Orientador: Andre Luiz Morelato França / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T08:13:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mota_AlexandredeAssis_D.pdf: 2550000 bytes, checksum: d1b87870a85e6720b234c4e11cce99a8 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O sucesso da recomposição de sistemas interligados está diretamente associado à qualidade dos planos de recomposição. Esses planos descrevem as seqüências de ações de controle que devem ser tomadas para energizar as diferentes áreas geoelétricas do sistema após a ocorrência de blecautes totais ou parciais. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é propor uma metodologia para avaliação da qualidade de planos de recomposição, que permita o uso de ferramentas computacionais para avaliar a qualidade de forma automática e sob alguns critérios como (a) grau de flexibilidade quanto a imprevistos durante a execução, (b) índices de qualidade globais determinados a partir da representação do plano de recomposição através de grafos conexos e (c) facilidade de acesso, visualização, atualização e treinamento. Diferentes técnicas e métodos foram empregados para atingir esse objetivo (busca de caminho mínimo, utilização de índices nebulosos, métodos de caminho crítico - CPM/PERT), visando a determinação dos índices numéricos relacionados à qualidade do plano, tais como: duração total prevista para a recomposição, eficiência da fase fluente, evolução da carga interrompida e custos estimados para a interrupção / Abstract: A successful restoration depends on the quality of the restoration plans, that describe the sequence of control actions that must be executed to reenergize different areas (of the power system) just after total or partial blackouts. This work proposes a methodology to automatically evalute the quality of power system restoration plans, related to (a) the flexibility of the plan, (b) numerical quality indexes, extracted using a graph representation for the plan and (c) the easiness of use, visualization, training and access to restoration instructions. Different techniques and methods were used to achieve this goal (minimum path search, adoption of fuzzy indexes, critical path methods), focusing on the determination of numerical indexes that express the quality of the plan, such as total restoration duration, fluent phase efficiency, interrupted load evolution and estimated interruption costs / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Luiz Carlos Pereira da Silva, Walmir de Freitas Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T14:34:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Abreu_LisiasVieiraLimade_M.pdf: 4055307 bytes, checksum: 5b3f4d39e414e1d305ec71b68f93ed3f (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Nesta dissertação de mestrado, apresenta-se um estudo detalhado sobre o desempenho dinâmico de geradores síncronos conectados em redes de distribuição de energia elétrica frente a grandes perturbações. Estudos paramétricos são realizados para investigar a influência de di-versos fatores na resposta transitória do gerador. Os fatores analisados são tempo de eliminação da falta, carregamento do sistema, níveis de curto-circuito no ponto de conexão entre o sistema de distribuição e a rede de subtransmissão, relação X/R das linhas de distribuição e constante de inércia dos geradores. Adicionalmente, propõe-se a utilização de índices numéricos que permitem visualizar de forma sistemática os resultados dos estudos paramétricos assim como determinar quais são as barras mais apropriadas para a instalação de geradores síncronos con-siderando o desempenho dinâmico do sistema / Abstract: In this dissertation, it is presented a detailed study about the dynamic performance of synchronous generators connected to distribution networks during large disturbances. Parame-tric studies are conducted in order to determine the influence of several factors on the transient response of the generator. The analyzed factors are fault clea / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Christiano Lyra Filho, Celso Cavellucci / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-07T20:13:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bueno_EdilsonAparecido_M.pdf: 1593593 bytes, checksum: ff2749c689002cc1c4de48ee0899defc (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho apresenta uma nova visão para o problema de redução das perdas técnicas em sistemas de distribuição de energia elétrica, através de reconfiguração de redes. A principal inovação consiste em abordar o problema com a consideração explícita das variações de demandas, mas impondo-se a restrição de que as configurações devem permanecer fixas ao longo do período de planejamento. Esta característica abre a perspectiva de que a metodologia venha a ser usada na operação diária dos sistemas de distribuição. No entanto, leva a um problema de otimização bem mais complexo do que o caracterizado pela visão tradicional. Formulações para demandas fixas e variáveis são desenvolvidas. Duas metodologias distintas para abordagem do novo problema são elaboradas. A primeira utiliza a metodologia denominada Busca Menor Energia, inspirada na técnica de Abertura Seqüencial de Chaves. A segunda técnica, denominada Árvore de Aproximação, faz uso das idéias de árvore geradora de custo mínimo. Ambas são combinadas com uma busca local, denominada Troca de Ramos Generalizada, baseada na técnica de Troca de Ramos. Explora-se também uma extensão da metodologia Árvore de Aproximação caracterizada por associação com conceitos do método GRASP (Greedy Randomized Adaptive Search Procedure). Estudos de casos ilustram a aplicação das metodologias em redes de cidades brasileiras / Abstract: This work presents a new point of view for the technical losses reduction problem in electric power distribution systems, through network reconfigurations. The main innovation is the explicit consideration of demand variations and the use of a fixed configuration during the planning period. This last characteristic makes the methodology able to be used in the daily operation of distribution systems. However, it leads to an optimization problem more complex than approaches without demand variations. Formulations for fixed and variable demands are created. Two distinct methodologies for the resolution of the new problem are elaborated. The first one uses the Minimum Energy Losses methodology, inspired by the ¿Sequential Switch Opening¿ technique. The last one, called Approximation Tree, is based on algorithms for the minimum spanning tree problem. Both of them are combined with a local search procedure, called Branch Exchange by Energy, based on the ¿Branch Exchange¿ technique. An extension of the Approximation Tree methodology is proposed by using concepts of the well-known GRASP method (Greedy Randomized Adaptive Search Procedure). Case Studies demonstrate the application of the methodologies in Brazilian cities¿ networks / Mestrado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Secundino Soares Filho, Marcelo Agusto Cicogna / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-07T21:19:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zambelli_MonicadeSouza_M.pdf: 1476300 bytes, checksum: 26436b0b3c9bd918ebd703de827d4906 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O setor elétrico brasileiro vem passando por sucessivas reformas na busca por um modelo institucional que permita a otimização do uso dos recursos energéticos, conciliada com o objetivo de se alcançar um desenvolvimento sustentável. O planejamento energético tem um papel fundamental neste contexto, de modo que estudos e pesquisas que forneçam suporte ao planejamento do setor energético e à elaboração de políticas energéticas de médio e longo prazo têm ganhado destaque entre as prioridades do setor elétrico brasileiro. A proposta deste trabalho é apresentar uma política operativa baseada no conceito de curvas-guias de armazenamento para o planejamento da operação energética de médio prazo. Essa política determina que, a cada estágio do período de planejamento, as decisões de vazão turbinada por cada usina hidrelétrica devem ser tais que mantenham seus reservatórios em níveis pré-estabelecidos por curvas-guias de armazenamento. A análise de desempenho dessa política operativa foi feita através de simulações da operação hidrotérmica, para sistemas de único reservatório e uma cascata do sistema elétrico brasileiro. Os resultados das simulações foram também comparados aos de políticas operativas mais robustas, incluindo o uso de programação dinâmica estocástica, técnica de solução já consolidada para o problema e utilizada atualmente no setor elétrico brasileiro. Os resultados demonstram que, apesar de simples e transparente, essa política operativa apresenta um desempenho competitivo para o planejamento da operação energética / Abstract: The Brazilian electric sector has been passing through successive reforms in the search for an institutional model that allows the optimization of the use of the energetic resources, concealed with the goal of achieving a sustaining development. The energetic planning plays a fundamental roll in this context, thus studies and researches designated to support planning in the energetic sector and elaboration of long term energetic policies have been gaining space among the Brazilian electric sector priorities. The proposal of this work is to present an operating policy based on the concept of storage guide-curves for the mid term hydrothermal scheduling. This policy determines that, at each stage of the planning period, the decisions of water discharged from each hydro plant must be such that keep their reservoirs at levels pre-determined by storage guide-curves. The performance analysis of this operating policy was done through operation simulation, considering different hydro plants of the Brazilian system. The simulation results were also compared to more robust operative policies, including the use of stochastic dynamic programming, a consolidated solution technique for the problem witch is actually in use by the Brazilian electric sector. The results demonstrate that, despite of simple and transparent, this operating policy presents a competitive performance for the hydrothermal scheduling / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Sigmar Maurer Deckmann / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T01:37:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marafao_FernandoPinhabel_D.pdf: 5459950 bytes, checksum: 2005dfac2636a25b18741d31d843a03e (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Este trabalho apresenta uma Metodologia Seletiva de Identificação das parcelas consideradas ideais de tens~ao e corrente eletricas em um sistema polifasico, bem como das parcelas associadas a disturbios e fenomenos responsaveis pela deterioração da qualidade de energia. Tal metodologia e descrita por meio da aplicação de tecnicas de processamento digital de sinais, possibilitando a formulação de filtros digitais, detectores de sequencia positiva, algoritmos de identicação de frequencia, Multiplicadores de Lagrange, etc, as quais podem ser