FRAGA, Wilton Bezerra de. Estudo do desempenho de acoplador direcional não linear duplo assimétrico de fibras ópticas operando portas lógicas. 2006. 82 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-25T22:01:57Z No. of bitstreams: 1 2006_dis_wbfraga.pdf: 1352410 bytes, checksum: c457ff6e820ccb3f66eac0052dfa0e61 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-27T18:56:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_dis_wbfraga.pdf: 1352410 bytes, checksum: c457ff6e820ccb3f66eac0052dfa0e61 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-27T18:56:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_dis_wbfraga.pdf: 1352410 bytes, checksum: c457ff6e820ccb3f66eac0052dfa0e61 (MD5) Previous issue date: 2006 / We investigate the performance of three different non linear directional assymmetrical fibers couplers that include a profile of self-modulation of increasing and decreasing phase. The asymmetry is associated with the profile of self-modulation of phase of one of the chanels. Initially, we investigate the performance of the considered coupler using ultrashort pulses, type sóliton with 2ps of width and later operating with signal CW. Observing the characteristics of transmission of the device, through the direct chanel and cross chanel, we made a study of the extinction ratio (Xratio) of the devices. The extinction ratio of a switching on-off is the relation among the exit power in the state on and the power of exit in the state off. It was observed that the performance of gates AND, XOR, OR are dependents of the profile of non linearity. In the profile of constant it was not verified that logics AND and XOR present one better performance with the device operating in CW, while logic OR present better with the coupler operating in pulse regime. We conclude that coupler to operate it as logic gate we can control the non-linearity profile to optimize the characteristics of transmission through the extinction ratio. / Nós investigamos o desempenho de três diferentes acopladores direcionais nãolineares duplo assimétrico que incluem um perfil de auto modulação de fase crescente e decrescente. A assimetria está associada ao perfil de auto modulação de fase de um dos canais. Inicialmente, investigamos o desempenho do acoplador proposto utilizando pulsos ultracurtos, tipo sóliton com 2ps de largura e posteriormente operando com sinal CW. Observando as características de transmissão do dispositivo, através do canal direto e cruzado, fizemos um estudo do coeficiente de extinção (Xratio) dos dispositivos. O coeficiente de extinção de um chaveamento on-off é a relação entre a potência de saída no estado on e a potência de saída no estado off . Foi observado que a performance de portas AND, XOR, OR são dependentes do perfil de não linearidade. No perfil de não linearidade constante verificou-se que as lógicas AND e XOR apresentam um melhor desempenho com o dispositivo operando em CW, enquanto a lógica OR mostra-se melhor com o acoplador operando em regime pulsado. Concluímos que para o acoplador operar como porta lógica nós podemos controlar o perfil de não linearidade para otimizar as características de transmissão através do coeficiente de extinção.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2014-08-29T18:25:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 19418 bytes, checksum: 6dde0d96f18aca4c252a500311f54121 (MD5) DISSERTAÇÃO_ModeloNuméricoAnálise.pdf: 1623430 bytes, checksum: 3812aa3ffc0e05e77eab2d2d39301f4e (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2014-10-06T23:54:51Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 19418 bytes, checksum: 6dde0d96f18aca4c252a500311f54121 (MD5) DISSERTAÇÃO_ModeloNuméricoAnálise.pdf: 1623430 bytes, checksum: 3812aa3ffc0e05e77eab2d2d39301f4e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-06T23:54:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 19418 bytes, checksum: 6dde0d96f18aca4c252a500311f54121 (MD5) DISSERTAÇÃO_ModeloNuméricoAnálise.pdf: 1623430 bytes, checksum: 3812aa3ffc0e05e77eab2d2d39301f4e (MD5) Previous issue date: 2014 / Esta dissertação tem como objetivo a implementação computacional do modelo constitutivo elástico perfeitamente plástico com base no critério de ruptura de Hoek-Brown e com plasticidade associada para análise não linear tensão deformação de obras geotécnicas, tais como escavações e fundações superficiais, em maciços rochosos. As implementação computacionais foram realizadas no programa ANLOG com base na formulação em deslocamento do método dos elementos finitos. Em função da natureza não linear do modelo constitutivo adota-se um processo de solução em nível global incremental interativo do tipo Newton-Raphson com incrementos automáticos de carga de modo a garantir o equilíbrio. Além disto, um algoritmo explícito com sub-incrementos automáticos de deformação é adotado