Made available in DSpace on 2017-07-10T16:41:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Joao Felipe Montemezzo2.pdf: 2529334 bytes, checksum: 3e376a51a377760965206d4d5019db7a (MD5) Previous issue date: 2016-04-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Distribution Systems traditionally operate radially and having little information about the operating status of the network, which is estimated by the results of the load flow. The network is formed by multiphase feeders with untransposed lines, which must be added the inclusion of distributed generation, and in some cases, feeders with great extension, resulting in high level of load imbalance. That it must be added the tendency of having to operate the distribution systems more actively and efficiently, considering the greater penetration of distributed generation, storage systems and demand response. It results in the need for reliable tools for operation and planning. Among these tools the load flow is the most used and therefore deserves special attention. However, given the diverse operating conditions, it is necessary that components get modeled appropriately for reliable results. In this context, this work gathers the main mathematical models that can be used to represent lines of distribution systems, and evaluates how they influence the results obtained with load flow. Overhead and underground lines are considered, considering different topological arrangements and loading, for both primary and secondary networks. Moreover, the differences are investigated in the load flow solution considering the conventional and compact networks. Based on the assessments made in the work it is concluded that, due to the topology of distribution systems, the lines can be well represented by the short line model, with self and mutual impedances calculated by modified Carson equations. And the use of compact networks results in lower voltage drops and unbalance between the phases, due to the increased proximity and symmetry between conductors. / Tradicionalmente os Sistemas de Distribuição operam de forma radial e dispondo de poucas informações sobre o estado operativo da rede, o qual é estimado pelos resultados obtidos da execução do fluxo de carga. A rede é formada por alimentadores multifásicos sem transposição entre as fases, ao qual deve ser somado o desequilíbrio de cargas, a inserção de geração distribuída e, em alguns casos, alimentadores com grande extensão, resultando em elevado nível de desequilíbrio entre as fases. A isto deve ser somada a tendência de ter que operar os sistemas de distribuição de forma cada vez mais ativa e eficiente, considerando a maior penetração de geração distribuída, sistemas de armazenamento e resposta da demanda, resultando na necessidade de dispor de ferramentas confiáveis para a sua operação e planejamento. Dentre essas ferramentas o fluxo de carga é, de longe, a que merece maior atenção pelo seu uso extensivo. No entanto, para que seus resultados sejam confiáveis, diante das mais diversas condições operativas, é necessário que os componentes do sistema de distribuição sejam modelados de forma adequada. Nesse contexto, o presente trabalho reúne os principais modelos matemáticos que podem ser utilizados para representar linhas de sistemas de distribuição, e avalia de que forma os mesmos influenciam nos resultados obtidos com o fluxo de carga. São consideradas linhas aéreas e subterrâneas, levando em conta diversas disposições topológicas e condições de carga do alimentador, tanto para redes primárias como secundárias. Além disso, são investigadas as diferenças na solução do fluxo de carga considerando as redes aéreas convencionais e compactas. Com base nas avaliações feitas no trabalho conclui-se que, devido a topologia dos sistemas distribuição, as linhas podem ser bem representadas pelo modelo de linha curta, com as impedâncias próprias e mútuas calculadas pelas equações de Carson modificadas. E a utilização de redes compactas, devido à maior proximidade e simetria entre os condutores, resulta em menores quedas de tensão e desequilíbrio entre as fases.

