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Uma contribuição ao estudo de estabilidade transitoria de sistemas eletricos de potencia com cargas e parametros variaveis com a frequencia

Sales, Carlos Henrique Santos 27 January 1984 (has links)
Orientador: Ernesto Ruppert Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-17T19:35:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sales_CarlosHenriqueSantos_M.pdf: 2730665 bytes, checksum: d3a953f96af97ddb23520c26fb42baa3 (MD5) Previous issue date: 1984 / Resumo: Este trabalho apresenta um sumário sobre modelagem clássica de cargas deterministicas em sistemas elétricos de potência. Desenvolve-se uma nova modelagem que possibilita estudar dinâmica de sistemas elétricos de potência, considerando a variações dos parâmetros da rede elétrica bem corno das cargas (representadas por modelo de admitância para a terra) com as velocidades angulares das tensões em todas as barras, com ou sem geração. Na solução alternada.das equações diferenciais e algébricas que constituem o modelo matemático do sistema, as velocidades angulares das tensões nas barras são calculadas, a cada passo de integração das equações diferenciais ,e utilizadas para recalcular os parâmetros da rede elétrica e das cargas num processo de ajuste estado das barras-parâmetros. Utiliza-se o método trapezoidal na solução das equações diferenciais. Os resultados, obtidos em dois sistemas exemplos, se referem a estudos de estabilidade transitória de curta duração e são comparados com resultados correspondentes obtidos usando o modelo clássico de estudo de estabilidade transitória de curta duração / Abstract: This work presents a summary on deterministic load classical modelling in electrical power systems. To study electrical power systems dynamics a new modelling is presented regarding the effects of changing the network parameters and loads (represented by shunt admittances) with voltage frequencies of all, generation and non-generation busses. In the alternating solution of the differential and algebric equations representing power system, bus voltage frequencies are evaluated at each differential equations integration step and used to re-evaluate the network parameters and loads in an adjusting bus state-parameters process. The trapezoidal method is used to solve the differential equations. Results for two different electrical sample systems related to short-term transient stability .are compared to equivalent results using short ¿ term transient stability classical model / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica
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Análise da distribuição de tensões elétricas em uma associação de módulos de um sistema fotovoltaico conectado à rede

Rampinelli, Giuliano Arns January 2007 (has links)
Os sistemas fotovoltaicos conectados à rede de distribuição de energia elétrica estão sendo muito estudados, pois representam uma alternativa tecnicamente confiável para incrementar a contribuição das fontes renováveis na matriz elétrica. Portanto é importante conhecer o comportamento desses sistemas e o seu impacto sobre a rede elétrica. Esta dissertação apresenta uma análise da distribuição de tensões em uma instalação fotovoltaica de 4800 WP conectada à rede de distribuição de energia elétrica. A instalação é dividida em três subsistemas onde cada um possui 16 módulos de células de silício monocristalino de 100 Wp de potência nominal e 24 V de tensão nominal organizados em dois painéis de oito módulos em série, conectados dois a dois em paralelo e conversores CC/CA de potência nominal e máxima de, respectivamente, 1000 W e 1100 W na saída. O comportamento da instalação é estudado a partir do monitoramento das tensões dos módulos de um subsistema, das tensões e correntes dos seis painéis que compõem a instalação, da temperatura ambiente, da temperatura dos módulos, da temperatura dos conversores CC/CA e da irradiância no plano do gerador fotovoltaico. A análise abrange diferentes situações de funcionamento da instalação, tanto em condições normais de operação da mesma como em situações especiais, quando algumas células de módulos estão sombreadas e quando o sistema está em curto circuito ou em circuito aberto. Os módulos sombreados apresentam valores de tensão inferiores aos dos módulos que não foram sombreados conforme o número de células sombreadas e principalmente como estão conectados os diodos de bypass. Os módulos apresentam produções diferentes em baixos níveis de irradiância ou em diferentes temperaturas. Com a utilização de um programa de simulação foi possível analisar o comportamento de uma associação de módulos fotovoltaicos, considerando efeitos de temperatura, irradiância e possíveis diferenças entre os módulos que compõem a instalação. Os resultados da simulação apresentaram concordância com a experimentação. Na dissertação são apresentados os métodos de aquisição de dados, a análise dos resultados experimentais, e a descrição dos resultados obtidos a partir da simulação computacional. / Grid-connected photovoltaic plants are being studied because they represent a confident alternative for the increase