[pt] Objetivo da presente dissertação de mestrado é contribuir para a estruturação da cadeia metrológica de vazão de gás natural em alta pressão no Brasil, tomando como base experiências bem sucedidas de laboratórios nacionais de metrologia de vazão de países industrializados. O estudo fundamenta-se na padronização primária e na harmonização de valores padrões de referência para a medição de vazão. A falta de infra-estrutura metrológica para padronização primária de medição de vazão volumétrica de gás natural no Brasil constituiu-se na motivação da Petrobras para eliminar essa importante vulnerabilidade e, dessa forma, contribuir para o estabelecimento do controle metrológico no setor. A escolha do projeto de pesquisa também foi motivada pelo interesse pessoal do autor em contribuir para o tema tendo em vista sua trajetória profissional na Petrobras. A exemplo da experiência de outros países produtores de petróleo e gás natural, o trabalho se desenvolveu no contexto da regulação do setor, que criou oportunidades de investimentos e impôs desafios à metrologia brasileira. Demandas por medição fiscal de apoio a contratos de transferência de custódia exigiram a introdução de uma legislação específica e o desenvolvimento de procedimentos de avaliação da conformidade do gás natural, promissor insumo na matriz energética brasileira. O trabalho desenvolveu-se de acordo com a seguinte metodologia: (i) revisão das melhores práticas laboratoriais e dos modelos de padronização em uso por conceituados Institutos Nacionais de Metrologia de países produtores de petróleo e gás e (ii) na interpretação dos procedimentos de harmonização dos valores de referência utilizados pelos institutos nacionais de metrologia estudados. Dentre os resultados do estudo destaca-se a caracterização das cadeias de rastreabilidade para medição de vazão de gás natural em alta pressão em uso por institutos nacionais de metrologia que acordaram harmonizar seus valores de referência (PTB/Alemanha, LNE/França, NMi/Holanda). Disponibiliza-se, assim, um acervo de informações relevantes que poderá subsidiar a estruturação de um sistema de padronização primária no País. Como conclusão, o trabalho propõe a implementação de um modelo de poadronização primária para medição de vazão volumétrica de gás natural no Brasil. / [en] The objective of this Master dissertation in metrology is to contribute for structuring the Brazilian traceability chain for flow measurement of natural gas at high pressure, based on successful experiences of national metrology laboratories of highly industrialized countries. The study takes into account the primary standardization and harmonization of reference measurement standards. The lack of an adequate infrastructure for primary standardization of volumetric flow measurement of natural gas in Brazil was a motivation motivation for Petrobras to invest substantially to overcome this important vulnerability, thus contributing to the establishment of the metrological control in the gas sector. The choice of the research project was also motivated by the author`s personal interest to contribute to the advance knowledge in an area that he has been working for many years at Petrobras. Following the experience of other oil and gas producing countries, this project was developed in the context of the regulation for the sector creating opportunities for investment on quality infrastructure, imposing challenges for the Brazilian metrology. The need to implement a measuring fiscal scheme to support contracts for custody transfer required a specific legislation and the development of procedures for conformity assessment of natural gas. The work was developed in accordance with the following methodology: (i) review of best practices and models of laboratory standardization in use by authoritative national institutes of metrology of oil and gas producing countries and (ii) interpretation of procedures for harmonization of reference values used by the National Metrology Institutes studied. The main results obtained is the characterization of the traceability chain associated with natural gas for measurement at high pressure in use by European national metrology institutes (PTB/Germany, LNE/France, NMi/Netherlands) which have agreed to harmonize their reference values. Strategic information is then made available that could subsidize the structuring of a system of primary standardization of flow measurement in Brazil. In conclusion, this work has suggested a metrological scheme for implementing a sound gas flow measurement metrology primary standardization.

