordem, podemos mencionar a Equação cinemática e a Equação de Hamilton-Jacobi que podem-se associar com o movimento de partículas. Para a solução de uma Equação Diferencial Implícita de Primeira Ordem o método das características tem uma estrutura de solução que permite resolver a equação de forma analítica e numérica, desde que se verifique o Teorema de Cauchy. O objetivo deste trabalho de mestrado é obter um método numérico para a solução de equações diferenciais parciais de primeira ordem implícitas. Nós propomos um método numérico do tipo previsor-corretor que resolve uma EDP de primeira ordem implícita, utilizando o sistema característico em conjunto com as condições de banda, para reduzir o erro global nas iterações. / Partial differential equations arise in the modeling of problems in science and engineering, such as the heat equation, wave equation, Poisson equation, among others. For many of these equations it is not so simple to obtain an analytical technique to find a solution in these cases and it is necessary to use a computer to obtain approximate solutions. There are traditional techniques for numerical solution of a large class of differential equations, but when this equation is in implicit form, many of these techniques can no longer be applied. Often partial differential equations of second order are more studied than first order equations the reason being that one of the models involve secondorder derivatives. In the case of implicit partial differential equations of first order the non-linearity in some cases does not allow for a solution in simple from to be determined. The work reviews the method of characteristics to establish the necessary and sufficient conditions that will find a solution at the same time demonstrates the complexity of determining classical solution. Within existing applications related to Partial Differential Equations of First Order Implicit, we can mention the textit kinematic equation and textit equation Hamilton-Jacobi that can be associated with the movement of particles. For the solution of a differential equation First Implicit Order the method of characteristics has a solution framework that enables solve the equation analytically and numerically, provided there is the Cauchy theorem. The objective of this master thesis is to obtain a numerical method for the solution of partial differential equations first order implicit. We propose a numerical method of predictor-corrector type that resolves a EDP first implicate order, using the characteristic system in conjunction with the band conditions, to reduce the overall error in iterations.

As equações diferencias parciais tem origem na modelagem do problemas nas ciências e engenharia, tais como a equação do calor, equação da onda, equação de Poisson, entre outras. Para muitas destas equações não é tão simples obter uma técnica analítica para achar sua solução e nestes casos é necessário uso de soluções aproximadas obtidas pelo computador. Existem técnicas tradicionais para solução numérica de uma grande classe de equações diferenciais, mas quando esta equação está na forma implícita, muitas destas técnicas já não podem ser aplicadas. Frequentemente as equações diferenciais parciais de segunda ordem tem maior estudo que as equações de primeira ordem sendo uma das razões que os modelos envolvem derivadas de segunda ordem. No caso das equações diferenciais parciais de primeira ordem implícitas a não linearidade em alguns casos não permite determinar uma solução de forma simples. O trabalho desenvolvido faz uma revisão do método das características para estabelecer as condições necessárias e suficientes, que permitam encontrar uma solução, ao mesmo tempo evidencia a complexidade de determinar uma solução clássica. Dentro das aplicações existentes relacionadas com as Equações Diferenciais Parciais Implícitas de Primeira Ordem, podemos mencionar a Equação cinemática e a Equação de Hamilton-Jacobi que podem-se associar com o movimento de partículas. Para a solução de uma Equação Diferencial Implícita de Primeira Ordem o método das características tem uma estrutura de solução que permite resolver a equação de forma analítica e numérica, desde que se verifique o Teorema de Cauchy. O objetivo deste trabalho de mestrado é obter um método numérico para a solução de equações diferenciais parciais de primeira ordem implícitas. Nós propomos um método numérico do tipo previsor-corretor que resolve uma EDP de primeira ordem implícita, utilizando o sistema característico em conjunto com as condições de banda, para reduzir o erro global nas iterações. / Partial differential equations arise in the modeling of problems in science and engineering, such as the heat equation, wave equation, Poisson equation, among others. For many of these equations it is not so simple to obtain an analytical technique to find a solution in these cases and it is necessary to use a computer to obtain approximate solutions. There are traditional techniques for numerical solution of a large class of differential equations, but when this equation is in implicit form, many of these techniques can no longer be applied. Often partial differential equations of second order are more studied than first order equations the reason being that one of the models involve secondorder derivatives. In the case of implicit partial differential equations of first order the non-linearity in some cases does not allow for a solution in simple from to be determined. The work reviews the method of characteristics to establish the necessary and sufficient conditions that will find a solution at the same time demonstrates the complexity of determining classical solution. Within existing applications related to Partial Differential Equations of First Order Implicit, we can mention the textit kinematic equation and textit equation Hamilton-Jacobi that can be associated with the movement of particles. For the solution of a differential equation First Implicit Order the method of characteristics has a solution framework that enables solve the equation analytically and numerically, provided there is the Cauchy theorem. The objective of this master thesis is to obtain a numerical method for the solution of partial differential equations first order implicit. We propose a numerical method of predictor-corrector type that resolves a EDP first implicate order, using the characteristic system in conjunction with the band conditions, to reduce the overall error in iterations.

Nas últimas décadas, considerável evidência tem sido direcionada no desenvolvimento de métodos computacionais que analisam os comportamentos não lineares das estruturas. O método da corda é considerado o tipo de método de seguimento de trajetórias que possui a técnica mais comum e versátil para analisar tais comportamentos não lineares. No entanto, testes realizados pelos autores concluem que tais métodos ainda apresentam algumas dificuldades quando as estruturas possuem formas complexas e comportamentos fortemente não lineares. Devido a isso, o objetivo do trabalho em questão é acrescentar duas modificações ao método da corda, a fim de desenvolver um modelo mais seguro e estável. A esses métodos, inclui-se (i) uma equação alternativa para o passo previsor, que tornará o método mais estável ao ultrapassar pontos críticos; e (ii) um parâmetro de controle, que através do conceito de soma dos comprimentos de corda, é chamado de método da corda acumulado. Ao final, por consequência destas alterações, um procedimento mais robusto para o método da corda é obtido. Sua validação é apresentada, pelos autores, através de exemplos utilizando estruturas treliçadas (bidimensionais e tridimensionais) em um programa de simulação numérica desenvolvida. / In the last decades, a considerable effort has been directed to develop of computational methods to analyze the nonlinear behavior of structures. The arc-length method is considered the type of path following method which have the most common and versatile techniques for analyzing such nonlinear behaviors. Nevertheless, tests performed by the authors conclude that such methods present some difficulties when the structures possess complex shapes and strongly nonlinear behaviors. Due to this, the purpose of the present work is to add two amendments to the arc-length method, in order to develop a model safer and more stable. In such methods, it is included (i) an alternative equation for the predictor step, that will make the method most stable to overcoming critical points, and (ii) a control parameter, through the concept of sum of the arc length up to now, referred to as accumulated arc-length method. By the end, as a result of these modifications, a more robust procedure for the method of the string is obtained. And its validation is presented by the authors through examples using truss structures in a two-dimensional and three-dimensional numerical simulation program developed.