Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-07-19T13:43:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_efeitointerferenciaquantica.pdf: 12845239 bytes, checksum: f75732419727d0f0958b1bf68e6991a9 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-07-19T13:43:58Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_efeitointerferenciaquantica.pdf: 12845239 bytes, checksum: f75732419727d0f0958b1bf68e6991a9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-19T13:43:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_efeitointerferenciaquantica.pdf: 12845239 bytes, checksum: f75732419727d0f0958b1bf68e6991a9 (MD5) Previous issue date: 2018-05-03 / PROPESP/UFPA - Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação / O estudo de transporte eletrônico em nano dispositivos tem se mostrado de grande relevância nos últimos anos, desde o trabalho de Aviran e Ratner, baseado nas propriedades de condutividade elétrica em moléculas individuais retificadoras sob ação de um campo elétrico externo. Os polímeros orgânicos conjugados no estado puro apresentam baixa condutividade, mas quando dopados, tratados com agentes oxidantes redutores ou conectados a eletrodos de ouro (Au) e submetidos a um campo elétrico externo, passam a ter um comportamento do tipo metálico, isto é, com alta condutividade em consonância com trabalhos experimentais. Nesta pesquisa foram utilizados dispositivos constituídos de polímeros orgânicos conjugados no estado puro e também dopados com cadeias contendo ligações do tipo simples () e duplas ( −), alternadas entre os carbonos e estes ligados somente a átomos de hidrogênio com eletrodos de ouro (Au) conectados nas extremidades das moléculas individuais. Este estudo foi proposto para dois tipos de eletrodos: em forma de pirâmide e plano. Os dispositivos modelos foram otimizados através da Teoria de Hückel Estendido (THE) e o cálculo do transporte eletrônico foi realizado usando THE combinada com a Função de Green de Não-Equilíbrio (FGNE). Estes dispositivos são estruturas “quasi-1D” ou aproximadamente lineares e foram divididos em dois grupos: o primeiro, com quantidades ímpares de átomos de carbonos a partir de cinco (5) até dezenove (19) átomos de carbono em sua molécula individual (Grupo 1) e o segundo, com quantidades pares iniciando em seis (6) indo até vinte (20) átomos de carbono em sua molécula individual (Grupo 2). Os dispositivos foram submetidos a duas condições: em baixa tensão, variando de 0 até 0,1 Volt e em seguida a alta tensão, de 0 a 1,0 Volt. Para efeito de comparação das curvas de corrente – tensão (I-V) e condutância diferencial – tensão (G-V) entre os resultados de baixa e alta tensão, foram utilizados o mesmo intervalo de tensão, ou seja, de 0 até 0,1 Volt. Para este trabalho, foram analisados os efeitos de interferência quântica destrutiva (IQD), assim como de interferência quântica construtiva (IQC). Os efeitos de IQD são produzidos devido a anti-ressonância na transmitância evidenciadas por estados não acessados observados nos picos de transmissão não permitindo que o transporte ocorra sem apresentar oscilações na curva de condutividade. / The study of electronic transport in nano devices has been of great relevance in the last years, since the work of Aviran and Ratner, based on the properties of electrical conductivity in individual rectifying molecules under the action of an external electric field. The organic conjugated polymers in the pure state have low conductivity, but when doped, treated with reducing agents or connected to gold electrodes (Au) and subjected to an external electric field, they have a metallic behavior, that is, with high conductivity in line with experimental work. In this research we used devices composed of organic polymers conjugated in the pure state and also doped with chains containing simple (σ) and double (σ-π) type bonds, alternating between the carbons and these bound only to hydrogen atoms with gold electrodes (Au) connected at the ends of the individual molecules. This study was proposed for two types of electrodes: pyramid and plane. The model devices were optimized through the Extended Hückel Theory (EHT) and the computation of the electronic transport was performed using EHT combined with the Non-Equilibrium Green Function (NEGF). These devices are either quasi-1D or approximately linear structures and have been divided into two groups: the first, with odd numbers of carbon atoms from five (5) to nineteen (19) carbon atoms in their individual molecule (Group 1) and the second, with even numbers starting at six (6) going up to twenty (20) carbon atoms in its individual molecule (Group 2). The devices were subjected to two conditions: at low voltage, ranging from 0 to 0.1 Volt and then to high voltage, from 0 to 1.0 Volt. In order to compare the current and voltage (I - V) curves and the differential - voltage conductance (G - V) between low and high voltage results, the same voltage range was used, that is, from 0 to 0.1 Volt. For this work, the effects of destructive quantum interference (DQI) as well as constructive quantum interference (CQI) were analyzed. The effects of DQI are produced due to anti-resonance in the transmittance evidenced by unaccessed states observed in the transmission peaks, not allowing the transport to occur without presenting oscillations in the conductivity curve.

Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-10-01T14:39:49Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Previsaodistorcaoharmonica.pdf: 4236129 bytes, checksum: bb47a1edb3151361639a5867d6c2c545 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-10-01T14:40:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Previsaodistorcaoharmonica.pdf: 4236129 bytes, checksum: bb47a1edb3151361639a5867d6c2c545 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-01T14:40:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Previsaodistorcaoharmonica.pdf: 4236129 bytes, checksum: bb47a1edb3151361639a5867d6c2c545 (MD5) Previous issue date: 2018-07-11 / Este trabalho apresenta uma modelagem para DHTv%, DHTi% e harmônicos individuais utilizando previsões de um sistema ANFIS que aprende com dados medidos e prevê o comportamento da rede para valores futuros. Estas previsões podem ajudar a atender as normas nacionais de DHTv% estipuladas pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) através dos Procedimentos de Distribuição (PRODIST), como as normas internacionais de DHTi%., desta forma se antecipando às normas que atualmente são recomendativas, mas em um futuro próximo serão punitivas. A modelagem é realizada por meio de um sistema Neuro-Fuzzy denominado ANFIS, o qual utiliza rede neural para aprender o comportamento do sistema e ajuste dos parâmetros e regra Fuzzy para a determinação dos valores de saída do sistema levando em consideração o aprendizado da rede Neural. A grande vantagem desta ferramenta é o poder de se modelar padrões utilizando uma previsão de estado harmônico das cargas conectadas na baixa tensão, o que ajuda na criação de pseudomedidas para as redes de distribuição, onde é difícil e oneroso a obtenção de medições reais. Entre as aplicações práticas para esta ferramenta pode-se destacar a utilização dos valores previstos em substituição a valores anômalos medidos, a utilização em medidores de energia para prever e evitar a ultrapassagem dos valores de Distorção Harmônico estipulados em norma e a utilização como base para a previsão de harmônicas individuais, que podem ser utilizadas em estudos de fluxo de carga harmônicos. / This work presents a modeling for THDv%, THDi% and individual harmonics using predictions from an ANFIS system that learns with measured data and predicts the behavior of the network for future values. These forecasts can help meet national THDv% standards stipulated by the Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) through Distribution Procedures (PRODIST), such as THDi% international standards, thus anticipating the currently recommended standards, but in the near future will be punitive. The modeling is performed by means of a Neuro-Fuzzy system called ANFIS, which uses neural network to learn the behavior of the system and adjustment of the parameters and Fuzzy rule for the determination of the system output values taking into account the learning of the Neural network. The great advantage of this tool is the power of modeling standards using a prediction of the harmonic state of the connected loads in the low voltage, which helps in the creation of pseudomedidas for the distribution networks, where it is difficult and costly to obtain real measurements. Among the practical applications for this tool is the use of the predicted values instead of measured anomalous values, the use in energy meters to predict and avoid exceeding the values of Harmonic Distortion stipulated in standard and the use as a basis for the prediction of individual harmonics that can be used in harmonic load flow studies.

Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-10-02T16:52:04Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Avaliacaooperacionalefeitos.pdf: 5484311 bytes, checksum: 4583d84683ffeac9822ae43a1e1959f5 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-10-02T16:52:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Avaliacaooperacionalefeitos.pdf: 5484311 bytes, checksum: 4583d84683ffeac9822ae43a1e1959f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-02T16:52:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Avaliacaooperacionalefeitos.pdf: 5484311 bytes, checksum: 4583d84683ffeac9822ae43a1e1959f5 (MD5) Previous issue date: 2018-06-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O tema qualidade de energia elétrica é amplamente pesquisado no meio científico.Diversos fenômenos que afetam a qualidade da energia, e suas consequências, têm sido investigados. Quando se trata de qualidade de energia envolvendo a operação de um sistema fotovoltaico conectado à rede, a preocupação principal é com a operação do inversor, equipamento esse responsável por fazer a interface do gerador fotovoltaico com a rede. A inserção da geração fotovoltaica na rede elétrica requer atenção acerca de certos fatores como a alteração da curva de carga de unidades consumidoras, bem como a elevação nos níveis de tensão, a presença de componentes harmônicas no sinal de corrente da saída do inversor e a variação do fator de potência da unidade consumidora. Este trabalho tem por objetivo realizar testes e avaliar alguns dos aspectos que podem influenciar a qualidade da energia com a inserção de geração fotovoltaica na rede de distribuição, mas também associado com o perfil de demanda do consumidor. Para isso utilizou-se quatro sistemas fotovoltaicos conectados à rede (SFCR), bem como foi montada uma bancada de testes e aquisição de dados para monitorar a operação desses sistemas. Neste trabalho é possível observar que a operação dos SFCR provoca alterações nos níveis de tensão no ponto de acoplamento comum, bem como a interação SFCR e carga causa alterações no perfil de demanda medido pela rede, implicando em uma distorção harmônica total na corrente (THDi) e FP medidos pelo lado da rede, diferentes dos medidos na carga e na saída do inversor. Observou-se que o SFCR pode contribuir tanto para o aumento como para a redução da THDi vista pela rede elétrica local, onde a maior contribuição para distorção harmônica na corrente entregue pela rede está atrelada ao perfil de demanda da carga. / Power quality has been widely researched. Several phenomena that affect power quality, and its consequences, have been investigated. When the power quality theme involves the operation of a grid-connected photovoltaic system, the main concern is about the operation of the inverter, which is responsible for the interface of the photovoltaic generator with the grid. The introduction of photovoltaic generation in the grid requires attention on certain factors such as changes in the load curve, voltage level, harmonic components in the inverter current and variation on the power factor (PF) of the costumer. This work aims to test and evaluate some aspects that may influence the power quality due to the insertion of photovoltaic generation in the grid, associated whit the load demand. Four grid-connected photovoltaic systems were used to develop this work, as well as a data acquisition bench that was set up to monitor the operation of these systems. In this work it is possible to conclude that the operation of photovoltaic systems causes changes in the voltage level at the point of common coupling. Also, the interaction between photovoltaic systems and loads causes changes in the load profile measured by the side of the grid, causing the total harmonic distortion in the current (THDi) and PF measured at this side to be different from those measured at the loads and photovoltaic sides. It is possible to observe that the grid-connected photovoltaic system can contribute to increase or reduce the THDi seen by the local grid, where the greatest contribution of harmonic distortion in the current delivered by the grid is associated to the demand profile of the load.

Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-11-01T16:42:34Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Aplicacoescontrolepreventivo.pdf: 2271497 bytes, checksum: 683f9cba5019d728a824a07a51f32b9a (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-11-01T16:43:03Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Aplicacoescontrolepreventivo.pdf: 2271497 bytes, checksum: 683f9cba5019d728a824a07a51f32b9a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-01T16:43:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Aplicacoescontrolepreventivo.pdf: 2271497 bytes, checksum: 683f9cba5019d728a824a07a51f32b9a (MD5) Previous issue date: 2018-09-21 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esta tese apresenta o desenvolvimento de uma metodologia de controle preventivo com o objetivo de aumentar a capacidade de recuperação a afundamentos de tensão (FRTC) dos geradores de indução duplamente excitados (DFIG) integrados à rede elétrica. A metodologia, baseada em árvore de decisão (DT), auxilia na monitoração e no suporte à segurança e ao controle preventivo, garantindo que os sistemas eólicos permaneçam conectados após a ocorrência de perturbações na rede elétrica. Com base em estudos off-line, a DT é utilizada com o intuito de descobrir atributos inerentes ao sistema elétrico relacionado à FRTC, fornecendo um modelo de predição rápido para aplicações em tempo real. A partir dos resultados obtidos, é possível verificar que o DFIG contribui neste contexto para a segurança da operação através da disponibilidade de despacho de potência e participação no controle de tensão. Verifica-se também que o uso da DT, além de classificar com boa precisão o estado operacional do sistema, facilita de maneira significativa a tarefa do operador, uma vez que o mesmo vai estar direcionado ao acompanhamento das variáveis realmente críticas de operação para uma determinada configuração topológica do sistema elétrico. / The development of a preventive control methodology to increase the capacity of voltage sag recovery (Fault Ride Through Capability (FRTC)) of a doubly-fed induction generator (DFIG) connected in an electrical network is presented. This methodology, which is based on the decision trees (DT) technique, assists with monitoring and support for security and preventive control, ensuring that wind systems remain connected to the power system even after the occurrence of disturbances in the electric system. Based on offline studies, DT discovers inherent attributes of the FRTC scenario related to electrical system behavior and provides a quick prediction model for real-time applications. From the obtained results, it is possible to check that the DFIG is contributing to a system’s operation security from the availability of power dispatch and participation in the voltage control. It is also noted that the use of DT, in addition to classifying the system’s operational state with good accuracy, also significantly facilitates the operator´s task, by directing him to monitor the most critical variables of the monitored operation state for a given system’s topological configuration.

Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-11-08T12:44:19Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Projetocontroladorpreditivo.pdf: 1909316 bytes, checksum: a9541564d38d693bc8915cba2b2a4b00 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-11-08T12:44:37Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Projetocontroladorpreditivo.pdf: 1909316 bytes, checksum: a9541564d38d693bc8915cba2b2a4b00 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-08T12:44:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Projetocontroladorpreditivo.pdf: 1909316 bytes, checksum: a9541564d38d693bc8915cba2b2a4b00 (MD5) Previous issue date: 2018-09-28 / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / Nesta pesquisa, são investigados e implementados controladores preditivos do tipo (Generalized Predictive Controller – GPC) e (Model Predictive Controller State Space – MPCSS). O objetivo principal é proporcionar um estudo comparativo de desempenho e estabilidade dinâmica entre essas estruturas de controle, quando aplicados a processos com características dinâmicas distintas e com a presença de perturbação de carga na saída da planta e ruído. O estudo apresenta o projeto dos controladores GPC e MPCSS sem restrições, aplicado a sistemas monovariáveis, empregando o modelo do processo e a função custo na forma incremental. Para o projeto do controlador GPC é utilizado um modelo preditivo para prever a saída do processo ao longo de um horizonte de tempo com a saída sendo composta de sinais medidos das entradas/saídas passadas e do sinal de controle futuro. Já o projeto do MPCSS é desenvolvido no domínio de representação no espaço de estados, com realimentação de estados estimados usando um observador de estados empregando as equações do Filtro de Kalman. O controlador MPCSS tem sua estrutura herdada a partir do modelo de projeto, onde variáveis de estados com comportamento físico, contribuem para a obtenção de uma lei de controle por realimentação de estados estimados. Simulações numéricas são aplicadas para avaliar os projetos dos controladores apresentados. / In this study, predictive controllers of the Generalized Predictive Controller (GPC) and MPCSS (Model Predictive Controller State Space). The main objective is to provide a comparative study of performance and dynamic stability between these control structures, when submitted to processes with distinct dynamic characteristics and in the presence of load disturbance at plant output and noise. The study presents the design of unconstrained GPC and MPCSS controllers, applied to monovariable systems, using the process model and the cost function incrementally. For the GPC controller design, a predictive model is used to predict the output of the process over a time horizon with the output being composed of measured signals of the past inputs-outputs and the future control signal. However, the MPCSS project is developed in the state space representation domain, with feedback of estimated states using a state observer using the Kalman Filter equations. The MPCSS controller has its inherited structure from the project model, where variables of states with physical behavior, enter into obtaining a law of control by feedback of estimated states. Numerical simulations are applied to evaluate the designs of the presented controllers. / IFPA - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará

Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-11-09T12:44:16Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Analisesmultisicametodo.pdf: 8640136 bytes, checksum: fb4885177a022217a3a13cc9edf858e7 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-11-09T12:44:35Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Analisesmultisicametodo.pdf: 8640136 bytes, checksum: fb4885177a022217a3a13cc9edf858e7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-09T12:44:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_Analisesmultisicametodo.pdf: 8640136 bytes, checksum: fb4885177a022217a3a13cc9edf858e7 (MD5) Previous issue date: 2018-09-21 / O Sistema Interligado Nacional (SIN) é um sistema de fundamental importância no panorama brasileiro. Sua função é conectar eletricamente os centros geradores e os centros consumidores, sendo eles empresariais, comercias ou residenciais. Os principais equipamentos responsáveis pela conexão e transmissão de energia elétrica dos centros geradores aos consumidores são os transformadores de potência. Esses equipamentos estão sujeitos a diversos tipos de falhas que podem afetar seus componentes chegando, em alguns casos, a comprometer a operação deste equipamento e, em consequência, o abastecimento de energia elétrica. Desta forma, neste trabalho é realizada uma análise multifisica nos transformadores de potência, acoplando simulações eletromagnéticas, térmicas e estruturais com o objetivo de fornecer ao operador informação sobre o momento ideal para a realização de manutenções preditivas, evitando paradas não planejadas. Para isso, foram utilizadas simulações computacionais por meio do Método de Elementos Finitos (MEF) e, a partir disso, foram analisadas as diversas situações as quais esses equipamentos podem ser submetidos, tanto na condição nominal, quanto em condições extremas de funcionamento, como corrente de inrush e corrente de curto-circuito. Nesta perspectiva, foram realizadas análises dos efeitos que a dilatação térmica e as forças axiais e radiais exercem, contribuindo para possíveis defeitos nesses equipamentos. Como objeto de estudo, as simulações foram realizadas em um transformador monofásico de 50 MVA, equipamento que encontra-se em funcionamento na região norte do país. Para melhor validação da metodologia utilizada neste trabalho, as simulações foram validadas com dados reais de medição e com resultados presentes em literaturas atuais. Desta forma, este trabalho apresenta uma metodologia