[pt] O presente trabalho apresenta a avaliação da garantia da confiabilidade metrológica de um equipamento eletromédico (EEM), o ventilador pulmonar, também conhecido como ventilador mecânico. A falta de confiabilidade metrológica nesses equipamentos pode resultar na ocorrência de efeitos danosos, conforme a sua qualificação quanto ao potencial de risco à saúde dos usuários (operadores e pacientes). Apesar de ser fundamental para garantir o efeito desejado, a avaliação da confiabilidade geralmente não é realizada durante o período de uso (póscomercialização). Considerando a falta de informação em metrologia no ambiente da saúde e os poucos estudos de metrologia aplicados a esta área indicando os riscos da falta de avaliação metrológica, é de especial relevância a realização de investigações neste campo de pesquisa. Na presente dissertação foram realizadas medições para avaliação da confiabilidade metrológica de ventiladores pulmonares utilizando informações técnicas e normativas. Realizou-se um estudo bibliográfico minucioso dos princípios básicos de funcionamento dos ventiladores pulmonares e suas especificações técnicas. Para a realização das medições foram estudadas referências tais como normas nacionais e internacionais, manuais dos fabricantes do equipamento e publicações sobre manutenção de EEM. Medições para a avaliação metrológica de dez (10) ventiladores pulmonares, 6 da marca I modelo I.1 e 4 da marca II modelo II.2, foram realizadas em um hospital público. A exceção de um ventilador novo, todos os ventiladores pulmonares avaliados apresentaram não conformidades. Os resultados obtidos na avaliação da confiabilidade metrológica dos ventiladores pulmonares assinalam a urgente necessidade de avaliação metrológica periódica destes EEM. Verificou-se também a necessidade de avaliação de parâmetros cuja obrigatoriedade de medição não consta na norma aplicável. De uma forma ampla, o presente trabalho contribui para a conscientização de profissionais da saúde e da área de metrologia quanto à importância da avaliação da confiabilidade metrológica periódica de ventiladores pulmonares. / [en] The present Masters dissertation evaluates the metrological reliability of pulmonary ventilators, also known as mechanical ventilators. Pulmonary ventilators are electromedical equipment (EEM). The absence of metrological reliability of a pulmonary ventilator may result in dangerous consequences, according to its classification by the potential risk to the health of users (operators and patients). Even though it is of fundamental importance to guarantee the desired effect, the evaluation of reliability, in general, is not performed during the post-sale period. Considering the lack of information in metrology in the field of health, and that there are few studies indicating the risks of the absence of metrological evaluations, research in this field are especially relevant. In the present dissertation, measurements based on technical and regulatory information were performed in order to evaluate the metrological reliability of pulmonary ventilators. A meticulous bibliographical study of the basic principles and technical specifications of pulmonary ventilators was performed. The measurements were based on national and international standards, manufacturer manuals, and EEM maintenance publications. Measurements for the metrological evaluation of ten (10) pulmonary ventilators, 6 of brand I model I.1 and 4 of brand II model II.2, were performed in a public hospital. Except for a new unit, all evaluated pulmonary ventilators presented non- conformities. These results indicate an urgent need for periodic metrological evaluations of these EEMs. In addition, the need for evaluations of parameters not included in the current standards was verified. The present work contributes for increasing the awareness of health and metrology professionals regarding the importance of periodical evaluations of the metrological reliability of pulmonary ventilators.

[pt] Colorimetria - Propagação de erros e cálculo da incerteza da medição nos resultados espectrofotométricos trata da medição da cor de objetos, baseada nas medições de irradiância espectral (objetos luminosos) ou de refletância ou transmitância espectral (objetos opacos ou transparentes), seguidas por cálculos colorimétricos conforme o sistema CIE. As medições são normalmente feitas em intervalos de 5nm (ou 10 nm) na faixa espectral de 360 a 780nm, e os três valores triestímulos (X, Y e Z) são calculados usando-se 42-84 pontos medidos por equações padrões. A distribuição dos valores medidos R(lambda) é, provavelmente, normal, com uma correlação entre os valores obtidos variável em posições diferentes do espectro. As distribuições dos valores e as correlações entre X, Y e Z são desconhecidas e dependem da forma da curva espectral da cor e do funcionamento dos instrumentos de medição. No controle instrumental das cores são usadas fórmulas muito complexas, baseadas nas transformações não lineares dos valores X, Y e Z em L*, a*, b*, C* e h°. A determinação da incerteza dos resultados dados em coordenadas CIELAB ou expressos em fórmulas de diferenças (delta)E*, (delta) ECMC ou CIE (delta) E2000 é fundamental no controle instrumental das cores em qualquer indústria. À base de um número elevado de medições repetidas de várias amostras têxteis e padrões cerâmicos, são