Orientador: Luiz Carlos Pereira da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-05T12:14:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Menezes_TacianadeVasconcelos_D.pdf: 6420793 bytes, checksum: f382ddde0cefab51526d7f41efc2ff66 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho apresenta um método para a alocação das perdas ativas de transmissão entre os agentes de um mercado de energia elétrica. No Brasil, a metodologia a ser implementada para a alocação das perdas baseia-se em métodos incrementais e na definição de fatores de perda tanto para a carga quanto para a geração. Esses fatores são calculados por meio de fluxo de carga CC, que considera algumas aproximações nas equações do fluxo de potência convencional. Devido a isto, acredita-se que este método possa fornecer uma alocação das perdas injusta aos participantes do mercado. Esta tese propõe uma metodologia para o cálculo dos fatores de perda, baseada em métodos incrementais, mas considerando a não-linearidade das equações do fluxo de carga, utilizando para isso um modelo de fluxo de carga CA. Os métodos CC e CA são aplicados a um sistema composto de 5 barras e a uma versão do sistema norte-nordeste brasileiro. Os resultados obtidos comprovam as limitações do método incremental CC, justificando a utilização de uma metodologia CA para a alocação das perdas. O método CA proposto mostrou-se eficiente e preciso no cálculo dos fatores de perda, além de permitir, diferentemente da metodologia CC, a consideração da sensibilidade da perda ativa total do sistema com a variação da potência reativa, o que a maioria dos métodos negligencia / Abstract: This work presents a method for active power transmission loss allocation among electrical market participants. In Brazil, the methodology to be implemented for loss allocation is based on incremental methods and defines loss factors for generators and loads. This technique uses a DC load flow to calculate the loss factors, and so it does not consider the complete power flow equations. Consequently, this method may provide unfair loss allocation depending on the system operation condition. This thesis proposes a methodology to calculate the loss factors, based on incremental methods but using an AC load flow taking into account system non-linearity. The DC and AC methods are applied to a small system composed by five buses and to a version of the Brazilian North-Northwest system. The results prove the limitation of DC incremental method, justifying the use of a methodology based on AC load flow equation for losses allocation. The AC method proposed shows to be efficient and accurate to calculate the loss factors as well permits to include directly, differently from the DC method, the total active power loss sensitivities with respect to reactive power changes, which most of loss allocation techniques neglect / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Carlos Alberto Favarin Murari / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-05T14:18:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pavani_AhdaPionkoskiGrilo_M.pdf: 501022 bytes, checksum: 2aee067a357d876e776b155793af3c35 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Nesse trabalho de pesquisa é discutida a utilização do índice de performance como método na análise estática de contingências considerando sobrecargas nas linhas de transmissão e nos transformadores. Segundo a literatura, o índice de performance de segunda ordem é mais utilizado devido ao menor esforço computacional requerido, no entanto, a utilização de tal índice resulta em um determinado tipo de erro na classificação de contingências, chamado mascaramento. Tendo em vista a minimização do mascaramento, é desenvolvido um fator de severidade para cada contingência baseado em lógica nebulosa (fuzzy logic), que pode ser utilizado tanto para multiplicar o índice de performance de segunda ordem para evitar o mascaramento, quanto como um índice para classificação de contingências, intitulado Índice Nebuloso ou Índice Fuzzy (IF). Os resultados de ambos os índices são satisfatórios apresentando uma minimização do mascaramento e capturando a maioria das contingências severas / Abstract: This work is intended to discuss the use of performance index in steady state contingency analysis considering overload in transmission lines and transformers. The second order performance index is the most used due to the lowest computational effort, on the other hand, the use of this index results in a miss classification, called masking effect. In order to minimize the masking effect is developed a severity factor to each contingency based on fuzzy logic. This severity factor can be used either to multiply the second order performance index or as a index to classify the contingencies, named Fuzzy Index (IF). The results of both indexes are satisfactory, and they minimize the masking effect / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Secundino Soares Filho, Aurelio Ribeiro Leite de Oliveira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-05T22:16:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Azevedo_AnibalTavaresde_D.pdf: 3147544 bytes, checksum: 25bfd4b54f85f76164b252a32031e144 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de um modelo de otimização a usinas individualizadas e de um modelo de fluxo de potência ótimo CC visando contribuir para o planejamento e a programação da operação de sistemas hidrotérmicos, em particular do sistema elétrico brasileiro. Para tanto, foram desenvolvidos métodos de pontos interiores que exploram as particularidades dos problemas, em especial a estrutura de fluxo em redes, resultando em métodos robustos e eficientes. O desempenho computacional dos métodos é verificado em problemas testes reais de grande porte com o Sistema Interligado Nacional. Os métodos de pontos interiores obtiveram bom desempenho, convergindo rapidamente para os problemas testados / Abstract: The aim of