Submitted by Sandro Camargo (sandro.camargo@unipampa.edu.br) on 2015-05-09T20:45:31Z No. of bitstreams: 1 117110026.pdf: 2752105 bytes, checksum: bd6b8c2341ad7ebc5b553fad3338b56f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-09T20:45:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 117110026.pdf: 2752105 bytes, checksum: bd6b8c2341ad7ebc5b553fad3338b56f (MD5) Previous issue date: 2014-12-01 / O controle de conversores eletrônicos de potência tem recebido muita atenção devido às suas inúmeras aplicações. Destacam-se especialmente aplicações em problemas de qualidade de energia, onde é necessário injetar uma corrente na rede elétrica de acordo com uma referência. A conexão de conversores na rede elétrica, no entanto, apresenta diversos desafios, como a existência de incerteza paramétrica na planta e distúrbios advindos da rede. Além disso, inerentemente ao seu funcionamento, conversores eletrônicos de potência geram componentes harmônicas de comutação que precisam ser filtradas. A tendência atual das estratégias de controle é o relaxamento da exigência clássica de conhecimento completo da planta a ser controlada, buscando robustez com relação às incertezas paramétricas. Este trabalho apresenta uma estratégia de controle capaz de rejeitar distúrbios e apresentar bom desempenho frente a incertezas, utilizando técnicas de controle multimalhas e controle adaptativo. Por fim, são apresentados resultados de simulação, e resultados experimentais que mostram o bom funcionamento do sistema. / Voltage-source converter control is being very exploited due to its numerous applications. Special attention is given to energy quality applications, which demand the injection of currents in the grid according to a reference current. The connection of converters to the grid, however, presents several challenges such as parametric uncertainty associated to the plant and disturbances coming from the grid. Furthermore, inverters generate switching harmonics that need to be filtered. The tendency in control strategies is the relaxation of the classical requirement of complete knowledge of the plant, seeking robustness with respect to parametric uncertainties. This work presents a control strategy capable of disturbance rejection and good performance in relation to uncertainties, using Multi-Loop and Adaptive control techniques. Simulation results are presented, and experimental results show the good behavior of the proposed system.

A matriz energética mundial é composta por várias fontes primárias, dentre as quais os combustíveis fósseis, como o petróleo, prevalecem sobre as demais. No entanto, devido ao crescimento populacional e ao desenvolvimento tecnológico e industrial, haverá um conseqüente aumento na demanda de energia e devido à preocupação ambiental, será necessária a busca por outras fontes energéticas. Dentre essas, destaca-se a energia solar fotovoltaica, por possibilitar a geração de forma limpa e descentralizada. O Brasil tem a vantagem de estar localizado na zona inter-tropical, registrando altos índices de irradiação solar durante todo o ano, em comparação com outros países do mundo que já fazem uso desta tecnologia. Neste trabalho, foi estudada a inserção de sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica pública e integrados em edificações residenciais urbanas. Para tanto, foram dimensionados sistemas para três residências situadas em diferentes regiões brasileiras, e que possuem as mesmas características construtivas e o mesmo consumo médio mensal de energia elétrica. Uma das premissas consideradas foi a autossuficiência energética das edificações apenas utilizando o recurso solar como fonte de geração. As cidades escolhidas para a análise foram Porto União/SC, São Carlos/SP e Petrolina/PE por possuírem diferenças significativas nos níveis de irradiação solar, representando desta forma os extremos encontrados no território brasileiro. A partir do dimensionamento foram estimadas a geração de energia elétrica anual para cada localidade e as curvas de geração foram confrontadas com as curvas de demanda diária média das regiões Sul, Sudeste e Nordeste, representando respectivamente, as três cidades escolhidas. Foram estimados os custos de instalação dos três sistemas, sendo feita ainda uma análise econômica simplificada para a verificação do impacto gerado pela inserção da tecnologia solar fotovoltaica como fonte alternativa na geração de energia elétrica em edificações residenciais urbanas. Para a avaliação econômica foi considerada a adoção do Sistema de Compensação Energética e um Período de Retorno Simples, que é a relação obtida entre o investimento feito inicialmente para a instalação de um sistema fotovoltaico e a economia anual proporcionada por essa instalação. Considerando um período de vida útil de um sistema fotovoltaico como sendo estimado em 25 anos, os resultados demonstraram que todos os sistemas seriam pagos antes desse período. A partir dos dimensionamentos, foi possível concluir ainda que a área requerida para a instalação de sistemas fotovoltaicos em residências é muito pequena e possui elevado potencial de aproveitamento, viabilizando