que pode auxiliar o quadro técnico de uma indústria na decisão do momento adequado de parada em um transformador de potência para a realização de manutenções preditivas. / The National Interconnected System (NIS) is an organ of fundamental importance in the Brazilian panorama. Its function is to electrically connect generating centers and consumer centers, whether they are business, commercial or residential. The main equipment responsible for the connection and transmission of electric power from the generating centers to the consumers are the power transformers. This equipment is subject to several types of faults that can affect its components, in some cases compromising the operation of this equipment, and consequently the supply of electric energy. In this work, a multiphysical analysis is performed on power transformers, coupling thermal and structural electromagnetic simulations with the objective of providing the operator with information about the ideal moment for performing predictive maintenance, avoiding unplanned shutdowns. For this, computational simulations using the Finite Element Method (FEM) were used and from this, we analyzed the different situations that these equipments can be submitted, in the nominal condition, as well as extreme conditions of operation like current of inrush and current short-circuit. In this perspective, analyzes of the effects that the thermal expansion and the axial forces and radia exerted contributing to possible defects in these equipments were carried out. As a study object, the simulations were performed in a 50 MVA single-phase transformer, which is an equipment that is in operation in the northern region of the country. For a more validation of the methodology used in this work the simulations were validated with real measurement data and with results present in current literature. In this way, this work presents a methodology that can help the technical framework of an industry in the decision of the appropriate moment of stop in a power transformer for the accomplishment of predictive maintenance.

Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-11-19T17:22:42Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Desempenhostermicoenergetico.pdf: 10712131 bytes, checksum: 3079c110358b7ad51bae0926fe393b78 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-11-19T17:23:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Desempenhostermicoenergetico.pdf: 10712131 bytes, checksum: 3079c110358b7ad51bae0926fe393b78 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-19T17:23:01Z (GMT). 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Diferentes Medidas de Conservação de Energia são avaliadas, com o objetivo de alcançar um melhor aproveitamento da iluminação natural; diminuir as cargas térmicas para resfriamento, onde se considera a instalação de um material isolante térmico nas paredes leste e oeste, e de um isolante térmico e câmara de ar na cobertura, que são as superfícies externas que recebem maior radiação solar na edificação; e também vários sistemas de geração fotovoltaica, sendo que um dos sistemas está integrado como elemento arquitetônico e outro está adaptado sobre a cobertura da edificação. Na edificação são realizados dois tipos de análise: dinâmica e estática. Para a análise dinâmica utiliza-se o programa EnergyPlus, para conhecer seu comportamento térmico e de consumo de energia analisados para o ano inteiro e para os dias de projeto, e o programa Daysim/Radiance para conhecer a autonomia de iluminação natural alcançada, para tanto usando-se dados medidos por uma estação meteorológica instalada no local. Com relação à análise estática, é avaliado o nível de eficiência energética da edificação pelo método prescritivo segundo a regulamentação nacional vigente. Posteriormente, a mesma edificação é simulada para as nove capitais dos estados da Região Amazônica Legal Brasileira, com o intuito de conhecer o comportamento energético e a viabilidade econômica em resposta às características climáticas e tarifas de energia elétrica de cada cidade. Com as avaliações realizadas determina-se que as Medidas de Conservação de Energia (MCE) têm influência direta e significativa sobre a diminuição da carga térmica para resfriamento, pela redução dos efeitos da radiação, com o sombreamento nos beirais e a redução da transmitância das superfícies tratadas. Comprova-se também a possibilidade de maximizar a iluminação natural em espaços internos, para melhorar o conforto dos usuários, possibilitando seu melhor desempenho e economia em energia usada em iluminação artificial. Em termos de consumo de energia e viabilidade econômica, as MCE alcançam uma economia energética anual de até 52 % na edificação tomada como estudo de caso, e as soluções adotadas apresentam retorno do investimento financeiro, mostrando-se também adequadas para a economia de energia e viáveis economicamente em regiões com características climáticas similares. / This work presents an innovative proposal of integration of several strategies to reduce energy consumption, where the impact of each one of them is evaluated individually, and all together, in the thermal, energetic and economic performance of a building located in the Brazilian Amazon Region. High temperature and humidity characterize this region climatically, where achieving adequate comfort conditions implies a high demand for energy for air conditioning systems. Different Energy Conservation Measures are evatuated in order to achieve a better use of daylighting; and to reduce thermal loads for cooling, with the installation of a thermal insulation material in the eastern and western walls, and a thermal insulation and air chamber in the roof, which are the external surfaces that receive higher solar radiation in the building. Additionally, various photovoltaic generation systems are considered, one of which