analisadas a distribuição e outras características estatísticas dos valores R(lambda) diretamente medidos, e - usando o método de propagação de erros - são calculadas as incertezas das medições em termos colorimétricos. A pesquisa de mestrado objeto do presente trabalho desenvolve- se sob a égide de um convênio de cooperação que o Programa de Pós-Graduação em Metrologia da PUC-Rio está celebrando com o SENAI/CETIQT, viabilizado a inclusão dessa pesquisa dentre os dez projetos-piloto que participaram do Convênio FINEP/MCT número 22.01.0692.00, Referência 1974/01, que aportou recursos do Fundo Setorial Verde Amarelo para direcionar o esforço de pesquisa em metrologia para a solução de um problema de interesse do setor têxtil que fez uso de conhecimentos avançados de metrologia da cor. Relacionado à demanda de medições espectrofotométricas com elevado controle metrológico, o desenvolvimento e a orientação acadêmico-científica da presente dissertação de mestrado deu-se nas instalações do SENAI/CETIQT, que possui comprovada competência técnica e científica na área e uma adequada infra-estrutura laboratorial em metrologia da cor de suporte ao trabalho. / [en] Colorimetry - Propagation of Errors and Uncertainty Calculations in Spectrophotometric Measurements treats the measurement of the colour of objects, based on the measurement of spectral irradiance (self-luminous objects) or that of spectral reflectance or transmittance (opaque or transparent objects), followed by colorimetric calculations according to the CIE system. Measurements are generally made in 5nm (or 10 nm) intervals in the spectral range of 360 to 780nm, and the 3 tristimulus values (X, Y and Z) are calculated from the 42-84 measurement points by standard equations. The statistical distribution of the measured R (lambda) values is probably normal; the correlation between the values varies depending on their position in the spectrum. The distribution of and the correlation between the X, Y and Z values are not known and they depend on the form of the spectral curve of each colour and on the operation of the measuring instrument. Complex formulae are used in the instrumental control of colours based on non-linear transformations of the X, Y and Z values into L*a*b*C*h°. The determination of the uncertainty of the results given in CIELAB coordinates or expressed in one of the colour difference formulae (delta)E*, (delta)ECMC or CIE(delta) E2000 is fundamental in the instrumental control of colours in any industry. Based on a large number of repeated measurements of different textile samples and ceramic standards, the distribution and other statistical characteristics of the directly measured R(lambda) values are analysed and - using the propagation of errors method - the uncertainties are calculated in colorimetric terms. The present research, a M. Sc. Dissertation work, was developed under the auspices of a co-operation agreement celebrated between the Post-graduate Programme in Metrology of PUC-Rio and SENAI/CETIQT, allowing for the inclusion of this M.Sc. Dissertation among the ten pilot projects which benefited from the financial support received from the FINEP/MCT Agreement number 22.01.0692.00, Reference 1974/01 (Fundo Verde-Amarelo). The project aims at driving the research effort in metrology to the solution of industrial problems, in this case the solution of a problem identified within the textile sector which requires to its solution advanced knowledge of colour metrology. Related the spectrophotometer measurements under the highest level of metrological control, the development and academic-scientific supervision of this M. Sc. Dissertation was performed at the laboratory facility of SENAI/CETIQT, an institution with proven technical and scientific competence in the field having sophisticated and well equipped laboratories in colour metrology meeting the measurement requirements needed to support the development of this research.

[pt] Anualmente, mais de 100 bilhões de metros cúbicos de gás são queimados mundialmente em flares nas instalações de petróleo e gás natural. Esse número era ainda maior a alguns anos atrás. No passado, o holofote estava sobre o petróleo e o gás natural era visto como uma fonte de energia não rentável. A preocupação mundial com o aquecimento global impulsionou as ações para redução das emissões de gases causadores do efeito estufa. A crescente mobilização dos órgãos reguladores de diversos países para imposição de restrições de queima e ventilação do gás natural vem contribuindo para a melhoria dos índices de aproveitamento do gás associado. Muito embora já tenha havido um avanço relevante, o montante de gás desperdiçado ainda precisa ser reduzido. Neste contexto, a necessidade de se quantificar corretamente os volumes desperdiçados de gás fica evidente. As ações para redução da queima ou ventilação de gás natural se baseiam fortemente em medições precisas. O reflexo disto são as constantes publicações de diretrizes regulatórias voltadas para as medições de vazão de gás dos sistemas de alívio/tocha. Apesar da medição de gás de flare não ser uma técnica nova, ela ainda é considerada desafiadora e bem diferente das demais aplicações de medição de vazão. A natureza imprevisível da queima de gás natural, associada a instalações inadequadas, torna a medição extremamente difícil e complexa. O presente