Submitted by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2018-06-13T17:38:37Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AvaliacaoDistorcaoHarmonica.pdf: 4309009 bytes, checksum: 017d26b4d8e0ce6653f66d67f13f4cb6 (MD5) / Approved for entry into archive by Kelren Mota (kelrenlima@ufpa.br) on 2018-06-13T17:39:00Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AvaliacaoDistorcaoHarmonica.pdf: 4309009 bytes, checksum: 017d26b4d8e0ce6653f66d67f13f4cb6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-13T17:39:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AvaliacaoDistorcaoHarmonica.pdf: 4309009 bytes, checksum: 017d26b4d8e0ce6653f66d67f13f4cb6 (MD5) Previous issue date: 2018-03-27 / In the last decades, the transformation industry has provided the introduction of increasingly faster and more energy efficient products for residential, commercial and industrial use, however these loads due to their non-linearity have contributed significantly to the increase of distortion levels harmonic of voltage as a result of the current according to the Power Quality indicators of the Brazilian electricity distribution system. The constant increase in the levels of distortions, especially at the point of common coupling, has generated in the current day a lot of concern in the concessionaires and in the consumers of electric power, due to the problems that cause like losses of the quality of electric power in the supply and in the installations of the consumers and this has provided several studies on the subject. In order to contribute to the subject, this thesis proposes a procedure based on the Knowledge Discovery in Database - KDD process to identify the impact loads of harmonic distortions of voltage at the common coupling point. The proposed methodology uses computational intelligence and data mining techniques to analyze the data collected by energy quality meters installed in the main loads and the common coupling point of the consumer and consequently establish the correlation between the harmonic currents of the nonlinear loads with the harmonic distortion at the common coupling point. The proposed process consists in analyzing the loads and the layout of the location where the methodology will be applied, in the choice and installation of the QEE meters and in the application of the complete KDD process, including the procedures for collection, selection, cleaning, integration, transformation and reduction, mining, interpretation, and evaluation of data. In order to contribute, the data mining techniques of Decision Tree and Naïve Bayes were applied and several algorithms were tested for the algorithm with the most significant results for this type of analysis as presented in the results. The results obtained evidenced that the KDD process has applicability in the analysis of the Voltage Total Harmonic Distortion at the Point of Common Coupling and leaves as contribution the complete description of each step of this process, and for this it was compared with different indices of data balancing, training and test and different scenarios in different shifts of analysis and presented good performance allowing their application in other types of consumers and energy distribution companies. It also shows, in the chosen application and using different scenarios, that the most impacting load was the seventh current harmonic of the air conditioning units for the collected data set. / Nas últimas décadas, a indústria de transformação, tem proporcionado a introdução de produtos cada vez mais rápidos e energeticamente mais eficientes para utilização residencial, comercial e industrial, no entanto essas cargas devido à sua não linearidade têm contribuído significativamente para o aumento dos níveis de distorção harmônica de tensão em decorrência da corrente conforme indicadores de Qualidade de Energia Elétrica do sistema brasileiro de distribuição de energia elétrico. O constante aumento dos níveis das distorções, principalmente no ponto de acoplamento comum, tem gerado nos dias atuais muita preocupação nas concessionárias e nos consumidores de energia elétrica, devido aos problemas que causam como perdas da qualidade de energia elétrica no fornecimento e nas instalações dos consumidores e isso têm proporcionado diversos estudos sobre o assunto. Com o intuito de contribuir com o assunto, a presente tese propõe um procedimento com base no processo Knowledge Discovery in Database - KDD para identificação das cargas impactantes das distorções harmônicas de tensão no ponto de acoplamento comum. A metodologia proposta utiliza técnicas de Inteligência computacional e mineração de dados para análise dos dados coletados por medidores de qualidade de energia instalados nas cargas principais e no ponto de acoplamento comum do consumidor e consequentemente estabelecer a correlação entre as correntes harmônicas das cargas não lineares com a distorção harmônica no ponto de acoplamento comum. O processo proposto consiste na análise das cargas e do layout do local onde a metodologia será aplicada, na escolha e na instalação dos medidores de QEE e na aplicação do processo KDD completo, incluindo os procedimentos de coleta, seleção, limpeza, integração, transformação e redução, mineração, interpretação, e avaliação dos dados. Com o propósito de contribuição foram aplicadas as técnicas de mineração de dados Árvore de Decisão e Naïve Bayes e foram testados diversos algoritmos em busca do algoritmo com resultados mais significativos para esse tipo de análise conforme apresentado nos resultados. Os resultados obtidos evidenciaram que o processo KDD possui aplicabilidade na análise da Distorção Harmônica Total de Tensão no Ponto de Acoplamento Comum e deixa como contribuição a descrição completa de cada etapa desse processo, e para isso foram comparados com diferentes índices de balanceamento de dados, treinamento e teste e diferentes cenários em diferentes turnos de análise e apresentaram bom desempenho possibilitando sua aplicação em outros tipos de consumidores e empresas de distribuição de energia. Evidencia também, na aplicação escolhida e utilizando diferentes cenários, que a carga mais impactante foi a sétima harmônica de corrente das centrais de ar condicionado para o conjunto de dados coletados.

Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-06-25T16:30:52Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_modelotomadadecisao.pdf: 6070448 bytes, checksum: 317aa6f08f44d2fa0aec495181073124 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-06-25T16:31:19Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_modelotomadadecisao.pdf: 6070448 bytes, checksum: 317aa6f08f44d2fa0aec495181073124 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-25T16:31:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_modelotomadadecisao.pdf: 6070448 bytes, checksum: 317aa6f08f44d2fa0aec495181073124 (MD5) Previous issue date: 2018-04-27 / O sistema de distribuição de energia elétrica está em constante evolução, com a disseminação de recursos energéticos distribuídos, redes inteligentes e a inclusão de mercados competitivos, em que o uso da eficiência energética como recurso relevante para o planejamento do setor deve ser assegurado por meio de políticas públicas. O Brasil há décadas possuí programa e política nessa área, entretanto, os resultados do seu programa para a inserção de ações de eficiência energética com recursos financeiros das concessionárias de distribuição têm impacto inferior a programas similares em outros países, somado a isso há a iminente necessidade de atender os objetivos de redução de emissões propostos pelo país na 21ª Conferência das Partes das Nações Unidas em dezembro de 2015 em Paris. Nesse contexto, a presente tese propõe o desenvolvimento de um modelo não-paramétrico, para determinação de indicadores de desempenho e classificação de projetos de eficiência energética. Contribui-se, também, com a avaliação do Programa de Eficiência Energética, por meio de uma metodologia para analisar os projetos, classificar e quantificar as variáveis, resultando em recomendações para o aprimoramento do programa. Utilizou-se uma base de dados de projetos submetidos à ANEEL pelas concessionárias do setor de distribuição de energia elétrica no período de 2008 a 2016. O modelo foi desenvolvido usando Data Envelopment Analysis (DEA), um método nãoparamétrico que utiliza programação linear para calcular as unidades mais eficientes em um determinado conjunto de unidades de tomada de decisão. Os resultados obtidos revelam que o melhor desempenho foi alcançado por projetos nas categorias industrial e de cogeração, no entanto, estes constituem apenas, 4,24 % dos projetos apresentados e 5,28 % dos investimentos totais nos últimos oito anos, indicando a necessidade de rever as estratégias regulatórias de eficiência energética. Como uma solução para a seleção de projetos com melhor desempenho, sugere-se atribuir pesos às categorias para otimizar os resultados dos projetos, através de incentivos aos projetos com melhor desempenho, sem excluir a participação de todos os outros, simplesmente fornecendo objetivos de economia de energia e redução de demanda no horário de ponta, compatíveis com as categorias com melhores resultados. / The electricity distribution system is constantly evolving, with the dissemination of distributed energy resources, smart grids and the inclusion of competitive markets, in which the use of energy efficiency as a relevant resource for sector planning must be ensured through public policy. Brazil has for decades had a program and policy in this area, however, the results of its program for the insertion of energy efficiency actions with the financial resources of the electricity utilities, have less impact than similar programs in other countries, and there is the imminent need to meet the emission reduction targets proposed by the country at the 21st Conference of the Parties of the United Nations in December 2015 in Paris. In this context, the present thesis proposes the development of a non-parametric model for the determination of performance indicators and classification of energy efficiency projects. It also contributes to the evaluation of the Energy Efficiency Program, through a methodology to analyze the projects, classify and quantify the variables, resulting in recommendations for the improvement of the program. A database of projects submitted to ANEEL by the utilities of the electricity distribution sector from 2008 to 2016 was used. The model was developed using Data Envelopment Analysis (DEA), a non-parametric method that uses linear programming to calculate the most efficient units in a given set of decision-making units. The results show that the best performance was achieved by projects in the industrial and cogeneration categories, however, these constitute only 4.24 % of the projects presented and 5.28 % of the total investments in the last eight years, indicating the need to review energy efficiency regulatory strategies. As a solution to improve the selection of the best performing projects, it is suggested assigning weights to the categories to optimize the project results, by incentives to the projects with the best performance, without excluding the participation of all others, simply by providing energy savings goals and demand reduction at peak hours compatible with the best performing categories.

Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-07-19T17:42:08Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ avaliacaodesempenhofuncoes.pdf: 5239412 bytes, checksum: a7be25c49d350063c87bb85986bb7199 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-07-19T17:42:46Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ avaliacaodesempenhofuncoes.pdf: 5239412 bytes, checksum: a7be25c49d350063c87bb85986bb7199 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-19T17:42:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ avaliacaodesempenhofuncoes.pdf: 5239412 bytes, checksum: a7be25c49d350063c87bb85986bb7199 (MD5) Previous issue date: 2018-03-27 / Esta dissertação aborda alguns dos principais problemas operacionais enfrentados pelos operadores de redes de distribuição devido à elevada integração de geradores fotovoltaicos (FV), tais como sobretensões e comutações excessivas de tape nos autotransformadores reguladores de tensão. Essas situações estão sendo continuamente estudadas, tendo em vista que podem causar problemas de qualidade de tensão e reparos em reguladores de tensão. O problema da sobretensão pode ser causado por uma injeção significativa de potência ativa da geração FV à rede. Paralelamente, as variações rápidas e significativas na potência ativa injetada pelo gerador FV, associadas com os transitórios de nuvens, podem resultar no aumento excessivo de comutações de tape no regulador de tensão, que podem acabar diminuindo a vida útil e aumentar a quantidade de manutenções realizadas nestes equipamentos. Neste contexto, surgiram as funções de controle Volt-Watt e Volt-Var prensentes nos inversores FV inteligentes, que foram adicionadas em estudos recentes para mitigar as sobretensões. Este trabalho mostra como as funções de controle Volt-Watt e Volt-Var mitigam os problemas de sobretensão e regulação de tensão em redes de distribuição com presença de geradores FV. Simulações de fluxo de potência de séries temporais em alimentadores simples de BT e MT com presença da geração FV foram realizadas em cenários de alta e baixa variabilidade solar. / This dissertation addresses some of the major operational problems faced by distribution system operators due to the high integration of photovoltaic (PV) generators, such as overvoltages and excessive tap counts in step voltage regulators (SVR). These situations are continually being studied, since they can cause voltage quality problems and damage in SVRs. The overvoltage problem can be caused by a significant injection of active power from the PV generation to the network. Moreover, the rapid and significant variations in PV generator active power associated with cloud transients result in an increase of voltage regulator tap counts, which can affect the useful life of device. In this context, the smart inverters Volt-Watt and Volt-Var control functions have been added in recent studies to mitigate the overvoltages. This work shows how Volt-Watt and Volt-Var control functions mitigate the overvoltage and voltage regulation problems in distribution networks with PV generation. Time series power flow simulations on LV and MV single feeders with PV solar plant have been performed in high and low solar variability scenarios.

Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-10-03T13:28:20Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_Utilizacaosistemaarmazenamento.pdf: 3451876 bytes, checksum: edaeb85b48d171ba728f367396b2445e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-10-03T13:28:47Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_Utilizacaosistemaarmazenamento.pdf: 3451876 bytes, checksum: edaeb85b48d171ba728f367396b2445e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-03T13:28:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_Utilizacaosistemaarmazenamento.pdf: 3451876 bytes, checksum: edaeb85b48d171ba728f367396b2445e (MD5) Previous issue date: 2018-08-16 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A presente dissertação propõe o gerenciamento ótimo da demanda de refrigeração de uma rede de distribuição universitária para promover maior economia e eficiência energética utilizando a inercia térmica de salas de aula climatizadas como elemento armazenador de energia térmica e geração fotovoltaica. O método proposto considera a variação horária da temperatura ambiente influenciando a variação da temperatura interna das salas de aula e o consumo de energia ao longo do dia, sabendo que a unidade consumidora é tarifada no modelo Horo-Sazonal Verde. A análise das cargas da unidade consumidora leva a concluir que a maior parte da energia consumida é destinada a algum tipo de carga de refrigeração, sobretudo a climatizadores de ambiente, assim, considerar a gestão deste tipo de cargas no contexto das redes inteligentes (Smart Grids) é uma maneira coerente de impactar positivamente no aumento da eficiência energética. O gerenciamento pelo lado da demanda é realizado com base em Algoritmo Genético e os resultados comprovam a eficácia do método proposto em equilibrar o gerenciamento energético e promover um aumento considerável na economia com os gastos de energia. / The present dissertation proposes the optimal management of the refrigeration demand of a university distribution network to promote greater economy and energy efficiency using the thermal inertia of air-conditioned classrooms as storage element of thermal energy and photovoltaic generation. The proposed method considers the hourly variation of the ambient temperature influencing the variation of the internal temperature of the classrooms and the consumption of energy throughout the day, knowing that the consumer unit is charged in the green model. The analysis of the loads of the consumer unit leads to the conclusion that most of the energy consumed is destined to some kind of refrigeration load, especially to ambient air conditioners, thus, to consider the management of this type of loads in the context of intelligent networks is a coherent way of positively impacting on increasing energy efficiency. Demand side management is based on Genetic Algorithm and the results prove the effectiveness of the proposed method in balancing the energy management and promoting a considerable increase in the economy with the energy expenses.

Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-11-01T14:00:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Calculoperdastecnicas.pdf: 10193002 bytes, checksum: 5e474814b95fa6c0f3457309da7a2950 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-11-01T14:01:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Calculoperdastecnicas.pdf: 10193002 bytes, checksum: 5e474814b95fa6c0f3457309da7a2950 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-01T14:01:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Calculoperdastecnicas.pdf: 10193002 bytes, checksum: 5e474814b95fa6c0f3457309da7a2950 (MD5) Previous issue date: 2018-10-17 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta um novo conceito denominado Impedância Equivalente de Perdas (IEP) que é caracterizado por ser um método prático e econômico que permite calcular perdas técnicas e não técnicas em redes de distribuição de energia elétrica com uma boa precisão, para o qual é utilizado dados que qualquer empresa de distribuição possui, como as contas de energia dos consumidores, os parâmetros elétricos da rede e as medições de potências e correntes na saída da subestação. Para mostrar a aplicação deste método, este documento abrange o processamento dos dados e descrição do software usado para simular a operação de sistemas elétricos testes IEEE 13 e 37 barras, considerando que eles apresentam perdas técnicas e não técnicas. Além disso, estes sistemas são avaliados com diferentes condições de operação, incluindo a incorporação de um gerador fotovoltaico. Os casos avaliados neste trabalho mostram que o método pode ser utilizado para planejar e monitorar as redes de distribuição de energia elétrica considerando a separação de perdas técnicas e não técnicas, para que no futuro as ações de redução dessas perdas possam ser gerenciadas, já que a perda de energia elétrica sem gerenciamento traduz-se em perdas econômicas consideráveis tanto para as concessionárias quanto para os consumidores e indiretamente para o país. Os resultados apresentados nesta dissertação, sobre a aplicação da Impedância Equivalente de Perdas no cálculo das perdas técnicas e não técnicas demonstraram a eficácia do método proposto, vislumbrando-se um grande potencial para a aplicação desse procedimento nas empresas de energia elétrica, principalmente nas distribuidoras de energia. / This work presents a new concept called Loss Equivalent Impedance (LEI), which is characterized by being a practical and economical method that allows calculating technical and non-technical losses in electricity distribution networks with good accuracy, for which it uses the data that any electric utility has, such as the user's electricity bills, the grid's electrical parameters and the measurements of power and currents at the substation coupling point. To show the application of this method, this document covers the data processing and description of the software used to simulate the operation in the test systems IEEE 13 and 37 buses networks, considering that they present technical and non-technical losses. In addition, these systems are evaluated with different operational conditions, including the incorporation of a photovoltaic plant. The cases evaluated in this work show that the method can be used to plan and monitor the electricity distribution networks, considering the separation of technical and non-technical losses, so that in future reduction actions concerning these losses can be managed, since of unmanaged electricity losses is translated into considerable economic losses for both the utility and customers and indirectly for the country. The results presented in this dissertation, regarding the application of the Equivalent Operational Impedance to the calculation of technical and non-technical losses, have demonstrated the effectiveness of the proposed methodology, so that it is foreseen a great potential for the application of the proposed procedure in the electrical sector mainly in the distribution utilities.

Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-12-10T16:43:24Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Medicaomodulosfotovoltaicos.pdf: 4931911 bytes, checksum: ab257f04c2f9e0d4fc918cb83199b66f (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-12-10T16:43:49Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Medicaomodulosfotovoltaicos.pdf: 4931911 bytes, checksum: ab257f04c2f9e0d4fc918cb83199b66f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-12-10T16:43:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Medicaomodulosfotovoltaicos.pdf: 4931911 bytes, checksum: ab257f04c2f9e0d4fc918cb83199b66f (MD5) Previous issue date: 2018-08-16 / Com a crescente demanda de energia elétrica ao redor do mundo, cada vez mais as fontes renováveis de energia vêm adquirindo espaço na matriz energética mundial. Nesse contexto, a energia fotovoltaica tem se destacado com altos índices de crescimento. Contudo, com a sua inserção faz-se necessário dispor de meios para avaliação do desempenho dos módulos fotovoltaicos, que pode ser realizado através da obtenção de sua curva característica I-V. A partir desta os parâmetros elétricos do módulo podem ser definidos, além de ser um indicador de possíveis falhas de fabricação, conexão ou possível sombreamento das células. Através do uso de simuladores solares, tornou-se mais rápido e confiável a obtenção de tal curva. No entanto, os altos custos de um simulador limitam o acesso a tal tipo de medição e, além disso, estes se restringem ao ensaio individual de módulos. Este trabalho busca avaliar uma metodologia para aquisição de curva I-V sob sol-real. Para isto, foram utilizadas duas cargas capacitivas e um módulo de referência para medida de irradiância e temperatura de operação do gerador fotovoltaico. As condições padrões de teste são obtidas por meio do que é descrito na norma IEC 60891. Módulos de tecnologia de silício foram testados e seus resultados confrontados com o do simulador solar presente no laboratório do GEDAE/UFPA. Os resultados obtidos indicam que dependendo da forma de cálculo e considerações acerca da medição da temperatura, esta pode ser uma metodologia adequada para medição de módulos fotovoltaicos em campo. / With the increasing demand for electricity worldwide, renewable energy sources are increasingly acquiring space in the world’s energy matrix. In this context, photovoltaic energy has stood out with high growth rates. However, it is necessary to have means to evaluate the performance of the photovoltaic modules. This can be done by means of its characteristic I-V curve, from which the module’s electrical parameters can be evaluated and used as an indicator of possible manufacturing faults, connection or shading. The use of solar simulators is a faster and more reliable to obtain such I-V curve. However, the high costs of a simulator limits access to such measurement, moreover, it is limited to measure only a single PV module. This work seeks to evaluate a methodology for the I-V curve acquisition under outdoor conditions by using two capacitive loads and a reference module as irradiance and temperature sensor. The standard test conditions are obtained by means of IEC 60891 procedures. Silicon technology modules were tested and their results were compared with indoor measurement, using the solar simulator located at GEDAE/UFPA solar laboratory. The results indicated that, depending on which calculation method and considerations related to temperature, this can be a suitable methodology for the measurement of a photovoltaic module.

Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-12-11T14:50:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Diagnosticofalhasincipientes.pdf: 5235661 bytes, checksum: 67b492c9d40682971d19271da4d4a96c (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-12-11T14:50:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Diagnosticofalhasincipientes.pdf: 5235661 bytes, checksum: 67b492c9d40682971d19271da4d4a96c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-12-11T14:50:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Diagnosticofalhasincipientes.pdf: 5235661 bytes, checksum: 67b492c9d40682971d19271da4d4a96c (MD5) Previous issue date: 2018-10-26 / Atualmente, a operação do sistema de transmissão de energia elétrica é sobrecarregada pela grande quantidade de informações oriundas dos mais diversos sistemas de monitoração, que devem analisar estas informações para manter o sistema em condições de operação aceitáveis de acordo com a normas do Setor Elétrico Brasileiro. Nesse contexto, este trabalho propõe um sistema de diagnóstico de falhas on-line em linhas de transmissão baseado na análise da monitoração da corrente de fuga para múltiplas falhas incipientes, que é composto de módulos que se adaptam de modo autônomo às melhorias que são executadas na LT. O trabalho desenvolvido aborda especificamente o módulo diagnóstico, no qual são extraídas as características do espectro harmônico da corrente de fuga com falha, e posteriormente, identifica a falha mais proeminente em um cenário multi eventos. Para extrair as características dos sinais de corrente de fuga com falhas foi utilizada a redundância analítica, que a partir de dados obtidos em laboratório e em campo, serviu para determinar o comportamento normal da LT, elaborar o modelo da LT em funcionamento normal e com a anomalia. De posse da corrente de fuga de funcionamento normal e com falha realiza-se a caracterização destes sinais, que empregam algoritmos adequados nas características levantadas no estado da arte sobre o tema e nos dados obtidos em campo e em laboratório. Após