Orientador: Andre Luiz Morelato França / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-23T21:57:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PaucarCasas_VicenteLeonardo_D.pdf: 11722325 bytes, checksum: 11355ae59474fe0cfd22db6e4c6f57c5 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Este trabalho trata da aplicação do método direto baseado na função de energia para a análise da estabilidade transitória de sistemas elétricos de potência. Por meio da função de energia é possível determinar a margem de energia, um índice numérico que facilita a adoção de ações preventivas, corretivas e de controle para melhorar a estabilidade transitória e a segurança dinâmica dos sistemas de potência. Estudou-se a energia potencial nas proximidades do tempo crítico de eliminação de uma perturbação, mostrando um comportamento ainda não descrito na literatura. Como resultado desse estudo foi proposto um critério para identificar o tempo crítico a partir de simulação no tempo. Neste trabalho propõe-se ainda uma nova metodologia para o cálculo do ponto de equilíbrio instável de controle, que se mostrou mais eficiente e confiável que a metodologia existente. Essa metodologia incorpora um novo algoritmo de detecção do ponto de saída, bem como dois novos algoritmos numéricos de cálculo de pontos de equilíbrio. Diversos resultados de testes realizados em sistemas elétricos de pequeno e grande porte, operando sob estresse, são apresentados, confirmando a validade das propostas formuladas neste trabalho de pesquisa / Abstract: This work deals with the application based on the direct method of the energy function for transient stability analysis of eIectrical power systems. By means of the energy function it is possible to determine the transient energy margin, a numerical index that can guide the adoption of corrective and control actions to improve the transient stability and the dynamic security of power systems. The behavior of the potential energy nearby the critical clearing timeof a contingency was studied, being noted a behavior which not yet had been reported in the literature. As a result, a criterion is proposed to identify the critical clearing time from time domain simuIation. In this work is also proposed a new methodology for the calculation of the controlling unstable equilibrium point, which is more efficient and reliabIe than the current methodology. This new methodology incorporates a novel algorithm for exit point detection and two new numerical algorithms for equilibrium points computation. The test results obtained using both small and large-scale electrical power systems, operating in stressed conditions, validate the proposals formulated in this research work / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Christiano Lyra Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T11:18:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SaJunior_CesarLucioCorreade_M.pdf: 4988863 bytes, checksum: ae89f6b5e2d80299544a63331b2089a7 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: O sistema elétrico brasileiro utiliza uma seqüência de procedimentos para realizar as atividades de planejamento e programação da operação. Nesta seqüência pode-se identificar estudos estratégicos, táticos e operacionais. Os estudos estratégicos estabelecem quais devem ser as gerações hidráulica e térmica para que o custo de operação do sistema seja mínimo. Os estudos táticos definem as políticas semanais de operação que são uma aplicação das estratégias às condições atualizadas do sistema. A programação da operação estabelece um programa de geração horário para as usinas do sistema e de intercâmbio de energia entre as empresas. A representação simplificada de parâmetros nos estudos táticos - carga e vazões naturais como variáveis médias semanais - pode gerar políticas semanais inviáveis para a programação diária da operação. Este trabalho discute um procedimento para a programação semanal servindo para aproximar a etapa referente aos estudos táticos e a programação diária da operação. Esta nova etapa oferece maior consistência à seqüência de procedimentos em uso no Brasil. A abordagem discutida neste trabalho divide a semana em blocos de carga horários com características semelhantes e procura maximizar a economia de recursos hidráulicos do sistema. Os resultados obtidos são um programa de geração para as usinas do sistema e a programação dos intercâmbios entre empresas. A técnica utilizada para solução do modelo de otimização é a programação linear. Um estudo de casos discute a aplicação da metodologia proposta para obtenção da programação