desse modo a sua inserção no ambiente urbano. / The world\'s energy matrix is made up of several primary sources among which fossil fuels, mainly oil, prevail. Nevertheless, given population growth coupled with technological and industrial development, there will consequently be an increase in energy demands and, due to environmental concerns, looking for other energy sources is necessary. Among those, photovoltaic solar energy stands out for providing clean, decentralized energy generation. Brazil has the advantage of being located within the intertropical zone, registering higher levels of solar irradiation throughout the year compared to other countries that already use such technology. In this thesis, we studied the insertion of photovoltaic systems into the public grid and integrated to urban residential buildings. For such, we sized systems for three home environments situated in different Brazilian regions with similar building characteristics and same average monthly consumption. One of the premises considered was the buildings energy self-sufficiency based on solar resources alone. The cities chosen for the experiment were Porto União/SC, São Carlos/SP and Petrolina/PE given their significantly different exposure to solar irradiation, thus representing the extremes found in the Brazilian territory. From the initial sizing up the annual electricity demand for each location was estimated and generation curves were confronted with the daily demand curves from the South, Southeast and Northeast regions representing, respectively, the three chosen cities. Implementation costs were estimated for the three systems along with a simplified economic analysis in order to verify the impact caused by the insertion of photovoltaic solar energy as an alternative source of power generation in urban residential buildings. For the economic evaluation was considered the use of the Compensation System Energy and a Simple Payback Period, which is the ratio between the initial investment for the installation of a photovoltaic system and the annual savings provided by this facility. Considering a life cycle of a photovoltaic system as estimated at 25 years, the results showed that all systems would be paid before that period. From the sizing was still possible to conclude that the area required for the installation of photovoltaic systems in residences is very small and has a high potential for use, thereby enabling their integration into the urban environment

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-05-01T14:10:40Z No. of bitstreams: 1 NATÃ VENÂNCIO DE MELO - DISSERTAÇÃO PPGCC 2015..pdf: 1756988 bytes, checksum: 57d7a292fbbca336c632f27a98fe34bc (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-01T14:10:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NATÃ VENÂNCIO DE MELO - DISSERTAÇÃO PPGCC 2015..pdf: 1756988 bytes, checksum: 57d7a292fbbca336c632f27a98fe34bc (MD5) Previous issue date: 2015-08-19 / Análise de causa raiz de ocorrências de falha é uma tarefa extremamente importante para a recomposição e estabilidade do Sistema Elétrico de Potência (SEP). Nos Centros de supervisão e Controle, os operadores têm o desafio de analisar centenas de alarmes e descobrir a causa raiz das falhas num período curto de tempo. Caso não sejam executadas ações emergenciais, pode ocorrer um efeito cascata na rede elétrica e, em última instância, prejuízos de diversas ordens. surge, portanto, a necessidade de soluções que automatizem a descoberta da causa raiz de falhas. este trabalho apresenta uma nova técnica de análise de causa raiz que oferece a geração de árvores de propagação de falha, adaptabilidade e mudanças topológicas, facilidade de adaptação a novos alarmes, tratamento à dessincronização de alarmes e meios fáceis de alertar as regras de negócio. ele se destaca pela simplicidade de implementação, que utiliza regras de causa e efeito entre os equipamentos, e pelo bom desempenho na geração de árvores de falha. Sua validação foi realizada por especialistas da área de operação de sistemas elétricos de potência, utilizando ocorrências de falhas reais decorrentes de grandes redes elétricas. / The root cause analysis of fault is an extremely task to keep the stability of the Eletric Power System (EPS). In the Supervision and Control Centers, the operators have the challenge of analyzing hundreds of alarms and discover the root cause of failures in a short period of time. If actions are not performed very quickly, the fault can spread and generate a ripple effect in the power grid. To help the operators, it becomes necessary to develop a solution to automate the discovery of root cause of faults. This work presents a new technique of root cause analysis of fault that offers the generation of trees of fault propagation, adaptability to topological changes, facility to change the business rules. It shows a simple implementation that use rules of cause and effect between the equipments and a good performance in generating fault trees. the new technique was validated by engineers of the area of eletric poert systems with fault occurrences of big power grids.