of the renewable energy sources contribution to the electric matrix. Therefore it is important to know the behavior of these plants and their impact on the electric grid. This work presents an analysis of the distribution of voltages in a 4800 WP grid-connected photovoltaic plant. This plant was divided in three subsystems. Each subsystem is constituted by two strings of 100 Wp / 24 V modules with mono-crystalline silicon cells. These arrays feed three grid commuted single phase inverters, with 1100 W maximum power each, thus characterizing a modular plant. The system for data monitoring registers the operational voltages of the modules in a subsystem, the operational voltages and currents of the six strings of the plant, the solar irradiance incident at the generator plane, and temperatures of the ambient air, of a PV module and of the inverters. The analysis includes different operational situations of the plant and special situations as the shadowing of cells in the modules, system in short circuit and open circuit condition. The modules shadowed present inferior values of voltage to the modules that was not shadowed. This result depends on the number of shadowed cells and mainly if the diodes of bypass are connected. The modules present different performance under low solar irradiances or in different temperatures. Finally, comparisons between experimental and simulated values were performed using a simulation software, considering the effect of the temperature, solar irradiance and possible differences between the modules that compose the installation. These comparisons show a very good agreement. The methodology for data acquisition are also presented, as well as the analysis of the experimental results and the description of the computational obtained results.
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Proposição de um controlador de cargas inteligente considerando custo energético e conforto baseado em programação linear inteira / Proposal of a smart load controller considering energy cost and comfort based on integer linear programming

Bezerra Filho, Paulo de Tarso Facó 20 July 2016 (has links)
BEZERRA FILHO, P. T. F. Proposição de um controlador de cargas inteligente considerando custo energético e conforto baseado em programação linear inteira. 2016. 91 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-10-04T13:03:49Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_ptcbezerrafilho.pdf: 4165062 bytes, checksum: ac31e3293fa7040f35499a83614b5d4c (MD5) / Rejected by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br), reason: Substituir arquivo on 2016-11-01T12:39:19Z (GMT) / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-11-01T12:45:59Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_ptfbezerrafilho.pdf: 4165062 bytes, checksum: ac31e3293fa7040f35499a83614b5d4c (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-11-01T12:48:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_ptfbezerrafilho.pdf: 4165062 bytes, checksum: ac31e3293fa7040f35499a83614b5d4c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-01T12:48:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_ptfbezerrafilho.pdf: 4165062 bytes, checksum: ac31e3293fa7040f35499a83614b5d4c (MD5) Previous issue date: 2016-07-20 / Energy efficiency is a vital subject for the world. In the years to come it is expected that residences and industries will become smart consumers and the grid will be used more efficiently, easing the investment needs in the expansion of power grid. A smart home controller can help the residential consumers to achieve economic savings by moving the start of each load to times of low tariff. A negative effect not yet studied is the impact on the customer comfort of such controller. In this master thesis the comfort problem will be mathematically described as a integer programming optimization problem and it will be demonstrated by computer simulations that it is possible to achieve high levels of economic saving without a great impact on the user comfort level by making the controller optimize a combination of both objective functions. / Eficiência energética é um assunto de vital importância no âmbito nacional e internacional. Espera-se que nos próximos anos residências e indústrias tornem-se consumidores inteligentes, utilizando a rede de energia elétrica de forma mais eficiente, amenizando as necessidades de investimento na expansão da rede elétrica. Um controlador de cargas inteligente pode ser utilizado em residências para alcançar economia energética, movendo o horário de início das cargas para momentos de menor consumo da rede, com tarifas reduzidas. Um efeito negativo ainda não estudado é o impacto no conforto dos consumidores deste tipo de controlador. Neste trabalho os problemas de eficiência energética e conforto dos consumidores são descritos como problemas de otimização utilizando programação linear inteira. É mostrado através de simulações computacionais que é possível obter altos níveis de economia energética sem causar grandes impactos no nível de conforto dos usuários, ao fazer o controlador otimizar uma combinação das duas funções objetivo.