da operação da primeira semana de setembro de 1993, no sistema de geração da região Sul do País / Abstract: The Brazilian energy operation planning activities are based on a chain of procedures with three major steps: strategic, tacticaland operationalstudies. Strategic studies establish the share of therma1and hydraulic generation, so that the expected value of the operation cost is rninimal.Weeldy policies are the result of the tactical studies and are the applicationof the previous strategiesto current system conditions. The daily generation scheduling obtains an hourly generation program for all plants and for energy exchanges between electric utilities. The time step used in the tactical studies makes it impossible to represent load and inflow variations in a proper way. Because of this representation, sometimes the weeldy policies are unfeasible. In this work we discuss a new proceeding in order to have the weeldy generation scheduling. This proceeding willmake the chain of procedures more consistent. The week is represented by a sequence of hourly blocks with similar characteristics. The objective function maximizes the savings of the hydraulic resources of the system. The results are: a generation schedule for hydro plants and for energy exchanges between electric utilities. The optimizationtechnique is linear programming. A case study discusses the application of the proposed methodology to obtain the generation schedulein the Brazilian southern region, forthe first week of September, 1993 / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Andre Luiz Morelato França / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T19:56:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castro_MarceloStehlingde_M.pdf: 5494447 bytes, checksum: f072d9a7bca5ed6b2cd43fc05262a31f (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: o objetivo desta dissertação é investigar a viabilidade de se utilizar ambientes de computação distribuída para avaliar de forma on-line o nível de segurança dinâmica de sistemas elétricos de potência. No primeiro capítulo são apresentados alguns conceitos básicos sobre análise e determinação da segurança dinâmica em sistemas de energia elétrica bem como uma revisão bibliográfica de trabalhos e publicações relacionados com a área. No segundo capítulo é descrito o problema abordado bem como são apresentados os métodos de solução utilizados para efetuar a avaliação da segurança. A partir de uma lista de contingências dinâmicas, calcula-se a estabilidade transitória relativa a cada contingência usando-se simulação no domínio do tempo. Margens de estabilidade ou instabilidade são obtidas aplicando-se técnicas baseadas na teoria da função transitória da energia. o terceiro capítulo apresenta os ambientes computacionais distribuídos utilizados para avaliar o desempenho da implementação da análise on-line. O quarto capítulo descreve a implementação do método de análise on-line da estabilidade transitória em ambientes distribuídos utilizando o software PVM para gerenciar a comunicação e a coordenação dos processos entre as diversas máquinas do ambiente. No quinto capítulo são apresentados e comentados, para diversos ambientes distribuídos, os resultados de desempenho obtidos utilizando-se uma rede elétrica real Sul-Sudeste com 320 barras e 46 geradores. Os resultados mostram que é possível analisar de 100 a 200 contingências, na rede acima, usando modelo detalhado para geradores em cerca de 5 minutos. As conclusões contidas no sexto capítulo indicam que é viável a solução do problema usando sistemas homogêneos de computação distribuída, baseados na tecnologia RISC atual e softwares tipo PVM para gerenciar os processos / Abstract: In this thesis a network of several computers, working as a virtual parallel machine, is used to perform on-line power systems transient stability assessment based on time-domain simulation over a list of contingencies. The whole distributed computing system is operated and controlled by PVM (Parallel Virtual Machine) software. Performance test results are presented using a real-world power system database with 320 buses and 46 generators, showing that from 100 to 200 contingencies can be analyzed in about 5 minutes, depending on the distributed environment. From the implementation and test results, the following conclusions can be drawn: on-line transient stability assessment is feasible when implemented on homogeneous distributed computing environments and PVM package shows promise to control efficiently distributed environments / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Marcos