Este trabalho tem por objetivo apresentar o desenvolvimento e a implementacao em uma rotina computacional, de algoritmos para a localizacao de faltas em linhas de transmissao com subestacoes conectadas em derivacao. Os algoritmos propostos neste trabalho integram uma metodologia para localizacao de faltas, que e capaz de identificar corretamente o ponto de ocorrencia do defeito utilizando as componentes de fase dos fasores de tensoes e correntes, calculadas atraves dos registros desses sinais, efetuados por oscilografos digitais e/ou reles de protecao instalados nos terminais da linha de transmissao. Alem disso, a metodologia para localizacao de faltas tem acesso aos parametros eletricos da linha e informacoes sobre o tipo de ligacao e o carregamento dos transformadores conectados aos terminais das derivacoes. Este trabalho apresenta tambem o desenvolvimento dos modelos para os elementos do sistema de transmissao, em componentes de fase. Estes modelos sao utilizados pelos algoritmos que integram a metodologia para localizacao de faltas. / This research presents the development and implementation in a computational routine, of algorithms for fault location in multi-terminal transmission lines. The algorithms proposed in this work are part of a fault location methodology, which is capable of correctly identifying the fault point based on voltage and current phase components. The voltage and current phasors are calculated using measurements of voltage and current signals from intelligent electronic devices, located on the transmission line terminals. The algorithms have access to the electrical parameters of the transmission lines and to information about the transformers loading and their connection type. This work also presents the development of phase component models for the transmission system elements used by the fault location algorithms, that are part of the fault location methodology.

Nos países em desenvolvimento, como o Brasil, novos requerimentos de conexão às redes elétricas são solicitados constantemente como conseqüência do crescimento econômico e da conseqüente expansão da rede elétrica. Uma empresa distribuidora que atenda a uma cidade de grande porte recebe a cada mês um elevado número de solicitações de conexão de novas cargas. Assim, um dos principais desafios das áreas de projeto das empresas distribuidoras é encontrar a melhor forma, tanto técnica como economicamente, de atender a estas solicitações. Devido ao volume do trabalho envolvido, bem como à escassez de dados detalhados da rede elétrica, a prática convencional estabelece filtros para reduzir o número de estudos associados às novas cargas. Normalmente, estes filtros são baseados em um valor limite de demanda máxima. Se a nova carga possui uma demanda máxima inferior ao limite, a nova carga é ligada diretamente, sem a execução de estudos elétricos. Se, por outro lado, a demanda máxima da nova carga excede o limite, então um estudo detalhado é iniciado. Esta prática pode levar a duas decisões equivocadas por parte da empresa: (i) não-execução de um estudo quando ele era necessário, e (ii) execução de um estudo desnecessariamente. A situação de escassez de dados detalhados está mudando rapidamente nos últimos anos no mundo da distribuição de energia elétrica. Há atualmente poderosos sistemas geo-referenciados que permitem associar cada elemento da rede elétrica a uma posição geográfica bem definida. Além disso, estes sistemas contam com o apoio de bases de dados que possuem recursos para cadastrar e administrar o enorme volume de dados associados às redes de distribuição de energia elétrica. Esta nova realidade conduz naturalmente ao desenvolvimento de modelos mais sofisticados que permitem aprimorar muito a qualidade dos serviços prestados pelas empresas distribuidoras. Este trabalho propõe, desenvolve e implementa uma nova metodologia de apoio à decisão no que se refere à ligação de novas cargas em redes de distribuição de energia elétrica. A metodologia está baseada no conceito inovador de folga de potência, estabelecido no âmbito deste trabalho, pelo qual calcula-se a priori e em cada ponto da rede a máxima carga que pode ser conectada sem que os critérios técnicos, de tensão mínima e máximo carregamento, sejam transgredidos. A natureza da metodologia proposta elimina automaticamente a possibilidade de ocorrência das duas decisões equivocadas comentadas anteriormente. A utilização da metodologia desenvolvida é ilustrada através de diversos exemplos de aplicação que utilizam redes reais de distribuição, em baixa e média tensão. / Economic growth and the associated expansion of the electrical power system naturally lead to a large number of new loads being connected to the existing network. As a consequence, one of the main challenges faced by the design areas in