Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T03:14:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 232190.pdf: 843856 bytes, checksum: b8c9555bca4ae305e4d548adb7edf616 (MD5) / Este trabalho introduz uma metodologia para monitoração em tempo real da Geração Distribuída em sistemas de distribuição, baseada no uso da ferramenta Estimação de Estados, largamente aplicada a sistemas de transmissão e em testes estatísticos de hipóteses. O método proposto permite identificar se os níveis de Geração Distribuída em pontos do sistema são consistentes com os valores esperados pelo operador. Caso isso não se verifique, são fornecidas estimativas de potência gerada nas fontes de geração distribuída a partir das medições efetuadas ao longo dos alimentadores. Diferentemente do que ocorre nas aplicações em sistemas de transmissão, a redundância de medidas disponíveis para o estimador de estados em sistemas de distribuição é geralmente reduzida. Este trabalho indica como informações adicionais sobre variáveis do sistema, denominadas pseudomedidas e informações a priori sobre as variáveis a serem estimadas podem ser utilizadas em conjunto com o plano de medição de tempo real para assegurar um bom desempenho do estimador. Resultados de simulações envolvendo um sistema de distribuição-teste do IEEE e alimentadores reais de uma concessionária de distribuição atestam o bom desempenho da metodologia proposta e são descritos e discutidos em detalhes nesta dissertação.

Made available in DSpace on 2016-12-09T13:52:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 19-05-08. Added 1 bitstream(s) on 2016-12-09T13:55:20Z : No. of bitstreams: 1 000870791.pdf: 1932238 bytes, checksum: 23b136b772c08c1e8fba63e4fe13faa0 (MD5) / Após a liberação do mercado elétrico boliviano, tornou-se crucial, para as empresas concorrentes no setor elétrico, tentar prever o preço da energia num horizonte de curto prazo, dado que, a partir dessas estimativas, as companhias geradoras podem otimizar suas estratégias de oferta e assim mesmo maximizar seu lucro. Neste estudo, será abordado o problema de previsão usando técnicas de inteligência artificial, especificamente utilizando redes neurais artificiais para prever o preço num horizonte de 24 horas; se utilizará uma rede não-linear autorregressiva com entradas exógenas (NARX) e uma rede neural de reconhecimento de padrões, com o fim de identificar qual destas apresenta melhores resultados de predição / With the improvement of the Bolivian electricity market, it becomes important for all the participants of the electricity sector the prediction of the energy price in a short time horizon, giving with this the opportunity to the generating companies to optimize their supply strategies and maximize their profit. In this work, the problem of prediction will be approached using artificial intelligence techniques, specifically the use of an artificial neural network to price prediction for a 24 hours horizon, using a nonlinear autoregressive network with exogenous inputs (NARX) and a pattern recognition network in order to identify the best results of the prediction

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:17:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328822.pdf: 5705013 bytes, checksum: fa5ce1d7d7175226f2d5c7098edf81ba (MD5) Previous issue date: 2014 / A integração de geradores conectados nas redes de distribuição de energia, também chamada de Geração Distribuída (GD), pode gerar dificuldades para a operação e controle, pois altera características tradicionais destes sistemas. Estas dificuldades podem ser em parte resolvidas nas chamadas microrredes, que são subsistemas da rede de distribuição de energia, cuja principal característica é a capacidade de operar em condições de ilhamento, ou seja, separadas da rede principal de distribuição de energia elétrica. Entretanto, as microrredes também trazem consigo desafios a serem resolvidos, um deles diz respeito à proteção, especificamente à sensibilidade e coordenação de relés com funções de sobrecorrente. Assim, neste trabalho é proposta uma arquitetura de Sistema Multiagente (SMA) para realizar a proteção adaptativa de microrredes baseada em relés com função direcional de sobrecorrente instantânea e temporizada. Para implementação do protótipo foi utilizada a plataforma JADE (Java Agent Development Framework), juntamente com uma biblioteca em JAVA para desenvolvimento de Sistemas Especialistas (SE), chamada CLIPSJNI (Java Native Interface for C Language Integrated Production System). Na arquitetura proposta, é descrito o papel que cada um dos agentes desempenha na proteção, sua hierarquia e a troca de mensagens entre agentes para execução da tarefa a ser realizada - isto é, mudança nos ajustes de configuração dos relés (análise off-line) ou detecção e eliminação de faltas (análise on-line). Simulações de faltas no software PSCAD/EMTDC (Power System Computer Aided Design/Eletromagnetic Transients Including DC) foram realizadas para parametrizar os agentes do sistema e também para verificar a viabilidade da proposta. Finalmente, os resultados obtidos são discutidos e atestam a eficiência da metodologia desenvolvida.