Made available in DSpace on 2015-10-06T13:03:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-05-29. Added 1 bitstream(s) on 2015-10-06T13:18:36Z : No. of bitstreams: 1 000849391.pdf: 1107397 bytes, checksum: bd9d3a3de608590a9fa280ebff84518f (MD5) / Nas últimas décadas, os desafios no setor de energia elétrica têm aumentado significativamente, quer seja por questões referentes à forma como a energia é gerada e distribuída, ou pela postura do consumidor perante a rede elétrica. Diante da necessidade de uma reestruturação no negócio de energia elétrica, países investem em um conceito conhecido como Smart Grid, que tem como alvo a otimização e automação da rede de energia elétrica, utilizando tecnologias de informação e comunicação avançadas. Entre os principais objetivos propostos pela implementação das Smart Grids estão: aumento na confiabilidade da rede; redução de falhas no fornecimento de energia; redução de tempo e custo com manutenção na rede; registros mais precisos do consumo de energia; inserção de fontes renováveis de energia na rede, a fim de proporcionar um ambiente mais limpo. Investimentos em tecnologias de comunicação, componente fundamental para o bom desempenho das Smart Grids, merecem atenção especial. Diminuir o tempo de recuperação a falhas, inserir fontes de energias alternativas, entre outras funcionalidades, requerem uma rede eficiente e rápida. Os domínios de uma Smart Grid, possuem demandas de comunicação diversificadas, o que exige o emprego de diferentes tecnologias de comunicação, tornando sua implementação complexa. Dentre os protocolos de comunicação existentes, o Distributed Network Protocol 3.0 (DNP3) é um protocolo de comunicação baseado nas especificações do IEC (International Eletrotechnical Commission) e adaptado para ser utilizado em aplicações altamente seguras com taxa de transmissão de dados moderada. Vários trabalhos apontam para possíveis utilizações do protocolo DNP3 em conjunto com outros padrões de comunicação (IEEE 802.3, IEEE 802.11, IEEE 802.15.4). O IEEE 802.15.4 é um padrão de baixo consumo e seu uso tem sido difundido como solução adequada para redes de sensores sem fio em... / Over the last decades, the challenges in the electricity sector have significantly increased, either by the issues regarding the way energy is generated and distributed by the consumer's attitude towards the electrical grid. In order to restructure the business model in the electricity sector, countries around the world have decided to invest in a concept known as Smart Grid. This system includes technologies such as digital, information and communication Technology (ICT). This concept aims to optimize and automate the electricity sector. The major changes proposed by the implementation of the Smart Grid are: higher network reliability, less failures in the power supply, lower time and costs of maintenance in the network, more accurate records of energy use by the consumer; and insertion of new energy sources in the network, contributing to reducing carbon dioxide emissions. Thus, investments in communication technologies is considered a key component for the performance of Smart Grids, as this technology demands diversified communication protocols that have to be fast and might involve a complex communication network. Among the existing communication protocols, the Distributed Network Protocol 3.0 (DNP3) is a protocol based on the specifications of the IEC (International Electrotechnical Commission) and adapted for use on highly secure applications with moderate data transmission rates. Several studies have pointed to possible use of the DNP3 protocol in conjunction with other communication standards such as IEEE 802.3, IEEE 802.11 and IEEE 802.15.4. The IEEE 802.15.4 is a standard for low power consumption and it has been disseminated as an appropriate solution for wireless sensor networks in several areas, such as industrial, commercial, residential and academic. The implementation of a heterogeneous communication network - to study and evaluate the behavior of a particular technology - is a highly costly process. However, computer ...

