A expansão de sistema elétrico de potência depende de estudos de planejamento realizados com antecedência de vários anos relativamente à operação comercial de unidade geradoras. Para que se possa estimar o desempenho de um sistema elétrico de potência, são elaboradas algumas configurações consideradas viáveis para expansão do mesmo. O desempenho de cada uma é simulado e através dos parâmetros obtidos identifica-se a configuração de melhor desempenho. A simulação do desempenho de um sistema elétrico de potência pode ser realizada através de dois métodos: - método de freqüência e duração de falhas. - método da probabilidade de perda de carga. Nesta dissertação a simulação do desempenho será realizada através da probabilidade de perda de carga em conjunto com o valor esperado da energia não atendida. Para calcular a probabilidade de perda de carga considera-se que a potência de um maquia indisponível devido a uma causa não programada seja igual a uma carga equivalente conectada ao sistema, quando ocorre a indisponibilidade Como a ocorrência de cargas em um sistema de potência é um fenômeno probabilístico, o cálculo de probabilidade de ocorrência de demanda efetiva é efetuado a través da convolução da densidade de probabilidade de ocorrência de uma demanda que exceda um determinado valor com a densidade de probabilidade de indisponibilidade de cada uma das unidades geradoras do sistema. A partir dos valores de probabilidade de demanda efetiva correspondentes a todas as unidades geradoras, obtem-se a fundação de distribuição de probabilidade de demanda efetiva também designada perfil de demanda efetiva. O valor de probabilidade correspondente no perfil de demanda efetiva é igual ao somatório das potências das unidades geradoras é a probabilidade de perda de carga. O valor esperado da energia não atendida é determinado a partir do somatório de potências das unidade geradoras no perfil de carga do sistema. Para calcular estes parâmetros foi desenvolvido uma programa computacional cuja listagem consta do Anexo. Os dados Sistema CEEE foram utilizados verificando-se as necessidades de incremento de geração para manutenção dos atuais índices de confiabilidade. / With effective load probability baluer of all the generating units, its is obtained the effective load probability distribution function or load profile, The loss of load probability is the value that corresponds to the sum of generating unit capacities on the load profile. The expected value of the energy not served is obtained with the sum of generating capacitites in the load profile. To evaluate these parameters it was developed a computer program, whose source program is attached. The date of CEEE System was used and the conclusion is that it is necessary to increment the generation to maintain the present reliability indexes.

Diretorio TesteAs recentes mudanças de estrutura no sistema elétrico (geração, transmissão, distribuição e comercialização de energia) têm motivado o uso da geração distribuída e, em particular, pequenos produtores independentes conectados ao sistemas de distribuição e subtransmissão. Sendo recente, ainda há muitas lacunas quanto ao entendimento do impacto desta nova topologia na estabilidade e outros índices de desempenho do sistema. O presente trabalho está focado na conexão dos produtores independentes aos sistemas de distribuição e subtransmissão e visa contribuir quanto ao estudo teórico-prático deste problema, com ênfase nos aspectos de modelagem dos componentes do sistema. Este estudo faz parte do projeto de pesquisa “Impacto de Produtores Independentes e Autoprodutores Conectados aos sistemas de distribuição e subtransmissão", desenvolvido pela UFRGS com financiamento da CEEE. Como as unidades de geração distribuída são conectadas às redes de distribuição e transmissão, a distância entre estes geradores e as cargas é menor comparativamente às usinas de grande porte. Existe ainda a questão dos produtores independentes serem de potências menores e, portanto, mais suscetíveis às variações de carga da rede em que estão ligados. Devido a estes e outros fatores, uma melhor análise dos modelos estáticos e dinâmicos dos diversos componentes do sistema de potência dentro desta nova topologia se faz necessária. Um dos aspectos considerados neste trabalho, foi o estudo da influência da resistência da linha na análise da geração distribuída nas linhas de distribuição. Esta foi uma das contribuições deste trabalho e foi realizada por meio de simulações considerando vários modelos de geradores e cargas. Outra contribuição foi a construção do sistema consistindo de um protótipo de um produtor independente conectado a rede de distribuição, composto de um gerador de 100kVA conectado à rede elétrica, contendo cargas resistivas e indutivas, podendo serem ligadas/desligadas, emulando condições de operação similares às reais. A construção do protótipo também envolveu um sistema para simulação, um sistema supervisório para operação e realização de ensaios, e os algoritmos necessários para tal. Este sistema permite a simulação dinâmica de modelos de sistemas elétricos de potência em diversos cenários e a verificação experimental do comportamento dos grupos geradores em diversas condições de operação, incluindo a análise de desempenho estático, ensaios de curto circuito e as variações de despacho ativo e reativo de potência. Obtendo com isso uma melhor identificação e quantificação do impacto dos produtores independentes e autoprodutores na análise de sistemas elétricos de potência.

