Os equipamentos de análise de qualidade da energia elétrica, em sua grande parte, salvam a forma de onda amostrada somente no entorno do instante onde é detectado algum distúrbio, tipicamente um transiente. Essa limitação se deve em grande parte aos limites de armazenamento das memórias retentivas e ao alto custo que estas representam para um equipamento. No entanto uma nova geração de analisadores está se tornando cada vez mais comum, os analisadores de registro contínuo. Essa família de analisadores, além de salvar relatórios baseados no cálculo de parâmetros pré-estabelecidos também realiza o armazenamento contínuo da forma de onda amostrada. Essa abordagem permite que, conforme evoluam as ferramentas matemáticas para análise da qualidade da energia elétrica, novas análises sejam feitas sobre os dados coletados, tirando assim novas conclusões sobre um sistema elétrico. No entanto, para poder aplicar esta abordagem é necessário que o armazenamento dessas informações seja feito da forma mais eficiente possível, dado o grande volume de dados amostrados ao longo de todo um período de análise. Este trabalho visa o desenvolvimento de um algoritmo de compressão de registros de qualidade da energia elétrica, bem como sua implementação em hardware reconfigurável. Os algoritmos de compressão desenvolvidos estão baseados em um sistema de compressão composto por diferentes técnicas de compressão utilizadas em conjunto. Os métodos propostos fazem uso do algoritmo Deflate como algoritmo de compressão sem perdas. Para melhorar a capacidade de compressão do algoritmo Deflate, técnicas de transformação, aproximação polinomial e codificação de dados são aplicadas como meio para diminuir a entropia dos dados e assim aumentar a eficiência de compressão. Por fim, é apresentada a implementação dos algoritmos de compressão polinomial e Deflate, os quais foram implementados em linguagem VHDL e sintetizados para uso em FPGA. / Most of the power quality analyzers, just records the waveform of the sampled signals around the moment where a transient disturbance is detected. This limitation is due to the storage limits of the retentive memories and the high cost that it represents in a equipment. However a new generation of analyzers is becoming very common, the continuous logging power quality analyzers. This family of analyzers, as well as records reports based on the calculation of pre-defined parameters also performs the continuous storage of the sampled waveform. This approach allows new analysis on the collected data, thus allowing new conclusions about an electrical system. However, in order to apply this approach is required that the storage of such information is done as efficiently as possible, given the large amount of sampled data recorded in the entire period of analysis. This work aims to develop a compression algorithm to records of power quality as well as its implementation on reconfigurable hardware. The compression algorithms were developed based on a compression system composed of different compression techniques used together. The proposed algorithms make use of the Deflate algorithm as a lossless compression algorithm. The compression rate of the Deflate algorithm it is improved through the preprocessing of the data using techniques like polynomial transformation and data encode, as a way to reduce the date entropy. It is also presented in the work the implementation of the algorithms in VHDL language for use in FPGA devices.

