Havendo qualquer distúrbio em um determinado sistema de distribuição de energia elétrica na presença de geradores distribuídos (GDs), é procedimento habitual exigido pelas concessionárias a desconexão destes na intenção de evitar a formação de um sistema ilhado eletricamente sustentado. Este procedimento tem como objetivo evitar maiores danos tanto ao sistema elétrico como um todo, principalmente ao próprio gerador distribuído, bem como às pessoas envolvidas na manutenção desse sistema. Entretanto, esse fato diminui consideravelmente as contribuições do conceito de geração distribuída à melhoria da qualidade dos serviços de fornecimento de energia elétrica por parte das concessionárias. Neste contexto, este trabalho possui como objetivo analisar os requisitos técnicos necessários para viabilizar a operação ilhada dos geradores distribuídos. Sabendo que a maioria das cargas presentes em um sistema de distribuição é dependente dos níveis de tensão e frequência da energia de suprimento, a análise e o monitoramento dessas grandezas antes e durante o ilhamento deverão ocorrer de forma que não se perca a estabilidade da rede ilhada. Para isto, devem ser avaliadas alterações nos métodos de operação e controle dos geradores distribuídos, de maneira a atender os requisitos técnicos necessários para manter a tensão e a frequência dentro dos parâmetros de qualidade de energia elétrica. Foram propostos quatro índices de desempenho para avaliar a qualidade da energia elétrica no sistema ilhado. Os resultados obtidos demonstram a necessidade de efetuar ações corretivas eficientes para manter o sistema elétrico ilhado operando dentro dos padrões aceitáveis de qualidade de energia elétrica. Foram investigadas soluções potenciais e viáveis para garantir a operação da ilha estável e com qualidade da energia elétrica. Além disso, observou-se que cargas dependentes da tensão podem influenciar significativamente a capacidade do GD em formar de ilhas estáveis. / If disturbances occur in a power distribution systems in the presence of distributed generators (DGs), a common practice required by utilities is to disconnect such generators, aiming at avoiding a self-sustained energized island. This procedure is required on order to prevent damage to the whole distribution system, mainly the DG, and to the utility maintenance personnel, as well. However, this requirement may decrease the possible contributions of the distributed generation concepts to the quality of the power supply. In this context, this work aims at analyzing the technical requirements related to make DGs islanded operation feasible. Since most of the loads are dependent on the supply voltage and frequency, the analysis and monitoring of such quantities before and after an islanding event should occur in such a way that the stability of the energized island is granted. To reach such a goal, changes in the DG control modes must be assessed, so that the technical requirements necessary to keep voltage and frequency within statutory limits are fulfilled. Four performance indices have been proposed to assess the power quality in the islanded system. The results have shown the need to perform efficient corrective actions to ensure reliable islanded operation. Moreover, it was observed that voltage-dependent loads may influence the DG capability to sustain stable islands.

Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-10-16T14:59:25Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Análisesupraharmônicosequipamentos.pdf: 6997766 bytes, checksum: c986065c4af63643d869b704982eb088 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-10-16T14:59:52Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Análisesupraharmônicosequipamentos.pdf: 6997766 bytes, checksum: c986065c4af63643d869b704982eb088 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-16T14:59:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Análisesupraharmônicosequipamentos.pdf: 6997766 bytes, checksum: c986065c4af63643d869b704982eb088 (MD5) Previous issue date: 2018-09-10 / Esta dissertação objetiva analisar a emissão, a propagação e a interação entre equipamentos envolvendo componentes harmônicas que possuem frequência na faixa entre 2 kHz e 150 kHz, denominadas supraharmônicos. A literatura especializada já reportou a emissão de supraharmônicos por equipamentos eletrônicos como lâmpadas fluorescentes, lâmpadas LED, inversores de frequência e nobreaks, além de impactos relacionados ao aquecimento de cabos e terminações, ruído acústico e interferência em sistemas PLC (Power Line Communication). No presente trabalho, foram realizadas campanhas de medição, em ambiente laboratorial, em inversores de frequência e um conjunto de lâmpadas LED. As medições se dividiram em dois grupos distintos: com os equipamentos conectados à rede elétrica e a uma fonte eletrônica trifásica, com o objetivo de verificar as ordens e os níveis, tanto das emissões provenientes dos equipamentos, quanto da distorção emitida pela própria fonte eletrônica, além da interação entre a fonte e os equipamentos alimentados. Foram empregadas a Transformada de Fourier e a Transformada Wavelet Packet para efetuar a análise e caracterização das distorções observadas. As medições mostraram uma contribuição significativa dos equipamentos observados e da fonte eletrônica para a emissão de supraharmônicos, além da amplificação da distorção quando os equipamentos são por ela alimentados. / Esta dissertação objetiva analisar a emissão, a propagação e a interação entre equipamentos envolvendo componentes harmônicas que possuem frequência na faixa entre 2 kHz e 150 kHz, denominadas supraharmônicos. A literatura especializada já reportou a emissão de supraharmônicos por equipamentos eletrônicos como lâmpadas fluorescentes, lâmpadas LED, inversores de frequência e nobreaks, além de impactos relacionados ao aquecimento de cabos e terminações, ruído acústico e interferência em sistemas PLC (Power Line Communication). No presente trabalho, foram realizadas campanhas de medição, em ambiente laboratorial, em inversores de frequência e um conjunto de lâmpadas LED. As medições se dividiram em dois grupos distintos: com os equipamentos conectados à rede elétrica e a uma fonte eletrônica trifásica, com o objetivo de verificar as ordens e os níveis, tanto das emissões provenientes dos equipamentos, quanto da distorção emitida pela própria fonte eletrônica, além da interação entre a fonte e os equipamentos alimentados. Foram empregadas a Transformada de Fourier e a Transformada Wavelet Packet para efetuar a análise e caracterização das distorções observadas. As medições mostraram uma contribuição significativa dos equipamentos observados e da fonte eletrônica para a emissão de supraharmônicos, além da amplificação da distorção quando os equipamentos são por ela alimentados.

Este trabalho apresenta uma metodologia de detecção e classificação de distúrbios relacionados à qualidade da energia elétrica. A detecção é feita utilizando-se somente uma regra para inferir na presença ou não do distúrbio em uma janela analisada. Para a classificação é proposto um método baseado em árvore de decisão. A árvore recebe como entrada as características do sinal extraídas tanto no domínio do tempo como no domínio da frequência, sendo a última obtida pela Transformada de Fourier. Destaca-se que toda a metodologia de extração de características foi idealizada como tentativa de se reduzir ao máximo o esforço computacional das tarefas de detecção e classificação de distúrbios. Em suma, verifica-se que os resultados obtidos são satisfatórios para a proposta desta pesquisa. / This work presents a methodology for detection and classification of disturbance related to the electric power quality. The detection is performed using only one rule to infer in the presence or not of the disturbance in a window analyzed. For the classification is proposed a method based on decision tree. The tree receives as input features of the extracted signal both in time domain and in the frequency domain, being the last obtained by Fourier transform. It is emphasized that all the features extraction methodology was idealized as an attempt to reduce to the maximum the computational effort for the tasks of detection and classification of disturbances. In short, it is possible to verify that the results obtained are satisfactory for the purpose of this research.

Os objetivos deste trabalho compõem apresentar o andamento das pesquisas relacionadas à regulação de tensão em sistemas de distribuição de energia elétrica e propor um controle baseado em sistemas inteligentes para melhoria do perfil de tensão, permitindo que sejam atendidas as regulamentações mais exigentes do setor elétrico brasileiro. São considerados os aspectos sazonal, diário e não previsto do comportamento das cargas referentes à subestação de distribuição. Para isso, o trabalho propõe um relé regulador de tensão baseado em sistemas fuzzy que irá atuar diretamente no comutador de tap em transformadores de potência instalados em subestações de distribuição. Tal relé foi implementado por meio de um algoritmo computacional no Matlab. Os resultados foram obtidos por meio de simulações do real comportamento de carga indicando a viabilidade do sistema proposto. / The aim of this work is to present some research applied to voltage regulation in distribution systems and to propose a control system based on intelligent tools to improve the voltage profile of the system, considering the most demanding requirements of brazilian utilities. Periodical, daily and not foreseen aspects of the electrical loads in distribution system were considered. Therefore, the work proposes an automatic voltage regulator relay based on fuzzy systems, acting directly on load tap changing of transformers installed in a substation of the distribution system. This relay was implemented by computational algorithm in Matlab. The results were obtained by simulation of the real load behavior indicating the applicability of the proposed system.