para integração de tensão em nível local de modo a garantir a condição de consistência. Os resultados de simulações numéricas de ensaios triaxiais convencionais, adotando diferentes trajetórias de tensão, confirmam a implementação computacional. Exemplos relacionados com abertura de cavidades e capacidade de suporte em maciços rochosos foram usados para validar as implementações computacionais e demonstrar a aplicabilidade do modelo numérico gerado. ______________________________________________________________________ / ABSTRACT: This dissertation aims the computational implementation of an elastic perfectly plastic constitutive model based on the Hoek-Brown failure criterion and with non-associative plasticity in order to be applied to non-linear analysis of geotechnical problems as excavation and shallow foundation in rock mass. The computational implementation was carried out into ANLOG system based on the finite element method displacement formulation. Due to the non-linear nature of the constitutive model an incremental iterative Newton-Raphson procedure with automatic increments of load is adopted in order to guarantee the equilibrium in global level. Besides, in order to guarantee the consistency condition in local level, an explicit algorithm with automatic sub increment of strain is adopted for the stress integration. Results from the numerical simulation of conventional triaxial test, following different stress path, have confirmed the computational implementation. Examples related to circular opening and bearing capacity in rock mass were used in order to validate the computational implementation and the applicability of the numerical model developed.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas / Made available in DSpace on 2013-06-25T19:15:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 309792.pdf: 1874704 bytes, checksum: 123c0407eefb86ff006b9c244028d7d8 (MD5) / O problema de alocação de gás de injeção com restrições de alinhamento poço-manifold e restrições de pressão no sistema de produção é um problema não linear inteiro-misto de dificuldade considerável. A complexidade deste problema reside na natureza das decisões discretas do alinhamento e nas não linearidades presentes nas curvas de produção dos poços e de queda de pressão nas tubulações. A abordagem de solução utilizada neste trabalho é a reformulação deste problema em programas lineares inteiros-mistos com o uso de ferramentas de linearização por partes para funções multidimensionais. Foram desenvolvidas sete reformulações lineares inteiras-mistas, considerando aproximações por hipercubos e por simplexes. Enquanto a aproximação por hipercubos é mais simples e possui menos variáveis, a aproximação por simplexes possui mais variáveis, mas é mais detalhada. Foi apresentada uma análise computacional destas formulações para um cenário modelado a partir de um sistema de produção sintético construído com uma ferramenta de escoamento multifásico. Para avaliar o desempenho das formulações desenvolvidas, foram considerados cenários com diferentes disponibilidades de gás no compressor e diferentes qualidades de aproximação. Os resultados da análise computacional mostraram que, para as aproximações por hipercubos, o modelo SOS2 teve melhor desempenho na maioria dos cenários. Para as aproximações por simplexes, o modelo Log teve o melhor desempenho dentre os modelos. Considerando ambas aproximações, para um cenário com qualidade de aproximação fina e com uma restrição mais apertada na disponibilidade de gás de injeção, apenas o modelo Log conseguiu obter a solução ótima para o problema. / The problem of allocating lift-gas to oil wells subject to well-manifold routing, and pressure constraints in the production system is a mixed-integer non-linear problem of considerable difficulty. The complexity of this problem rests on the nature of discrete decisions of the routing and the non linearities of the well production curves and pressure drops in the pipelines. The solution approach used in this work is the reformulation of this problem into mixed-integer linear programs with piecewise-linearization tools for multidimensional functions. Seven mixed-integer linear reformulations were developed with hypercube and simplex approximations. While the hypercube approximation is simpler and more compact, the simplex approximation has more variables, but is more accurate. A computational analysis of the application of these formulations to a synthetic production system represented in a multi-flow simulator is presented. In order to evaluate the performance of these formulations, instances with different availability of lift-gas in the compressor and different qualities of approximation were considered. The results of the computational analysis showed that the SOS2 model solved the problem faster in most instances of the hypercube approximation. With simplex approximations, the Log model was faster in all scenarios. Considering both approximations, when the quality of approximation is accurate and the lift-gas availability is low, only the Log model obtained the optimal solution.