A expansão de sistema elétrico de potência depende de estudos de planejamento realizados com antecedência de vários anos relativamente à operação comercial de unidade geradoras. Para que se possa estimar o desempenho de um sistema elétrico de potência, são elaboradas algumas configurações consideradas viáveis para expansão do mesmo. O desempenho de cada uma é simulado e através dos parâmetros obtidos identifica-se a configuração de melhor desempenho. A simulação do desempenho de um sistema elétrico de potência pode ser realizada através de dois métodos: - método de freqüência e duração de falhas. - método da probabilidade de perda de carga. Nesta dissertação a simulação do desempenho será realizada através da probabilidade de perda de carga em conjunto com o valor esperado da energia não atendida. Para calcular a probabilidade de perda de carga considera-se que a potência de um maquia indisponível devido a uma causa não programada seja igual a uma carga equivalente conectada ao sistema, quando ocorre a indisponibilidade Como a ocorrência de cargas em um sistema de potência é um fenômeno probabilístico, o cálculo de probabilidade de ocorrência de demanda efetiva é efetuado a través da convolução da densidade de probabilidade de ocorrência de uma demanda que exceda um determinado valor com a densidade de probabilidade de indisponibilidade de cada uma das unidades geradoras do sistema. A partir dos valores de probabilidade de demanda efetiva correspondentes a todas as unidades geradoras, obtem-se a fundação de distribuição de probabilidade de demanda efetiva também designada perfil de demanda efetiva. O valor de probabilidade correspondente no perfil de demanda efetiva é igual ao somatório das potências das unidades geradoras é a probabilidade de perda de carga. O valor esperado da energia não atendida é determinado a partir do somatório de potências das unidade geradoras no perfil de carga do sistema. Para calcular estes parâmetros foi desenvolvido uma programa computacional cuja listagem consta do Anexo. Os dados Sistema CEEE foram utilizados verificando-se as necessidades de incremento de geração para manutenção dos atuais índices de confiabilidade. / With effective load probability baluer of all the generating units, its is obtained the effective load probability distribution function or load profile, The loss of load probability is the value that corresponds to the sum of generating unit capacities on the load profile. The expected value of the energy not served is obtained with the sum of generating capacitites in the load profile. To evaluate these parameters it was developed a computer program, whose source program is attached. The date of CEEE System was used and the conclusion is that it is necessary to increment the generation to maintain the present reliability indexes.