implementados em processadores de aritmetica saturada (ponto-fixo). Atraves de tal metodologia e das tecnicas estudadas, e possivel discutir e propor uma abordagem alternativa na definição de uma Teoria de Potência Unificada, adequada a condições de formas de onda não-senoidais e/ou assimetricas, bem como propor estrategias de compensação para condicionadores de energia, tais como os Filtros Ativos de Potência. O trabalho tambem apresenta um breve estudo sobre os controladores digitais necessarios à implementação pratica de um filtro ativo de potência, destacando a proposta de um controlador repetitivo para compensação seletiva de harmônicos dominantes, o qual foi avaliado através da implementação de um protótipo de filtro ativo em paralelo com a rede / Abstract: Considering the areas of Power Quality and Power Conditioning, this work proposes and discusses the use of a Selective Identification Methodology in order to identify the so-called ideal, as well as the disturbing, voltage and current components in a general polyphase power system. Such methodology is presented and described by means of discrete-time signal processing techniques, which allows the implementation of useful digital filters, positive sequence detectors, frequency identification algorithms, Lagrange Multipliers, etc. Special attention is directed to the implementation of such techniques in finite word length or fixed-point DSP and microprocessors. Considering the proposed selective methodology and the related digital algorithms, it is possible to discuss and suggest an alternative approach to define a promising Unified Power Theory, which could be adequate for non-sinusoidal and unbalanced waveform conditions. Moreover, the same methodology can be used to propose several compensation strategies for different power conditioning equipments, such as e.g., Active Power Filters. This work also presents a brief study concerning the required digital controllers for the experimental implementation of a shunt active filter prototype. Particularly, it has been pointed out the repetitive controller applied to the implementation of a selective harmonic current compensator. The selective compensator allows minimizing the dominant harmonic components in order to reduce the THD levels and to increase the power factor of a specific installation / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Alberto Luiz Francato, Carlos Alberto Mariotoni / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-18T13:32:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbosa_CarlosDavidFranco_D.pdf: 7182306 bytes, checksum: 6a8fd84aba169e2fceffb93e27a4c5b5 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Esta tese tem como objetivo estudar métodos de planejamento da expansão da transmissão de energia elétrica em mercados de eletricidade re-estruturados, tanto em um ambiente tradicional quanto com a adoção de inovações tecnológicas. No trabalho são estudados procedimentos de campo para as linhas de transmissão, considerando economia e confiabilidade, principalmente em emendas a compressão para cabos ACSR (Aluminum Core Steel Reinforced). O trabalho descreve os resultados de pesquisas efetuadas com fabricantes e concessionárias usuárias das emendas a compressão e ainda sugere alguns procedimentos e rotinas de inspeções para melhorar a confiabilidade do sistema. Os resultados dos testes com as emendas, realizados em laboratório, serviram para dar suporte para a analise de falhas, subsidiando a avaliação das causas de falhas mais frequentes no ambiente competitivo. Por fim foram apresentadas tecnologias emergentes com possibilidade de redução da taxa de falhas nos sistemas de transmissão de energia elétrica bem como as recomendações de boas praticas para o setor / Abstract: This thesis has as objective to study electricity transmission expansion planning In re-structured markets, both traditional as well as with technological innovations. In the work are studied transmission lines field procedures considering economy and reliability, mainly ACSR (Aluminum Core Steel Reinforced) compression splices. The work describes compression splices field surveys with suppliers and users concessionaries and also suggest some procedures and inspections routines to improve system reliability. The results of laboratory splice tests helped the failure analysis and frequently failure causes on competitive environment. Finally it is presented emerging technologies with failure reduction possibilities for the electricity transmission systems and good practices recommendations for sector / Doutorado / Recursos Hidricos, Energeticos e Ambientais / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Vivaldo Fernando da Costa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T11:14:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paccini_RodrigodeOliveira_M.pdf: 1988341 bytes, checksum: 7be3a801c003202ec884c8313b60ac5f (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Quando um sistema interligado de corrente alternada sofre variações de carga, sua freqüência pode exibir um comportamento oscilatório. Se este mesmo sistema possuir um elo de corrente contínua em paralelo com as linhas de intercâmbio, esse efeito poderá ser atenuado devido à atuação do controlador de corrente do elo. Esta tese apresenta um estudo que avalia a eficiência de um elo de CC para o amortecimento de oscilações de freqüência de intercâmbio sob condições de pequenas perturbações, operando o sistema com Controle Automático de Geração (CAG). Um modelo de injeção de potência utilizado para representar o elo CC