Made available in DSpace on 2013-08-07T18:53:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000423821-Texto+Completo-0.pdf: 3743530 bytes, checksum: 66a96b0a3d90d1275a6cafd41a84e9a7 (MD5) Previous issue date: 2010 / This work develops a methodology aimed to identify a reconfigured topology of a distribution system that reestablishes the supply to as many consumers as possible in emergency conditions, taking in account the possibility of switch maneuvers that ensure the attendance of security conditions, as well as the use of distributed generation that is operating or can be synchronized. The problem is modeled considering a three-phase and unbalanced formularization for the distribution network. The reconfiguration problem with these characteristics was considered a mixed integer nonlinear optimization problem. For its solution, the meta-heuristic Simulated Annealing was chosen. To evaluate the performance of the methodology an example system was created and used to reproduce normally available distribution system critical conditions. / Neste trabalho é desenvolvida uma metodologia para identificar, em tempo de operação, a topologia mais adequada de um sistema de distribuição que restabeleça o fornecimento ao maior número possível de consumidores em condições de emergência, levando em conta a possibilidade de manobras de chaves que permitam o atendimento dentro de condições de segurança, bem como a utilização de geração distribuída que esteja operando ou possa ser sincronizada. A abordagem do problema foi realizada considerando uma formulação trifásica e desbalanceada para a rede de distribuição. O problema de reconfiguração com essas características foi modelado como um problema de otimização não-linear inteira mista. Para a sua solução foi escolhida a meta-heurística chamada de Têmpera Simulada, também conhecida como Simulated Annealing. Para avaliar o desempenho da metodologia foi utilizado um sistema exemplo criado para reproduzir as condições críticas normalmente encontradas em sistema de distribuição reais.

Este trabalho apresenta uma análise e estudo comparativo de algumas técnicas de filtragem digital para obtenção dos componentes fundamentais (60 Hz) dos sinais de tensão e corrente de uma linha de transmissão de energia sob condição de curto-circuito. Este estudo é de importância fundamental para o desenvolvimento de algoritmos aplicados a proteção digital de sistemas elétricos de potência. As técnicas estudadas são baseadas na teoria da Transformada Discreta de Fourier, funções Walsh e na teoria do filtro de Kalman. Foram dados dois enfoques ao estudo: no primeiro, são analisadas as técnicas não recursivas, com a implementação dos filtros baseados na teoria de Fourier e funções Walsh e, no segundo são analisadas as técnicas recursivas, com a implementação dos filtros baseados na teoria do filtro de Kalman e novamente na teoria de Fourier. / This work introduces an analysis and a comparative study of some of the techniques for digital filtering of the voltage and current waveforms from faulted transmission lines. This study is of fundamental importance for the development of algorithms applied to digital protection of electric power systems. The techniques studied are based on the Discret Fourier Transform theory, the Walsh functions and the Kalman filter theory. Two aspects were emphasised in this study: Firstly, the non-recursive techniques were analysed, with the implementation of filters based on the Fourier theory and the Walsh functions. Secondly, recursive techniques were analysed, with the implementation of the filters based on the Kalman theory and once more on the Fourier theory.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-19T20:12:30Z No. of bitstreams: 1 thiagotrezzaborges.pdf: 2255859 bytes, checksum: 9fa86bc8c7402698b574ba7da7881b0a (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-20T13:14:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 thiagotrezzaborges.pdf: 2255859 bytes, checksum: 9fa86bc8c7402698b574ba7da7881b0a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-20T13:14:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 thiagotrezzaborges.pdf: 2255859 bytes, checksum: 9fa86bc8c7402698b574ba7da7881b0a (MD5) Previous issue date: 2006-08-31 / Este trabalho propõe o desenvolvimento de um pacote gráfico, que é constituído de modelos matemáticos dos componentes de redes elétricas bem como de modelos gráficos de interface, para análise dos sistemas elétricos de Potência (SEP) em regime permanente. A primeira etapa deste trabalho consiste no desenvolvimento e implementação de um programa computacional para o cálculo de fluxo de potência trifásico em coordenadas polares, usando linguagem orientada a objetos. Em seguida, foram desenvolvidos os modelos gráficos para a concepção de uma interface gráfica para representação do SEP. Esses modelos foram implementados utilizando a biblioteca OpenGL, que é uma poderosa ferramenta gráfica permitindo um grande desempenho gráfico do aplicativo. Posteriormente, as duas ferramentas desenvolvidas foram agregadas em uma única plataforma computacional, criando-se assim um pacote gráfico para análise de redes elétricas. Esta nova aplicação foi modelada utilizando os conceitos de modelagem orientada a objetos (MOO) e as implementações computacionais foram feitas utilizando o Microsoft Visual C++ 6.0. Os resultados obtidos mostram as vantagens, robustez e modularidade da aplicação