The purpose of this work was investigate and measure the possibility to exist multipath caused by the corona noise generated in high voltage electric lines recepting GNSS signals. Experiments were realized with a 69 kV tension electric line localized in Santa Maria/RS. A serie was located with eleven transversal points to the longitudinal ranging of the transmission line. In this points, the eletromagnetic field was estimated using an equipment to measure the electromagnetic field EM-8000 model. Valuations was realized about the interferences on positioning by the absolut method, using a GNSS receiver with C/A code Garmin GPS II Plus model and the positioning by the relative method with the GNSS receiver L1/L2 Topcon Hiper model. To estimate the interference in the points was necessary to obtain the geodesic coordinates of this points without multipath possibilities caused of corona noise. For this was implanted a squared topographical polygonal where the support points were located far from the transmission lines, free of the electromagnetic field influence. Calculating the variances among the coordinates was necessary transform the geodesic coordinates obtained at GNSS receivers to the Local Topographic System, to make the systems compatible, using the rotation and translation model. Calculating was possible conclude that to the raising method and the geodesic equipment used in this experiment, in a 69 kV transmission line, the found discrepancies were in the standard deviation of 17,10 mm admitted to equipment GNSS receiver L1/L2 and 15 mm to GNSS receiver C/A code, in a 95% confidence level. So it was not evidenced interferences in the electromagnetic field at GNSS signal reception. / O propósito deste trabalho foi investigar e mensurar a possibilidade de haver multicaminhamento pelo efeito corona gerado em linhas elétricas de alta tensão na recepção de sinais GNSS. Foram realizados experimentos em uma rede elétrica com tensão de 69 kV localizado no município de Santa Maria/RS. Foi implantada uma série de onze pontos transversais ao alinhamento longitudinal da linha de transmissão. Nestes pontos realizou-se uma avaliação do campo eletromagnético gerado utilizando um equipamento medidor de campo eletromagnético modelo EM- 8000. Foram realizadas avaliações da interferência no posicionamento pelo método absoluto utilizando o receptor GNSS de código C/A Garmin modelo GPS II Plus e o posicionamento pelo método relativo com o receptor GNSS portadora L1/L2 Topcon modelo Hiper. Para avaliar a interferência dos pontos foi necessário obter as coordenadas geodésicas desses pontos sem possibilidades de multicaminhamento pelo efeito corona. Para isto implantou-se uma poligonal topográfica enquadrada em que os marcos de apoio localizavam-se distantes a linha de transmissão sem a influência do campo eletromagnético. Ao realizar o cálculo das discrepâncias entre as coordenadas foi necessário realizar a transformação das coordenadas geodésicas obtidas pelos receptores GNSS para o Sistema Topográfico Local para a compatibilização dos sistemas, sendo utilizado o modelo das rotações e translações. Realizando os cálculos concluiu-se que para os métodos de levantamento e os equipamentos geodésicos utilizados neste experimento, em uma linha de transmissão de 69 kV, as discrepâncias constatadas ficaram dentro do desviospadrões de 17,10 mm admitido ao equipamento receptor GNSS portadora L1/L2 e 15 m ao receptor GNSS código C/A, a nível de confiança de 95%. Assim não se constatou interferências do campo eletromagnético na recepção dos sinais GNSS.

