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.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-02-05T16:34:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_CalculoEquivalentesDinamicos.pdf: 11025092 bytes, checksum: 9aecb9999a87007bebc10f8c61d9bd4d (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-02-05T17:34:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_CalculoEquivalentesDinamicos.pdf: 11025092 bytes, checksum: 9aecb9999a87007bebc10f8c61d9bd4d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-05T17:34:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_CalculoEquivalentesDinamicos.pdf: 11025092 bytes, checksum: 9aecb9999a87007bebc10f8c61d9bd4d (MD5) Previous issue date: 2014 / Esta dissertação apresenta um método baseado em algoritmos genéticos para cálculo de equivalentes dinâmicos de sistemas de potência visando representar partes de um sistema para estudos de análise de estabilidade transitória. O modelo do equivalente dinâmico é obtido por meio da identificação de parâmetros de geradores síncronos, localizados nas barras de fronteira entre o sistema externo e o subsistema em estudo. Um indicie é usado para avaliar a proximidade entre as simulações realizadas usando o modelo completo e o modelo reduzido, após serem submetidos a grandes distúrbios no subsistema em estudo. Diferentes condições operacionais foram levadas em conta. As simulações foram realizadas usando os softwares GAOT “The Genetic Algorithm Optimization Toolbox”, ANAREDE e ANATEM. Esse método foi testado no sistema teste duas áreas do Kundur e no Sistema Interligado Nacional (SIN). Os resultados validaram a eficácia do método desenvolvido para o cálculo de equivalentes dinâmicos robustos. / This dissertation presents a genetic algorithm-based method for calculating of power system dynamic equivalents aiming to represent parts of a power system for transient stability analysis. The dynamic equivalent calculation is obtained through carrying out the parameter identification of synchronous generators located on frontier buses, linking the external and the studied subsystem. An index is used to assess the proximity between simulations carried out using the full and the reduced model following the large disturbances emerged in the studied subsystem. Different operating conditions are taken into account. The simulations were conducted using the softwares GAOT “The Genetic Algorithm Optimization Toolbox”,, ANAREDE and ANATEM. This method is tested on a Kundur’s two-area test system and on a Brazilian Interconnect Power System (BIPS). Test results validate the efficacy of the developed methodology in calculating the robust dynamic equivalents.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-09-30T13:58:54Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_EstrategiasControleOrdem.pdf: 1636404 bytes, checksum: 30822210da2aa70ddd8fcfec97154b30 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-10-06T14:43:16Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_EstrategiasControleOrdem.pdf: 1636404 bytes, checksum: 30822210da2aa70ddd8fcfec97154b30 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-06T14:43:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_EstrategiasControleOrdem.pdf: 1636404 bytes, checksum: 30822210da2aa70ddd8fcfec97154b30 (MD5) Previous issue date: 2014 / Neste trabalho é proposta uma nova metodologia de projeto de estabilizadores de sistemas de potência baseada em teoria de sistemas de ordem fracionária (ESP-OF). A estratégia é baseada em uma generalização do projeto de compensadores do tipo rede avançoatraso (lead-lag) para o domínio de funções de transferência de ordem fracionária. Uma nova variável de projeto, a qual define a ordem da dinâmica fracionária do controlador, é sintonizada para se obter um compromisso entre um bom desempenho no amortecimento do modo eletromecânico dominante e uma robustez ampliada do ESP-OF. O desempenho do ESP-OF foi avaliado experimentalmente, em um sistema de potência em escala reduzida, localizado no Laboratório de Sistemas de Potência da Universidade Federal do Pará. A referida planta de teste apresenta uma estrutura típica do tipo gerador síncrono conectado a um barramento infinito e exibe um modo dominante de oscilação eletromecânica, de amortecimento extremamente reduzido, cujo valor da frequência natural é em torno de 1,2 Hz. O ESP-OF foi então projetado para ampliar o amortecimento relativo desse modo alvo, para toda a faixa de operação admissível. Para fins de implementação prática, primeiramente foram realizados testes experimentais para a identificação de um modelo nominal da planta, sob a forma de uma função de transferência pulsada, para uso na fase de projeto. O modelo obtido experimentalmente foi então validado e posteriormente utilizado tanto para o projeto do ESP-OF quanto para o projeto de um ESP convencional (utilizado para fins de comparação de desempenho). As leis