Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T20:52:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T03:49:43Z : No. of bitstreams: 1 142984.pdf: 5015554 bytes, checksum: bcc15bb9ee8dc4d8d284c211d36ac53a (MD5)

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-19T01:29:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T03:18:16Z : No. of bitstreams: 1 150760.pdf: 43457917 bytes, checksum: 5e3e67ddc05db3ba266e2c1f06082e5c (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T13:18:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T19:40:17Z : No. of bitstreams: 1 182268.pdf: 33236802 bytes, checksum: 5fc2a1d47a7c64dde20205d312318280 (MD5) / O presente trabalho aborda um assunto que vem ganhando importância desde a implantação do processo de desverticalização do sistema elétrico brasileiro: o Planejamento de Sistemas de Distribuição, visto que é a atividade que antecede a aplicação dos investimentos mais significativos de uma concessionária. Especificamente, será direcionado maior enfoque à questão da Qualidade de Serviço que envolve o setor, e ao Balanceamento das Redes de Distribuição. Será proposta uma seqüência de etapas (em forma de roteiro) para orientar a elaboração do planejamento da expansão e da operação eficiente de sistemas de distribuição, visando atender aos índices que envolvem a qualidade de serviço. Adicionalmente será desenvolvido um sistema computacional utilizando interface gráfica para realizar a reconfiguração de um sistema trifásico desbalanceado, objetivando a melhoria na qualidade do nível de tensão e diminuição das perdas elétricas. O procedimento está baseado na transferência de cargas entre alimentadores, buscando o equilíbrio entre as fases com um conjunto mínimo de atuações sobre a rede elétrica, de modo a não aumentar demasiadamente os índices de continuidade. Será verificado que o equilíbrio das fases em termos de carregamento, garante uma melhoria nas perdas elétricas e na queda de tensão do sistema.

Made available in DSpace on 2015-10-06T13:03:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-20. Added 1 bitstream(s) on 2015-10-06T13:18:50Z : No. of bitstreams: 1 000849384.pdf: 1047257 bytes, checksum: 45134ee2d113dbbeddabf3b345ce6cf9 (MD5) / Neste trabalho são propostas duas novas técnicas de parametrizações geométricas que se baseiam na análise da curva trajetórias de soluções (curva P-V) do fluxo de carga continuado e que permitem tanto o traçado completo das curvas P-V quanto a obtenção do ponto de máximo carregamento de qualquer sistema elétrico de potência. Estas técnicas surgiram diante das limitações de algumas técnicas de parametrização geométrica existentes para determinação do ponto de máximo carregamento e traçado dos perfis de tensão de sistemas cuja tensão de uma pequena área, ou magnitude de tensão de uma quantidade pouco significativa de barras, não permanece dentro da faixa normal de operação. Na primeira a adição de uma equação de segundo grau ao sistema de equações básicas do fluxo de carga continuado, a qual passa por três pontos no plano formado pelas variáveis perdas de potência ativa total e o fator de carregamento, mostrou-se eficiente quando aplicado aos sistemas do IEEE, 300, 638 e 787 barras do sistema Sul-Sudeste brasileiro. Mas, falha para sistemas com instabilidade de tensão com características predominantemente local, como o sistema de 904 barras do Sudoeste americano. Diante desta limitação é proposta uma nova técnica que consiste no acréscimo de uma equação de reta que passa por um ponto no plano formado pelas variáveis perda total de potência ativa e o fator de carregamento. É uma técnica robusta o que favorece sua aplicação com êxito em quaisquer sistemas do IEEE e os reais de grande porte, em particular o 904 barras, o que pode ser comprovado pela análise dos resultados obtidos. Também para ambas as técnicas, propõem-se a normalização da variável perda total de potência ativa, para uniformizar seus valores e a escala dos eixos propiciando a vantagem da definição de um processo eficiente e único de controle de tamanho de passo para o traçado completo da curva P-V para qualquer... / This work proposes two new geometric parameterization techniques that based on analysis of solutions trajectory curve ( P-V curve) of the continuation power flow and allow both the complete tracing of P-V curves as obtaining the maximum loading point of any electric power system. These techniques were developed before the limitations on the geometric parameterization techniques exist for determining the maximum load point and layout of system voltage profiles whose voltage profile of a small area or voltage magnitude of a little bit amount of bus not remains within the normal operating range. At first the addition of a second degree equation of the basic equations of the continuation power flow which passes through three points in the plane formed by the total power loss variable active and load factor was shown to be effective when applied to IEEE systems 300, 638 and 787 bus of the Brazilian South-Southeast system but fails for systems with instability with predominantly local voltage characteristics such as the American Southwest 904 bus system. Given this limitation we propose a new technique consisting of the addition of a line equation passing through a point in the plane formed by the variables total real power losses and loading factor is a robust technique which favors their successful implementation in any IEEE systems and large real in particular the 904 bus which can be confirmed by analysis of the results. Also for both techniques propose to normalize the total real power losses variable to standardize its values and the axes scale providing the advantage of defining an efficient and unique process step size control for the complete tracing of P-V curve for any operating condition