this work is to develop an optimization model for individual hydro-plants and a model for DC optimal power flow for the hydro-thermal operational planning and programming, in particular for the brazilian electric power system. For this purpose interior-point methods that explore problems properties, in particular the network flow structure, has been developed resulting in robust and fast methods. The computacional results has been extracted from real and big problems from National Interconnected System. The interior-point methods have shown good performance achieving fast convergence for the instances tested. / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Vivaldo Fernando da Costa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-06T02:46:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ayres_HugoMurici_M.pdf: 1495982 bytes, checksum: e8c830648b4338fd4c90f9c0921c63d5 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Essa dissertação apresenta um estudo que avalia a e?ciência do controlador UPFC (Uni?ed Power Flow Controller) para o amortecimento de oscilações eletromecânicas sob condições de pequenas e grandes perturbações.Um modelo de injeção de potência utilizado para representar o UPFC é implementado no Modelo de Sensibilidade de Potência (MSP). As análises no domínio do tempo são realizadas com o programa PSAT (Power System Analysis Toolbox), no qual também são implementados os modelos do UPFC e do controlador POD (Power Oscillation Damping).Diversos controladores POD são projetados para a modulação de diferentes parâmetros do UPFC. A análise da estabilidade e o projeto dos estabilizadores são baseados em técnicas de resposta em freqüência e no tempo, assim como na técnica de análise modal. Os resultados obtidos revelam que o UPFC possui um grande potencial para a manutenção da estabilidade de ângulo de sistemas de potência quando equipado com controladores POD / Abstract: This dissertation presents a study assessing the effectiveness of the Unified Power Flow Controller (UPFC) for damping electromechanical oscillation under small-signal and large disturbances. A UPFC power injection model is implemented in the Power Sensitivity Model (PSM). The time domain analysis is carried out with the Power System Analysis Toolbox (PSAT) considering the UPFC and the POD controller models implemented. A number of Power Oscillation Damping (POD) controllers are designed in order to modulate different parameters of the UPFC. The stability analysis and the design of POD controllers are based on time and frequency response techniques. Modal analysis technique is also utilized. Results obtained reveal that the UPFC has a great potential to maintain the power system angle stability when it is equipped with POD controller / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Andre Luis Morelato França / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T03:02:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_MarcosOtacioPrado_M.pdf: 7781694 bytes, checksum: bef906ac044bfc36dd70f3b45ceb9f58 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Este trabalho tem por objetivo modelar e simular computacionalmente o comportamento transitório de sistemas de geração elétrica de plataformas marítimas de petróleo. A modelagem dos componentes do sistema elétrico foi efetuada através da representação por modelos operacionais, usando-se funções de transferência organizadas na forma de diagramas de blocos, na forma adequada ao"software MATLAB". Para os geradores síncronos e motores de indução utilizou-se modelo detalhados, sendo os geradores representados pelo modelo IV (estado subtransitório) e os motores pelo modelo de 5ª ordem (levado em consideração os transitórios do estator e rotor). Na representação dos reguladores de tensão utilizou-se os modelos tipo 1 e tipo 2 IEEE, enquanto que na representação das forças motrizes utilizou-se para a turbina a gás o modelo simplificado. No caso dos motores diesel foi empregada a técnica de identificação experimental de sistemas para obter a função de transferência agregada do conjunto gerador/motor/regulador de velocidade, dada a indisponibilidade de parâmetros fornecidos pelos fabricantes. Tanto para realizar a identificação quanto as simulações foi utilizado o "sofware MATLAB" Nas simulações executadas para validar os modelos operacionais desenvolvidos neste trabalho foram utilizados dados experimentais dos sistemas de geração elétrica das Plataformas Petrobrás-15 e Petrobrás-18. Os resultados de simulação obtidos foram satisfatórios, principalmente os obtidos com a identificação da função de transferência agregada do conjunto gerador/motor/regulador de velocidade. Conclui-se essa é uma alternativa valida para representação matemática da força motriz e regulador de velocidade, na ausência dos modelos ou parâmetros fornecidos pelo fabricante / Abstract: This work reports a comprehensive approach in modeling and simulating the electrical system transient behavior of offshore oil platforms. The modeling of system components is based on operational model representation using transfer functions. The system components that are modeled include diesel engines, gas turbines, synchronous generators, AVRs, speed govemors and large induction motors. The synchronous machines are represented by a two-axis model including subtransient effects (model IV) and the induction motors are represented by a fifth-order model. The IEEE type 1 and Type 2 models are used to represent the automatic voltage regulators (AVR) and the gas turbines are represented by a simplified model. In the case of diesel-driven generators the diesel engine/speed govemor/generator units are modeled as a block from experimental tests, due to the lack of reliable parameters to be fumished by manufactures. Identification techniques are used to obtain the diesel-driven generator/govemor transfer functions from experimental data. The identification and simulation have been