de controle amortecedor do ESP-OF foram calculadas, convertidas para a forma de equações a diferenças e, subsequentemente, embarcadas em sistema digital baseado em microcontrolador DSPIC. Diversos testes de resposta ao impulso foram realizadas sob diferentes condições operacionais. As respectivas respostas dinâmicas dos sinais de saída da planta (desvio de potencia ativa) e do esforço de controle foram registradas para fins de análise. Os resultados experimentais mostraram que o ESP fracionário apresentou um desemprenho dinâmico e robustez similar em comparação com o desempenho obtido por um ESP convencional, para toda a faixa de operação investigada. / In this work, a new project methodology was proposed to tune power systems stabilizers (PSS) based on fractional order systems theory (FOPSS). The strategy is based in a generalization of Lead-Lag compensators type project to fractional order transfer function domain. A new project variable, which defines the controller fractional order, is tuned to obtain a good compromise between the damping fulfillment of dominant electromechanical mode and the FOPSS amplified robustness. FOPSS performance was experimental evaluated, in a small-scalled system, located at Power Systems Laboratory of Federal University of Para. This test plant present a typical structure of synchronous generator connected to infinite bus and exhibits a decreased damping electromechanical dominant mode, whose around 1,2 Hz natural frequency value. So FOPSS was designed to improve relative damp of mode target, for all admissible operation range. For practical intent , first experimental tests was made to identify a plant nominal model in the form of a pulse transfer function, used in FOPSS project. This obtained model was validated and then used both to FOPSS project and conventional PSS (applied to performance comparison). The damp control rules of FOPSS were calculated, and then converted to difference equations, and subsequently, embedded in digital systems based on DSPIC microcontrollers. A couple of impulse test were made under different operational conditions. Respective dynamical responses data of plant output signals (active power deviation) and control effort were saved to analysis purposes. The experimental results showed that FOPSS presented a greater robustness and a similar performance compared to dynamical performance of conventional PSS, for all investigated operation range.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-05-25T20:01:32Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_ComparacaoMetodosBaseados.pdf: 2800975 bytes, checksum: 3ef09a9858650c6e332c3e1b4336bec7 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-06-17T13:40:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_ComparacaoMetodosBaseados.pdf: 2800975 bytes, checksum: 3ef09a9858650c6e332c3e1b4336bec7 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-17T13:40:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_ComparacaoMetodosBaseados.pdf: 2800975 bytes, checksum: 3ef09a9858650c6e332c3e1b4336bec7 (MD5) Previous issue date: 2014 / Essa dissertação de mestrado apresenta um estudo comparativo entre três metodologias baseadas em algoritmos genéticos para ajuste coordenado de estabilizadores de sistemas de potência (ESP). Os procedimentos de ajuste do ESP são formulados como um problema de otimização, a fim de: 1) maximizar o coeficiente de amortecimento mínimo do sistema em malha fechada; 2) maximizar o somatório de todos os coeficientes de amortecimento do sistema em malha fechada; e 3) deslocar os modos eletromecânicos poucos amortecidos ou mal amortecidos para uma zona pré-escrita no plano s. As três metodologias consideram um conjunto de condições de operacionais pré-especificadas. O sistema elétrico foi representado por equações no espaço de estado e as matrizes associadas com a modelagem foram obtidas por meio da versão acadêmica do programa PacDyn. As simulações foram realizadas usando o MATLAB. As metodologias foram aplicadas no conhecido sistema teste New England. / This work presents a comparison study among three methodologies based on genetic algorithms applied to solve the power system stabilizers (PSS) tuning problem. The PSS tuning procedures are formulated as an optimization problem in order to: 1) maximize the closed-loop minimum damping ratio; 2) maximize the sum of the spectrum damping ratios; and 3) shift the lightly damped and undamped electromechanical modes of all plants to a prescribed zone in the s-plane. The three methodologies taking into account a pre-specified operating conditions. For this purpose, the system is represented by the state-space equations and the matrices associated with this modeling are obtained by using the academic version of the commercial software PacDyn. The simulations are carried out using the MATLAB plataform. The methodologies are applied to the well-known New England test system.

