Orientador: Laurence Duarte Colvara / Resumo: Este trabalho apresenta um estudo sobre o controle de Sistema de Energia Elétrica (SEE) com vistas à melhoria da estabilidade transitória por meio da atuação de dispositivos FACTS, neste momento considerando os compensadores em derivação (SVC) e em série (TCSC). Propõe-se a inclusão, em dispositivos pré-existentes, a incorporação de um controle adicional visando atuação em face de transitórios eletromecânicos. A influência dos dispositivos sobre a capacidade de sincronização entre os pares de máquinas, avaliada por meio do fator de efeito é inserida na atuação dinâmica/transitória do sistema. A evolução da trajetória pós-falta do sistema é considerada em relação às fronteiras da chamada Região de Sincronização Positiva (RSP) e simulações foram realizadas usando os sistemas-teste Simétrico de duas áreas e New England para Lei de Controle proposta e conclui-se que esta é efetiva na melhoria da estabilidade transitória do Sistema de Energia Elétrica e, com aprimoramentos, poderá ser incluída em procedimentos de operação em tempo real. / Abstract: The power system transient stability control is approached by means of FACTS devices, and at this first step the SVC and TCSC devices are considered. A certain device acts upon each pair of machines by means of their synchronization capability which is affected by the corresponding transfer admittance as repeated by the FACTS device. This influence is taken into account by means of a parameter named Effect Factor. The boundaries of a region surrounding the stable equilibrium point named Positive Stability Region are used as reference for critical trajectories and the control action intend to reverse the tendency of the trajectory of leaving this region. In view of the shown tested cases the results are very promising since the proposed control has conduced to improvements in fault critical clearing times and so it has potential to be included in online operation procedures. / Doutor

Submitted by Cátia Araújo (catia.araujo@unipampa.edu.br) on 2017-01-24T12:46:26Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Modelagem de sistemas hidrotérmicos interligados utilizando dinâmica de sistemas.pdf: 1401994 bytes, checksum: 2d15d929f0a041f795111bbdb652abcb (MD5) / Approved for entry into archive by Cátia Araújo (catia.araujo@unipampa.edu.br) on 2017-01-24T12:47:27Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Modelagem de sistemas hidrotérmicos interligados utilizando dinâmica de sistemas.pdf: 1401994 bytes, checksum: 2d15d929f0a041f795111bbdb652abcb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-24T12:47:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Modelagem de sistemas hidrotérmicos interligados utilizando dinâmica de sistemas.pdf: 1401994 bytes, checksum: 2d15d929f0a041f795111bbdb652abcb (MD5) Previous issue date: 2015-08-28 / A matriz de energia elétrica brasileira é composta predominantemente por geração hídrica, este fato faz com que o país dependa do regime de afluências. A fonte de geração complementar para suprir a demanda do país em períodos de baixa afluência é a geração de energia a partir de usinas termelétricas, porém cada vez que estas usinas entram em operação o custo marginal de curto prazo da energia sobe. O país possui um grande sistema elétrico interligado, em que é possível realizar o intercâmbio de energia entre as regiões, porém a decisão sobre o despacho e o intercâmbio de energia é tarefa complexa. Esta decisão é tomada pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) com auxílio dos modelos Newave e Decomp, porém estes modelos são complexos e pouco flexíveis, além da lenta resposta a uma determinada ação. Devido a este fato, o presente trabalho busca uma alternativa para auxiliar no teste de ações e na obtenção de respostas futuras a partir de ações adotadas no presente, com um tempo rápido de resposta. Para isto é utilizada a técnica de Dinâmica de Sistemas que busca modelar as relações de causa-efeito realimentadas, visando compreender as implicações sobre o desempenho do sistema sob estudo. O modelo elaborado leva em consideração as principais variáveis que compõem o sistema elétrico brasileiro como Energia Natural Afluente (ENA), Geração Termo, Geração Hidro, Geração eólica, Carga de Energia, Energia armazenada e o Custo Variável Unitário (CVU) das unidades térmicas. Os principais objetivos são compreender o funcionamento do Sistema Interligado Nacional, auxiliar na decisão de utilizar a água dos reservatórios no presente ou economizar para o futuro, bem como obter as consequências dessa decisão no Preço de Liquidação das Diferenças(PLD) e no intercâmbio de energia entre os subsistemas, além de analisar a influência de diferentes cenários de ENA e Geração eólica no sistema.Com o modelo desenvolvido foi possível mostrar a importância do intercâmbio de energia entre os subsistemas a fim de evitar possíveis situações de déficit. A principal contribuição do modelo foi obtida com a aplicação de cenários de ENA e Geração Eólica, com um acréscimo de 10% na curva de ENA verifica-se a redução de diversas situações com déficit e do PLD, enquanto que com uma redução de 10% na curva de ENA os períodos com déficit e o PLD alto aumentaram significativamente. / The Brazilian energy matrix is composed predominantly hydroelectric generation, this fact makes the country dependent on the inflow regime. The source of additional generation to meet the country's demand in low peak times is the generation of energy from thermal power plants, but increasingly these plants become operational marginal cost of short-term energy rises. The country has a large interconnected power system, it is possible to carry out the exchange of energy between regions, but the decision about dispatch and exchange of energy is a complex task. This decision is made by the National Electric System Operator (ONS) with the help of Newave and Decomp models, but these models are complex and inflexible, besides the slow response to a particular action. Due to this fact, this paper seeks an alternative to aid in the stock test and