is integrated as an architectural element and another adapted on the roof of the building. In the building, two types of analysis are conducted: dynamic and static. For the dynamic analysis, the EnergyPlus software is used to know its thermal and energy consumption performances, analyzed for the entire year and for the design day, and the Daysim/Radiance software to know the autonomy of daylighting attained, using data measured with an on-site meteorological station. Concerning the static analysis, the level of energy efficiency is evaluated by the prescriptive method according to the current national regulations. Subsequently, the same building is simulated for the nine capital cities of the states of the Legal Brazilian Amazon Region, with the aim of knowing its energetic performance and the economic feasibility depending on the climatic characteristics and electrical energy tariffs of each city. With the assessments performed, it is determined that the ECM have a direct and significant influence on the reduction of the thermal load for cooling, through the reduction of radiation effects, the shading in the eaves and the reduction of the transmittance of the surfaces treated. The possibility of maximizing the daylight in internal spaces, to improve the comfort of the users is also verified, allowing better performance and energy savings with artificial lighting. In terms of energy consumption and economic feasibility, the ECM achieve an annual energy savings of 52 % in the building taken as a case study, and the solutions adopted show a good return on financial investment, and are also suitable for energy saving and economically feasible in regions with similar climatic characteristics.

Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-11-20T16:16:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 9 bytes, checksum: 42dd12a06de379d3ffa39b67dc9c7aff (MD5) Tese_Modelohibridobaseado.pdf: 2923843 bytes, checksum: 6646b898a2999050d56c3e291110b46d (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2018-11-20T16:16:59Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 9 bytes, checksum: 42dd12a06de379d3ffa39b67dc9c7aff (MD5) Tese_Modelohibridobaseado.pdf: 2923843 bytes, checksum: 6646b898a2999050d56c3e291110b46d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-20T16:16:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 9 bytes, checksum: 42dd12a06de379d3ffa39b67dc9c7aff (MD5) Tese_Modelohibridobaseado.pdf: 2923843 bytes, checksum: 6646b898a2999050d56c3e291110b46d (MD5) Previous issue date: 2018-08-30 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / A geração de energia elétrica através de turbinas eólicas é uma das alternativas praticamente inesgotáveis de geração de energia elétrica. Ela é considerada uma fonte de energia limpa, porém ainda necessita de muita pesquisa para desenvolvimento de ciência e tecnologias que assegurem uma uniformidade na geração, propiciando uma maior participação desta fonte na matriz energética tanto no Brasil quanto no mundo, pois o vento apresenta bruscas variações na velocidade, densidade e em outras variáveis importantes. Nos sistemas elétricos de base eólica, cada horizonte de previsão é aplicado em um determinado segmento específico, previsão de minutos, horas, semanas, meses e anos futuros do comportamento do vento, desta forma pode-se avaliar a disponibilidade de energia para o próximo período, uma informação relevante no despacho das unidades geradoras e no controle do sistema elétrico. Esta tese teve como proposta, desenvolver modelos de previsão a ultra curto, curto, médio e longo prazo da velocidade do vento, baseado em técnicas de inteligência computacional, usando modelos de Redes Neurais Artificiais, SARIMA e modelos híbridos e prever a capacidade da geração de potência para cada horizonte. Para aplicação da metodologia utilizou-se as variáveis meteorológicas do banco de dados do sistema de organização nacional de dados ambientais SONDA, estação de Petrolina, do período de 01 de janeiro de 2004 à 31 de março de 2017. O desempenho dos modelos foi comparado com 5, 10 e 20 passos para frente, considerando minutos, horas, dias, semanas, meses e anos como horizonte de previsão. O modelo hibrido obteve melhor resposta na previsões dentre as quais destacou-se o horizonte de horas. / The electric power generation through wind turbines is one of the practically inexhaustible alternatives sources of electric power. It is considered a source of clean energy, but still requires a lot of research to develop science and technologies that ensure uniformity in generation, providing a greater participation of this source in the energy matrix in Brazil as in the world, because the wind presents abrupt variations speed, density, and other important variables. In wind-based electrical systems, each forecast horizon is applied to a specific segment, forecast of minutes, hours, weeks, months, and future years of wind behavior, in order to evaluate the availability of energy for the next period, relevant information in the dispatch of the generating units and in the control of the electric system. This thesis aimed to develop ultra-short, short, medium and long-term prediction models of wind speed, based on computational intelligence techniques, using Artificial Neural Networks, SARIMA models and hybrid models and to predict the generation capacity of power for each horizon. For the application of the methodology, the meteorological variables of the database of the national environmental data system SONDA, Petrolina station, were used for the period from January 1st, 2004 to March 31st, 2017. The performance of the models was compared with 5, 10 and 20 steps forward, considering minutes, hours, days, weeks, months and years as the forecast horizon. The hybrid model obtained better response in the forecasts, among which the hour horizon was highlighted.