<br> / Abstract: The integration of generators connected to power distribution networks, also called Distributed Generation (DG), alters traditional features of these systems and may cause difficulties for their operation and control. These difficulties can be partly resolved by microgrids, which are subsystems of the power distribution network, whose main feature is the ability to operate in islanding conditions, i.e., separated from the main distribution network. However, microgrids also bring challenges to besolved, one of them concerns the protection, specifically the sensitivity and coordination of overcurrent relays. In this context, this dissertation proposes an architecture of Multi-Agent System (SMA) to perform adaptive protection of microgrids based on directional time and instantaneous overcurrent functions. For the implementation of the prototype JADE (Java Agent Development Framework) platform was used, along with a library in Java for Expert Systems (SE), called CLIPSJNI (Java Native Interface for C Language Integrated Production System). The hierarchy between agents in the proposed architecture and the role played by each protecting agent is described. Examples of messages exchanged between agents to perform tasks such as change of relay settings (off-line analysis) or detection and elimination of faults(on-line analysis) are presented. Simulations of faults inPSCAD/EMTDC (Power System Computer Aided Design /Electromagnetic Transients Including DC) are performed to parameterize the agents of the system and also to verify the feasibility of the proposal. Finally, the results obtained are discussed and testify the efficiency of the developed methodology.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T20:20:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 1996 / As crescentes restrições de ordem financeira, social e ecológica, que dificultam a construção de novas usinas e linhas de transmissão de potência elétrica, têm acarretado a inclusão das técnicas de gerenciamento pelo lado da demanda (GLD) nos estudos de planejamento dos sistemas elétricos. Tendo em vista a possibilidade do emprego de programas de GLD no setor residencial brasileiro, a curto e médio prazo, a presente pesquisa desenvolveu uma metodologia para identificar o potencial de conservação de energia elétrica dos consumidores residenciais. Esta metodologia foi aplicada no Estado de Santa Catarina, visando a posterior instalação de um projeto piloto de gerenciamento pelo lado da demanda no Estado. Os consumidores foram classificados segundo a região aonde moravam, nível de escolaridade, nível de consumo mensal de energia elétrica e também pelo nível de renda familiar, objetivando comparar nossos resultados com aqueles de estudos similares realizados no exterior, principalmente nos Estados Unidos da América. Tais comparações foram realizadas por meio de testes de hipóteses previamente estabelecidas e empregando análise estatística multivariada. Finalmente, como subsídio à futura realização de um projeto piloto de gerenciamento pelo lado da demanda no Estado de Santa Catarina, foi possível identificar, com o auxílio da metodologia desenvolvida, os consumidores mais indicados para participarem deste projeto.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:11:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 221032.pdf: 1861478 bytes, checksum: 854ee7698967af76e8e607cb2743ebc9 (MD5) / Esta trabalho baseia-se na realização de uma pesquisa bibliográfica amparada por levantamento de dados de campo com o intuito de identificar, classificar, e tecer considerações acerca das barreiras enfrentadas pela Geração Distribuída (GD), principalmente no Brasil. Os dados provenientes do levantamento de campo foram obtidos através da aplicação de um questionário (survey) com questões elaboradas através de pesquisa bibliográfica prévia e utilizadas nas entrevistas com profissionais do setor elétrico diretamente envolvidos com o tema. As entrevistas necessárias foram realizadas in loco, ou por correio eletrônico, com uma amostra não probabilística selecionada através de critérios como: listas de participantes de seminários relacionados ao tema, indicação de entrevistados, ou consultas a sites e trabalhos sobre Geração Distribuída disponíveis na internet. Como resultados obtidos, destacam-se descrições das principais barreiras identificadas na literatura e nas entrevistas e classificação das mesmas quanto ao seu tipo e tecnologia associada, além de gráficos elaborados de forma a ilustrar as opiniões da amostra acerca das barreiras mais relevantes e polêmicas. Ainda como parte dos resultados, encontram-se estratégias de transposição para algumas das barreiras, impressões positivas dos entrevistados quanto ao marco regulatório atual brasileiro referente à GD, perspectivas para a GD e tipos de tecnologias mais promissoras para o Brasil. No que se refere a contribuição do trabalho, ressalta-se o fato de que muitas vezes as barreiras à Geração Distribuída não estão dispostas em abundância na literatura e, uma vez presentes, raramente são detalhadas ou analisadas do ponto de vista de um país em particular. Sendo assim, pode-se salientar também o caráter de originalidade da pesquisa realizada.