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2016 / Made available in DSpace on 2017-03-28T04:09:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344660.pdf: 4157362 bytes, checksum: 95581f5a208ff8189ebede97c2a779c3 (MD5) Previous issue date: 2016 / Este trabalho teve como objetivo central o desenvolvimento e a implementação computacional de um modelo refinado para análise de pórticos espaciais e pórticos de edifícios de concreto armado que considere as não linearidades física e geométrica. O modelo desenvolvido é implementado em um programa denominado ANEST/CA, que ficará sendo uma ferramenta útil para aplicação em estudos mais aprofundados sobre o comportamento estrutural de edifícios de CA. O modelo 3D utiliza o método de elementos finitos (MEF) para discretização da estrutura por meio de elementos finitos de barra de 3 nós. A deformação por cisalhamento é desprezada e considera-se a não linearidade física ao longo do elemento e da seção, a qual é dividida em filamentos, admitindo-se que cada filamento está sob um estado uniaxial de tensões. Utilizam-se leis constitutivas não lineares baseadas na relação tensão-deformação para os filamentos de concreto, incluindo-se um modelo refinado de tension-stiffening, e também para os filamentos de armaduras de aço. Inclui-se também um modelo constitutivo para considerar o efeito do confinamento no concreto propiciado pelos estribos nos pilares. A torção é considerada desacoplada dos demais esforços, adotando-se um modelo constitutivo trilinear para representação da rigidez à torção do elemento. A não linearidade geométrica segue a Formulação Lagrangeana Total. Pode-se considerar na modelagem a restrição de diafragma rígido para representação do efeito da rigidez dos planos de lajes no comportamento estrutural dos pórticos de edifícios. Após a implementação computacional do modelo, foram realizados estudos de validação do programa ANEST/CA em comparação com modelos experimentais de vigas e pórticos planos e com modelos de outros programas e autores. Estudos iniciais para avaliar a influência dos diversos aspectos incorporados no modelo 3D no comportamento estrutural de pórticos de edifícios foram realizados por meio da análise de três exemplos de pórticos espaciais de edifícios de concreto armado. Os aspectos investigados foram: os efeitos de não linearidade física e geométrica; a consideração de diafragma rígido na modelagem dos pavimentos; o efeito da contribuição da laje na rigidez à flexão das vigas; e o efeito de confinamento do concreto propiciado pelos estribos nos pilares. Realizou-se também um estudo inicial de comparação do modelo proposto com um método simplificado, o qual considera de forma simplificada tanto a não linearidade geométrica, por meio da utilização apenas da matriz KG, como a física, por meio de coeficientes redutores de rigidez à flexão dos elementos, conforme recomendado pela NBR 6118 para análise global de estruturas no Estado Limite Último. A partir das análises de todos exemplos, são feitas algumas observações sobre o comportamento estrutural de pórticos de edifícios de concreto armado e também sobre o método simplificado de análise não linear utilizado em normas de projeto.<br> / Abstract : The main objective of this doctoral thesis is the development and the computational implementation of a refined model for analysis of reinforced concrete (RC) spatial frames and also building frames, taking into account both material and geometric nonlinearities. The developed model is implemented into a computer program called ANEST/CA, which will become a useful tool to further investigate the structural behaviour of RC buildings. The 3D model utilizes the finite element method (FEM) for the structure discretization, by means of 3-node bar finite elements. Shear deformation is neglected in the bar element formulation. The material nonlinearity is considered along the element length and over the element section area, which is divided into filaments, by assuming that each filament is under a uniaxial stress-state. Nonlinear constitutive laws based on stress-strain relationships are used for both concrete filaments, by including a refined tension-stiffening model, and reinforcement filaments. A constitutive model to account for confinement of concrete provided by transverse reinforcement in the columns is also included. Torsion is considered decoupled from the other internal forces, and a trilinear constitutive model is adopted to represent the torsional stiffness of the element. The geometric nonlinearity follows the Total Lagrangean Formulation. To