Submitted by Amanda Freitas (amanda.freitas@ufpe.br) on 2015-04-17T14:12:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao_Maherbson.pdf: 9968972 bytes, checksum: 71c26006fa690c2b93bc763f7809c314 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-17T14:12:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao_Maherbson.pdf: 9968972 bytes, checksum: 71c26006fa690c2b93bc763f7809c314 (MD5) Previous issue date: 2013-04-26 / Este trabalho apresenta uma nova técnica de controle de grandezas trifásicas capaz de fazê-las seguir uma referência trifásica de ordem harmônica e sequência especificas. A proposta foi motivada pela necessidade de impor correntes distorcidas e desbalanceadas em filtros ativos trifásicos, mas pode ser aplicada no controle de outras grandezas trifásicas. O controlador proposto é baseado na transformada de Fourier de vetores espaciais (Space Vector Fourier Transform - SVFT) de onde é retirada a propriedade de seguimento rápido e preciso de um sinal trifásico de ordem harmônica e sequência específicas. As principais vantagens da técnica de controle proposta são: sua inerente característica discreta, não incorrendo em problemas devido à discretização; sua seletividade no que diz respeito às componentes que se deseja controlar; o baixo esforço computacional requerido por sua implementação recursiva e ainda a possibilidade de se controlar várias componentes harmônicas com o mesmo controlador. Algumas teorias de potência e estratégias de compensação de distúrbios para filtros ativos de corrente são estudadas, sendo uma delas escolhida para que a técnica de controle de corrente seja utilizada adequadamente. Para validar a técnica de controle, resultados de simulação e experimentais são apresentados.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-02-06T11:21:53Z No. of bitstreams: 1 deboracostasoaresdosreis.pdf: 1878216 bytes, checksum: 88072961af82b2b8e618a3b5fab7f724 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-02-06T16:03:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 deboracostasoaresdosreis.pdf: 1878216 bytes, checksum: 88072961af82b2b8e618a3b5fab7f724 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-06T16:03:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 deboracostasoaresdosreis.pdf: 1878216 bytes, checksum: 88072961af82b2b8e618a3b5fab7f724 (MD5) Previous issue date: 2007-08-13 / Este trabalho desenvolve e avalia um algoritmo branch and bound para a solução do problema de alocação ótima de medidores de qualidade de energia elétrica numa rede de transmissão elétrica de potência. O problema de otimização é solucionado usando técnicas de programação inteira 0-1 e depende fortemente da topologia da rede. O algoritmo é implementado no software Matlab, minimiza o custo total do sistema de monitoramento e determina o número ótimo e a localização de monitores, sob dadas restrições de observabilidade da rede. São apresentados estudos de casos em redes de teste IEEE e numa rede de transmissão real da CEMIG - Companhia Energética de Minas Gerais. Os resultados alcançados são validados com a estimação das tensões e correntes na rede, a partir das grandezas monitoradas, o que reforça a flexibilidade e o bom desempenho computacional do algoritmo. / This work develops and tests a branch and bound algorithm for solving optimal allocation of power quality monitors in a transmission power system. The optimization problem is solved by using 0-1 integer programming techniques and depends highly on network topology. The algorithm, which is implemented in Matlab software, minimizes the total cost of monitoring system and found the optimal number and locations for monitors on the network studied, under a given network observability constraints. Case studies are presented for IEEE test networks and for CEMIG real transmission power system. Current and voltage values are estimated by using monitored variables to validate the obtained results.

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-02-13T12:12:38Z No. of bitstreams: 1 cristianoaugustogomesmarques.pdf: 1626606 bytes, checksum: f20534abb6a61df7da247e9fba0dee1d (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-02-13T16:47:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 cristianoaugustogomesmarques.pdf: 1626606 bytes, checksum: f20534abb6a61df7da247e9fba0dee1d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-13T16:47:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 cristianoaugustogomesmarques.pdf: 1626606 bytes, checksum: f20534abb6a61df7da247e9fba0dee1d (MD5) Previous issue date: 2007-03-16 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esta dissertação aborda o problema da detecção de distúrbios em aplicações de monitoramento da qualidade da energia elétrica quando o intervalo do sinal de tensão analisado corresponde a sub-múltiplos de um ciclo da componente fundamental do sistema elétrico de potência. Além disso, uma técnica para a detecção de distúrbios em sinais monofásicos, quando a versão discreta da mesma é constituída de pelo menos 16 amostras, é proposta. Esta técnica de detecção faz uso de um filtro notch de 2a ordem para decompor o sinal de tensão em duas componentes. A partir destas componentes, parâmetros baseados em estatísticas de ordem superior são extraídos e, a seguir, os mesmos são usados como vetor de parâmetros pelo detector de Bayes baseado no critério da máxima verossimilhança (maximum likelihood - ML). A grande vantagem da técnica proposta é que de acordo com a taxa de amostragem usada na aquisição do sinal, pode-se detectar a presença de distúrbios em intervalos de tempo bastante reduzidos. O desempenho da técnica proposta foi analisado com bancos de dados sintéticos e reais e comparado com o desempenho de outra técnica de detecção encontrada na literatura. Os resultados numéricos evidenciam que a técnica de detecção proposta apresenta desempenho bastante satisfatório quando aplicada aos bancos de dados sintéticos e reais. Finalmente, a análise comparativa entre as duas técnicas indica que a técnica proposta apresenta desempenho superior em todos os quesitos de análise de desempenho. / This dissertation discusses the disturbance detection problem for power quality monitoring applications when the voltage signal intervals for analysis correspond to submultiples of one cycle component fundamental of the power system. In addition, a technique to detect disturbances in a mono-phase signal if its discrete-time version is constituted by at least 16 samples is introduced. This detection technique makes use of a 2nd order notch filter to decompose the voltage signal into two components. From those components, features based on higher order statistics are extracted. Then, the formed feature vector is used by a detection technique based on Bayes theory when the maximum likelihood criterion is adopted. The main advantage offered by the proposed technique is that if the sampling rate used to acquire the voltagesignal is carefully chosen, then disturbancesin voltagesignals can be detected in a very short interval of time. The performance of the proposed technique is analyzed with synthetic and real data. Also, its performance is compared to the one of similar techniques introduced previously. The numerical results verify that the proposed technique offers satisfactory performance when applied to synthetic and real data. Finally, a comparative analysis with another technique indicates that the proposed presents improved performance.

