This master thesis describes a system capable of real-time characterization of power performance and power quality of wind turbines, based mainly on the IEC 61400-21 and IEC 61400-12-1 standards. To verify the performance of the proposed system, a fixed-speed wind turbine was emulated in laboratory. As experimental results, the power performance and power quality characteristics of the given wind turbine are shown. / Esta dissertação de mestrado descreve um sistema capaz de realizar em tempo real a caracterização da qualidade de energia e desempenho de potência de turbinas eólicas, com base nas normas IEC 61400-21 e IEC 61400-12-1. Para verificação do funcionamento do sistema proposto, uma turbina eólica de velocidade fixa foi emulada em laboratório. Como resultados experimentais, são apresentadas as características de qualidade de energia e desempenho de potência calculados para a turbina eólica em estudo.

Submitted by Wallace Gabriel de Souza (wgs.gabriel@hotmail.com) on 2018-07-16T16:35:11Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_wgs.pdf: 3537876 bytes, checksum: 56fef2d280007dba43983b71988d997b (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Marlene Zaniboni null (zaniboni@bauru.unesp.br) on 2018-07-17T13:07:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 souza_wg_me_bauru.pdf: 3537876 bytes, checksum: 56fef2d280007dba43983b71988d997b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-17T13:07:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 souza_wg_me_bauru.pdf: 3537876 bytes, checksum: 56fef2d280007dba43983b71988d997b (MD5) Previous issue date: 2018-05-18 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Esta dissertação apresenta o desenvolvimento e as simulações computacionais de um inversor fotovoltaico de 2,0 kVA para o controle da potência reativa na rede de distribuição, de modo que haja compensação ativa do fator de potência e aumento da qualidade da energia no local da instalação da planta. Para atingir este objetivo, por meio do ambiente de desenvolvimento do MATLAB/Simulink®, o controle da potência ativa foi realizado pelo ajuste do ângulo entre a tensão da rede e a tensão gerada pelo inversor, por meio do equilíbrio do potencial do barramento CC (proveniente do gerador fotovoltaico). A potência reativa, por sua vez, foi ajustada pela amplitude da tensão do ponto de acoplamento de uma carga local. Além disto, utilizaram-se controladores proporcionais-ressonantes nas malhas de tensão e corrente do conversor trifásico, com finalidade de mitigar as correntes harmônicas de cargas não-lineares que podem depreciar o fator de potência. Foi implementado, também, um conversor CC-CC isolado full-bridge do tipo boost com potência nominal de 1,8 kW, responsável por rastrear o ponto de máxima potência dos módulos fotovoltaicos. Os resultados obtidos permitiram a avaliação do desempenho dos controladores e a observação da conservação, pelo inversor, do fator de potência da rede próximo da unidade para situações com variações acentuadas da carga e da irradiação solar, bem como para os casos com a presença de cargas não-lineares no sistema. Com isso, o perfil de tensão entregue à carga é aproximadamente senoidal, com baixa distorção harmônica. / This dissertation presents the development and computational simulations of a 2.0 kVA photovoltaic inverter for the control of the reactive power in the distribution network, so that there is active power factor compensation and an increase in the quality of the energy at the installation site plant. In order to reach this objective, the MATLAB/Simulink® development environment was used to control the active power by adjusting the angle between the grid voltage and the voltage generated by the inverter, by means of the potential balance of the DC (from the photovoltaic generator). The reactive power, in turn, was adjusted by the amplitude of the voltage of the coupling point of a local load. In addition, resonant-proportional controllers were used in the voltage and current loops of the three-phase converter, in order to mitigate the harmonic currents of non-linear loads that may depreciate the power factor. A full-bridge, full-bridge boost converter with nominal power of 1.8 kW was also implemented, responsible for tracking the maximum power point of the photovoltaic modules. The results obtained allowed the evaluation of the performance of the controllers and the observation of the conservation by the inverter of the power factor of the network close to the unit for situations with marked variations of the load and the solar irradiation, as well as for the cases with the presence of loads in the system. Thus, the voltage profile delivered to the load is approximately sinusoidal, with low harmonic distortion. / 2016/03734-3

