Este trabalho tem como objetivo fornecer contribuições metodológicas à implementação da tecnologia PLC/BPL em seus diversos ambientes reais de instalação. São apresentados os aspectos básicos envolvidos, princípio de operação, as topologias das redes PLC, vantagens e desvantagens e exemplos de aplicação. Além disso, são apresentadas as contribuições deste trabalho, as quais visam estabelecer procedimentos no desenvolvimento dos projetos de redes de comunicação que utilizam a tecnologia PLC, assim como procedimentos de instalação nos diversos ambientes reais e os procedimentos para o comissionamento das redes implantadas. São destacados os aspectos relacionados às redes comerciais, as quais possuem inúmeros requisitos de desempenho, manutenção preventiva e/ou corretiva, além dos aspectos financeiros dos projetos e os pontos importantes para atendimento da legislação atualmente em vigor. Finalmente, para cada procedimento apresentado, o mesmo é contextualizado através da apresentação de um caso prático associado. / This work aims to provide methodological contributions to PLC/BPL implementations in their several real installation environments. It is presented the basic aspects of the technology as well as the operation principle, the networks topologies, the advantages and the disadvantages and application examples. Furthermore, it is presented the contributions of this work, which goal is to establish procedures related to projects developments of PLC communication networks, some procedures related to the installation process in their real environments and the procedures for commissioning a deployed network. It is emphasized the commercial networks aspects, which demand several performance requirements, the preventive and/or corrective maintenance, as well as the financial aspects and the main topics to comply with the current regulation. Finally, every presented procedure is exemplified with a real case in order to demonstrate its practical functionality.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:07:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Texto.pdf: 1767882 bytes, checksum: f8f65214aa10171d5d8bab0355646542 (MD5) Previous issue date: 2009-10-05 / No Brasil, até pouco tempo atrás, a qualidade da energia elétrica estava relacionada, basicamente, com interrupções do fornecimento de energia e a certas cargas especiais da indústria. Porém, nos últimos anos, sob a direção da agência reguladora do setor, a ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), juntamente com especialistas, a área de qualidade da energia elétrica passou a receber uma atenção significativa, sendo legislada e adquirindo suas regulamentações iniciais. A área de Qualidade da Energia Elétrica passou, então, a formalmente existir e abranger um conjunto maior de fenômenos e eventos da rede elétrica. Em função dessa recente regulamentação, este trabalho apresenta o projeto de um medidor da qualidade da energia elétrica. Um dos focos do medidor é ser de baixo custo, tornando-o viável para o uso em grande escala. Este medidor é um sistema eletrônico que processa digitalmente os sinais de tensão da rede elétrica, extraindo os dados relacionados à qualidade da energia elétrica; tais dados são armazenados localmente e, posteriormente, acessados remotamente e enviados para um banco de dados, de forma que possam ser analisados. / Some years ago in Brazil the power quality was related, basically, with interruption of supplied energy and certain special loads of industry. In recent years, however, under controls of the regulating agency ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) and with specialists, the power quality area received the due attention and was legislated and acquired regulations. So, finally, the area of Power Quality was formally created and now it embraces several electrical phenomena and events. Because of the new regulations, this work presents a project of a power quality meter. One of meter s focuses is to be a low cost system and becomes able to be used in large scale. This power quality meter is an electronic system that processes the voltage signal of electrical network and extracts data related to power quality; the data are locally stored and after they are remotely accessed and transmitted to a data base to be analyzed.