Diretorio TesteAs recentes mudanças de estrutura no sistema elétrico (geração, transmissão, distribuição e comercialização de energia) têm motivado o uso da geração distribuída e, em particular, pequenos produtores independentes conectados ao sistemas de distribuição e subtransmissão. Sendo recente, ainda há muitas lacunas quanto ao entendimento do impacto desta nova topologia na estabilidade e outros índices de desempenho do sistema. O presente trabalho está focado na conexão dos produtores independentes aos sistemas de distribuição e subtransmissão e visa contribuir quanto ao estudo teórico-prático deste problema, com ênfase nos aspectos de modelagem dos componentes do sistema. Este estudo faz parte do projeto de pesquisa “Impacto de Produtores Independentes e Autoprodutores Conectados aos sistemas de distribuição e subtransmissão", desenvolvido pela UFRGS com financiamento da CEEE. Como as unidades de geração distribuída são conectadas às redes de distribuição e transmissão, a distância entre estes geradores e as cargas é menor comparativamente às usinas de grande porte. Existe ainda a questão dos produtores independentes serem de potências menores e, portanto, mais suscetíveis às variações de carga da rede em que estão ligados. Devido a estes e outros fatores, uma melhor análise dos modelos estáticos e dinâmicos dos diversos componentes do sistema de potência dentro desta nova topologia se faz necessária. Um dos aspectos considerados neste trabalho, foi o estudo da influência da resistência da linha na análise da geração distribuída nas linhas de distribuição. Esta foi uma das contribuições deste trabalho e foi realizada por meio de simulações considerando vários modelos de geradores e cargas. Outra contribuição foi a construção do sistema consistindo de um protótipo de um produtor independente conectado a rede de distribuição, composto de um gerador de 100kVA conectado à rede elétrica, contendo cargas resistivas e indutivas, podendo serem ligadas/desligadas, emulando condições de operação similares às reais. A construção do protótipo também envolveu um sistema para simulação, um sistema supervisório para operação e realização de ensaios, e os algoritmos necessários para tal. Este sistema permite a simulação dinâmica de modelos de sistemas elétricos de potência em diversos cenários e a verificação experimental do comportamento dos grupos geradores em diversas condições de operação, incluindo a análise de desempenho estático, ensaios de curto circuito e as variações de despacho ativo e reativo de potência. Obtendo com isso uma melhor identificação e quantificação do impacto dos produtores independentes e autoprodutores na análise de sistemas elétricos de potência.

A expansão de sistema elétrico de potência depende de estudos de planejamento realizados com antecedência de vários anos relativamente à operação comercial de unidade geradoras. Para que se possa estimar o desempenho de um sistema elétrico de potência, são elaboradas algumas configurações consideradas viáveis para expansão do mesmo. O desempenho de cada uma é simulado e através dos parâmetros obtidos identifica-se a configuração de melhor desempenho. A simulação do desempenho de um sistema elétrico de potência pode ser realizada através de dois métodos: - método de freqüência e duração de falhas. - método da probabilidade de perda de carga. Nesta dissertação a simulação do desempenho será realizada através da probabilidade de perda de carga em conjunto com o valor esperado da energia não atendida. Para calcular a probabilidade de perda de carga considera-se que a potência de um maquia indisponível devido a uma causa não programada seja igual a uma carga equivalente conectada ao sistema, quando ocorre a indisponibilidade Como a ocorrência de cargas em um sistema de potência é um fenômeno probabilístico, o cálculo de probabilidade de ocorrência de demanda efetiva é efetuado a través da convolução da densidade de probabilidade de ocorrência de uma demanda que exceda um determinado valor com a densidade de probabilidade de indisponibilidade de cada uma das unidades geradoras do sistema. A partir dos valores de probabilidade de demanda efetiva correspondentes a todas as unidades geradoras, obtem-se a fundação de distribuição de probabilidade de demanda efetiva também designada perfil de demanda efetiva. O valor de probabilidade correspondente no perfil de demanda efetiva é igual ao somatório das potências das unidades geradoras é a probabilidade de perda de carga. O valor esperado da energia não atendida é determinado a partir do somatório de potências das unidade geradoras no perfil de carga do sistema. Para calcular estes parâmetros foi desenvolvido uma programa computacional cuja listagem consta do Anexo. Os dados Sistema CEEE foram utilizados verificando-se as necessidades de incremento de geração para manutenção dos atuais índices de confiabilidade. / With effective load probability baluer of all the generating units, its is obtained the effective load probability distribution function or load profile, The loss of load probability is the value that corresponds to the sum of generating unit capacities on the load profile. The expected value of the energy not served is obtained with the sum of generating capacitites in the load profile. To evaluate these parameters it was developed a computer program, whose source program is attached. The date of CEEE System was used and the conclusion is that it is necessary to increment the generation to maintain the present reliability indexes.