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:18:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 226727.pdf: 1256569 bytes, checksum: c588c9657fd3a5089c090159c97d07ac (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2013-12-05T21:43:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 264409.pdf: 2151822 bytes, checksum: 7bf0f0c8848f366e1899fae61acffa13 (MD5) Previous issue date: 2008 / O produto energia elétrica tornou-se imprescindível para a nossa sociedade, sendo necessário tanto para o bem estar da população, como para o desenvolvimento econômico do país. Desta forma, esta mesma sociedade vem pressionando o setor elétrico para a manutenção da continuidade do serviço prestado, em função dos seus impactos na sociedade. Uma das evidências marcantes deste fenômeno no setor são as metas estipuladas pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) aos indicadores individuais de energia como DIC (Duração de Interrupção por Unidade Consumidora) e FIC (Freqüência de Interrupção por Unidade Consumidora), que mensuram a #continuidade# da prestação de serviço de energia para cada consumidor. Em virtude disso, a presente dissertação aborda o desenvolvimento de uma metodologia para apoiar a gestão desses indicadores, na qual foram utilizadas a metodologia Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) e a técnica de inteligência artificial Lógica Fuzzy. A metodologia proposta diz respeito à classificação de falhas, indicando quais ações preventivas devem ser realizadas pelo gestor de forma a melhorar as condições operacionais do sistema de distribuição de energia elétrica. As melhorias na qualidade do serviço prestado permitem uma maior continuidade do fornecimento e melhora os valores dos indicadores de uma concessionária DIC e FIC perante a ANEEL, sendo que nas aplicações efetuadas foram utilizados dados de modos de falhas e de indicadores de uma concessionária brasileira. Para validação da metodologia foi realizado um estudo comparativo entre a metodologia FMEA clássica e a metodologia desenvolvida FMEAFUZZY e os resultados obtidos mostraram ganhos significativos na classificação do risco em relação à metodologia FMEA clássica e a viabilidade para aplicações em sistemas reais de distribuição de energia elétrica. The electrical energy service has become essential for our society. This service is used to develop our economy and to improve quality of life. As consequence, our society has been demanding higher levels of quality of service. In Brazil, the regulatory agency ANEEL (National Government Agency for Electricity) is the entity responsible to define the targets related to the quality of service for the utilities. These targets are evaluated through indices, namely DIC (duration of interruption in each consumer unit) and FIC (frequency of interruption in each consumer unit). This dissertation presents the development of a methodology that supports the preventive maintenance of equipments in order to improve these indices. For this accomplishment, the utility equipment is ranked according to its risk of failure using specific rules. These rules were developed by utilizing Fuzzy Logic and FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) concepts. The proposed approach was validated using a database provided by a Brazilian utility. In addition, cross-validation and comparative analyses with the traditional FMEA methodology were performed. The results pointed out that the proposed approach improves the traditional FMEA methodology and its feasibility for any electrical energy distribution utility

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:02:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320585.pdf: 4182638 bytes, checksum: 02a21b067c23556c490f50767ef6c939 (MD5) Previous issue date: 2013 / Nesta dissertação é desenvolvida uma estratégia de estimação de estados em dois estágios para incorporar medidas fasoriais à estimação de estados em sistemas de potência. O primeiro estágio consiste de um estimador convencional, que processa apenas medidas oriundas do sistema SCADA. Nenhuma restrição é imposta ao seu algoritmo de solução. O segundo estágio é formado por um estimador que processa medidas fasoriais sincronizadas combinando-as com o resultado do primeiro estágio, de modo a obter, em uma etapa de pós processamento, a estimativa final combinada dos dois sistemas de medição.O segundo estágio é formulado em coordenadas retangulares, resultando em um modelo de medição linear. Como consequência, não é necessário recorrer a métodos iterativos e a solução é obtida de forma direta. A contrapartida da mudança do sistema de coordenadas é que as características estatísticas dos dados (e dos resultados do primeiro estágio) são