Submitted by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2019-01-09T15:12:05Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Avaliacaopotencialhidrocinetico.pdf: 8351249 bytes, checksum: 542dae2d7946a6040cc94eb50f120133 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciclea Silva (luci@ufpa.br) on 2019-01-09T15:15:05Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Avaliacaopotencialhidrocinetico.pdf: 8351249 bytes, checksum: 542dae2d7946a6040cc94eb50f120133 (MD5) / Made available in DSpace on 2019-01-09T15:15:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Avaliacaopotencialhidrocinetico.pdf: 8351249 bytes, checksum: 542dae2d7946a6040cc94eb50f120133 (MD5) Previous issue date: 2017-12 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / É possível maximizar o rendimento de empreendimentos hidrelétricos, aproveitando a energia remanescente a jusante de barragens a partir da instalação de turbinas hidrocinéticas. Nesse contexto, são apresentados dois estudos de casos de usinas hidrelétricas, um de grande porte Tucuruí, construída no rio Tocantins, na Amazônia, e outro de médio porte Bariri no rio Tietê, no Sudeste do Brasil. Nos projetos de centrais hidrocinéticas, é fundamental o dimensionamento do diâmetro do rotor e da velocidade da água, os quais dependem, respectivamente, das profundidades e velocidades dos rios. Assim, o modelo de Saint-Venant foi aplicado as regiões de estudos. A calibração do modelo foi realizada através de uma regressão linear entre as vazões medidas e simuladas para ambos, resultando em uma correlação de 0,99. A validação foi realizada para um ponto do rio Tocantins com velocidades medidas via ADCP. As velocidades medidas são comparáveis às velocidades simuladas pelo modelo. Assim, foi gerada uma curva de potência entre as vazões medidas e as velocidades simuladas para o ponto que teve suas velocidades validadas, obtendo-se uma correlação de 0,96. Essa mesma curva foi utilizada para estimativas de velocidade, calculando-se a densidade energética e definindo-se a velocidade de projeto para UHEs Tucuruí igual a 2,35 m/s e Bariri 2,25 m/s. Com a velocidade de projeto definida, foram selecionados 10 pontos UHE Tucuruí 1 ponto UHE Bariri para a implantação das turbinas hidrocinéticas. As velocidades desses pontos foram determinadas com o mesmo método usado para a validação das velocidades. Os pontos foram selecionados com base no canal do reservatório de jusante Tucuruí e no final da bacia de dissipação Bariri , o qual possui as maiores profundidades e velocidades sendo convenientes para uma maior geração de energia. Considerando a profundidade do rios e a tecnologia disponível para a sua fabricação, definiu-se para o estudo de grande porte o diâmetro do rotor em 10 m e para o de médio porte 2,1 m. Com a velocidade de projeto definida, o projeto do rotor foi realizado pela metodologia BEM (Blade Element Momentum), permitindo a definição de uma curva de potência instalada da turbina em função da velocidade do rio. Em termos de energia gerada as 10 turbinas podem gerar 2,04 GWh/ano. Esses números demonstram o real potencial do aproveitamento da energia remanescente de usinas hidrelétricas. / The maximization of the performance of hydropower projects by taking advantage of the remaining energy downstream of dams via the installation of hydrokinetic turbines is feasible. In this context, two case studies of the hydroelectric power plants are presented, one of large Tucuruí in the Tocatins river, Amazonia, and another of medium size Bariri in the Tietê river, in the Southeast of Brazil.In central hydrokinetic projects, the design of the rotor diameter and velocity of the water are fundamental and depend on the depth and velocity of the river, respectively. Thus, the Saint-Venant model has been applied to these areas of studies. The calibration of the model was performed by linear regression of the measured and simulated flow rates for both, resulting in a correlation of 0.99. Validation was performed for a point on the Tocantins river using velocities measured with an acoustic Doppler current profiler (ADCP). The measured velocities are comparable to the velocities simulated by the model. Thus, a power curve was