Com o crescimento da população, os países, estados e cidades identificam a necessidade de realizar investimentos em infraestrutura, transporte e outros. A proposta do presente trabalho é apresentar uma ferramenta, utilizada para atender a demanda de um edital de licitação, expondo à Companhia de Trens Metropolitanos de São Paulo, um exemplo da parte de um edital internacional para aquisição de um meio de transporte rápido e eficiente. Para tal finalidade, são analisadas e filtradas as informações contidas no edital para realizar a simulação de marcha de uma composição ferroviária, através de um software específico. Por fim, na forma gráfica ilustram-se os cálculos cinemáticos e elétricos do comportamento que o sistema de potência irá desempenhar, mostrando que atende aos requisitos do edital de licitação. / With growing of population, countries, states and cities have identified the necessity to perform investiments in infrastructure, transportation, among others. The purpose of this dissertation is to present a tool, used to meet the request of a bidding document, presenting to Metropolitan Train Company of São Paulo one example of part of an international bidding to an acquisition of a rapid and efficient transportation. For this purpose, information of bidding document are analised and filtered to make a running simulation of a train composition throught a specific software. Finally, one application of this method is presented in a graphical form containing kinematic and electrical calculations of the behavior that power system will perform, showing that system meets the requiriments of bidding document.

A captação de energia eólica tem sido alvo de estudos em todo o mundo nas últimas décadas devido aos incentivos pela busca por geração de energia por meio de fontes alternativas. A configuração mais utilizada atualmente são as turbinas de três pás com eixo horizontal, upwind, operando com velocidade variável com limitação de potência por variação de passo, e utilizando o gerador de indução de dupla alimentação. A operação em velocidade variável com atuação no ângulo de passo permite a máxima captação de energia para as diferentes velocidades de vento, enquanto evita que a turbina ultrapasse o seu valor nominal de potência. O uso de conversores permite o controle das correntes do rotor, variando sua velocidade, e o controle da potência reativa de estator, e a montagem do tipo back-to-back permite que o fluxo de energia do rotor flua para a rede ou da rede. A modelagem matemática do sistema foi toda referenciada no referencial síncrono com notação vetorial e orientação de fluxo de rede, simplificando os modelos matemáticos. Para a montagem dos controladores foi utilizado o método de Controle de Modelo Interno e de Resistência Ativa. A montagem de todo o sistema para simulação foi realizada no Matlab/Simulink, e seu desenvolvimento é mostrado no decorrer do trabalho. Este trabalho analisa o fluxo de energia do sistema, desde a energia captada pelo vento até a energia entregue à rede. Para isso, são feitas análise dos fluxos das potências ativa e reativa do sistema, para fator de potência unitário, indutivo e capacitivo e para os mais recorrentes comportamentos do vento. Também são feitas análises a respeito dos regimes de operação do sistema, definidos a partir da relação entre os fluxos de potência, concluindo que a máquina poderá operar como gerador ou motor, devido principalmente à intensidade da variação do vento. / The use of wind energy has been the subject of studies around the world in recent decades due to the incentives to search for power generation through alternative sources. The most widely used configuration has been the three blades with horizontal axis and upwind turbine, operating in variable speed with power limitation by varying the pitch angle, and using the doubly fed induction generator configuration. The variable speed operation with power limitation enable for maximum energy harvesting for different wind speeds and prevents the turbine exceeds its nominal power. The use of converters allows for control of the rotor currents, varying the speed, and stator reactive power, and assembling type back-to-back allows for the rotor energy flux to flow into and out of the grid. Mathematical modeling of the whole system was referenced in the synchronous reference frame with vector notation and oriented by the grid flux, simplifying the mathematical models. For installation of the drivers, were used the Internal Model Control and Active Damping methods. The assembly of the entire system for simulation was conducted on Matlab / Simulink, and its step to step is shown in this work. This study analyzes the energy flow of the system, from the energy harvest from de wind to the energy delivered to the grid. To reach this, flow analysis of active and reactive power of the system is done, using unity, inductive and capacitive power factor, for the most recurrent wind behaviors. Analysis are made about the operation regimes of the system, defined as the relationship between the power flows, concluding that the machine can operate as a generator or motor, mainly due to the variation of the wind intensity.