Submitted by Maria Suzana Diniz (msuzanad@hotmail.com) on 2015-11-06T14:05:54Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2092102 bytes, checksum: 1fd93fe1d9dbe62fb49d94dfd1cfdbdb (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-06T14:05:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2092102 bytes, checksum: 1fd93fe1d9dbe62fb49d94dfd1cfdbdb (MD5) Previous issue date: 2015-02-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Nowadays, electricity assumes an essential role in the sustainability of modern society. The requirement and consumer demand for power quality are growing along with the advancement of technology and the increasing use of non-linear loads. This paper presents an application of artificial immune systems, focusing on the clonal selection algorithm, for power quality disturbances classification. The algorithm uses an initial population of antibodies to generate high affinity memory cells capable of recognizing antigenic electrical disturbances during each half cycle of the fundamental frequency voltage signal. The results demonstrate the algorithm's ability to classify disturbances such as sag, swell, outage and harmonics, with 100% efficiency rating. Another important feature of this approach is that it can be embedded, since the online stage classification has a low computational complexity with processing time around 103 μs. Based on comparative study with other studies, the results showed up best. / Na atualidade, a energia elétrica assume um papel imprescindível para a sustentabilidade da sociedade moderna. Com o avanço da tecnologia e a utilização cada vez maior de cargas não-lineares, são crescentes a exigência e a demanda dos consumidores em relação à qualidade de energia elétrica. Neste trabalho é apresentada uma aplicação de sistemas imunológicos artificiais, tendo como foco o algoritmo de seleção clonal, para classificação de distúrbios de energia elétrica. O algoritmo utiliza uma população inicial de anticorpos para gerar células de memória de alta afinidade antigênica capazes de reconhecer distúrbios de energia elétrica a cada meio ciclo da frequência fundamental do sinal de tensão. Os resultados obtidos demonstram a capacidade do algoritmo em classificar distúrbios, tais como afundamentos, elevações, interrupções e harmônicos, com 100% de eficiência de classificação. Outra característica importante desta abordagem é que ela pode ser embarcada, uma vez que a fase online de classificação apresenta baixa complexidade computacional com tempo de processamento em torno de 103 μs. Baseado no estudo comparativo com outros trabalhos, os resultados obtidos apresentaram-se melhores.

Submitted by Felipe Augusto Ferreira de Almeida null (felipeafalmeida@gmail.com) on 2016-12-20T16:56:04Z No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_FELIPE_FINAL.pdf: 3666708 bytes, checksum: 18899b06cbe9a7091fd3f037b0656174 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-12-22T10:53:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 almeira_faf_me_bauru.pdf: 3666708 bytes, checksum: 18899b06cbe9a7091fd3f037b0656174 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-22T10:53:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 almeira_faf_me_bauru.pdf: 3666708 bytes, checksum: 18899b06cbe9a7091fd3f037b0656174 (MD5) Previous issue date: 2016-11-03 / Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP) / Este trabalho aborda o emprego do Compensador Estático de Reativos (SVC) em redes de baixa tensão com geração distribuída de energia, tendo como objetivo a compensação de tensão e de fator de potência. Os principais distúrbios de qualidade de energia elétrica em baixa tensão, bem como as normas e os limites operacionais para os principais indicadores foram revisados, visando confrontação com as situações resultantes da integração do SVC no sistema elétrico. O SVC possui operação estabelecida como carga reativa controlável em sistemas de transmissão de energia, fazendo parte dos condicionadores da tecnologia FACTS (Flexible AC Transmission Systems). A exploração desta tecnologia em outro nível de tensão é o objetivo deste trabalho. As análises foram realizadas através de simulações computacionais, desenvolvidas no ambiente MATLAB, contemplando o desenvolvimento de modelos relacionados com aplicações de RCT (Reator Controlado a Tiristor), FC (Capacitor Fixo), do CCT (Capacitor Chaveado a Tiristor) e de um sistema de geração distribuída de energia elétrica trifásico em uma rede de baixa tensão a quatro fios. A metodologia para o dimensionamento dos elementos passivos dos condicionadores é apresentada, bem como a análise dos valores de potência reativa, fator de potência, distorções harmônicas e a avaliação da necessidade de utilização ou não de filtros passivos. A teoria da potência conservativa (TPC) é a metodologia utilizada para definição das grandezas elétricas e fatores de conformidade. Por fim, as características operacionais de um SVC aplicado a uma rede de baixa tensão a quatro fios são exploradas através dos resultados de simulação, com o objetivo de demonstrar a manutenção de suas características operacionais estabelecidas, no nível de baixa tensão, e apontar aspectos diferenciados quanto à regulação de fator de potência e da forma de tensão providos pelo SVC, para servir como informação de confronto frente a outras tecnologias