Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-21T03:59:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 210374.pdf: 4465741 bytes, checksum: f3d15d251ce94ce70c1b28884dcb682e (MD5) / O presente trabalho tem como objetivo apresentar uma análise acerca dos impactos, positivos e negativos, causados pela interconexão de produtores independentes de energia nos sistemas de distribuição. Esta avaliação aborda principalmente o comportamento dos sistemas de proteção empregados nas concessionárias de energia, visando detectar problemas e características inerentes que se apresentam nos sistemas quando os mesmos estão sob conexão dos novos agentes de geração. Outros temas que naturalmente se relacionam à interligação de novos produtores também foram abordados, como modificações nos níveis de curto circuito, redistribuição de fluxos de potência, elevações nos perfis de tensão e carregamento dos alimentadores dentre outros. Para tais avaliações foram utilizadas ferramentas computacionais para a realização de simulações. Uma ferramenta computacional para verificar a coordenação entre os dispositivos de proteção empregados nos sistemas de distribuição foi implementada. Dispondo de uma interface gráfica, o programa verifica a coordenação entre as proteções, traçando as curvas dos dispositivos num gráfico log-log, exibindo se existe seletividade entre os mesmos. Um sistema teste real foi utilizado nas simulações deste trabalho. Composto de um alimentador radial em nível de tensão 13,8 kV, com ramos de derivação, o sistema teste possui 45 nós. Foi estudado o caso de um produtor independente com geradores síncronos conectados ao longo de diferentes posições no alimentador, com seus respectivos perfis de geração. Os resultados obtidos indicaram que os dispositivos não direcionais perdem a seletividade com os novos fluxos de corrente, sendo necessário rever os esquemas de proteção adotados. Resultados benéficos como melhoria da regulação de tensão e suporte de reativos foram observados, porém possibilidades de ilhamentos, substituição de dispositivos, ônus financeiros contrapõem tais ganhos nas condições operativas do sistema.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-21T07:29:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 234738.pdf: 3472893 bytes, checksum: f476183e8b62123ea2774af39fcb1bcc (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T11:53:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 204072.pdf: 4243559 bytes, checksum: 1bc87ff64847aaadbf6352bb0e858613 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T13:28:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 204352.pdf: 4073020 bytes, checksum: 006f70029349c00fc39650c07084331a (MD5) / O objeto de estudo desta dissertação corresponde à aplicação de programas de gerenciamento pelo lado da demanda, e mais especificamente da modalidade conhecida como gerenciamento de carga indireto, ao contexto de operação das concessionárias de distribuição brasileiras. Propõe-se um programa de reduções incentivadas de demanda de consumidores industriais, a ser acionada pela concessionária na ocorrência de situações críticas de operação. Para tanto, desenvolvem-se no decorrer deste trabalho três versões distintas de aplicativos de fluxos de potência ótimos (FPO) dinâmicos, modificadas para permitir a representação dos consumidores participantes do programa de gerenciamento de carga. Os consumidores são representados em três categorias, de acordo com a elasticidade de seus processos industriais. Os aplicativos de FPO modificados constituem em importantes ferramentas de apoio à implementação de programas deste tipo fornecendo, entre outras informações, a localização e a potência a ser reduzida pelos consumidores. A função-objetivo a ser minimizada corresponde aos custos incidentes sobre a concessionária, incluindo aqueles devidos à implementação do programa de gerenciamento de carga. O método primal-dual dos pontos interiores foi empregado na solução dos problemas de otimização. São apresentados resultados numéricos obtidos através de simulações com um sistema real de uma concessionária de distribuição para vários cenários que reproduzem condições severas de operação. A partir de análise dos resultados obtidos, pode-se constatar as vantagens operacionais e econômicas da aplicação das técnicas de gerenciamento de carga por parte da concessionária de distribuição de energia elétrica.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T13:48:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 199748.pdf: 12415155 bytes, checksum: 71d373a655bb85ec7f39e8664c4082bf (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T16:57:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 207970.pdf: 2460629 bytes, checksum: 4983ad8cc897ed5f8e1367dec5be8b7b (MD5) / É apresentada uma metodologia para formação de agrupamentos de conjuntos consumidores de energia elétrica, contemplando desde a seleção das variáveis a serem utilizadas no processo, até a classificação dos grupos de acordo com a qualidade do fornecimento de seus integrantes. A partir dos dados atuais de 260 conjuntos sob concessão das Centrais Elétricas de Santa Catarina (CELESC), contendo 18 variáveis que descrevem características do mercado consumidor e do sistema elétrico de fornecimento, são selecionadas as variáveis mais significativas por meio da análise estatística multivariada. Então, utilizando uma validação cruzada entre um tipo de rede neural auto-organizável e o tradicional método estatístico das k-médias é feito o agrupamento dos conjuntos consumidores. Os grupos obtidos são classificados de forma a sinalizar quando o nível de continuidade seja inferior ao nível de referência, possibilitando detectar incompatibilidades com a meta, ou com o sistema elétrico de fornecimento. Conhecendo melhor a situação de cada conjunto, a concessionária pode aplicar o controle de qualidade necessário, e rever as tarifas de maneira a remunerar os investimentos indispensáveis à prestação do serviço de acordo com a qualidade regulamentada, ou discutir junto ao órgão regulador a situação do conjunto em relação à meta determinada.