Orientador: Carlos Alberto Favarin Murari / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-26T21:02:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_MarceloAdorni_D.pdf: 7371964 bytes, checksum: 18ebac90b6df32c8e5e60228982ed91e (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Este trabalho tem como principal objetivo o estudo de técnicas de inteligência artificial aplicadas ao problema da reconfiguração de redes de distribuição de energia elétrica. O estudo da teoria de conjuntos nebulosos permitiu a inserção do conhecimento dos operadores e o tratamento de dados imprecisos. O custo de operação de chaves, quantificado e qualificado por uma função de pertinência, é proposto para simular as decisões dos operadores através de um algo ritmo heurístico que busca a restauração da rede, com poucas operações de chaveamento. A definição de operadores algébricos com números nebulosos possibilitou o desenvolvimento de um estimado r de estado que obtém o estado da rede através de números complexos nebulosos. Uma análise teórica sobre os principais mecanismos que atuam e controlam um algoritmo genético e um estudo das práticas de operação de redes de distribuição permitiram: definir uma codificação para o problema; propor alternativas para gerar as soluções iniciais; inserir o conhecimento dos operadores para atender às restrições de rede radial e conexa; propor funções adequadas para classificar as soluções; realizar combinações e alterações nas soluções; compondo um algoritmo genético que, aplicado ao problema da reconfiguração de redes, sempre encontra uma solução ótima. A inserção do custo nebuloso de operação de chaves, a utilização de um fluxo de carga específico e a aplicação de processamento paralelo, permitiram o desenvolvimento de um programa computacional para a reconfiguração de redes de distribuição de energia elétrica em tempo real / Abstract: This work has as the main objective an analysis about artificial intelligence techniques applied to the electrical distribution system reconfiguration problem. The study of fuzzy theory allowed the operators knowledge insertion and the imprecision dates treatment. A fuzzy switch cost operation is proposed to simulate the operators' decision through a heuristic algorithm that searches the network restoration with minimum switch operations. The definition of algebraic operators with fuzzy numbers allowed the development of a state estimator that obtains the network state by fuzzy complex numbers. A theoretical study about the main mechanisms that act and control the genetic algorithms and an investigation about the network distribution operation practices allowed: to define a codification to the problem; to propose alternatives to generate the initial solutions; to insert the operators knowledge to attend the radial and connection network constraints; to propose an appropriate function to classify the solutions; and to apply combinations and alteration in the solutions; composing a genetic algorithm that, when applied to the network reconfiguration problem, always reaches an optimal solution. The fuzzy switch cost insertion, a specific load flow utilization, and the parallel processing implementation, allowed the development of software to electrical distribution network reconfiguration in real time / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador : Carlos Alberto F. Murari / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-28T02:49:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Penha_FernandoDiniz_D.pdf: 5199839 bytes, checksum: 8f72e811cae27b11515175227f6ef6cc (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Este trabalho propõe um modelo de decisão baseado em conjuntos nebulosos para a alocação e dimensionamento de bancos de capacitores-shunt em redes de distribuição de energia elétrica na presença de fontes geradoras de harmônicos (cargas especiais). A característica principal desta metodologia é a incorporação de uma estrutura de preferências do planejador em um adequado processo de decisão no âmbito do planejamento da compensação reativa em redes elétricas que contenham cargas especiais, o que se dá através de uma modelagem baseada em conjuntos nebulosos, permitindo um tratamento matemático das incertezas e/ou imprecisões inerentes ao raciocínio humano. Uma rotina de cálculo de fluxo de carga harmônico, baseada em uma modelagem trifásica da rede elétrica é utilizada como ferramenta computacional para a solução do estado da rede em cada etapa do planejamento e para a definição do universo de discurso do problema de tomada de decisão. Testes foram realizados em algumas redes de distribuição típicas que contêm uma ou mais fontes harmônicas, sob diferentes condições de operação e diferentes níveis de preferência do planejador com o intuito de avaliar as potencialidades e a coerência da aplicação da metodologia proposta / Abstract: This work proposes a decision model which is based on fuzzy sets for location and sizing of shunt capacitors on Distribution Systems Networks in presence of sources harmonics (loads specials). The main characteristic of this methodology is to incorporate a planner preferences structure into an appropriate decision process on scope of reactive compensation planning in power systems which contain specials loads by a model based in fuzzy sets allowing an mathematic treatment of fuzziness