Havendo qualquer distúrbio em um determinado sistema de distribuição de energia elétrica na presença de geradores distribuídos (GDs), é procedimento habitual exigido pelas concessionárias a desconexão destes na intenção de evitar a formação de um sistema ilhado eletricamente sustentado. Este procedimento tem como objetivo evitar maiores danos tanto ao sistema elétrico como um todo, principalmente ao próprio gerador distribuído, bem como às pessoas envolvidas na manutenção desse sistema. Entretanto, esse fato diminui consideravelmente as contribuições do conceito de geração distribuída à melhoria da qualidade dos serviços de fornecimento de energia elétrica por parte das concessionárias. Neste contexto, este trabalho possui como objetivo analisar os requisitos técnicos necessários para viabilizar a operação ilhada dos geradores distribuídos. Sabendo que a maioria das cargas presentes em um sistema de distribuição é dependente dos níveis de tensão e frequência da energia de suprimento, a análise e o monitoramento dessas grandezas antes e durante o ilhamento deverão ocorrer de forma que não se perca a estabilidade da rede ilhada. Para isto, devem ser avaliadas alterações nos métodos de operação e controle dos geradores distribuídos, de maneira a atender os requisitos técnicos necessários para manter a tensão e a frequência dentro dos parâmetros de qualidade de energia elétrica. Foram propostos quatro índices de desempenho para avaliar a qualidade da energia elétrica no sistema ilhado. Os resultados obtidos demonstram a necessidade de efetuar ações corretivas eficientes para manter o sistema elétrico ilhado operando dentro dos padrões aceitáveis de qualidade de energia elétrica. Foram investigadas soluções potenciais e viáveis para garantir a operação da ilha estável e com qualidade da energia elétrica. Além disso, observou-se que cargas dependentes da tensão podem influenciar significativamente a capacidade do GD em formar de ilhas estáveis. / If disturbances occur in a power distribution systems in the presence of distributed generators (DGs), a common practice required by utilities is to disconnect such generators, aiming at avoiding a self-sustained energized island. This procedure is required on order to prevent damage to the whole distribution system, mainly the DG, and to the utility maintenance personnel, as well. However, this requirement may decrease the possible contributions of the distributed generation concepts to the quality of the power supply. In this context, this work aims at analyzing the technical requirements related to make DGs islanded operation feasible. Since most of the loads are dependent on the supply voltage and frequency, the analysis and monitoring of such quantities before and after an islanding event should occur in such a way that the stability of the energized island is granted. To reach such a goal, changes in the DG control modes must be assessed, so that the technical requirements necessary to keep voltage and frequency within statutory limits are fulfilled. Four performance indices have been proposed to assess the power quality in the islanded system. The results have shown the need to perform efficient corrective actions to ensure reliable islanded operation. Moreover, it was observed that voltage-dependent loads may influence the DG capability to sustain stable islands.