electrical utilities refers to the problem of finding the best solution among various alternatives for connecting a new load, from both technical and economic viewpoints. Owing to the large size of the problem, and also to the lack of detailed data associated with distribution systems, electrical utilities adopted in the past a few filtering techniques so as to reduce the amount of work to reasonable levels. These filters usually define a limit for the maximum demand declared by a new customer. If the required maximum demand does not exceed the limit, the new load is connected straight away without carrying out any electrical study. On the other hand, when the maximum demand does exceed this limit, a detailed analysis is executed. Despite the savings brought about by this technique, it may lead to two potentially wrong decisions: (i) overseeing a detailed analysis when it is needed, and (ii) carrying out a study when it is not necessary. Concerning the lack of detailed data, fortunately this situation has been improving rapidly in the last few years. Currently, there exist powerful georreferenced systems capable of associating every component of the electrical system with a well-defined geographical location. These systems usually rely on supporting databases which allow efficient management of the huge amount of data normally associated with distribution networks. This new standpoint naturally leads to the development of more sophisticated models which allow considerable improvements on the quality of services offered by the utilities. This work presents a new methodology aimed at supporting the decision-making process regarding the connection of new loads in electrical distribution networks. The methodology is based upon the innovative concept of capacity margin, established within this work, by which the maximum load that can be connected to any given point is computed in advance in offline mode. The criteria for finding the maximum load are based on the common requirements of minimum voltage and maximum loading. The proposed methodology automatically eliminates the two wrong decisions mentioned above. The application of the proposed methodology is illustrated through various examples which use real distribution networks, at both low and medium voltage levels.

Um dos problemas mais graves e preocupantes que ocorrem em redes de distribuição é a falta de alta impedância proveniente do rompimento e conseqüente queda do condutor primário. Devido ao seu alto grau de periculosidade, é fundamental que tal fenômeno seja exaustivamente analisado e pesquisado. Com a evolução da tecnologia digital, os programas de simulação computacional se tornaram grandes aliados nas pesquisas em proteção de sistemas elétricos. A partir do estudo de modelos já desenvolvidos e testados de faltas de alta impedância em redes de distribuição, o presente trabalho realiza uma análise deste tipo de falta e discute a implementação de um modelo de fácil configuração e adaptável a diferentes cenários. Mais do que isso, este trabalho se propõe a desenvolver uma interface computacional propícia para viabilizar este tipo de estudo em redes de distribuição, dada a necessidade de se obter uma ferramenta que possibilite a automatização do processo de simulação deste fenômeno. Com o resultado deste trabalho será possível testar e validar esquemas de proteção contra faltas de alta impedância ocasionadas por rompimento e queda de condutor primário em redes de distribuição, bem como auxiliar no desenvolvimento e implementação de novos algoritmos de detecção deste tipo de falta. / The high impedance fault caused by the broken and fallen conductor is one of the most hazardous and worrying problems that occur in distribution network. Due to its high harmful level it is necessary to analyze and research such phenomenon exhaustingly. The evolution of digital technology allowed the development of computing simulation software that became a great ally to the research of electrical systems protective devices. Based on the study of already developed and tested high impedance fault models the present work revisits this type of fault and discuss the implementation of an easy configureable model that is adaptable to different scenarios. Beyond this, the present work also proposes to develop a proper computing interface in order to make the study of such faults at distribution network viable once it is necessary to have a tool that allows the automation of high impedance fault simulating process. The results of thiswork will allowto test and validate protective schemes against high impedance faults caused by the breakdown and fall of primary conductors at distribution network systems, as well as they will be helpful when developing and implementing new algorithms for detection of such kind of fault.