O requisito de continuidade de fornecimento de energia elétrica tem sido crescente na medida em que a sociedade de modo geral e os processos industriais em particular apresentam forte dependência desse insumo que assegura a todos satisfação e conforto. O consumidor é um agente econômico e ele faz parte do sistema elétrico (carga). No âmbito da análise de sistemas de potência são abordados temas, desde modelos de representação da rede e da carga até conceitos de custo da continuidade e técnicas de otimização da aplicação de investimentos para priorizar aqueles que trazem maior benefício tanto para o consumidor como para o controlador da concessão. No entanto, as técnicas usuais e convencionais de Planejamento podem conduzir a soluções pouco econômicas, porquanto consideram apenas a otimização dos investimentos em obras, ou seja, reforços da rede para atender a condição normal e em emergência (critério n-1), respeitando, naturalmente, critérios técnicos (limites de tensão, sobrecargas etc). Não raro estas instalações recomendadas pela técnica convencional serem utilizadas apenas em algumas contingências, algumas com baixa probabilidade de ocorrência. Esta pesquisa desenvolve como alternativa às soluções convencionais, um modelo que considera a otimização dos investimentos, lançando mão de recursos operativos como: corte de carga, despacho ou modificações topológicas por meio de chaveamentos, quando operando em contingência. O modelo proposto prevê que a representação da geração inclua funções que relacionam a intensidade de despacho com seus custos, bem como funções que associam custo à intensidade e duração do corte de carga a cada barra do sistema. O modelo também permite a reconfiguração da rede quando operando em contingências, por meio de alterações do estado das chaves, mudando a topologia. As funções de custo do corte de carga também são modeladas neste trabalho, considerando métodos analíticos e agregados para o cálculo do prejuízo sócio-econômico resultante da interrupção. A busca da solução ótima, que pode envolver corte de carga, despachos de geração e reconfiguração da rede, substituindo reforços realizados por obra, é obtida por um algoritmo genético evolutivo. Os procedimentos do modelo proposto representam um avanço do processo de planejamento convencional, porquanto introduz a componente continuidade de serviço de forma quantitativa, caracterizando o atendimento dos requisitos de sensibilidade das cargas de cada barra do sistema, lançando mão de recursos operativos, através de possíveis despachos e alterações topológicas. Um estudo de caso ilustra a aplicação do modelo proposto. / The need for reliable electrical energy supply continuity, the industrial demand and its dependence has been growing worldwide. Besides, it also concerns society and assures satisfaction and comfort of consumers. The consumer is the economic agent since he takes part in the system. On analyzing an electrical system, models are needed to represent the network and the load and optimization frameworks in order to make better investments and prioritize those which can benefit the consumer and the concession holder. The usual Planning Models commonly provide us with uneconomical solutions since the optimization is carried out through active investments or network reinforcements to attend the normal and the emergency condition (n-1 criteria), based on technical criteria, like voltage and overload . Frequently, these techniques recommended by the conventional analysis can be applied only in some contingencies, some of them with a small probability of occurrence.. This research develops an alternative to the conventional solutions, considering the investment optimization and using operative resources, such as: load shedding, generation rescheduling or network change operation (circuit breaker, e.g.) when operating in contingency. In this model, the generation is represented by a function that relates the intensity rescheduling and its costs and functions that relates load shedding cost, the intensity and duration of curtailment on each system bus. The model sets a network contingency reconfiguration, changing the circuit break situation (open or closed) and altering the topology. The calculation of cost of load discontinuity or social cost functions (damage cost) is shown in this thesis, considering analytical and aggregating methods. The search for an optimized solution can involve load shedding, generation rescheduling and topology changes as substitutes for network reinforcements, and may be obtained by genetic- evolutive algorithm. The procedures of the proposed model represent an advancement over the conventional Planning Process as it introduces, quantitatively, the consumer service continuity, meeting the sensibility criteria of the load characterization of each consumer class connected to the system bus, through operative resources, rescheduling, load shedding and topology changes. A case study illustrates the application of the proposed model.