and/or imprecision's inherent on human judgment. A routine of harmonic load flow calculus which is based on three-phase model of network is used for to frnd their state solution in each stage of planning and to determine the universal set of decision making problem. Simulations were performed in some typical distribution power systems which contains one or varlous harmonics sources under distinct conditions of operation and levels preferences of the planner with objectives of to evaluate the potentialities and the coherence of the proposed methodology / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Este trabalho apresenta propostas de modelos computacionais para representar os principais esquemas de aterramento e equipamentos presentes na rede elétrica de serviço que é utilizada por foguetes de sondagem, com a meta de permitir a verificação operacional e viabilidade técnica no contexto da distribuição de energia elétrica. Nesses modelos são simuladas as condições de operação nominal e em falta, sendo que essa última é realizada em pontos estratégicos da rede elétrica com o propósito de determinar valores máximos de corrente alcançados pelo sistema nessas condições. Os valores de corrente obtidos nessas simulações são principalmente utilizados como referência na escolha do esquema de distribuição da energia elétrica mais adequada para ser utilizado pela rede embarcada em foguetes de sondagem e na determinação de características elétricas mínimas que os equipamentos de bordo devem possuir a fim de atenderem as condições nominais e suportar as possíveis faltas que podem acometer o sistema. Os resultados satisfatórios obtidos nas simulações dos modelos computacionais elaborados para representar os esquemas de aterramento e equipamentos pertencentes à rede elétrica de serviço que é utilizada por foguetes de sondagem, apresentados neste trabalho, indicam que os modelos são consistentes e adequados aos propósitos que se destinam. / This work presents the proposals for computational models to represent the main grounding schemes and equipment used in the service electrical network used by sounding rockets with the goal of enabling the operational verification and technical viability in the context of electrical power distribution. In these models are simulated the conditions of nominal operation and in fault, and the latter is carried out at strategic points in the electrical network with the purpose of determining maximum power achieved by the system under these conditions. The current values obtained in these simulations are mainly used as a guide in choosing the distribution of power best suited to be used by the service electrical network and the determination of electrical characteristics requirements that the equipment should possess in order to meet the nominal conditions and support the possible faults that can affect the system. The satisfactory results obtained in the simulations of the computer models designed to represent the grounding schemes and equipment belonging to the service electrical network used by sounding rockets, presented in this paper indicates that the models are consistent and appropriate to the purposes intended.

Orientador : Amauri Lopes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-01T04:43:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Boaventura_WallacedoCouto_D.pdf: 1878823 bytes, checksum: 97df3e94f4b5c7c7211ba0ed14e6de34 (MD5) Previous issue date: 2002 / Doutorado

Orientador : Cesar Jose Bonjuani Pagan / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-01T18:14:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carmeis_DeanWilliamMoraes_M.pdf: 4433929 bytes, checksum: e43273ddd52dc4a821464f04e91ecc5f (MD5) Previous issue date: 2002 / Mestrado

Orientador: Jose Pissolato Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T01:34:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gastaldi_EduardoFava_M.pdf: 4417349 bytes, checksum: 0f4f8cbf594a5bed6b2dfa63deedb1b9 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O problema de caracterizar redes de transmissão vem de longa data. Mesmo assim, a crescente complexidade dos equipamentos e das próprias redes tem dificultado a modelagem e a previsão de surtos nas mesmas. Este trabalho vem propor uma metodologia para solucionar problemas de compatibilidade eletromagnética em redes telefônicas provocados por descargas atmosféricas. Na literatura, diversos métodos foram desenvolvidos com o intuito de modelar surtos em redes. Dentre estes, podese citar aqueles aplicados no domínio da freqüência ou do tempo, com imperfeições inerentes à complexidade dos cabos modelados ou mesmo modelos que representam a influência da condutividade finita do solo. O modelo adotado nesta tese calcula os valores das tensões e correntes terminais de redes aéreas e enterradas. Estas redes podem possuir cabos não paralelos. Os condutores são sujeitos a uma perturbação externa modelada através de uma onda plana ou mesmo fontes localizadas na rede. Trabalha-se no domínio da freqüência, utilizando-se o modo quasi-TEM acoplado a uma aproximação topológica. Para tanto, é necessário um cálculo de parâmetros elétricos para cabos blindados que é apresentado de duas diferentes maneiras (diferentes referências físicas). Deste modo, pode-se caracterizar cabos telefônicos complexos. Um estudo de casos é feito para validar o método