Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2015-02-10T15:31:48Z No. of bitstreams: 1 7___Tese Joaquim Galo_agosto_ 2014.pdf: 1548901 bytes, checksum: 77922a467237b6a819fc903c6ca2fea2 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2015-02-10T15:32:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 7___Tese Joaquim Galo_agosto_ 2014.pdf: 1548901 bytes, checksum: 77922a467237b6a819fc903c6ca2fea2 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-10T15:32:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 7___Tese Joaquim Galo_agosto_ 2014.pdf: 1548901 bytes, checksum: 77922a467237b6a819fc903c6ca2fea2 (MD5) / A implantação de redes inteligentes tem o objetivo de melhorar a qualidade, confiabilidade, segurança e eficiência dos sistemas elétricos. O problema é que o período para implantação completa destas redes pode chegar a vários anos e envolve grandes investimentos financeiros. Além disso, o ritmo acelerado das mudanças tecnológicas sugere uma abordagem cuidadosa, com um planejamento para o processo de implantação passo-a-passo. O objetivo deste trabalho é desenvolver um método para a implantação de redes inteligentes baseadas em recursos técnicos, humanos, ambientais e financeiros a serem aplicados na avaliação dos sistemas elétricos em suas condições operacionais atuais, o que irá ser feito através da criação de um índice com base em indicadores para classificar a ordem de prioridade para a implantação de redes inteligentes em um sistema elétrico. Neste trabalho foi aplicado o método estatístico e o método utilizando um Sistema Fuzzy para determinar um Índice de Prioridade de implantação, para a validação e comparação dos resultados dos métodos foram realizados vários testes e também avaliados seis sistemas elétricos diferentes.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2764_DissertacaoMestradoWederTotolaNunes.pdf: 2108506 bytes, checksum: e057e2f03ed5adc94e31f270ae53bd2c (MD5) Previous issue date: 2011-09-20 / Este trabalho apresenta uma proposta de um Compensador Híbrido de Reativos para o controle da tensão em redes secundárias de distribuição com o objetivo de promover melhorias na qualidade de energia elétrica. Nele são definidas as estratégias para o controle da tensão no ponto de conexão comum da rede elétrica, utilizando-se de técnicas como a de decomposição da tensão em suas componentes de sequência positiva, negativa e zero, e aplicando-se a elas controles distintos, passivos e ativos. A tensão de sequência positiva é corrigida através da inserção ou retirada de bancos de capacitores, em degraus de reativos bem definidos. Já as tensões de sequência negativa e de sequência zero são corrigidas com o uso de um DS-STATCOM, que opera flutuando em relação à sequência positiva. Também é proposto um procedimento de projeto da malha de controle das tensões componentes. São analisadas várias situações de cargas desequilibradas e fatores de potência diferentes, apresentando-se os resultados e comentários sobre as simulações realizadas.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T19:09:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 94748.pdf: 4296152 bytes, checksum: 71bbf0b9bb630be9979eeb08f0465d84 (MD5) Previous issue date: 1994 / O uso do princípio dos múltiplos critérios para definição de estratégias associadas à evolução do parque gerador de eletricidade é a proposta desta tese. Na prática, o planejamento de expansão de sistemas tem sido uma das etapas mais vulneravéis do processo de decisões de investimentos do setor elétrico. Isto decorre, principalmente, das exigências de incorporação de novas e importantes variavéis, sobretudo em um sistema predominantemente hidráulico tal como o brasileiro. Além das já conhecidas limitações financeiras, várias são as restrições que o setor vem enfrentando para implementar os seus programas de obras, os quais tem na minimização do custo total o critério básico de escolha dos aproveitamentos mais atrativos. Dentre outras restrições, destacam-se: os impactos ambientais; os reflexos das usinas sobre a população potencialmente atingida; e a baixa flexibilidade dos aproveitamentos hidráulicos frente às mudanças de cenários. Neste contexto, o desenvolvimento de uma metodologia - denominada Metodologia de Análise Hierárquica por Similaridade com as Restrições do Sistema (MAHRS) - que permita a priorização de um elenco de restrições e assegure o uso das mesmas para estabelecer trajetórias de expansão para o parque gerador brasileiro, é o principal objetivo deste trabalho. A adaptação dos fundamentos da teoria das restrições ao problema de planejamento em questão, o uso combinado dos modelos AHP e TOPSIS na determinação de seqüências de investimentos em geração e a criação de mecanismos que assegurem a definição de estratégias de investimentos robustas, foram os mais importantes resultados deste trabalho.