Made available in DSpace on 2017-07-10T17:11:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO ARTUR CARRIJO2.pdf: 2100488 bytes, checksum: 46e631e94e2bb6d4c69d8d2891f6e200 (MD5) Previous issue date: 2013-12-18 / The electricity market has many participants performing various roles. In the context of Smart Grids, it expands the number of participating agents and, consequently, the number, the competition and complexity of the interactions between them. The competition allows consumersto discover and explore energy sources of low cost but requires the consumer other interactions beyond the traditional relationship with the distribution company (distco). With the redefinition of the role of the consumer as a result of his active participation in the balance between supply and demand of energy, it becomes necessary to identify their interactions with the other participants, tasks, systems, subsystems and functions important to actively contribute to this balance. These interactions, called interfaces, are characterized by information that actors communicate itself to perform its functions of information collection and control tasks related to market equilibrium. The determination of these interfaces is not a trivial task because of the various alternatives for integration of the demand side. Different types and combinations of interactions between the supplier and its customers are possible. In this work will be used as a basis for discussion a concept of balance between generation and demand called homeostatic control, initially designed for a scenario of a vertically integrated monopoly. It will be studied the interactions of the consumer using the concept of homeostatic control expanded to consider the functions of demand control and integration of distributed generation and a market model that allows for consumer empowerment and within the paradigm of smart grids. / O mercado de energia elétrica possui diversos participantes exercendo vários papéis. No contexto das redes elétricas inteligentes, amplia-se o número de agentes participantes e, consequentemente, o número, a competição e a complexidade das interações entre eles. A competição permite aos consumidores descobrir e explorar fontes de baixo custo, mas requer do consumidor outras interações além da tradicional relação com a empresa distribuidora. Com a redefinição do papel do consumidor, resultado da participação ativa no processo de equilíbrio entre suprimento e demanda de energia, torna-se necessário identificar suas interações com os demais participantes, tarefas, sistemas, subsistemas e funções, importantes para que contribua ativamente com esse equilíbrio. Estas interações, denominadas interfaces, são caracterizadas pelas informações que os atores comunicam em si para executar suas funções de coleta de informações e tarefas de controle relacionadas ao equilíbrio do mercado. A determinação destas interfaces não é uma tarefa trivial em razão das diversas alternativas de integração do lado da demanda. São possíveis diferentes tipos e combinações de interações entre o fornecedor e seus clientes. Neste trabalho será utilizado como base de discussão um conceito de equilíbrio entre geração e demanda denominado controle homeostático, desenhado inicialmente para um cenário de monopólio verticalmente integrado. Serão estudadas as interações do consumidor utilizando o conceito de controle homeostático ampliado para considerar as funções de controle da demanda e a integração da geração distribuída em um modelo de mercado que permite o empoderamento do consumidor dentro do paradigma das redes elétricas inteligentes.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:11:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015 - Cristian Adolfo Alvez2.pdf: 870298 bytes, checksum: e905359b074a87b04a67ea5befb19f4c (MD5) Previous issue date: 2015-03-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The microgrids may be considered as small power systems that operate autonomously and automatically, using technologies linked to it known as distributed energy resources (DERs), being demand, one of this resources. These networks are characterized by intensive use of information, communication and automation technologies, allowing meet demand in form efficient and optimally. However, implement, expand and operate a microgrid brings various economic, technical and operational challenges that must be faced, being one of those challenges the selection and operation of DERs. Thus, this work presents an optimization model, with the objective of analyzing the impact of input parameters on the behavior of the variables involved in selection and operations of these resources. The uncertainties in demand and renewable resources were treated through a scenario tree while for risk estimation was used the value at risk (VaR). The mathematical formulation constitutes a mixed integer linear programming model that was implemented in GAMS language and solved by CPLEX solver. Through simulations was possible to observe the economic benefits that can be obtained through use of DERs, highlight the impact that can produce the intermittent nature of renewable resources on operating costs, and also evidence the importance to have information regards of risk in situations of uncertainty. The results of the simulations show the tool's features developed as an aid when decisions must be made regarding the deployment of DERs and the optimized energy management in a microgrid. As features to highlight, this model operates independently of the