Este trabalho tem por objetivo avaliar a perspectiva econômica e modelo de negócio da tecnologia de telecomunicação nas redes de distribuição de energia elétrica. Essa integração entre a tecnologia de telecomunicação e a rede de distribuição constitui um sistema conhecido como rede inteligente ou smart grid. Neste estudo são analisados os modelos de rede inteligentes mais significativos do mundo, os quais ainda se encontram em fase inicial. Na análise da implantação da rede inteligente em diversos países, observa-se a existência de diferentes motivações. Por exemplo, no caso norte-americano, trata-se dos esforços do setor de energia em garantir a confiabilidade no abastecimento. Na Europa, há um grande comprometimento com a redução de carbono e gases causadores do efeito estufa. No Brasil, busca-se uma estratégia para melhorar aspectos técnicos da distribuição, diminuir as perdas técnicas, eliminar ou reduzir o roubo de energia e ajustar a oferta de energia com o crescimento urbano e industrial, aprimorando a regulamentação sobre o setor. Além da ausência de padrões de telecomunicação, que se constitui em restrição para todos os projetos de smart grid, o Brasil apresenta grandes entraves para a implantação da rede inteligente, como as tarifas elevadas para os consumidores, as dificuldades para um despacho ótimo das unidades geradoras, o elevado volume de perdas no sistema elétrico, o baixo consumo de eletricidade em termos per capita, o elevado número de medidores a serem substituídos e as diferentes características das concessionárias. Com o objetivo de eliminar ou reduzir esses entraves, propõe-se neste estudo um modelo de negócio que determina, como mais significativos, os investimentos em tecnologia da comunicação e em medidores bidirecionais. O modelo proposto avalia uma série de benefícios, dentre os quais destacam-se a redução das perdas comerciais e a redução das ligações informais. Adicionalmente, o modelo pode colaborar na modernização da rede de distribuição e para o crescimento do Produto Interno Bruto com menores investimentos em geração e transmissão e, portanto, com responsabilidade ambiental. / This thesis aims at evaluating the economic perspective and business model of the telecommunications technology in the electric power distribution system. The integration between the telecommunications systems and the distribution electric grid constitutes a new system known as intelligrid or \"smart grid\". The analysis of the most important smart grid models in the world, which are still in initial stage, shows that different countries have different motivations for the smart grid deployment. For example, the deployment motivations in USA are mostly related to efforts of the power sector to ensure reliability of the energy supply. In Europe there is a big commitment to reduce carbon and greenhouse gases. In Brazil a strategy is being sought to improve the electric power distribution grid, reduce technical losses, eliminate or reduce the theft of electricity, and match energy supply to urban and industrial growth, improving regulation of the power sector. In addition to the lack of telecommunications standards, which is a constraint for all smart grid projects, in Brazil there are high barriers to the smart grid deployment, such as high tariffs to consumers, difficulties for an optimal dispatch of generating units, a high volume of losses in the electrical system, a low per capita electricity consumption, a large number of meters to be replaced, and the different profiles of the electric power distribution companies. Aiming at eliminating or reducing such barriers, a business model framework is proposed, which determines investments in communications technology and in two-way meters as the most significant ones. The proposed model evaluates a number of benefits, among which the most important are the reduction of commercial losses and the reduction of informal connections to the mains. Additionally, the model can assist in upgrading the power distribution system and the growth of GDP with lower investments in generation and transmission, and, therefore, with environmental responsibility.