O requisito de continuidade de fornecimento de energia elétrica tem sido crescente na medida em que a sociedade de modo geral e os processos industriais em particular apresentam forte dependência desse insumo que assegura a todos satisfação e conforto. O consumidor é um agente econômico e ele faz parte do sistema elétrico (carga). No âmbito da análise de sistemas de potência são abordados temas, desde modelos de representação da rede e da carga até conceitos de custo da continuidade e técnicas de otimização da aplicação de investimentos para priorizar aqueles que trazem maior benefício tanto para o consumidor como para o controlador da concessão. No entanto, as técnicas usuais e convencionais de Planejamento podem conduzir a soluções pouco econômicas, porquanto consideram apenas a otimização dos investimentos em obras, ou seja, reforços da rede para atender a condição normal e em emergência (critério n-1), respeitando, naturalmente, critérios técnicos (limites de tensão, sobrecargas etc). Não raro estas instalações recomendadas pela técnica convencional serem utilizadas apenas em algumas contingências, algumas com baixa probabilidade de ocorrência. Esta pesquisa desenvolve como alternativa às soluções convencionais, um modelo que considera a otimização dos investimentos, lançando mão de recursos operativos como: corte de carga, despacho ou modificações topológicas por meio de chaveamentos, quando operando em contingência. O modelo proposto prevê que a representação da geração inclua funções que relacionam a intensidade de despacho com seus custos, bem como funções que associam custo à intensidade e duração do corte de carga a cada barra do sistema. O modelo também permite a reconfiguração da rede quando operando em contingências, por meio de alterações do estado das chaves, mudando a topologia. As funções de custo do corte de carga também são modeladas neste trabalho, considerando métodos analíticos e agregados para o cálculo do prejuízo sócio-econômico resultante da interrupção. A busca da solução ótima, que pode envolver corte de carga, despachos de geração e reconfiguração da rede, substituindo reforços realizados por obra, é obtida por um algoritmo genético evolutivo. Os procedimentos do modelo proposto representam um avanço do processo de planejamento convencional, porquanto introduz a componente continuidade de serviço de forma quantitativa, caracterizando o atendimento dos requisitos de sensibilidade das cargas de cada barra do sistema, lançando mão de recursos operativos, através de possíveis despachos e alterações topológicas. Um estudo de caso ilustra a aplicação do modelo proposto. / The need for reliable electrical energy supply continuity, the industrial demand and its dependence has been growing worldwide. Besides, it also concerns society and assures satisfaction and comfort of consumers. The consumer is the economic agent since he takes part in the system. On analyzing an electrical system, models are needed to represent the network and the load and optimization frameworks in order to make better investments and prioritize those which can benefit the consumer and the concession holder. The usual Planning Models commonly provide us with uneconomical solutions since the optimization is carried out through active investments or network reinforcements to attend the normal and the emergency condition (n-1 criteria), based on technical criteria, like voltage and overload . Frequently, these techniques recommended by the conventional analysis can be applied only in some contingencies, some of them with a small probability of occurrence.. This research develops an alternative to the conventional solutions, considering the investment optimization and using operative resources, such as: load shedding, generation rescheduling or network change operation (circuit breaker, e.g.) when operating in contingency. In this model, the generation is represented by a function that relates the intensity rescheduling and its costs and functions that relates load shedding cost, the intensity and duration of curtailment on each system bus. The model sets a network contingency reconfiguration, changing the circuit break situation (open or closed) and altering the topology. The calculation of cost of load discontinuity or social cost functions (damage cost) is shown in this thesis, considering analytical and aggregating methods. The search for an optimized solution can involve load shedding, generation rescheduling and topology changes as substitutes for network reinforcements, and may be obtained by genetic- evolutive algorithm. The procedures of the proposed model represent an advancement over the conventional Planning Process as it introduces, quantitatively, the consumer service continuity, meeting the sensibility criteria of the load characterization of each consumer class connected to the system bus, through operative resources, rescheduling, load shedding and topology changes. A case study illustrates the application of the proposed model.

Com o crescimento da população, os países, estados e cidades identificam a necessidade de realizar investimentos em infraestrutura, transporte e outros. A proposta do presente trabalho é apresentar uma ferramenta, utilizada para atender a demanda de um edital de licitação, expondo à Companhia de Trens Metropolitanos de São Paulo, um exemplo da parte de um edital internacional para aquisição de um meio de transporte rápido e eficiente. Para tal finalidade, são analisadas e filtradas as informações contidas no edital para realizar a simulação de marcha de uma composição ferroviária, através de um software específico. Por fim, na forma gráfica ilustram-se os cálculos cinemáticos e elétricos do comportamento que o sistema de potência irá desempenhar, mostrando que atende aos requisitos do edital de licitação. / With growing of population, countries, states and cities have identified the necessity to perform investiments in infrastructure, transportation, among others. The purpose of this dissertation is to present a tool, used to meet the request of a bidding document, presenting to Metropolitan Train Company of São Paulo one example of part of an international bidding to an acquisition of a rapid and efficient transportation. For this purpose, information of bidding document are analised and filtered to make a running simulation of a train composition throught a specific software. Finally, one application of this method is presented in a graphical form containing kinematic and electrical calculations of the behavior that power system will perform, showing that system meets the requiriments of bidding document.