A utilização crescente de equipamentos eletro-eletrônicos sensíveis a interferências e a adoção de novos critérios para avaliação da qualidade da energia fornecida têm resultado em um aumento do número de pesquisas desenvolvidas com o objetivo de se obter informações a respeito das características das sobretensões em redes de baixa tensão. Isto motivou a realização deste trabalho, que teve por objetivo analisar as sobretensões causadas por descargas atmosféricas próximas a redes secundárias. O estudo trata inicialmente das tensões transferidas para a rede de baixa tensão, via transformador, devido a tensões induzidas no primário. Para tal são utilizados resultados experimentais obtidos em modelo de linhas de distribuição em escala reduzida e também medições de tensões induzidas por descargas naturais em uma linha especialmente construída para estudo do fenômeno. Com o uso de um modelo de transformador de distribuição típico, de validade comprovada para avaliação de surtos transferidos, são analisadas as tensões transferidas para a rede secundária considerando-se diversas formas de onda no primário. Posteriormente são calculadas as tensões induzidas nas redes de baixa tensão por descargas incidentes em suas proximidades através do 'Extended Rusck Model' (ERM) – modelo de validade comprovada por meio de centenas de comparações entre tensões induzidas medidas e calculadas. O trabalho discute as influências, nas tensões induzidas, do modo de representação do transformador e das cargas conectadas ao secundário, valor da resistência de terra, amplitude e velocidade de propagação da corrente no canal, etc. A comparação entre as tensões induzidas em linhas convencionais e multiplexadas também é realizada. É analisado também o uso de dispositivos de proteção contra surtos na rede multiplexada tendo em vista a redução das amplitudes das tensões induzidas. Por fim são feitas comparações entre tensões induzidas e tensões transferidas via transformador à rede secundária considerando a mesma descarga atmosférica. / The growing use of electric and electronic equipment prone to electromagnetic interferences and the adoption of new criteria for evaluating the quality of the power supplied have increased the number of studies developed in order to obtain information regarding the characteristics of overvoltages on low-voltage networks. Such fact has motivated the development of this work, which aimed at analyzing overvoltages caused by lightning discharges near secondary networks. The study first covers voltages transferred to the low-voltage network through the transformer due to induced voltages on its primary terminals. In order to accomplish that, experimental results obtained on a reduced scale model are used, as well as measurements of natural lightning induced voltages on a line specially built to study the phenomena. The voltages transferred to the secondary network, considering several waveforms on the primary, are analyzed by using a typical distribution transformer model, proven valid for evaluating transferred surges. The study then presents the calculation of voltages induced on low-voltage networks by discharges on their vicinity through the 'Extended Rusck Model' (ERM) – a model that has been validated by hundreds of comparisons between measured and calculated induced voltages. This work discusses the influences on induced voltages of the manner of representing the transformer and the loads connected to the secondary, as well as grounding resistance, amplitude and stroke current propagation speed, etc. Comparisons between lightning induced voltages on open wire lines and on lines with twisted conductors are also made. The use of surge protective devices on lines with twisted conductors is analyzed, and the reduction of induced voltage amplitudes is investigated. Finally, induced voltages and voltages transferred to the secondary network through a transformer are compared, considering the same lightning discharge.

O auxílio a populações carentes de alguns benefícios modernos, alcançados pela humanidade, é uma prática de promoção da cidadania. Neste trabalho é abordado um estudo técnico sobre a execução de instalações elétricas temporárias em locais isolados que visa subsidiar a atividade desenvolvida por um grupo de médicos cirurgiões que levam atendimento às populações indígenas amazônicas. O grupo Expedicionários da Saúde realiza desde 2004 expedições às comunidades amazônicas que buscam levar atendimento cirúrgico especializado às populações indígenas locais permitindo seu retorno à vida social, com a recuperação da visão e de outras habilidades essenciais para suas atividades. Um diagnóstico das condições encontradas durante uma dessas expedições mostrou que muitas das falhas que normalmente atrapalham o bom andamento das atividades executadas podem ser corrigidas com ações simples e ao alcance da equipe. As estratégias apresentadas em detalhes, como a implantação de ações de Eficiência Energética que reduzem a demanda energética, reduzem a grande necessidade de combustível e as dificuldades logísticas envolvidas no transporte dos energéticos, os cuidados na execução das instalações elétricas e dimensionamento dos grupos geradores, propiciam o aumento da disponibilidade do sistema elétrico, sua segurança e dos seus usuários e colaboram com o sucesso da expedição médica realizada. / The help to populations that need for some modern benefits, achievements of mankind, is a practice of promoting citizenship. This paper shows a technical study on the implementation of temporary electrical installations in isolated locations that is intended to subsidize the activity developed by a group of surgeons that take care of indigenous peoples of Amazonia. The group \"Expedicionários da Saúde\" held since 2004 expeditions to the Amazon communities seeking to bring specialized surgical care to indigenous populations by allowing their return to social life, with recovery of vision and other skills essential for their activities. A diagnosis of conditions found during one of these expeditions showed that many of the failures that often hinder the normal progress of activities can be corrected with simple actions that can be done by the team itself. The strategies presented in detail, as the implementation of energy efficiency actions that reduce energy demand, reduce the large need for fuel and the logistical difficulties involved in its transporting, the cares in carrying out electrical installations and optimal sizing of generators, provide increasing the availability of the electrical system, its security and its users and collaborate with the success of the expedition doctor performed.