comumente utilizadas neste nível de tensão. / This paper discusses the use of Static Var Compensator (SVC) on low voltage grids with distributed generation with the aim of voltage and power factor compensation. The main electrical power quality disturbances at low voltage as well as the rules and operational limits for the main indicators were reviewed aiming to confront the situations resulting from SVC integration in the electrical system. SVC has established operation as controllable reactive load in power transmission systems, being part of FACTS (Flexible AC Transmission Systems) technology conditioners. The application of this technology in another level of tension is the objective of this work. The analyzes were carried out through computer simulations developed in the MATLAB environment, including the development of models related to RCT (Thyristor Controlled Reactor), FC (Fixed Capacitor), CCT (Thyristor Switching Capacitor) and a threephase electric power distributed generation system in a four-wire low voltage grid. The methodology for the dimensioning of the passive elements of the conditioners is presented, as well as the analysis of the values of reactive power, power factor, harmonic distortions and the evaluation of the need to use passive filters. The conservative power theory (CPT) is the methodology used to define the electrical magnitudes and compliance factors. Finally, the operational characteristics of a SVC applied to a low-voltage four-wire network are exploited through the simulation results, in order to demonstrate the maintenance of its established operational characteristics at the low voltage level and to point out different aspects as well as the power factor regulation and voltage form provided by the SVC, to serve as confronting information.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2390386 bytes, checksum: 2877d7af65aad5521adb02a684322a1c (MD5) Previous issue date: 2011-11-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work consists of developing a control system power factor through the use of a parallel active filter. To this end, the control system of the filter is composed of an outer voltage loop and an inner current loop, based on PI controllers. For its development, it was observed that the application of parallel active filters offered by the literature, where it was realized that this type of filter is often used to correct the power factor for the development of control technique were made in modeling system and their analysis in steady state, after, the modeled system, the controllers were implemented and validated by numerical simulation using a test bench where he was led via DSP algorithm implemented PWM technique to control and command keys potency. / Este trabalho consiste no desenvolvimento de um sistema de controle do fator de potência através da utilização de um filtro ativo paralelo. Para tal, o sistema de controle do filtro é composto por uma malha externa de tensão e uma malha interna de corrente, baseadas em controladores PI. Para o desenvolvimento do mesmo, observaram-se as aplicações dos filtros ativos paralelos oferecidos pela literatura, onde se percebeu que esse tipo de filtro é bastante utilizado para a correção do fator de potência, para o desenvolvimento da técnica de controle foram feitas as modelagens do sistema e as suas respectivas análises em regime permanente, após, modelado o sistema, os controladores foram implementados via simulação numérica e validados através de uma bancada de teste comandada via DSP onde foi implementado o algoritmo de controle e a técnica PWM para o comando das chaves de potência.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-07-12T17:04:52Z No. of bitstreams: 1 AlfredoRodriguesDeLima_DISSERT.pdf: 1909195 bytes, checksum: 8680571905f085a9a3f6def1f176e2db (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-07-19T21:51:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AlfredoRodriguesDeLima_DISSERT.pdf: 1909195 bytes, checksum: 8680571905f085a9a3f6def1f176e2db (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-19T21:51:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlfredoRodriguesDeLima_DISSERT.pdf: 1909195 bytes, checksum: 8680571905f085a9a3f6def1f176e2db (MD5) Previous issue date: 2016-01-28 / Com o avan?o da tecnologia de equipamentos, das formas de gera??o e utiliza??o de energia, os par?metros de qualidade de energia passam a influenciar de forma mais expressiva os diversos tipos de cargas consumidoras. Atualmente, s?o muitos os tipos de equipamentos que analisam a qualidade de energia. Entretanto, existe a necessidade de criar dispositivos que, al?m de realizar medi??es e calcular par?metros, encontrem falhas, sugiram altera??es, e possam dar suporte ao gerenciamento da instala??o. Al?m disso, ? necess?rio garantir que tais dispositivos sejam acess?veis. Para manter esse equil?brio, deve ser utilizado um m?todo de medi??o de grandezas que n?o requeira grandes recursos de processamento ou de mem?ria. O trabalho mostra que aplica??o do algoritmo de