trabalho traz uma visão geral da queima de gás natural, da regulação do tema no Brasil e no mundo e das características e desafios da medição de gás de flare. Adicionalmente, foram feitos estudos de incerteza sobre os volumes diários medidos nos pontos fiscais de gás de uma instalação típica, de forma a analisar a influência da incerteza da medição do gás de tocha sobre a incerteza da produção mensal de gás natural, que é a base de cálculo para as devidas participações governamentais. Também foram calculadas as diferenças obtidas entre a medição indireta (balanço volumétrico de gás) e a medição direta (medição ultrassônica) da queima de gás natural e as incertezas relacionadas à medição indireta. / [en] Annually, more than 100 billion cubic meters of gas are flared from upstream oil and gas facilities. This number was even higher a few years ago. In the past, the spotlight was on oil and natural gas was seen as a non-profitable source of energy. The worldwide concern over global warming spurred actions to reduce emissions of greenhouses effect gases, contributing to change the scenario above. The increased mobilization of regulators from many countries enforcing gas flaring and venting restrictions has contributed to the improvement of gas use. However, although some progress has been already achieved, the amount of wasted gas still needs to be reduced. In this context, the need to correctly quantify the volumes of gas flared is evident. Actions to reduce the flaring or venting of natural gas rely heavily on accurate measurements. This reflects on the rigorous flare measurement guidelines introduced by many countries to support flaring legislation. Although the flare gas measurement is not a new technique, it is still considered a challenging task and quite unique compared to other flow measurement applications. The unpredictable nature of the flaring, many times happening at inadequate facility, makes measuring it extremely difficult and complex. This work provides an overview of gas flaring, regulatory requirements in Brazil and worldwide and the characteristics and challenges of flare gas measurement. In addition, uncertainty studies were made over the daily volumes measured in the fiscal points of a typical installation, in order to analyze the influence of the uncertainty of flared gas measurement on the uncertainty of monthly gas production, which is the basis for calculating the government takes. The differences obtained between the gas flaring indirect measurement (bydifference method) and direct measurement (ultrasonic measurement) were also calculated, as well as the uncertainties related to the indirect measurement.

[pt] O para-raios é o principal equipamento de proteção dos transformadores e linhas de transmissão de energia, que estão presentes em todo território nacional, protegendo-os de descargas atmosféricas e sobretensão, evitando grandes perdas de equipamentos e um custo relativamente alto para as concessionárias de energia. O para-raios precisa obter conformidade e certificação em relação à qualidade do material e a suas características de proteção, e um dos ensaios de verificação de desempenho baseia-se na resposta ao impulso de corrente. Contudo, para a realização destes ensaios de desempenho é necessário que haja um sistema de medição acreditado, apto a realizá-los com precisão e rastreabilidade aos padrões de transdutores, ou seja, com níveis de incerteza dentro dos limites aceitáveis, segundo a norma IEC 62475:2010. O Inmetro, que é o Instituto Nacional de Metrologia do Brasil, ainda não possui um Sistema de Medição de Referência (SMR) que possa ser empregado na fiscalização e acreditação de laboratórios que venham a exercer a função de Sistema de Medição Aprovado (SMA), levando a rastreabilidade e conformidade aos padrões de transdutores de corrente elétrica, de modo a produzir equipamentos com confiabilidade e segurança. Assim, essa dissertação faz um levantamento dos níveis de rastreabilidade e um estudo normativo e estrutural de ensaios de impulso de corrente, à luz da norma IEC 62475:2010. / [en] The surge arrester is the main protection equipment of the power transformers and power transmission lines, which are present throughout the country, protecting them from lightnings and overvoltage, avoiding large equipment failures and a relatively high cost for the power companies. The arrester must obtain conformity and certification regarding the quality of the material and its safety features, and one of the performance verification tests is based on the response to current impulses. However, to realize these performance tests it is necessary to have a measurement system accredited to perform this type of test, with accuracy and traceability of the standard transducers, that is, uncertainty levels within acceptable limits according to IEC 62475:2010. The Brazilian National Institute of Metrology ( INMETRO) does not have a Reference Measuring System (RMS) that can be used in the inspection and accreditation of laboratories that will perform as a Approved Measuring System, giving traceability and conformity to the electrical current transducers standards (Shunts or CTs), so as to produce reliable and safe equipments. Thus, this dissertation surveys the traceability levels and the normative and structural landscape regadring current impulse tests based on IEC 62475:2010.