obtaining future responses from actions taken in the present, with a fast response time. For this is used the system dynamics technique that seeks to model the relationships of cause and effect fed back, to understand its effects on the performance of the system under study. The elaborate model takes into account the main variables that make up the Brazilian electrical system as Energy Affluent Natural (ENA), Generation Instrument, hydro generation, wind generation, power load, stored energy and the Variable Cost per Unit (CVU) of thermal units. The main objectives are to understand the operation of the National Interconnected System, assist in the decision to use water from reservoirs in the present or save for the future and get the consequences of this decision in the Settlement of Differences Price (PLD) and energy exchange between subsystems, and analyze the influence of different scenarios of ENA and wind generation in the system. With the developed model was possible to show the importance of the exchange of energy between the subsystems in order to avoid possible deficit situations. The main standard contribution was obtained by applying ENA scenarios and Generation Wind, with a 10% increase in ENA curve was possible to eliminate various situations with deficit and reduce the PLD, whereas with a 10% reduction in the curve ENA periods with high deficit and the PLD increased significantly.

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Professor Doutor Abel Peças Lopes

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-03-10T16:32:03Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1063660 bytes, checksum: 458439f98bd1db03de01f77aeb362970 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-10T16:32:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1063660 bytes, checksum: 458439f98bd1db03de01f77aeb362970 (MD5) Previous issue date: 2015-08-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A geração de energia elétrica no Brasil nos últimos anos tem sido comprometida pelo baixo nível dos reservatórios das usinas hidrelétricas causado por uma redução significativa no volume de chuvas. Aliado a esse fator, as restrições cada vez maiores à construção de novas usinas hidrelétricas e o rápido crescimento da demanda levaram ao acionamento contínuo e construção de novas usinas termelétricas movidas a carvão, gás natural, óleo diesel e óleo combustível. A utilização intensa de combustíveis fósseis na geração de energia elevou de forma vertiginosa o nível de emissões de poluentes para geração de energia elétrica no Brasil. Em meio a este cenário crítico do setor energético, houve a aprovação de uma regulamentação que possibilita aos consumidores terem seu próprio sistema de geração distribuída por meio de fontes renováveis. A Resolução Normativa ANEEL no 482 é um passo importante em direção a inserção da energia solar fotovoltaica na matriz de geração de energia elétrica brasileira. Os sistemas fotovoltaicos ainda possuem custos elevados quando comparados a outras fontes de geração de energia elétrica. No entanto, o uso crescente de termelétricas no Brasil é acompanhado do aumento da poluição, que causa danos ao meio ambiente e à população, com aumento de despesas relacionadas, principalmente, à saúde. Os painéis fotovoltaicos não emitem poluentes para gerar energia, o que os tornam mais atrativos do ponto de vista ambiental. O crescente aumento da demanda de energia trás desafios aos planejadores dos sistemas elétricos de potência. A facilidade de instalação e operação dos sistemas fotovoltaicos permitem seu uso em qualquer lugar com disponibilidade de radiação solar. Com o correto planejamento, estes sistemas podem contribuir para a melhoria das condições de fornecimento de energia elétrica, agregando valor ao seu uso. Sua versatilidade se estende à sua formidável integração às edificações, podendo ser utilizado como revestimento de fachadas, brises e cobertura de edificações, reduzindo custos com materiais de construção. A todos estas características observadas além da geração de energia elétrica, dá-se o nome de externalidades. / The electric power generation in Brazil in recent years has been affected by the low level of the hydroelectric plants reservoirs caused by a significant reduction in rainfall. In addition to this factor, the increasing restrictions on the new hydroelectric power plants construction and the fast growth in demand led to the continuous operation and construction of new thermal power plants fueled by coal, natural gas and oil. The intense use of fossil fuels in power generation significantly increased the level of pollutant emissions for electricity generation in Brazil. In the midst of this critical scenario of the energy sector, there was the approval of a regulation that enables consumers to connect its own distributed generating system through renewable sources to the electrical grid. The Resolution ANEEL No. 482 is an important step towards the inclusion of photovoltaic solar energy in the Brazilian electricity generation matrix. Photovoltaic systems still have high costs compared to other sources of electricity generation. However, the increasing use of thermal power plants in Brazil is followed by increased pollution, causing damage to the environment and the population, which fells the increase of expenses related mainly to health care. The photovoltaics panels do not emit pollutants to generate power, which makes them more attractive from an environmental point of view. The increasing energy demand brings challenges to planners of electrical power systems. The easy installation and operation of photovoltaics systems allow its use anywhere with available solar radiation. With proper planning, these systems can contribute to the improvement of electricity supply, adding value to its use. Its versatility extends to his formidable integration to buildings in which it can be used as façade cladding, louvers and building coverage, reducing costs with building materials. To all these characteristics observed beyond electricity generation, is given the name of externalities.

