Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-05-09T10:17:57Z No. of bitstreams: 1 2013_TitoRicardoVazdaCosta.pdf: 1644763 bytes, checksum: 9fa433c622de5e79882143d10503dbd9 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-07-02T13:56:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_TitoRicardoVazdaCosta.pdf: 1644763 bytes, checksum: 9fa433c622de5e79882143d10503dbd9 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-02T13:56:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_TitoRicardoVazdaCosta.pdf: 1644763 bytes, checksum: 9fa433c622de5e79882143d10503dbd9 (MD5) / A presente dissertação propõe o cálculo de um modelo de equivalente dinâmico para sistemas de potência trifásicos, com quatro terminais, sendo três referentes às fases e um de referência. A técnica é apropriada para a obtenção de redes elétricas com o propósito de substituir uma determinada parte do sistema elétrico (rede externa), a qual admite-se ser de menor impacto para a área específica de estudos (rede interna). Para determinação do equivalente trifásico, são necessárias apenas duas impedâncias, pois estas são os parâmetros básicos de um circuito trifásico acoplado. O interesse nesse equivalente é somente no cálculo de impedâncias, pois a finalidade do estudo é avaliar o impacto da geração de harmônicos na área do sistema considerada interna, onde há a fonte. Uma impedância própria e uma mútua são obtidas por meio de ajuste de grandezas medidas na barra de fronteira que separa a área interna da externa. O ajuste no domínio da frequência é baseado na técnica Vector Fitting. Para validação dos resultados, são realizadas simulações em regime permanente e comparadas as tensões nas três fases da barra de fronteira. O resultado também é comprovado a partir de curvas de resposta em frequência das tensões na barra de fronteira. Em ambos os casos, obtiveram-se resultados satisfatórios com desvio quadrado médio entre os resultados considerando o sistema completo e com o equivalente. Resultados satisfatórios também foram observados em simulações com o sistema submetido a desequilíbrio de corrente entre as fases. Os testes para avaliação do desempenho da técnica foram realizados em um sistema de 9 barras, das quais duas delas integram a área interna. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This master thesis proposes the computation of a three-phase power system dynamic equivalent which has four terminals. Three of these ports are related to phases and one is the reference. The technique is appropriated for obtaining an electrical network for replacing a part of a given power system (known as external network). This part of the system has a level of importance less than a specific electrical network (internal area), since this latter one is the target of the studies. For determining the three-phase equivalent two impedances are calculated named as self and mutual impedances. These parameters are used to form a coupled circuit. The equivalent replaces an external full network connected to an internal network through a border bus. The self and mutual impedance terms are obtained by setting vector quantities measured on the boundary of the system bus. For setting we make use of the methodology based on Vector Fitting. Results are validated by performing time simulations at steady state and by comparing the voltages at the three phase border bus. Also, the results are confirmed through simulations considering frequency response data. In both cases, the performance for computing the dynamic equivalent is considered satisfactory. This is justified by verifying the very low mean square deviation between results for the complete and equivalent system. All experiments were carried out by considering a 9-bus power system which has two bus inside the study zone.

Orientador: Sigmar Maurer Deckmann / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-05T07:28:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luna_ErnestoKenji_M.pdf: 3862122 bytes, checksum: 8fd4ae3f96bbb31bc6aed3bc432b6fc1 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho visa contribuir para os estudos de Variações de Tensão de Curta Duração (VTCDs) buscando relacionar tais distúrbios com o real impacto que causam em uma importante família de cargas, são os equipamentos eletrônicos alimentados por conversores CA-CC. Esta correlação entre causa e efeito ainda é um dos pontos menos estudados no âmbito da Qualidade da Energia Elétrica (QEE). Considerando o cenário nacional e internacional, inicialmente serão apresentadas as principais normas aplicáveis às VTCDs, caracterização de eventos e verificação de impacto sobre as cargas procurando sempre fazer uma análise crítica, mostrar suas convergências, particularidades e deficiências. O estudo sobre a família de cargas escolhida terá como objetivo verificar os parâmetros mais relevantes frente às VTCDs, desenvolver técnicas para extração desse parâmetros, que possam ser utilizadas pelos fabricantes dos equipamentos, pelas concessionárias de energia elétrica e pelos consumidores finais desses equipamentos. Finalmente, será apresentada uma metodologia para avaliação de impacto de VTCDs, baseado no comportamento das cargas estudadas, podendo ser aplicada a um equipamento isolado, como também a um processo industrial mais complexo / Abstract: This dissertation presents a contribution to the study of voltage sags and swells and their real impact on an important group of loads constituted by electronic equipment supplied by AC-DC converters. The establishment of a relationship between cause and effect has still not being focused in the study of voltage sags and