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2017-03-03T18:16:21Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstudosGeradoresDistribuidos.pdf: 2266342 bytes, checksum: 0d5bb31184f14bc0deec29361a167536 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-07T13:21:46Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstudosGeradoresDistribuidos.pdf: 2266342 bytes, checksum: 0d5bb31184f14bc0deec29361a167536 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-07T13:21:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstudosGeradoresDistribuidos.pdf: 2266342 bytes, checksum: 0d5bb31184f14bc0deec29361a167536 (MD5) Previous issue date: 2015-12-16 / Nesta tese apresenta-se um estudo que objetiva desenvolver modelos lineares adequados ao estudo de estabilidade em sistemas de potência interligados que incorporem grandes geradores distribuídos conectados à rede via inversor. Para esse fim, um modelo do tipo Heffron-Phillips estendido foi desenvolvido para um sistema de teste que é constituído por um gerador distribuído de grande porte, e de um gerador síncrono, ambos de potências similares e interligados a um sistema de porte muito maior (barra infinita). Devido à presença do gerador distribuído e de seu subsistema de controle de corrente, o modelo estendido apresenta um conjunto de canais que se originam no subsistema de regulação de corrente do gerador distribuído e chegam até o ponto de soma dos torques atuando no eixo do loop eletromecânico do gerador síncrono. Através de considerável número de testes computacionais, e para uma ampla gama de condições de operação, foram avaliadas as importâncias relativas dos novos ganhos de canal. Verificou-se, então, que os ganhos associados aos caminhos diretos são aqueles que possuem influência predominante na contribuição do gerador distribuído para os torques de sincronismo e de amortecimento que atuam no eixo do gerador síncrono. Além disso, os valores dos novos ganhos mostraram-se desprezíveis quando o nível de geração do gerador distribuído torna-se bastante reduzido. Esta observação permitiu efetuar simplificações adicionais ao modelo proposto, a fim de se obter um modelo mais adequado ao projeto de Estabilizadores de Sistema de Potência (ESP) para tal classe de sistemas de potência. Além disso, novas fórmulas são propostas na tese para estimar os valores dos coeficientes dos torques de sincronismo e de amortecimento, em função do nível de geração de potência ativa do gerador distribuído. Para o sistema teste, um ESP foi projetado utilizando-se o modelo simplificado e, subsequentemente, sua degradação de desempenho foi investigada para um grande conjunto de condições de operação do sistema. Os resultados mostraram uma considerável dessintonia no desempenho do ESP para elevado nível de potência ativa pelo gerador distribuído, em comparação com o nível de geração do gerador síncrono. Testes complementares foram realizados com o objetivo de avaliar possíveis efeitos adversos de uma interação entre o ESP e o controle Proporcional e Integral (PI) de um dispositivo FACTS – TCSC (Flexible AC Transmission Systems - Thyristor Controlled Series Compensator). Verificou-se que é necessário evitar operar o controlador PI (Proporcional e Integral) com ganhos muito elevados, de forma a não reduzir substancialmente a estabilidade do sistema. / This thesis presents a study to develop linear models suitable for conducting stability studies in interconnected electrical power systems that include large utility-scale inverterconnected power stations. To that end, an extended Heffron-Phillips-type model was developed for a study power system consisting of a utility-scale inverter-connected power source and a synchronous generator, both of which having similar power ratings and being interconnected to a larger power system (infinite bus bar). Due to the presence of the distributed generator and associated current regulating control subsystem, the extended model presents a set of signal channels originating at the current regulation subsystem of the distributed generator and arriving at the torque summing point of the synchronous generator. By performing a large set of computational tests, for a wide range of operating conditions, the relative importance of these new channel gains were assessed. It was found that the gains associated with the direct paths have a predominant influence on the contribution of the distributed generator for both synchronizing as well as damping torques actuating on the synchronous generator shaft. Furthermore, the values of these path gains prove to be negligible when the generation level of the distributed generator is rather reduced. This observation allowed for performing further model simplifications in order to obtain a more suitable model for Power System Stabilizers (PSS) design for such class of power systems. In addition, new formulae are proposed hereby which allow for estimating the values of the synchronizing and damping torque coefficients as a function of the active power generation level of the distributed generator. For the test power system, a PSS damping controller was designed by using the developed simplified model. Subsequent ly, the PSS performance degradation has been investigated for a large set of operating conditions, The results showed considerable PSS performance detuning for those operating conditions corresponding to increased generating level at the distributed generator in comparison to synchronous active power generating level. Supplementary computational tests were performed to evaluate potential adverse interacting effects between the PSS and the proportional and integral (PI) control of a TCSC FACTS device in the area. It was found that moderate values must be chosen in order not to substantially reduce the system stability.