Submitted by MARCOS JOSÉ GONÇALVES null (marcosjg@ig.com.br) on 2018-05-22T03:01:06Z No. of bitstreams: 1 Tese Marcos Jose Goncalves FINAL.pdf: 1783203 bytes, checksum: d48ee12e54924878e9c6e28de57fb570 (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-05-22T12:09:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 goncalves_mj_dr_ilha.pdf: 1783203 bytes, checksum: d48ee12e54924878e9c6e28de57fb570 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-22T12:09:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 goncalves_mj_dr_ilha.pdf: 1783203 bytes, checksum: d48ee12e54924878e9c6e28de57fb570 (MD5) Previous issue date: 2017-11-28 / Este trabalho apresenta um estudo sobre o controle de Sistema de Energia Elétrica (SEE) com vistas à melhoria da estabilidade transitória por meio da atuação de dispositivos FACTS, neste momento considerando os compensadores em derivação (SVC) e em série (TCSC). Propõe-se a inclusão, em dispositivos pré-existentes, a incorporação de um controle adicional visando atuação em face de transitórios eletromecânicos. A influência dos dispositivos sobre a capacidade de sincronização entre os pares de máquinas, avaliada por meio do fator de efeito é inserida na atuação dinâmica/transitória do sistema. A evolução da trajetória pós-falta do sistema é considerada em relação às fronteiras da chamada Região de Sincronização Positiva (RSP) e simulações foram realizadas usando os sistemas-teste Simétrico de duas áreas e New England para Lei de Controle proposta e conclui-se que esta é efetiva na melhoria da estabilidade transitória do Sistema de Energia Elétrica e, com aprimoramentos, poderá ser incluída em procedimentos de operação em tempo real. / The power system transient stability control is approached by means of FACTS devices, and at this first step the SVC and TCSC devices are considered. A certain device acts upon each pair of machines by means of their synchronization capability which is affected by the corresponding transfer admittance as repeated by the FACTS device. This influence is taken into account by means of a parameter named Effect Factor. The boundaries of a region surrounding the stable equilibrium point named Positive Stability Region are used as reference for critical trajectories and the control action intend to reverse the tendency of the trajectory of leaving this region. In view of the shown tested cases the results are very promising since the proposed control has conduced to improvements in fault critical clearing times and so it has potential to be included in online operation procedures.