energy consumer profile and also allows to perform various analyzes with respect to the influence of the input parameters on the decision variables. / As microrredes podem ser consideradas como pequenos sistemas de potência que operam de maneira autônoma e automática, utilizando tecnologias, conectadas a elas, conhecidas como recursos energéticos distribuídos (REDs), sendo a própria demanda um desses recursos. Estas redes se caracterizam pelo uso intensivo de tecnologias de informação, comunicação e automação, permitindo atender a demanda de forma eficiente e otimizada. No entanto, implementar, expandir e operar uma microrrede traz consigo vários desafios econômicos, técnicos e operacionais que devem ser enfrentados, sendo um deles a seleção e operação dos REDs. Como consequência disso, neste trabalho apresenta-se um modelo de otimização para a seleção e operação de REDs, com o objetivo de analisar o impacto que provocam os diversos parâmetros de entrada no comportamento das variáveis envolvidas na seleção e modo de operação desses REDs. As incertezas na demanda e nos recursos renováveis foram tratadas através de uma arvore de cenários enquanto que para a estimação do risco se utilizou o valor em risco (VaR). A formulação matemática resultante se constitui em um modelo de programação linear inteira mista que foi implementado na linguagem GAMS e resolvido com o solver CPLEX. Através dos resultados de simulação foi possível observar os benefícios econômicos que podem obter-se mediante a utilização de REDs, assim como destacar o impacto que pode produzir a natureza intermitente dos recursos renováveis sobre os custos de operação e também evidenciar a importância de dispor informação do risco em situações de incerteza. Os resultados obtidos corroboram as funcionalidades da ferramenta desenvolvida como auxilio no momento de tomar decisões em relação à implantação de REDs e à gestão otimizada de energia em uma microrrede. Como característica a destacar do modelo, este opera independentemente do qual seja o tipo de demanda do consumidor e permite efetuar diversas análises a respeito da influencia dos parâmetros de entrada sobre as variáveis de decisão.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-11-17T10:55:05Z No. of bitstreams: 1 Eduardo Nunes dos Reis__.pdf: 3241209 bytes, checksum: b350ca7207662ffbe86ca0164cf92887 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-17T10:55:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eduardo Nunes dos Reis__.pdf: 3241209 bytes, checksum: b350ca7207662ffbe86ca0164cf92887 (MD5) Previous issue date: 2016-01-18 / Nenhuma / Análise de Contingências em sistemas elétricos de transmissão são de fundamental importância tanto para o planejamento quanto para a operação do sistema. Conhecimento do nível de importância e o impacto de interrupções em condições de operação da rede, em cada linha e em todas as barras de carga é crucial para a análise de segurança da rede. Este trabalho tem como objetivo avaliar a fragilidade dos sistemas elétricos de transmissão através de cálculo e análise das centralidades das redes, identificando seus nós mais importantes. Desta forma, pode-se obter informações sobre a rede com um menor custo computacional que as ferramentas disponíveis no momento. Os testes foram aplicados em redes IEEE padrão e em redes reais de grande escala, como o Sistema Interligado Nacional brasileiro (SIN). Os resultados foram comparados com os obtidos no software ANAREDE, software este que possui maior penetração entre as empresas de transmissão, e é baseado em cálculo de fluxo de potência. Com essa comparação é possível avaliar o grau de confiabilidade do método proposto.Os dados analisados mostram que o método pode ser utilizado como uma ferramenta auxiliar de baixo custo computacional para a avaliação de contingências fornecendo subsídios para análises mais aprofundadas dos nós indicados como críticos. Através da utilização do coeficiente de Correlação de Spearman verifica-se que os resultados do cálculo de centralidades possuem boa proximidade aos resultados do ANAREDE, com menor custo computacional e possibilidade de rodarredes de grande densidade de forma completa. / Contingency analysis of an electricity transmission system is of fundamental importance for both planning and system operation. Knowledge of the level of importance and the impact of outage in operating conditions of the network, were each one of the lines and on every load baseline is crucial for the analysis of network security. This work aims to evaluate the fragility of the electricity transmission system through centrality analysis of networks, identifying the most important nodes in the network. On this way, important information of the network can be achieved with lower computation cost than current available tools.Tests were performed on standard IEEE and in actual large scale networks, as the Brazilian National Interconnected Power System (NIPS). The results were compared with optimal results obtained from ANAREDE software, which is based on power flow calculation to check if the centrality-based method is reliable.The data analyzed show that the method can be used as an auxiliary tool with low computational cost for the evaluation of contingencies, providing support for further analysis of the nodes listed as critical.Spearman’s rank correlation coefficient was obtained for each centrality calculation and shows a close relation with results from ANAREDE software, with less computational cost and possibility to run high density networks at once.