Submitted by Maria Aparecida (cidazen@gmail.com) on 2017-08-02T13:58:14Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Claudio.pdf: 6336618 bytes, checksum: c06faa9f49cc4b573db64e75da62a327 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-02T13:58:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Claudio.pdf: 6336618 bytes, checksum: c06faa9f49cc4b573db64e75da62a327 (MD5) Previous issue date: 2013-03-27 / CNPQ / After implantation of the new economic model for power systems, a fair remuneration strategy of transmission companies has become a matter of great importance. This remuneration should be performed by system users, who must pay proportionally to its network usage. However, there is still no consensus about wich is the best criterion to be adopted to allocate these costs. The most widely used methods take into account the power ows only at normal operating conditions. however, it is recognized that the transmission system is planned and operated to accommodate power also at contingency scenarios, which requires additional transmission capacity. Moreover, part of the idle capacity is due to the characteristics of network investments and uncertainty in relation to demand. Thus, the costs allocated by these methods may not re ect the actual usage of the system. In this context, this work presents a transmission cost allocation method that takes into consideration all these network characteristics. The total costs are decomposed into three components, each of these associated with a part of the transmission capacity of the system and its function. These costs are then allocated based on their system usage in diferent operating scenarios. To validate the proposed method, tests are performed on small and medium power systems. Comparisons are established with some methods more used in the literature, where it is observed that the proposed method provides complete consistency with the expected results for the problem. It was also found that this method offers subsidies to consumers allowing them to define their security requirements. / Com a implantação do novo modelo econômico nos sistemas de potência, a adequada remuneração das empresas provedoras de serviços de transmissão tem se tornado um assunto de grande importância. Esta remuneração deve ser realizada pelos usuários do sistema, que devem pagar proporcionalmente ao seu grau de utilização da rede. No entanto, ainda não há um consenso do melhor critério a ser adotado para alocar estes custos. Os métodos mais utilizados levam em consideração os uxos de potência apenas quando a rede opera em condições normais. No entanto, sabe-se que o sistema de transmissão é planejado e operado para acomodar os uxos também em cenários de contingência, o que exige capacidade adicional de transmissão. Além disso, parte da capacidade ociosa é devido às características dos investimentos no setor e à incerteza em relação à demanda. Desta forma, os custos alocados por estes métodos pode não re etir a real utilização do sistema. Neste contexto, este trabalho apresenta um método de alocação dos custos pelo uso da transmissão que leva em consideração todas estas características da rede. Os custos totais são decompostos em três componentes, cada uma destas relacionada com parte da capacidade de transmissão do sistema e sua função. Estes custos são então alocados aos usuários da rede com base no seu grau de utilização do sistema em diversos cenários de operação. Para validar o método proposto, são realizados testes em sistemas de potência de pequeno e médio porte. Comparações são estabelecidas com alguns dos métodos mais aplicados na literatura, onde constata-se que o método proposto apresenta total coerência com os resultados esperados pelo problema. Veri ca-se ainda que este método oferece subsídios aos consumidores para que estes possam de nir quais seus requisitos de segurança.