Este trabalho tem como objetivo fornecer contribuições metodológicas à implementação da tecnologia PLC/BPL em seus diversos ambientes reais de instalação. São apresentados os aspectos básicos envolvidos, princípio de operação, as topologias das redes PLC, vantagens e desvantagens e exemplos de aplicação. Além disso, são apresentadas as contribuições deste trabalho, as quais visam estabelecer procedimentos no desenvolvimento dos projetos de redes de comunicação que utilizam a tecnologia PLC, assim como procedimentos de instalação nos diversos ambientes reais e os procedimentos para o comissionamento das redes implantadas. São destacados os aspectos relacionados às redes comerciais, as quais possuem inúmeros requisitos de desempenho, manutenção preventiva e/ou corretiva, além dos aspectos financeiros dos projetos e os pontos importantes para atendimento da legislação atualmente em vigor. Finalmente, para cada procedimento apresentado, o mesmo é contextualizado através da apresentação de um caso prático associado. / This work aims to provide methodological contributions to PLC/BPL implementations in their several real installation environments. It is presented the basic aspects of the technology as well as the operation principle, the networks topologies, the advantages and the disadvantages and application examples. Furthermore, it is presented the contributions of this work, which goal is to establish procedures related to projects developments of PLC communication networks, some procedures related to the installation process in their real environments and the procedures for commissioning a deployed network. It is emphasized the commercial networks aspects, which demand several performance requirements, the preventive and/or corrective maintenance, as well as the financial aspects and the main topics to comply with the current regulation. Finally, every presented procedure is exemplified with a real case in order to demonstrate its practical functionality.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The Doubly Fed Induction Generator (DFIG) is one of the most frequently deployed large grid connected Wind Turbines (WT) concept. The implementation of classical vector control techniques, have been proven to work well for considering the initial grid code requirements. However, recently many grid operators are requiring WT to remain connected during grid faults, resulting in low voltage fault ride through capability (LVRT). In addition, it is required for WTs to contribute with reactive support during the fault. As a result, the improvements of the transient behavior of the DFIG, the power converter protection and the controller design have become a challenge for WT manufactures. This work presents a high performance stationary frame non-linear controller for doubly fed induction generator, which improves the steady state and transient behavior of the grid connected wind turbines especially under unbalance voltage dips resulting from network unbalance faults. A controller design procedure that guarantees the DFIG stability under uncertainties and disturbances at grid side is presented in details. Furthermore, it is demonstrated in the thesis that with the proposed controller different goals such as control of grid side active and reactive power, minimization of torque pulsation under unbalance operation and improvement of the low voltage ride through capability can be easily achieved. Simulations and experimental results are given to illustrate the good performance of a grid connected DFIG with the proposed controller. / Turbinas eólicas modernas que utilizam o Gerador de Indução Duplamente Alimentado (GIDA) são amplamente empregadas para geração de energia elétrica. Essa grande parcela de aero-geradores baseados na tecnologia GIDA e técnicas de controle vetorial clássicas já comprovaram ao longo dos últimos anos que este conceito apresenta méritos e foi capaz de satisfazer requisitos de conexão de turbinas eólicas com a rede elétrica inicialmente elaborados. No entanto, atualmente, os operadores do sistema estão revisando os códigos de rede em muitos países, introduzindo novos requisitos e estreitando os limites definidos inicialmente. Basicamente, os geradores eólicos estão assumindo maiores responsabilidades no sistema de potência. A capacidade de sobrevivência e suporte de reativos durante afundamentos de tensão, introduzidos nos novos códigos de rede, tornaram-se os maiores desafios para os fabricantes de aero-geradores com tecnologia GIDA. Essa tese de doutorado tem como principal objetivo desenvolver estratégias de controle para melhorar o desempenho dinâmico do Gerador de Indução Duplamente Alimentado conectado a rede elétrica frente aos requisitos de sobrevivência aos afundamentos de tensão no Ponto de Conexão (PC). Para isso, essa tese propõe um controlador não linear de alto desempenho baseado em modos deslizantes para o controle do GIDA em eixos estacionários. O controlador proposto melhora o comportamento transitório do GIDA principalmente durante distúrbios na tensão no PC. O projeto do controlador é desenvolvido de forma a garantir a estabilidade do GIDA conectado à rede elétrica mesmo considerando incertezas associadas ao modelo nominal. Outras características do controlador proposto, além da robustez, são a sua simplicidade de implementação e a sua excelente resposta transitória. Ainda, dois modos de operação são propostos para geração de referência do GIDA, MODO 1 para operação em condições normais da tensão da rede elétrica, MODO 2 com uma metodologia para o cálculo das referências de corrente de forma a dar suporte de reativos durante faltas próximas ao PC. O comportamento dinâmico do sistema e o desempenho da estratégia de controle são verificadas através de simulações e também experimentalmente.