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2016-12-16T11:16:34Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Allan Kardec Lopes - 2016.pdf: 3329186 bytes, checksum: 643e80a250306bf9b1899cc724206ff5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-12-16T16:49:55Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Allan Kardec Lopes - 2016.pdf: 3329186 bytes, checksum: 643e80a250306bf9b1899cc724206ff5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-16T16:49:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Allan Kardec Lopes - 2016.pdf: 3329186 bytes, checksum: 643e80a250306bf9b1899cc724206ff5 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-11-23 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / Urban environments, such as streets, roads and buildings, always require management and maintenance to better use. In this sense, computational tools to assist their managers are always desirable. Furthermore, these tools generally decrease spending in order to automate several tasks. This research presents an approach to recognition of pole utility in streets mapped by images from Google Street View. Features such as color, texture and shape were examined in order to find the best set of information that represents the objects of interest. The recognition was performed by a neural network type Multilayer Perceptron trained with the Levenberg-Marquardt algorithm. The results show a higher accuracy in recognition when used in combination, mode RGB and texture properties as features to represent the structures present in the images. / Ambientes urbanos, tais como ruas, estradas e construções, sempre demandam gerenciamento e manutenção para que sejam melhor utilizados. Nesse sentido, ferramentas computacionais que auxiliem seus gestores são sempre desejáveis. Por outro lado, tais ferramentas geralmente diminuem os gastos tendo em vista que automatizam várias tarefas. Esta pesquisa apresenta uma abordagem para o reconhecimento de postes da rede elétrica em imagens de ruas mapeadas pelo Google Street View. Características como cor, textura e forma foram pesquisadas com o objetivo de se encontrar o melhor conjunto de informações que represente os objetos de interesse. O reconhecimento foi realizado por uma rede neural do tipo Multilayer Perceptron treinada com o algoritmo Levenberg-Marquardt. Os resultados obtidos demonstram uma acurácia superior no reconhecimento quando se utiliza, de forma combinada, a moda RGB e propriedades de textura como características para representar as estruturas presentes nas imagens

A matriz energética mundial é composta por várias fontes primárias, dentre as quais os combustíveis fósseis, como o petróleo, prevalecem sobre as demais. No entanto, devido ao crescimento populacional e ao desenvolvimento tecnológico e industrial, haverá um conseqüente aumento na demanda de energia e devido à preocupação ambiental, será necessária a busca por outras fontes energéticas. Dentre essas, destaca-se a energia solar fotovoltaica, por possibilitar a geração de forma limpa e descentralizada. O Brasil tem a vantagem de estar localizado na zona inter-tropical, registrando altos índices de irradiação solar durante todo o ano, em comparação com outros países do mundo que já fazem uso desta tecnologia. Neste trabalho, foi estudada a inserção de sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica pública e integrados em edificações residenciais urbanas. Para tanto, foram dimensionados sistemas para três residências situadas em diferentes regiões brasileiras, e que possuem as mesmas características construtivas e o mesmo consumo médio mensal de energia elétrica. Uma das premissas consideradas foi a autossuficiência energética das edificações apenas utilizando o recurso solar como fonte de geração. As cidades escolhidas para a análise foram Porto União/SC, São Carlos/SP e Petrolina/PE por possuírem diferenças significativas nos níveis de irradiação solar, representando desta forma os extremos encontrados no território brasileiro. A partir do dimensionamento foram estimadas a geração de energia elétrica anual para cada localidade e as curvas de geração foram confrontadas com as curvas de demanda diária média das regiões Sul, Sudeste e Nordeste, representando respectivamente, as três cidades escolhidas. Foram estimados os custos de instalação dos três sistemas, sendo feita ainda uma análise econômica simplificada para a verificação do impacto gerado pela inserção da tecnologia solar fotovoltaica como fonte alternativa na geração de energia elétrica em edificações residenciais urbanas. Para a avaliação econômica foi considerada a adoção do Sistema de Compensação Energética e um Período de Retorno Simples, que é a relação obtida entre o investimento feito inicialmente para a instalação de um sistema fotovoltaico e a economia anual proporcionada por essa instalação. Considerando um período de vida útil de um sistema fotovoltaico como