Made available in DSpace on 2016-02-05T18:29:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-08-31. Added 1 bitstream(s) on 2016-02-05T18:33:07Z : No. of bitstreams: 1 000857581.pdf: 1412939 bytes, checksum: a0bc976f0ed13945de0da1c095f5ed56 (MD5) / Este trabalho aborda o problema de planejamento da expansão da rede de transmissão (PERT) e utiliza o modelo CC no horizonte de planejamento estático, em duas variações: com restrições de segurança N-1 (PERTES) e a formulação usual, sem restrições de segurança (PERTE). As meta-heurísticas busca tabu, GRASP e busca local iterada foram implementadas utilizando o framework ParadisEO e os parâmetros foram ajustados com auxílio do software paramILS. Os algoritmos foram testados em 42 sistemas teste divididos em 6 grupos de sistemas: Garver 6 barras (4 sistemas teste), IEEE 24 barras (10 sistemas teste), Sul Brasileiro 46 barras (4 sistemas teste), Sudeste Brasileiro 79 barras (4 sistemas teste), Nordeste Brasileiro 87 barras (8 sistemas teste) e Colombiano 93 barras (12 sistemas teste). Os testes verificaram a viabilidade de utilizar o framework ParadisEO para implementação de meta-heurísticas para o PERT. Além disso, foi criado um conjunto de informações de referência para utilização em trabalhos futuros com os problemas PERTE e PERTES / This work deals with the energy network transmission expansion planning problem (TEP) and uses two variations of the CC model on the static planning horizon: with N-1 security constraints (STEPS) and the usual formulation, without security constraints (STEP). The meta-heuristics tabu search (TS), GRASP and iterated local search (ILS) were implemented using the framework ParadisEO and the parameters tunning were made with the aid of paramILS. The algorithms were tested in 42 test systems divided into 6 groups: Garver 6 bars (4 test systems), IEEE 24 bars (10 test systems), 46 South Brazilian bars (4 test systems), Brazilian Southeast 79 bars (4 test systems), Brazilian Northeast 87 bars (8 test systems) and Colombian 93 bars (12 test systems). The tests showed the viability of ParadisEO framework to implement meta-heuristics for the TEP problem. In addition, a large benchmark for use in future STEP and SSTEP works was created.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-10-10Bitstream added on 2014-06-13T19:42:06Z : No. of bitstreams: 1 silveira_mcg_dr_ilha.pdf: 929396 bytes, checksum: 9ae312d5e86267be1c5c610543a27962 (MD5) / Esta pesquisa apresenta uma metodologia para a análise de estabilidade transitória (de primeira oscilação) de sistema de energia elétrica usando uma rede neural baseada na arquitetura ART (Adaptive Resonance Theory), designada rede neural nebulosa ARTMAP modular para aplicações em tempo real. A margem de segurança é empregada como critério da análise de estabilidade transitória, considerando-se faltas tipo curto-circuito trifásico com saída de linha de operação. O funcionamento das redes neurais é constituído por duas fases fundamentais: treinamento e análise. A fase de treinamento requer uma grande quantidade de processamento para a sua realização, enquanto que a fase de análise é efetivada, praticamente, sem esforço computacional. Esta é, portanto, a principal justificativa para o uso de redes neurais para a resolução de problemas complexos que exigem soluções rápidas, como é caso de aplicações em tempo real. As redes neurais ART, possuem como características primordiais, a plasticidade e a estabilidade, as quais são qualidades essenciais para a execução do treinamento e para a análise de modo eficiente. A rede neural ARTMAP nebulosa modular está sendo proposta visando proporcionar um desempenho superior, em termos de precisão e rapidez, se comparada à formulação ARTMAP convencional, muito maior ainda quando comparada ao emprego de redes neurais com treinamento realizado via técnica retropropagação (que é um benchmark em termos de precisão no contexto de redes neurais). O treinamento da rede neural será realizado usando como “professor” um método de energia para o cálculo das margens de segurança. A metodologia proposta nesta pesquisa é um procedimento que incorpora inovações em relação à literatura existente, em destaque: (1) desenvolvimento de um novo modelo apropriado para a resolução... . / This work presents a methodology for transient stability analysis (first swing) of electrical energy systems, using a neural network based on ART (adaptive resonance theory), called modular fuzzy ARTMAP neural network for applications in real time. The security margin is used as a criterion for transient stability analysis, considering three-phase short circuit with outage of a transmission line faults. The neural network functioning is composed of two fundamental phases: training and analysis. The training phase needs a great quantity of processing, while the test phase is realized almost without computational effort. Therefore, this is the principal reason for using neural networks to solve complex problems that demand fast solutions, as the real time applications. The ART neural networks have as prime characteristics the plasticity and the stability, which are essential qualities for the training execution and for analysis in an efficient way. The modular fuzzy ARTMAP neural network is proposed to provide a superior performance, in precision and velocity, when compared to the conventional ARTMAP formulation, and much faster when compared to the neural networks using backpropagation training (benchmark in precision in a neural network context). The neural network training is realized using as a “teacher” an energy method to calculate the security margin. The proposed methodology is a proceeding that incorporates innovations in relation to the existent literature emphasizing: (1) development of a new appropriated model for solving the transient stability analysis by neural networks; (2) theoretical-practical development of the neural network output variable, represented in this work by the IMS (security margin interval) variable in a binary way. It is a convenient representation for the transient stability analysis approach; (3) proposition of a... (Complete abstract click electronic address below).

