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.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T10:07:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 285891.pdf: 4242095 bytes, checksum: 241fc37637020bc16e658f053827da70 (MD5) / O presente trabalho aborda o desenvolvimento de um sistema de concentração de dados de sistemas de medição fasorial sincronizada, de arquitetura descentralizada, contemplando dois níveis hierárquicos entre Concentradores de Dados Fasoriais (Phasor Data Concentrator PDC), com objetivo de aumentar a escalabilidade do sistema em termos de processamento e comunicação. Em primeiro lugar são determinados os aspectos conceituais do desenvolvimento do Sistema de Concentração de Dados Fasoriais (Phasor Data Concentrator System PDCS) proposto neste trabalho. São apresentadas as considerações sobre arquiteturas de aquisição de dados e arranjos entre equipamentos, bem como são descritas as lógicas de operação do sistema e forma de comunicação entre os equipamentos com funcionalidade de PDC. Em um segundo momento, apresenta-se o projeto de software implementado, cujo desenvolvimento baseia-se no paradigma da Modelagem Orientada a Objetos (MOO). São apresentadas classes desenvolvidas para representar equipamentos e processos relativos à operação do PDCS, visando permitir a comunicação entre PDCs. Foram implementados protótipos de PDCS utilizando-se como plataforma de testes a estrutura do protótipo de Sistema de Medição Fasorial Sincronizada do Projeto MedFasee. Os resultados obtidos mostram o correto funcionamento do sistema, apresentando seu comportamento frente às perdas de dados nos canais de comunicação, mudanças de topologia da rede de medição e disponibilização de dados via interface de tempo real e base de dados histórica.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T00:09:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 289373.pdf: 646003 bytes, checksum: e3777200f213a115c3d5491a609cc5de (MD5) / Este trabalho propõe um método unificado para a estimação conjunta de estados e topologia em sistemas de potência. O método proposto estima as variáveis analógicas do sistema de potência e valida a topologia atual da rede em um único procedimento. Isto é possível mediante a formulação do problema de estimação de estados como um problema de otimização cuja função objetivo inclui tanto os resíduos das medidas analógicas quanto as restrições operacionais relacionadas aos status dos ramos chaveáveis. A contribuição dos resíduos para a função objetivo se dá sob a forma do tradicional critério dos mínimos quadrados ponderados (MQP), enquanto que as restrições operacionais associadas aos ramos chaveáveis compõem termos do tipo mínimos valores absolutos ponderados (MVAP). A dissertação apresenta a base teórica para a coestimação de estados e topologia, bem como a solução do problema de otimização correspondente através de uma aplicação especializada do método Primal-Dual de Pontos Interiores. Após ilustrar as etapas do método proposto com o auxílio de um sistema-exemplo de pequeno porte, seu desempenho é avaliado através da aplicação a dois sistemas-teste: a rede de 24 barras do IEEE anteriormente utilizada na literatura em estudos de estimação de estados generalizada, e uma rede real de uma concessionária brasileira. Os resultados obtidos indicam que a abordagem unificadora proposta é muito promissora para a modelagem em tempo real de sistemas elétricos de potência.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-22T18:44:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 232383.pdf: 6125560 bytes, checksum: deb66999d6f438935869ccbf7c43550d (MD5) / Os transformadores de potência são equipamentos muitos importantes nos sistemas elétricos de potência, por tal motivo o estudo de ferramentas de monitoramento e diagnóstico que impeçam a retirada não planejada destes equipamentos é interessante para as empresas do setor elétrico. Neste contexto, é apresentada a Análise da Resposta em Freqüência (FRA) como uma metodologia de diagnóstico de faltas em enrolamentos de transformadores de potência, que vem sendo cada vez mais utilizada no setor elétrico devido aos bons resultados obtidos com as pesquisas realizadas. Entretanto, ainda não existe uma normatização específica nem quanto à metodologia para realizar o ensaio de resposta em freqüência nem quanto à interpretação dos resultados do ensaio, que geralmente é realizada de forma visual e requer especialistas treinados para isso. Neste trabalho de dissertação são estudadas as duas principais metodologias para a realização do ensaio de resposta em freqüência, apresentando as principais vantagens e desvantagens de cada método. Também são apresentadas as principais características da FRA no sentido de indicar correlação entre faltas e parâmetros modificados nos transformadores, fatores que influenciam as medições de FRA e considerações sobre a modelagem de enrolamentos de transformadores de potência. No tocante ao diagnóstico do estado de enrolamentos com a FRA, são analisados diagramas reais de ensaios de FRA realizados em transformadores de potência. Os dados foram separados em casos de estudo, onde, além da comparação e análise visual dos diagramas de FRA, são propostos e avaliados três indicadores numéricos estatísticos e uma rede neural artificial como ferramentas para quantificar diferenças entre as curvas, e desta forma auxiliar no diagnóstico do estado de dos enrolamentos de transformadores de potência.