Made available in DSpace on 2016-02-05T18:29:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-09-29. Added 1 bitstream(s) on 2016-02-05T18:33:45Z : No. of bitstreams: 1 000857576.pdf: 7557798 bytes, checksum: 6e8a765ad9093e0c9fec6caab04c39b3 (MD5) / Nos últimos anos têm-se percebido que o atual sistema de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica tradicional tornou-se insuficiente e ultrapassado para suprir toda a demanda. Com isso houve um forte crescimento nas pesquisas sobre um conceito com novas tecnologias para modernizar ou construir a rede de energia elétrica em seus aspectos de infraestrutura, disponibilidade, sustentabilidade e confiabilidade. Este novo conceito trata-se do smart grid que propõe uma tecnologia baseada na automação, comunicação, monitoração e controle da rede elétrica, a qual permite implantação de estratégias de controle e otimização da rede de forma eficiente perante as atualmente utilizadas. As tecnologias aplicadas no smart grid englobam muitos sistemas. Entre esses sistemas estão topologia de comunicação, circuitos e interfaces eletrônicas, na qual dificulta a construção de um cenário real para realizar estudos e pesquisas de qual sistema de comunicação é o mais adequado para as aplicações no smart grid. Os equipamentos são muito onerosos e dependendo da extensão e quantidade de dispositivos que serão implantados, tornam impossíveis as realizações em cenário de campo. Para sanar esses problemas são utilizados os softwares de simulação que são ferramentas convenientes nesses casos e comumente empregadas na área de pesquisa, para realizar a análise e o desempenho de um sistema. Uma rede de comunicação envolvendo aplicações críticas, como é o caso da transmissão e distribuição de energia elétrica, deve ser altamente confiável, extremamente segura e resiliente a falhas. Para realizar análises de desempenho de uma rede de comunicação wireless a ser utilizado em aplicações smart grid com resultados desejáveis, é preciso realizar simulações para poder prever qualquer eventualidade de possíveis falhas. De todos os simuladores existentes o mais indicado foi o NS-2, um simulador à evento... / In recent years have realized that the current system of generation, transmission and distribution of electric power has become traditional and outdated to meet the entire demand. With that there was a strong growth in research on a concept with new technologies to modernize or build the electric power grid in its aspects of infrastructure, availability, sustainability and reliability. This new concept that is the smart grid that proposes a technology based on automation, communication, monitoring and control of the power grid, which allows implementation of control strategies and grid optimization efficiently before the currently used. The technology applied in smart grid includes many systems. Among these are communication topology systems, circuits and electronic interfaces, which makes it difficult to build a real scenario to carry out studies and researches of which system is best suited for applications in the smart grid. The equipment is very expensive and depending on the extent and amount of devices that will be deployed, make impossible the achievements in the field setting. To remedy these problems are used simulation software that are convenient tools in these cases and commonly employed in the area of research, to conduct the analysis and performance of a system. A communication network involving critical applications, such as electric power transmission and distribution must be highly reliable, extremely safe and resilient. To perform analyses of performance of a wireless communication network to be used in smart grid applications with desirable results, you need to perform simulations in order to anticipate any eventuality of possible failures. Of all existing simulators as indicated was the NS-2, a discrete event simulator for open source networks that facilitates the creation of communication networks scenarios, taking into account the protocols involved in wired or wireless technologies. This software supports the ...

Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-19. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:24:06Z : No. of bitstreams: 1 000835910.pdf: 3667690 bytes, checksum: 92c1f352db880f910375264940dd3859 (MD5) / Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema de gerenciamento de energia avançado para operar a smart grid, que é constituída pela interseção do sistema elétrico com as tecnologias de comunicação e informação. Atualmente existem diversos estudos relacionados à smart grid e isso pode gerar dúvidas sobre o conceito de projeto da smart grid. Para evitar eventuais dúvidas, na primeira parte deste trabalho, é apresentada uma introdução contendo as novas tecnologias usadas na smart grid bem como uma descrição da padronização desse novo conceito de projeto. A partir do padrão de projeto, foi possível destacar e desenvolver cada componente do sistema de gerenciamento de energia avançado. Os componentes lógicos, que exigem recursos da tecnologia de informação, foram elaborados e implantados em um sistema computacional, já os equipamentos físicos de comunicação e do sistema elétrico foram meticulosamente emulados. A simulação dos equipamentos elétricos foi fundamentada no algoritmo de fluxo de potência probabilístico que permitiu tanto a flutuação de carga quanto a atuação do mercado de energia. As condições de falta também foram