simulate the effect of high in-plane stiffness of the floor slabs on the building structural behavior, rigid diaphragms constraints can be considered in the modelling. After completing the computational implementation of the model, the ANEST/CA program was validated by comparison with experimental testing on RC beams and plane frames, and with models from other programs and authors. To evaluate the influence of several features of the nonlinear 3D model, initial studies were conducted, by analysing three examples of RC building spatial frames. The features investigated were: the effects of physical and geometric nonlinearities; the consideration of rigid diaphragm constraints on the floor modelling; the effect of the slab contribution to the beam flexural stiffness; and the effect of concrete confinement provided by stirrups in the columns. An initial comparative study of the proposed model with a simplified method, that considers in a simplified way both the geometric nonlinearity, by using only the geometric stiffness KG, and the physical nonlinearity, by means of coefficients that reduce the flexural stiffness of the elements, as recommended by the Brazilian Design Code NBR 6118 for global analysis of structures in the Ultimate Limit State. From the analyses of all examples, a few remarks on the structural behavior of RC building frames and on the simplified method used by Design Codes are highlighted.

Submitted by EDUARDO ABUHAMAD PETROCINO null (abuhamad@uol.com.br) on 2016-02-12T16:23:29Z No. of bitstreams: 1 PetrocinoEA.pdf: 13458280 bytes, checksum: 7545c6532693d3113a8d06141b4d40c2 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-02-16T15:23:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 petrocino_ea_me_bauru.pdf: 13458280 bytes, checksum: 7545c6532693d3113a8d06141b4d40c2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-16T15:23:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 petrocino_ea_me_bauru.pdf: 13458280 bytes, checksum: 7545c6532693d3113a8d06141b4d40c2 (MD5) Previous issue date: 2015-12-16 / O monitoramento da integridade de estruturas e máquinas é um tema que vem tomando importância em diversas aplicações de engenharia. A possibilidade de programar ciclos de manutenção mais otimizados aumenta a disponibilidade do uso de diversos sistemas, desde linhas de produção a sistemas de transporte como aeronaves e veículos terrestres. Uma das formas de avaliar a integridade de um sistema mecânico é feita por meio da captura de sinais de vibração e do uso de sistemas eletrônicos para o pós processamento destes sinais. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de um sistema de baixo custo para monitoramento da integridade de uma estrutura. Sensores piezoelétricos são utilizados para captura de sinais de vibração e um circuito eletrônico foi desenvolvido para o condicionamento destes sinais que são então adquiridos por um microcontrolador lógico programável Arduino através de um conversor analógico/digital. Para o estudo das variações estruturais, utiliza-se um sistema constituído por um motor elétrico com desbalanceamento em seu eixo rotativo sobre uma viga bi-apoiada. Variações estruturais são feitas por acréscimo de massas pontuais ao longo do comprimento da viga, e também por inserção de força magnetomotriz interagindo com um imã em um ponto fixo na viga. Os resultados obtidos mostram ser possível monitorar variações estruturais por meio de um sistema de baixo custo com uma análise estatística apropriada no tratamento do sinal. / Monitoring the integrity of structures and machines is an issue that has been taking importance in several engineering applications. The ability to program more optimized maintenance cycles increases the autonomy of the use of various systems, from production lines to transport systems such as aircraft and ground vehicles. One way of evaluating the integrity of a mechanical system is made by capturing vibration signals and the use of electronic systems for the post processing of these signals. In this context, the aim of this study is to develop a low-cost system for monitoring the integrity of a structure. Piezoelectric sensors are used to capture vibration signals and an electronic circuit has been developed for the conditioning of these signals are then acquired by a logical Arduino programmable microcontroller via an analog / digital converter. To study the structural changes we use a system constituted by an electric motor with unbalance in its rotary axis on a bi-supported beam. Structural variations are made by addition of point masses along the length of the beam, and also by insertion magnetomotive force interacting with a magnet at a fixed point on the beam. The results show that it is possible to monitor structural variations by means of a low-cost system with a suitable statistical analysis treatment samples.