sendo estimado em 25 anos, os resultados demonstraram que todos os sistemas seriam pagos antes desse período. A partir dos dimensionamentos, foi possível concluir ainda que a área requerida para a instalação de sistemas fotovoltaicos em residências é muito pequena e possui elevado potencial de aproveitamento, viabilizando desse modo a sua inserção no ambiente urbano. / The world\'s energy matrix is made up of several primary sources among which fossil fuels, mainly oil, prevail. Nevertheless, given population growth coupled with technological and industrial development, there will consequently be an increase in energy demands and, due to environmental concerns, looking for other energy sources is necessary. Among those, photovoltaic solar energy stands out for providing clean, decentralized energy generation. Brazil has the advantage of being located within the intertropical zone, registering higher levels of solar irradiation throughout the year compared to other countries that already use such technology. In this thesis, we studied the insertion of photovoltaic systems into the public grid and integrated to urban residential buildings. For such, we sized systems for three home environments situated in different Brazilian regions with similar building characteristics and same average monthly consumption. One of the premises considered was the buildings energy self-sufficiency based on solar resources alone. The cities chosen for the experiment were Porto União/SC, São Carlos/SP and Petrolina/PE given their significantly different exposure to solar irradiation, thus representing the extremes found in the Brazilian territory. From the initial sizing up the annual electricity demand for each location was estimated and generation curves were confronted with the daily demand curves from the South, Southeast and Northeast regions representing, respectively, the three chosen cities. Implementation costs were estimated for the three systems along with a simplified economic analysis in order to verify the impact caused by the insertion of photovoltaic solar energy as an alternative source of power generation in urban residential buildings. For the economic evaluation was considered the use of the Compensation System Energy and a Simple Payback Period, which is the ratio between the initial investment for the installation of a photovoltaic system and the annual savings provided by this facility. Considering a life cycle of a photovoltaic system as estimated at 25 years, the results showed that all systems would be paid before that period. From the sizing was still possible to conclude that the area required for the installation of photovoltaic systems in residences is very small and has a high potential for use, thereby enabling their integration into the urban environment

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-07-27T14:50:55Z No. of bitstreams: 1 carolinaventuripinheiro.pdf: 2690052 bytes, checksum: 1d8da177ba05614f2f5b1f876bebdaa4 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-27T15:51:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 carolinaventuripinheiro.pdf: 2690052 bytes, checksum: 1d8da177ba05614f2f5b1f876bebdaa4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-27T15:51:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 carolinaventuripinheiro.pdf: 2690052 bytes, checksum: 1d8da177ba05614f2f5b1f876bebdaa4 (MD5) Previous issue date: 2016-04-07 / FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Uma questão importante para a inserção da geração distribuída (GD) é a confiabilidade e a qualidade de energia fornecida aos consumidores. Este trabalho visa analisar a conexão de um sistema fotovoltaico (PV) e seus efeitos na rede elétrica utilizando simulação em tempo real. O sistema de simulação implementado consiste de sistemas fotovoltaicos, conversores de energia, carga variável e rede elétrica, implementados em um Real Time Digital Simulator (RTDS), enquanto que o controle é executado a partir da plataforma dSPACE, caracterizando uma sistema de simulação do tipo Hardware In the Loop (HIL). Os modelos de carga foram desenvolvidos com base em perfis de demanda reais, a partir de três alimentadores de distribuição diferentes da cidade de Leopoldina, no estado de Minas Gerais. Os dados de medição dos alimentadores foram tomados com um intervalo de 15 minutos, totalizando um tempo de medição de 24 horas. Dados de radiação solar usadas nos modelos PV foi medido no Labsolar - Universidade Federal de Juiz de Fora, também por um período de 24 horas. O propósito deste estudo é executar uma simulação HIL, combinando RTDS e dSPACE, que é um controlador digital. Com o tempo real é possível investigar o comportamento do sistema com a potência injetada pelo sistema PV, incluindo o controle do inversor utilizado para acoplar os diferentes sistemas fotovoltaicos à rede, em uma modelagem que se aproxima da realidade, com menores custos de