This work shows a contribution to the study of the Switched Reluctance Machine driven as a generator to connecting in the grid to inject active power. The main objective is show the Switched Reluctance Generator behavior under various operating conditions, as well as the development of an electronic converter to connect it to the low voltage grid. Thus, it presents a mathematical model for the Switching Reluctance Generator which includes the magnetic circuit saturation and a computational model for analyzing steady state and transient. Also it is presented a strategy of generated voltage control by the magnetization angle variation acting only in the top switch of the Asymmetrical Half Bridge converter. An intermediate stage was added in the switching control strategy to reduce the energy amount provided by the excitation source and get better utilization of electromechanical conversion. A detailed description of the control system equations of the DC-AC stage, PLL algorithm and design of injected current compensator are presented and discussed. Finally, it was constructed in laboratory a experimental platform for verification of the theoretical and simulation. / Este trabalho apresenta uma contribuição ao estudo da Máquina a Relutância Variável acionada como gerador para conexão com rede elétrica e injeção de potência ativa. O objetivo principal é apresentar o comportamento do Gerador a Relutância Variável sob diversas condições de operação, bem como o desenvolvimento de um conversor eletrônico para a sua conexão a rede elétrica de baixa tensão. Assim, é apresentado um modelo matemático para o Gerador a Relutância Variável que contempla a saturação do circuito magnético e um modelo computacional para análise em regime permanente e transitório. Também é apresentada uma estratégia de controle da tensão gerada através da variação do ângulo de magnetização atuando apenas nas chaves superiores do conversor assimétrico Half Bridge. Uma etapa intermediária no chaveamento foi acrescentada à estratégia de controle para diminuir a quantidade de energia fornecida pela fonte de excitação e obter melhor aproveitamento da conversão eletromecânica. Uma descrição detalhada do equacionamento do sistema de controle do estágio CC-CA, do algoritmo de PLL e projeto do compensador da corrente injetada são apresentados e discutidos. Por fim, construiu-se uma plataforma experimental em laboratório para a comprovação dos estudos teóricos e de simulação. / Doutor em Ciências

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-20T12:33:06Z No. of bitstreams: 1 analuizasiqueiraferreira.pdf: 2299159 bytes, checksum: 4a5563c4c2ee9592b3902e4440a2031b (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-20T12:45:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 analuizasiqueiraferreira.pdf: 2299159 bytes, checksum: 4a5563c4c2ee9592b3902e4440a2031b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-20T12:45:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 analuizasiqueiraferreira.pdf: 2299159 bytes, checksum: 4a5563c4c2ee9592b3902e4440a2031b (MD5) Previous issue date: 2011-04-11 / O uso de banda ultra-larga (ultra wideband - UWB) vem sendo tema de pesquisa na área da comunicação sem fio há cerca de 20 anos e os bons resultados obtidos tem levado à introdução de novas tecnologias no mercado de transmissão de dados a curtas distâncias. No entanto, o uso de UWB para a transmissão de dados através da rede elétrica (power line communications - PLC) ainda é uma questão de investigação em aberto, interessante e promissora para um conjunto específico de aplicações que demandam elevada taxa de transmissão em curtas distâncias e baixo custo, tais como impressoras, monitores, etc. Neste contexto, a presente dissertação analisa diferentes aspectos da transmissão UWB através de cabos de distribuição de energia elétrica. Um sistema UWB impulsivo é analisado quando i) o canal PLC é outdoor, linear e variante no tempo; ii) o canal PLC é indoor, linear e invariante no tempo; iii) há ruído AWGN (additive white Gaussian noise) e iv) há ruído AIGN (additive impulsive Gaussian noise). Além disso, são respondidas questões referentes à adequação do pulso UWB ao canal de comunicação, considerando o espectro do mesmo quando o canal PLC é outdoor ou indoor. As modulações UWB investigadas são pela posição do pulso (pulse position modulation - PPM) e pela amplitude do pulso (pulse amplitude modulation - PAM). Além de apresentar diretrizes para o projeto de um sistema UWB para aplicações PLC, a presente dissertação analisa diversas estratégias e técnicas para recepção e redução da complexidade computacional do receptor UWB. Os resultados indicam que o uso de UWB é interessante para algumas aplicações específicas que envolvam elevada taxa de transmissão, através de curtas distâncias e baixo custo. / Ultra wideband modulation (UWB) has been a subject of research in the wireless field for nearly 20 years and the good results achieved have led to the introduction of new technologies in the market of short distances data communication. However, the employment of UWB for data transmission over power lines (PLC) is still an open, interesting and promising research theme for a specific set of applications which require high throughput over short distances and low cost, such as printers, computer monitors, etc. In this context, this dissertation examines several aspects of the UWB transmission through electricity distribution cables. An UWB impulsive system is analyzed when i) the PLC channel is outdoor, linear and time invariant; ii) the PLC channel is indoor, linear and time invariant; iii) there is AWGN (additive white gaussian noise) and iv) there is AIGN (additive impulsive gaussian noise) noise. Moreover, many questions regarding the adequacy of UWB pulse for the communication channel are answered, taking into account its spectrum when the PLC channel is outdoor or indoor. The UWB modulations investigated are pulse position modulation (PPM) and pulse amplitude modulation (PAM). Apart from presenting some guidelines to project a UWB system, this work analyzes different strategies and techniques for reception that reduce the computational complexity of the UWB receiver. The results point out that UWB is interesting for some specific applications which require high data transmission rate in short distances and low cost.