Orientador: Paulo de Barros Correia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-23T14:52:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Chan_ChiuYuen_M.pdf: 16287281 bytes, checksum: 2526d741f642caa411a57e3964103f7e (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Este trabalho propõe aplicar uma nova metodologia baseada em otimização com múltiplos critérios na seleção de alternativas para a expansão de um parque gerador de eletricidade. A metodologia identificar as melhores alternativas de geração considerando critérios econômicos e ambientais. Uma curva de tradeoff é construída a partir das alternativas eficientes para auxiliar a escolha do decisor. Denominado STEM-Grafo, o método é imprementado com três níveis hierárquicos: um código de programação multiobjetivo combina as várias funções objetivos; um algoritmo de branch and bound fixa as variáveis inteiras; um código de otimização em redes resolve o programa linear especializado / Abstract: This work proposes to apply a new methodology based on optimization with multiple criteria to selection of alternatives for the electricity expansion of a generation park. The methodology allows to identify the best alternatives for generation, considering economic and environrnental criteria. A tradeoff curve is contructed from efficient alternatives to assist the decision-maker choice. Denominated STEM-Grafo, the method is implemented with three hierarchical levels: multiobjective programming code combines the various objective functions; a branch and bound algorithm fixes the integer variables; a network optimization code solves the specialized linear program / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Sergio Valdir Bajay / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-14T08:34:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sales_AlexandraLucio_M.pdf: 998470 bytes, checksum: 988d4fabf4b39a1195f5560161910d75 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo Neste trabalho é feita uma análise do planejamento da expansão do parque gerador de energia elétrica do Brasil, a partir da caracterização do cenário atual do setor elétrico brasileiro. Procurou-se resgatar o histórico dos estudos de médio e de longo prazos, realizados desde a década de 1960 e que serviram de premissas para expansão do setor. O planejamento de sistemas hidrotérmicos de potência pode ser representado matematicamente por uma função objetivo, que, sujeito à certas restrições, sinalize uma operação ótima desses sistemas e suas necessidades de expansão. Diversos tipos de modelos computacionais podem ser utilizados como valiosas ferramentas de auxílio à tomada de decisão na solução deste problema. Este trabalho discute as principais estratégias de solução que vêm sendo aplicadas neste contexto. Em uma outra parte deste trabalho, foram analisadas diversas bases de dados, nacionais e internacionais, que disponibilizam informações a respeito de custos e de tendências tecnológicas para a geração de energia elétrica. A partir destas análises, foi feito um levantamento dos parâmetros que formam o custo unitário de geração, que permitiu a formulação de três cenários: "baixo", "referência" e "alto", que simulam, através de planilhas econômico-financeiras, condições de formação de baixos custos unitários de geração, custos mais prováveis e altos custos unitários de geração, respectivamente. Por fim, são analisados os resultados obtidos da planilha sob o aspecto da competitividade das tecnologias que complementam o parque hidráulico brasileiro. O estudo desenvolvido neste trabalho mostra a importância dos parâmetros econômico-financeiros e das políticas energéticas adotadas para o setor, dado que estes afetam diretamente o custo de geração e, conseqüentemente, os preços praticados no mercado de energia elétrica. / Abstract: An evaluation is carried out in this thesis about medium and long-term generation planning in the Brazilian electric power system, since the 1960's. Planning of hydrothermal power systems can be represented mathematically by an objective function, which, subject to certain constraints, indicates an optimal operation of these systems and their expansion needs. Several types of computer models can be used as valuable tools in the decisions making process involved in the solution of this problem. The main solution strategies which have been applied so far are discussed here. In another part of this thesis, several data basis, both national and international, providing information about electricity generation costs and technological trends, have been assessed. From these analysis, the main parameters that form the generation unit cost were identified, allowing the formulation of three scenarios - "low", "reference" and "high", which simulate, through economic-financial data sheets, low, more likely and high unit costs, respectively. The results obtained from the data sheets provide valuable insights about the competitive positions of the technologies that complement hydro power in Brazil. This thesis highlights the importance of economic-financial parameters and the public policies adopted for the power sector, since they affect directly generation unit cost and, consequently, the prices practiced in the electricity market. / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Alberto Luiz Francato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T20:05:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_Heloisade_M.pdf: 1716129 bytes, checksum: a0c156b87935ffaf15054c1202f14091 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A utilização da energia elétrica se faz presente na maioria das atividades humanas. Apesar de invisível, seus efeitos são fundamentais para garantir o pleno funcionamento dos eletrodomésticos, dos sistemas de iluminação, de comunicação, de segurança, etc. A forte dependência deste insumo fez com que o homem procurasse formas de garantir a produção de energia tanto em quantidade quanto em qualidade compatíveis com as tecnologias envolvidas nos equipamentos que fazem uso da energia. O forte incremento na demanda e a escassez de recursos nos meios para obtenção de energia trouxeram incrementos nos preços de energia elétrica, muitas vezes viabilizando a geração de energia por fontes alternativas. Neste sentido, estudar a matriz de custos do setor de geração de energia elétrica e tentar modelar métricas adequadas para