Julio Rider Flores / Banca: Rubén Augusto Romero Lázaro / Banca: Antonio Cesar Baleeiro Alves / Resumo: Esta pesquisa propõe uma nova abordagem para o problema de alocação ótima de dispositi- vos SVC (Static Variable Compensator) e TCSC (Thyristor Controlled Series Compensator) no sistema de transmissão de energia elétrica. Desde o surgimento dos FACTS na década dos anos 70, estes dispositivos tornaram-se em uma importante ferramenta na solução dos proble- mas clássicos da transmissão. Os FACTS ajudam a aumentar a capacidade de controle de fluxo ao longo das linhas e, ao mesmo tempo, a aumentar a estabilidade do sistema. Assim, estes dispositivos podem ajudar a aumentar a transmissão máxima de potência entre as regiões do sistema e também ajudar na estabilidade dinâmica do sistema. Conhecer os benefícios que os FACTS fornecem ao sistema de transmissão é importante para otimizar esse aprimoramento. Várias características devem ser levadas em consideração para encontrar um local ideal para um FACTS no sistema de transmissão, tais como: o tipo do dispositivo, o tamanho do dispo- sitivo, a transmissão de potência do sistema e as violações dos limites de tensão e de potência reativa no sistema. Este trabalho aloca dois tipos de equipamentos FACTS, SVC e TCSC. No passado, diferentes abordagens têm sido desenvolvidas com o objetivo de alocar de forma otimizada FACTS em um sistema. Estas abordagens definem o local ótimo avaliando os bene- fícios, seja em regime permanente ou em estado transitório, que os FACTS proporcionam ao sistema. O objetivo e maior contribuição desta pesquisa é encontrar uma solução do problema de alocação ótima de SVCs e TCSCs que junte, avaliando em uma mesma função objetivo, tanto os benefícios no regime permanente, quanto os benefícios dinâmicos que o equipamento proporciona ao sistema em um determinado local. A função objetivo do modelo de otimização é calculada quando um dispositivo FACTS é instalado num local específico. Os critérios de oti- mização dependem do custo de... / Abstract: This research proposes a new approach for the problem of SVC and TCSC allocation in a trans- mission system. Since the rising of FACTS in the late 1970s, this type of devices had become a great tool in the search of solutions for the classic power transmission basic limitations. FACTS help to increase the controllability of flow over the lines and at the same time enhance the system stability. So, these devices can help in steady state augmenting the maximum power transfer among regions of the system and also, help in both the transient and dynamic stability of the system. Knowing the benefits that the FACTS provide to a transmission system, it is important to optimize this betterment. Several features must be taken into consideration to find an optimal location for FACTS in transmission systems such as device type, device size, total system power transfer and voltage and reactive power limit violations in the system. This work allocates two types of FACTS devices, the SVC (Static Variable Compensator) and TCSC (Thy- ristor Controlled Series Compensator). In the past, different approaches have been developed aiming to optimally allocate FACTS in a system. These approaches define their optimal loca- tion evaluating the benefits in steady state or the stability enhancement that the FACTS provide to the system. The objective and greatest contribution of this research is to find a solution for the problem of «optimal location of FACTS» that joins, evaluating in one objective function, both the steady state benefits and the dynamic benefits that the device provide to the system in a specific location. The objective function of the optimization model is calculated when a FACTS device is installed in a specific location. Its optimization criteria depend on the overall generation cost, total system losses, investment costs, maximum loading and system's transient stability. PSAT, a Matlab toolbox, is used to run the routines necessary to ... / Mestre