implementação e maior segurança. Os resultados mostram uma comparação entre a potência ativa e reativa injetada pelos sistemas fotovoltaicos e a rede, e a energia consumida pelas cargas, validando a estratégia de controle implementada. / An important issue for the integration of Distributed Generation (DG) is the reliability and quality of energy supplied to consumers. This work aims at analyzing the grid connection of a photovoltaic (PV) system and its effects on the electrical network using realtime simulation. The implemented simulation system consists of photovoltaic systems, power converters, variable load and electrical grid, implemented in Real Time Digital Simulator (RTDS) while the control is run from the dSPACE controller, creating a Hardware In the Loop (HIL) platform. The load models were developed based on actual demand profile from three different distribution feeders of the city of Leopoldina, in the state of Minas Gerais. The feeders’ measurement data was taken with an interval of 15 minutes, with a total measurement time of 24 hours. Solar radiation data used in the PV models has been measured at the Solar Laboratory – Universidade Federal de Juiz de Fora, also for a 24-hour period. The purpose of this study is to perform a HIL simulation, combining RTDS and dSPACE, which is a digital controller. With real-time/ HIL simulation, it is possible to investigate the behavior of the system with the power injected by the PV system, including inverter control used to attach the different photovoltaic systems to the grid, in a model which approaches reality, with low implementation cost and higher safety. Results show a comparison between the active and reactive power injected by the photovoltaic system and network, and the power consumed by the loads, verifying the implemented control strategy.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-07-28T20:18:01Z No. of bitstreams: 1 guilhermeribeirocolen.pdf: 4525385 bytes, checksum: e90d041d33c901d139d8476b96e02078 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-29T11:52:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 guilhermeribeirocolen.pdf: 4525385 bytes, checksum: e90d041d33c901d139d8476b96e02078 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-29T11:52:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 guilhermeribeirocolen.pdf: 4525385 bytes, checksum: e90d041d33c901d139d8476b96e02078 (MD5) Previous issue date: 2016-03-31 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esta tese concentra-se na redução da complexidade computacional e na necessidade de largura de banda associada com a utilização de técnicas de alocação de recursos em sistemas de comuniação via rede elétrica (power line communication – PLC) com base no esquema de multiplexação por divisão ortogonal na frequência (orthogonal frequency division multiplexing – OFDM). Neste contexto, é introduzida a técnica sub-ótima chamada de temporal compressive resource allocation (TCRA). Esta técnica é capaz de explorar a relação existente entre microslots (exploração no domínio do tempo) para reduzir o número de vezes por segundo que alocação de recursos é executada. Além disso, é proposto um novo parâmetro, denominado de banda de coerência da relação sinal ruído normalizada (normalized signal to noise ratio – nSNR) para informar precisamente a planicidade da nSNR. A eficácia deste parâmetro é comparada com a banda de coerência. Diante disto, sua modelagem estatística para ambientes in-home, outdoor de baixa tensão e PLC-wireless é apresentada considerando distribuições de componentes individuais e misturas de Gaussianas. Com base na definição da banda de coerência da nSNR, é descrita a técnica sub-ótima denominada spectral compressive resource allocation (SCRA). Ela explora a relação existente entre os sub-canais adjacentes (exploração no domínio da frequência) para reduzir a dimensão do vector de nSNR, que é a principal informação de entrada para a técnicas de alocação de recursos. Com base no fato de que a geometria de tiles associadas com a transformada de Fourier discreta limita os ganhos associados com o uso da técnica SCRA em conjunto com o esquema OFDM, é introduzido pela primeira vez o esquema chamado multiplexação por divisão ortogonal no tempo-frequência (orthogonal time-frequency division multiplexing – OTFDM). Este esquema se baseia na transformada ortogonal de Stockwell discreta para oferecer diferentes geometrias de tiles e funciona tanto para comunicação de dados em banda de base quanto em banda passante. Os resultados numéricos baseados em canais PLC medidos e no uso de protótipo de transceptores PLC mostram que as técnicas TCRA e SCRA podem trocar redução de complexidade computacional por perda de taxa de transmissão e que economia de complexidade computacional relevante pode ser realizada com baixas perdas na taxa de transmissão. Ademais, os resultados numéricos mostram que o esquema OTFDM pode ser superado