Resumo: A aplicação de bancos de capacitores nos sistemas de distribuição é realizada de maneira a compensar a energia reativa da rede, contribuindo com a redução das perdas elétricas, com a melhoria do perfil da tensão, e propiciando, menores custos operacionais do sistema. Além dessas melhorias, buscam-se também a redução dos custos operacionais, a redução dos investimentos para instalação de novos equipamentos, redução dos custos de manutenção e a extensão de sua vida útil. Dessa maneira, o problema do planejamento e operação de bancos de capacitores engloba a determinação da alocação ideal do equipamento na rede de distribuição, definindo seu tipo e tamanho até o problema de definição do tipo de controle e o ajuste do equipamento. Considerando que as cargas estão sujeitas a variações não simultâneas ao longo do dia, a operação do equipamento, com ajustes fixados do dispositivo de controle, pode não ser suficiente para prover a compensação reativa necessária. Portanto, o objetivo principal desse trabalho é o desenvolvimento de uma metodologia de controle e ajuste do chaveamento de bancos de capacitores automáticos aplicados a alimentadores de distribuição de energia elétrica baseado na utilização do Fluxo de Potência Ótimo Parametrizado para minimização do número de chaveamentos dos bancos de capacitores, redução das perdas elétricas e manutenção do perfil de tensão nos alimentadores da rede de distribuição. Foi estudado um sistema de 70 barras, curvas de carga discretizadas em patamares de 10 min nas quais foram aplicadas duas metodologias: de curtíssimo prazo (decisão ON LINE) e de curto prazo (planejamento da operação) obtendo desempenho satisfatório em ambas as aplicações.

Orientadora : Profª Drª Thelma Solange Piazza Fernandes / Co-orientador : Prof. Dr. Marcelo Bessa / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Defesa: Curitiba, 14/03/2014 / Inclui referências / Área de concentração: Sistemas de potência / Resumo: O planejamento da operação do sistema elétrico brasileiro se constitui num grande desafio técnico devido à natureza predominantemente hidrelétrica do mesmo. Sua operação exige um cuidadoso planejamento para conciliar os objetivos conflitantes de minimizar vertimento no período de chuvas e minimizar o risco de desabastecimento no período seco. Os modelos de otimização do despacho hidrotérmico atualmente utilizados para operação de grandes sistemas não incorporam a rede elétrica no cálculo das metas energéticas, o que resulta numa operação nem sempre econômica. Assim este trabalho, objetiva modelar o problema de otimização da geração de energia elétrica via Algoritmos Genéticos onde as restrições elétricas são inclusas através do Fluxo de Energia Ótimo que é resolvido mês a mês ao longo do período de planejamento. O fitness é composto por funções objetivo que procuram utilizar os reservatórios da melhor forma possível, como minimizar as perdas por vertimento em épocas chuvosas, custos de produção, economizar água em períodos de seca, atender à demanda por barra e os limites de intercâmbio entre subsistemas da rede. A metodologia proposta foi testada em um sistema de 33 barras. / Abstract: The operation planning of the Brazilian power system is a big challenge given its predominantly hydroelectric nature. Its operation requires a careful planning to reconcile the some conflicting goals like, minimizing spillage in the rainy season and minimize the risk of shortages during the dry season. The optimization models for hydrothermal systems currently being used to operate large systems do not incorporate the network in the calculation of energy targets. Thus this work aims to model the optimization problem of power generation via genetic algorithms where the electrical constraints were included through the Optimal Energy Flow which is solved monthly over the planning horizon. The fitness function is composed of objective functions that seek to use the reservoirs as well as possible, minimizing spillage during rainy season, production costs, storing water during the dry season, attending the load and limits of energy exchange between subsystems. The methodology was tested using the 33 buses system.