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Sistema multiagente para recomposição automática de subestação e redes de distribuição de energia elétrica / Multiagent system to automatic restoration of substation and distribution networks

Barros, João Victor Cavalcante 29 November 2013 (has links)
BARROS, J. V. C. Sistema multiagente para recomposição automática de subestação e redes de distribuição de energia elétrica. 2013. 108 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2014-04-01T14:35:47Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_jvcbarros.pdf: 1549426 bytes, checksum: 594f1eb7f654ecc58a4c2175df4d8ed2 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2014-04-02T18:18:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_jvcbarros.pdf: 1549426 bytes, checksum: 594f1eb7f654ecc58a4c2175df4d8ed2 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-02T18:18:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_jvcbarros.pdf: 1549426 bytes, checksum: 594f1eb7f654ecc58a4c2175df4d8ed2 (MD5) Previous issue date: 2013-11-29 / This work presents a multi-agent system for automatic restoration of power distribution networks. The proposed system consists of three types of agents: device agent, feeder agent and substation agent. Device agents are associated with system equipment and are responsible for information acquisition of the network; the feeder agents are responsible to manage the feeders; and the substations agents are accountable of manage the network supply capability. The behaviors and interactions of the system agents during the restoration process, aiming to restore the feeder sectors affected by but not in fault, are presented. Eight case studies are presented, which test different possible situations likely to be found in the distribution systems, such as restoration by uncoordinated protection, partial recovery of the system because of operating system restrictions and recomposition for faults in the transformer substation. To validate the test cases a simulator was developed, which allows the simulation of faults in different locations of the power system under study. Through the simulator, where there are the single line diagram of the system with the state of the equipment and the tool to capture message in JADE, is possible to simulate different scenarios and observe the interaction of agents in search of system restoration. The proposed system is able to locate and isolate the fault, and restore suitably the system, considering operating limits and uncoordinated system protection. / Este trabalho apresenta um sistema multiagente para recomposição au-tomática de redes de distribuição de energia elétrica. O sistema proposto é formado por três tipos de agentes: agente dispositivo, agente alimentador e agente subesta-ção. Os agentes dispositivos estão associados aos equipamentos do sistema e são responsáveis pela coleta de informações da rede; os agentes alimentadores são responsáveis pelo gerenciamento dos alimentadores do sistema; e, os agentes su-bestações são responsáveis pelo gerenciamento da capacidade de suprimento da rede. São apresentados os comportamentos e interações dos agentes do sistema durante o processo de recomposição, visando restabelecer a energia elétrica dos trechos desenergizados e não defeituosos, afetados por falta no alimentador ou falta no transformador da subestação. São apresentados oito estudos de casos que testam diferentes situações possíveis de ser encontrada nos sistemas de distribuição, como recomposição mediante descoordenação da proteção, recomposição parcial do sistema devido as restrições operacionais do sistema e recomposições para falta no transformador da subestação. Para validação dos casos testes foi desenvolvido um simulador que possibilita a simulação de faltas em diferentes locais do sistema elétrico em estudo. Através do ambiente visual do simulador, onde é disponibilizado o diagrama unifilar do sistema com os estados dos equipamentos e a ferramenta de captura de mensagem do JADE, é possível simular diversos cenários e observar interação dos agentes em busca da recomposição do sistema. O sistema proposto é capaz de localizar a falta, isolar o trecho defeituoso e restaurar o sistema, considerando restrições operacionais e descoordenação do sistema de proteção.