consideradas no simulador de equipamentos elétricos fornecendo dados de medições elétricas para outros componentes do sistema de gerenciamento de energia. Um desses componentes é o algoritmo de estimação de estados que produz o estado da rede de distribuição usando os dados de medição. Estes estados produzidos pelo estimador de estados são entradas das funções avançadas do sistema de gerenciamento de energia como as ferramentas de coloração dinâmica e localização de perdas não técnicas. Todas as metodologias propostas neste trabalho foram avaliadas e os resultados numéricos demonstram sua eficiência / This work aims the development of an advanced energy management system to operate the smart grid that comprises the intersection of electrical power system with communication and information technologies. There are, currently, many studies related to the smart grid, which can produce doubts about the smart grid design concept. These doubts are clarified in the first part of this work where novel technologies of smart grid are presented besides the description of the standardization of smart grid design concepts. The use of the smart grid design standard allows identifying and developing all components of the advanced energy management system. The logical components, which require resources of information technology, were developed and implemented in a computational environment, while the physical devices of communication and power systems were meticulously emulated. The electrical devices emulation is based on the probabilistic power flow algorithm that permits both the load fluctuation and the energy market influence. The electrical devices simulator also supports contingency conditions as well as provides electric measurement data to other components of the energy management system. One of these components is the state estimation algorithm that produces the distribution network state using the measurement data. Network states produced by the state estimator are employed in advanced functions of the energy management system like the dynamic coloring, location of non-technical losses and self-healing applications. All proposed methodologies, in this work, were assessed and numerical results demonstrated their efficiencies

Orientador : Prof. Dr. Carlos Marcelo Pedroso / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Defesa: Curitiba, 09/06/2016 / Inclui referências : f. 53-55 / Área de concentração: Telecomunicações / Resumo: Devido ao crescente consumo de energia elétrica, e avanço do uso de plantas de geração distribuída de energia, as concessionárias têm mostrado maior interesse em otimizar as suas redes e operação através da implantação de sistemas Smar tGrid. A tecnologia de comunicação a ser implementada neste sistema é muito importante para garantir o seu correto funcionamento, e prover escalabilidade à rede.Neste trabalho é apresentada uma análise dos limites do LTE para comunicações de duas principais aplicações do Smart Grid, Wide Area Measurement System e Infra estrutura de Mediação Avançada, especialmente considerando as limitações impostas pelo procedimento de acesso randômico e pelo escalonamento de recursos. As métricas utilizadas para avaliação da qualidade de serviço são o atraso, jitter, perda de pacotes e through-put. Os resultados são validados através de simulações realizadas no software NS-3 e análises estatística. Palavras-chave: SmartGrid, LTE, Redes de Comunicação, Redes Móveis, Sincrofa- sores. / Abstract: Due to the increase of power consumption and the use of distributed power generation plants, the utilities are more interested inoptimizing their network and operation, by the implementation of Smart Grid systems. The communication technology to be used in each Smart Grid application is very important to ensure a proper operation, and provide scalability to the network. This dissertation presents an analys is of the limits of LTE for communication of two main applications of the Smart Grid, Wide Area Measurement System and Advanced Metering Infrastructure, especially considering the limitation imposed by the random access procedure and the LTE resource scheduling. The metric sused fort he quality of service analysis are delay, jitter and packet loss. The results are validated through simulations in NS 3 software and statistic alanaly sisusing confidence intervals. Keywords:SmartGrid,LTE,CommunicationNetworks,MobileNetworks,Synchrofa- sors.

Orientador: Ailton Akira Shinoda / Co-orientador: Fabrizio Granelli / Banca: Christiana Marie Schweitzer / Banca: Luis Carlos Origa de Oliveira / Banca: Eduardo Coelho Marques da Costa / Banca: João Henrique Kleinschmidt / Resumo: Nos últimos anos têm-se percebido que o atual sistema de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica tradicional tornou-se insuficiente e ultrapassado para suprir toda a demanda. Com isso houve um forte crescimento nas pesquisas sobre um conceito com novas tecnologias para modernizar ou construir a rede de energia elétrica em seus aspectos de infraestrutura, disponibilidade, sustentabilidade e confiabilidade. Este novo conceito trata-se do smart grid que propõe uma tecnologia baseada na automação, comunicação, monitoração e controle da rede elétrica, a qual permite implantação de estratégias de controle e otimização da rede de forma eficiente perante as atualmente utilizadas. As tecnologias aplicadas no smart grid englobam muitos sistemas. Entre esses sistemas estão topologia de comunicação, circuitos e