Diretorio TesteAs recentes mudanças de estrutura no sistema elétrico (geração, transmissão, distribuição e comercialização de energia) têm motivado o uso da geração distribuída e, em particular, pequenos produtores independentes conectados ao sistemas de distribuição e subtransmissão. Sendo recente, ainda há muitas lacunas quanto ao entendimento do impacto desta nova topologia na estabilidade e outros índices de desempenho do sistema. O presente trabalho está focado na conexão dos produtores independentes aos sistemas de distribuição e subtransmissão e visa contribuir quanto ao estudo teórico-prático deste problema, com ênfase nos aspectos de modelagem dos componentes do sistema. Este estudo faz parte do projeto de pesquisa “Impacto de Produtores Independentes e Autoprodutores Conectados aos sistemas de distribuição e subtransmissão", desenvolvido pela UFRGS com financiamento da CEEE. Como as unidades de geração distribuída são conectadas às redes de distribuição e transmissão, a distância entre estes geradores e as cargas é menor comparativamente às usinas de grande porte. Existe ainda a questão dos produtores independentes serem de potências menores e, portanto, mais suscetíveis às variações de carga da rede em que estão ligados. Devido a estes e outros fatores, uma melhor análise dos modelos estáticos e dinâmicos dos diversos componentes do sistema de potência dentro desta nova topologia se faz necessária. Um dos aspectos considerados neste trabalho, foi o estudo da influência da resistência da linha na análise da geração distribuída nas linhas de distribuição. Esta foi uma das contribuições deste trabalho e foi realizada por meio de simulações considerando vários modelos de geradores e cargas. Outra contribuição foi a construção do sistema consistindo de um protótipo de um produtor independente conectado a rede de distribuição, composto de um gerador de 100kVA conectado à rede elétrica, contendo cargas resistivas e indutivas, podendo serem ligadas/desligadas, emulando condições de operação similares às reais. A construção do protótipo também envolveu um sistema para simulação, um sistema supervisório para operação e realização de ensaios, e os algoritmos necessários para tal. Este sistema permite a simulação dinâmica de modelos de sistemas elétricos de potência em diversos cenários e a verificação experimental do comportamento dos grupos geradores em diversas condições de operação, incluindo a análise de desempenho estático, ensaios de curto circuito e as variações de despacho ativo e reativo de potência. Obtendo com isso uma melhor identificação e quantificação do impacto dos produtores independentes e autoprodutores na análise de sistemas elétricos de potência.

O presente trabalho apresenta uma nova metodologia de localização de faltas em sistemas de distribuição de energia. O esquema proposto é capaz de obter uma estimativa precisa da localização tanto de faltas sólidas e lineares quanto de faltas de alta impedância. Esta última classe de faltas representa um grande problema para as concessionárias distribuidoras de energia elétrica, uma vez que seus efeitos nem sempre são detectados pelos dispositivos de proteção utilizados. Os algoritmos de localização de faltas normalmente presentes em relés de proteção digitais são formulados para faltas sólidas ou com baixa resistência de falta. Sendo assim, sua aplicação para localização de faltas de alta impedância resulta em estimativas errôneas da distância de falta. A metodologia proposta visa superar esta deficiência dos algoritmos de localização tradicionais através da criação de um algoritmo baseado em redes neurais artificiais que poderá ser adicionado como uma rotina adicional de um relé de proteção digital. O esquema proposto utiliza dados oscilográficos pré e pós-falta que são processados de modo que sua localização possa ser estimada através de um conjunto de características extraídas dos sinais de tensão e corrente. Este conjunto de características é classificado pelas redes neurais artificiais de cuja saída resulta um valor relativo a distância de falta. Além da metodologia proposta, duas metodologias para localização de faltas foram implementadas, possibilitando a obtenção de resultados comparativos. Os dados de falta necessários foram obtidos através de centenas de simulações computacionais de um modelo de alimentador radial de distribuição. Os resultados obtidos demonstram a viabilidade do uso da metodologia proposta para localização de faltas em sistemas de distribuição de energia, especialmente faltas de alta impedância.