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Sistema para seleção automática de grupos de ajustes em relés de proteção / System for automatic selection of groups of settings in protective relays

Silveira, José Giordane 11 1900 (has links)
SILVEIRA, J. G. Sistema para seleção automática de grupos de ajustes em relés de proteção. 2011. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, 2011. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-01-16T17:43:25Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_jgsilveira.pdf: 3681383 bytes, checksum: fef266008a88b934c39f8845a1091bfa (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-01-16T17:43:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_jgsilveira.pdf: 3681383 bytes, checksum: fef266008a88b934c39f8845a1091bfa (MD5) / Made available in DSpace on 2012-01-16T17:43:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_jgsilveira.pdf: 3681383 bytes, checksum: fef266008a88b934c39f8845a1091bfa (MD5) Previous issue date: 2011-11 / The modern systems of measurement, protection, command, control and supervision (MPCCS) have contributed in a meaningful way to increase the security and reliability of the power systems. The most important part of this multifunctional system is the protection system, which has as the main goal to maintain the power system integrity when it is under a disturbance, assuring the people‟s safety as well as the continuation of the services to the part of the system not involved in the disturbance. For this, the protection system must fulfill some basic requirements such as: proper selectivity and coordination, prompt response, sensitivity to protect the largest zone as possible and reliability. In a system protection, one component takes on a prominent position, given its functional importance: the digital protection relay. It is in this device where the necessary adjustments are configured for proper operation of the protection scheme of a given electrical power system. The digital relays are devices that have several protection functions, with multiple levels of settings, measurements, oscillography, supervision, control and communication. Besides all these features, the digital relays have multiple groups of settings that can be previously configured and switched among them, according to operational needs. The changing of setting group in a relay is a very important resource at a protection system, extensively used by protection sectors of companies in the power sector, allowing the optimization of the protection system setting, making it compatible to a new topology taken on by the system after a fault or an intentional removal of some system component. Nowadays this procedure is performed manually, making it vulnerable to human errors that might occur as a consequence of an outage, with serious effect in the system performance indices. In this sense this work presents a system, based on Colored Petri Nets, able to automatically change the setting groups of a protection system when the power network topology changes. This system monitors in real time the status of the circuit breakers in order to take the decision whether a meaningful change in the network topology has taken place. If so, a command is automatically sent to the relays to change the active group setting so as to maintain a suitable coordination of the protection system. / Os modernos sistemas de medição, proteção, comando, controle e supervisão (MPCCS) têm contribuído de forma significativa para o aumento da segurança, confiabilidade e continuidade de serviço dos sistemas elétricos de potência. O sistema de proteção é parte relevante desse sistema multifuncional, o qual tem como objetivo principal manter a integridade do sistema elétrico quando submetido a um distúrbio, garantindo a segurança de pessoas e assegurando a continuidade de serviço da porção não envolvida no problema. Para tanto, o sistema de proteção deve atender a alguns requisitos básicos tais como: boa seletividade e coordenação, rapidez na atuação, sensibilidade para proteger a maior zona de proteção possível e confiabilidade. No sistema de proteção, um componente assume uma posição de destaque: o relé de proteção digital. É neste componente que são configurados os ajustes necessários para o correto funcionamento do esquema de proteção de um dado sistema elétrico. Os relés de proteção digitais são equipamentos multifuncionais, que possuem diversas funções de proteção, medição de grandezas elétricas, registros oscilográficos, supervisão, controle e comunicação. Além de todos estes recursos, os relés digitais dispõem de múltiplos grupos de ajustes que podem ser previamente configurados conforme necessidade operacional. A mudança de grupo de ajuste de um relé é um recurso amplamente utilizado pelas áreas de proteção das empresas do setor elétrico, possibilitando uma otimização do ajuste do sistema de proteção, compatibilizando-o às diversas topologias assumidas pelo sistema elétrico após uma falta ou retirada intencional de algum componente da rede. Atualmente este procedimento é realizado de forma manual, tornando-o vulnerável à falha humana, podendo ter como consequência desligamentos de grandes blocos de carga por falha de coordenação, com graves prejuízos para os indicadores da qualidade de serviço de duração e frequência de interrupção, DEC e FEC, e para a imagem da empresa. Neste trabalho é apresentado um sistema, baseado em Redes de Petri Coloridas, capaz de realizar a mudança automática entre grupos de ajustes de um sistema de proteção a partir da mudança de topologia do sistema elétrico. O sistema desenvolvido monitora a topologia da rede elétrica, em tempo real, a partir das informações de estado dos disjuntores. Para qualquer alteração na configuração da rede elétrica, que caracterize necessidade de alteração no sistema de proteção, automaticamente são enviados sinais de comando para os relés, alterando os grupos de ajustes ativos de um conjunto predefinido, de modo a se obter a melhor graduação de proteção possível para a porção correspondente do sistema elétrico afetado pela alteração de topologia.