Goertzel, em compara??o com a comumente utilizada FFT, permite que as medi??es sejam feitas utilizando menos recursos de hardware, disponibilizando espa?o na mem?ria para implementa??o de fun??es de gerenciamento. O ponto inicial do trabalho consiste na pesquisa dos dist?rbios que s?o mais frequentes para consumidores de baixa tens?o. Em seguida ? proposto o diagrama funcional que indicar? o que ser? medido, calculado, quais problemas ser?o detectados e que solu??es podem ser encontradas. Simulando o algoritmo de Goertzel atrav?s do Scilab, mostra-se que ? poss?vel calcular componentes de frequ?ncia de um sinal distorcido com resultados satisfat?rios. Finalmente, ? montado o prot?tipo e s?o realizados os testes, ajustando os par?metros necess?rios para que se consiga manter o dispositivo confi?vel sem aumentar seu custo. / With the progress of devices technology, generation and use of energy ways, power quality parameters start to influence more significantly the various kinds of power consumers. Currently, there are many types of devices that analyze power quality. However, there is a need to create devices, and perform measurements and calculate parameters, find flaws, suggest changes, and to support the management of the installation. In addition, you must ensure that such devices are accessible. To maintain this balance, one magnitude measuring method should be used which does not require great resources processing or memory. The work shows that application of the Goertzel algorithm, compared with the commonly used FFT allows measurements to be made using much less hardware resources, available memory space to implement management functions. The first point of the work is the research of troubles that are more common for low voltage consumers. Then we propose the functional diagram indicate what will be measured, calculated, what problems will be detected and that solutions can be found. Through the Goertzel algorithm simulation using Scilab, is possible to calculate frequency components of a distorted signal with satisfactory results. Finally, the prototype is assembled and tests are carried out by adjusting the parameters necessary for one to maintain a reliable device without increasing its cost.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-05-17T11:29:23Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lucas Martins Barbosa - 208.pdf: 3930664 bytes, checksum: 3cb89267b98aca69fb3ea8bbe8e3d0b5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-05-17T13:04:00Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lucas Martins Barbosa - 208.pdf: 3930664 bytes, checksum: 3cb89267b98aca69fb3ea8bbe8e3d0b5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-17T13:04:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lucas Martins Barbosa - 208.pdf: 3930664 bytes, checksum: 3cb89267b98aca69fb3ea8bbe8e3d0b5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-04-26 / Outro / The mechanisms for stimulating quality improvement in the provision of the electricity distribution service emerged along the evolution of the regulatory process in the Brazilian electric power sector, with emphasis on: the continuity indicators and the consequences of the poor quality of the services rendered the payment of financial compensation to consumers and the risk of loss of the concession right. From this history, the National Electric Energy Agency - ANEEL, under constant supervision pointed to Celg as one company that had one of the worst rankings in the continuity rankings, and one of the most paid financial compensation to its consumer units. This research investigates the reduction of the volume paid in financial compensation by Celg, about R$ 220 million (reais), between 2014 and 2016. This partnership had a set of information with more over 200 million observations of long-term interruptions in the distribution of electricity and payment of financial compensation. For this analysis, an investigation made of the roots of the current problem of poor quality of service rendering, noting that one of the main factors causing the current scenario is several failures in the regulatory process that occurred throughout the development of the Brazilian electricity sector and, also, the non-investment in periods of technological transition and expansion of the use of electric energy, which Celg is inserted. To mitigate the high amounts paid in financial compensation, two different analyzes carried out in two articles; the first under the method of quantum regressions and the second through an exploratory analysis of spatial data. These analyzes decide two investment policies carried out by Celg, one for the regions where they most paid financial compensation and another for which there was practically no violation of the limits of the continuity indicators. The first proposal is to start corrective investments, improving distribution systems with implementing automation devices of the system (re-closers), while the second proposal is based in the investment in the revision of the systems that paid few