Este trabalho apresenta as principais causas de desligamento de cubículos classe 15kV, restringindo-se aos cubículos conhecidos como cabines primárias, que fazem a interface entre a rede das concessionárias de energia e os consumidores primários. Conhecidas as razões pelas quais as cabines desligam, verificou-se quais são as taxas de falha presumidas para os componentes individuais como: chaves seccionadoras e seus acessórios, disjuntores e suas bobinas, relés de proteção de sobrecorrente, transformadores de corrente e de potencial, componentes de serviços auxiliares, etc. Para avaliar a taxa de falhas das diversas configurações possíveis foram estabelecidos dezoito modelos específicos e estudadas matematicamente suas taxas de falha. Para tanto, foram utilizados os padrões estabelecidos pelas concessionárias Brasileiras como AES-ELETROPAULO, ESCELSA e CPFL, além da proposição de modelo que pode ser considerado como OTIMIZADO. Com base na experiência adquirida com os modelos estudados foi possível ainda a proposição de mecanismos de melhoria dos índices de desligamento. / This study is intended to explore the main causes of failure in 15kV switchgears, restricted to primary equipments making the interface between the Utility and the consumers. Discovering the reasons of the failures, the individual failure rates of each components was noted, as following: switches and its acessories, circuit breakers and its coils, overcurrent relays, current and voltage transformers, auxiliary circuits, etc. Analyzing the failure rates of many possible configurations of eighteen particular models, a mathematical failure rate study was achieved. A Brazilian standards, used by Energy Companies like AES-ELETROPAULO, ESCELSA and CPFL, was used to achieve the results and a optimized model could be proposed. Based on the acquired experienced during this study, it was possible to offer new techniques to decrease the failure rates.

O estudo da proteção em sistemas elétricos de potência representa um tópico de grande relevância proporcionando continuidade do serviço e segurança da operação. Hoje, a coordenação de relés direcionais de sobrecorrente (RDSs) é realizada usando formulações matemáticas que basicamente levam em consideração o tempo de operação dos dispositivos e o atendimento ao intervalo de tempo de coordenação (ITC). Nesta tese tem sido realizada a coordenação e seletividade entre RDSs considerando a otimização simultânea das unidades temporizada e instantânea de fase e neutro, contingências em circuitos mutuamente acoplados e ajuste automático das curvas. Algumas questões como os critérios de curtos-circuitos e tratamento topológico para circuitos interligados são também discutidas. Inicialmente, os estudos foram tratados como Otimização Monobjetivo (soma ponderada) minimizando a soma do tempo dos relés primários quando aplicado um curto-circuito do tipo close-in, na barra remota e a soma dos ajustes da unidade de sobrecorrente instantânea. Em sequência duas abordagens envolvendo um aspecto multiobjetivo são propostas. A primeira minimiza o tempo de operação de todos dispositivos de proteção, enquanto maximiza um índice de coordenação, ocasionando então em ITC variável. Já a segunda, além de minimizar o tempo de operação, o número de ajustes permitidos a serem alterados é limitado pelo operador, se a coordenação de todos elementos envolvidos for inviável. Os ajustes dos RDSs são obtidos por meio de algoritmos meta-heurísticos (derivados do Particle Swarm Optimization e Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-II. Os métodos modernos ou inteligentes, concebidos a partir de conceitos de inteligência artificial, têm evoluído rapidamente e permitem a obtenção de excelentes soluções com a confiabilidade adequada para aplicações em engenharia. A eficácia e robustez do método são realizadas em um sistema de transmissão pertencente à área de uma concessionária brasileira. Por fim, os resultados foram bem satisfatórios visto que o emprego da unidade instantânea e múltiplas curvas diminuiu substancialmente a soma de tempo de atuação dos dispositivos de proteção, contribuindo para minimizar o trabalho empregado pelo engenheiro de proteção com segurança e rica informação técnica. Ademais, as estratégias multiobjetivos auxiliam o operador na tomada de decisão uma vez que cada solução encontrada atende específicas restrições oriundas do equipamentos empregados ou estados contingenciais da rede. / The study of power system protection represents a highly relevant topic providing continuity of service and safety of operation. Today, the coordination of directional overcurrent relays (DORs) is performed using mathematical formulations that basically take into account the operation time of the devices and the coordination time interval (CTI). In this thesis, coordination and selectivity between DORs have been performed considering the simultaneous optimization of the instantaneous and time overcurrent unit (both phase and ground), contingencies in coupled mutually circuits and automatic determination of the curves. Some issues are also discussed such as criteria for short-circuit calculation and topological treatment for interconnected circuits. Initially, the studies were considered as being a case of Monobjective Optimization (weighted sum) by minimizing the sum of operation time of primary relays when occur close-in and line-end faults and also the sum of the instantaneous overcurrent unit. In sequence are proposed two approaches involving multiobjective aspect. The first minimizes the operating time of all protection devices, while maximizing a coordination index (here, CTI is non-fixed). The second, besides minimizing the operating time, the number of settings allowed to alter is limited by operator, if the coordination of all elements involved is not possible in practice. The settings of DORs have been found by using meta-heuristic algorithms (derived from Particle Swarm Optimization and Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-II). Modern or intelligent methods, conceived from artificial intelligence, have evolved rapidly and obtained excellent solutions with the acceptable reliability for engineering applications. The test has been carried out on a transmission network from a Brazilian utility. Finally, the results were well satisfactory because using the instantaneous unit and multiple curves substantially reduced the sum of operating time of the protective devices, contributing to decrease workload of protection engineers with safety and rich technical information. In addition, the multiobjective strategies help the operator in the decision making since each solution satisfies specific constraints coming from used equipment or contingency states of the existing network.