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Integração de um sistema de recomposição automático via OPC para automação da rede elétrica de distribuição em média tensão do campus do Pici da Universidade Federal do Ceará / Integration of an automatic restoration system via OPC to automation of the medium voltage power distribution system of the Pici Campus of the Federal University of Ceará

Santos, Lucélia Alves dos 29 September 2015 (has links)
SANTOS, L. A. Integração de um sistema de recomposição automático via OPC para automação da rede elétrica de distribuição em média tensão do campus do Pici da Universidade Federal do Ceará. 106 f. 2015. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-14T10:15:23Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_lasantos.pdf: 10727935 bytes, checksum: 66f7a1d07df8da01f2283143fb218e5c (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-16T17:20:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_lasantos.pdf: 10727935 bytes, checksum: 66f7a1d07df8da01f2283143fb218e5c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-16T17:20:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_lasantos.pdf: 10727935 bytes, checksum: 66f7a1d07df8da01f2283143fb218e5c (MD5) Previous issue date: 2015-09-29 / For a long time the maintenance of the power distribution system of the Pici Campus of the Federal University of Ceará - UFC was the responsibility of the Energy Company of Ceará - Coelce, by the partnership between the federal and state governments. However, with the privatization of Coelce in 1998, the UFC assumed that demand and for many years, due to lack of resources and planning, only the emergency and corrective interventions have taken place, thereby have emerged several problems in continuous supply. Fortunately, the last managers have paid attention to the problem and many investments in the medium voltage distribution network are being carried out, aimed at modernizing and improving security, availability and continuity of energy supply of Pici campus. These actions were based on technical studies conducted by the Department of Electrical Engineering in partnership with the engineering sector of the UFC (UFC-Infra). In this context, was designed and is being implemented a power substation of 69 to 13.8 kV, with two transformers of 5 / 6.25 MVA, , three outputs feeders and nine reclosers distributed throughout the medium voltage distribution network of the campus. This system will be operated, supervised and controlled by a SCADA system (Supervisory Control and Data Acquisition), developed in the commercial platform Elipse Power using the Microsoft® SQL Server 2012 database - Express version. In the field of automation, it was developed and integrated into the SCADA via OPC (Open Communications Platform), an advanced function called Automatic Restoration System (ARS-PICI). The ARS-PICI was developed in C # using Microsoft Visual Studio 2010 program, modelled on Colored Petri Nets, and tested using the CPN Tools analysis program. For integration of the SCADA and the ARS application software was used the OPC open protocol that specifies the real time data communication between a source element and a receiving element from different manufacturers. Validation tests of the ARS and communication between the software SCADA-ARS were performed in the laboratory, attesting to the successful implementation and opening important perspectives to advance toward a smart grid to the campus of the Pici. / Durante muito tempo a manutenção do sistema de distribuição do campus do Pici da Universidade Federal do Ceará - UFC foi de responsabilidade da Companhia Energética do Ceará – Coelce, pela parceria entre os governos federal e estadual. No entanto, com a privatização da Coelce no ano de 1998, a UFC assumiu essa demanda e por muitos anos, por falta de recursos e planejamento, fez-se apenas intervenções corretivas emergenciais na infraestrutura existente, resultando em vários problemas na continuidade de suprimento. Felizmente, os últimos gestores atentaram para o problema e muitos investimentos na rede de distribuição em média tensão estão sendo realizados, visando à modernização e melhoria da segurança, disponibilidade e continuidade do suprimento de energia elétrica do campus do Pici. Estas ações têm embasamento técnico nos estudos realizados pelo Departamento de Engenharia Elétrica em parceria com o setor de engenharia da UFC (UFC-Infra). Nesse contexto, foi idealizada e está em fase de implantação uma subestação de 69-13,8 kV, composta de dois transformadores de 5/6,25 MVA, sendo um de reserva, três saídas de alimentadores e nove religadores distribuídos ao longo da rede de média tensão em 13,8 kV do campus. Este sistema será operado, supervisionado e controlado por um sistema SCADA (Supervisory Control and Data Aquisition), desenvolvido na plataforma comercial Elipse Power, utilizando o banco de dados Microsoft® SQL Server 2012 – versão Express. No âmbito da automação, foi desenvolvida e integrada ao SCADA, via comunicação OPC (Open Platform Communications), uma função avançada denominada, Sistema de Recomposição Automática (SRA-PICI). O SRA-PICI foi desenvolvido em linguagem C#, utilizando o programa Microsoft Visual Studio 2010, modelado em Redes de Petri Coloridas, e testado usando a ferramenta de análise CPN Tools. Para integração dos aplicativos SCADA e SRA foi utilizado o protocolo aberto OPC que especifica a comunicação de dados em tempo real entre um elemento fonte e um elemento receptor de diferentes fabricantes. Testes de validação do SRA e da comunicação entre os aplicativos foram realizados em laboratório, que atestam o sucesso da implementação e abrem perspectivas importantes para avançar na direção de uma rede elétrica inteligente para o campus do Pici.