Made available in DSpace on 2015-05-14T16:53:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-11-27Bitstream added on 2015-05-14T16:59:26Z : No. of bitstreams: 1 000825474.pdf: 1772191 bytes, checksum: 14199010d8662c15ac5b1952c55e6abc (MD5) / Com o passar dos anos houve a difusão de cargas não lineares no sistema elétrico, e o fator de potência, que antes sofria influência apenas do fator de deslocamento, passa também a ser influenciado pela DHT (Distorção Harmônica Total) do sistema. As componentes harmônicas têm significativo impacto na qualidade de energia do sistema elétrico como um todo, resultando dentre outros problemas, ao acréscimo das perdas no sistema elétrico, dificuldades na medição e diminuição da vida útil de capacitores. Com intuito de mitigar esses impactos no sistema, diversas são as soluções aplicáveis, sendo uma dentre elas, o emprego do conversor de 12 pulsos. Este trabalho tem como objetivo a análise experimental do conversor 12 pulsos que faz uso de um transformador com culatra intermediária. Deseja averiguar como se porta o transformador que emprega a culatra intermediária, e é desenvolvido o equacionamento para mensurar a magnitude e fase do fluxo que atravessa a mesma. Neste trabalho serão analisados os impactos provenientes da retirada do transformador de interfase do circuito. Será feita a comparação experimental dos casos de operação (com e sem IPT) verificando quais as vantagens de se operar em cada uma destas condições. Os resultados obtidos experimentalmente serão comparados à norma IEC 61000-3-2 / Over the years there was a diffusion of nonlinear loads in power system, and the power factor, which previously suffered only influence by the displacement factor, now is decreased by the THD (Total Harmonic Distortion) of the system. Harmonic components have significant impact on the power electrical quality of the system as a whole, resulting among other problems, such as the addition of losses in the electric system, difficulties in the measurement and reduction of the useful life of capacitors. In order to reduce these impacts in the system, there are several applicable solutions, one among them, the use of 12-pulse converter. This paper aims to analyze the experimental pulse converter 12 which makes use of a transformer with intermediary yoke. A modeling of the flux in the core was made to know how its behavior in the intermediary yoke. It will be analyzed the impacts of interphase transformer removal. Comparison will be made on an experimental operation of both cases (with and without IPT) verifying the advantages of operating at each of these conditions. The experimental results are compared with standard IEC 61000-3-2

Made available in DSpace on 2015-05-14T16:53:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-08-25Bitstream added on 2015-05-14T16:58:49Z : No. of bitstreams: 1 000825256.pdf: 963153 bytes, checksum: 0bf657b4fd63f09f83aaf9ca819874ff (MD5) / Esta tese apresenta um modelo matemático de programação linear inteira mista (PLIM) para o problema de alocação ótima de modems PLC em uma rede de distribuição elétrica de baixa tensão. O uso de um modem PLC pode provir aos consumidores acesso a dados externos, utilizando a infraestrutura da rede elétrica existente de baixa tensão. O uso de um modelo de PLIM garante a convergência ao ótimo, utilizando um software de otimização existente. O modelo proposto considera como principal restrição de operação a relação sinal/ruído (SNR) entre modems PLC. Uma matriz SNR é gerada através de um modelo de linha de transmissão baseado no circuito de duas portas (Quadripolo). Os resultados apresentados utilizam um sistema fictício com 7 postes e três sistemas reais com 13, 17 e 24 postes para testar a eficiência e precisão da metodologia proposta / This thesis presents a mathematical model of mixed integer linear programming (MILP) to the optimal allocation problem of PLC modems in a low voltage electrical network distribution. Modem PLC can provide to the subscribers the access to external data using the existing infrastructure of low-voltage grid. Using a MILP model ensures the optimum convergence using existing optimization software. The proposed model considers as the main constraint of operation the signal noise ratio (SNR) between modems PLC. Matrix SNR is generated through a model of transmission line based on circuit of two ports (Quadrupole). The results presented using an unreal system with 7 poles and three real systems with 13, 17 and 24 poles to test the efficiency and precision of the proposed methodology