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-21T19:27:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 209018.pdf: 7959489 bytes, checksum: a9a793592661d350c06c9ea8230f1dc0 (MD5) / A exploração e o consumo energético a que estão atrelados os modelos de desenvolvimento industrial e social também têm sido a base da indução de tendências insustentáveis, de um lado para o aumento do consumo e do outro, para o aumento da expansão dos sistemas de energia elétrica. Entretanto, a sociedade vem se apercebendo das fortes restrições econômicas, sociais e ambientais, elevando-se a importância das externalidades frente à expansão de sistemas tecnológicos energeticamente intensivos. Em face das preocupações crescentes, abordagens orientadas ao atendimento de objetivos do Planejamento Integrado de Recursos tornam-se adequadas. Particularmente no setor industrial, aonde elevadas intensidades energéticas têm sido características e, sendo que numa grande maioria de suas atividades esses níveis são superiores aos requeridos, essas características tornam este setor propício para a eficiência energética, a conservação de energia e o gerenciamento do lado da demanda. Perante essa relevância, considerando aspectos do dimensionamento da demanda, os custos sociais e ambientais e a inovação tecnológica, propõe-se neste trabalho, uma metodologia para a avaliação do potencial de economia energética latente em projetos industriais, usando-se para isso, um modelo inovador e oportuno. Quanto à implementação computacional, a abordagem é simplificada através de justificativas aplicáveis permitindo-se a sua formulação e resolução como um problema de programação linear. Sua grande contribuição está no fato de proporcionar uma alternativa para a inserção dos valores associados com a preservação e a racionalização na utilização dos recursos naturais para a produção de serviços energéticos necessários ao desenvolvimento industrial e social.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T22:05:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 204952.pdf: 2804005 bytes, checksum: 94b70b52563a10be67942fef56368d71 (MD5) / Esta tese tem como objetivo formular matematicamente um problema de Despacho Ótimo de Potência no qual os vários usuários da rede, tais como: transações bilaterais, multilaterais, mercado de curto prazo e empresas concessionárias sejam discriminados para que sua influência na operação seja conhecida. Esse problema pode ser usado na representação de sistemas sob mercado pool, bilateral ou pool-bilateral. O modelo foi desenvolvido com os seguintes objetivos: (i) possibilitar o despacho conjunto da geração associada aos participantes do mercado de energia de acordo com um critério de desempenho e respeitando as restrições físicas e operacionais do sistema e, (ii) fornecer ao operador informações importantes sobre o impacto de cada usuário na operação em regime permanente em termos de perdas de transmissão, fluxos de potência nas linhas, custos fixos ou operacionais associados à transmissão, perfil de tensão do sistema, uso de compensação de reativos e capacidade de transferência de potência. A idéia básica se concentra na representação dos usuários como fontes de corrente ideais. A cada usuário são associados um vetor de tensões de barra e um vetor de injeções de corrente representados em circuitos individuais. As tensões e injeções de corrente totais são obtidas utilizando o Teorema da Superposição, após a resolução de um conjunto de equações de balanço de potência derivadas a partir da alocação das injeções totais de potência entre os usuários de acordo com as próprias injeções de corrente. São apresentados resultados de testes em sistemas de transmissão realistas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T01:18:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 203190.pdf: 758712 bytes, checksum: 7e55000dc60bef12d568105725407f8b (MD5) / O presente trabalho de mestrado aborda o desenvolvimento e a implementação de uma ferramenta de diagnóstico de falhas em transformadores de potência através da análise dos gases dissolvidos no óleo (DGA). O sistema computacional desenvolvido baseia-se na utilização de forma conjunta de critérios de análise dos gases referenciados em normas, de uma rede neural artificial e de um sistema de inferência fuzzy. O objetivo da ferramenta é fornecer ao usuário uma resposta que combine os melhores resultados não somente dos métodos tradicionais já consolidados na literatura técnica, bem como das técnicas de inteligência artificial, de forma a aumentar a confiabilidade em relação aos métodos individualmente. Para validação da metodologia e da implementação foram utilizados três conjuntos de dados de geração de gases: da IEC, do CEPEL e dados históricos (utilizados para a validação fuzzy), sendo este último grupo obtido junto a um grande concessionário do setor elétrico brasileiro. Os resultados se mostraram promissores no que diz respeito ao diagnóstico de falhas incipientes em transformadores, alcançando níveis de acertos com valores acima de 80%.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-22T02:43:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 210375.pdf: 1310492 bytes, checksum: 9178edf593327d85c741cbc1073d0433 (MD5) / A presente dissertação aborda uma metodologia para obtenção da capacidade máxima de aerogeradores a ser instalada em um determinado alimentador de distribuição. Os procedimentos utilizados se baseiam em modelar as características do vento nos locais de interesse, com informações obtidas em mapas eólicos, permitindo que se obtenha uma avaliação preliminar do potencial de geração eólica para inserção na rede elétrica local. O objetivo principal da ferramenta desenvolvida é determinar os limites de geração eólica do local estudado, respeitando os limites físicos da rede de distribuição. O trabalho também apresenta uma metodologia de avaliação da possível postergação de expansão da rede na presença de geração eólica, crescimento especificado de carga e um dado risco de não-conformidade de tensão ou sobrecarga. Utilizou-se como ferramenta de avaliação de fluxo de potência, limites de tensão e perdas o Simulador de Redes de Distribuição de Energia Elétrica na Presença de Geração Distribuída - SiGDist, desenvolvido através de um Projeto de P&D Labspot - CELESC. Aplicou-se a metodologia a um alimentador urbano-rural típico com inserção de aerogeradores sujeitos a ventos característicos do planalto Sul do Brasil.