Orientador: Laurence Duarte Colvara / Banca: Ildemar Cassana Decker / Banca: Dionizio Paschoareli Júnior / Resumo: Neste trabalho desenvolveu-se a análise da ação de dispositivos FACTS - Compensador Estático de Reativos (SVC), Defasador (PS) e Compensador Série Controlado (CSC) - em um Sistema de Energia Elétrica (SEE) perturbado, com vistas à estabilidade. O trabalho tomou como base o modelo de 1u eixo da máquina síncrona inserida em um Sistema Máquina versus Barra Infinita (MBI) e a partir dele desenvolveu-se a modelagem do sistema sob a ação de cada um dos dispositivos FACTS. A modelagem foi realizada tomando-se o cuidado de preservar as não linearidades do sistema, de modo que os resultados aqui obtidos possam ser empregados em outros trabalhos sem maiores dificuldades. Desenvolveu-se a construção da Função de Lyapunov (FL) para o sistema MBI sob a ação do CSC e do SVC e implementou-se o método da Região de Sincronização Positiva (RSP). Em todos os modelos realizou-se os testes de estabilidade dinâmica e de estabilidade transitória, sendo que o teste dinâmico foi feito através das curvas de oscilação e o teste transitório através do método da RSP. Com os resultados alcançados concluiu-se pela validade dos modelos obtidos, bem como pela eficácia do método desenvolvido para a análise de estabilidade. / Abstract: In this work the action of FACTS devices - Static Var Compensator (SVC), Phase Shifter (PS) and Controlled Series Compensator (CSC) - inserted in a disturbed Electric Power System is taken into account in a stability study. The work is based on the well-known 1u axis model of the synchronous machine in a one machine against infinite bar system under the action of each one of the FACTS devices. The non linearities of the system are preserved, then the results can be used with no difficulties in stability approaches other than the small signal stability. A Lyapunov Function (LF) is constructed for the machine against infinite bar system under the action of CSC and SVC, and the Positive Synchronization Region (PSR) method for transient stability analysis is implemented. The results have conduced to the conclusion that the models are valid and the stability analysis method is efficient. / Mestre

Orientador: José Roberto Sanches Mantovani / Banca: Fujio Sato / Banca: Rubén Augusto Romero Lázaro / Resumo: A alocação de dispositivos de proteção em pontos estratégicos dos circuitos de distribuição melhoram a qualidade do serviço de fornecimento de energia elétrica e os índices de confiabilidade do sistema Neste trabalho apresenta-se uma formulação matemática para o problema de alocação de dispositivos de proteção, que considera a possibilidade de adicionar dispositivos de proteção em lugares estratégicos, visando minimizar o índice de confiabilidade da rede (ICR), sendo assim atender os consumidores com uma energia confiável e de baixo custo, desta forma aumentando o faturamento das concessionárias, e cumprindo com as exigências estabelecidas pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). O problema de alocação de dispositivos é formulado como um problema de programação não linear inteiro do tipo binário (0/1), considerando-se uma função objetivo não linear e um conjunto de restrições lineares. Para a solução deste problema propõe-se o uso de algoritmos genéticos, básico, construtivo e também um intermediário, adaptado com base nos estudos realizados no transcorrer do desenvolvimento deste trabalho. Este Algoritmo Genético Intermediário utiliza conceitos envolvidos nos algoritmos genéticos, básico e Construtivo. Com o resultado da aplicação destes algoritmos obtém-se os tipos e os locais onde deverão ser alocados os dispositivos de proteção em alimentadores de distribuição. Apresentam-se resultados da metodologia proposta para alguns circuitos típicos de distribuição. / Abstract: Protective devices allocation in distribution circuits strategic points improve the electric energy supply quality and the system reliability index. In this work, it is presented a mathematical formulation for the protective devices allocation problem, that considers the possibility to add protective devices in strategic points to minimize the network reliability index and therefore attending the users with a reliable low energy cost, increasing the utilities invoice according to the exigencies established by ANEEL (Brazilian National Electric Energy Agency). The devices allocation problem is formulated as a non-linear integer binary programming (0/1), considering a non-linear objective function and a linear constraints set. To solve this problem it is proposed a constructive basic genetic algorithm and also an intermediate one adapted during the development of this work. This intermediate genetic algorithm uses concepts dealing with basic and constructive genetic algorithms. With this application algorithm results it is obtained the types and places where will be allocated the protective devices and distribution feeders. It is presented results based on the proposed methodology to some typical distribution systems. / Mestre

Orientador: Thair Ibrahim Abdel Hamid Mustafa. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau.