Submitted by Geandra Rodrigues (geandrar@gmail.com) on 2018-04-18T18:31:55Z No. of bitstreams: 1 mateusdelimafilomeno.pdf: 952346 bytes, checksum: 0eb883e1ceabb6c297f58be445761d84 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-04-19T13:28:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 mateusdelimafilomeno.pdf: 952346 bytes, checksum: 0eb883e1ceabb6c297f58be445761d84 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-19T13:28:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 mateusdelimafilomeno.pdf: 952346 bytes, checksum: 0eb883e1ceabb6c297f58be445761d84 (MD5) Previous issue date: 2018 / Esta dissertação tem como objetivo discutir as comunicações cooperativas híbrida e não híbrida aplicadas a sistemas de comunicação de dados em banda larga e em ambientes residenciais. Nesse sentido, o modelo de canal com retransmissor único em dois estágios é investigado para sistemas de comunicação em banda larga através da rede de energia elétrica. Este modelo de canal cooperativo é formado pela concatenação de dois canais com retransmissor único, cobrindo enlaces de comunicação de dados com até dois saltos. Além disso, um modelo de canal híbrido com retransmissor único, utilizando rede elétrica e ar, é analisado para sistemas de comunicação de dados em banda larga em que enlaces de até um salto são considerados. Expressões de taxas de dados alcançáveis ergódicas são derivadas para os modelos de canais cooperativos híbridos e não híbridos, a fim de compará-los. Devido às características de canais e ruído das redes de energia elétrica, os resultados numéricos são baseados em um conjunto de dados constituído por estimativas de canais e medições de ruído cobrindo a faixa de frequência de 1, 7 a 100 MHz e diferentes posições do nó retransmissor. Para os canais sem fio, o modelo HIPERLAN/2 com a mesma largura de banda é utilizado, considerando uma freqüência central de 5 GHz, enquanto o ruído aditivo é considerado branco gaussiano. Com relação aos sistemas de comunicação através da rede energia elétrica, mostra-se que o modelo de canal com retransmissor único em dois estágios é a melhor opção quando o enlace da fonte ao destino encontra-se severamente degradado (por exemplo, alta atenuação de sinal devido à longa distância entre nós fonte e destino e/ou presença de ruído de alta potência). Quando a degradação do canal não é acentuada, o modelo de canal de dois saltos é mais apropriado. Acerca dos sistemas híbridos, constata-se que, quando o retransmissor está no meio do caminho entre fonte e destino, o modelo de canal híbrido com retransmissor único apresenta o melhor desempenho em termos de taxa de dados alcançável ergódica, enquanto o modelo de canal híbrido de um salto oferece os melhores resultados para outros casos. / This dissertation aims to discuss hybrid and non-hybrid cooperative communications applied to in-home broadband data communication systems. In this sense, the two-stage single-relay channel model is investigated for in-home broadband power line communication systems. This cooperative channel model consists of the concatenation of two single-relay channels, covering data communication links with up to two hops. Moreover, a hybrid power line/wireless single-relay channel model is analyzed for broadband data communication systems, considering one-hop links. Ergodic achievable data rate expressions are derived for both hybrid and non-hybrid cooperative channel models in order to compare them. Due to channel and noise characteristics of electric power grids, numerical results are based on a data set constituted by power line channel estimates and additive noise measurements covering the frequency band from 1.7 up to 100 MHz and different relay positions. For wireless channels, the HIPERLAN/2 model with the same bandwidth is used, but at a central frequency of 5 GHz, while the additive noise is considered to be Gaussian white. Regarding only power line communication systems, it is shown that the two-stage single-relay channel model is the best option when the source-to-destination link is severely degraded (e.g., high signal attenuation due to the long distance between source and destination nodes and/or high-power noise presence). When the channel degradation is not severe, the two-hop channel model is more appropriate. Concerning hybrid systems, it is observed that, when the relay is halfway between source and destination nodes, the hybrid single-relay channel model presents the best performance in terms of ergodic achievable data rate, while the hybrid one-hop channel model yields the best results for other cases.