Made available in DSpace on 2016-03-07T19:21:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-11-27. Added 1 bitstream(s) on 2016-03-07T19:25:28Z : No. of bitstreams: 1 000859488.pdf: 1084542 bytes, checksum: b2c792e2ab102fae0335228868786b51 (MD5) / Neste trabalho são apresentadas duas novas propostas de condições de estabilidade para sistemas não lineares descritos através de modelos fuzzy Takagi-Sugeno (TS) baseadas em funções de Lyapunov fuzzy (FLF). A primeira proposta e baseada na determinação algébrica do hiper-retângulo composto pelo conjunto fechado das derivadas temporais das funções de pertinência de sistemas fuzzy TS e é formulada em termos de desigualdades matriciais lineares, em inglês Linear Matrix Inequalities (LMIs). A segunda proposta é baseada na obtenção também algébrica, de um politopo formado pela interseção do hiper-plano das derivadas temporais das funções de pertinência com o hiper-retângulo. são propostos dois teoremas que fornecem condições necessárias e suficientes para esse problema de estabilidade. Exemplos, utilizando o software MATLAB, ilustram os resultados numéricos, mostrando que o hiper-retângulo fornece resultados mais relaxados, no sentido de reduzir o conservadorismo, em relação aos da literatura e a estrutura proposta através de politopos apresenta os mesmos resultados com tempos de execução computacionais consideravelmente menores. Portanto, as propostas apresentadas generalizam as já existentes na literatura, para o estudo da estabilidade assintótica de sistemas não lineares baseados em FLF, para sistemas fuzzy TS / This thesis proposes two new stability conditions regarding nonlinear systems des- cribed by Takagi-Sugeno (TS) fuzzy models, based on Fuzzy Lyapunov Functions (FLF). The first result is based on the hyper-rectangle defined by the closed set of the time deriva- tives of the membership functions of TS fuzzy systems, and is described by a set of Linear Matrix Inequalities (LMIs). The second result is based on the obtention of a polytope composed by the intersection of the hyperplane of the time derivatives of the membership functions with the hyper-rectangle. Two proposed theorems offer necessary and sufficient conditions for this stability problem. Examples, using the MATLAB software, illustrate the numerical results and show that the hyper-rectangle allows the reduction of the con- servatism of the stability analysis considering similar results available in the literature and with the polytope it is possible to obtain the same results with a smaller computati- onal time. Therefore, the proposed methods generalize previous results about asymptotic stability available in the literature, for nonlinear systems described by TS fuzzy models, based on FLF

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5630.pdf: 3099342 bytes, checksum: fbeed5a494e649862f705f49e2e47823 (MD5) Previous issue date: 2013-09-09 / Universidade Federal de Sao Carlos / Nesta tese é estudada a resposta elástica e elétrica das perovskitas. As perovskitas são amplamente utilizadas em aplicações técnicas, sendo fundamental na eletrônica e no campo relativamente novo da nanoeletrônica. Elas representam um desafio muito interessante do ponto de vista teórico, devido a uma série de questões ainda não resolvidas. Dois problemas são tratados com diferentes abordagens teóricas. O primeiro problema é focado no comportamento elástico anômalo do CaTiO3 em torno de 200 K. A dinâmica molecular é usada para simular a resposta elástica de uma configuração de monodomínio e polidomínio de CaTiO3 usando o potencial interatômico Vashishta - Rahman. O comportamento anômalo é reproduzido, mas nenhuma mudança estrutural foi detectada. Utilizando a análise não-linear de séries temporais é mostrado que tais anomalias são