desenvolvida, permitindo a criação de diversas outras aplicações sobre a base já desenvolvida. / This work proposes the development of a graphic package having mathematical models of electrical networks as well as graphical interface models to analyze the Electrical Power Systems (EPS) in steady state. The first part of this work comprises the development and implementation of a computer program to calculate the Three-Phase Power Flow in Polar coordinates, using object-oriented language. The second part is dedicated to the development of models for the graphical interface to represent the EPS. These models were implemented using OpenGL library, which is a robust graphical tool that provides a great performance for this application. In the third part, both tools were added in a single computational platform, creating a graphic package to analyze electrical networks. The new application was modeled using object-oriented modeling (OOM) concepts and the computational implementations were made using the Microsoft Visual C++ 6.0. The results obtained show the advantages, robustness and modularity of the proposed application, allowing the creation of other applications over the base already developed.

Neste trabalho foi desenvolvido um método de localização de faltas em linhas de transmissão constituídas de circuito simples e continuamente transpostas com derivações. Este método utiliza fasores de tensão e corrente pré-falta e pós-falta medidos apenas nos terminais local e remoto, para determinar as informações da falta, as quais são: local, distância, resistência e tipo. O método de localização de faltas proposto neste trabalho é composto pelo processo de obtenção dos fasores, pelo algoritmo de determinação do tipo de falta, pelos algoritmos de estimativa de cargas e de localização de faltas, onde o algoritmo de localização de faltas foi proposto neste trabalho. A principal característica deste novo método é a de não haver necessidade de reduzir a linha para uma linha equivalente de dois terminais para aplicação do método de localização de faltas usando dados de um ou dois terminais para determinar o possível ou os possíveis locais de ocorrência da falta, uma vez que o algoritmo de localização de faltas proposto neste trabalho possui uma função objetivo que determina de forma direta o trecho de ocorrência da falta. Com o objetivo de avaliar a eficiência do método de localização de faltas proposto, este foi submetido a simulações de variação de distância de falta, de resistência de falta, de tipo de falta e simulações de erros nos fasores e nos parâmetros da linha de transmissão. / In this work was developed a fault location method on single circuit continuously transposed transmission lines with derivations. This method uses pre-fault and post-fault voltage and current phasors, measured at local and remote terminals only, to determine the information about the fault, which are: location, distance, resistance and type. The fault location method proposed in this work is composed by the phasor obtaining process, the fault type determination algorithm, the load estimation algorithm and the fault location algorithm, where the fault location algorithm has been proposed in this work. The main characteristic of this new method is no need to reduce the line to two terminals equivalent line to application of the one or two terminal fault location method which determine the possible fault location occurrence, since the fault location algorithm proposed in this work has an objective function that determines by direct way the exact path of fault occurrence. In order to evaluate the efficiency of the proposed fault location method, it was subjected to fault distance, fault resistance and fault type variation simulations and phasors and transmission lines parameters errors simulations.

Este trabalho tem por objetivo apresentar o desenvolvimento e a implementação, em uma rotina computacional, de um algoritmo para localização de faltas em linhas de transmissão com compensação série baseado em método heurístico. O algoritmo de localização de faltas proposto neste trabalho é capaz de identificar o ponto de ocorrência da falta utilizando informações sobre os parâmetros da linha de transmissão, os sinais de tensões e correntes registrados nos terminais dessa linha, bem como as características das unidades de compensação série empregadas. O algoritmo desenvolvido no âmbito desta pesquisa foi codificado no ambiente Matrix Laboratory (MATLAB), bem como o método heurístico escolhido (pattern search) e a sua validação foi conduzida a partir de simulações computacionais utilizando modelos de rede implementados no Alternate Transient Program (ATP). / This work aims to describe the development and implementation in a computational routine, an algorithm to locate faults in series-compensated transmission lines based on an heuristic method. The fault location algorithm proposed in this work is capable of identifying the fault point using information about the parameters of the transmission line, voltages and currents signals recorded at the line terminals, as well as the characteristics of the series compensation units. The optimization method used for objective functions was pattern search. The algorithm developed during this research was coded using MATLAB, as well as the heuristic method chosen (pattern search) and its validation was based on computer simulations using network models implemented in ATP.