através de camparações entre simulações computacionais com cálculos analíticos, com um resultado de tese e com resultados experimentais obtidos em laboratório e em campo. As medições em campo foram obtidas no Centro Internacional de Pesquisas e Testes de Raios em Cachoeira Paulista (SP). Tensões e correntes induzidas por descargas atmosféricas em uma rede experimental de telecomunicações, que foram medidas no Centro, foram comparadas com simulações computacionais. Os resultados obtidos nas diversas simulações estão em conformidade com aqueles da literatura, ou ainda com os medidos experimentalmente / Abstract: Model transmission network problems are as old as the networks themselves. However, the complexity of the equipment and the networks has been increasing substantially. This thesis shows a method able to simulate electromagnetic interference on telecommunications networks. Several methods have been published by others including different solutions, e.g., frequency and time-domain calculation, specific models including cable imperfections and soil finite conductivity. Here, the method can characterize aerial or buried networks with non-parallel cables. The networks can be placed on an electromagnetic interference environment (plane-wave) or, instead of that, the noise could be included by located sources in the network. The simulation is performed on the frequency domain using the quasi- TEM approximation. An electromagnetic topological approximation is also used. The per-unit-length parameters calculation of shielded cables are needed and, for this reason, explained by a traditional and a new method. A parameters measurement method is also shown. Several computer simulations are compared with known results in order to validate the method including analytic calculation, a thesis result and experimental data. Some experimental results were obtained at the International Center for Lightning Research and Testing at Cachoeira Paulista (Brazil). At the Center, an experimental telecommunications network provides the environment to measure lightning induction. The results obtained by numeric simulation are very similar to those from literature or measurements / Mestrado / Engenharia Eletrica e de Computação / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Rangel Arthur, Francisco José Arnold / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-26T23:50:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pedrosa_JezerOliveira_M.pdf: 1689446 bytes, checksum: fa812fba987c6c905ee50de809f6f732 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Neste trabalho é criada uma base de dados de sinais de corrente de cargas domésticas e é proposta uma técnica para a identificação dessas cargas, etapa necessária para a desagregação das cargas dentro do contexto SMART GRID. A técnica de desagregação proposta baseia-se no uso de redes neurais e na transformada wavelet. A identificação das cargas elétricas tem como objetivo a descoberta de qual equipamento está ligado na rede elétrica. Dessa forma é possível calcular separadamente quanto cada equipamento está consumindo de energia elétrica. Os resultados obtidos a partir das informações extraídas com o emprego dos algoritmos propostos são discutidos e apresentados. Os algoritmos de processamento e identificação das cargas via redes neurais e transformada wavelet foram desenvolvidos no ambiente do MATLAB. Os resultados encontrados comprovam a eficácia da técnica proposta / Abstract: This work aims to create a current signal database of domestic loads and proposes a technique for identifying such loads, necessary step for the disaggregation of loads in the Smart-grid context. The disaggregation of the proposed technique is based on the use of neural networks and wavelet transform. The identification of electrical loads aims to discover what equipment is connected to utility power. Thus it is possible to calculate separately for each device is consuming electricity. The results obtained from the information derived from the proposed algorithms are discussed and presented. The algorithms processing and load identification by wavelet and neural networks were developed using MATLAB environment. The results prove the efficiency of the proposed technique / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestre em Tecnologia

Orientador: José Roberto Sanches Mantovani / Banca: Rubén Augusto Romero Lázaro / Banca: Anna Diva Plasencia Lotufo / Banca: Rogério Andrade Flauzino / Banca: Edgar Manuel Carreño Franco / Resumo: Neste trabalho apresenta-se uma metodologia para a localização e diagnóstico automático de faltas em alimentadores de distribuição de energia elétrica através do uso combinado de técnicas de análise de redes, processamento de sinais e sistemas inteligentes. Foram desenvolvidos algoritmos capazes de detectar, classificar e localizar no tempo e espaço, os eventos de qualidade de energia. O procedimento contínuo de detecção de distúrbios é realizado através de análises estatísticas diretas e multinível dos sinais de correntes no domínio wavelet, registrados na subestação. As principais características, ou índices comportamentais, dos sinais das correntes e tensões são extraídas empregando-se a transformada wavelet discreta, a análise multirresolução e o conceito de energia do sinal. Estes índices correspondem aos vetores de entrada de um conjunto