Orientador: José Ângelo Cagnon / Banca: Diógenes Pereira Gonzaga / Banca: Ivo Reis Fontes / Resumo: O presente trabalho é o resultado de uma pesquisa aplicada ao desenvolvimento de um equipamento eletrônico microprocessado destinado ao controle de demanda máxima e de fator de potência em instalações elétricas. Motivado pelo aumento na demanda e pela limitação nos recursos do sistema elétrico interligado, o uso de equipamentos que permitam o gerenciamento de energia pelo lado da demanda tem se difundido com grande velocidade, pois é o método de racionalização do uso de energia elétrica que apresenta boa relação entre custo e benefícios, trazendo resultados favoráveis em curto prazo. O uso de controladores de demanda máxima e de fator de potência nas instalações atendidas por contratos de fornecimento horo-sazonal é uma forma de garantir que o sistema não ultrapasse os limites contratuais, que resultam em aplicação de multa, e também um modo de se operar o sistema dentro de parâmetros conhecidos evitando perdas excessivas, racionalizando a utilização de seus componentes. Embora não exista regulamentação relacionada a tarifas diferenciadas de energia elétrica para unidades atendidas em baixa tensão, a utilização de controladores de demanda máxima e fator de potência pode trazer à esta classe de consumidores os benefícios do gerenciamento de energia, reduzindo perdas e em muitos casos permitindo a diminuição no valor da fatura de energia. Pelo ponto de vista do fornecimento, a existência de controle de demanda nas unidades consumidoras permite um melhor planejamento e maior aproveitamento do sistema de distribuição, minimizando investimentos no setor. Para aplicação em unidades consumidoras de porte reduzido, os equipamentos de gerenciamento de energia disponíveis no mercado apresentam dois inconvenientes principais: o excesso de recursos que na maioria dos casos não é explorado em sua... / Abstract: The present work is the result of an applied research to the development of an electronic microcontrolled device used in the control of maximum demand and power factor in small and medium range electric facilities. Stimulated by the increase of demand and limitation of electrical resources of the interconnected system, the use of demand-side energy management devices was increased, since this method is the better mode to provide the energy rationalization, good cost-benefits relationship and presents best results in a short time interval after its implementation. The use of maximum demand and power factor controllers in facilities with differential billing fares is a method of guarantee that the agreement limits will not be exceeded, resulting in penalties, and also a safe mode of system operation, reducing losses and rationalizing the use their components. Although don't exist regulation related to the differential billing applied to low-voltage supplied consumers, the use of maximum demand and power factor controllers can bring to this consumers category the benefits of energy management, reducing losses and in most cases decreasing the energy billing. In the supply point of view, the demand control in consumers units allow the better planning and the best utilization of distribution system, minimizing the investment in this sector. For application in small-size consumer units, the commercially available energy management devices have two inconvenient: excess of resources, in the most cases sub-utilized which increase the price, and the need of a special external energy meter or energy transducer, uncommon in this class of facility. The device developed in this research have an electronic energy measurement system and associated signals independent of the supplier's meter, and also... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

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

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-08-12Bitstream added on 2014-06-13T20:11:55Z : No. of bitstreams: 1 andreoli_al_me_bauru.pdf: 2837768 bytes, checksum: 899d0f484921dccf16d7027e336d500b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho é o resultado de uma pesquisa aplicada ao desenvolvimento de um equipamento eletrônico microprocessado destinado ao controle de demanda máxima e de fator de potência em instalações elétricas. Motivado pelo aumento na demanda e pela limitação nos recursos do sistema elétrico interligado, o uso de equipamentos que permitam o gerenciamento de energia pelo lado da demanda tem se difundido com grande velocidade, pois é o método de racionalização do uso de energia elétrica que apresenta boa relação entre custo e benefícios, trazendo resultados favoráveis em curto prazo. O uso de controladores de demanda máxima e de fator de potência nas instalações atendidas por contratos de fornecimento horo-sazonal é uma forma de garantir que o sistema não ultrapasse os limites contratuais, que resultam em aplicação de multa, e também um modo de