generated for the measured flow rates and the simulated velocities for the point at which the velocities were validated, thus obtaining a correlation of 0.96. This same curve was used for estimates of velocity, calculation of the energy density, and defining a design velocity for Tucuruí HPP equal to 2.35 m/s and Bariri 2.25 m/s. After the design was velocity defined, 10 points were selected Tucuruí and 1 point Bariri for the location of hydrokinetic turbines. The velocities of these points were determined with the same method used for the validation of the velocities. The points were selected based on the channel downstream of the reservoir and at the end of the Bariri dissipation basin, with the largest depth and velocity, which are characteristics favorable for greater power generation. Considering the rivers depth and available manufacturing technology, the rotor diameter was defined for the large study in 10 m and for the medium 2.1 m. After the design velocity was defined, the rotor design was implemented using the blade element method (BEM Blade Element Momentum), allowing for the definition of an installed power curve of the turbine as a function of the river velocity. In terms of generated energy, the 10 turbines can generate 2.04 GWh/year. These numbers demonstrate the potential for utilizing the remaining energy of hydroelectric plants.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:07:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 helio parte1.pdf: 1713469 bytes, checksum: 8508da763de16f05e303b27a5e2f576c (MD5) Previous issue date: 2009-07-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Em siderúrgicas que utilizam o processo de laminação de tiras a quente, é muito comum o uso de cicloconversores com potências nominais da ordem de megawatts, para o acionamento de motores síncronos. Os cicloconversores absorvem uma corrente distorcida da rede elétrica, causando assim uma distorção de tensão no ponto de acoplamento comum (PAC) e inúmeros problemas de qualidade da energia elétrica. Uma solução muito utilizada para a mitigação harmônica nesta aplicação é obtida através do uso de filtros passivos, com vários estágios de filtragem. Porém esta é uma solução que pode causar ressonância harmônica, aumentando assim a distorção harmônica no sistema elétrico e causando sobrecarga no sistema de filtragem. Neste trabalho é apresentado um estudo de caso em uma grande siderúrgica, localizada na Grande Vitória. Por meio de medições na subestação do laminador de tiras a quente, são apresentadas as principais formas de onda das correntes e tensões, em conjunto com seus espectros harmônicos, que comprovam a existência do fenômeno da ressonância harmônica. Como está prevista uma expansão de 30% na carga do laminador, torna-se necessário um estudo do comportamento do sistema elétrico por meio de simulação, pois o fenômeno da amplificação harmônica pode aumentar os níveis de distorção e afetar o desempenho do sistema de filtragem passiva. Foi utilizado um modelo para o sistema sob estudo desenvolvido, o qual apresenta forte grau de correlação com o sistema real. De posse do modelo é realizada uma análise comparativa por meio de simulação entre duas topologias de filtragem híbrida, o filtro híbrido série e o paralelo, para a filtragem harmônica e amortecimento da ressonância. Os resultados obtidos mostram que o filtro híbrido série é a topologia que permite realizar o amortecimento harmônico e melhorar as características de compensação harmônica do sistema de filtragem passiva, com um filtro ativo de menor potência nominal, quando comparado a um filtro híbrido paralelo. Porém, esta estrutura não possui boas características de filtragem em elevada frequência, função que o filtro híbrido paralelo pode realizar, porém com um filtro ativo de elevada potência nominal. Por final é mostrado que um filtro híbrido série, composto por um filtro ativo e banco de capacitores aplicado ao sistema elétrico do laminador, pode proporcionar os mesmos resultados de compensação harmônica e amortecimento da ressonância, com um filtro ativo de menor potência, quando comparado à estrutura híbrida tradicional, composta pela associação série entre um filtro ativo e passivo.