Nos países em desenvolvimento, como o Brasil, novos requerimentos de conexão às redes elétricas são solicitados constantemente como conseqüência do crescimento econômico e da conseqüente expansão da rede elétrica. Uma empresa distribuidora que atenda a uma cidade de grande porte recebe a cada mês um elevado número de solicitações de conexão de novas cargas. Assim, um dos principais desafios das áreas de projeto das empresas distribuidoras é encontrar a melhor forma, tanto técnica como economicamente, de atender a estas solicitações. Devido ao volume do trabalho envolvido, bem como à escassez de dados detalhados da rede elétrica, a prática convencional estabelece filtros para reduzir o número de estudos associados às novas cargas. Normalmente, estes filtros são baseados em um valor limite de demanda máxima. Se a nova carga possui uma demanda máxima inferior ao limite, a nova carga é ligada diretamente, sem a execução de estudos elétricos. Se, por outro lado, a demanda máxima da nova carga excede o limite, então um estudo detalhado é iniciado. Esta prática pode levar a duas decisões equivocadas por parte da empresa: (i) não-execução de um estudo quando ele era necessário, e (ii) execução de um estudo desnecessariamente. A situação de escassez de dados detalhados está mudando rapidamente nos últimos anos no mundo da distribuição de energia elétrica. Há atualmente poderosos sistemas geo-referenciados que permitem associar cada elemento da rede elétrica a uma posição geográfica bem definida. Além disso, estes sistemas contam com o apoio de bases de dados que possuem recursos para cadastrar e administrar o enorme volume de dados associados às redes de distribuição de energia elétrica. Esta nova realidade conduz naturalmente ao desenvolvimento de modelos mais sofisticados que permitem aprimorar muito a qualidade dos serviços prestados pelas empresas distribuidoras. Este trabalho propõe, desenvolve e implementa uma nova metodologia de apoio à decisão no que se refere à ligação de novas cargas em redes de distribuição de energia elétrica. A metodologia está baseada no conceito inovador de folga de potência, estabelecido no âmbito deste trabalho, pelo qual calcula-se a priori e em cada ponto da rede a máxima carga que pode ser conectada sem que os critérios técnicos, de tensão mínima e máximo carregamento, sejam transgredidos. A natureza da metodologia proposta elimina automaticamente a possibilidade de ocorrência das duas decisões equivocadas comentadas anteriormente. A utilização da metodologia desenvolvida é ilustrada através de diversos exemplos de aplicação que utilizam redes reais de distribuição, em baixa e média tensão. / Economic growth and the associated expansion of the electrical power system naturally lead to a large number of new loads being connected to the existing network. As a consequence, one of the main challenges faced by the design areas in electrical utilities refers to the problem of finding the best solution among various alternatives for connecting a new load, from both technical and economic viewpoints. Owing to the large size of the problem, and also to the lack of detailed data associated with distribution systems, electrical utilities adopted in the past a few filtering techniques so as to reduce the amount of work to reasonable levels. These filters usually define a limit for the maximum demand declared by a new customer. If the required maximum demand does not exceed the limit, the new load is connected straight away without carrying out any electrical study. On the other hand, when the maximum demand does exceed this limit, a detailed analysis is executed. Despite the savings brought about by this technique, it may lead to two potentially wrong decisions: (i) overseeing a detailed analysis when it is needed, and (ii) carrying out a study when it is not necessary. Concerning the lack of detailed data, fortunately this situation has been improving rapidly in the last few years. Currently, there exist powerful georreferenced systems capable of associating every component of the electrical system with a well-defined geographical location. These systems usually rely on supporting databases which allow efficient management of the huge amount of data normally associated with distribution networks. This new standpoint naturally leads to the development of more sophisticated models which allow considerable improvements on the quality of services offered by the utilities. This work presents a new methodology aimed at supporting the decision-making process regarding the connection of new loads in electrical distribution networks. The methodology is based upon the innovative concept of capacity margin, established within this work, by which the maximum load that can be connected to any given point is computed in advance in offline mode. The criteria for finding the maximum load are based on the common requirements of minimum voltage and maximum loading. The proposed methodology automatically eliminates the two wrong decisions mentioned above. The application of the proposed methodology is illustrated through various examples which use real distribution networks, at both low and medium voltage levels.