dinâmicas e são geradas pelo movimento das paredes de domínio. O segundo problema tratado é mais geral e refere-se à resposta dielétrica não-linear. Dois modelos para o movimento de paredes de domínio são propostos com o qual é possível reproduzir os efeitos da intensidade do campo elétrico e frequência, e comportamento transientes. No primeiro modelo, a parede de domínio é considerada como uma membrana esticada. As relações de dispersão e dependência da permissividade com campo elétrico são derivadas. Com este modelo é possível reproduzir o comportamento histerético do permissividade em função do campo elétrico. O modelo explica corretamente o efeito do tamanho de grão na resposta dielétrica. O segundo modelo considera que a parede do domínio comporta-se como um corpo rígido que se move sob a ação de um campo de forças de potencial num meio com dissipação. Supondo que a constante dielétrica segue a dependência É &#945;/1 (&#945; + &#946;E) é obtida a expressão exacta do potencial efectivo. Simulações de corrente de polarização preve corretamente uma lei de potência. O modelo é estendido para amostras polarizadas permitindo o estudo da permissividade dielétrica não-linear para campos elétricos de subswitching. Estes modelos simples para o movimento da parede de domínio podem ser muito úteis para obter informação dos parâmetros microscópicos a partir de medições dielétricas. Também poderiam ser muito úteis para separar correntes condutoras de mecanismos de polarização, especialmente em filmes finos ferroelétricos. / In this thesis the elastic and electric response of perovskites are studied. Perovskites are widely used in technical applications, being fundamental in electronic and in the relatively new field of nanoelectronics. They also pose a very interesting challenge from the theoretical point of view due to a number of unresolved questions. Two problems are treated using different theoretical approaches. The first problem is focused on the anomalous elastic behavior of the CaTiO3 around 200 K. Molecular dynamics simulation is used to simulate the elastic response of a mono-domain and a poly-domain configuration of CaTiO3 using the Vashishta-Rahman interatomic potential. The anomalous behavior is reproduced but no structural change was detected. Using nonlinear time series analysis it is shown that such anomalies are dynamic and are generated by domain walls motion. The second problem treated is more general and concerns the nonlinear dielectric response. Two models of domain wall motion are proposed with which it is possible to reproduce the effects of electric field strength and frequency and transient effects. In the first model, the domain wall is considered as a stretched membrane. Dispersion relationships and dependence of permittivity with electric field are derived. With this model it is possible to reproduce the hysteretic behavior of the permittivity versus electric field. This model correctly explains the effect of grain size on the dielectric response. The second model considers that the domain wall behaves as a rigid body moving under the action of a potential field in a dissipative medium. Assuming that the dielectric permittivity follows the dependence É &#945;/1 (&#945; + &#946;E) the exact expression for the effective potential is obtained. Simulations of polarization current correctly predict a power law. The model is extended to poled samples allowing the study of nonlinear dielectric permittivity under subswitching electric fields. These simple models for domain wall motion could be very useful to obtain information of microscopic parameters from dielectric measurements. They could also be very helpful to separate conductive currents from polarization mechanisms, especially in ferroelectric thin films.

