Tese de doutoramento. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2007

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-11-24Bitstream added on 2014-06-13T21:01:27Z : No. of bitstreams: 1 ferreira_wp_dr_ilha.pdf: 913049 bytes, checksum: e880a34bdaf254be412acbf6186ea464 (MD5) / Este trabalho de pesquisa tem por objetivo o desenvolvimento de uma metodologia para a análise dinâmica de contingências de sistemas de energia elétrica por redes neurais, cuja motivação deve-se ao fato de que as redes neurais, ainda que demandem um considerável tempo de processamento para a execução do treinamento, podem realizar diagnósticos em tempo real. Para tanto, será desenvolvido um modelo que estabelece a relação entre entradas e saídas da rede com um menor número possível de variáveis. A rede neural corresponde a uma nova configuração chamada ART&ARTMAP nebulosa baseada na arquitetura ART (Adaptive Resonance Theory). As redes neurais ART possuem como características mais importantes a plasticidade e a estabilidade, as quais são qualidades primordiais para a execução do treinamento e para a análise de modo eficiente. A rede neural ART&ARTMAP nebulosa está sendo proposta visando proporcionar um desempenho superior, em termos de precisão e rapidez, se comparada à formulação ARTMAP convencional e maior ainda quando comparada a outras redes neurais disponíveis na literatura especializada. A principal característica da rede neural ART&ARTMAP nebulosa refere-se ao gerenciamento de dados analógicos e binários estabelecidos no modelo do sistema de tal modo que estes dados são tratados separadamente, ou seja, os dados analógicos são processados e transformados em um conjunto equivalente binário. Deste modo, tem-se uma concepção que manipula somente dados na forma binária, tendo como resultado uma redução da dimensão do problema e melhor qualidade das soluções. A metodologia proposta é um procedimento que incorpora inovações em relação à literatura existente, em destaque: proposta de uma nova arquitetura de rede neural baseada na teoria da ressonância adaptativa chamada rede neural ART&ARTMAP nebulosa. A rede neural proposta apresenta-se como... . / This work aims to develop a methodology to contingency dynamic analyzing of electric energy systems by neural networks, considering that the neural networks, although usually spend a considerable time during the training phase can produce diagnosis in real time. Therefore, it is developed a model that establishes a relation between input and output of the network with the least quantity of possible variables, being an optimized structural system. The neural network corresponds to a new configuration called fuzzy ART&ARTMAP based on the ART (Adaptive Resonance Theory). The most important characteristics of ART neural networks are plasticity and stability, primordial features for training and for an efficient analysis. The fuzzy ART&ARTMAP neural network is proposed to proportionate a superior performance in terms of precision and velocity, when compared to the conventional ARTMAP formulation and even more superior when compared to other neural networks available in the literature. The principal characteristic of the fuzzy ART&ARTMAP is the binary and analog management, established on the model of the system, such that these data are treated isolated, i.e., the analog data are processed and transformed in an equivalent binary set. This way, it is found a conception that manipulate only binary data, and the results show a reduction on the dimension of the problem and better quality on the solutions. The proposed methodology is a proceeding that incorporates innovations in relation to the existent literature, such as: proposal of a new architecture of neural network based on the adaptive resonance theory called fuzzy ART&ARTMAP. The proposed neural network is promising for applications in several areas of the knowledge. It is focused the application in security analysis, specially the... (Complete abstract, click electronic address below).

Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T22:33:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T17:06:24Z : No. of bitstreams: 1 153020.pdf: 26317150 bytes, checksum: f8ed875342acffda63367e1cd59e3981 (MD5) / Este trabalho apresenta, uma nova metodologia para o planejamento da gestão empresarial, adequada, principalmente, para os agentes geradores que participam do novo mercado elétrico brasileiro. A metodologia permite, a inclusão de forma simultânea no planejamento, aspectos multi- disciplinares, tais como: as associadas com as restrições técnicas da planta e, as associadas às restrições e limitações impostas pelas novas regras do Mercado Atacadista de Energia( MAE).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-16T03:24:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T16:52:33Z : No. of bitstreams: 1 81588.pdf: 4874820 bytes, checksum: 89c93af8e5f52b1f459f517f4d7b664a (MD5) / Este trabalho têm como objetivo principal a análise do comportamento de Fourier de ciclo completo e de meio ciclo, quando solicitados a processar sinais provenientes da simulação de diversas condições de curto-circuito bifásico numa linha de transmissão de 138kv, para três diferentes taxas de amostragem. As simulações dos curtos-circuitos são feitas utilizando-se o programa EMTP, onde se modela um sistema de transmissão de 138kv, incluindo-se os TCs e TPs que alimentam o relé digital. Os resultados das simulações pelo EMTP foram transferidos para arquivo sem discos flexíveis para posterior leitura pelos programas que simularam os algoritmos de Fourier. Estes programas escritos em linguagem C é processados em micro computador compatível com IBM-PC. Estuda-se, também, a possibilidade de aplicação em tempo real com a utilização de um coprocessador 8087. Além disso, estudam-se, com um certo nível de detalhe, vários algoritmos básicos que ainda são utilizados atualmente no projeto de relés de distância digitais; o algoritmo de Fourier de ciclo completo é analisado de forma mais detalhada. Verifica-se que as várias condições dos parâmetros e das condições do sistema têm pouca influência prática no desempenho dos algoritmos, exceto o caso de saturação dos TCs e que a aplicação em tempo real, usando a linguagem C é viável.