swells. Initially, this work presents a critical analysis of the main International and Brazilian standards about characterization and impact estimation of voltage sags and swells, demonstrating the convergence, singularity and deficiency of each one. Then, the study of the proposed load group aims to find and demonstrate the most important parameters related to voltage sags and swells, and to describe some techniques to obtain these parameters, which could be used by electronic manufacturers, utilities and equipment users. Finally, a special methodology is proposed to evaluate the impact of voltage sags and swells, which is based on based on the behavior of the loads under consideration. The proposed methodology can be applied on single electronic equipment or also on a general system, such as industrial plants / 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 2018-07-22T00:06:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_LuizCarlosPereirada_M.pdf: 22326009 bytes, checksum: 1499673dd1f8fa370a8301bdffa5262b (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Neste trabalho é apresentado um modelo alternativo para o estudo da estabilidade de tensão via análise modal. O modelo proposto é baseado em sensibilidades de potência, utilizadas para estabelecer o balanço dinâmico de potência em cada barra do sistema. O jacobiano do fluxo de potência fica preservado como uma submatriz da matriz jacobina do sistema dinâmico. Desta maneira, comparações entre as análises dinâmica e estática do problema podem ser efetuadas. Várias simulações são realizadas em três sistemas, para diferentes modelos para os geradores e cargas. Os resultados obtidos demonstram a importância da modelagem desses dispositivos nos estudos de estabilidade de tensão / Abstract: This work presents an alternative model for voltage stability studies by modal analysis. The proposed model is based on powder sensitivities, used to stablish the dynamic power balance conditions at the network buses. An important characteristic of this model relies on the preservation of the system?s structure. The load flow jacobian is preserved as a submatrix of the system synamic jacobian matrix. Therefore, it is possible to compare the dynamic and static approaches of the problem. Test results on three systems examples for different generator and load models are presented. If has been concluded that the generator and load modeling play an important role on voltage stability studies / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Anesio dos Santos Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-22T13:50:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nepomuceno_Leonardo_D.pdf: 7858509 bytes, checksum: bb04487e83c788efbeff126f4ff81e44 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Os estudos de otimização "on-line" realizados nos centros de controle têm apresentado algumas deficiências, apontadas na literatura, que têm limitado suas aplicações práticas na operação dos sistemas de potência. O presente trabalho enfoca uma destas deficiências, qual seja, a representação das áreas externas (modelos de equivalentes externos) durante estudos com ferramentas de otimização reativa através de um Fluxo de Carga Ótimo tipo Newton. Tradicionalmente, os modelos de equivalentes externos e as ferramentas de otimização foram desenvolvidos separadamente. Este trabalho enfoca o uso de ferramentas de otimização reativa acopladas a modelos de representação de áreas não observáveis, propondo e discutindo conceitos envolvidos. Para isso, inicialmente alguns modelos equivalentes clássicos, utilizados nos estudos de Análise de Segurança Estática, são reavaliados no contexto dos estudos de otimização. Para a avaliação dos modelos equivalentes em estudos de otimização é proposta uma Metodologia de Análise. Dadas as deficiências apresentadas pelos modelos clássicos, é proposto um enfoque de otimização para modelos equivalentes de representação das áreas externas. Os modelos são formulados como problemas de otimização com as áreas externas representadas de forma explícita (sem redução). A representação das áreas externas é feita conjuntamente com o modelo da otimização da parte interna do sistema através de um problema denominado Fluxo de Carga Ótimo Equivalente (FCOE) ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: On-line optimization studies performed on control centers present some deficiencies, pointed-out in literature, limiting the scope of their practical aplications in power system operation. This work focuses on one of such deficiencies: the representation of external are as (external equivalent models) during studies with reactive optimization tools such as a Newton Optimal Power Flow. External equivalent models and optimization tools have been traditionaly developed separately. This work focuses on the use of reactive optimization tools coupled to models representing external non-observable areas, proposing and discussing related concepts. For such a purpose, some classical equivalent models are evaluated in the context of optimization studies. An Analysis Methodology is proposed to evaluate equivalent models in optimization studies. Given the deficiencies presented by classical models, an optimization approach to equivalent models is proposed. The models are formulated as optimization problems having the external area represented explicitly (with no reduction). The representation of such external models is obtained simultaneously with internal optimization solution, through a problem named Equivalent Optimal Power Flow (FCOE). Hybrid models, sinthetyzing the Extended Ward models and the FCOE tool in an unifying approach are analised. Three alternative ways of coupling (boundary matching) Hybrid models to the internal system are proposed ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Carlos Alberto Castro Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-22T18:04:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Braz_LucianaMariaCoelho_M.pdf: 4989187 bytes, checksum: 9a55f5aad219bc4316c3010a695a464d (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Este trabalho apresenta uma nova abordagem para a resolução do problema do fluxo de carga pelo método de Newton, utilizando otimização de passo para sistemas mal-condicionados e/ou sem solução. A cada iteração obtém-se um fator que é multiplicado pelo vetor de correção das variáveis de estado de forma a minimizar uma função quadrática baseada nos mismatches de potência. O método proposto é testado para redes de pequeno e grande portes e comparado com outros métodos existentes de otimização de passo. Atenção especial é dada a redes mal-condicionadas e sobrecarregadas. Mesmo que não haja um ponto de operação factível (solução das equações de fluxo de carga), a utilização da otimização de passo fornece como resultado o estado mais próximo possível da região de operação factível da rede. Esse resultado admite uma interpretação importante do ponto de vista da operação de redes, a distância do ponto de operação da rede ao colapso de tensão. O método proposto mostrou-se preciso, robusto e apresentou um desempenho geral superior aos outros métodos conhecidos. Ele pode ser utilizado como uma ferramenta útil de suporte aos estudos de instabilidade de tensão e colapso de tensão / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Alcir Jose Monticelli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-26T12:36:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Asada_EduardoNobuhiro_M.pdf: 4919378 bytes, checksum: 567161c39fcc0626516046ac6c4d77bd (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Este trabalho apresenta estudos do uso de chaveamento de linhas de transmissão e de modificação da topologia de subestações como forma de controle de fluxo de potência ativa em situações de sobrecarga de linhas de transmissão ou transformadores. Objetiva-se, através do uso de métodos de resolução de sistemas esparsos, a busca de topologias que em situações de emergência possam ser implementadas em tempo real. O estudo proposto apresenta um modelo mais completo para resolução do fluxo de potência, onde chaves e disjuntores são representados explicitamente. Os elementos de chaveamento são introduzidos aos principais métodos de compensação para resolução repetida de sistemas lineares algébricos. São apresentadas também as suas principais formas de aplicação além do controle de sobrecargas. Vários testes são conduzidos e discutidos para sistemas do IEEE e partes do sistema elétrico brasileiro / Abstract: Studies about the use of switching procedures for active power flow control of transmission lines and transformers in overload situation are presented in this work. The main objective is the application of changes in system topology in real-time mode using sparse fast linear system solvers to determine the topology configuration that eliminates overload. The proposed study presents an accurate model for solving the power flow problem, which switches and circuit breakers are explicitly modeled. The switching devices are introduced to the model of compensation method for repeated solving of algebraic linear systems. Other applications for topology modification are also presented. Test cases based on IEEE systems and part of Brazilian system are presented and discussed. / Mestrado / Energia Eletrica / 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 2018-07-27T01:55:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bueno_EdilsonAparecido_M.pdf: 2749662 bytes, checksum: 4aed2eedc35e7de920f72fc065f5d3d7 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Em sistemas de energia elétrica, continuamente ocorrem perdas, devido à resistência elétrica nas linhas e equipamentos. Estima-se que 7% de toda a energia elétrica gerada em sistemas de potência são perdidas, sendo 2% na transmissão e 5% na distribuição. O problema de minimização de perdas procura encontrar uma configuração da rede onde o montante das perdas seja reduzido. Este trabalho propõe um procedimento que combina técnicas para otimização de fluxos em redes com funções não lineares com o método GRASP para otimização combinatória. GRASP é um método iterativo que combina um método construtivo com busca local. Na fase de construção, cria uma solução viável, combinando uma função gulosa com seleção aleatória. Na fase de busca local, procura melhorar a solução. A estrutura da rede de distribuição de energia elétrica é usualmente radial. Inicialmente, relaxa-se a restrição de operação radial, encontrando-se uma solução otimista (limitante inferior) para o problema. Informações sobre os valores dos fluxos nos arcos da solução otimista são utilizadas para abrir chaves, guiando a fase de construção do método GRASP para encontrar soluções factíveis de boa qualidade. A busca local procura obter reduções adicionais de perdas através do método de troca de ramos. Estudos de casos ilustram as possibilidades da abordagem / Abstract: Energy is continuously dissipated in electric power systems due to electrical resistance in the lines and equipment. Losses amount to around 7% of total energy production, 2% in transmission and 5% in distribution. The problem of loss minimization tries to find a network configuration where the amount of losses is reduced. This work proposes a procedure that combines non-linear network flow optimization techniques with the GRASP method. GRASP is an iterative method that uses a combination of a constructive procedure with a local search. The construction phase obtains a feasible solution, combining a greedy function with a randomize selection. The local search tries to improve the solution. The structure of the electric power distribution network usually has a radial configuration. Initially, the constraint of radial operation is relaxed, meeting an optimistic solution (a lower bound) for the problem. Information from are flows in the optimistic solution are used to open switches, guiding the construction phase of GRASP to find feasible and good quality solutions. The local search tries to get additional reductions of losses through the branch-exchange procedure. Case studies iIIustrate the possibilities of the approach / Mestrado / Mestre 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 2018-07-28T20:03:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Domingues_AdrianaFavaro_M.pdf: 2422794 bytes, checksum: adc9feb1ab1f25a979cf98b36a057888 (MD5) Previous issue date: 2001 / Reumo: Este trabalho apresenta um estudo sobre a influência de dois dispositivos FACTS, o Compensador Série Controlado a Tiristores (TCSC) e o Compensador Estático de Reativos (SVC), no amortecimento das oscilações eletromecânicas de baixa freqüência de modo local em sistemas de energia elétrica. Este estudo é realizado através da análise modal, incluindo a identificação de autovalores críticos e análise de bifurcações, utilizando-se um Modelo de Sensibilidade de Potência para a representação de um sistema constituído por um gerador conectado a uma barra infinita. Os resultados obtidos comprovam a ação eficaz desses dois dispositivos no amortecimento das oscilações do rotor, destacando-se a maior eficiência do Compensador Série Controlado a Tiristores em relação ao Compensador Estático de Reativos na manutenção da estabilidade angular do sistema / Abstract: In this work, the influence of two FACTS devices, the Tiristor Controlled Series Compensator (TCSC) and the Static VAr Compensator (SVC), on power systems low frequency electromechanical oscillations damping, is analyzed by modal analysis, including critical eigenvalues identification and bifurcation analysis. A Power Sensitivity Model is used to represent a single machine infrnite bus system. The results obtained show that both devices are effective in damping rotor oscilIations, emphasizing that the Tiristor ControIled Series Compensator provides a better effectiveness than the Static VAr Compensator in keeping system angular stability / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador : Ernesto Ruppert Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-29T02:02:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Homrich_RobertoPetry_D.pdf: 4872054 bytes, checksum: 4d50cf9f2e5b10f0f9c7b1b92bc88613 (MD5) Previous issue date: 2001 / Doutorado

Orientadores: Vivaldo Fernando da Costa, Igor Kopcak / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T08:36:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Custodio_DiogoTotti_M.pdf: 700213 bytes, checksum: 071ac399f9273553cbddde7ce6f5eedf (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Esta dissertação aborda um estudo sobre a contribuição do HVDC (High Voltage Direct Current) para o amortecimento de oscilações eletromecânicas de baixa frequência quando o sistema de energia elétrica sofre uma pequena perturbação. O modelo matemático do elo HVDC foi incluído no Fluxo de Potência, bem como as características de regime permanente dos dispositivos dinâmicos (modelagem dos controles de corrente ou potência) como em um Fluxo de Potência Expandido. Foi utilizado o MSP (Modelo de Sensibilidade de Potência) para inclusão do modelo dinâmico dos geradores, reguladores automáticos de tensão, controles de corrente do elo HVDC para possibilitar a análise modal. Para prover um amortecimento adequado das oscilações eletromecânicas, foi necessário projetar um POD (Power Oscillation Damping Controller) para inserir um sinal suplementar junto ao sinal de referência do controlador de corrente ou potência no retificador, consequentemente modulando estas grandezas do elo HVDC. O projeto do controlador e a análise de estabilidade foram baseados em técnicas de resposta em frequência e análise modal. Os resultados obtidos mostram a viabilidade do elo HVDC na contribuição da estabilidade de ângulo dos geradores. / Abstract: This dissertation presents a study about the HVDC (High Voltage Direct Current) link contribution for damping low frequency electromechanical oscillations when Electric Energy System suffers small-signal disturbances. The HVDC link components models were included in the Power Flow method as well as the steady-state characteristics of the dynamic devices (current or power controls modeling). It was utilized the MSP (Power Sensitivity Model) to include the generators dynamic model, automatic voltage regulators, HVDC link current controls to perform the modal analysis. For damping the electromechanical oscillations, it was designed a POD (Power Oscillation Damping Controller) to include a supplementary signal added to reference signal of the rectifier current or power controller, in order to modulate these HVDC link quantities. The design of controller and stability analysis are based on frequency response techniques and modal analysis. The results obtained shown the HVDC link viability for damping electromechanical oscillations. / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica