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.

Redes inteligentes de distribuição de energia fornecem serviços com o potencial de aumentar a eficiência energética e a qualidade de vida da sociedade, mas possuem requisitos severos de tempo de resposta, confiabilidade, escalabilidade e QoS. As chaves ópticas são dispositivos comutadores de caminhos em fibras ópticas popularmente utilizados para trocas físicas de rotas. Neste trabalho sugere-se utilizar estes dispositivos para ativamente reorganizar uma rede com o objetivo de diminuir a latência de comunicação, visando atender aos requisitos de comunicações dos serviços de redes inteligentes. Foram estudadas as características de protocolos de roteamento conhecidos e aplicou-se o algoritmo de Dijkstra na criação de quatro heurísticas de otimização dos caminhos máximos em redes com chaves ópticas. Simulações realizadas mostram que as heurísticas propostas reduzem o número de saltos nos caminhos máximos, levando à redução de latência. É sugerida a continuação deste estudo aperfeiçoando as heurísticas propostas com outros mecanismos de otimização e diferentes métricas, como redução de congestionamento de tráfego e de consumo de energia na rede. / Smart grid networks provide services with the potential to increase energy efficiency and the quality of life of society, but have strict requirements regarding response time, reliability, scalability and QoS. The optical switches are fiber optic switching devices commonly used for physical route changing. In this study, it is suggested to use these devices to actively rearrange a network in order to reduce the communication latency, to meet the communications requirements of smart grid services. The characteristics of known routing protocols have been studied and the Dijkstra algorithm has been applied at the creation of four heuristics that aim to optimize the maximum paths in networks with optical switches. The simulations show that the heuristics reduce the maximum number of hops in the paths, leading to reductions in latency. It is suggested the continuation of this study improving the heuristics with other optimization engines and different metrics, such as reducing traffic congestion and energy.

Redes inteligentes de distribuição de energia fornecem serviços com o potencial de aumentar a eficiência energética e a qualidade de vida da sociedade, mas possuem requisitos severos de tempo de resposta, confiabilidade, escalabilidade e QoS. As chaves ópticas são dispositivos comutadores de caminhos em fibras ópticas popularmente utilizados para trocas físicas de rotas. Neste trabalho sugere-se utilizar estes dispositivos para ativamente reorganizar uma rede com o objetivo de diminuir a latência de comunicação, visando atender aos requisitos de comunicações dos serviços de redes inteligentes. Foram estudadas as características de protocolos de roteamento conhecidos e aplicou-se o algoritmo de Dijkstra na criação de quatro heurísticas de otimização dos caminhos máximos em redes com chaves ópticas. Simulações realizadas mostram que as heurísticas propostas reduzem o número de saltos nos caminhos máximos, levando à redução de latência. É sugerida a continuação deste estudo aperfeiçoando as heurísticas propostas com outros mecanismos de otimização e diferentes métricas, como redução de congestionamento de tráfego e de consumo de energia na rede. / Smart grid networks provide services with the potential to increase energy efficiency and the quality of life of society, but have strict requirements regarding response time, reliability, scalability and QoS. The optical switches are fiber optic switching devices commonly used for physical route changing. In this study, it is suggested to use these devices to actively rearrange a network in order to reduce the communication latency, to meet the communications requirements of smart grid services. The characteristics of known routing protocols have been studied and the Dijkstra algorithm has been applied at the creation of four heuristics that aim to optimize the maximum paths in networks with optical switches. The simulations show that the heuristics reduce the maximum number of hops in the paths, leading to reductions in latency. It is suggested the continuation of this study improving the heuristics with other optimization engines and different metrics, such as reducing traffic congestion and energy.