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-08-30Bitstream added on 2014-06-13T19:00:52Z : No. of bitstreams: 1 lotufo_adp_dr_ilha.pdf: 1403044 bytes, checksum: 249ef360105db325454067aab8f18bbe (MD5) / Esta pesquisa tem por objetivo o desenvolvimento de uma metodologia, para análise de estabilidade transitória e para o controle preventivo de sistemas de energia elétrica, formulada por redes neurais feedforward multicamadas. A margem de segurança (método da energia) é empregada como critério de análise de estabilidade transitória, considerando-se defeitos tipo curto-circuito trifásico com saída de linha de transmissão. O funcionamento das redes neurais é constituído por duas fases principais: treinamento (ou aprendizado) e análise. A fase de treinamento requer uma grande quantidade de processamento para a sua realização, enquanto que a fase de análise é efetivada, praticamente, sem esforço computacional. Trata-se, por conseguinte, da principal justificativa para o uso de redes neurais para a resolução de problemas complexos que exigem soluções rápidas, sendo, portanto, adequadas para aplicações em tempo real. O treinamento da rede neural é realizado usando o algoritmo retropropagação (backpropagation) com controlador nebuloso e a adaptação da inclinação e deslocamento da função sigmóide (pós-sináptica). O controlador nebuloso é usado visando proporcionar uma convergência mais rápida e resultados mais precisos, se comparado ao algoritmo retropropagação tradicional. A adaptação da taxa de treinamento é efetuada usando a informação do erro global e a variação do erro global. A adaptação da inclinação e deslocamento da função sigmóide também é usada com o objetivo de melhorar a capacidade da obtenção de uma solução, ou seja, ampliar o espaço de busca. Após ter sido concluído o treinamento, a rede neural deverá estar apta a estimar a margem de segurança e a análise de sensibilidade. Com esta informação é possível desenvolver um método para a realização da correção da segurança (controle preventivo)... . / This work presents a procedure, for transient stability analysis and for preventive control of electric power systems, formulated by multilayer feedforward neural network. The security margin (energy method) is used as a criterion of the transient stability analysis considering faults like three-phase short-circuits with outage of transmission line. The performance of neural networks is constituted of two principal phases: training (or learning) and analysis. The training phase needs a great quantity of processing time for the realization, whereas the analysis phase is effectuated almost without computational effort. Therefore, this is the principal justification to use neural networks for solving complex problems that need fast solutions, and as a consequence being adequate for real time applications. The neural network training is realized using the backpropagation algorithm with fuzzy controller and the sigmoid (postsynaptic) function slope and translation adaptation. The fuzzy controller is used to provide a faster convergence and more precise results, if compared to the traditional Backpropagation algorithm. The adapting of the training rate is effectuated using the information of the global error, and global error variation. The adaptation of the slope and translation of the postsynaptic function is used for improving the capacity of obtaining a solution, i.e., to enlarge the space of search. After finishing the training, the neural network is capable to estimate the security margin, and the sensitivity analysis. With these information it is possible to develop a method for the realization of the security correction (preventive control) based on generation reallocation and load shedding. The preventive control idealization is based on the sensitivity... (Complete abstract, click electronic address below).