fins de orçamento é algo de extremo valor seja para análise de novos investimentos ou mesmo para debater com o poder público as tarifas vigentes aplicadas no setor elétrico brasileiro. / Abstract: The use of electric energy is present in most of human activities. Although invisible, its effects are essential to ensure the full operation of household-electric ones, lighting systems, communication, security, etc. The strong dependence of this input has made the man look for ways to ensure energy production, both quantitatively and qualitatively, compatible with the technologies involved in equipment that make use of energy. The strong increase in demand and shortage of resources in the means of obtaining energy has brought increases in the prices of energy, often allowing the generation of energy by alternative sources. In this sense, consider the matrix of costs from electricity generation sector and try to shape metrics appropriate for the budget is extremely important for analysis of new investments or even to discuss the tariffs applied to the Brazilian electricity sector with the public power. / Mestrado / Recursos Hidricos, Energeticos e Ambientais / Mestre em Engenharia Civil

Orientadores: José Pissolato Filho, Sérgio Kurokawa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T00:02:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_EduardoCoelhoMarquesda_D.pdf: 1639814 bytes, checksum: 41a5776b46ed850ac50a5bc6db923da7 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Uma metodologia alternativa e aprimorada para modelagem de linhas de transmissão multifásicas é apresentada ao longo do desenvolvimento proposto. O desacoplamento modal das fases e cabos pára-raios dá-se por meio de uma metodologia otimizada no uso das matrizes de transformação modal ao longo das sucessivas transformações entre os domínios dos modos e das fases, eliminando os erros decorrentes da modelagem e representação da linha fazendo uso de análise modal. A representação equivalente de cada modo de propagação é desenvolvida por elementos discretos convencionais com base na teoria fundamental de circuitos elétricos, o que torna a modelagem em questão simplificada, porém não menos precisa. Para modelagem do efeito da frequência nos parâmetros longitudinais da linha, é utilizado vector fitting para sintetizar os parâmetros de forma equivalente e por elementos discretos para cada modo de propagação do sistema multifásico. O sistema de equações diferenciais é representado no espaço de estados e facilmente solucionado por métodos numéricos de integração. No entanto, propõe-se a resolução do sistema de equações de estado por meio de um método de solução analítico, significativamente mais eficaz computacionalmente e mais robusto que o método de integração trapezoidal, amplamente aplicado na simulação de transitórios eletromagnéticos. Ademais, o método analítico possibilita o desenvolvimento de uma metodologia híbrida, adequada tanto na simulação de fenômenos transitórios quanto na simulação fenômenos em regime permanente. O modelo proposto é totalmente desenvolvido no domínio do tempo, sem a utilização de transformadas inversas e convoluções, tornando simples a integração de outros dispositivos e elementos não lineares ao longo da linha. Por fim, um processo utilizando FIR digital filtering integrado à modelagem por matrizes de estado, elimina todas as oscilações espúrias decorrentes da discretização da linha por elementos discretos e erros de truncamento. Em suma, o modelo computacional proposto apresenta uma metodologia aprimorada que se estender desde a modelagem dos parâmetros elétricos da linha à simulação propriamente dita dos transitórios eletromagnéticos, na ordem de poucos milissegundos, e fenômenos transitórios mais lentos, próximos do sinal fundamental em regime permanente / Abstract: An alternative and accurate methodology to model multiphase transmission lines is presented in the proposed development. The modal decoupling of the phases and shield wires is given by an optimized methodology in the use of the modal transformation matrix through the successive transformations between modal and phase domains, correcting the errors associated with the modeling and representation of the line by using analysis modal. Each propagation mode is represented by conventional lumped elements widely approached in the electrical circuit theory, which simplify the equivalent modeling, although a no less accurate procedure. To insert the frequency dependence of the longitudinal parameters in the line model, the vector fitting is applied to synthesize the parameters by an equivalent lumped circuit for each propagation mode of the multiphase system. The system of differential equations, resulting from the differential equations associated with the modal parameters, is represented in the state space and easily solved by numeric integration methods. Although, an analytical solution method is proposed to solve the system of state equations. This solution method is more efficient in computational terms and more robust than the well-known trapezoidal rule, widely used for simulation of electromagnetic transients. Furthermore, the proposed analytical method enables the development of a hybrid methodology, properly adapted to simulate transients as well as steady-state phenomena. The proposed model is completely developed in the time domain, without the use of inverse transforms and convolutions, which means that the proposed modeling is totally compatible with any other power electrical devices and nonlinear elements modeled in the time domain. Finally, a process using FIR digital filtering integrated to the modeling by state matrices eliminates all the spurious oscillations occurred from the line parameters discretization and truncation errors. In short, the proposed computational model presents an improved methodology carried out since the line electrical parameters modeling up to the simulation of electromagnetic transients of a few microseconds up to slow transient phenomena, close of the steady-state fundamental signal / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Jose Pissolato Filho, Geraldo Peres Caixeta / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:26:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zago_Fernando_M.pdf: 1023949 bytes, checksum: a9e2ed41c92d7bd1c7195f2383431f75 (MD5) Previous issue date: 2004 / Mestrado