Este trabalho apresenta uma metodologia para estimação do conteúdo harmônico de corrente em transformadores de distribuição, utilizando como base de entrada os consumos registrados das diversas unidades consumidoras conectadas aos alimentadores de baixa tensão e campanha de medições de injeções harmônicas em amostra de transformadores de distribuição de uma empresa de distribuição de energia elétrica. A metodologia de análise proposta neste trabalho tem por objetivo, a partir de informações de percentagem de contribuição das diversas classes de consumo supridas por um transformador de distribuição, estimar a curva de carga de corrente harmônica ao longo de 7 dias da semana, incluindo dias úteis e final de semana. A aplicação e validação da metodologia é realizada por meio de medições em novos transformadores de distribuição selecionados aleatoriamente, para depois confrontar os valores estimados com os valores medidos. A metodologia se mostrou adequada para a aplicação a redes de distribuição de energia elétrica, apontando caminhos interessantes para desenvolvimentos futuros. / This MSc dissertation presents a methodology to estimate the harmonic content of currents in distribution transformers, using as input the amounts of consumption recorded over several consumer units connected to low voltage feeders as well as a measurement campaign of harmonic injections in a sample of distribution transformers in a power distribution company. The methodology proposed in this work aims at estimating the daily curve of load harmonic currents over a 7 day period, including weekdays and weekends, which is based on information from the contribution in power consumption from different consumer categories supplied by a distribution transformer. The methodology is applied and validated by comparing the estimated and measured values over a random selection of news distribution transformers. The methodology led to promising results showing that the application in electric power distribution networks should be successful and further developments are worthwhile being investigated.

The present work deals with a comparative analysis of IEEE 1564 standardization and Module 8 of Distribution Procedures of the Brazilian Agency of Electrical Regulation, within the scope of voltage sags. For such comparison, a case study of monitoring is performed on an industrial consumer sensitive to the disturbance during 24 months. Additionally, since the main causes of the voltage sags are the electrical faults of the system to which the industry is inserted, the relations between both events are analyzed. From the simultaneity of these contingencies, a unique set of data was obtained through MATLAB R , which allowed the clustering of variables with K-means algorithm through WEKA software. Simultaneous events were also convenient for the validation of a simulation model in ANAFAS software. The results obtained with the application of such methodology allowed to know the impact of the events, to analyze the vulnerability area, to propose mitigations in the power system under study, as well as to validate a simulation model of sags with relative error less than 10 % to more than 70 % of cases.

Este trabalho apresenta a avaliação dos impactos elétricos da inserção da geração distribuída de sistemas fotovoltaicos conectados à rede de distribuição em baixa tensão, com a finalidade de identificar os impactos e demonstrar que estes podem ser controlados. O estudo consistiu de uma avaliação teórica e de um estudo de caso da inserção da geração fotovoltaica considerando aspectos da qualidade de energia da rede, curva de carga resultante, vida útil de transformadores e gestão ativa da demanda. Os resultados mostraram que a inserção da geração fotovoltaica na rede de baixa tensão altera a curva de carga da unidade consumidora, mas que essas alterações podem ser controladas pela gestão ativa da demanda utilizando armazenamento de energia. Os resultados também mostraram que a geração fotovoltaica também afeta a tensão e o fator de potência da unidade consumidora, mas que essas alterações podem ser controladas pela produção de potência reativa pelo inversor. Além disso, verificou- se que a geração fotovoltaica não afetou a distorção harmônica de tensão da rede e que aumentou a vida útil do transformador. / This work presents the evaluation of grid connected photovoltaic systems\' impact on low voltage electrical grid, in order to identify the impacts and demonstrate that it can be controlled. The study consisted of a theoretical evaluation and of a case study of photovoltaic generation inclusion considering aspects of grid power quality, resulting load curve, lifespan of transformers and demand side management. The results showed that the inclusion of photovoltaic generation in low voltage network changes the load curve of the consumer unit, but these changes can be controlled by demand side management using energy storage. The results also showed that the photovoltaic generation also affects the voltage and the power factor of the consumer unit, but these changes can be controlled by the production of reactive power by the inverter. Furthermore, it was found that the photovoltaic generation does not affect the voltage harmonic distortion of the mains and it increases the lifespan of the transformer.