Esta pesquisa tem como principal objetivo apresentar uma análise do comportamento dos elementos passivos mais utilizados para compensação reativa e na composição dos filtros passivos sintonizados: os capacitores de potência. Tal análise foi focada na comparação de resultados obtidos via simulação computacional com os resultados oriundos de ensaios laboratoriais em ambiente controlado, servindo de base para estabelecer os limites de validade do modelo computacional hoje implementado em softwares comerciais de simulação de fluxo de carga e fluxo de harmônicos de uso bastante difundido no ambiente industrial. Os resultados alcançados demonstram que o modelo clássico de capacitores apresenta uma excelente precisão quando operando em condições ideais. Porém, quando operando na presença de situações adversas às ideais, o modelo demonstrou possuir limitações que serão devidamente reportadas neste documento. / This research has as aim to present a behaviors analysis of the electrical power capacitors which are used for reactive compensation and in the tuned harmonic passive filters. Such analysis was focused on the results comparison obtained via computer simulation with the results obtained in laboratory tests done in a controlled environment, providing the basis to establish the validity limits of the computational model implemented in today\'s commercial load flow and harmonic flow software simulation widespread use in industrial environments. Results show that the classical model capacitor has excellent accuracy when operating under ideal conditions. However, when operating in presence of adverse situations the classical model has demonstrated limitations that will be duly and reported in this work.

Os medidores de energia elétrica estão deixando de ser simples instrumentos de aplicação dedicada para se tomarem instrumentos extremamente funcionais. Desde a sua invenção, os medidores vêm sofrendo alterações de acordo com os recursos tecnológicos da época e as exigências de mercado. Atualmente, os processadores digitais de sinais têm sido amplamente empregados nesta área, permitindo a integração de uma série de funções em um único equipamento, além da implementação de algoritmos mais complexos. Estas funções geralmente incluem o cálculo de uma variedade de parâmetros elétricos, comunicação remota, integração com sistemas digitais e outras. Este trabalho apresenta um estudo e o desenvolvimento de um medidor de energia elétrica baseado no processador digital de sinais DSP56002 da Motorola. Entre as funções que são incorporadas ao medidor, destaca-se o monitoramento da qualidade da energia elétrica, visto que esta será uma tendência futura. / Electric energy meters have been changing from simple instruments for dedicated applications to very functional ones. Since their invention, the meters has changed accordingly to the technology resources and market requirements. Nowadays, the digital signal processors have been widely employed in this area, allowing a huge amount of functions to be integrated into only one instrument, besides of the implementation of more complex algorithms. Such functions usually include evaluation of many electrical parameters, remote communication, connection to digital systems and others. This work is about a study and a development of an electric energy meter based on the digital signal processor DSP56002 by Motorola. Among the functions that are incorporated to the meter, it points out the monitoring of electric power quality, once it will be a future trend.

BALTAZAR, A. C. S. Qualidade da Energia no Contexto da Reestruturação do Setor Elétrico Brasileiro, 2007. 137 p. Dissertação de Mestrado ? Programa Interunidades de Pós-graduação em energia. Universidade de São Paulo. A reestruturação do setor elétrico brasileiro privatizou as empresas distribuidoras de energia. A concepção do estado mínimo relegou ao estado o papel de mero mediador, exigindo que se estabelecessem regras e padrões mínimos de qualidade para o fornecimento de energia. Estas regras foram estabelecidas pelo poder concedente, o governo federal, através da Aneel ? Agência Nacional de Energia Elétrica. A falta de oportunidade da sociedade de participar do controle social da energia diante da ausência do espaço público e a tendência de avaliar sua qualidade somente através de indicadores quantificados matematicamente mascara os conflitos existentes. Este trabalho pretende debater a qualidade da energia elétrica fornecida por uma empresa de distribuição a partir dos vários agentes envolvidos neste processo e não só pela análise de dados fornecidos pelas próprias empresas. A partir das definições dos vários distúrbios que podem afetar a qualidade da energia elétrica são apresentados os parâmetros avaliados pelos órgãos reguladores e a legislação pertinente ao tema. Por outro lado, são analisados dados referentes à relação das distribuidoras com a sociedade: consumidores, clientes, trabalhadores, órgãos de defesa do consumidor e reguladores. A dissertação procura apresentar as questões referentes à falta de controle social no serviço de distribuição de energia elétrica no estado de São Paulo, utilizando principalmente o conceito de espaço público de Hannah Arendt. De acordo com os documentos estudados, observa-se a ausência de espaços de discussão nos quais sejam debatidos os diversos conflitos nesta relação que não pode ser vista como só de mercado. / BALTAZAR, A. C. S. Quality of Energy in Context of Restructuring of Brazilian Electric System, 2007. 137 p. Work. Programme of Post-Graduation in Energy, University of São Paulo. The restructuring of the Brazilian electric power privatized distributors of power. Concept of minimum state allowed to the state a mere role of mediator and demanded that rules and minimum patterns of quality be settled for power supply. Federal Government through Aneel ? National Agency of Electric Energy established those rules. The lack of opportunities for the society to participate in the social control of energy due to the absence of public space and a tendency of having its quality indicators only mathematically quantified mask existent conflicts. This work intends to debate the quality of electric energy supplied by a distributor through several agents that are involved in this process and not only by the data provided by the distributors themselves. Based on disturbances definitions that can affect electric energy quality, the parameters appraised for regulators agencies and pertinent legislation are presented. On the other hands, data concerning the relationship between distributors and society: consumers, clients, workers, organizations of consumer?s defence and agencies, are analysed. Making use of Hannah Arendt concept of public space, dissertation seeks questions concerning lack of social control in the distribution of electric energy service in São Paulo state. According to studied documents, it is observed absence of discussion spaces, where the various conflicts of this relationship, which cannot be understood just as a market relationship, can be debated.