O objetivo do desenvolvimento deste trabalho é tecer uma análise da viabilidade técnica - econômica da modernização do sistema de Proteção da Distribuição, comparando a utilização dos relés digitais aos quais foram incorporadas novas funções, em relação aos relés eletromecânicos e estáticos. As informações apresentadas nesse trabalho mostram que os relés digitais oferecem uma significante economia quanto ao custo de aquisição e implantação, no desenvolvimento dos projetos de aplicação e na manutenção destes equipamentos após instalados em campo. Os relés eletromecânicos tem sido largamente utilizados nos esquemas de proteção de consumidores industriais e residencias de grande porte e nos sistemas de proteção das companhias de eletricidade. Devido a quantidade de peças móveis e freqüentes re-ajustes que estes tipos de equipamentos necessitam, os mesmos demandam muitas horas dispendidas pelo pessoal de calibração e manutenção das empresas de eletricidade. A realização de Estudos de Proteção, com a parametrização destes relés muitas vezes torna-se inviável, sob o ponto de vista de sensibilidade e da coordenação das proteções, devido ao fato de que estes equipamentos possuem ajustes limitados tanto de valores de corrente de partida como na seleção de curvas tempo x corrente utilizadas para temporização das proteções, no caso de relés eletromecânicos de sobrecorrente. Durante os últimos anos, com o advento da evolução da indústria, da micro eletrônica e do desenvolvimento de softwares, os relés digitais veêm substituíndo os relés eletromecânicos e estáticos, tanto em instalações novas como também nas remodelações das instalações mais antigas, nos sistemas elétricos de proteção industrial e de empresas de eletricidade. Realizou-se uma análise quanto ao histórico dos relés de proteção, mostrando o seu desenvolvimento desde os relés mais antigos, tipos eletromecânicos, após os relés estáticos, que foram a evolução dos anteriores e finalmente estudando os relés digitais. Os relés digitais oferecem muitas vantagens se comparados com os relés eletromecânicos e estáticos, as quais serão abordandos em items específicos da revisão de literatura neste trabalho. O trabalho é finalizado com uma análise de casos, onde foram computados e analisados casos, como índices de fornecimento, custos de instalação de relés digitais em substituição à relés e sistemas eletromecânicos e estáticos, utilizados convencionalmente para a proteção em alimentadores de Subestações da Copel - Companhia Paranaense de Energia, com o objetivo de coletar-se e analisar-se, ao longo de 12 meses as reais vantagens e desvantagens da utilização destes equipamentos nos sistemas elétricos de proteção dos circuitos de distribuição de energia. / The purpose of this study is to carry out a technical and economic feasibility assessment of the updating of the Distribution Protection system, comparing the use of digital relays, to which new functions have been integrated, with electromechanical and static relays. Information hereby presented shows that digital relays are significantly cost-effective in terms of acquisition and implementation for developing application projects and in maintaining that equipment after it has been set up in the field. Electromechanical relays have been largely used in protection schemes for large-scale industrial and residential consumers, as well as in security schemes for power plant companies. Because of the large number of moving parts and frequent readjustments required by that type of equipment, many manhours must be put in by calibration and maintenance staff employed by power plant companies. Carrying out a Protection Study that establishes parameters for those relays is often unfeasible given the sensitivity and coordination of the protections, in that the equipment in question has limited adjustments, both in terms of pick-up currents values and of the selection of time curve vs. current used in the protection timer, in the case of overcurrent electromechanical relays. During the last years, with the rise of industrial evolution, microelectronics and software development, digital relays are replacing electromechanical and static relays in electrical security systems used by industrial and power plant company protection, both in new facilities and in refurbished facilities. A study was carried out on the history of protection relays showing how they developed from the older, electromechanical type after the static relays, which evolved form the former, and was concluded with the study of digital relay models. Digital relays provide significant advantages compared to electromechanical and static relays, which will be covered under specific revision items of the references provided herein. The study is concluded by assessing case studies that were accounted for and assessed, such as supply rates, installation costs of digital relays to replace electromechanical and static systems used traditionally to provide protection for COPEL´s (Power Company of the State of Paraná) Substations. The purpose was to collect and analyze, over a 12-month period, the actual advantages and disadvantages of using that type of equipment in electrical systems that provide circuit protection for power distribution.