interfaces eletrônicas, na qual dificulta a construção de um cenário real para realizar estudos e pesquisas de qual sistema de comunicação é o mais adequado para as aplicações no smart grid. Os equipamentos são muito onerosos e dependendo da extensão e quantidade de dispositivos que serão implantados, tornam impossíveis as realizações em cenário de campo. Para sanar esses problemas são utilizados os softwares de simulação que são ferramentas convenientes nesses casos e comumente empregadas na área de pesquisa, para realizar a análise e o desempenho de um sistema. Uma rede de comunicação envolvendo aplicações críticas, como é o caso da transmissão e distribuição de energia elétrica, deve ser altamente confiável, extremamente segura e resiliente a falhas. Para realizar análises de desempenho de uma rede de comunicação wireless a ser utilizado em aplicações smart grid com resultados desejáveis, é preciso realizar simulações para poder prever qualquer eventualidade de possíveis falhas. De todos os simuladores existentes o mais indicado foi o NS-2, um simulador à evento... / Abstract: In recent years have realized that the current system of generation, transmission and distribution of electric power has become traditional and outdated to meet the entire demand. With that there was a strong growth in research on a concept with new technologies to modernize or build the electric power grid in its aspects of infrastructure, availability, sustainability and reliability. This new concept that is the smart grid that proposes a technology based on automation, communication, monitoring and control of the power grid, which allows implementation of control strategies and grid optimization efficiently before the currently used. The technology applied in smart grid includes many systems. Among these are communication topology systems, circuits and electronic interfaces, which makes it difficult to build a real scenario to carry out studies and researches of which system is best suited for applications in the smart grid. The equipment is very expensive and depending on the extent and amount of devices that will be deployed, make impossible the achievements in the field setting. To remedy these problems are used simulation software that are convenient tools in these cases and commonly employed in the area of research, to conduct the analysis and performance of a system. A communication network involving critical applications, such as electric power transmission and distribution must be highly reliable, extremely safe and resilient. To perform analyses of performance of a wireless communication network to be used in smart grid applications with desirable results, you need to perform simulations in order to anticipate any eventuality of possible failures. Of all existing simulators as indicated was the NS-2, a discrete event simulator for open source networks that facilitates the creation of communication networks scenarios, taking into account the protocols involved in wired or wireless technologies. This software supports the ... / Doutor

Orientador: José Roberto Sanches Mantovani / Banca: Antonio Padilha Feltrin / Banca: Rubén Augusto Romero Lázaro / Banca: Rogério Andrade Flauzino / Banca: Carlos Alberto Castro Junior / Resumo: Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema de gerenciamento de energia avançado para operar a smart grid, que é constituída pela interseção do sistema elétrico com as tecnologias de comunicação e informação. Atualmente existem diversos estudos relacionados à smart grid e isso pode gerar dúvidas sobre o conceito de projeto da smart grid. Para evitar eventuais dúvidas, na primeira parte deste trabalho, é apresentada uma introdução contendo as novas tecnologias usadas na smart grid bem como uma descrição da padronização desse novo conceito de projeto. A partir do padrão de projeto, foi possível destacar e desenvolver cada componente do sistema de gerenciamento de energia avançado. Os componentes lógicos, que exigem recursos da tecnologia de informação, foram elaborados e implantados em um sistema computacional, já os equipamentos físicos de comunicação e do sistema elétrico foram meticulosamente emulados. A simulação dos equipamentos elétricos foi fundamentada no algoritmo de fluxo de potência probabilístico que permitiu tanto a flutuação de carga quanto a atuação do mercado de energia. As condições de falta também foram consideradas no simulador de equipamentos elétricos fornecendo dados de medições elétricas para outros componentes do sistema de gerenciamento de energia. Um desses componentes é o algoritmo de estimação de estados que produz o estado da rede de distribuição usando os dados de medição. Estes estados produzidos pelo estimador de estados são entradas das funções avançadas do sistema de gerenciamento de energia como as ferramentas de coloração dinâmica e localização de perdas não técnicas. Todas as metodologias propostas neste trabalho foram avaliadas e os resultados numéricos demonstram sua eficiência / Abstract: This work aims the development of an advanced energy management system to operate the smart grid that comprises the intersection of electrical power system with communication and information technologies. There are, currently, many studies related to the smart grid, which can produce doubts about the smart grid design concept. These doubts are clarified in the first part of this work where novel technologies of smart grid are presented besides the description of the standardization