Orientador: Sérgio Kurokawa / Resumo: Sabe-se que existe um modelo de linha bifásica a parâmetros discretos e constantes, desenvolvido diretamente no domínio do tempo. Porém, o fato de considerar os parâmetros longitudinais para uma frequência fixa, faz com que as respostas de corrente e de tensão apresentem um comportamento aproximado. Para melhorar a qualidade das formas de onda, deve-se levar em consideração o efeito da frequência sobre os parâmetros longitudinais. Nesta dissertação foi densenvolvido um modelo de linha de transmissão bifásica a parâmetros discretos, diretamente no domínio do tempo, que leva em consideração o efeito da frequência. A sintetização do mesmo, tanto para as fases quanto para o acoplamento magnético, é representada por meio de uma associação série e paralela de resistores e indutores, onde a quantidade de blocos RL deve ser a necessária para obter o melhor ajuste da resposta em frequência dos parâmetros longitudinais próprios e mútuos. No modelo proposto, as quedas de tensão nas fases produzidas pelo acoplamento magnético, foram calculadas por meio de uma extensão do modelo de Schulze. As equações de corrente e de tensão ao longo da cascata de circuitos π da linha bifásica foram escritas na forma de equação de estado. Tal equação é resolvida utilizando o método de Heun. No processo de validação do modelo proposto, o modelo clássico modal foi utilizado como modelo de referência, tanto para linhas bifásicas que possuem plano de simetria vertical quanto para linhas bifásicas que não pos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: It is know that exist a lumped and constant parameters two-phase line model, desenveloped directly in time domain. However, the fact to considerer the longitudinal parameters for a fixed frequency, it does what current and voltage responses present an approximated behavior. To improve the quality of the waveforms must be taked into consideration the frequency effect on the longitudinal parameters. In this dissertation was desenveloped a lumped parameters two-phase transmission line model, directly in time domain, that takes into consideration the frequency effect. The synthesis of the same, both for the phases and for the magnetic coupling, is represented by a series and parallel association of resistors and inductors, where the quantity of RL-blocks must be the necessary to obtain the best adjustment of the frequency response of the own and mutual longitudinal parameters. In the proposed model, the voltage drops in the phases produced by the magnetic coupling, were calculated by an extension of Schulze’s Model. Current and voltage equations along the cascade of π-circuits of the two-phase line were written in the form of state equation. Such equation is solutioned using Heun’s Method. In the validation process of the proposed model, the classical modal model was used as reference model, both for two-phase lines that possess vertical symmetry plane and for two-phase lines that do not possess vertical symmetry plane. / Mestre

Submitted by MIGUEL ANGEL ESPINOZA CRUZ null (maecuni2006i@gmail.com) on 2018-02-25T13:46:23Z No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 5516624 bytes, checksum: a926e8b18f63107cea2ad701b1023b13 (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-02-26T13:14:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 espinozacruz_ma_me_ilha.pdf: 5516624 bytes, checksum: a926e8b18f63107cea2ad701b1023b13 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-26T13:14:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 espinozacruz_ma_me_ilha.pdf: 5516624 bytes, checksum: a926e8b18f63107cea2ad701b1023b13 (MD5) Previous issue date: 2018-02-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Sabe-se que existe um modelo de linha bifásica a parâmetros discretos e constantes, desenvolvido diretamente no domínio do tempo. Porém, o fato de considerar os parâmetros longitudinais para uma frequência fixa, faz com que as respostas de corrente e de tensão apresentem um comportamento aproximado. Para melhorar a qualidade das formas de onda, deve-se levar em consideração o efeito da frequência sobre os parâmetros longitudinais. Nesta dissertação foi densenvolvido um modelo de linha de transmissão bifásica a parâmetros discretos, diretamente no domínio do tempo, que leva em consideração o efeito da frequência. A sintetização do mesmo, tanto para as fases quanto para o acoplamento magnético, é representada por meio de uma associação série e paralela de resistores e indutores, onde a quantidade de blocos RL deve ser a necessária para obter o melhor ajuste da resposta em frequência dos parâmetros longitudinais próprios e mútuos. No modelo proposto, as quedas de tensão nas fases produzidas pelo acoplamento magnético, foram calculadas por meio de uma extensão do modelo de Schulze. As equações de corrente e de tensão ao longo da cascata de circuitos π da linha bifásica foram escritas na forma de equação de estado. Tal equação é resolvida utilizando o método de Heun. No processo de validação do modelo proposto, o modelo clássico modal foi utilizado como modelo de referência, tanto para linhas bifásicas que possuem plano de simetria vertical quanto para linhas bifásicas que não possuem plano de simetria vertical. / It is know that exist a lumped and constant parameters two-phase line model, desenveloped directly in time domain. However, the fact to considerer the longitudinal parameters for a fixed frequency, it does what current and voltage responses present an approximated behavior. To improve the quality of the waveforms must be taked into consideration the frequency effect on the longitudinal parameters. In this dissertation was desenveloped a lumped parameters two-phase transmission line model, directly in time domain, that takes into consideration the frequency effect. The synthesis of the same, both for the phases and for the magnetic coupling, is represented by a series and parallel association of resistors and inductors, where the quantity of RL-blocks must be the necessary to obtain the best adjustment of the frequency response of the own and mutual longitudinal parameters. In the proposed model, the voltage drops in the phases produced by the magnetic coupling, were calculated by an extension of Schulze’s Model. Current and voltage equations along the cascade of π-circuits of the two-phase line were written in the form of state equation. Such equation is solutioned using Heun’s Method. In the validation process of the proposed model, the classical modal model was used as reference model, both for two-phase lines that possess vertical symmetry plane and for two-phase lines that do not possess vertical symmetry plane.