Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / The demand for electricity grows in the same way as the consumers requirement for an uninterrupted supply. Many reliability indices are applied by regulatory agencies, utilities and consumers for measuring the power systems reliability. The improvement of such indices has been required by regulatory agencies and pursued by energy distributors. Therefore, the application of automatic restauration systems has gained relevance as a support tool for control center operators for a quick and secure restauration of faulty electric networks. This work proposes two contributions to the restoration process of radial power system networks. The former is a multiobjective algorithm for effective switch placement in distribution networks. Multiobjective optimization techniques are applied to achieve a set of non-dominated solutions rather than an unique one. Therefore, the decision making for switch placement is eased by the flexibility given from the multiple solutions. The latter contribution is a model for automatic restoration of power distribution networks adaptable to the network topology changes and able to ensure the operational security of the power system network. The proposed model is based on coloured Petri nets as the modelling tool. Reusability and extensibility features have been pursued and implemented on the proposed model. As a result, the needed time to restore faulty power system networks is reduced without compromising its operational security. Case studies are presented demonstrating the benefits to the power system distribution utilities obtained with the deployment of the proposed tools to improve the reliability of the power system networks. / A demanda por energia elÃtrica cresce e de igual modo a exigÃncia dos consumidores pela continuidade do seu fornecimento. Diversos Ãndices de confiabilidade sÃo utilizados por agÃncias reguladoras, concessionÃrias e consumidores para aferir a continuidade dos sistemas elÃtricos de potÃncia. A melhoria de tais Ãndices vem sendo requisitada por agÃncias reguladoras e perseguida pelas concessionÃrias de energia. Para tanto, o uso de sistemas de restauraÃÃo automÃtica vem ganhando destaque como uma ferramenta de apoio a operadores de centros de controle para a restauraÃÃo rÃpida e segura de redes elÃtricas em situaÃÃes de falta. Este trabalho apresenta duas contribuiÃÃes para a restauraÃÃo automÃtica de redes radiais de distribuiÃÃo de energia. A primeira consiste em um algoritmo para o posicionamento eficiente de chaves telecontroladas em redes de distribuiÃÃo. TÃcnicas de otimizaÃÃo multiobjetivo sÃo aplicadas para obter-se como resultado um conjunto de soluÃÃes nÃo-dominadas ao invÃs de uma Ãnica soluÃÃo. Com isso, a tomada de decisÃo para o posicionamento eficiente de chaves na rede elÃtrica à facilitado pela flexibilidade das mÃltiplas soluÃÃes oferecidas pelo algoritmo proposto. A segunda contribuiÃÃo do trabalho consiste em um modelo para restauraÃÃo automÃtica da rede de distribuiÃÃo de energia adaptÃvel Ãs mudanÃas de topologia e que garante a seguranÃa operacional da rede elÃtrica. O modelo proposto fundamentou-se em Redes de Petri Coloridas como ferramenta de modelagem. CaracterÃsticas de reusabilidade e extensibilidade foram buscadas e implementadas no modelo proposto. Como resultado, o tempo necessÃrio para restaurar redes elÃtricas em condiÃÃo de falta à reduzido sem comprometer a seguranÃa do sistema elÃtrico. Estudos de caso sÃo apresentados evidenciando os benefÃcios para concessionÃrias de distribuiÃÃo de energia com a implementaÃÃo das ferramentas propostas para melhoria da confiabilidade da rede elÃtrica.

Universidade Federal do Cearà / A teoria de controle robusto evoluiu consideravelmente ao longo das Ãltimas dÃcadas, apresentando soluÃÃes para vÃrios tipos de problemas de anÃlise, desempenho e sÃntese de sistemas lineares incertos. As desigualdades matriciais lineares (LMIs) e suas tÃcnicas surgiram como poderosas ferramentas em diversas Ãreas de engenharia de controle para projetos estruturais. Uma propriedade importante das LMIs reside no fato de que o seu conjunto soluÃÃo à convexo. Esta propriedade à fundamental para que se possam formular problemas em controle robusto como sendo problemas de otimizaÃÃo convexa que minimizam uma funÃÃo objetivo. Diante destas afirmaÃÃes o presente trabalho utiliza um sistema de nÃvel de lÃquido com dois tanques interligados como planta onde a mesma foi modelada, e, em seguida, foi desenvolvido um controlador para garantir a sua estabilidade quadrÃtica, quando submetido a perturbaÃÃes externas incertas definidas em um politopo. Utilizou-se o regulador linear quadrÃtico com aÃÃo integral (LQI) como controlador, porÃm, o conceito Ãtimo do LQR nÃo leva em consideraÃÃo as incertezas paramÃtricas existentes nas plantas de projeto, com isso, foi apresentado um mÃtodo de resoluÃÃo do LQR utilizando otimizaÃÃo convexa. O LQR otimizado via LMIs permite a adiÃÃo de incertezas para a obtenÃÃo do ganho de realimentaÃÃo de estado. Os resultados obtidos comprovaram que a estratÃgia de controle LQI via resoluÃÃo LMI à eficaz como controle robusto, pois à capaz de incluir caracterÃsticas referentes à imprecisÃo do processo, alÃm disso, o controle LQI garante a otimalidade do controle. / The robust control theory has evolved considerably over the past decades, providing solutions for various problems of analysis, synthesis and performance of uncertain linear systems. The linear matrix inequalities (LMI) and its techniques have emerged as powerful tools in various areas of control engineering for structural projects. An important property of LMIs is the fact that its solution set is convex. This property is crucial in order to be able to make robust control problems as convex optimization problems that minimize an objective function. Given these statements the present work uses a liquid level system with two tanks connected to the plant where it was modeled, and then a controller is designed to ensure quadratic stability when subjected to external disturbances defined in an uncertain polytope. We used the linear quadratic regulator with integral action (LQI) as a controller, however, the concept of optimal LQR does not take into account the parametric uncertainties in the existing plant design, with it, was presented a method of solving the LQR using convex optimization. LQR optimized via LMI allows the addition of uncertainty to obtain the state feedback gain. The results obtained proved that the strategy of LQI control via LMI resolution is effective as robust control, because it can include features related to the imprecision of the process, moreover, the LQI control ensures the optimality of control.