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Técnicas de codificação de rede na camada física no domínio da frequência

Silva, Bruno Fontana da January 2015 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-12-22T03:04:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336606.pdf: 1420875 bytes, checksum: fc06a8536185fca02fd65d1579698fb0 (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho investiga técnicas de codificação de rede na camada física (PNC) no domínio da frequência. Para fundamentar o trabalho, apresenta-se uma breve revisão teórica sobre a abordagem algébrica de Feng, Silva e Kschischang, conhecida como codificação de rede via reticulados (LNC) e baseada no trabalho de Nazer e Gastpar com a técnica computa-e-encaminha (CeF). Também são revisados os aspectos fundamentais de sistemas multiportadora, em particular para a Multiplexação Ortogonal por Divisão na Frequência (OFDM) e Sistemas Multiportadora com Banco de Filtros (FBMC). Após a fundamentação teórica, analisam-se trabalhos relacionados da literatura que envolvem a aplicação de PNC em sistemas OFDM. Suas principais características de implementação são discutidas e apresentadas. Seguindo a abordagem algébrica do LNC, esta dissertação encerra trazendo uma contribuição original de estratégia PNC que estende o computa-e-encaminha para codificação de quadro em sistemas OFDM particularizada para a modulação BPSK. Nesta contribuição, cada usuário codifica sua mensagem e espalha a palavra-código no quadro OFDM. Os usuários transmitem simultaneamente e o relay decodifica uma combinação linear das mensagens via decodificação de reticulados. Resultados numéricos mostram um bom desempenho da estratégia em uma rede bidirecional com relay em comparação às técnicas encontradas na literatura. Outra contribuição da dissertação é a modelagem da etapa de múltiplo acesso com sistemas FBMC, na qual mostramos a impossibilidade da aplicação direta da estratégia PNC.<br> / Abstract : This work investigates physical-layer network coding (PNC) strategies in frequency domain. In order to provide background knowledge to the reader, we present a brief review of an algebraic approach for PNC, developed by Feng, Silva and Kschischang and named by the authors as lattice network coding (LNC). The LNC strategy is based on Nazer and Gastpar's compute-and-forward (C&F) technique. We also review the basic theory about multicarrier systems, in particular Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) and Filter-Bank Multicarrier Systems (FBMC). After the background introduction, we recall some results from related works in the literature involving PNC applications for OFDM systems. The main implementation aspects of the work presented in these papers are presented and discussed. Following the guidelines from the LNC algebraic approach, this work proposes an original contribuition of a PNC strategy generalizing the compute-and-forward technique to a frame coding strategy in OFDM systems with BPSK modulation. In our strategy, each user encodes its message and spreads the codeword in an OFDM frame. The users then transmit simultaneously to a relay, which in turn decodes a linear combination of the messages using lattice decoding techniques. Numerical simulations show good performance of the proposed framework when comparing with other authors strategies. Another contribution of our work is a multiple access model for FBMC systems, showing that it is not possible to directly apply the PNC strategy in such systems.