escolher o algoritmo de extração que possui melhor desempenho para múltiplas falhas, são propostos classificadores para determinar qual a falhas mais proeminente na LT. O projeto do classificador levou em consideração que o sistema precisa se adaptar às mudanças ocorridas na LT, incorporando o conhecimento sobre o sistema, uma vez que este é bastante dinâmico. / Atualmente, a operação do sistema de transmissão de energia elétrica é sobrecarregada pela grande quantidade de informações oriundas dos mais diversos sistemas de monitoração, que devem analisar estas informações para manter o sistema em condições de operação aceitáveis de acordo com a normas do Setor Elétrico Brasileiro. Nesse contexto, este trabalho propõe um sistema de diagnóstico de falhas on-line em linhas de transmissão baseado na análise da monitoração da corrente de fuga para múltiplas falhas incipientes, que é composto de módulos que se adaptam de modo autônomo às melhorias que são executadas na LT. O trabalho desenvolvido aborda especificamente o módulo diagnóstico, no qual são extraídas as características do espectro harmônico da corrente de fuga com falha, e posteriormente, identifica a falha mais proeminente em um cenário multi eventos. Para extrair as características dos sinais de corrente de fuga com falhas foi utilizada a redundância analítica, que a partir de dados obtidos em laboratório e em campo, serviu para determinar o comportamento normal da LT, elaborar o modelo da LT em funcionamento normal e com a anomalia. De posse da corrente de fuga de funcionamento normal e com falha realiza-se a caracterização destes sinais, que empregam algoritmos adequados nas características levantadas no estado da arte sobre o tema e nos dados obtidos em campo e em laboratório. Após escolher o algoritmo de extração que possui melhor desempenho para múltiplas falhas, são propostos classificadores para determinar qual a falhas mais proeminente na LT. O projeto do classificador levou em consideração que o sistema precisa se adaptar às mudanças ocorridas na LT, incorporando o conhecimento sobre o sistema, uma vez que este é bastante dinâmico.

Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-12-12T12:27:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_comparacaoregressaolinear.pdf: 10372922 bytes, checksum: 6a29cea1a5e1de013de1e246179fb197 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-12-12T12:28:06Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_comparacaoregressaolinear.pdf: 10372922 bytes, checksum: 6a29cea1a5e1de013de1e246179fb197 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-12-12T12:28:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_comparacaoregressaolinear.pdf: 10372922 bytes, checksum: 6a29cea1a5e1de013de1e246179fb197 (MD5) Previous issue date: 2018-11-19 / Nos últimos anos, o desenvolvimento socioeconômico da população, o crescimento dos setores comercial e industrial, assim como a instalação cada vez mais crescente de novas cargas, têm gerado grande evolução na demanda do consumo de energia elétrica. Por sua vez, buscando obter sistemas mais eficientes, os fabricantes têm produzido equipamentos energeticamente mais eficientes para utilização residencial, comercial e industrial. No entanto, essas cargas, devido à sua não linearidade, têm contribuído significativamente para o aumento dos níveis de distorção harmônica de tensão e corrente, elevando a preocupação dos gestores do setor elétrico quanto a qualidade de energia elétrica (QEE), principalmente, pela dificuldade na identificação da origem da distorção harmônica. Logo, visando antecipar os efeitos harmônicos e atender a regulamentação vigente, por meio de técnicas computacionais, no presente trabalho dá-se ênfase no ponto de acoplamento comum (PAC), independente das características de consumo e cargas, com o intuito de avaliar os impactos harmônicos em sua rede, além de comparar o nível de confiabilidade das técnicas por meio do erro absoluto médio (EAM). A metodologia proposta utiliza o software de Sistema de Qualidade de Energia Elétrica (SISQEE) que possibilita a utilização de três técnicas computacionais distintas, sendo Regressão Linear, Redes Neurais Artificiais e Árvores de Regressão, para avaliar a contribuição harmônica de cada alimentador no ponto de interesse das redes elétricas escolhidas. Para comprovar a validade da metodologia, são elaborados dois estudos de caso baseadas em medições reais em uma universidade e em um polo industrial. As medições foram realizadas com o período mínimo amostral de sete dias através de analisadores de QEE, conforme procedimentos de distribuição da ANEEL (PRODIST). Como resultado da QEE, verificou-se o quanto cada alimentador impacta a distorção de tensão e corrente no PAC, além de classificar os alimentadores com relação a seu respectivo impacto na rede elétrica estudada. Também como resultado, os estudos propiciaram a avaliação de desempenho entre as diferentes técnicas, com diferentes intervalos de tempo (semanal, diário e por patamar de carga), permitindo classificar o comportamento e a confiabilidade de cada técnica em cada período. Como conclusão do trabalho, os métodos propostos e as análises apresentadas dão subsídios aos gestores para efetuar uma ação mitigadora mais eficiente dos impactos harmônicos causados na rede elétrica e, também, identificar as diferenças entre as técnicas e seu grau de confiabilidade, de acordo com os intervalos temporais estudados. / In recent years, the socio-economic development of the population, the growth of commercial and industrial sectors, as well as the ever-increasing installation of new