alteradas. Além disso, as matrizes do problema passam a apresentar uma estrutura em blocos 2 x 2.Para solucionar o problema do segundo estágio foi desenvolvido um estimador de estados ortogonal baseado nas rotações de Givens em blocos. Este algoritmo, e a extensão matricial das rotações rápidas de Givens, são desenvolvimentos próprios deste trabalho que atendem às características do problema do segundo estágio sem abrir mão da robustez numérica.A metodologia proposta é avaliada através de casos de estudo conduzidos com os sistemas-teste de 14, 30 e 57 barras do IEEE. Resultados numéricos indicam melhoria na qualidade dos estados estimados quando todas as propriedades estatísticas e estruturais do problema do segundo estágio são consideradas através do método ortogonal baseados nas rotações de Givens em blocos <br> / Abstract: This thesis addresses a two-stage strategy to incorporate phasor measurements to power system state estimation. The ?rst stage consists of a conventional state estimator, which processes measurements acquired from SCADA systems only. No restriction is imposed upon its solution algorithm. The second stage processes phasor measurements combining them with the results of the ?rst stage in order to obtain, in a post-processing step, a ?nal state estimate based ondata from both measurement systems. The second stage formulation makes use of rectangular coordinates, resulting in a linear measurement model. Therefore, it is not necessary to rely on iterative methods and the solution is directly obtained. The price to be paid for this transformation is that the data statistical properties are modi?ed. Additionally, matrices of the measurement model of the second stage present a 2×2 block structure. An orthogonal state estimator based on a block form of Givens rotations has been developed in this thesis to solve the second stage. This algorithm, and the extended matrix form of fast Givens rotations, are developments of this thesis that meet the second stage requirements without com promising numerical robustness. Case studies are conducted on IEEE benchmark systems to evaluate the proposed methodology. Numerical results indicates quality improvements in the estimates when all statistical and structural properties of the second stage are considered through the proposed method.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:41:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 317604.pdf: 2925338 bytes, checksum: e22d0a0204cb036bf86a709ecb9bf9bc (MD5) Previous issue date: 2013 / A produção de energia de uma usina hidrelétrica é comumente representada por uma função não linear que depende principalmente de aspectos tais como altura de queda líquida, rendimento das unidades geradoras, volume armazenado, vazão turbinada e vazão vertida. Em trabalhos cujo horizonte de estudo corresponde a meses ou anos, simplificações na modelagem da função de produção das usinas hidrelétricas são geralmente consideradas ou ainda mandatórias, a fim de viabilizar a resolução do problema do planejamento da operação energética em um tempo computacional adequado. Tais simplificações visam, entre outros aspectos práticos, obter funções mais simples de serem abordadas pelos pacotes computacionais quando solucionado o problema em questão. Nesse contexto, no presente trabalho tem-se o objetivo de avaliar quantitativamente e qualitativamente as diferentes possibilidades de modelagens da função de produção de uma usina hidrelétrica. Para tanto, inicialmente propõe-se uma função de produção que reflete de maneira precisa o comportamento físico da usina. Em seguida, quantifica-se o erro de algumas das simplificações que são usualmente feitas na literatura. Para medir a qualidade da solução obtida quando aplicadas tais simplificações no problema do planejamento da operação energética de curto prazo, utiliza-se um sistema teste composto por 20 hidrelétricas e 20 termelétricas do Sistema Brasileiro.<br> / Abstract : The hydro plant energy production is usually modeled by means of a nonlinear function, which depends on some important aspects such as: net head level, storage and total release. In a medium-term or long-term studies, where the horizon corresponds to months or years, some simplification concerning the hydro production function are addressed in order to make the problem resolution viable in a reasonable CPU time. These simplification aims to get a linear hydro production function with the same features when compared to the original nonlinear function. In this sense, the objective of this work is to evaluate different linear hydro functions in terms of quality; i.e, to analysis the quality of the simplifications taking into account the Brazilian operation planning problem context. It is important to mention that some statistic aspects are considered which propitiate a more coherent analysis.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T03:40:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 196290.pdf: 617272 bytes, checksum: 509a25f6d78e3f2d135cd544a16e6e89 (MD5)