performed with the software Matlab. The approach has been tested on two offshore oil platforms Petrobrás-15 and Petrobrás-18, showing results that are in very good agreement with measured values / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientadores: Ariovaldo Verandio Garcia e Alcir Jose Monticelli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-21T08:26:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zagari_EduardoNicolaFerraz_M.pdf: 6499242 bytes, checksum: afbf9227df546b9a164aab340310382d (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Este trabalho apresenta dois modelos de implementação de escalonadores para as funções de análise de rede em tempo real em um Centro de Controle. Os escalonadores propostos gerenciam funções como o configurador de rede, o estimador de estado e o fluxo de potência on-line, tanto de forma periódica como por solicitação do operador. O primeiro modelo é um escalonador estático, baseado no algoritmo Taxa Monotônica com Servidor Esporádico, e o segundo, baseado no algoritmo Próximo Prazo, é um escalonador com atribuição dinâmica de prioridades. As características das funções avançadas de análise de rede foram analisadas quanto aos seus aspectos de restrições temporais e independência entre instâncias de varreduras do sistema de aquisição de dados distintas. As implementações foram feitas para arquiteturas computacionais monoprocessadas, sob o sistema operacional UNIX. Foram realizados testes em um sistema elétrico da região de Campinas através de três ambientes distintos / Resumo: Este trabalho apresenta dois modelos de implementação de escalonadores para as funções de análise de rede em tempo real em um Centro de Controle. Os escalonadores propostos gerenciam funções como o configurador de rede, o estimador de estado e o fluxo de potência on-line, tanto de forma periódica como por solicitação do operador. O primeiro modelo é um escalonador estático, baseado no algoritmo Taxa Monotônica com Servidor Esporádico, e o segundo, baseado no algoritmo Próximo Prazo, é um escalonador com atribuição dinâmica de prioridades. As características das funções avançadas de análise de rede foram analisadas quanto aos seus aspectos de restrições temporais e independência entre instâncias de varreduras do sistema de aquisição de dados distintas. As implementações foram feitas para arquiteturas computacionais monoprocessadas, sob o sistema operacional UNIX. Foram realizados testes em um sistema elétrico da região de Campinas através de três ambientes distintos / Abstract: This work presents two real-time schedulers for network analysis functions in energy management systems. The proposed schedulers handle functions such as network configuration, state estimation and on-line power flow, both in periodic mode as well as in asynchronous mode (interruption handling). The first mo dei is a fixed priority scheduler, designed using the rate monotonic scheduling algorithm with a sporadic server, and the second one, based on the earliest deadline scheduling algorithm, is a dynamic scheduler. Time constraints and independence of the network functions were studied and then considered in the definition of the scheduler characteristics. The schedulers implementations described in this work refer specifically to the network analysis functions running on a single processor in Unix workstations. Tests have been performed with part of the CPFL network (Campinas region) and the results are reported in the dissertation / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Anesio dos Santos Jr / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-21T11:41:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jota_PatriciaRomeirodaSilva_D.pdf: 9312605 bytes, checksum: d193b1ca7fd04de6a0be95f4bf346b52 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Nesta tese, apresenta-se desenvolvimento de uma metodologia para detecção de falhas de alta impedância em Redes de Distribuição Radial. As técnicas empregadas se baseiam na resposta do alimentador a um impulso de tensão injetado periodicamente na saída da subestação. Esta resposta é armazenada e comparada com um banco de dados previamente construído. Este banco contém as respostas do alimentador para configurações normais de operação. Considera-se que o alimentador está operando em condição faltosa toda vez que a sua resposta não coincidir com as respostas armazenadas no banco de dados. Três técnicas distintas foram implementadas e testadas utilizando dados medidos em um alimentador real da concessionária CEMIG, na cidade de Caratinga, MG... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: In this thesis, the development of a methodology for detection of High Impedance Faults in primary distribution feeders is presented. The technique used is based on the feeder response to a short pulse signal periodicaly injected at the substation outlet. The response to each pulse is compared to the ones previously stored in a database. The database contains the feeder response to the known normal operating configurations. It is assumed that if the response does not coincide with any of the stored responses, then the feeder is operating in a faulty condition. Three different techniques have been implemented and tested using data collected from a real feeder of Campanhia Energetica de Minas Gerais (CEMIG), at Caratinga city, State of Minas Gerais (MG), Brazil... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Andre Luiz Morelato França / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-22T06:09:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leite_FranciscoEugeniodeAndrade_M.pdf: 11362735 bytes, checksum: 7b4325fb2b502d8eb9109b7975f11710 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Este trabalho apresenta três modelos NARX utilizando redes neurais artificiais para previsão de carga nodal ativa e reativa, tendo em vista a posterior previsão do estado do sistema através do uso de um algoritmo de fluxo de carga, com a finalidade de poder estudar a segurança de operação do sistema para um perfil de carga futuro. Os dois primeiros modelos são implementados utilizando-se uma rede de perceptrons de múltiplas camadas estática e o terceiro modelo é implementado utilizando uma rede de perceptrons com filtros FIR em suas sinapses para permitir processamento temporal. Para cada um dos modelos, diferentes tamanhos de conjunto de treinamento e de topologia da rede neural foram testados, bem como vários tipos de variáveis de entrada para o modelo NARX, a fim de verificar qual a melhor resposta em termos de precisão. Nos testes foram utilizados dados reais de carga de várias subestações. Neste estudo, verificou-se que uma única rede neural estática usada para tratar todos os dias da semana apresentou o melhor resultado de previsão, sendo que a previsão de potência reativa apresentou um resultado pior do que a de potência ativa. Observou-se ainda que o erro de previsão do ângulo de tensão nas barras apresenta elevada sensibilidade em relação ao erro de previsão da potência ativa e que o erro na previsão da tensão nodal (tanto magnitude quanto ângulo) apresenta pequena sensibilidade em relação ao erro de previsão da potência reativa / Abstract: This work presents three artificial neural network NARX models for bus load active and reactive power forecasting. The predicted injections can be used as inputs to a load flow to obtain the forecasted bus states aiming to perform security analysis in a future operating point. The first two models considered were implemented with a static Multilayer Perceptron Network (MLP) and the third model was implemented using a FIR neural network for temporal processing. For each one of the above models, different sizes of training sets and neural network topologies were tested, as well as distinct choices of neural networks input variables, in order to check the accuracy of prediction. Measured real data concerning several substations were used to test the models. As a result, the study shows that one single neural MLP network model for all days of the week give the least active and reactive power forecast error and that the active power prediction is more accurate than the reactive power one. It was also observed that the state angle forecasting shows a high sensitivity to the active power prediction error and that the voltage (magnitude and phase) prediction error shows a low sensitivity to the reactive power prediction error / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Secundino Soares Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-22T13:38:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Salmazo_ClovisTadeu_M.pdf: 3939669 bytes, checksum: ca2d6d31953eb93daf93981a78942660 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: A produção de energia elétrica no Brasil é constituída por um parque gerador predominante hidráulico, onde as usinas termoelétricas representam apenas 8% da potência instalada no país. Esta característica torna quase que obrigatória a operação coordenada do sistema elétrico brasileiro, visando uma operação otimizada, ao longo de três etapas principais: longo prazo, médio e a curto prazo. As duas primeiras etapas possuem um ferramental bem desenvolvido, no sentido de se estabelecerem metas e diretrizes baseadas em uma otimização global do sistema interligado. Por outro lado, o planejamento de curto prazo (pré despacho), mais próximo à operação em tempo real, onde a definição da curva de geração horária ocorre a nível da empresa, encontra-se carente de modelos que visem atender as metas e diretrizes dos horizontes de mais longo prazo, maximizando o armazenamento energético da empresa. Este trabalho busca suprir esta lacuna, definindo a geração a nível de unidades geradoras em base horária, através da minimização das perdas no sistema de produção e transmissão, atendimento dos requisitos de carga, metas de geração e intercâmbios, observando as restrições operativas, tais como zonas de operação proibida das unidades geradoras e limites do sistema de transmissão de energia... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The Brazilian power production is composed mostly by hydro plants, where thermal generation participates only with 8% of the total installed capacity in the country. This aspect almost obliges a coordinated operation of the brazilian power system as a whole, looking for an optimization over three main horizons: long, medium and short term. There is already a considerable amount of developed tools for these first two steps, setting goals and guidelines based on interconnected power system global optimization. In terms of short term operation planning (pre-dispatch) - the closest step to real time operation, where is defined the hourly generation curve (this activity is made inside the utility's environment) - there are no models coupling the short term operation with the goals/ guidelines established by long and medium term steps and looking for the maximum storage of the utility's reservoirs. This work intends to supply this deficiency, proposing a new model that sets the amount of hourly generation for each generation unit through the minimization of generation and transmission losses, under some constraints as load supply, generation and exchanges goals, transmission system capacity limits and prohibited operation zones of generation units. It is also presented, for the same horizon, the most influent variables on the generation function, the behavior of transmission system losses and the influence of the energy exchange on the generation and transmission systems... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Paulo Sergio Franco Barbosa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-22T14:21:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Francato_AlbertoLuiz_M.pdf: 8720491 bytes, checksum: e275f78e3362a1653b65a6287f0ca43c (MD5) Previous issue date: 1997 / Mestrado