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:34:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-06. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:47:17Z : No. of bitstreams: 1 000829973.pdf: 676523 bytes, checksum: dd89e909056a63fed5ccd27e7519bc7b (MD5) / Neste trabalho é apresentada uma metodologia, baseada na meta-heurística de Busca Dispersa, para resolver o problema de alocação de bancos de capacitores em redes de distri- buição radiais. Foram feitas novas propostas, objetivando a melhoria do tempo de processa- mento e convergência do método. A função objetivo a ser minimizada incorpora os custos totais de investimentos (aquisição, instalação e manutenção) e de operação. Para o cálculo do ponto de operação do sistema foi implementado um algoritmo de Fluxo de Carga de varredu- ra. O método considera a instalação de bancos de capacitores fixos e chaveados. Os resultados obtidos com o algoritmo implementado reduziram as perdas elétricas e melhoraram o perfil de tensão do sistema, sendo comparados com os obtidos por outros dois métodos alternativos para o mesmo problema. A metodologia proposta foi implementada em linguagem MATLAB e testada em quatro sistemas presentes na literatura: o de 34, 136, 202 e 400 barras. A partir dos resultados foi verificado que a metodologia apresentou um bom desempenho / This work proposes a methodology, based on the Scatter Search metaheuristic, to solve the problem of capacitor placement in radial distribution networks. New proposals were made to achieve a better convergence and computer performance of the method. The objec- tive function to be minimized incorporates the total value of investments (acquisition, installa- tion and maintenance of capacitor banks) and also operational costs. To obtain the operation state of the system, a specialized radial load flow algorithm is used. The method also consid- ers the installation of fixed and switched capacitor banks. The results show that loss reduction and voltage profile improvement can be achieved with the installation of capacitor banks in the network, they were compared with those obtained by two alternative methods for the same problem. The methodology was implemented in MATLAB and tested with four systems pre- sented in literature: the 34 bus, 136 bus, 202 bus and 400 bus systems. From the obtained re- sults it was verified that the methodology presented a good performance

Made available in DSpace on 2015-08-20T17:09:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-27. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:26:04Z : No. of bitstreams: 1 000844032.pdf: 3020491 bytes, checksum: 9fd4b9808739100e75bf6d8725d9e3db (MD5) / Neste trabalho foi desenvolvida uma estratégia de resolução de problemas de otimização em sistemas de distribuição de energia elétrica que são modelados como problemas de programação não linear inteira mista (PNLIM), através da teoria de programação cônica de segunda ordem (PCSO) com variáveis inteiras e contínuas (PCSOIM). Apesar dos modelos de PNLIM e de PCSOIM, não serem problemas de otimização equivalentes, foi provado que é possível garantir, mediante algumas condições, que a solução encontrada pelo modelo de PCSOIM é a solução ótima para o problema de PNLIM. A estratégia traçada nesta tese permite a substituição de alguns problemas de PNLIM, com região de busca não convexa, de difícil resolução, de grande porte, e sem garantia de ótimo global; por problemas de PCSOIM que possuem formulação convexa, com solução ótima garantida pelo solver comercial robusto. Os modelos foram implementados em linguagem AMPL e foram utilizados os solvers CPLEX e KNITRO para a resolução. A metodologia proposta foi avaliada para os seguintes problemas de otimização em sistemas de distribuição de energia elétrica: reconfiguração de sistemas de distribuição, análise de sistemas de distribuição com geração distribuída, operação ótima e alocação ótima de banco de capacitores e reguladores de tensão e operação ótima de dispositivos de armazenamento de energia em sistemas com fontes renováveis. Os sistemas testados foram os de 3, 11, 33, 42, 70, 136, 202 e de 400 nós / In this work it is presented a strategy for solving optimization problems in power distribution systems that are modeled as mixed integer nonlinear programming (MINLP) problems, through the theory of second-order cone programming (SOCP) with integer and continuous variables (MISOCP). Despite MINLP models and MISOCP optimization problems are not equivalent, it was proven that it is possible to guarantee, through some conditions, that the solution found by the MISOCP model is the optimal solution to the MINLP problem. The