compensations, with the aim of avoiding future problems. / Os mecanismos de estímulos de melhoria de qualidade da prestação do serviço de distribuição de energia elétrica surgiram ao longo da evolução do processo regulatório no setor de energia elétrica brasileiro, com destaque para: os indicadores de continuidade e as consequências da baixa qualidade da prestação dos serviços, o pagamento de compensações financeiras aos consumidores e o risco de perda do direito de concessão. A partir desse histórico, a Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL, sob constante fiscalização apontou a Celg como uma das empresas que teve uma das piores colocações nos rankings de continuidade, e uma das que mais pagou compensações financeiras às suas unidades consumidoras. Desse modo a pesquisa tem por objetivo analisar os principais determinantes do valor pago em compensações financeiras pela Celg, cerca de R$220 milhões de reais, entre os anos de 2014 e 2016. Essa parceria contou com um conjunto de informações com mais de 200 milhões de observações a respeito de interrupções de longa duração da distribuição da energia elétrica e pagamento de compensações financeiras. Para essa análise, foi realizada uma investigação das raízes do atual problema da baixa qualidade de prestação de serviço, constatando que um dos principais fatores causadores do cenário atual foram diversas falhas no processo regulatório, que ocorreram ao longo do desenvolvimento do setor elétrico brasileiro e, também, o não investimento em períodos de transição tecnológica e de expansão do uso da energia elétrica, o qual a Celg está inserida. Para amenizar a questão dos elevados valores pagos em compensações financeiras foram realizadas duas diferentes análises apresentadas em dois artigos; o primeiro sob o método das regressões quantílicas e, o segundo, por meio de uma análise exploratória de dados espaciais. Essas análises determinam duas políticas de investimentos a serem realizadas pela Celg, uma para as regiões em que mais pagaram compensações financeiras e outra, para as que praticamente não ocorreu violação dos limites dos indicadores de continuidade. A primeira proposta consiste na realização de investimentos corretivos, melhorando os sistemas de distribuição com a implantação de dispositivos de automatização do sistema (religadores), enquanto a segunda proposta baseia-se no investimento na revisão dos sistemas que pagaram poucas compensações, com o objetivo de evitar futuros problemas.

Este trabalho apresenta um estudo da aplicação da Transformada de Fourier Janelada à Qualidade da Energia Elétrica. Esta abordagem procura, pela implementação de um algoritmo computacional, detectar, localizar e classificar eventuais distúrbios que ocorrem em um determinado Sistema Elétrico. Da situação atual, tem-se que variações nas formas de ondas dos sinais de tensão como elevação, afundamento e interrupção de tensão, oscilações transitórias e ruídos, são freqüentes, chamando a atenção para a qualidade da energia elétrica fornecida pelas concessionárias. A análise de tais fenômenos, que normalmente é descrita no domínio do tempo (resolução de equação diferencial) ou no domínio da freqüência (através da Transformada de Fourier), pode agora ser analisada simultaneamente em ambos os domínios do tempo e da freqüência, dispondo-se da Transformada de Fourier Janelada. As janelas utilizadas para esta finalidade foram as de Hanning, retangular e a de Kaiser. Para esta análise em específico, a simulação dos diversos distúrbios ocorridos no sistema de distribuição foi realizada através do software ATP - Alternative Transients Program - cujas características seguem corretamente um sistema real da concessionária CPFL - Companhia Paulista de Força. Os testes efetuados mostraram que a Transformada de Fourier Janelada possui uma grande potencialidade quanto à sua aplicação na avaliação da qualidade da energia elétrica. / This dissertation presents a study of Windowed Fourier Transform applied to Power Quality. By the implementation of a computational algorithm, this approach aims to detect, locate and classify disturbances that may occur in Power Systems. Variations in voltage waveforms, such as sag, swell, interruption, oscillatory transient and noise have became frequent in electric systems, attracting the attention to the power quality supplied. The analysis of such phenomena, which is usually described either in the time domain (differential equation resolution) or in the frequency domain (Fourier Transform), can now be analyzed simultaneously in both domains: time and frequency, by the windowed Fourier Transform. The windows used to provide this information are the Hanning, rectangular and Kaiser. The simulation of the diverse disturbances occurred in the distribution system was accomplished by means of ATP software - Alternative Transients Program - whose characteristics correctly follow a real distribution system of CPFL electric utility. The tests show the windowed Fourier Transform has a great potentiality when applied to evaluate the power quality.