O presente trabalho visa propor uma metodologia para desenvolvimento e aplicação de um inovador emulador de redes elétricas inteligentes (REIs) para testes sistêmicos de funcionalidades de Smart Grids envolvendo dispositivos inteligentes (hardware) e sistemas de tecnologia da informação (software) em ambiente laboratorial. Além de dar uma dimensão da importância dos laboratórios de redes elétricas inteligentes para a pesquisa do tema, o levantamento bibliográfico apresentado neste trabalho permite concluir que as pesquisas envolvendo hardware-in-the-loop (HIL) tendem a concentrar suas análises nos equipamentos de hardware testados, como dispositivos de medição, equipamentos de potência (inversores de frequência e outros), dispositivos de controle e seus algoritmos e não em estudos que envolvam análises mais sistêmicas e interações dos dispositivos com sistemas de TI normalmente presentes nos Centros de Operação da Distribuição (COD), os quais cumprem papéis cada vez mais importantes nas funcionalidades de Redes Inteligentes. A metodologia proposta parte da premissa de que um ambiente para testes de funcionalidades de Smart Grids deve permitir análises sistêmicas, não apenas focadas nos dispositivos de controle de uma porção particular da rede ou sistemas de automação específicos, mas devem envolver a maior porção de rede possível e necessária para a correta representação das redes elétricas inteligentes. Neste sentido, a metodologia define e caracteriza os principais módulos e etapas de desenvolvimento de um emulador de redes elétricas inteligentes, ao mesmo tempo em que propõe soluções para os desafios de integração destes módulos, aplicando conceitos de hardware-in-the-loop, software-in-the-loop (SIL), e simulação com sincronização orientada a evento, além de propor soluções com simulação de sistemas de potência em regime permanente e hardware de baixo custo que permitiram o desenvolvimento do emulador de redes em laboratório de Smart Grid. As principais características do emulador de REIs desenvolvido e implementado no laboratório de Smart Grid, conforme a metodologia proposta, também são descritas neste trabalho. Por fim, são apresentados os casos teste, mais especificamente provas de conceito, envolvendo redes de teste IEEE/PES e redes reais das concessionárias do grupo EDP, financiador do projeto de implantação do laboratório no âmbito do Programa de P&D ANEEL, os quais serviram de base para a avaliação do desempenho do emulador e discussões finais sobre as contribuições da metodologia de desenvolvimento proposta neste trabalho. / This work aims to proposing a methodology for the development and application of an innovative Smart Grid emulator for systemic testing of Smart Grids functionalities involving intelligent devices and information technology systems in a laboratory environment. Besides demonstrating the importance of the Smart Grid for the subject research, the literature review clarifies that the research involving hardware-in-the-loop (HIL) tends to concentrate its analyses in the equipment under test, such as power devices, control devices and their algorithms. Instead, it should consider systemic studies involving the interaction of these devices with Operation Centre IT systems, so relevant to the Smart Grid functionalities. The proposed methodology is based on the premise that an environment for testing Smart Grids functionalities should allow systemic analysis instead of focusing only on control devices of a specific area or specific automation systems. Instead, it should involve a more detailed representation of the network that is necessary for the correct representation of the Smart Grid. In this direction, the methodology defines and characterizes the development stages and main modules of a Smart Grid emulator and proposes solutions for integration issues. It applies concepts of hardware-in-the-loop, software-in-the-loop (SIL), simulation with event-driven synchronization, besides steady-state power simulation and low-cost hardware solutions that enabled the development of the Power grid emulator at a Smart Grid laboratory. The main features of the Smart Grid emulator developed and implemented at the Smart Grid laboratory, according to the proposed methodology, are also described in this work. Finally, the description of the Smart Grid laboratory, test cases and proofs of concepts involving IEEE/PES test feeders and real networks of the EDP utility, sponsor of the project for laboratory implementation under the ANEEL R&D Program, are presented to prove the Emulator performance and to discuss the contribution of the methodology herein proposed.

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.