strategy outlined in this thesis, allows the replacement of some MINLP problems, with a non- convex region of search, difficult to solve, large, and with no guarantee of global optimal convergence, by MISOCP problems that have convex formulation, for which optimal solution convergence can be ensured by robust commercial solvers. The models were implemented in AMPL language and solved by CPLEX and KNITRO. The proposed methodology was evaluated for the following distribution problems: reconfiguration of distribution systems, analysis of distribution systems with distributed generation, optimal operation and optimal allocation of capacitor banks and voltage regulators and optimal operation of energy storage devices in networks with renewable energy sources. The 3, 11, 33, 42, 70, 136, 202 and 400 bus systems were tested

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-06-13Bitstream added on 2014-12-02T11:20:51Z : No. of bitstreams: 1 000800344.pdf: 1467848 bytes, checksum: bed6e5254eaa17afc7a565b510102de4 (MD5) / No presente trabalho foi proposto o desenvolvimento de uma técnica de solução para resolver o problema de planejamento de expansão do sistema de distribuição de energia elétrica (PSDEE) modelado como um problema de programação não linear inteiro misto (PNLIM) mono-objetivo e multiestágio (dinâmico), com o objetivo de encontrar um plano de expansão do sistema de distribuição de energia elétrica com custos de investimentos e de operação mínimos sujeitos a restrições físicas e operacionais e restrições que estabelecem os limites dos indicadores de continuidade DIC, FIC, DEC e FEC. A função objetivo do modelo é igual ao valor presente líquido dos custos com construção e/ou recondutoramento de circuitos, com construção e/ou ampliação de subestações, com perdas resistivas anuais e com operação das subestações. Para atingir o objetivo proposto foi desenvolvido um algoritmo genético especializado, adaptado da proposta de Chu-Beasley em conjunto com técnicas heurísticas especializadas para resolver o problema de PSDEE. Para avaliar a viabilidade e flexibilidade da proposta foram testados sistemas da literatura, que foram organizadas em três etapas com objetivos distintos: na primeira foi realizado o planejamento estático considerando somente as restrições operacionais do sistema (sistemas de 23 e 136 barras); na segunda o planejamento multiestágio dinâmico considerando as mesmas restrições da etapa anterior (sistemas de 54 e 417 barras) e a terceira o planejamento multiestágio dinâmico considerando tanto as restrições operacionais como as relacionadas com a confiabilidade do sistema (sistema de 27 barras). Pelos resultados obtidos o algoritmo mostrou-se eficiente e versátil, pois dos sistemas que foram possíveis estabelecer uma comparação, o algoritmo conseguiu encontrar resultado melhor (para o sistema de 54 barras), igual (para os sistemas de 23 e 136 ... / In this paper, it was proposed the development of a solution technique to solve the expansion planning problem of electricity distribution system (PEDS) modeled as a problem of mixed integer nonlinear programming (MINP) mono-objective and multi-stage (dynamic), with the goal to find an expansion plan from electricity distribution system with minimum investment costs and operation subject to physical and operational constraints and restrictions that establish the limits of continuity indicators DIC, FIC, DEC and FEC . The model objective function is equal to the costs present value net with construction and/ or reconductoring of circuits with construction and/or substations expansion with annual resistive losses and with substations operation. In order to achieve the objective proposed a specialized genetic algorithm adapted by Chu-Beasley was developed in conjunction with specialized heuristics techniques to solve the problem of PEDS. To assess the feasibility and flexibility of proposed literature, systems which they were tested organized in three stages with different goals: the first it was performed the static planning considering only the system operating constraints (systems 23 and 136 bus); the second it was performed the dynamic multistage planning considering the same restrictions from the previous stage (systems 54 and 417 bus) and the third it was performed the dynamic multistage planning considering as much operating restrictions as related to reliability of system (system 27 bus). According to the results, the algorithm was efficient and versatile because of the systems that were possible to reach a comparison, the algorithm was able to find best result (for system 54 bus) equal (for systems 23 and 136 bus) and next to system of 417 bus