se operar o sistema dentro de parâmetros conhecidos evitando perdas excessivas, racionalizando a utilização de seus componentes. Embora não exista regulamentação relacionada a tarifas diferenciadas de energia elétrica para unidades atendidas em baixa tensão, a utilização de controladores de demanda máxima e fator de potência pode trazer à esta classe de consumidores os benefícios do gerenciamento de energia, reduzindo perdas e em muitos casos permitindo a diminuição no valor da fatura de energia. Pelo ponto de vista do fornecimento, a existência de controle de demanda nas unidades consumidoras permite um melhor planejamento e maior aproveitamento do sistema de distribuição, minimizando investimentos no setor. Para aplicação em unidades consumidoras de porte reduzido, os equipamentos de gerenciamento de energia disponíveis no mercado apresentam dois inconvenientes principais: o excesso de recursos que na maioria dos casos não é explorado em sua... / The present work is the result of an applied research to the development of an electronic microcontrolled device used in the control of maximum demand and power factor in small and medium range electric facilities. Stimulated by the increase of demand and limitation of electrical resources of the interconnected system, the use of demand-side energy management devices was increased, since this method is the better mode to provide the energy rationalization, good cost-benefits relationship and presents best results in a short time interval after its implementation. The use of maximum demand and power factor controllers in facilities with differential billing fares is a method of guarantee that the agreement limits will not be exceeded, resulting in penalties, and also a safe mode of system operation, reducing losses and rationalizing the use their components. Although don't exist regulation related to the differential billing applied to low-voltage supplied consumers, the use of maximum demand and power factor controllers can bring to this consumers category the benefits of energy management, reducing losses and in most cases decreasing the energy billing. In the supply point of view, the demand control in consumers units allow the better planning and the best utilization of distribution system, minimizing the investment in this sector. For application in small-size consumer units, the commercially available energy management devices have two inconvenient: excess of resources, in the most cases sub-utilized which increase the price, and the need of a special external energy meter or energy transducer, uncommon in this class of facility. The device developed in this research have an electronic energy measurement system and associated signals independent of the supplier's meter, and also... (Complete abstract click electronic access below)

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The search for solutions to the various problems of power quality, especially to voltage deviation from the standard values, account today, with an extensive range of products aiming above all the dynamic regulation of the supply voltage. Despite this recognition, the challenges to find alternatives technologies that take into account the use of compensators with more attractive operational and economic properties, are still motivating research worldwide. Among the devices based on the principle of consumption or supply of reactive power, in the 60 s came a product design nominated by Reactor Core Saturated Compensator- CERNS. This device is constituted by an inductive unit, comprising a magnetic core and windings with special features, connected in parallel with a capacitor unit. Although this equipment has been widely used in the past, the lack of publications on the subject resulted in a large gap in knowledge domain and dissemination of this technology. This fact contributed to a demand for dedicated efforts in recent years by national and international researchers. In the light of the attractions offered by this philosophy for voltage regulators, the subject has reawakened the interest for research and developments about the project, construction and operation of these compensators, thus aiming the technology domain. On the above, added to efforts previously made by national institutions, arises the present thesis aimed at providing a computational program to assist in the specification and basic design of saturated core reactors and means for determination of the equivalent electrical parameters needed to the model of the equipment proposed and implemented in the ATP simulator. Finally, performance studies are carried out to highlight and to validate the operational efficiency and computational model developed. / A busca por soluções para os distintos problemas da qualidade da energia elétrica, com destaque às variações das tensões de suprimento, conta, na atualidade, com uma extensa gama de produtos visando, sobretudo, a regulação