Tese (doutorado) - Universidade Federal do Rio de Janeiro. Coordenação dos Programas de Pos-Graduação em Engenharia / Made available in DSpace on 2012-10-16T05:52:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T18:28:48Z : No. of bitstreams: 1 92852.pdf: 3652961 bytes, checksum: 61ac9b71f0fb2a564831d4578d4ae4a7 (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal do Rio de Janeiro, Coordenação dos Programas de Pos-Graduação em Engenharia / Made available in DSpace on 2012-10-16T08:11:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T19:25:36Z : No. of bitstreams: 1 99105.pdf: 5574296 bytes, checksum: 5f3b7cb5e934ebd278ac2e69e55ad571 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-17T01:35:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T21:41:13Z : No. of bitstreams: 1 108920.pdf: 1221316 bytes, checksum: d1fe55d8b440f756657e362f7a6bb2b1 (MD5)

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T08:16:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T23:04:14Z : No. of bitstreams: 1 147118.pdf: 4300035 bytes, checksum: 13a0391892845b994e0ecfc99858294c (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-24T20:14:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 265449.pdf: 6579910 bytes, checksum: dd1b204ec353e058d4b59b87bf033a08 (MD5) / Nas últimas décadas, o advento da tecnologia digital colocou no mercado diversos dispositivos que têm apoiado as empresas geradoras, transmissoras e distribuidoras na tarefa de maximizar a disponibilidade dos seus sistemas, garantindo também a qualidade do suprimento de energia elétrica. Dentre estes dispositivos, pode-se citar modernos sistemas de monitoramento e a substituição dos relés de proteção eletromecânicos e dos antigos oscilógrafos por equivalentes digitais. O sistema de proteção de uma usina geradora é responsável por garantir que, em caso de faltas, o desligamento da unidade aconteça no menor tempo possível, de forma que os danos que podem ocorrer em conseqüência deste defeito sejam minimizados. A atuação correta do sistema de proteção é essencial, pois tanto a atuação incorreta de um relé, levando à retirada de operação de uma unidade geradora sem defeito, quanto a sua não atuação durante uma falta, resultam em prejuízos elevados à empresa e devem ser evitados. Observa-se que uma ferramenta computacional para a identificação de falhas na atuação da proteção pode ajudar significativamente o engenheiro na análise da operação da proteção. Este trabalho descreve o desenvolvimento de uma ferramenta computacional que tem por objetivo avaliar o desempenho da proteção digital de usinas geradoras. Foi emulado em computador o comportamento de um relé multifuncional comercial, de forma que este funcione de forma análoga ao relé utilizado na usina. Para isto foram programadas as funções descritas no manual do relé. Os ajustes considerados no relé e nos transformadores de corrente e tensão são os mesmos empregados no sistema de proteção instalado na usina. O programa implementado utiliza dados dos registradores digitais de perturbações (RDPs) e da seqüência de eventos (do inglês Sequence of Events - SOE) para efetuar a avaliação do desempenho do relé após ocorrências, sejam estas faltas ou operações normais na usina, como reversão de potência no procedimento de desligamento do gerador. Detalhes da ferramenta computacional construída e também diversos casos reais utilizados para sua validação são apresentados.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T08:18:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 282788.pdf: 11318990 bytes, checksum: 91dc56195c3f49876322336934efa206 (MD5) / Este trabalho aborda a interação entre os inversores de sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica (SFCR) e a qualidade da energia elétrica. Os inversores, ao entregarem energia à rede, injetam uma forma de onda de corrente que teoricamente deveria ser puramente senoidal, mas, dependendo do inversor e do percentual de potência que está sendo processado em relação a sua potência nominal, esta corrente apresenta certo grau de distorção. Por outro lado, a rede pública de baixa tensão deve possuir um grau de qualidade na energia elétrica que permita o funcionamento dos inversores de SFCR. Estes inversores monitoram a rede elétrica de forma a somente fornecer energia se a rede estiver presente e com suas características padrão. Devido à pouca quantidade de SFCR no Brasil, e por grande parte desses sistemas estarem instalados em universidades e centros de pesquisa, poucos problemas com a qualidade de energia são relatados. Nesses ambientes, diferente do ambiente industrial, existe menor tendência da energia elétrica possuir elevado conteúdo harmônico. Entre os projetos de SFCR que o Laboratório de Energia Solar (LABSOLAR) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) desenvolveu e implantou desde 1997, um sistema de 14,69 kWp instalado em 2008 em uma indústria metalúrgica de São Bernardo do Campo - SP, apresentou problemas na conexão do sistema devido à baixa qualidade da energia elétrica da rede. Este fato motivou uma investigação mais profunda sobre a interrelação entre a qualidade da energia elétrica e o desempenho de inversores de SFCR. O baixo grau de exigência quanto às características técnicas em aparelhos eletro-eletrônicos em operação no Brasil contribui para que a qualidade de energia elétrica seja prejudicada. Baixo fator de potência, elevado conteúdo harmônico, elevada interferência eletromagnética (irradiada e/ou conduzida) são fatores que afetam