Este trabalho apresenta o controle de potência em um gerador de indução duplamente alimentado (GIDA) utilizado em uma micro turbina eólica, visando o controle de potência ativa e reativa para minimizar as variações de tensão em redes rurais. Com a inserção destas fontes renováveis de energia no sistema de distribuição em baixa tensão, é fundamental analisar os impactos na qualidade de energia no ponto de conexão (PC) e implementar o controle adequado para atender os requisitos técnicos dos procedimentos de distribuição estabelecidos por norma. Uma equação é apresentada para relacionar a variação de tensão com a potência injetada em uma rede de distribuição em baixa tensão. Uma rede rural típica é emulada nesse trabalho para analisar este impacto na variação de tensão em áreas remotas. O sistema utiliza malhas de controle tradicionais PI para as correntes retóricas e malha de potência ativa e reativa, e as referências são então definidas para auxiliar a evitar uma violação da banda de variação de tensão permitida por norma. Devido ao fato de que a inserção de potência ativa em redes rurais é o principal fator de variação da tensão no PC, resultados experimentais são apresentados para validar a teoria desenvolvida e comprovar a eficácia do sistema projetado. / This work presents the power control in a double fed induction generator (DFIG) used in a wind turbine, aiming the control of active and reactive power to minimize the voltage variations in rural networks. With the insertion of these renewable energy sources in the low voltage distribution system, it is fundamental to analyze the impacts on the quality of energy at the point of connection (PC) and to implement adequate control to attend the technical requirements of the distribution procedures established by standard. An equation is presented to relate the voltage variation to the injected power in a low voltage distribution network. A typical rural network is emulated in this work to analyze this impact on the voltage variation in remote areas. The system uses traditional PI control meshes for rotor currents and active and reactive power mesh, and the references are then set to help prevent a violation of the allowable voltage variation band as per standard. Due to the fact that the insertion of active power in rural networks is the main factor of variation of the voltage in the PC, experimental results are presented to validate the developed theory and to prove the efficiency of the designed system.

As redes inteligentes ou smart grids surgiram como um dos principais agentes dentro da reestruturação que o sistema elétrico de potência vem sofrendo há alguns anos. Mais especificamente, essa evolução vem tomando destaque nas redes de distribuição de energia elétrica. O surgimento de novos equipamentos, com tecnologia moderna, permite que o sistema seja monitorado em tempo real e manobrado de forma remota mediante as necessidades. Com o objetivo de otimizar cada vez mais as funcionalidades desses equipamentos, aplicando e promovendo sistemas capazes de funcionar de forma autônoma é que estudos vem desenvolvendo novas metodologias para atender as necessidades de recomposição das redes de distribuição diante à alguma anomalia. Um novo conceito que surgiu como vertente das redes inteligentes vem movendo o setor acadêmico e as concessionárias responsáveis pela distribuição de energia chamado reconfiguração de redes de distribuição, vem sendo tema de discussões e estudos sobre as melhores alternativas de implantação. Essa dissertação apresenta um modelo para utilização em sistemas baseado em reconfiguração, que identifique os melhores resultados para o conjunto quando é necessário fazer a transferência de carga de uma subestação de energia por perda em suas fontes de alimentação. O modelo leva em conta os principais índices de qualidade e continuidade de energia obtidos a partir de um método de busca exaustiva selecionando as melhores opções de manobras para reconfigurar os alimentadores mediante a uma anomalia no sistema de distribuição. O método multicritério PROMETHEE é utilizado para definir as melhores sequências de manobra na rede e consequentemente os melhores desempenhos para o sistema após o remanejamento das cargas. O modelo apresenta uma característica um pouco diferente dos que se encontra na literatura, pois não utiliza nenhum método de compensação para melhorar os índices de níveis de tensão e perdas de energia. A metodologia proposta foi avaliada e validade mediante a simulações em uma rede real pertencente a uma concessionária de energia elétrica e seus resultados apresentaram uma melhora significativa para o sistema de distribuição. / Smart grids have emerged as one of the key players in restructuring the electric power system has been suffering for some years. More specifically, this evolution has taken prominence in the electricity distribution networks. The emergence of new equipment with modern technology allows the system to be monitored in real time and operated remotely by the needs. In order to optimize more and more features of the equipment, applying and promoting systems that function autonomously is that research is developing new methodologies to meet the needs of restoration of distribution networks on the abnormality. A new concept that has emerged as component of smart grids has been moving the academic sector and the utilities responsible for distribution of energy called reconfiguration of distribution networks, has discussions and studies theme being on the best deployment of alternatives. This thesis presents a model for use in reconfiguring based systems, identifying the best results for the set when you need to load transfer of a loss of power substation in their power supplies. The model takes into account the main quality indicators and energy continuity obtained from an exhaustive search method selecting the best options maneuvers to reconfigure feeders by an anomaly in the distribution system. The multicriteria method PROMETHEE is used to define the best maneuver sequences on the network and therefore the best performance for the system after the relocation of cargo. The model presents a characteristic slightly different from that found in the literature, it does not use any compensation method for improving the rates of voltage levels and energy losses. The proposed methodology was evaluated and validity by simulations in a real network belonging to an electric utility and the results showed a significant improvement to the distribution system.

A presente dissertação tem por objetivo discutir a viabilidade da tecnologia PLC como rede de acesso ou última milha e também como modelo de negócios a ser explorado pelas Empresas Distribuidoras de Energia Elétrica (EDEE). A tecnologia PLC vista como rede de acesso ou última milha é um sistema de comunicacao digital de dados a ser implementado a partir das redes elétricas de distribuição das EDEE. Essas redes apresentam características que dificultam a transmissão de sinais de telecomunicações em banda larga e banda estreita. As várias técnicas apresentadas neste trabalho dão a certeza da robustez e a comprovação da viabilidade da tecnologia PLC como meio de telecomunicação. A melhoria e melhor desempenho das redes PLC será alcançada quando os dados forem colhidos das redes de distribuição das EDEE do Brasil, através de futuros trabalhos de pesquisa da análise dos canais PLC e dos ruídos aditivos nas redes elétricas do nosso país. As EDEE podem aproveitar a tecnologia PLC como modelo de negócio. A idéia PLC como modelo de negócios é ampla, ou seja, várias configurações de negócio PLC podem ser exploradas. Os resultados numéricos e os benefícios à sociedade obtidos confirmam a relevância da tecnologia PLC. / A presente dissertação tem por objetivo discutir a viabilidade da tecnologia PLC como rede de acesso ou última milha e também como modelo de negócios a ser explorado pelas Empresas Distribuidoras de Energia Elétrica (EDEE). A tecnologia PLC vista como rede de acesso ou última milha é um sistema de comunicacao digital de dados a ser implementado a partir das redes elétricas de distribuição das EDEE. Essas redes apresentam características que dificultam a transmissão de sinais de telecomunicações em banda larga e banda estreita. As várias técnicas apresentadas neste trabalho dão a certeza da robustez e a comprovação da viabilidade da tecnologia PLC como meio de telecomunicação. A melhoria e melhor desempenho das redes PLC será alcançada quando os dados forem colhidos das redes de distribuição das EDEE do Brasil, através de futuros trabalhos de pesquisa da análise dos canais PLC e dos ruídos aditivos nas redes elétricas do nosso país. As EDEE podem aproveitar a tecnologia PLC como modelo de negócio. A idéia PLC como modelo de negócios é ampla, ou seja, várias configurações de negócio PLC podem ser exploradas. Os resultados numéricos e os benefícios à sociedade obtidos confirmam a relevância da tecnologia PLC.