Harmônicos e desequilíbrios podem causar uma série de problemas a equipamentos conectados a rede elétrica. Este trabalho propõe um método de extração em tempo real das componentes de seqüência positiva, negativa e/ou harmônicos que não requer transformações de coordenadas ou filtragem de sinais. O método proposto é verificado via simulação numérica e implementado experimentalmente em um DSP. Como exemplos de aplicação apresentam-se: a simulação de um Filtro Ativo de Potência utilizando-se um conversor do tipo fonte de tensão operando em PWM e um Relé de Seqüência Negativa. / Harmonics and unbalances cause several problems to equipments connected to AC mains. This work proposes a real time method to obtain the positive and negative sequence components and/or harmonics that requires no coordinate transformation neither signal filtering. Numerical simulation and experimental results are shown to validate the proposed method. As examples of application an Active Power Filter using a voltage source converter operating with PWM and an Negative Sequence Power Relay are presented.

Harmônicos e desequilíbrios podem causar uma série de problemas a equipamentos conectados a rede elétrica. Este trabalho propõe um método de extração em tempo real das componentes de seqüência positiva, negativa e/ou harmônicos que não requer transformações de coordenadas ou filtragem de sinais. O método proposto é verificado via simulação numérica e implementado experimentalmente em um DSP. Como exemplos de aplicação apresentam-se: a simulação de um Filtro Ativo de Potência utilizando-se um conversor do tipo fonte de tensão operando em PWM e um Relé de Seqüência Negativa. / Harmonics and unbalances cause several problems to equipments connected to AC mains. This work proposes a real time method to obtain the positive and negative sequence components and/or harmonics that requires no coordinate transformation neither signal filtering. Numerical simulation and experimental results are shown to validate the proposed method. As examples of application an Active Power Filter using a voltage source converter operating with PWM and an Negative Sequence Power Relay are presented.

Este trabalho apresenta uma metodologia para estimação do conteúdo harmônico de corrente em transformadores de distribuição, utilizando como base de entrada os consumos registrados das diversas unidades consumidoras conectadas aos alimentadores de baixa tensão e campanha de medições de injeções harmônicas em amostra de transformadores de distribuição de uma empresa de distribuição de energia elétrica. A metodologia de análise proposta neste trabalho tem por objetivo, a partir de informações de percentagem de contribuição das diversas classes de consumo supridas por um transformador de distribuição, estimar a curva de carga de corrente harmônica ao longo de 7 dias da semana, incluindo dias úteis e final de semana. A aplicação e validação da metodologia é realizada por meio de medições em novos transformadores de distribuição selecionados aleatoriamente, para depois confrontar os valores estimados com os valores medidos. A metodologia se mostrou adequada para a aplicação a redes de distribuição de energia elétrica, apontando caminhos interessantes para desenvolvimentos futuros. / This MSc dissertation presents a methodology to estimate the harmonic content of currents in distribution transformers, using as input the amounts of consumption recorded over several consumer units connected to low voltage feeders as well as a measurement campaign of harmonic injections in a sample of distribution transformers in a power distribution company. The methodology proposed in this work aims at estimating the daily curve of load harmonic currents over a 7 day period, including weekdays and weekends, which is based on information from the contribution in power consumption from different consumer categories supplied by a distribution transformer. The methodology is applied and validated by comparing the estimated and measured values over a random selection of news distribution transformers. The methodology led to promising results showing that the application in electric power distribution networks should be successful and further developments are worthwhile being investigated.