Orientador: Andre Tosi Furtado / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-23T06:04:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soares_ValcirdosReis_D.pdf: 24926251 bytes, checksum: ff1aa737c29158438f9e144b94afb1c6 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Esta tese identificou mudanças nas estratégias de planificação e de organização das empresas do Setor Elétrico Brasileiro - SEB, face à atual dinâmica tecnológica. Apresentou os conceitos relacionados ao progresso técnico, vinculando-o, também. à realidade dos países em desenvolvimento; abordou outros conceitos específicos dos Sistemas de Potência. Diagnosticou fatores históricos que contribuíram para a consolidação da trajetória tecnológica da indústria da eletricidade no Brasil. Analisou, através das experiências internacionais, as relações contemporâneas entre as reformas institucionais e regulatórias no setor elétrico e as transformações tecnológicas; explicitou as repercussões das políticas governamentais brasileiras sobre o SEB. Procurou, ademais, compreender as respostas das empresas públicas tradicionais do setor ao atual direcionamento das transformações tecnológicas. Concluiu que, em função da mudança de rumo na indústria da eletricidade no plano internacional e das orientações da política econômica nacional, o setor elétrico estatal vem realizando um profundo processo de reestruturação, permitindo-lhe responder positivamente aos desafios de mudanças nos níveis da capacitação no planejamento estratégico, organizacional e nas estratégias de P&D e de qualificação de pessoal das empresas / Abstract: This work identified changes in the planning strategies anel of companies organization of Brazilian Electrical Sector - BES, in virtue to the current technological dynamics. It presented the concepts related to the technical progress linking it, also, to the reality of countries in developrnent; it approached other specific concepts of power systems. lt diagnosed historical factors that contributed to the consolidation of technological trajectory of electricity industry in Brazil. It analyzed, through the intemational experiences, the contemporary relationships among the institutional and convenient reforms in the electrical sector and the technological transformations; manifested the new directions of politics brazilians govemment on BES. It sought, besides, to understand the answers of traditional public companies of sector to the current direction of technological transformations. It endecl that, in function of direction change in the electricity industry in the intemational plan and of the orientation national economic politics, the state electrical sector comes accomplishing an enormous restructuring process, allowing to answer to the challenges of changes in advance in the training levels in the strategic planning, organizational, R&D strategies and companies workers qualification / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Fernando Pinhabel Marafão / Co-orientador: Paulo José Amaral Serni / Banca: Antonio Cesar Germano Martins / Banca: Marcelo Gradella Villaalva / Resumo: Este trabalho apresenta um estudo sobre o panorama da utilização da energia solar no país, através da revisão de legislações, políticas públicas e desafios para a instalação e utilização de sistemas fotovoltaicos e termosolares em instalações residenciais. Destaca-se que o país possui uma capacidade considerável e ainda pouco explorada de geração elétrica e aquecimento de água através dos dois sistemas mencionados. Serão apresentados detalhes e informações gerais sobre o projeto dos sistemas solares mencionados, além de um estudo de caso sobre os custos de instalação e a economia financeira que estes sistemas trariam aos consumidores residenciais que fizessem o uso dos mesmos. Através da estimativa de tempo de retorno do investimento realizado, verificou-se que a instalação de sistemas fotovoltaicos já pode ser considerada viável no Brasil. No entanto, ainda que sua utilização massiva trouxesse inúmeros benefícios, tanto ambientais quanto para a matriz elétrica do país, acredita-se que uma grande parcela da população não tem o poder aquisitivo necessário para investimento nesse tipo de sistema de geração de energia elétrica. Com relação aos sistemas termosolares, estes se apresentam mais vantajosos, pois possuem um menor custo de instalação, levando a um menor tempo de retorno de investimento (cerca de cioco anos) e trazendo ao consumidor uma significativa redução na conta de energia, especialmente em regiões do país com inverno mais rigoroso / Abstract: This paper presents an overview about the use of solar energy in Brazil, through the review of laws, policies and challenges, for the installation and use of photovoltaic and solar thermal systems for residencial plants. It is noteworthy that the country has considerable capacity and still underused electric generation and heating of water through the two mentioned systems. Details and general information about the design of solar systems will be presented, including a case study on the financial savings that these systems would bring to consumers making use of them. Through estimate payback time, it was found that the installation of photovoltaic systems can already be considered viable in Brazil. However, even if massive use bring numerous benefits for both environmental and energy matrix in the country, we believe that a large portion of the population does not have the required financial capabiblity for investing in this type of power generation system. Regarding to solar thermal systems, these are quite advantageous because they have a lower installation cost, shorter payback time (about five years) and result in direct monetary reduction in the energy bill, especially in some places with severe winter / Mestre

Orientador: Luiz Henrique Meyer. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.