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2013-03-04T20:12:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 307893.pdf: 3218275 bytes, checksum: 99df4b22aa29a1ede1e043f8cb2ed6b8 (MD5) / Relés digitais vêm gradualmente substituindo os relés eletromecânicos porque são mais sensíveis, mais flexíveis e várias funções de proteção podem ser incorporadas em um único relé multifuncional. Apesar dos avanços da tecnologia digital nas últimas décadas, algumas condições transitórias ainda podem refletir nos sistemas de comunicação e de proteção de usinas e subestações, causando operação inadequada de relés. Algumas situações normais da operação causam transitórios em sinais de tensões e correntes que podem levar a operações desnecessárias de relés. A proteção diferencial deve ser capaz de distinguir transitórios decorrentes de situações normais dos relacionados a faltas, o que aumenta a complexidade do algoritmo desta função de proteção. Normalmente, relés diferenciais permitem alguns ajustes adicionais, tais como, proteção de bloqueio por harmônicas, visando evitar operações inapropriadas. A proteção de bloqueio por harmônicas bloqueia o elemento diferencial percentual se a magnitude de determinadas componentes harmônicas ultrapassa o limiar de bloqueio. Esta dissertação de mestrado apresenta uma análise sobre as principais condições de operação que podem levar à operação indevida da proteção diferencial. Estas condições foram simuladas utilizando o programa ATP/EMTP e a modelagem de um sistema real. O modelo do transformador foi o componente principal destas simulações, onde seu núcleo é modelado por uma resistência de magnetização e um indutor não linear. Os resultados das simulações no ATP /EMTP foram convertidos no formato COMTRADE e utilizados para verificar o desempenho de um relé comercial de proteção de transformador em um laboratório de baixa tensão, empregando diversos ajustes nos relés para avaliar também a sua influência. / Digital relays have been gradually replacing electromechanical relays, because they are more sensitive, more flexible and several protection functions are available in a single device. Despite the advance of digital technology in recent decades, some transient conditions can still reflect on the communication and protection systems in substations and power plants, causing relay misoperation. Some normal operation situations cause voltage and current transients that can lead to unnecessary relay operation. Differential protection should distinguish normal transient conditions from the ones related to faults, which increases the complexity of the algorithm of this protective function. Usually, differential relays allow some additional settings, for instance, harmonic blocking protection, aiming to avoid inappropriate operation. The harmonic blocking protection blocks the percentage differential element if harmonic content of any phase is greater than the blocking threshold. This paper presents an analysis of the main operating conditions that may lead to inappropriate differential protection operation. These conditions were simulated using ATP/EMTP and the model of a real system. The transformer model was the main component of the ATP/EMTP simulations, which transformer core is represented by a resistance and a non-linear inductor. Results of simulations in the ATP /EMTP were converted into COMTRADE format files. These files were used to verify the performance of relays in a low-voltage laboratory, using various relays settings in order to evaluate their influence.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T18:48:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 313872.pdf: 2507163 bytes, checksum: 848ce6a13f76b37680dc475485078972 (MD5) / Com as significativas mudanças advindas do processo de formação do mercado de energia elétrica, as empresas do setor têm encontrado desafios que exigem uma maior atenção dentro deste novo contexto econômico, tal como o problema da alocação de montantes do sistema de transmissão, dentre os quais destacam-se a alocação de perdas e do custo pelo uso da rede. Devido à natureza não linear do sistema de potência, este problema é não separável e com um elevado grau de complexidade. Assim, a atribuição de responsabilidades no problema de alocação, é dificultada pelo requisito da identificação das parcelas a partir de um problema não separável. Isto invariavelmente inclui um grau de arbitrariedade no processo de alocação, de maneira que devem ser estabelecidas hipóteses consistentes, que reflitam os interesses dos participantes do mercado. No presente trabalho, propõe-se a aplicação das matrizes de rede aos problemas de alocação dos montantes resultantes da operação do sistema de energia elétrica, tais como o custo, as perdas, a demanda e os fluxos de potência complexa presentes nas linhas de transmissão. São propostas formulações distintas para a alocação e controle de fluxos de potência complexa nas linhas de transmissão, modelagens baseadas nas equações de circuito para alocação da demanda complexa, além da generalização dos métodos baseados em Matrizes de Rede. Isto permite aos usuários do sistema estabelecer certas hipóteses relativas à divisão das parcelas totais do custo e das perdas, de forma a manter sob controle o grau de arbitrariedade incluído no critério de alocação.<br> / Abstract : Due to the significant changes resulting from the establishment of the electric energy market, the utilities have found many challenges that require considerable attention in this new economical context, as the problem of allocating amounts related to the system transmission, among which there are the losses and the cost for using the transmission network. Due to non-linear nature of the power system, this problem is non-separable and has a high degree of complexity. Thus, the difficulty to compute the parcels in the allocation problem is increased by the non-separability feature. This invariably includes a degree of arbitrariness in the allocation process, which requires consistent assumptions that reflect the interests of the market participants. In this work, we propose the application of network matrices to network allocation problems of the amounts related to the operation of the electric power system, such as cost, losses, demand and power flows in the transmission lines. Alternative formulations are proposed for allocation and control of the complex power flows in transmission lines, manipulation of circuit equations for allocating complex power demand, in addition to generalization of methods based on Network Matrices. This allows the users to establish certain assumptions about the division of amounts of total cost and losses in order to keep under control the degree of arbitrariness which is included in the criteria of allocation.