significativamente a qualidade da energia elétrica no Brasil, diferente do que ocorre em países europeus onde normas rigorosas são impostas aos aparelhos eletro-eletrônicos em uso nestas localidades, permitindo um bom desempenho da rede elétrica. Este estudo apresenta a necessidade de se conhecer a qualidade da energia no ponto onde se deseja fazer a conexão de um sistema fotovoltaico, visto que isto passa a ser mais um quesito a ser considerado durante o anteprojeto de um SFCR. Por outro lado, após a implantação de um gerador fotovoltaico, dependendo da magnitude desta instalação, a sua influência sobre os parâmetros de qualidade da energia elétrica da rede pública também deverá ser considerada. O método adotado nessa tese de verificar a qualidade da energia no ponto de conexão, de forma amostral, com o uso de um osciloscópio, mostrouse adequado. Ainda no âmbito dessa tese, foi analisada a capacidade de conexão dos inversores em redes elétricas formadas a partir de geradores a diesel de médio e grande porte, e também de gerador a gasolina de pequeno porte. Os resultados mostraram que a entrada em operação dos inversores de SFCR eleva a tensão e quase sempre provoca leve redução no conteúdo harmônico da tensão, levando a uma leve melhoria na qualidade da energia na grande maioria das medições realizadas. Observou-se nos ensaios realizados uma melhora na qualidade de energia no ponto de conexão dos sistemas fotovoltaicos. Verificaram-se também casos em que a baixa qualidade de energia da rede inviabilizou o funcionamento dos SFCR ou prejudicou seu desempenho, requerendo outras ações para viabilizar o funcionamento do SFCR. Buscar identificar fatores que possam vir a afetar o desempenho de SFCR no Brasil, bem como antecipar-se a esses fatores propondo soluções tecnológicas que permitam a conexão, é uma forma de contribuir para que o Brasil possa ingressar nesta forma de geração de energia com maiores perspectivas de sucesso. / This work discusses the interaction between the inverters of grid connected PV systems and the resulting power quality. When inverters deliver energy to the grid, they inject a waveform which theoretically should be purely sinusoidal, but depending on the inverter and the percentage of power being processed in relation to its rated output, this current presents certain degree of distortion. On the other hand, the low voltage network must possess a degree of power quality to allow the operation of inverters. These inverters monitor the network so that they only provide energy if the grid is present and with its default characteristics. Because of the low quantity of grid connected PV systems operating in Brazil, and because a large fraction of these systems are installed at universities and research centers, few problems related to power quality are reported. In these environments, different from the industrial environment, there is less tendency of the electrical energy to present high harmonic content. Among the grid connected PV systems projects that LABSOLAR at University Federal of Santa Catarina (UFSC) developed and deployed since 1997, a system of 14.69 kWp installed in 2008 in a metallurgical industry in São Bernardo do Campo - SP, presented connection problems due to low power quality of the grid at the interconnection point. This fact led to an investigation of the interrelation between power quality and the inverters performance of the grid connected PV systems. The low level of technical characteristics requirement for electronic devices in operation in Brazil contributes to a low power quality. Low power factor, high harmonic content, high radiated electromagnetic interference (irradiated and/or conducted) are factors that affect significantly the power quality in Brazil, unlike in European countries where strict standards are imposed to equipments used in these localities, allowing a good network performance. This study presents the need to know the power quality at the point where the connection of a PV system will be done, since this is one more aspect to be considered during the provisional draft of a grid connected PV system. On the other hand, after the connection of the PV generator, depending on the size of the installation, its influence on the power quality should also be considered. The method adopted in this thesis, to verify the power quality at the point of connection, using samples and an oscilloscope, was adequate. The connection capacity of the inverters in electrical grids formed from medium and large diesel generators, and also small gasoline generator was analyzed. The results showed that the operation of inverters SFCR elevates the tension and almost always causes a slight reduction in the harmonic content of voltage, leading to a slight improvement in power quality in the vast majority of measurements taken.It was observed that the power quality at the PV system connection point improved when compared with the original parameters before the PV system was introduced. However, there were situations where the low power quality of the local network either resulted in a reduced PV system performance, or altogether made impossible the operation of the grid connected PV system. To identify factors that may affect the performance of grid connected PV systems in Brazil, as well as to anticipate these factors and proposing technology solutions that allow the connection, is a way to contribute to the integration of this distributed, clean and renewable power generation source with greater prospects of success.