ANEEL / Em sistemas de distribuição de energia elétrica é comum o desenvolvimento de projetos que busquem a melhoria dos índices de equilíbrio de cargas, carregamento de transformadores e quedas de tensão ao longo dos circuitos da rede secundária. O presente trabalho apresenta modelos matemáticos de Programação Linear Inteira Mista (PLIM) para quatro das intervenções técnicas usualmente praticadas com vistas a estas melhorias: balanceamento de carga, troca de condutor, divisão de circuito e remanejamento de carga. Os modelos respeitam aspectos técnicos, elétricos e considerações operacionais dos especialistas na busca de soluções que minimizem o investimento necessário para restabelecimento destes índices. Um método linear simplificado para o cálculo elétrico, baseado no Backward-Forward Sweep (BFS), é proposto a fim de incluir restrições sobre níveis de tensão diretamente nos modelos. A realização conjunta das intervenções é sugerida em uma proposta de integração de modelos por encadeamento de soluções. Para desenvolvimento dos modelos PLIM criou-se o ambiente de modelagem Gusek, interface para o solver livre GLPK. Os modelos foram implementados em uma ferramenta de apoio à tomada de decisão para projetos de melhoria de rede. Resultados são apresentados através de estudos de caso com dados de circuitos reais. / In eletric power distribution systems it is common to develop projects to improve the levels of load balancing, transformer loading and voltage drops along secondary network circuits. This paper presents Mixed Integer Linear Programming (MILP) mathematical models for adressing four technical interventions usually undertaken to achieve these improvements: load balancing, conductor changing, circuit split, and load relocation. These models comply with technical and electrical aspects and satisfy operational considerations from specialists in finding solutions that minimize the required investment for restoration of circuit levels. A simplified linear power flow method, based on the Backward-Forward Sweep (BFS), is proposed to include voltage levels constraints into the models. The combination of interventions is suggested in a proposal for integration of models by chaining solutions. To develop the MILP models the GUSEK modeling environment was created as an interface for the GLPK free solver. The models were implemented in a decision-making support tool for network improvement projects. Results are presented through case studies with data from real circuits.

Neste trabalho é apresentada uma abordagem de controle de demanda para consumidores residenciais de baixa tensão, visando melhoria da eficiência energética em Smart Grids. Inicialmente, um emulador de cargas elétricas residenciais é modelado com base na literatura. O emulador é composto pelo modelo de um reservatório de aquecimento de água (boiler), o modelo de um aparelho de ar condicionado e também modelos de consumo de iluminação, televisores e uma geladeira. Utilizando o software Matlab foi realizada a implementação e simulação do emulador. Os principais algoritmos de controle de demanda são investigados, a fim de verificar o seu desempenho quando aplicados ao conjunto de cargas residenciais. Esses algoritmos normalmente realizam o controle de demanda a partir de um sistema de prioridades. Ainda, a partir dessa analise demostra-se que estes algoritmos consideram níveis de conforto do usuário, porém não permitem o acionamento de duas ou mais cargas em um mesmo período caso a demanda da residência ultrapasse um limite predeterminado. Portanto, propõem-se um algoritmo de controle de demanda adaptativo que utiliza o método de busca Rosenbrock, com o objetivo de sobrepujar tais limitações. O procedimento proposto realiza a operação das cargas residenciais de forma gradual considerando níveis de prioridade e parâmetros de conforto dos usuários. Demonstra-se através de simulações e experimentos que através do método proposto é possível realizar a ativação de diversas cargas concorrentemente, desde que respeitados os níveis de conforto e de demanda. Para obtenção dos resultados experimentais o controlador de demanda foi implementado em um sistema embarcado e testado com o emulador de cargas elétricas residenciais implementado em uma arquitetura HIL (Hardware-in-the-loop). Analisando os resultados, observou-se que o consumo de energia foi o mesmo para todos os cenários simulados sendo que a demanda se manteve abaixo dos limites parametrizados. Porém com o limitador de demanda ativo, se obteve uma redução de até 52% no tempo de aquecimento da água utilizando o controlador de demanda adaptativo, dessa forma o desconforto dos usuários pode ser minimizado. / This work presents an approach to control demand for residential low voltage consumers, aiming to improve energy efficiency in Smart Grids. Initially, an emulator of residential electric loads is modeled based on the literature. The emulator consists of a reservoir for water heating model, the model of an air conditioner and also models of consumption for lighting, televisions and a refrigerator. The implementation and simulation were performed using software Matlab. The demand control algorithms are investigated in order to verify its performance when applied to the set of residential loads. These algorithms typically perform control demand from a system of priorities. Still, from this analysis it demonstrates that these algorithms consider levels of user comfort, but do not allow the drive of two or more loads in the same period of residence if the demand exceeds the limit. Therefore, we propose a control algorithm that uses Rosenbrock search of demand adaptive method, aiming to overcome these limitations. The proposed procedure performs the operation of residential loads gradually considering priority levels and parameters of comfort of users. It is shown through simulations and experiments using the proposed method can perform the activation of several concurrently loads, provided they comply with the limits of comfort and demand. To obtain the experimental results demand the controller was implemented in an embedded system and tested with the emulator residential electrical loads implemented in a HIL (Hardware-in-theloop) architecture. Analyzing the results, it was observed that the power consumption is the same for all scenarios simulated and demand remained below parametric limits. But with the demand limiter active, we obtained a reduction of up to 52% in heat water using the demand controller adaptive, so the discomfort of the users can be minimized.

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

Orientador: Carlos Alberto de Castro Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-06T19:37:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gomes_RicardoBorges_M.pdf: 725231 bytes, checksum: e24b9811f14e33910092b2f639a89050 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O método desacoplado rápido (MDR) [2] é uma variante do tradicional método de Newton [1] para a resolução do problema de fluxo de carga (obtenção do estado de operação de redes elétricas de potência). Sabe-se que o MDR apresenta desempenho insatisfatório quando aplicado a redes de distribuição, devido à desfavorável relação r/x dos ramos, resultando num processo de cálculo que pode apresentar divergência ou convergência lenta (grande número de iterações). Há algum tempo foi proposta uma alteração no MDR, chamada de rotação de eixos[4], que melhora as características de convergência do método. A idéia consiste em obter uma rede fictícia para a qual o MDR funcione bem e cujo estado de operação (magnitudes e ângulos de tensão) seja o mesmo da rede original. O valor do ângulo de rotação de eixos, único para toda a rede, é determinado empiricamente. Recentemente uma outra proposta de rotação ótima de eixos[5] foi apresentada, sugerindo modificações ao método que trouxeram maior automação aos cálculos, apesar de efeitos desfavoráveis em relação à manipulação de matrizes e ao significado físico da rede elétrica durante o processo iterativo. O presente trabalho traz um novo algoritmo de rotação de eixos que supera algumas desvantagens dos métodos apresentados em [4, 5], com bom desempenho. Além disso, traz uma interessante contribuição sobre a rotação de barras do tipo PV, não abordado anteriormente / Abstract: The fast decoupled loadflow (FDLF) [2] is a variant of the traditional Newton method [1] for solving the loadflow problem (find the operational state of electrical power networks). It is well-known that FDLF presents unsatisfactory performance when applied to distribution systems. Their unfavourable r/x branch ratios may lead to divergence or slow convergence (large number of iterations). A modification to the FDLF, called axesrotation[4], was proposed some time ago, which improves convergency of the method. The idea is to obtain a fictitious network for which the FDLF performs better and which operational state (voltage magnitudes and angles) is the same as the original network. However, the rotation angle is determined empirically. Recently the optimal axes rotation[5] was presented, suggesting some modifications that led to more automated calculations, despite of some undesirable effects on matrices handling and also to the physical meaning of networks during the iterative process. This research work presents a new algorithm for axes rotation that overcomes some disadvantages found in [4, 5], with good performance. Moreover, it brings an interesting contribution on the rotation of PV buses, not previously considered. / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Jose Antenor Pomilio / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-09T17:17:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_LeonardodeAraujo_D.pdf: 14156071 bytes, checksum: f544bd5c73e51000deee838abcc80fa7 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Nesta tese é introduzida uma nova estratégia de controle que permite a síntese de indutâncias negativas para realização da compensação série de linhas de transmissão. O método, que é baseado na estratégia SDR (Síntese Direta de Reatâncias), opera com realimentação de estados e requer a medição de variáveis locais. Em relação aos métodos tradicionais, usando capacitores, a compensação através de indutância negativa pode ter desempenho superior, pois é possível conseguir sistemas mais estáveis, sem risco de ressonâncias, e com desempenho dinâmico superior, o que permite a realização de outras funções desejáveis, tais como o amortecimento de oscilações eletromecânicas e a compensação de cintilação luminosa. Dada a elevada potência requerida pela aplicação, sugere-se a utilização do Conversor Multinível em Cascata Assimétrico, que apresenta alto rendimento e é capaz de produzir uma tensão de saída de baixo conteúdo harmônico. Para este conversor, foi introduzida uma estratégia de controle que permite uma implementação sem que sejam necessárias fontes CC. Sugere-se também um procedimento para escolha do capacitor de filtragem que permite uma redução da corrente no conversor para uma dada condição de operação. São apresentados alguns estudos sobre a estabilidade da compensação série com indutância negativa. Para a técnica de controle proposta, são realizados estudos de autovalores, que permitem verificar a robustez com variação de parâmetros. Através de simulações, verificasse a estabilidade com a presença de elementos não modelados na planta, como capacitâncias parasitas. Também são apresentados estudos sobre a estabilidade para um modelo de simulação da ressonância subsíncrona, que considera o modelo do gerador e características mecânicas do eixo da turbina. Os resultados obtidos com estes estudos de estabilidade, bem com os resultados experimentais, indicam que a técnica proposta é viável para a aplicação / Abstract: This thesis introduces a new control strategy of realizing negative inductances with static converters for series compensation of transmission lines. The proposed method, which is basedon DRS (Direct Reactance Synthesis) technique, requires state feedback of variables that can be measured locally. The use of negative inductances instead of capacitors may yield performance improvement because there is no risk of resonance and it is possible to obtain higher stability margins and better dynamic performance. Consequently, it is possible to realize some useful functions that are not possible with conventional strategies, just as flicker ompensation and smoothing of electromechanical oscillations. Series compensation requires high power static converters and, due to this, the use of the Asymmetrical Cascaded Multilevel Converters (ACMC) is suggested. This high efficiency power converter is capable of producing a low THD output voltage using less power switches than other topologies. This thesis also introduces a DC control strategy for ACMC, which may allow negative inductance implementation with no DC sources. It is also suggested a design procedure for choosing the filter capacitance that reduces the required current capability of the power converter. Some studies regarding the stability of series compensation with negative inductances were carried on. For the new control strategy, it was possible to perform the eigenvalues analysis, that proved therobustness under some parameters variations. The stability considering elements that were not modeled, just as stray capacitances or generator and turbine shaft, were tested through simulations. The simulations and experimental results corroborate to prove that the control strategy is suitable for this application / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

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.

Orientador: Carlos Alberto Favarin Murari / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T04:03:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Duque_MarinaBorges_M.pdf: 1960535 bytes, checksum: 1d0e3bb5b148b1377f1e8e33d3ab25ac (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Para garantir o bom desempenho das redes de distribuição de energia elétrica, bem como aumentar a qualidade dos serviços prestados aos consumidores, faz-se necessário o desenvolvimento e a implementação de metodologias que permitam avaliar tanto os custos como os benefícios que trazem as diferentes alternativas de projeto propostas e os seus impactos no sistema como um todo, mantendo sempre aceitáveis os índices de qualidade e confiabilidade do fornecimento aos diferentes consumidores: residencial, comercial e industrial. Nesse contexto, um programa computacional que realize o cálculo dos fluxos de potência é uma ferramenta imprescindível na análise dos sistemas elétricos de potência tendo-se como principais grandezas de interesse, as tensões nas diferentes barras e os fluxos de potência ativa e reativa em todos os componentes da rede elétrica (linhas, transformadores, etc.). E como a maior parte das redes de distribuição de energia elétrica é trifásica, é de fundamental importância adotar uma formulação trifásica que represente de forma adequada os desequilíbrios, e, portanto nesta dissertação é apresentada uma versão de fluxo de carga trifásico baseada no Método Iterativo de Correção de Tensão com possibilidade de inserção de cargas não lineares para contemplar as frequências harmônicas e assim obter o estado da rede (magnitude e ângulo das tensões nodais) e também de outras grandezas elétricas contemplando os efeitos causados por cargas não lineares, com ênfase para o motor de indução trifásico / Abstract: To ensure a good performance of power distribution networks as well as to increase the quality of services provided for the consumers, it is necessary