pelo esquema de OFDM se a informação de estado de canal não está disponível no lado do transmissor. No entanto, a disponibilidade de tais informações no lado do transmissor permite a utilização do esquema OTFDM em conjunto com a técnica SCRA atingir uma melhoria notável em comparação com o esquema OFDM trabalhando com a técnica SCRA. / This dissertation focuses on the computational complexity reduction and on the need for network bandwidth associated with the use of resource allocation techniques in power line communication (PLC) system based on orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme. In this context, the so-called temporal compressive resource allocation (TCRA) technique, which is a sub-optimal technique, is introduced. The TCRA is capable of exploiting the existing relationship among microslots (time domain exploitation) to reduce the number of times per second the resource allocation technique is executed. Also, a noval parameter, called nSNR coherence bandwidth, that precisely informs the flatness of the normalized signal to noise ratio (nSNR) is proposed. The effectiveness of this parameter is compared to the coherence bandwidth. Also, its statistical modeling for in-home, outdoor and low-voltage, and hybrid PLC-wireless channels with single-component and Gaussian mixture distributions is presented. Based on the nSNR coherence bandwidth definition, the spectral compressive resource allocation (SCRA) technique, which is a suboptimal technique, is outlined. The SCRA technique exploits the existing relationship among adjacent subchannels (frequency domain exploitation) to reduce the dimensionality of the nSNR vector, which is the main feeding information for the resource allocation technique. Based on the fact that the geometry of the tiles associated with the discrete Fourier transform limits the gains associated with the use of the SCRA together with the OFDM scheme, the so-called orthogonal time-frequency division multiplexing (OTFDM) scheme is, for the first time, introduced. The OTDFM scheme, which is based on the discrete orthogonal Stockwell transform, offers different tile geometries and works in both baseband and passband data communications. Numerical results based on measured PLC channels and the use of prototype of PLC transceivers show that TCRA and SCRA techniques can trade computational complexity reduction with data rate loss and relevant computational complexity savings may be accomplished with low data rate losses. Moreover, the numerical results show that the OTFDM scheme may be outperformed by the OFDM scheme if channel state information is not available at the transmitter side; however, the availability of such information at the transmitter side allow the use of the OTFDM scheme together with the SCRAs achieve remarkable improvement in comparison with OFDM scheme working with the SCRA technique.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This dissertation presents an analysis of economic viability of smart meters installation, building scenarios of probable behaviors of the residential consumers and the hourly rate which includes the concept of smart grids. The study takes account the smart meters implementation costs under the consumer point of view, using investment economic analysis concepts. The scenarios obtained from PROCEL INFO graphics and excel spreadsheets calculations compare conventional fare to different hourly rates using smart meters. From this context, it is possible observe the monthly savings that were obtained and the investments return period. The results show the investments economic viability and the priority of this new technology installation, considering that the installations shall be made first in the most viable regions. These results may turn possible a strategy that creates an order to the smart meters implementation. / Esta dissertação apresenta uma análise da viabilidade econômica da instalação de medidores inteligentes, construindo cenários de prováveis comportamentos dos consumidores residenciais e a tarifa horária que contempla o conceito de redes inteligentes. O estudo leva em consideração os custos de implantação destes medidores sob a ponto de vista do consumidor, utilizando conceitos de análise econômica de investimentos. Os cenários, construídos a partir dos gráficos do PROCEL INFO e com cálculos efetuados com o auxílio de planilhas do Excel, comparam a tarifa convencional com as tarifas horárias diferenciadas utilizando medidores inteligentes. Dentro deste contexto, é possível observar a economia mensal que é obtida e o prazo de retorno do investimento. Os resultados obtidos indicam viabilidade econômica de investimento e uma prioridade na instalação desta nova tecnologia, considerando as regiões do Brasil mais viáveis como sendo as primeiras à implantação. Com as contribuições deste estudo, por exemplo, permite-se traçar estratégias de implantação de medidores inteligentes.