Submitted by Patrícia Cerveira (pcerveira1@gmail.com) on 2017-06-14T19:17:38Z No. of bitstreams: 1 Tiago Bornia de Castro Dissertação.pdf: 4966184 bytes, checksum: 7e49563b573266804e94e53d4b7db605 (MD5) / Approved for entry into archive by Biblioteca da Escola de Engenharia (bee@ndc.uff.br) on 2017-06-29T13:48:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tiago Bornia de Castro Dissertação.pdf: 4966184 bytes, checksum: 7e49563b573266804e94e53d4b7db605 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-29T13:48:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tiago Bornia de Castro Dissertação.pdf: 4966184 bytes, checksum: 7e49563b573266804e94e53d4b7db605 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Smart grids surgem como a evolução da rede elétrica. Sua proposta é incorporar redes de telecomunicações à rede elétrica, possibilitando o monitoramento em tempo real, rápida detecção/tratamento de falhas, maior facilidade de integração de fontes renováveis entre outros serviços. Porém sua implantação afeta a manutenção do equilíbrio entre a produção e o consumo de energia, que é essencial para a estabilidade da rede elétrica. Com o aumento de fontes renováveis, a predição da energia produzida torna-se mais difícil, devido à natureza intermitente dessas fontes. Fontes de energia renováveis dependem de fatores ambientais que tornam a previsão de geração de energia mais complexa e menos precisa. Portanto, existe uma mudança de paradigma com a modernização de rede de energia: na rede tradicional, a produção adapta-se à demanda, mas nas smart grids, a demanda adapta-se à produção e faz com que o consumo de usuário seja mais eficiente. Os programas de Gerenciamento pelo Lado da Demanda (GLD) surgem como uma solução para ajustar o consumo do usuário à geração. GLD são ações ou decisões tomadas pela empresa de energia para alterar ou modelar o padrão de consumo do usuário. A proposta deste trabalho é a criação de mecanismos de gerenciamento pelo lado da demanda direcionado para o usuário residencial no Brasil diante da implantação das smart grids. Foi criado o DEFLEGER-ECO, mecanismo de economia de energia elétrica usando tarifa branca, nova forma de tarifação que entrará em vigor a partir de 2018, e DEFLEGER-EMER, mecanismo emergencial voltado a redução de demanda durante eventos emergenciais. Devido a inexistência de uma ferramenta para a validação dos mecanismos, também foi desenvolvida uma ferramenta de simulação que é fruto da integração de dois simuladores, o NS-3 e o EnergyPlus. Os modelos foram simulados em quatro perfis de residências com a finalidade de avaliar seus desempenhos. Os mecanismos funcionaram conforme o esperado e uma de das principais contribuições é a possibilidade de atender diversos perfis de usuários residenciais. / Smart grids arise as the power grid evolution. The key idea is to incorporate telecommunications networks to the power grid, allowing real-time monitoring, fast detection/treatment failures, easier integration of renewable sources, and other services. Nevertheless the implementation of smart grids affects the maintenance of the balance between energy production and consumption, which is the essential for the power grid stability. With the increase in the number of renewable sources, prediction of energy produced becomes more difficult due to the intermittent nature of these sources. Renewable power sources depend on environmental factors that make power generation prediction more complex and less accurate. Therefore, there is a paradigm change with the grid modernization: in traditional grid energy, production adapts to the demand, but in smart grids, demand adapts to the production and makes user consumption more efficient. Demand Side Management (DSM) programs arise as one of the solutions to adjust user consumption to supply. DSM is an action or decision made by utility to alter and model user pattern of consumption. The purpose of this work is the creation of DSM mechanisms for Brazilian users. DEFLEGER-ECO was created, an electric energy saving mechanism using the white tariff, a new form of charging that will take effect from 2018, and DEFLEGEREMER, an emergency mechanism aimed at reducing demand during emergency events. Due to the lack of a tool for the validation of the mechanisms, a simulation tool was also developed, which is the result of the integration of two simulators, NS-3 and EnergyPlus. The models were simulated in four residential profiles in order to evaluate their performance. The mechanisms worked as expected and one of the main contributions is the possibility to serve several profiles of residential users.