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Estudo de um sistema para conexão de aerogeradores de pequeno porte com a rede elétrica

Búrigo, Lucas Rocha January 2016 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-09-20T05:04:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 340511.pdf: 11775903 bytes, checksum: 1baf9a198b71b623644bac26067ca17c (MD5) Previous issue date: 2016 / A presente pesquisa tem como objetivo propor uma estrutura de potência para gerenciamento de energia de um aerogerador de pequeno porte conectado a rede elétrica. A microgeração de energia vem ganhando espaço no cenário nacional com suporte da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Em 2012, a ANEEL apresentou a Resolução Normativa N°482 que regulamentou a instalação de micro e mini centrais de geração elétrica. A implementação de sistema de geração de baixa potência, como os aerogeradores de pequeno porte, exige um sistema para gerenciamento da energia produzida. Questões como robustez, complexidade e custo dos equipamentos podem inviabilizar ou reduzir interesse para implementação destes sistemas de geração. O trabalho propõem uma arquitetura de eletrônica de potência com baixo número de interruptores ativos e sem a utilização de capacitores eletrolíticos. A estrutura é composta por um retificador ativo, denominado na literatura como Switched Mode Rectifier, e um inversor Push-Pull. São realizadas análises e simulações das estruturas envolvidas, assim como, o projeto e experimentação de um protótipo de laboratório para processamento da energia produzida por um aerogerador de 1 kW. Os resultados de simulação e experimentais do sistema proposto são apresentados para dois métodos de MPPT distintos.<br> / Abstract: This research aims to propose a power management system for a small wind turbine connected to the grid. Microgeneration has been gaining ground on the national scenario with support from the National Electric Energy Agency (ANEEL). In 2012, ANEEL established the Normative Resolution Nº 482, which regulated the connection of micro and mini central power generation to the electrical grid. The implementation of low power generation system, such as small turbines, requires a system for managing the energy produced. Issues such as robustness, complexity and cost of equipment may prevent or reduce interest for implementation of this kind of renewable energy. This dissertation proposes a power electronics architecture with a low number of active switches and without the use of electrolytic capacitors. The structure is composed of an active rectifier, known in the literature as Switched Mode Rectifier, and a Push- Pull inverter. Analysis and simulations of the structures studied are held, as well as the design and implementation of a prototype, which processes energy produced by a 1 kW wind turbine. The simulation and experimental results of the proposed system are verified for two different MPPT methods.
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Soluções alternativas das equações estáticas da rede elétrica considerando o controle QV

Moraes, Guido Rossetto January 2015 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T13:17:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338908.pdf: 889947 bytes, checksum: 31905a3c936e228b9ec0d418e653b301 (MD5) Previous issue date: 2015 / Esta dissertação apresenta um estudo sobre o impacto do Controle QV na solução das equações da rede elétrica em regime permanente. Três modelos analíticos são analisados. No primeiro, o conjunto de variáveis do problema de fluxo de potência convencional é estendido pela geração de potência reativa. Isto resulta num sistema linear subdeterminado a ser resolvido a cada iteração do método de Newton. As características da solução geral deste sistema linear permitem conduzir a solução do fluxo de potência para um ponto onde é possível melhorar um índice de desempenho relacionado à malha QV, selecionado adequadamente. O segundo modelo considera o Controle Secundário de Tensão (CST) no conjunto de equações do fluxo de potência convencional. Observase que esta estratégia permite obter soluções com melhor distribuição de potência reativa gerada, a despeito das dificuldades resultantes da imposição das equações de CST. O terceiro modelo analítico inclui as equações de CST como restrições em problemas de Fluxo de Potência Ótimo. Como objetivo, avaliou-se a minimização dos desvios quadráticos da magnitude de tensão de um valor pré-especificado e o carregamento máximo da rede. A versão não linear Primal-Dual do método de pontos interiores é usada para obter a solução destes problemas. Neste caso, a consideração de vários tipos de restrições de desigualdade resulta em soluções de maior aplicabilidade, sob o ponto de vista prático. Resultados numéricos obtidos utilizando sistemas de diferentes portes são usados para ilustrar o uso dos modelos analíticos apresentados.<br> / Abstract : This dissertation presents a study on the impact of QV Control in the steady state solution of the network equations. Three analytical models are analyzed. At the first model, the set of variables of the conventional power flow problem is extended by the reactive power generation. This results in a underdetermined linear system to be solved at each iteration of Newton's method. The characteristics of the general solution of this system allow to modify the power flow solution such as to improve performance indexes related to QV control. The second analytical model considers the Secondary Voltage Control (SVC) in the set of conventional power flow equations. It is observed that this strategy allows to obtain solutions with better distribution of reactive power generation, regarding the difficulties of the imposition of the SVC equations. The third analytical model includes the SVC equations as constraints in Optimal Power Flow problems. The minimization of the quadratic deviation of voltage magnitude from a specific point and the maximization of the loadability conditions was studied. The non-linear version of the Primal-Dual interior point method was used to obtain solutions to these problems. In this case, the consideration of different inequality constraints provides more practical solutions. Numerical results obtained with systems of different sizes were used to illustrate the analytical models proposed.