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-06-25T19:41:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 307754.pdf: 5414714 bytes, checksum: 115f6425fdb6170efb0136e74a4d32c9 (MD5) / O problema da programação diária da operação eletroenergética é tratado, neste trabalho, como um problema de otimização não-linear inteiro-misto. Nesse sentido, é considerada uma modelagem detalhada das componentes do sistema visando representá-lo de maneira realista. Para resolver o problema, são utilizadas técnicas de dualidade. Essas técnicas são baseadas na Relaxação Lagrangeana com duplicação de variáveis, permitindo decompor o problema em uma série de subproblemas mais simples de serem resolvidos. Como resultado da utilização da Relaxação Lagrangeana em problemas não convexos, obtém-se uma solução primal inviável, sendo necessário realizar uma recuperação da solução primal do problema. Assim, heurísticas podem ser empregadas para encontrar uma solução primal viável, as quais são baseadas em um conjunto de regras que devem ser definidas com antecedência. No entanto, padronizar esses conjuntos de regras não é uma tarefa fácil. Nesse contexto, são testadas duas metodologias que precisam de heurísticas para contornar isso. A primeira baseada no Lagrangeano Aumentado Inexato e a segunda baseada no Primal Proximal. Além disso, como resultado do acoplamento entre essas duas metodologias, surgem dois modelos híbridos que também são testados. Adicionalmente, existem na atualidade pacotes comerciais de Programação Não-Linear Inteira-Mista capazes de lidar com este tipo de problema. Neste trabalho, o problema da programação diária da operação eletroenergética também é solucionado utilizando um desses pacotes. Os resultados obtidos com esse pacote são utilizados para avaliar as técnicas de dualidade em torno de uma estimativa do gap de dualidade (qualidade da solução) e do esforço computacional. O sistema base utilizado para os testes é composto por 11 usinas, 18 barras e 25 linhas. / The Electroenergetic Daily Operation Programming problem is treated, in this work, as a mixed integer nonlinear programming problem. In that way, a detailed modeling of the system components, in order to represent it realistically, is considered. To solve the problem, duality techniques are used. These techniques are based in Lagrangean Relaxation with variables duplication, allowing decompose the original problem in a set of subproblems more simples to be solved. As a result of using Lagrangean Relaxation in nonconvex problems, an unfeasible solution is founded, been necessary to realize a recovery of a primal feasible solution. Thus, heuristic can be used to find feasible primal solutions, which are based in a set of rules that must be defined previously. However, standardize those sets of rules is not an easy task. In this context, two methodologies that use heuristics are tested to overcome this difficult. The first one is based on Inexact Augmented Lagrangean and the second one is based on Primal Proximal. Furthermore, as a result of coupling those two methodologies arise two hybrid models that also are tested. Additionally, exist commercial solvers of Mixed Integer Nonlinear Programming that are able to deal with this kind of problem and thereby it is also used in this work for solve the Electroenergetic Daily Operation Programming problem. The solver results are used to evaluate the dual techniques around a duality gap estimative (quality of solution) and computational performance. The base system used in tests is composted of 11 plants, 18 buses and 25 transmission lines.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2013-07-15T21:16:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T19:54:46Z : No. of bitstreams: 1 101485.pdf: 3056445 bytes, checksum: a935a9603eacfc4fc102a6e09d3a29bc (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:25:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 229681.pdf: 2080848 bytes, checksum: 2bca131918221c06e790ec4aaa319e55 (MD5) / Considerando que a variação no carregamento de redes secundárias de distribuição pode gerar desequilíbrio entre as fases de uma rede de distribuição e uma queda de tensão mais acentuada na fase mais carregada dessa rede, este trabalho apresenta duas metodologias para auxiliar na busca do perfil de tensão mais adequado para as redes a partir de seu balanceamento. A primeira metodologia utiliza técnicas de Algoritmos Genéticos na busca pelo balanceamento da rede, aplicando prioridade aos critérios considerados no processo: queda de tensão, distribuição de cargas entre as fases do transformador, carregamento no transformador, perdas elétricas e número de operações de troca de fase de consumidores. A natureza