Este trabalho apresenta uma metodologia de detecção e classificação de distúrbios relacionados à qualidade da energia elétrica. A detecção é feita utilizando-se somente uma regra para inferir na presença ou não do distúrbio em uma janela analisada. Para a classificação é proposto um método baseado em árvore de decisão. A árvore recebe como entrada as características do sinal extraídas tanto no domínio do tempo como no domínio da frequência, sendo a última obtida pela Transformada de Fourier. Destaca-se que toda a metodologia de extração de características foi idealizada como tentativa de se reduzir ao máximo o esforço computacional das tarefas de detecção e classificação de distúrbios. Em suma, verifica-se que os resultados obtidos são satisfatórios para a proposta desta pesquisa. / This work presents a methodology for detection and classification of disturbance related to the electric power quality. The detection is performed using only one rule to infer in the presence or not of the disturbance in a window analyzed. For the classification is proposed a method based on decision tree. The tree receives as input features of the extracted signal both in time domain and in the frequency domain, being the last obtained by Fourier transform. It is emphasized that all the features extraction methodology was idealized as an attempt to reduce to the maximum the computational effort for the tasks of detection and classification of disturbances. In short, it is possible to verify that the results obtained are satisfactory for the purpose of this research.

Os medidores de energia elétrica estão deixando de ser simples instrumentos de aplicação dedicada para se tomarem instrumentos extremamente funcionais. Desde a sua invenção, os medidores vêm sofrendo alterações de acordo com os recursos tecnológicos da época e as exigências de mercado. Atualmente, os processadores digitais de sinais têm sido amplamente empregados nesta área, permitindo a integração de uma série de funções em um único equipamento, além da implementação de algoritmos mais complexos. Estas funções geralmente incluem o cálculo de uma variedade de parâmetros elétricos, comunicação remota, integração com sistemas digitais e outras. Este trabalho apresenta um estudo e o desenvolvimento de um medidor de energia elétrica baseado no processador digital de sinais DSP56002 da Motorola. Entre as funções que são incorporadas ao medidor, destaca-se o monitoramento da qualidade da energia elétrica, visto que esta será uma tendência futura. / Electric energy meters have been changing from simple instruments for dedicated applications to very functional ones. Since their invention, the meters has changed accordingly to the technology resources and market requirements. Nowadays, the digital signal processors have been widely employed in this area, allowing a huge amount of functions to be integrated into only one instrument, besides of the implementation of more complex algorithms. Such functions usually include evaluation of many electrical parameters, remote communication, connection to digital systems and others. This work is about a study and a development of an electric energy meter based on the digital signal processor DSP56002 by Motorola. Among the functions that are incorporated to the meter, it points out the monitoring of electric power quality, once it will be a future trend.