Os sistemas fotovoltaicos conectados à rede convertem diretamente a energia solar em energia elétrica entregando à rede elétrica de distribuição uma energia limpa e renovável. Esses sistemas são formados basicamente por um conjunto de módulos fotovoltaicos e inversores que são responsáveis por converterem energia elétrica em corrente contínua em energia elétrica em corrente alternada. Esta Tese apresenta um estudo de características elétricas e térmicas de inversores utilizados em sistemas conectados à rede a partir de uma análise teórica e experimental. Os ensaios de inversores foram realizados em duas etapas: a primeira etapa foi desenvolvida no Laboratório de Energia Solar (Labsol) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) onde foi utilizado um sistema fotovoltaico de 4,8 kWP e dez modelos de inversores de diferentes fabricantes. As características elétricas de inversores que foram medidas e analisadas são: eficiência de conversão de corrente contínua em corrente alternada, eficiência do seguidor do ponto de máxima potência, fator de potência e distorção harmônica na corrente e na tensão. Ensaios térmicos de inversores também foram realizados e os resultados apresentados e analisados. A segunda etapa dos ensaios foi desenvolvida no Laboratório de Energia Solar Fotovoltaica do Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) na Espanha onde foi utilizado um sistema fotovoltaico de 3 kWP e sete modelos de inversores de diferentes fabricantes. Os inversores ensaiados são monofásicos de potência até 5 kW e de diferentes topologias (transformador de alta freqüência, baixa freqüência e sem transformador). A influência da tensão CC de entrada no comportamento da eficiência CC/CA e do fator de potência foi analisada. Os resultados obtidos nos ensaios permitiram o desenvolvimento de modelos matemáticos que descrevem o comportamento elétrico e térmico de inversores. Os modelos matemáticos propostos foram inseridos em um programa de simulação computacional desenvolvido no Labsol da UFRGS, denominado FVConect. A evolução dos resultados da simulação comparada valida plenamente os modelos utilizados. A análise dos resultados do comportamento de inversores amplia o conhecimento sobre o funcionamento desses equipamentos e a sua interação dinâmica com os demais componentes de sistemas fotovoltaicos conectados à rede. / Grid-connected photovoltaic systems directly convert solar energy into electrical energy delivering to the distribution grid a clean and renewable energy. These systems are basically formed by an array of photovoltaic modules and inverters. The inverters are responsible for converting direct current to alternating current. This Thesis presents a study of electrical and thermal characteristics of inverters used in grid-connected photovoltaic systems from a theoretical and experimental analysis. The inverters tests were carried out in two stages: the first stage was performed at Solar Energy Laboratory at Federal University of Rio Grande do Sul where it was used a 4,8 KWP grid-connected photovoltaic system and ten inverters of different manufacturers. The proposed mathematical models were inserted into computer simulation software developed at UFRGS named FVConect. The evolution of the simulation results compared to the experimental results validates the proposed models. The analysis of the behavior of the inverters improves the understanding of the operating of such equipment and their dynamic interaction with other grid-connected photovoltaic system components.

Orientador: Prof. Dr. Rafael de Mattos Grisi / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Mestrado Profissional em Matemática em Rede Nacional, 2014. / O presente trabalho tem por objetivo relacionar o estudo de Passeios Aleatórios em uma e duas dimensões com o funcionamento de redes elétricas, por meio de modelagem matemática, para que tal relação possa ser aplicada ao estudo de conteúdos relativos ao ensino da matemática no Ensino Médio, em especial no que se refere a Probabilidade, Matrizes e Funções. Visando uma melhor organização dos conceitos e conteúdos abordados, o trabalho foi dividido em quatro capítulos. No primeiro capítulo serão apresentados os conceitos de Passeios Aleatórios em uma e duas dimensões, abordando o estudo de funções hamrônicas e de representação matricial de uma função harmônica. No segundo capítulo veremos métodos de resolução de funções harmônicas, em especial os métodos de relaxamentos, fazendo uma descrição e gerando uma motivação para o estudo do método, e o método de reolução por cadeias de Markov. O terceiro capítulo relaciona os conceitos até então estudados com redes elétricas, apresentando redes elétricas em uma e em duas dimensões, e também dando uma interpretação de voltagem e corrente, para na sequência apresentar uma interpretação probabilística de ambos. Por fim, no quarto capítulo são apresentadas atividades que podem ser realizadas em sala de aula, com alunos do Ensino Médio, para o estudo de Passeios Aleatórios, de forma simples e rápida, visando sua efetiva utilização em sala de aula. / This work aims to relate the Random Walks study in one and two dimensions with the operation of electrical networks, through mathematical modeling, that such a relationship can be applied to the study of material related to the teaching of mathematics in high school, in particular refers to Probability, Arrays and functions. For a better organization of the concepts covered and content, the work was divided into four chapters. Random Walks in the first chapter of the concepts will be presented in one and two dimensions, addressing the study hamrÃ'nicas functions and matrix representation of a harmonic function. In the second chapter we resolution methods of harmonic functions, particularly the relaxation methods, thereby generating a description and a motivation for the study of the method and reolução method of Markov chains. The third chapter lists the concepts studied hitherto grids, grids having in one and in two dimensions, and also giving an interpretation of voltage and current in response to forward a probabilistic interpretation of both. Finally, in the fourth chapter contains activities that can be performed in the classroom, with high school students to the study of Random Walks, simply and quickly, for their effective use in the classroom.