[pt] A dissertação tem por objetivo propor e validar um sistema gravimétrico para a calibração de medidores de vazão de líquidos. A motivação pela escolha do tema resultou da necessidade identificada junto ao setor de petróleo e gás para assegurar que as medições de vazão demandadas pelo setor sejam rastreáveis a padrões nacionais e satisfaçam as exigências contratuais e regulatórias aplicáveis. A metodologia utilizada permitiu avaliar a confiabilidade metrológica dos instrumentos não-automáticos de pesagem (em conexão ao sistema gravimétrico) e intercomparar, metrologicamente, diferentes alternativas de medição do volume dos reservatórios integrados ao sistema gravimétrico. Os resultados da pesquisa permitiram (i) estimar a confiabilidade metrológica dos instrumentos não-automáticos de pesagem em 0,04 kg para a balança Alfa modelo 3107 e 0,14 g para a balança OHAUS modelo Explorer Pro; e (ii) definir uma faixa de incerteza de 0,02 por cento a 0,05 por cento associada à calibração do sistema gravimétrico, dependendo do volume de fluido de trabalho transferido no processo de calibração. Como conclusão, o sistema gravimétrico para calibração de medidores de vazão de líquidos foi considerado validado à luz das incertezas reportadas, assim contribuindo para o avanço do conhecimento na área da metrologia de vazão. / [en] The objective of this MSc. dissertation is to propose and to validate a gravimetric system for the calibration of flow meters for liquids. The motivation for the choice of this theme resulted from the need identified by the oil and gas sector to ensure that measurements of flow rate demanded by the sector can be traceable to national standards and attend the contractual and regulatory requirements. The methodology used allowed to evaluate the metrological reliability of non-automatic weighing instruments (in connection with the gravimetric system) and compare, metrologically, different options for measurement of volume of reservoirs in connection with the gravimetric system. The research results allowed (i) to estimate the metrological reliability of non-automatic weighing instruments in 0,04 kg for the balance Alfa model 3107 and 0,14 g for the balance OHAUS model Explorer Pro; and (ii) to define an uncertainty range of 0.02 percent to 0.05 percent associated with the gravimetric system, depending of volume of the working fluid transferred in the calibration process. In conclusion, the gravimetric system for calibration of flow meters liquid was considered valid with the reported uncertainties, thus contributing to the advancement of knowledge in the area of flow metrology.

Submitted by Samira Prince (prince@ufpa.br) on 2012-10-04T14:54:56Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudosEstrategiasIdentificacao.pdf: 2040894 bytes, checksum: 421158111d58a4a457e1d3b266d03ac6 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2012-10-08T12:57:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudosEstrategiasIdentificacao.pdf: 2040894 bytes, checksum: 421158111d58a4a457e1d3b266d03ac6 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-10-08T12:57:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudosEstrategiasIdentificacao.pdf: 2040894 bytes, checksum: 421158111d58a4a457e1d3b266d03ac6 (MD5) Previous issue date: 2012 / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / Esta dissertação apresenta uma técnica para detecção e diagnósticos de faltas incipientes. Tais faltas provocam mudanças no comportamento do sistema sob investigação, o que se reflete em alterações nos valores dos parâmetros do seu modelo matemático representativo. Como plataforma de testes, foi elaborado um modelo de um sistema industrial em ambiente computacional Matlab/Simulink, o qual consiste em uma planta dinâmica composta de dois tanques comunicantes entre si. A modelagem dessa planta foi realizada através das equações físicas que descrevem a dinâmica do sistema. A falta, a que o sistema foi submetido, representa um estrangulamento gradual na tubulação de saída de um dos tanques. Esse estrangulamento provoca uma redução lenta, de até 20 %, na seção desse tubo. A técnica de detecção de falta foi realizada através da estimação em tempo real dos parâmetros de modelos Auto-regressivos com Entradas Exógenas (ARX) com estimadores Fuzzy e de Mínimos Quadrados Recursivos. Já, o diagnóstico do percentual de entupimento da tubulação foi obtido por um sistema fuzzy de rastreamento de parâmetro, realimentado pela integral do resíduo de detecção. Ao utilizar essa metodologia, foi possível detectar e diagnosticar a falta simulada em três pontos de operação diferentes do sistema. Em ambas as técnicas testadas, o método de MQR teve um bom desempenho, apenas para detectar a falta. Já, o método que utilizou estimação com supervisão fuzzy obteve melhor desempenho, em detectar e diagnosticar as faltas aplicadas ao sistema, constatando a proposta do trabalho. / This dissertation presents a technique for detection and diagnosis of incipient faults, which cause changes in behavior of the system