of smart grid design concepts. The use of the smart grid design standard allows identifying and developing all components of the advanced energy management system. The logical components, which require resources of information technology, were developed and implemented in a computational environment, while the physical devices of communication and power systems were meticulously emulated. The electrical devices emulation is based on the probabilistic power flow algorithm that permits both the load fluctuation and the energy market influence. The electrical devices simulator also supports contingency conditions as well as provides electric measurement data to other components of the energy management system. One of these components is the state estimation algorithm that produces the distribution network state using the measurement data. Network states produced by the state estimator are employed in advanced functions of the energy management system like the dynamic coloring, location of non-technical losses and self-healing applications. All proposed methodologies, in this work, were assessed and numerical results demonstrated their efficiencies / Doutor

Orientador: Paulo José Amaral Serni / Co-Orientador: Eduardo Paciência Godoy / Banca: Claudionor Francisco do Nascimento / Banca: André Luiz Andreoli / Resumo: A crescente demanda de energia elétrica devido ao crescimento populacional nos últimos anos, resultou em uma necessária expansão da matriz energética por meio de fontes alternativas, incluindo os consumidores também geradores de energia de pequeno porte, em baixa ou média tensão. Sendo assim, estudos vêm sendo realizados para inserir a automação no controle desses sistemas, porém ainda não foi estabelecido o que será controlado e como obter os dados de forma eficaz. No cenário de microrredes, um dos grandes desafios é a automação do processo de comunicação da rede entre diferentes dispositivos, tais como controladores de geradores, medidores inteligentes, etc., a fim de facilitar a troca de informações e melhorar o desempenho da rede. Portanto, este trabalho apresenta um estudo de simulação de microrredes (MR) com geração distribuída (GD) controlada remotamente, através de uma comunicação sem fio. A metodologia é apresentada através da simulação integrada de redes inteligentes, na qual o sistema elétrico foi implementado através do software PLECS - blockset, enquanto a rede sem fio foi projetada através do software TrueTime - toolbox, ambos simulados no Matlab®/Simulink®. Nesta aplicação de MR, é avaliado o uso de uma rede sem fio ZigBee e Wi-Fi, para controlar a geração da potência ativa da GD sob diferentes parâmetros de rede, tais como a probabilidade de perda e distância entre os dispositivos. Os resultados mostram que a simulação apresenta uma proposta viável para uma an... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The increasing use of electricity due to the population growth in recent years has resulted in a necessary expansion of the energy matrix through alternative sources, including prosumers in low or medium voltage. Therefore, studies have been carried out to introduce automation in the control of these systems, but is has not yet been established what will be controllled and how to get the data effectively. In the microgrids scenario, one of the great challenges is the automation of the process of communication of the network between different devices, such as generators controllers, smart meters, etc., in order to facilitate the information exchange and improve network performance. Therefore, this work presents a study of a Microgrid (MG) with a Distributed Generator (DG) controlled remotely through a wirelless communication. The methodology is presented through the integrated of smart grid simulations, where the electrical system was implemented through PLECS - blockset software, while the wireless network was developed using TrueTime - toolbox software, both simulated in Matlab/Simulink. In this application, the use of a ZigBee and Wi-Fi wireless network is evaluated to control the generation of the active power of DG under different network paramenters, such as the loss probility and distance between devices. The simulation results show that the effectiveness of networked solution for developing MG The results show that the simulation presents a feasible proposal for a communication networks analysis, with control of the DG and modeling and development of electric network in the smart MG / Mestre

Orientador: Rubens Alves Dias / Coorientador: José Antonio Perrella Balestieri / Banca: Marco Aurélio Alvarenga Monteiro / Banca: Carlos Alberto Moreira dos Santos / Resumo:Os processos crescentes de industrialização e urbanização das cidades levaram a inúmeros problemas ambientais. As preocupações com as mudanças climáticas são crescentes, a segurança do fornecimento de energia é imprescindível, a competitividade deste mercado, além da necessidade de integrar ações crescentes de energia renovável ao sistema, como também recursos energéticos dispersos. A rede inteligente ou smart grid representa uma das maiores revoluções em infraestrutura no setor de energia elétrica, surgindo como resposta a todos estes anseios. São tecnologias de informação, telecomunicações e técnicas em eletrônica aplicadas na automação e melhoria do setor, modificando a maneira que a eletricidade é gerada, entregue e utilizada. Muitos países estão nesta corrida para a implantação das redes inteligentes, no