O presente trabalho apresenta uma nova metodologia de localização de faltas em sistemas de distribuição de energia. O esquema proposto é capaz de obter uma estimativa precisa da localização tanto de faltas sólidas e lineares quanto de faltas de alta impedância. Esta última classe de faltas representa um grande problema para as concessionárias distribuidoras de energia elétrica, uma vez que seus efeitos nem sempre são detectados pelos dispositivos de proteção utilizados. Os algoritmos de localização de faltas normalmente presentes em relés de proteção digitais são formulados para faltas sólidas ou com baixa resistência de falta. Sendo assim, sua aplicação para localização de faltas de alta impedância resulta em estimativas errôneas da distância de falta. A metodologia proposta visa superar esta deficiência dos algoritmos de localização tradicionais através da criação de um algoritmo baseado em redes neurais artificiais que poderá ser adicionado como uma rotina adicional de um relé de proteção digital. O esquema proposto utiliza dados oscilográficos pré e pós-falta que são processados de modo que sua localização possa ser estimada através de um conjunto de características extraídas dos sinais de tensão e corrente. Este conjunto de características é classificado pelas redes neurais artificiais de cuja saída resulta um valor relativo a distância de falta. Além da metodologia proposta, duas metodologias para localização de faltas foram implementadas, possibilitando a obtenção de resultados comparativos. Os dados de falta necessários foram obtidos através de centenas de simulações computacionais de um modelo de alimentador radial de distribuição. Os resultados obtidos demonstram a viabilidade do uso da metodologia proposta para localização de faltas em sistemas de distribuição de energia, especialmente faltas de alta impedância.

O presente trabalho apresenta uma nova metodologia de localização de faltas em sistemas de distribuição de energia. O esquema proposto é capaz de obter uma estimativa precisa da localização tanto de faltas sólidas e lineares quanto de faltas de alta impedância. Esta última classe de faltas representa um grande problema para as concessionárias distribuidoras de energia elétrica, uma vez que seus efeitos nem sempre são detectados pelos dispositivos de proteção utilizados. Os algoritmos de localização de faltas normalmente presentes em relés de proteção digitais são formulados para faltas sólidas ou com baixa resistência de falta. Sendo assim, sua aplicação para localização de faltas de alta impedância resulta em estimativas errôneas da distância de falta. A metodologia proposta visa superar esta deficiência dos algoritmos de localização tradicionais através da criação de um algoritmo baseado em redes neurais artificiais que poderá ser adicionado como uma rotina adicional de um relé de proteção digital. O esquema proposto utiliza dados oscilográficos pré e pós-falta que são processados de modo que sua localização possa ser estimada através de um conjunto de características extraídas dos sinais de tensão e corrente. Este conjunto de características é classificado pelas redes neurais artificiais de cuja saída resulta um valor relativo a distância de falta. Além da metodologia proposta, duas metodologias para localização de faltas foram implementadas, possibilitando a obtenção de resultados comparativos. Os dados de falta necessários foram obtidos através de centenas de simulações computacionais de um modelo de alimentador radial de distribuição. Os resultados obtidos demonstram a viabilidade do uso da metodologia proposta para localização de faltas em sistemas de distribuição de energia, especialmente faltas de alta impedância.

A energia elétrica é indispensável para o desenvolvimento da sociedade atual. Mas para que a energia que alimenta os dispositivos elétricos e eletrônicos seja distribuída aos consumidores com segurança e qualidade, o sistema elétrico convencional busca novos avanços, focando principalmente à modernização e otimização da rede, fundamentada no conceito de Smart Grid. Desta forma, o estudo de métodos que simulem o comportamento real de uma rede de distribuição de energia, para possível aplicação de tecnologias Smart, passa a ter signi cativa importância. Uma das formas de emular este comportamento é através de modelos matemáticos. Estes descrevem o comportamento de um circuito elétrico através de uma linha de transmissão de energia, com as mesmas características do sistema real, como parâmetros do cabo, tensão, corrente e carga da rede. Neste contexto, a presente pesquisa realiza a modelagem matemática da rede de distribuição primária (i.e., rede de média tensão) da concessionária municipal Demei, a partir do modelo elétrico PI. Todas as simulações computacionais foram realizadas na ferramenta Matlab/Simulink considerando um amplo conjunto de dados experimentais obtidos através de um sistema de aquisição de dados capaz de mensurar as grandezas tensão e corrente, instalado diretamente na rede primária da concessionária Demei. Estes dados representam o sistema real e foram utilizados para a implementação computacional e validação do modelo matemático. Os resultados obtidos demonstram que o modelo PI, acrescido das propostas de modi ca- ções, descritas nesta dissertação, consegue capturar as características da rede modelada de forma satisfatória, apresentando erro médio inferior à 5%. / 94 f.