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In many hydroelectric power plants, while the water inflows are greater than demand, part of this water that could be used to generate energy is spilled by the dam gates and literally wasted. This dissertation discusses the use of this wasted hydroelectric potential for hydrogen (H2) generation through water electrolysis. The usage of this hydrogen can happen not only in vehicle engines or industrial applications, but in energy generation through fuel cells and behaving as an energy vector. The H2 production by electrolysis requires an energy source for its processing. This dissertation aims at to mitigate this issue by the use of the secondary energy. Besides the H2 generation aspects, it is presented the complete mathematic model of alkaline electrolyzers. With respect to the wasted hydroelectric potential approach it must be taken into account that alternative sources of energy are settled onto three bases: the energy source itself, the distribution grid and the interconnection energy source-to-grid (or source-to-load). Looking at this fact, the source connection and disconnection from the grid is a challenge for systems engineering. For this dissertation the simulation of Voltage Source Inverters (VSI) was selected to represent the islanded and grid tied conditions. For that, it is proposed an anti-islanding algorithm used to protect the system against faults that may occur in the grid. A reconnection algorithm is also included to obtain the synchronism of the alternative source with the electric grid. To control these inverters, two control techniques are presented along this text: DQ-frame and the proportional and resonant (P+Resonant) control. These control techniques are simulated to evaluate the application efficiency of such controllers. Additionally a smart control in perspectives of the smart grid was also developed and it is proposed in this dissertation. A smart grid integrated to the distribution system allows aggregation of efficient actions of all agents related to electricity services and so strategically making available the electricity goods and services. In this context, based on real-time spot pricing of the electricity obtained from the utility using an advanced metering device, the inverter control algorithm determines the optimal operating mode. This algorithm enables the inverter to: a) schedule local loads; b) determine either to local storage or selling of energy to the grid. Finally, it is shown that on-line fault detection in the system can also make possible a fast restoration of most contingence situations. / Em muitas Usinas Hidrelétricas, quando as afluências de água são maiores que a demanda, uma parcela desta água que ainda poderia ser utilizada para gerar energia é desviada para o vertedouro e literalmente desperdiçada. Esta energia recebe a denominação de Energia Vertida Turbinável (EVT). Essa dissertação discute o aproveitamento da EVT para produção de hidrogênio através da eletrólise da água. O uso desse hidrogênio pode ocorrer não apenas em motores de veículos ou aplicações industriais, mas na própria geração de energia elétrica em células a combustível, agindo como vetor energético. A produção de H2 por eletrólise da água convencionalmente necessita de uma fonte de energia para o processo. Essa dissertação sugere a mitigação deste problema pela utilização de energia secundária. Além de aspectos para produção de H2, é apresentada uma modelagem matemática completa de todo este processo envolvendo os eletrolisadores alcalinos. Na abordagem da EVT há que se levar em conta que as fontes alternativas em geral estão assentadas em três fundamentos: a fonte de energia, a rede de distribuição e a interconexão fonte de energia-rede (ou fonte-carga). Com vistas a este fato, a desconexão e re-conexão entre a fonte e a rede pode ser um problema desafiador para a engenharia de sistemas. Para esta dissertação, selecionou-se a simulação dos Inversores VSI (Voltage Source Inverters) como resposta para as condições de ilhamento e conexão à rede elétrica. Para isto, propõe-se um algoritmo anti-ilhamento que visa a proteção contra as faltas que possam ocorrer na rede e um algoritmo de re-conexão à rede, incluindo o meio de sincronismo da fonte alternativa com a rede. Para controlar tais inversores, duas técnicas são apresentadas ao longo deste texto: utilizando as transformações DQ e controle proporcional e ressonante (P+Resonant). Essas duas técnicas de controle são simuladas para se avaliar a eficiência da aplicação de