Brasil, projetos pilotos de redes inteligentes estão sendo implementados por todo o país. São características de um sistema de rede inteligente: condições de auto recuperação, alta qualidade de energia, operação mais eficiente, acomodação de todo tipo de geração e armazenamento de energia e motivar os consumidores a serem ativos. O sistema de eletricidade, dentro do conceito de redes inteligentes, permite o fluxo bidirecional de comunicação e de energia elétrica entre fornecedores e consumidores, transforma o usuário final em consumidor ativo, em outras palavras o papel do consumidor é o motor fundamental, portanto, entender o seu comportamento e reações, assim como motivá-lo e capacitá-lo para este papel é uma preocupação de governos e fornecedores de energia à procura de métodos inovadores para mudar a forma que a eletricidade é percebida. Neste trabalho é apresentada uma visão geral de redes inteligentes e a educação necessária ao consumidor de energia ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The increasing industrialization and urbanization process of cities led to numerous environmental problems. The concerns over climate change are growing, the security of energy supply is crucial, the competitiveness of this market, besides the need to integrate increasing shares of renewable energy to the system, as well as dispersed energy resources. The smart grid is one of the biggest revolutions in the electricity infrastructure sector, emerging as answer to all these anxieties. They are information technology, telecommunication and electronic techniques applied in the automation and improvement of the sector by modifying the way electricity is generated, delivered and used. There are many countries in this race for the implementation of smart grids, in Brazil there are smart grid pilot projects being implemented across the country. As characteristics of a smart grid system we have: conditions of auto recovery, high quality energy, more efficient operation, accommodation of all types of generation and storage energy and motivate consumers to be active. The electricity system, considering the smart grid concepts, permits two-way flow of communication and energy between suppliers and consumers, it transforms the final user in an active consumer, in other words, the consumer's role is the key driver, therefore understanding their behavior and reactions, as well as motivate them and enable then for this role is a governmental and energy suppliers concern looking for innovative methods to change the way electricity is perceived. This work presents an overview of smart grids and the necessary education to electrical energy consumers to assume their role within this new reality. The education learning theory that was based this work is the Vygotsky social interactionism which is based on cognitive development construction, from ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Paulo José Amaral Serni / Coorientador: Eduardo Paciência Godoy / Banca: Everson Martins / Banca: Atila Madureira Bueno / Resumo: A preocupação com a qualidade da energia elétrica, seu uso e técnicas para redução de perdas elétrica não é mais uma tendência e sim uma necessidade, pois, tem se entendido que a energia elétrica é um bem comum e não deve ser desperdiçada. Nesse contexto, estratégias para controlar o nível de tensão e o fator de potência vêm sendo tratadas, com o objetivo de aprimorar o controle dessas variáveis. Este trabalho apresenta uma estratégia de controle integrado de regulação de tensão e do fator de potência para um sistema de distribuição de energia elétrica usando uma rede de comunicação sem fio. A estratégia de controle proposta consiste em uma rede de comunicação entre os dispositivos designados para operarem reguladores de tensão, transformadores com comutadores sob carga e banco de capacitores, concentrando as informações em um único dispositivo capaz de definir a operação dos demais dispositivos alocados no sistema, sendo a concentração das informações feita localmente, sem a necessidade de um sistema de controle centralizado, permitindo uma simplificação e uma redução significativa de custo para implementação de uma solução de controle integrado de tensão e do fator de potência. A estratégia de controle proposta foi modelada no ambiente Matlab®/Simulink® e a rede de comunicação na ferramenta TrueTime. O estudo apresenta uma comparação entre a estratégia proposta e o método de controle tradicional, abordando aspectos relacionados a qualidade de energia elétrica entregue, dema... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The issue about power quality, its rational use, and techniques to reduce electrical losses in the distribution systems is not anymore a trend but a necessity, due to, a understanding that the electricity is a common good, then, should not be wasted. Based on this context, strategies have been studying to control the voltage and power factor with the objective to improve the control of this variables. This work presents an integrated control for voltage and power factor strategy to distribution systems using a wireless network. The purposed strategy allows a communication between the devices designed to operate voltage regulators, on load transformers tap changers, and capacitors bank, concentrating all information in only one device, which is able to define the operation of others, being the concentration information made locally, without a necessity of the a centralize