under investigation and are reflected in the mathematical model’s parameters values variation. As a testbed, was constructed a model of an industrial system computing environment Matlab/Simulink, which consists of a dynamic plant composed of two tanks linked to each other. The modeling of this plant was carried out by physical equations that describe the dynamics of the system. The fault, which the system was submitted, represents a gradual clogging in the exit pipe of the tank 2. This bottleneck causes a gradual reduction, up to 20%, of the pipe section. The technique of fault detection was performed by real-time estimation of parameters Auto-regressive models with exogenous inputs (ARX) with fuzzy and Recursive Least Squares (RLS) estimators. Already, the percentage clogging diagnosis of the pipe was obtained by a fuzzy system parameter tracking, fed back by the integral of the residue detection. Using this methodology, it was possible to detect and diagnose the simulated fault in three differents operating points of the system. In both techniques tested, the RLS method perform well, only to detect fault. Otherwise, the fuzzy method performed better, in detect and diagnose the fault applied to the system, noting the work propose.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2014-01-13T19:20:27Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AvaliacaoDinamicaInterligacao.pdf: 3963662 bytes, checksum: 2af86b8e95c030ff9dc29bc7472ee046 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2014-01-16T12:09:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AvaliacaoDinamicaInterligacao.pdf: 3963662 bytes, checksum: 2af86b8e95c030ff9dc29bc7472ee046 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-01-16T12:09:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AvaliacaoDinamicaInterligacao.pdf: 3963662 bytes, checksum: 2af86b8e95c030ff9dc29bc7472ee046 (MD5) Previous issue date: 2013 / Esta dissertação apresenta uma avaliação dinâmica da conexão Tucuruí-Manaus-Macapá ao Sistema Interligado Nacional frente a pequenas e grandes perturbações. Todos os dados utilizados foram obtidos da base de dados do Operador Nacional do Sistema Elétrico. No entanto, os parâmetros dos estabilizadores dos sistemas de potência das usinas de Macapá não estão sintonizados para a interconexão e as usinas de Manaus não apresentam dispositivos suplementares amortecedores. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é projetar estabilizadores de sistemas de potência para as usinas hidrelétricas de Coaraci Nunes e Balbina, e também para as usinas térmicas de Mauá e Aparecida, através de técnicas de respostas em frequência baseada no critério de Nyquist. A utilização dos estabilizadores tem como finalidade o amortecimento dos modos eletromecânicos que surgem quando os sistemas isolados do Amapá e do Amazonas passam a ser integrados ao sistema interligado nacional. Os projetos são avaliados em diversos cenários operativos através de simulações no domínio do tempo. / This work presents small-signal and transient stability analysis in the Tucuruí- Manaus-Macapá regional system when connected to the Brazilian Interconnected Power System (BIPS). All data used were obtained in the database of the Brazilian National Electric System Operator. Power System Stabilizers (PSS) in Coaraci Nunes and Balbina hydroelectrics power plants, and Maua and Aparecida thermoelectrics power plants are designed utilizing the Nyquist method available in the PacDyn software. The design of the PSS focuses the damping enhancement of the electromechanicals modes, which appears when Tucuruí-Manaus-Macapá´s system is connected to the BIPS. The designs are evaluated on various operational scenarios through simulations in the time domain.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2014-01-13T19:55:51Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_MetodologiasInteligenciaComputacional.pdf: 1516913 bytes, checksum: ba084e153a765451087625cebf80e43a (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2014-01-16T12:33:42Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_MetodologiasInteligenciaComputacional.pdf: 1516913 bytes, checksum: ba084e153a765451087625cebf80e43a (MD5) / Made available in DSpace on 2014-01-16T12:33:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_MetodologiasInteligenciaComputacional.pdf: 1516913 bytes, checksum: ba084e153a765451087625cebf80e43a (MD5) Previous issue date: 2010 / Diversas atividades de planejamento e operação em sistemas de energia elétrica dependem do conhecimento antecipado e preciso da demanda de carga elétrica. Por este motivo, concessionárias de geração e distribuição de energia elétrica cada vez mais fazem uso de tecnologias de previsão de carga. Essas previsões podem ter um horizonte de curtíssimo, curto, médio ou longo prazo. Inúmeros métodos estatísticos vêm sendo utilizados para o problema de previsão. Todos estes métodos trabalham bem em condições normais, entretanto deixam a desejar em situações onde ocorrem mudanças inesperadas nos parâmetros do