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Análise de custo-benefício da implantação das redes elétricas inteligentes nas concessionárias de distribuição de energia elétrica do Brasil / Cost-benefit analysis of smart grids implementation in the Brazilan electricity distribution utilities

Vasconcelos, Marcos Venicius Leite 09 December 2016 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-03-23T18:07:41Z No. of bitstreams: 1 2016_MarcosVeniciusLeiteVasconcelos.pdf: 2864727 bytes, checksum: 7743bd46e61d57a8207ecf4b151b4929 (MD5) / Approved for entry into archive by Ruthléa Nascimento(ruthleanascimento@bce.unb.br) on 2017-03-24T18:19:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_MarcosVeniciusLeiteVasconcelos.pdf: 2864727 bytes, checksum: 7743bd46e61d57a8207ecf4b151b4929 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-24T18:19:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_MarcosVeniciusLeiteVasconcelos.pdf: 2864727 bytes, checksum: 7743bd46e61d57a8207ecf4b151b4929 (MD5) / A implantação das Redes Elétricas Inteligentes (REI) tem resultado em significativos benefícios ao setor de distribuição de energia elétrica em diferentes países. Todavia, os investimentos associados a esta empreitada são volumosos, o que indica a necessidade de uma avaliação de sua viabilidade econômica e, consequentemente, de seus motivadores. Alguns estudos já responderam a essa demanda em nível nacional. Entretanto, ainda não há no Brasil uma análise que incorpore as características específicas das diferentes empresas de distribuição. Nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo executar uma análise do custobenefício da implantação das REI nas diversas concessionárias brasileiras de distribuição. Para tanto, estima-se o Valor Presente (VP) de 3 categorias de custos e 8 de benefícios e, por meio de processos de clusterização e técnica de correlação, identificam-se os motivadores para as novas tecnologias. Os resultados apontam, considerando-se as condições ora adotadas, que das 62 distribuidoras avaliadas, em 25 não há viabilidade para a implantação das REI, ou seja, em 37 empresas percebe-se atratividade econômica. Ademais, constatou-se que os motivadores para essas redes no país são a redução de perdas não técnicas, o aumento da eficiência energética e a melhoria da qualidade do serviço. Com base nesses resultados, o trabalho oferece subsídios para elaboradores de políticas públicas em nível nacional e regional, para a agência reguladora e para as distribuidoras. / The implementation of Smart Grids has resulted in significant benefits in the electricity distribution sector of different countries. However, the associated investments are huge, which indicates the need for an assessment of their economic viability and, consequently, of their motivators. Some studies have already addressed this need at a national level. However, there is still no analysis in Brazil that incorporates the specific characteristics of the different distribution utilities. In this context, the present study aims to perform a cost-benefit analysis of Smart Grids implementation in the Brazilian electricity distribution companies. In order to accomplish this, the Present Value (PV) of 3 cost and 8 benefit categories is estimated and, through clustering processes and correlation techniques, the motivators for the new technologies are identified. The results indicate that, under the conditions adopted, in 37 out of the 62 assessed utilities, economic viability for the implementation of Smart Grids is already observed. In addition, it was verified that the motivators for intelligent networks in the country are non-technical losses reduction, energy efficiency increase and service quality improvement. Based on these results, the study offers subsidies for, public policy makers at regional and national level, for the regulatory agency and for the distribution utilities.

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