tais controladores. Em adicional, foi desenvolvido um controle inteligente diferenciado com perspectivas ao Smart Grid. O Smart Grid integrado aos sistemas de distribuição permite agregar de forma eficiente as ações de todos os agentes ligados a ele para que, de forma estratégica, sejam disponibilizados bens e serviços de eletricidade. Neste contexto, o controle inteligente proposto para inversores de conexão com rede a utiliza técnicas de gerenciamento pelo lado da demanda e ainda determina automaticamente o ponto ótimo de operação do inversor, possibilitando assim o planejamento e arranjo de cargas locais e a determinação de quando deve ser armazenada energia ou vendida para a rede. Mostra-se finalmente que a detecção das falhas no sistema também poderá ser praticada de forma a se poder atuar rapidamente no restabelecimento das situações de contingência.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:27:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camila Bianka Silva Bastos.pdf: 1963598 bytes, checksum: bee88eacc3f6e3c327425297316a691d (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This dissertation presents a study of the operation of two different three-phase grid-connected test-grids with the connection of a 1MWp photovoltaic system. Two analysis methods are used to evaluate the impacts of this photovoltaic systeM, these methods being conventional static analysis and the analysis known as Quasi-Static Time-Series Analysis. Despite the fact that all grids have unique characteristics, it is important to use test-grids, which simulate the real grid characteristics, to analyze the kinds of problems that can occur and then look for alternatives, if necessary. The impacts evaluated are related to the system losses, minimized with the allocation study of the generation on the grid, voltage profile and tap position curve, when automatic load tap changers are used. It was verified that the photovoltaic system interconnection point is the most influenced one after its connection to the grid. The Quasi-Static Time-Series Analysis allow the correct evaluation of the load-generation interaction, running the time series power flow through estimated data for the load and irradiance curves during 168 hours. The conventional static analysis only considers critical operation conditions, like minimum and maximum load, and no generation or maximum generation, and does not evaluate different case scenarios that occur in reality. The photovoltaic systems can bring many advantages to the electric systems, like the improvement on the final consumer voltage profile, line losses reduction, and also environmental impacts reduction. However, with the increase of distributed photovoltaic generation on the electrical grid, it s necessary to be aware of the impacts that this may cause by performing interconnection studies. / Esta dissertação apresenta um estudo da operação de uma rede teste trifásica de média tensão com a interligação de um sistema fotovoltaico de 1,0 MWp. Dois métodos de análise são utilizados para avaliar os impactos deste sistema fotovoltaico, sendo estes métodos as análises estáticas convencionais eas análises conhecidas como Quasi-Static Time-Series Analysis. Apesar de cada rede elétrica apresentar características únicas, é importante a utilização de sistemas testes, que simulam as características de sistemas reais, para analisar que tipos problemas podem surgir e então buscar alternativas, se necessário. Os impactos avaliados se referem às perdas no sistema, minimizadas com a correta alocação da geração, perfil de tensão e curva de posição do tap, no caso de transformador com comutação automática de tap. Contata-se que o ponto de conexão do sistema fotovoltaico é o mais influenciado pela sua conexão à rede. As análises QSTS possibilitam avaliar corretamente a iteração entre carga e geração, efetuando o fluxo de potência consecutivo através de dados estimados para as curvas de carga e de irradiância solar ao longo de 168 horas. Já as análises convencionais consideram apenas condições críticas de operação, como por exemplo, carga leve ou nominal e geração nula ou máxima, não avaliando então diferentes cenários de operação que ocorrem na prática. Os sistemas fotovoltaicos podem trazer muitos benefícios aos sistemas elétricos, como melhoria do perfil de tensão de atendimento ao consumidor, redução de perdas nas linhas, além da redução nos impactos ambientais. Entretanto, com o aumento de geração fotovoltaica distribuída na rede, é necessário estar atento aos impactos que isto pode causar através de estudos de interconexão.