ambiente. Atualmente, técnicas baseadas em Inteligência Computacional vêm sendo apresentadas na literatura com resultados satisfatórios para o problema de previsão de carga. Considerando então a importância da previsão da carga elétrica para os sistemas de energia elétrica, neste trabalho, uma nova abordagem para o problema de previsão de carga via redes neurais Auto-Associativas e algoritmos genéticos é avaliada. Três modelos de previsão baseados em Inteligência Computacional são também apresentados tendo seus desempenhos avaliados e comparados com o sistema proposto. Com os resultados alcançados, pôde-se verificar que o modelo proposto se mostrou satisfatório para o problema de previsão, reforçando assim a aplicabilidade de metodologias de inteligência computacional para o problema de previsão de cargas. / Several activities of planning and operation in power systems rely on knowledge of early and accurate demand of electric load. For this reason, power generation and distribution companies are increasingly using technologies for load forecasting. These estimative may have a very short, short, medium or long-term horizon. Numerous statistical methods have been used for the problem of prediction. All these methods work well under normal conditions, but fail in situations where unexpected changes in the parameters of the environment occur. Currently, techniques based on Computational Intelligence have been presented in the literature with satisfactory results for the problem of load forecasting.Considering then the importance of load forecasting for the electric power systems, in this thesis a new approach to the load forecasting problem is evaluated by Auto-Associative Neural Networks and Genetic Algorithms. Three models based on Computational Intelligence are also presented with their performance evaluated and compared with the proposed system. With the obtained results, it was found that the proposed model is satisfactory for the problem of forecasting, thereby strengthening the applicability of computational intelligence methodologies to the problem of load prediction.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2014-01-13T19:22:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ModelosEquivalentesParques.pdf: 4550764 bytes, checksum: ed39593ae09824f918f5a406f7bdeaa5 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2014-01-16T11:59:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ModelosEquivalentesParques.pdf: 4550764 bytes, checksum: ed39593ae09824f918f5a406f7bdeaa5 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-01-16T11:59:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ModelosEquivalentesParques.pdf: 4550764 bytes, checksum: ed39593ae09824f918f5a406f7bdeaa5 (MD5) Previous issue date: 2013 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Esta dissertação apresenta uma metodologia baseada em algoritmo genético (AG) para determinar modelos dinâmicos equivalentes de parques eólicos com geradores de indução em gaiola de esquilo ( GIGE) e geradores de indução duplamente alimentados ( GIDA), apresentando parâmetros elétricos e mecânicos distintos. A técnica se baseia em uma formulação multiobjetiva solucionada por um AG para minimizar os erros quadráticos das potências ativa e reativa entre modelo de um único gerador equivalente e o modelo do parque eólico investigado. A influência do modelo equivalente do parque eólico no comportamento dinâmico dos geradores síncronos é também investigada por meio do método proposto. A abordagem é testada em um parque eólico de 10MW composto por quatro turbinas eólicas ( 2x2MW e 2x3MW), consistindo alternadamente de geradores GIGE e GIDA interligados a uma barra infinita e posteriormente a rede elétrica do IEEE 14 barras. Os resultados obtidos pelo uso do modelo dinâmico detalhado para a representação do parque eólico são comparados aos do modelo equivalente proposto para avaliar a precisão e o custo computacional do modelo proposto. / This work presents a genetic algorithm-based methodology that determines aggregated dynamic models of both squirrel cage induction generator (SCIG) and double fed induction generator (DFIG), presenting different electrical and mechanical parameters. The technique is based on a multi-objective optimal formulation solved by a genetic algorithm to minimize the quadratic error of the active power and reactive power between flue equivalent single-generator model and the investigated wind farm. The influence of flue wind farm equivalent model on flue dynamic behavior of synchronous generators in flue power system, are also investigated by using the proposed method. The approach is tested on a 10MW wind farm consisting of 4 wind turbines (2 x 2MW and 2 x 3MW) when both SCIG and DFIG are alternately integrated on the infinite bus and IEEE 14-bus power system. The results obtained using the detailed dynamic model for the wind farm representation are compared against those obtained with flue proposed aggregated model to evaluate the accuracy and the computational cost of the proposed model.