electrical loads, have generated great evolution in demand of electricity consumption. In turn, to obtain more efficient systems, the manufacturers have produced equipment more energy efficient for residential, commercial and industrial use. However, these loads due their non-linearities, have contributed significantly to the increase in harmonic distortion levels of voltage and current, raising the concern of the power sector managers with respect to the power quality, mainly, due to the difficulty in the identification of the origin of the harmonic distortion. Therefore, to anticipate the harmonic effects and meet the current legislation, through computational techniques, this work emphasis is placed on the common coupling point (CCP) of consumers and utility, regardless of consumption characteristics and loads, to assess the harmonic impacts in his grid, besides comparing the reliability level of the techniques through the mean absolute error (MAE). The proposed methodology uses the Electrical Power Quality System (SISQEE) software that allows the use of three different computational techniques, such as Linear Regression, Artificial Neural Networks and Regression Trees, to evaluate the harmonic contribution of each feeder at the point of interest of the chosen electric grid. To prove the validity of the methodology, two case studies, based on real measurements at a university and at an industrial district, was carried out with a minimum sampling period of seven days using power quality analyzers, according to the distribution procedures by ANEEL (PRODIST). As a result of the power quality, it was verified how much each feeder impacts the voltage and current distortion at the CCP, besides classifying the feeders in relation to their respective impacts in the studied electrical grid. Also, as a result, the studies allowed the evaluation of performance between the different techniques, with different time intervals (weekly, daily and per load level), allowing to classify the behavior and reliability of each technique in each period. As a conclusion of the work, the proposed methods and analyzes presented allow managers to perform a more efficient mitigation action of the harmonic impacts caused in the electrical network and, also, to identify the differences between the techniques and their degree of reliability, in accordance with the time intervals studied.

Esta proposta de pesquisa visa avaliar métodos de projeto de controladores em dois níveis, composto por controladores descentralizados e centralizado, utilizando sinais de medição fasorial sincronizada. Pesquisas iniciais foram realizadas utilizando a abordagem baseada na resolução da equação de Riccati num sistema multimáquinas, considerando aquisição de dados via medição fasorial sincronizada e atrasos de tempo nos canais de comunicação da entrada e da saída do controlador centralizado. Esta pesquisa propõe o projeto e avaliação de controladores centralizados através das abordagens baseadas na resolução da equação de Riccati, Desigualdades Matriciais Lineares e Algoritmos Genéticos. O projeto consiste em obter um controlador centralizado robusto a variações de carga e topologia do sistema, além de possíveis perdas de links de comunicação da entrada e da saída do controlador centralizado com o sistema elétrico. A fim de verificar a eficácia das abordagens de projeto foram utilizados o Sistema Equivalente Sul-Sudeste Brasileiro e o Sistema Simplificado Australiano. Além disso, simulações dinâmicas dos sistemas com aplicação de contingências foram realizadas com o propósito de se avaliar os controladores centralizados obtidos através de um modelo linear. Os resultados alcançados mostram semelhança e eficiência das abordagens quando se consideram múltiplos pontos de operação do sistema. A abordagem baseada em Algoritmos Genéticos se sobressai de acordo com os resultados obtidos para os sistemas-teste mencionados por propiciar um controlador centralizado robusto a múltiplos pontos de operação e possíveis perdas de links de comunicação. / This research proposal aims to compare control design methods on two levels, consisting of centralized and decentralized controllers, using signals synchronized phasor measurement. Initial researches have been conducted using the approach in solving the Riccati equation in a multi-machine system, considering data acquisition via synchronized phasor measurement and time delays in the communication channels of input and output of the centralized controller. This research proposes the design and comparison of centralized controllers through approaches based on resolution of the Riccati equation, Linear Matrix Inequalities and Genetic Algorithms. The project is to achieve a robust centralized controller to load variations and system topology changes and possible loss of communication of the input and output of the centralized controller with the electrical system. In order to verify the effectiveness of design approaches were used the Southern-Southeastern Brazil Equivalent Equivalent and Australian Simplified System. In addition, simulations of the dynamic systems with application of contingency were performed in order to evaluate the centralized controlling obtained by a linear model. The results show similarity and efficiency of the approaches when considering multiple system operating points. The Genetic Algorithms-based approach stands out according to the results obtained for the test systems mentioned, as demonstrated by the results, because it provides a robust centralized controller to multiple points of operation and possible loss of communication links.

As redes secundárias de distribuição são item de extrema importância no processo de levar a energia produzida de uma fonte até o consumidor final. Dentro de uma Empresa Concessionária de Distribuição de Energia Elétrica o setor de planejamento, juntamente com o grupo técnico, deve realizar o planejamento dos investimentos necessários nos níveis de alta, média e baixa tensão, sendo que para a baixa tensão (redes secundárias de distribuição), normalmente utilizam-se os dados históricos e a média de investimentos dos últimos anos (de três a cinco últimos anos). Em geral não são encontrados nestas Empresas os cadastramentos das redes secundárias de distribuição ou então, quando estes existem, muitas vezes não são confiáveis. Neste ponto, esta dissertação de mestrado apresentará, aplicará e discutirá os resultados de uma metodologia de geração de redes secundárias de distribuição a partir dos dados das redes primárias de distribuição (média tensão) e dos ativos da Empresa, tendo como foco os investimentos necessários para estas dentro do planejamento agregado de investimentos. O trabalho proposto visa criar condições para que as Empresas enquadradas na situação anterior possam realizar o seu planejamento de baixa tensão valendo-se da aplicação de uma metodologia capaz de gerar tais redes. Uma vez criadas, tais redes serão inseridas dentro de um software de planejamento agregado de investimentos que fornecerá o valor total das aplicações necessárias para os próximos dez anos (planejamento decenal – longo prazo). Ao final do processo, poderá ser observado que os resultados obtidos são muito próximos dos valores esperados para as redes secundárias reais e, com isto, a dissertação discutirá como a metodologia foi implementada, os detalhes da aplicação e, até mesmo, todo o processo de planejamento para três Empresas Concessionárias de Distribuição de Energia Elétrica. Já de posse dos resultados, poderá afirmar-se que o processo produziu valores de muito boa aderência e, assim, os investimentos obtidos para as redes secundárias poderão ser aceitos pelo grupo de planejamento da Empresa. Como conseqüência dos valores de investimentos obtidos para os dez anos, poderão ser observados ainda, guardadas algumas considerações especiais, os valores dos custos marginais de baixa tensão, item de grande importância no planejamento de redes de distribuição. / The low voltage distribution networks are an item of extreme importance in the process of delivering the produced energy from a plant (supply) to the final consumer. In an Electric Power Distribution Company the planning group (sector), together with the technical group, must accomplish the planning of the necessary investments in the high voltage, medium voltage and low voltage levels, and for low voltage distribution networks, usually the historical data and the average of investments of the last years are used (from three to last five years). In general the databases of low voltage networks are not found in these Companies or then, when these exist, a lot of times they are not reliable. For this, this article will show, apply and discuss the results of a methodology for generating low voltage distribution networks starting from the database of the medium voltage distribution networks and of the assets of the Company, having as focus the necessary investments for these networks in planning of investments. The proposed work wishes to create conditions so that the Companies that are in the previous situation can accomplish their planning on low voltage distribution networks using a methodology capable to generate such nets. Once created, such nets will be inserted in a software of planning of investments that will supply the total amount of investments for them for the next ten years (long period planning). In the end of the process, it will be observed that the obtained results are very close to the expected values for the real low voltage distribution networks and, with this, the article will discuss how the methodology was implemented, the details of the application and, even, the whole planning process for three Electric Power Distribution Companies. With the results, it will be affirmed that the process produces values of very good adherence and, for this, the investments obtained for low voltage distribution networks can be accepted by the planning group in the Company. As a consequence of the investments values obtained for the ten years, it will be able to be observed, kept some special considerations, the values of the marginal costs of low voltage, item of great importance in the planning of distribution networks.