é implementado no Modelo de Sensibilidade de Potência (MSP). Uma das vantagens desse modelo é permitir o desacoplamento da rede em duas partes distintas: o balanço ativo e o balanço reativo, em que as duas podem ser tratadas juntas ou separadamente. Com a escolha desse modelo, tornou-se possível implementar toda a rede no formato de diagrama de blocos. Além disso, as barras de carga do sistema são acessíveis através do diagrama de blocos, o que torna possível variar também a característica da carga. Através dessa representação, tornou-se viável a inserção do elo de CC no diagrama de blocos, pois o mesmo foi modelado como uma injeção de potência nas barras terminais nos balanços ativo e reativo, fechando um novo balanço de potência. As análises no domínio do tempo foram realizadas no programa Matlab Simulink®. Também utilizando este software, um controlador de amortecimento de oscilações de potência (POD-Power Oscillation Damping Controller) foi projetado para a modulação da potência do elo de CC. Os resultados obtidos mostram que o elo de CC possui um grande potencial para a manutenção do amortecimento de oscilações de freqüência de modo inter-área, quando equipados com controladores POD. / Abstract: When an interconnected alternate-current power system suffers variations of loads, its frequency can exhibit an oscillatory behavior. If this system possesses a direct-current link in parallel with the inter-tie lines, this effect could be decreased, due to the link current controller action. This work presents a study that evaluates the efficiency of DC link for the damping of interarea frequency oscillations under small disturbances, operating the system with automatic generation control (AGC). A DC power injection model is implemented in the Power Sensitivity Model (PSM). One of the advantages of this model is to allow the detach of the network in two distinct parts: the active and reactive balances, where the two can be dealt together or separately. With the choice of this model, it's possible to implement the complete network in the block diagram format. Moreover, the network load bus are accessible through the block diagram, which this are possible to vary the load characteristic. Through this representation, the insertion of DC link in the block diagram became viable, therefore it was modeled as a power injection in the terminals bus in the active and reactive balances, closing a new power balance. The time domain analysis is carried out the software Matlab Simulink®. Also using this software, a POD controller (Power Oscillation Damping Controller) was designed for the DC power modulation. The results show that DC link comprises a great potential for the maintenance of frequency oscillations damping in interarea mode, when coupled to POD controllers. / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Dilson Amâncio Alves / Banca: Sergio Azevedo de Oliveira / Banca: Carlos Alberto Castro Júnior / Resumo: Este trabalho apresenta um programa interativo para a simulação do fluxo de potência e do fluxo de potência continuado. O programa foi desenvolvido no ambiente MATLAB e a simulação é realizada por meio de uma interface gráfica. A interface gráfica não só proporciona um bom desempenho computacional, mas também torna o programa mais amigável para o usuário. Através dela o usuário pode editar os arquivos de entrada e saída e visualizar e analisar os resultados obtidos diretamente na tela do computador. A partir do diagrama unifilar dos sistemas, a interface gráfica permite que o usuário: mude os parâmetros do sistema (dados de barras e de linhas de transmissão); remova uma linha de transmissão com um simples clicar sobre ela; visualize os perfis de tensão nas barras, e os fluxos de potência ativa e reativa nas linhas de transmissão. Todas estas características fazem do programa desenvolvido uma ferramenta recomendada para fins educacionais. / Abstract: This work presents an interactive computing program for power flow and continuation power flow simulations. The power flow and continuation power flow programs were developed in the MATLAB environment and the simulation is accomplished through a graphical user interface. The graphical user interface provides not only a good computational performance, but also an user-friendly teaching software. With the use of this interface the user can edit the input and output data files of the selected systems and can visualize and analyze the results of the program directly in the computer screen. Directly from the system one-line diagrams, the graphical user interface allows the user: to change the parameters of the system (bus and lines system data); to remove the transmission line clicking directly on it; to visualize the bus voltage profile, and the active and reactive power flows. All these characteristics make the developed program recommended for educational purposes. / Mestre