probabilística dos dados de demanda é considerada na modelagem matemática desenvolvida para determinar a sensibilidade da variação das tensões em cada barra de sistemas de distribuição quando ocorre uma variação na sua demanda. Estas equações de sensibilidade são utilizadas pela segunda metodologia para gerar as matrizes de sensibilidade, as quais identificam os nós mais sensíveis à variação da demanda para cada uma das configurações da rede, a partir da configuração inicial, e a técnica de Busca Vertical é utilizada para realizar a seleção das possibilidades de troca para cada uma das configurações, com os critérios queda de tensão e número máximo de trocas para cada rede limitando a profundidade da busca. Assim, é obtido um programa computacional de apoio à decisão, para o melhor aproveitamento dos recursos existentes nas redes secundárias de distribuição, através da redistribuição dos consumidores nas fases do sistema, que conta com as duas rotinas de busca, acionadas de forma independente.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2013-07-16T04:07:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 286956.pdf: 880584 bytes, checksum: 8558f76558038170b3fbb8cff9ec8ef3 (MD5) / Este trabalho de dissertação aborda os impactos da inclusão das medidas fasoriais sincronizadas de tensão e de corrente na análise de observabilidade e criticidade de medidas na Estimação de Estados em Sistemas de Potência. É proposta a extensão de um eficiente algoritmo combinatório de análise de observabilidade topológica e criticidade a fim de considerar a presença de medidas fasoriais sincronizadas no plano de medição, além de medidas convencionais. Apresenta-se ao longo do trabalho uma revisão qualitativa dos principais conceitos da estimação de estados, observabilidade topológica bem como uma introdução aos sistemas de medição fasorial sincronizada. Faz-se necessária também uma descrição dos fundamentos da teoria de matróides utilizada na solução dos problemas de análise de observabilidade topológica e de criticidade de medidas. Por fim, discute-se o tratamento proposto às medidas fasoriais sincronizadas de tensão e corrente de modo a permitir sua incorporação ao plano de medição e processamento pelo algoritmo combinatório de análise de observabilidade topológica e criticidade de medidas. Os resultados de simulação obtidos com os sistemas-teste IEEE de 14, 30, 57 e 118 barras atestam o adequado desempenho da extensão da metodologia proposta e são detalhadamente apresentados nesta dissertação.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2013-12-05T21:46:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 274140.pdf: 1797944 bytes, checksum: 2f9a9658ba985bae6a628173a73b7873 (MD5) / Neste trabalho, investiga-se a utilização de dados de sistemas de medição fasorial sincronizada em metodologias de localização de faltas em Linhas de Transmissão (LTs). Inicialmente, é explicitada a estrutura básica de um sistema de medição fasorial sincronizada, detalhando-se o funcionamento de cada elemento. São referenciados os desenvolvimentos a nível mundial, salientando-se os projetos verificados no Brasil. Após, é abordado o tema de localização de faltas, situando-se o problema e apresentando-se as técnicas registradas na bibliografia e as classificações a elas determinadas. Neste contexto, são detalhados os equacionamentos originais de três metodologias de localização de faltas em LTs, baseadas em fasores da freqüência fundamental. A necessidade da estimação on-line dos parâmetros da linha, para o processamento das metodologias, motivou a investigação de três técnicas. Foram implementados, em ambiente Matlab, algoritmos para a localização de faltas, utilizando-se o software Alternative Transients Program (ATP) na obtenção das grandezas elétricas. Nas simulações, foram investigadas diferentes configurações de faltas, avaliando-se a sensibilidade dos algoritmos à variação do ponto, da resistência e do tipo de falta, à geração de fasores, à estimação de parâmetros da linha e à perda de sincronismo angular entre os terminais da LT. Por fim, são avaliados os resultados de um caso real. / In this work, the use of data from synchronized phasor measurement systems is investigated in fault location methodologies on transmission lines. Initially, the basic structure of a synchronized phasor measurement system is explained, detailing the operation of each element. The developments at the global level are described, highlighting the projects occurring in Brazil. Afterwards, the issue of fault location is approached, situating the problem and introducing the techniques reported in the literature and the classifications them. In this context, the equations of three fault location methodologies on transmission lines are detailed, based on phasors of the fundamental frequency. The need for on-line estimation of line parameters, for the processing of these methodologies, motivated the investigation of three techniques. Algorithms for fault location were implemented, in Matlab environment, using the Alternative Transients Program software to obtain the electrical data. In the simulations, different configurations of faults were investigated, evaluating the sensitivity of algorithms changing the point, the resistance and the type of fault, the generation of phasors, the estimation of the line parameters and the loss of angle synchronism between the terminals of the line. Finally, the results of a real case are evaluated.