dinâmica da tensão de suprimento. Não obstante tal reconhecimento, os desafios por estratégias alternativas em que pese o emprego de compensadores com propriedades operacionais e econômicas mais atrativas continuam motivando pesquisas em todo o mundo. Dentre os dispositivos fundamentados no princípio do consumo ou fornecimento de potências reativas, nos anos 60 surgiu uma concepção de produto, denominado Compensador a Reator a Núcleo Saturado CERNS. Este é composto, fundamentalmente, por um núcleo magnético com características e enrolamentos especiais e capacitores conectados em paralelo. Embora este equipamento tenha sido amplamente utilizado no passado, a ausência de publicações sobre o tema resultou numa grande lacuna para o conhecimento, domínio e difusão desta tecnologia. Tal fato corroborou para uma demanda de esforços dedicados nos últimos anos no âmbito nacional e internacional e, à luz dos atrativos oferecidos pela presente filosofia para os reguladores, o assunto voltou a despertar interesses para as pesquisas e desenvolvimentos visando o domínio da tecnologia para o projeto, construção e operação destes compensadores. Diante do exposto, somado a esforços já alcançados através de desenvolvimentos anteriores realizados por instituições nacionais, surge esta tese, a qual encontra-se fundamentada no desenvolvimento de uma estratégia computacional para o dimensionamento do compensador, projeto básico do reator saturado e análise de desempenho no domínio do tempo. Para tanto é utilizada a plataforma ATP, de domínio público e aceitação comprovada no cenário nacional. Por fim, estudos diversos de desempenho são conduzidos para a validação da eficácia operacional e do modelo computacional desenvolvido. / Doutor em Ciências

Orientadores: José Antenor Pomilio, Edson Adriano Vendrusculo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-20T02:26:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_Newtonda_D.pdf: 5963220 bytes, checksum: 500403f704e8c3419c8550979ec0b925 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Os filtros híbridos combinam o filtro passivo com o filtro ativo para a obtenção de um filtro que aproveita as qualidades de ambos. O filtro híbrido possui uma redução de potência na sua parte ativa e apresenta um melhor desempenho que o filtro passivo. Existem diferentes topologias de combinações entre o filtro passivo e o filtro ativo, cada uma com suas características. A topologia mais usual é aquela em que o filtro ativo fica em série com o filtro passivo. Neste trabalho será analisada a topologia com o filtro ativo em paralelo com o indutor do filtro passivo. A vantagem desta topologia é a divisão das correntes harmônicas entre ambos os filtros, o que não ocorre na topologia série. O funcionamento do filtro híbrido na compensação das harmônicas de corrente da carga é aprofundado, ampliando as discussões anteriormente publicadas, identificando novas características de operação, contribuindo no estabelecimento de procedimentos de projeto tanto do circuito de potência quanto de controle. Um estudo teórico da atuação do filtro híbrido em um alimentador industrial de média tensão descrito na norma IEEE 519-1992 (workbench) é também apresentado. Resultados experimentais de implementação em um protótipo são apresentados de modo a comprovar a técnica de controle usada e também avaliar a compensação de correntes harmônicas em situações distintas de carga e harmônico de tensão na rede / Abstract: Hybrid Filters combine the passive filter with the active filter to obtain a filter that takes advantage of the qualities of both. The hybrid filter has a power reduction in its active part and presents better performance than the passive filter. There are different topologies of the combinations between the passive filter and the active filter, each with its own characteristics. The most common topology is the active filter in series with the passive filter. In this work the topology that will be analyzed is one where the active filter is parallel to the inductor of the passive filter. The advantage of this topology is the division of the harmonic current between the two filters, this does not occur in the series topology. The operation of the hybrid filter in the compensation of the load harmonic current is improved, expanding the discussions previously published, identifying new characteristics of operation, contributing to the establishment of design procedures in the power circuit as in the control. A theoretical study of the hybrid filter performance in an industrial medium voltage power supply described in IEEE standard 519-1992 (workbench) is presented too. Experimental results from a prototype implementation are presented in order to check the control technique used and also to evaluate the current harmonic compensation in different situations of the load and harmonic voltage in the source / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica