Orientador: Christiano Lyra Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-25T13:52:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tao_WelfaneKemil_M.pdf: 5537070 bytes, checksum: daa47ae9abdc3c330e9d2f1c0deea02e (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Esse trabalho trata o problema da minimização das perdas em sistemas de distribuição de energia elétrica. Considerando a restrição da operação radial da rede de distribuição, o problema pode ser formulado como uma generalização da árvore recobridora de custo mínimo. A solução de mínimas perdas é obtida em duas etapas. A restrição de radialidade é relaxada na primeira etapa, obtendo-se uma solução otimista para o problema. Na segunda etapa, utiliza-se uma estratégia de busca para encontrar a solução ótima global factível do problema, guiada pelas informações da solução otimista. A solução otimista é obtida através de técnicas de otimização de fluxos não lineares em redes. A estratégia de busca usa procedimentos da área de inteligência artificial. Técnicas de processamento paralelo auxiliam a obtenção mais rápida da solução ótima / Abstract: This thesis addresses the problem of loss minimization for electric energy distribution system. As distribution networks operates radially, the problem can be formulated as a generalization of minimum spanning tree problem. The minimum loss solution is obtained in two steps. The constraint of radial operation is relaxes in the first step, leading to an optimistic solution. Information from optimistic solution is used to guide search strategies for obtain the optimal feasible solution. Non-linear network flow methods are adopted to find the optimistic solution. The search strategies is based on concepts from the field of artificial intelligence. Parallel processing speeds the search of optimal solution / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Christiano Lyra Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-25T19:24:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_MarcosFabioNobregada_M.pdf: 5953099 bytes, checksum: 8ffa825d7b121106adf6cb5400d1ac28 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Este trabalho adota uma abordagem de computação evolutiva para encontrarmos a configuração de mínimas perdas de uma rede de distribuição de energia elétrica radial. O principal elemento da busca é um Algoritmo Genético, meta-heurística que imita os processos evolutivos naturais. A partir de população de indivíduos gerada aleatoriamente, a adequação média das gerações subseqüentes de indivíduos é melhorada através de mecanismos de Seleção, Cruzamento e Mutação. Uma importante característica dos Algoritmos Genéticos é a forte atração para ótimos locais com a perda da diversidade. Para escapar destas soluções, foram implementadas estratégia de diversificação inspiradas em Busca Tabu e Cruzamentos Baseados em Comportamento. A incorporação de busca local heurística explora conhecimento específico sobre o problema, sendo utilizada juntamente com procedimento de diversificação para preservação de níveis mínimos de diversidade. Resultados sobre redes reais de médio e grande porte são apresentados / Abstract: The present work adopts an evolutionary computation approach to reach the minimum loss configuration of a radial power distribution network. The main element of the search is a Genetic Algorithm, meta-heuristic that imitates the natural evolutive process. Starting with a random-generated population, the mean fitness of successive generations is increased through Selection, Crossover and Mutation mechanisms. One important feature of Genetic Algorithms is the strong attraction to local optimal solutions. To escape from these solutions, we implemented a diversification strategy inspired in Tabu Search and Behavior-Based Crossovers. The incorporation of heuristic local search, that explores specific knowledge of the problem domain, is added to the diversification procedure to preserve a minimum level of diversity. Results for real, medium, and large distribution networks are discussed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Vivaldo Fernando da Costa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:38:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castro_MarceloSilva_M.pdf: 2888180 bytes, checksum: c1ada4e17a5c4cf84afc7096d84a2d50 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Essa dissertação de mestrado apresenta um estudo que avalia o desempenho dos controladores FACTS (Flexible AC Transmission Systems) para a melhoria da estabilidade de ângulo a pequenas perturbações de sistemas elétricos de potência. O potencial do Modelo de Sensibilidade de Potência (MSP), uma alternativa ao clássico modelo Heffron-Phillips (MHP) para o estudo e análise do problema de oscilações eletromecânicas de baixa frequência fracamente amortecidas, é explorado. A análise da estabilidade e o projeto de estabilizadores POD (Power Oscillation Damping) para controladores FACTS são baseados em análise modal, bifurcações de Hopf, gráficos do lugar das raízes, e técnicas de resposta em frequência e no tempo. O desempenho de diferentes sinais de entrada para estabilizadores POD é investigado. Os resultados das simulações revelam que tanto os controladores FACTS série quanto os controladores em derivação possuem um grande potencial para a manutenção da estabilidade angular do sistema / Abstract: This master¿s dissertation presents an assessment of Flexible AC Transmission Systems (FACTS) controllers performance on power system small-signal angle stability improvement. The potential of the Power Sensitivity Model (PSM), an alternative approach to the classical Heffron-Phillips model (HPM) for study and analysis of poorly damped low frequency electromechanical oscillations problem, is explored. The stability analysis and design of FACTS Power Oscillation Damping (POD) controllers are based on modal analysis, Hopf bifurcations, root locus plots, and time and frequency response techniques. The performance of different input signals to the POD controllers is investigated. Simulation results reveal that both shunt FACTS controllers and series ones are very effective on keeping system angle stability / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

[pt] Neste trabalho apresenta-se o estudo de Previsões de demanda de Energia Elétrica utilizando séries temporais, particularmente a teoria devido a Box & Jenkins. Estuda-se um modelo já existente em uma das cidades proporcionando a hipótese de se estender a validade deste modelo, para cidade de mesmas características onde houver falta de dados. Os dados numéricos utilizados neste estudo são relativos à Centrais Elétricas Fluminense, (CELF). / [en] This paper presents a study of load previsions using chronological series, especially the theory of Box and Jenkins. One model is determined for a city and next a trial is made to extend the vality of this model to other cities with the same characteristics when there is a lack of data. The numerical data use in the work are those of CENTRAIS ELETRICAS FLUMINENSE (CELF).

Orientador: Vivaldo Fernando da Costa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-08T01:39:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Magalhaes_AlinedaSilva_M.pdf: 1630763 bytes, checksum: a79cfa073b1e00a5a037e569e5a09bac (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Esta dissertação apresenta um estudo que avalia o desempenho do PST (Phase Shifting Transformer), equipado com um controlador suplementar, para o amortecimento de oscilações eletromecânicas de baixa freqüência em sistemas de energia elétrica. O modelo dinâmico que representa o PST é implementado no Modelo de Sensibilidade de Potência (MSP). A análise da estabilidade e o projeto de estabilizadores POD (Power Oscillation Damping) são baseados em análise modal, bifurcações de Hopf, gráficos do lugar das raízes e técnicas de resposta em freqüência e no tempo. É investigado o desempenho de diferentes sinais de entrada para os controladores. Os resultados obtidos revelam que o PST, quando equipado com estabilizadores, possui um grande potencial para manutenção da estabilidade de ângulo a pequenas perturbações de sistemas elétricos de potência / Abstract: This dissertation presents an assessment of the performance of PST (Phase Shifting Transformer) equipped with a supplemental controller for damping power systems low-frequency electromechanical oscillations. The dynamic model that represents the PST is implemented in the Power Sensitivity Model (PSM). The stability analysis and the design of POD (Power Oscillation Damping) stabilizers are based on modal analysis, Hopf bifurcations, root locus plots and time and frequency response techniques. The performance of different input signals to the controllers is investigated. The results obtained reveal that the PST, when equipped with stabilizers, has a great potential for keeping power systems small-signal angle stability / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Carlos Alberto Favarin Murari, Luiz Carlos Pereira da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T04:24:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rezende_Regianede_M.pdf: 1369378 bytes, checksum: 54ef09d7f5c4fbad38592b7aec576088 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A evolução dos sistemas de potência devido ao crescimento contínuo das interconexões, à introdução de novas tecnologias de controle, e às condições de operação altamente estressadas, ocasionou o surgimento de diferentes formas de instabilidade. Por exemplo, a análise de estabilidade de tensão, de estabilidade de frequência e das oscilações entre áreas tornaram-se muito importantes quando comparadas aos eventos ocorridos no passado. Diante deste contexto, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um algoritmo computacional de apoio à tomada de decisão na operação de redes de energia elétrica, que fazendo uso de lógica nebulosa (fuzzy logic) inferirá se o ponto de operação atual do sistema, do ponto de vista da estabilidade de tensão, corresponde a uma condição de operação seguro, alerta ou inseguro. Para a aplicação do algoritmo, foi criado um banco de dados em estágio off-line, composto por resultados de simulações de estudos da Margem de Estabilidade de Tensão em patamar de carga pesada. Com os resultados obtidos, foi possível definir as faixas de variação das magnitudes de tensão para todas as condições de operação, e assim definir os intervalos das funções de pertinência e o conjunto das regras que compõem o sistema de inferência nebuloso. A partir das magnitudes das tensões das Unidades de Medição Fasorial (UMFs), o algoritmo computacional fornece a condição de operação em que o sistema se encontra, em relação à operação nas condições de caso base e carga pesada, para rede completa e incompleta (N-1) / Abstract: The power systems evolution as a result of their continued growth, the introduction of new control technologies, and highly stressed operating conditions, have led to the need of analyzing different forms of stability. For example, voltage stability, frequency stability and oscillations between areas have become very important nowadays. In this context, this work presents a computational algorithm to support power system operator in the decision stage. This algorithm makes use of fuzzy logic to infer whether the current system operating condition corresponds to a safe, alert or unsafe condition based on voltage stability. In its development, we created an off-line database with the results of simulations of Voltage Stability Margin for a heavy load condition. With these results it was possible to define ranges of variation of voltage magnitudes for all the operating conditions, and thus define the ranges of the membership functions and the set of rules that constitute the fuzzy inference system. Using voltage magnitudes from Phasor Measurement Units (PMUs), the algorithm provides the system operating condition related to the base case (heavy load condition) and contingency (N-1) situations / Mestrado / Energia Eletrica / Mestra em Engenharia Elétrica

Orientador: Takaaki Ohishi, Rosangela Ballini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:13:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Salgado_RicardoMenezes_M.pdf: 1108780 bytes, checksum: 10c15c1a0a011bd71da16f4211028ae8 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Na operação de um sistema de energia elétrica, uma etapa importante é a determinação da programação da operação diária, a qual determina um plano de produção de energia elétrica para o(s) próximo(s) dia(s) para cada uma das unidades geradoras do sistema, geralmente em base horária ou de meia hora. Esta programação é utilizada pela operação em tempo real do sistema como uma referência operativa, e por isso é importante que a solução proposta assegure uma operação adequada do sistema. Para avaliar o impacto de um dado programa de operação sobre o sistema de transmissão, é necessário que se conheça a distribuição da carga ao longo da rede, pois o carregamento nas linhas de transmissão e transformadores depende da demanda de carga em cada barramento (ponto de entrega de energia elétrica). Num contexto de planejamento da operação diária é necessário conhecer a carga em cada barramento em cada intervalo de tempo considerado na programação. Ou seja, faz-se necessário uma previsão de carga de curto prazo por barramento. O principal objetivo desta dissertação foi desenvolver um modelo de previsão de carga diária ativa, em base horária, por barramento. Dois tipos de metodologias foram implementadas: metodologias de previsão individual (MPI) que trata cada barramento de forma isolada e metodologias de previsão agregada (MPA) na qual a previsão é feita uma única vez para um dado conjunto de barramentos. O modelo agregado visa diminuir a necessidade da realização de previsões para cada barramento, propondo para isto, a realização de uma única previsão de forma agregada; este modelo é composto de três fases: (i) fase de agregação - onde as cargas dos barramentos são agregadas; (ii) fase de previsão - que é realizada através da série agregada em (i); (iii) fase de desagregação - onde a previsão é distribuída através dos barramentos agregados. Para agregar os barramentos utilizou-se técnicas de agrupamento de dados. A metodologia de previsão individual atende aos barramentos que apresentam pouca similaridade no seu perfil de demanda, quando comparados a outros barramentos, desta forma a sua agregação resulta em altos erros. Para os barramentos que apresentam alta similaridade com outros barramentos, as metodologias agregadas foram eficientes na previsão, proporcionando um menor número de previsões e resultados de boa qualidade. Os dados utilizados para testar os modelos são dados reais medidos em um sistema de transmissão e sub-transmissão do nordeste brasileiro / Abstract: In the operation of an electric power system, an important stage is the determination of the daily operation programme, which determines a plan of electric power production for the following day(s) for each of the generating units of the system, usually on an hourly or a half-hourly basis. This programme is used by the system's real time operation as an operational reference, and therefore it is important that the proposed solution should assure an appropriate operation of the system. To evaluate the impact of any given operation programme on the transmission system, the distribution of the load along the net must be known, since the loading in the transmission lines and transformers depends on the load demand in each bus (point of electric power delivery). In a daily operation planning context, it is necessary to know the load in each bus in each time interval considered in the programme. In other words, a short-term load forecast per bus is necessary. The main goal of this work was to develop a daily active load forecast model, on an hourly basis, per bus. Two types of methodologies were implemented: individual forecast methodology (MPI) that adresses each bus in an isolated way and aggregated forecast methodology (MPA) in which the forecast is made a single time for a given group of buses. The aggregate model seeks to reduce the need of forecasts being made for each bus, proposing for that a single forecast in an aggregated way. This model is composed of three stages: (i) aggregation phase - where the loads of the buses are joined; (ii) forecast phase - which is made through the aggregated series in (i); (iii) disaggregation phase - where the forecast is distributed through the joined buses. Two data c1ustering techniques were used for aggregating the buses. The individual forecast methodology considers the buses that present little similarity in their demand profile, when compared to the other buses, thus their aggregation results in high error rates. For the buses that present high similarity to other buses, the aggregated methodologies were efficient in the forecast, providing a smaller number of forecasts and results of good quality. The database used to test the models features real data measured in the transmission system and subtransmission of the Brazilian northeast region / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Jose Pissolato Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-31T17:20:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Caixeta_GeraldoPeres_D.pdf: 2409891 bytes, checksum: a8425bfafab58cad646fe61ee714acfa (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Este trabalho apresenta o estudo da proteção contra descargas atmosféricas através da simulação computacional do transitório de corrente e do campo eletromagnético resultante. Foi necessário o desenvolvimento de uma nova expressão analítica de cálculo do campo eletromagnético (em coordenadas Cartesianas) devido à generalidade das possíveis configurações de uma estrutura. O processo de simulação é composto de quatro fases seqüenciais, as quais foram incluídas em um mesmo programa de computador, escrito em linguagem Fortran. Na primeira fase, a corrente de retomo de uma descarga atmosférica foi modelada como uma linha de transmissão disposta na vertical, ligando a fonte (nuvem) à terra (ou à uma estrutura de proteção). Na segunda fase, a estrutura de proteção foi modelada como sendo constituída de cabos interconectados em geometrias quaisquer, conectada ao canal do raio e á malha de aterramento. Na terceira fase, a malha de aterramento foi modelada também como sendo constituída de cabos interconectados. Na última fase, foi aplicada a expressão de cálculo do campo eletromagnético resultante do transitório de corrente de todo o processo mencionado. Na simulação da expressão de cálculo do campo, cada segmento dos cabos (ou linhas) foi considerado como um pequeno dipolo e o método das imagens foi adotado. A técnica TLM (Transmission Line Modelling) mostrou ser a melhor opção na simulação do transitório de corrente, uma vez que para cada cabo (considerado como urna linha de transmissão), foi possível adotar essa técnica em apenas uma dimensão. Este artificio não é possível em outras técnicas numéricas, como em diferenças finitas, em elementos finitos ou no método dos momentos, sendo nestes casos, necessária a discretização de todo o espaço, além de incorrer em problemas de condições de contorno. Na simulação do campo eletromagnético, foi adotada a técnica de diferenças finitas na nova expressão desenvolvida. Uma grande vantagem de se poder trabalhar com a expressão analítica, é o fato de não se ter que discretizar todo o espaço em volta do sistema simulado, podendo obter resultados de campos em pontos específicos do sistema de coordenadas Cartesianas / Abstract: This work presents the study of protection against lightning through current transitory coniputational simulation and electromagnetic field results. The development of a new ana1ytical expression of calculation for the electromagnetic field was necessary (in Cartesian coordinates) due to the generality of the possible configurations of a structure. The process of simulation is composed of four phases, which were included in the same computer program, written in the Fortran language. In the first phase, the lightning return current Was modeled as a transmission line arranged in the vertical axis, connecting the source (cloud) to the earth (or to a protection structure). In the second phase, the protection structure was modeled as cables interconnected in any geometry, connected to the lightning channel and then to the ground mesh. In the third phase, the ground mesh Was also modeled as interconnected cables. In the last phase, the electromagnetic field calcuIation expression of the transitory of current of the whole process mentioned Was applied. In the simulation of the expression of the field calculation each segment ofthe cables (or lines) was considered as small dipoles and the image method was adopted. Transmission Line Modeling TLM showed to be the best option in the current transitory simulation, once for each cable (considered as a transmission tine), which pennitted the adoption of that technique in one dimension. This artífice canoot be used in other numeric techniques, for example in the tinite differences method. In tinite elements, or the Moment method, the discretization of alI the space is necessary, although problems of contour conditions occur. In the simulation of the electromagnetic field, the tinite differences were adopted with a new developed expression. The advantage of this solution is to work with the analytical expressions and the fact oí not having to completely discretize the space around the simulated system / Doutorado / Engenharia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador : Secundino Soares Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-31T21:27:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martinez_Luciana_D.pdf: 1513051 bytes, checksum: 6538c666995e04822ac7486dc8bb2c21 (MD5) Previous issue date: 2001 / Doutorado

Resumo: Este relatório contém as atividades de pesquisa desenvolvidas após a obtenção do título de Doutor, com vista à realização do concurso de livre-docência, constituindo, na essência, o texto sistematizado. Acompanha o texto sistematizado, as principais ferramentas que são usadas e citadas no texto