system, simplifying and reducing costs related the implementation of an integrated control for voltage and power factor. The strategy presented was modeled in the Matlab®/Simulink® and the communication network using the TrueTime toolbox. The study presents a comparison between the traditional strategy and the purposed, analyzing the power quality delivered, power demand in peak time, and electrical losses in the system. The results shows that the integrated control for voltage and power factor strategy allows the use of capacitors bank downstream of voltage regulators without any impact in the power quality ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Walmir de Freitas Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-23T18:19:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Trindade_FernandaCasenoLima_D.pdf: 1722766 bytes, checksum: dec87e1e3e98a246135a42def8eef876 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Atualmente, cargas de diversos tipos de consumidores têm se tornado cada vez mais sensíveis a variações e interrupções de energia. Na maioria das vezes, falhas no fornecimento de energia são resultados da ocorrência de defeitos (faltas) em sistemas de distribuição de energia elétrica. Estes defeitos prejudicam a confiabilidade do fornecimento de energia e podem resultar em afundamento de tensão, interrupções momentâneas ou sustentadas e em elevados custos operacionais. Em vista disto, cada vez mais, os consumidores estão conscientes sobre o assunto e observa-se a necessidade da elaboração de soluções eficientes para melhorar os índices de confiabilidade e de qualidade do fornecimento de energia elétrica. Um dos métodos mais eficazes para melhorar os índices de confiabilidade e qualidade de energia elétrica em sistemas de distribuição consiste no desenvolvimento de técnicas rápidas e precisas de localização de defeitos na rede. Embora os métodos de localização de defeito empregados em alimentadores de distribuição ainda sejam rudimentares, a integração de técnicas de medição, comunicação, do conhecimento da configuração da rede e atuação de religadores em tempo real, além de dados provenientes dos Sistemas de Informações Geográficas em sistemas de distribuição permite o desenvolvimento de métodos mais eficientes, que exploram informações provenientes de diferentes locais da rede (informações distribuídas) e não apenas da subestação. Neste contexto, este trabalho explora métodos de localização de defeitos baseados em medidas de tensão provenientes de diferentes locais de modernos sistemas de distribuição. Três métodos foram investigados: (1) o primeiro, baseado na correspondência de valores de tensão, utiliza os parâmetros elétricos da rede e duas ou mais medidas de tensão ao longo do alimentador; (2) o segundo método, baseado na correspondência da corrente de falta, utiliza os parâmetros elétricos da rede e uma quantidade maior de medidas de tensão que o primeiro método; (3) finalmente, o terceiro método, baseado no mapeamento das zonas de tensão reduzida, não necessita do conhecimento completo dos parâmetros da rede, no entanto, é necessário utilizar uma maior quantidade de medidores que nos outros dois métodos. Os resultados dos testes realizados mostram que de acordo com a disponibilidade de medição de tensão ao longo do alimentador, um destes métodos pode ser escolhido para localizar o defeito de maneira eficaz / Abstract: Nowadays, loads from different classes of customers have become more sensitive to variations and interruptions from power supply. Frequently, failures in electrical energy delivery are caused by occurrences of faults in distribution systems. Such faults decrease the reliability of power delivery, increase operational costs and may result in power quality problems, such as voltage sag, short or long term outages. Since the customers consciousness is increasing, the need of efficient solutions to improve reliability and power quality indices is also increasing. One of the most efficient approaches to improve such indices in distribution systems is to develop fast and accurate fault location techniques for aerial feeders. Even though fault location methods dedicated to distribution feeders are still rudimentary, the recent integration of measurement, communication, real time knowledge of feeder configuration and reclosers trip and Geographic System Information allows the development of more efficient solutions, which explores information from different places from the grid (distributed information) and not only from the substation. In this context, this work explores fault location methods based on voltage measurements applied to modern distribution systems. Three methods were investigated: (1) the first one is based on matching voltage values, this method requires the network electrical parameters and two or more voltage meters installed along the feeder; (2) the second method is based on the correspondence of fault current, this method uses the network electrical parameters and a higher quantity of meters than the first method; (3) finally, the third method is based on the identification of low voltage zones, this method does not require network electrical parameters, however it needs a higher quantity of voltage meters than the other two methods. The test results show that according to the voltage measurement availability along the feeder, one of these methods can be chosen to efficiently locate the fault / Doutorado / Energia Eletrica / Doutora em Engenharia Elétrica