the development and implementation of methodologies to assess the costs and the benefits of the different operating alternatives and their impacts on the system as a whole, while maintaining acceptable levels of quality and the reliability of electricity supply to the various consumers: residential, commercial and industrial. In this context, a computer program that performs the calculation of power flows is an essential tool in the analysis of electrical power systems having as main quantities of interest - nodal voltages and active and reactive power flows - at all electrical network components (lines, transformers, etc.). Once the electrical distribution networks are three-phase, it is crucial to adopt a three-phase formulation that adequately represents the load unbalance. We propose a version of a three-phase load flow based on the Voltage Correction Iterative Method with the possibility of including non-linear loads - with emphasis for three-phase induction motor - to simulating harmonic frequencies and getting the corresponding node voltages and other electrical quantities / Mestrado / Energia Eletrica / Mestra em Engenharia Elétrica

Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-10-16T17:46:02Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstrategiasPlanejamentoSmart.pdf: 3494830 bytes, checksum: e201884feda341a4df9471c6c2e42d2a (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-11-14T16:15:10Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstrategiasPlanejamentoSmart.pdf: 3494830 bytes, checksum: e201884feda341a4df9471c6c2e42d2a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-14T16:15:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstrategiasPlanejamentoSmart.pdf: 3494830 bytes, checksum: e201884feda341a4df9471c6c2e42d2a (MD5) Previous issue date: 2017-05-15 / Atualmente o Sistema Elétrico de Potência passa por grandes modificações, as quais concentram-se em diversos níveis e sub-níveis dos sub-sistemas de geração, transmissão e distribuição, todos concentrados a lógica de Smart Grids. Este conceito caracteriza-se pela inclusão das novas tecnologias digitais no sistema elétrico, com o intuito trazer segurança, velocidade, monitoramento, dentre outros muitos benefícios. Para pleno desenvolvimento das Smart Grids, muito ainda necessita ser feito em diversas áreas de pesquisa. Nesta linha, este trabalho apresenta simulações de um modelo de planejamento de Smart Grid, caracterizando-a a partir de protocolos, os quais são tendências para esse tipo de rede. Para isto, também foi analisado um método de otimização, que utiliza algoritmos inteligentes para otimização de dispositivo sem uma Smart Grid. A solução proposta se baseia na alocação otimizada de equipamentos em uma rede de comunicação, que utiliza como meio físico de transmissão de dados a própria fiação elétrica, tecnologia Power Line Communitation. Nesta rede são inseridas aplicações Smart Grid definidas através da International Eletrotechnical Commission (IEC) 61850. Assim, com esse modelo proposto, foram realizadas simulações no software de eventos discretos Network Simulator–3.Os resultados mostram uma diminuição significativa no quantitativo de equipamentos, mantendo os níveis de qualidade de serviço para as aplicações. / Currently, the Electric Power System undergoes major modifications, which focus on various levels and sub-levels of the generation, transmission and distribution subsystems, all of which are based on Smart Grids logic. This concept is characterized by the inclusion of new digital technologies in the electrical system, with the purpose of bringing security, speed, monitoring, among many other benefits. For the full development of Smart Grids, a lot still needs to be done in several areas of research. In this line, this work presents simulations of a Smart Grid planning model, characterizing it from protocols, which are trends for this type of network. For this, we also analyzed an optimization method, which uses intelligent algorithms to optimize devices in a Smart Grid. The proposed solution is based on the optimized allocation of equipment in acommunication network, which uses as its physical transmission medium its own electrical wiring, Power Line Communitation technology. In this network are inserted Smart Grid applications defined through IEC 61850. Thus, with this proposed model, simulations were performed in the Network Simulator-3 discrete event software. The results show a significant decrease in the quantity of equipment, maintaining the quality levels to the applications.

Submitted by Carmen Torres (carmensct@globo.com) on 2018-02-05T16:59:06Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_SmartcomArquiteturaInteligente.pdf: 6115605 bytes, checksum: e7635deb3e7a4d4e713eb377b019ecb4 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-02-16T12:43:40Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_SmartcomArquiteturaInteligente.pdf: 6115605 bytes, checksum: e7635deb3e7a4d4e713eb377b019ecb4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-16T12:43:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_SmartcomArquiteturaInteligente.pdf: 6115605 bytes, checksum: e7635deb3e7a4d4e713eb377b019ecb4 (MD5) Previous issue date: 2017-08-25 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Com os avanços na tecnologia da informação para diversas áreas, como saúe bem-estar, as soluções baseadas em Smart Home que usam as tecnologidaes Internet of Things (IoT) vem ganhando maior repercussão, inclusive como alternativas de economia de energia com base em Sistemas de Gerenciamento de Energia Domiciliar (SGED). Esta tese define uma arquitetura inovadora, denominada de SmartCoM, que é implementada para monitorar e gerenciar habitações residenciais usando tecnologias IoT. Tal estratégia envolve a definição dos parâmetros que podem efetivar a interoperabilidade entre medição, gerenciamento e as camadas de comunicação de dados, que são os recursos necessários para que os dispositivos de hardware possam realizar o monitoramento e medição pretendidos. Além disso, uma interface é definida por uma camada de middleware para integrar o gerenciamento de instalações externas e a visualização de dados por meio de um serviço em nuvem. A arquitetura SmartCoM é definida de maneira fim-a-fim, em detalhes do ponto de vista do consumidor e as estratégias de otimização s.o empregadas tanto para o cliente final quanto para a concessionária de energia. A fim de avaliar a arquitetura proposta, foi elaborado um estudo de caso, a partir do qual, observa-se a viabilidade do desenvolvimento de soluções para Smart Home de acordo com os requisitos descritos na SmartCoM. / With advances in information technology for a variety of areas, such as health and wellness, Smart Home based solutions using Internet of Things (IoT) technologies are gaining in popularity, including energy-saving alternatives based on Home Energy Management Systems (HEMS). This thesis defines an innovative architecture, called SmartCoM, which is implemented to monitor and manage residences using IoT technologies. Such a strategy involves defining the parameters that can affect the interoperability between measurement, management and the layers of data communication, which are the resources necessary for the hardware devices to perform the intended monitoring and measurement. In addition, an interface is defined by a middleware layer to integrate the management of external installations and the visualization of data through cloud services. The SmartCoM architecture is defined end-to-end in detail from the consumer's point of view and optimization strategies are employed for both the end customer and the utility. In order to evaluate the proposed architecture, a case study was elaborated, from which the viability of developing solutions for Smart Home according to the requirements described in SmartCoM is observed.

Submitted by Carmen Torres (carmensct@globo.com) on 2018-02-06T17:40:24Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstrategiasPlanejamentoOtimizacao.pdf: 6363892 bytes, checksum: 54af44d2043efdd661b641b9c67e1d29 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-02-16T13:09:13Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstrategiasPlanejamentoOtimizacao.pdf: 6363892 bytes, checksum: 54af44d2043efdd661b641b9c67e1d29 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-16T13:09:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstrategiasPlanejamentoOtimizacao.pdf: 6363892 bytes, checksum: 54af44d2043efdd661b641b9c67e1d29 (MD5) Previous issue date: 2017-08-04 / O consumo energético residencial vem crescendo de forma contínua ao longo das últimas décadas, em contrapartida, o fornecimento de energia elétrica não acompanha a mesma taxa de crescimento, tornando-se uma dificuldade a ser tratada pelas empresas do setor elétrico, aos consumidores e ao próprio meio ambiente. Os sistemas de distribuição existentes não são suficientes e possuem limitações no fornecimento de informação adequada, em tempo real, sobre o consumo e outras variáveis elétricas. Também não estão preparados para lidar com custos da energia variáveis, num contexto de um mercado que tende a estabelecer preços dinâmicos, que dependem de um conjunto de fatores endógenos e exógenos ao setor elétrico. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo a proposição, implementação e teste de um sistema de monitoramento inteligente, via smartphone, para controle de energia, utilizando-se formas inteligentes de tomada de decisão, com o intuito de fornecer ao usuário formas de manter seu consumo energético, a partir de perfis de consumo, dentro dos padrões de consumo pré-definidos e desejados pelo usuário. Como consequências positivas, ter-se-á a redução da demanda energética, por meio dos perfis de consumo que levam em consideração o grau de dependência do indivíduo em relação aos equipamentos elétricos presente na residência, apresentando um menor impacto no bem-estar e no dia a dia do usuário final do sistema. / Residential energy consumption has grown steadily over the last decades, becoming a problem for companies in the electricity sector, for consumers and for the environment. The traditional measurement systems are not sufficient and have limitations in providing adequate real-time information about consumption. As also, they are not prepared to deal with variable energy costs in the context of a market with dynamic prices that depend on the energy mix. The future of electric grid, called Smart Grid, will not only be designed with measurements based on the residences, but also on the individualized equipment consumption level. From the residential side, consumers generally suffer from a lack of information on the specific equipment energy consumption impact and, consequently, on the required behavior to reduce its consumption. In this context, this work aims on a smartphone monitoring system concept, to control energy using fuzzy logic, in order to provide to the user ways to maintain his energy consumption, through consumption profiles, within the user-defined consumption patterns. The energy reduction demand through the consumption profiles working with habitant dependence degree on the electrical equipment present in the residence, promote a smaller impact on inhabitant well-being and the daily life.