Resumo: O principal objetivo deste estudo é realizar uma análise de aspectos críticos que surgem na modelagem matemática do problema de planejamento da expansão de sistemas de transmissão a longo prazo, assim como o desenvolvimento de ferramentas computacionais para a prova de novos modelos e metodologias que possam contribuir na solução do problema de planejamento de sistemas de transmissão de energia elétrica considerando as condições dos sistemas modernos de energia elétrica. Com esta metodologia, busca-se obter uma rede de transmissão mais eficiente, e com o menor custo possível, que se adapte as novas exigências produzidas pela introdução da desregulação nos sistemas elétricos. Para isto combinam-se três aspectos: rede futura livre de congestionamento, desplanificação e incerteza na geração e na demanda futura, os quais são manipuladas desde a perspectiva mono-objetivo e multiobjetivo. A possibilidade de eliminar completamente o congestionamento na rede de transmissão é analisada através da inclusão no modelo de todos os cenários de geração factíveis futuros, e não somente alguns cenários como outros estudos. Considerar uma operação sem congestionamento para o futuro está associado a grandes custos de investimento. Para atenuar este grande custo uma opção é incluir a possibilidade de desplanificação e a inclusão dos efeitos das incertezas presentes na geração e na demanda futura no problema de planejamento. O problema de planejamento de sistemas de transmissão é um problema de programação não linear inteira mista (PNLIM) quando é usado o modelo DC. Praticamente todos os algoritmos usados para resolver este problema utilizam uma sub-rotina de programação linear (PL) para resolver problemas de PL resultantes do algoritmo de solucão do problema de planejamento, os quais são denominados... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The main goal for this study is to do an analysis of the critical issues that appear in the mathematical modeling of the transmission system expansion planning problem, when long term is considered. A methodology was developed and a computational tool, to solve the transmission expansion planning in modern electrical systems. With this methodology more efficient electrical networks are obtained, at low investment costs. This is accomplished taking into account three important aspects: open access, or congestion-free planning, uncertainty in demand and generation, and de-planning. The problem is solved using mono-objective and multi-objective methodologies. For this investigation, congestion-free transmission networks should consider all the future and feasible scenarios of generation, unlike some papers, where only a few scenarios are taken in to account. This feature is associated to high investment costs. Lower costs are often obtained by the inclusion of uncertainty in future demand and future generation. The transmission system expansion planning problem is a no-linear integer-mixed programming problem (PNLIM) when the DC model is used. Practically, all the algorithms used in the solution process, for this problem, use one subroutine of linear programming (PL) for solved the PL problems that result during the solution process, in the denominated operative problem. The solution of the PL's is the part of the problem that requires the biggest computational effort, because during the solution process is necessary to solved thousands or millions of PL's, for high size problems. the PNLIM problem is solved through the combination of a meta-heuristic method and a linear programming method. The meta-heuristic method solves the denominated investment problem and the PL the denominated operational problem. The transmission planning problem considering multiples generation scenarios... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Rubén Augusto Romero Lázaro / Coorientador: José Roberto Sanches Mantovani / Banca: Carlos Roberto Minussi / Banca: Sérgio Azevedo de Oliveira / Banca: Ariovaldo Verandio Garcia / Banca: Ramón Alfonso Gallego Rendón / Doutor

Orientador: Dilson Amancio Alves / Resumo: Neste trabalho, apresenta-se os resultados da análise comparativa da influência de formas alternativas de representação das barras PV nas características de convergência do método de Newton-Raphson considerando equações de injeção de corrente. O método proposto para a solução do problema de fluxo de potência é baseado em equações de injeção de corrente expressas em coordenadas retangulares. São apresentados também os resultados da comparação com outros métodos baseados em equações de injeção de potência expressas em coordenadas polares e retangulares, bem como com os baseados em injeção de corrente com formulação retangular, objeto principal do estudo. Nas análises de desempenho foram utilizados os sistemas testes do IEEE de 14, 30, 57, 118 e 300 barras, e duas configurações, uma de 638 e outra de 787 barras, do sistema Sul-Sudeste Brasileiro. Nas análises consideraram-se diferentes variações na relação R/X dos ramos e diferentes carregamentos. Os resultados obtidos demonstram que a forma proposta de representação das barras PV melhora a característica de convergência dos métodos de solução do problema de fluxo de potência baseado em equações de injeção de corrente. / Abstract: This paper presents the results of a comparative analysis of the influence of PV bus representation on the convergence characteristics of Newton-Raphson Current Injection method. The proposed method to solve the power flow problem is based on current injection equations written in rectangular coordinates. The results of comparison with other methods based on power injection equations expressed in polar and rectangular coordinates as well as those based on current injection with rectangular formulation, the main object of the study, are also presented. Performance analyzes were performed on the IEEE test systems 14, 30, 57, 118 and 300 buses, and two configurations, one of 638 and another of 787 buses, of the South-Southeast Brazilian system. Several R/X transmission line ratios and loading conditions were considered. The results show that the proposed PV bus representation improves the convergence characteristic of the power flow formulation based on current injection equations. / Mestre