de redes neurais ARTMAP Fuzzy independentes, que tem por finalidade estimar o tipo de falta e quais eventos de qualidade de energia estão presentes no sinal amostrado. Os padrões de entrada destas redes são compostos pela energia dos coeficientes dos quatro primeiros níveis de detalhes e aproximações dos sinais de tensão e corrente e, na saída dessas redes, como resposta, tem-se o código do tipo de distúrbio e as fases envolvidas no problema. A localização do distúrbio é realizada após o processo de classificação, sendo que a técnica de localização de faltas proposta aplica-se a alimentadores trifásicos radiais ou fracamente malhados, com cargas desequilibradas, ramais laterais trifásicos, bifásicos ou monofásicos e que possam apresentar geração distribuída. O sistema de diagnóstico e localização de faltas proposto neste trabalho é capaz de auxiliar as concessionárias de energia em sua rotina de trabalho, fornecendo informações importantes para... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work presents a methodology for automatic diagnosis and fault location on electric power distribution systems through the combined use of modern techniques of network analysis, signal processing and, intelligent systems. Some algorithms were developed aiming to detect, classify and locate in time and space the power quality disturbances. The continuous process of detecting these disturbances is accomplished through statistical analysis and direct current multilevel signal analysis in wavelet domain, recorded in the substation. The main characteristics, or behavioral indices, of the current and voltage signals are extracted employing the discrete wavelet transform, multiresolution analysis and the concept of signal energy. These indexes correspond to the input vectors of a number of independent Fuzzy ARTMAP neural networks, which aim to estimate the fault type and the power quality events that are present in the sampled signal. The input patterns of these networks are composed by energy coefficients of the first four levels of details and approximations of current and voltage signals and, the output network presents the disorder type code and the phases involved in the problem. The fault location is performed after the classification process, and the proposed technique applies to three-phase radial or weakly meshed feeders with unbalanced loads, lateral extensions triphasic, biphasic or, monophasic and presenting distributed generation. The system diagnosis and fault location proposed in this paper are able to assist the utilities in their daily works, providing important information for the operation and maintenance of power distribution systems, minimizing the repairing time and, consequently, obtaining less financial losses due to rapid fault diagnosis and restoration of the normal system operation. A real life three-phase... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Antonio Padilha Feltrin / Coorientador: Augusto César Rueda Medina / Banca: Fábio Bertequini Leão / Banca: Gelson Antonio Andrêa Brigatto / Resumo: O escopo deste trabalho é a otimização do carregamento dos Veículos elétricos (VEs) em um ambiente controlado, considerando-se uma infraestrutura de medição avançada. O método desenvolvido utiliza uma técnica de otimização linear, a qual determina a potência elétrica que será entregue a cada VE considerando como restrições os níveis de operação da rede elétrica de média tensão. Essa potência será chamada neste trabalho como taxa de carregamento ótimo. Para a aplicação da metodologia proposta neste trabalho, é necessário conhecer a distribuição espacial dos veículos elétricos híbridos plug-in (PHEVs) na cidade e a distância percorrida por cada um deles. Para isto, foi utilizado o modelo espaço-temporal que utiliza um sistema multiagente e um enfoque de percolação o qual permite estimar a localização de cada PHEV e o estado de carga inicial (SOC) para a conexão no sistema. Estes dados são considerados como dados de entrada para a metodologia apresentada neste trabalho. O método foi testado no sistema teste IEEE 34 considerando niveis de penetração de 15%, 30% e 50% e o algoritmo desenvolvido foi implementado em linguagem de programação MATLAB 7.9.0 (R2009a). Os resultados mostram que com uma porcentagem de penetração de 15%, é possível atender a demanda adicional, representada pela conexão dos PHEVs, sem violar as restrições de operação do sistema; com uma porcentagem de penetração de 30%, os resultados mostram que, preservando os limites de operação do sistema, uma porcentagem de 20,66% dos PHEVs consegue carregar totalmente suas baterias. Também, com uma porcentagem de penetração de 50% os resultados mostram que 8,56% dos PHEVs consegue ficar dentro de um nível de energia aceitável. Porém, gerando cenários de recarga onde os níveis de tensão do sistema são aumentados e... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The scope of this work is to optimize the charging of electric vehicles (EVs) in a controlled environment, considering an advanced metering infrastructure. The method uses a linear optimization technique, which determines the electrical power that will be delivered to each EV considering the levels of operating constraints in a medium-voltage distribution network. In this work, such power is called the optimal charging rate. For the application of the methodology proposed in this work, it is necessary to know the spatial distribution of the hybrid electric vehicles (PHEVs) and the distance traveled by each of them. For this, this work used the spatial-temporal model formed by a multi-agent system with a percolation approach to estimate the location of each PHEV, and the initial state of charge (SOC) in the beginning of recharge. These data are considered as inputs of the presented methodology in this work. The method was tested in the IEEE 34 test system considering penetration levels of 15%, 30% and 50% and the developed algorithm was implemented in the MATLAB programming language 7.9.0 (R2009a). The results show that with 15% of penetration, it is possible to meet the additional demand, represented by the connection of PHEVs without violating the operation system constraints; with a percentage of 30% penetration, the results show that while preserving the operating limits of the system, a percentage of 20.66% of PHEVs can fully charge their batteries. Also, with a percentage of 50% penetration results show that 8.56% of PHEVs can stay within an acceptable power level. However, creating scenarios where the system voltage levels are increased and, moreover, the charging time is extended, the batteries of all PHEVs, representing a rate of penetration of 30% are in the end of the clearance within an acceptable level and, for 50%, a... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

The automation of power distribution networks contributes to the improvement of the quality indicators for providing isolation of defective parts through remote controls for opening and closing devices, as well as transfers to defective parts without alternative sources of supply. These commands are normally executed in the Operation Centers by specialized technicians. Although, providing greater speed than the local execution of opening and closing braces through teams in the field for more complex circuits requires technicians operating an analysis of a significant set of variables for decision making. This time devoted to technical analysis reduces earnings quality compared automation solution, where commands could be achieved through pre-defined algorithms, known as Automatic Replenishment. To measure the gain of additional solutions of this nature is necessary to determine the behavior of time to maneuver performed by technicians and those obtained by automatic recomposition. With such a statistical study sample can define the average times for each situation and size of these times you can compare the two situations, basically inserting the time difference on a methodology for calculation of quality indicators. This study aims to perform the statistical survey on a sample of a system already deployed in a power distributor, to establish comparison regarding the quality gains through the methodology of the MLE (Logical Structural) and apply a decision model based on multicriteria to provide a prioritization matrix circuits where automatic recovery can be more advantageous. Although the scope of this work involves only the automatic replenishment, the statistical basis of the obtained times can serve as a starting point for studies related to other more sophisticated mechanisms of self-diagnosis and self restoration as the "Self Healing" present in the context of Smart Grids. / A automação das redes de distribuição de energia contribui para melhoria dos indicadores de qualidade por proporcionar o isolamento dos trechos defeituosos através de comandos a distância de abertura e fechamento dos dispositivos, além de transferências de trechos sem defeito para fontes alternativas de suprimento. Estes comandos normalmente são executados nos Centros de Operação por técnicos especializados. Embora, proporcione maior celeridade do que a execução local de abertura e fechamento de chaves através de equipes em campo, para circuitos mais complexos exige dos técnicos de operação uma análise de um conjunto significativo de variáveis para tomada de decisão. Este tempo dedicado de análise dos técnicos reduz os ganhos de qualidade da automação em comparação a soluções de recomposição automática, onde os comandos pudessem ser realizados através de algoritmos pré-definidos. Para aferir o ganho adicional de soluções dessa natureza é necessário apurar o comportamento dos tempos de manobra executados pelos técnicos e daqueles obtidos pela recomposição automática. Com tal amostra um estudo estatístico pode definir os tempos médios para cada situação e de porte destes tempos pode-se comparar as duas situações, basicamente inserindo a diferença de tempos em uma metodologia para cálculo de indicadores de qualidade. Este trabalho tem o objetivo de executar este estudo estatístico em uma amostra de um sistema já implantado em uma distribuidora de energia, estabelecer comparação referente aos ganhos de qualidade através da metodologia da MLE (Matriz Lógica Estrutural) e aplicar um modelo de decisão baseado em multicritério para fornecer uma matriz de priorização de circuitos onde a recomposição automática possa ser mais vantajosa. Esta base estatística obtida dos tempos pode servir como ponto de partida para outros estudos relacionados a mecanismos mais sofisticados de autodiagnostico e de auto restabelecimento como o Self Healing presente no contexto das redes inteligentes ou Smart Grids .