Submitted by Haroudo Xavier Filho (haroudo.xavierfo@ufpe.br) on 2016-03-01T13:09:14Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Silva Filho, Luis Rodrigues da.pdf: 5874183 bytes, checksum: 60b4246d84e077fb2131d50faca19bd3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-01T13:09:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Silva Filho, Luis Rodrigues da.pdf: 5874183 bytes, checksum: 60b4246d84e077fb2131d50faca19bd3 (MD5) Previous issue date: 2015-01-30 / CAPES / Atualmente, um grande número de computadores e outras cargas elétricas sensíveis ligadas à rede elétrica são diretamente afetados por problemas de qualidade de energia. Uma das questões mais importantes está relacionada com as correntes harmônicas geradas pelo aumento do número de cargas não-lineares conectadas ao sistema elétrico, tais como retificadores a diodo e tiristores. Como consequência, estes harmônicos podem causar distorções na tensão, perdas adicionais no sistema de energia e mau funcionamento de equipamentos eletrônicos sensíveis. A literatura apresenta diferentes topologias de filtros híbridos de potência visando a compensação harmônica de corrente. Este trabalho apresenta o estado da arte de algumas topologias, realizando uma análise comparativa entre elas. Em comum, todas as topologias possuem um reduzido número de chaves. Adicionalmente, é apresentada uma nova topologia chamada six-switch two-leg hybrid power filter, que além de apresentar um número reduzido de chaves quando comparada a outras topologias com dupla compensação, é capaz de fornecer compensação total, mesmo para cargas com um alto conteúdo harmônico. Os resultados experimentais são apresentados para um protótipo, a fim de demonstrar que o desempenho de compensação harmônica da proposta cumpre a norma IEEE 519. / Nowadays, a large number of computers and other sensitive electrical loads connected to the power grid are directly affected by power quality problems. One of the most important issues is related to current harmonics generated by the increasing number of nonlinear loads connected to the power grid, such as diode and thyristor front-end rectifiers. As consequence, these harmonics can cause voltage distortions, additional losses in the power system and malfunction of sensitive electronic equipment. The literature presents several hybrid power filters topologies, aiming current harmonic compensation. This work presents some state of - art topologies with reduced number of switches and performs a comparative analysis among them. Additionally, a six-switch two-leg hybrid power filter topology, that presents a reduced number of switches when compared with dual topologies, is proposed. The solution is capable of providing fully compensation even for loads with high harmonic content. Experimental results, obtaneid by a prototype, are presented in order to demonstrate that the harmonic compensation performance meets the IEEE 519 standard.

Submitted by Haroudo Xavier Filho (haroudo.xavierfo@ufpe.br) on 2016-03-01T13:53:52Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) tese Marcio Evaristo.pdf: 8889950 bytes, checksum: 03f74b7936d018faa7c9615f9a22abe9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-01T13:53:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) tese Marcio Evaristo.pdf: 8889950 bytes, checksum: 03f74b7936d018faa7c9615f9a22abe9 (MD5) Previous issue date: 2015-08-04 / Apesar da grande quantidade de propostas publicadas de dispositivos para compensação de energia reativa em sistemas de distribuição, há uma carência de soluções em topologias para a compensação de reativo com ênfase na redução de custos, volume, peso e perdas. Foram estas as motivações que levaram às novas contribuições desta tese. Este trabalho apresenta um conjunto de dispositivos para compensação de energia reativa e controle da tensão em sistemas de distribuição. Os dispositivos propostos possuem várias características interessantes, tais como a ausência de harmônicos durante a operação em regime permanente, redução das perdas por chaveamento, dispensa do uso de grandes capacitores, não utilização de etapa em corrente contínua e não exigem um controle sofisticado. Adicionalmente, os dispositivos propostos podem ser dimensionados de acordo com as exigências do projeto onde serão utilizados, proporcionando uma adequação entre os recursos utilizados e os requisitos de custo e desempenho exigidos pela aplicação. Durante o desenvolvimento deste trabalho, os dispositivos propostos foram modelados digitalmente utilizando-se o software MATLAB/Simulink, para avaliação de desempenho em relação aos dispositivos tradicionais. O desempenho dos dispositivos propostos, observados nas simulações, foi bastante satisfatório, atendendo o objetivo de redução de perdas técnicas em sistemas de distribuição. / Despite the large number of proposals for reactive power compensation in distribution systems, there is a lack of solutions with emphasis on cost reduction, volume, weight and losses. These were the reasons which led to new contributions of this thesis proposal. This work presents a set of devices for reactive power compensation and voltage control in distribution systems. The proposed devices have several interesting features such as the absence of harmonics during steady-state operation, reducing switching losses, eliminating large capacitors and direct current stage and does not require a sophisticated control. In addition, the proposed devices can be sized according to the design requirements which will be used, providing coupling between the resources and the cost and performance requirements of the application. During the development of this work, the proposed devices have been digitally modeled using MATLAB / Simulink software for performance evaluation compared to traditional devices. The performance of the proposed devices was quite satisfactory, achieving the goal of reducing technical losses in distribution systems.