Orientador: Edmarcio Antonio Belati / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2014

O objetivo do desenvolvimento deste trabalho é tecer uma análise da viabilidade técnica - econômica da modernização do sistema de Proteção da Distribuição, comparando a utilização dos relés digitais aos quais foram incorporadas novas funções, em relação aos relés eletromecânicos e estáticos. As informações apresentadas nesse trabalho mostram que os relés digitais oferecem uma significante economia quanto ao custo de aquisição e implantação, no desenvolvimento dos projetos de aplicação e na manutenção destes equipamentos após instalados em campo. Os relés eletromecânicos tem sido largamente utilizados nos esquemas de proteção de consumidores industriais e residencias de grande porte e nos sistemas de proteção das companhias de eletricidade. Devido a quantidade de peças móveis e freqüentes re-ajustes que estes tipos de equipamentos necessitam, os mesmos demandam muitas horas dispendidas pelo pessoal de calibração e manutenção das empresas de eletricidade. A realização de Estudos de Proteção, com a parametrização destes relés muitas vezes torna-se inviável, sob o ponto de vista de sensibilidade e da coordenação das proteções, devido ao fato de que estes equipamentos possuem ajustes limitados tanto de valores de corrente de partida como na seleção de curvas tempo x corrente utilizadas para temporização das proteções, no caso de relés eletromecânicos de sobrecorrente. Durante os últimos anos, com o advento da evolução da indústria, da micro eletrônica e do desenvolvimento de softwares, os relés digitais veêm substituíndo os relés eletromecânicos e estáticos, tanto em instalações novas como também nas remodelações das instalações mais antigas, nos sistemas elétricos de proteção industrial e de empresas de eletricidade. Realizou-se uma análise quanto ao histórico dos relés de proteção, mostrando o seu desenvolvimento desde os relés mais antigos, tipos eletromecânicos, após os relés estáticos, que foram a evolução dos anteriores e finalmente estudando os relés digitais. Os relés digitais oferecem muitas vantagens se comparados com os relés eletromecânicos e estáticos, as quais serão abordandos em items específicos da revisão de literatura neste trabalho. O trabalho é finalizado com uma análise de casos, onde foram computados e analisados casos, como índices de fornecimento, custos de instalação de relés digitais em substituição à relés e sistemas eletromecânicos e estáticos, utilizados convencionalmente para a proteção em alimentadores de Subestações da Copel - Companhia Paranaense de Energia, com o objetivo de coletar-se e analisar-se, ao longo de 12 meses as reais vantagens e desvantagens da utilização destes equipamentos nos sistemas elétricos de proteção dos circuitos de distribuição de energia. / The purpose of this study is to carry out a technical and economic feasibility assessment of the updating of the Distribution Protection system, comparing the use of digital relays, to which new functions have been integrated, with electromechanical and static relays. Information hereby presented shows that digital relays are significantly cost-effective in terms of acquisition and implementation for developing application projects and in maintaining that equipment after it has been set up in the field. Electromechanical relays have been largely used in protection schemes for large-scale industrial and residential consumers, as well as in security schemes for power plant companies. Because of the large number of moving parts and frequent readjustments required by that type of equipment, many manhours must be put in by calibration and maintenance staff employed by power plant companies. Carrying out a Protection Study that establishes parameters for those relays is often unfeasible given the sensitivity and coordination of the protections, in that the equipment in question has limited adjustments, both in terms of pick-up currents values and of the selection of time curve vs. current used in the protection timer, in the case of overcurrent electromechanical relays. During the last years, with the rise of industrial evolution, microelectronics and software development, digital relays are replacing electromechanical and static relays in electrical security systems used by industrial and power plant company protection, both in new facilities and in refurbished facilities. A study was carried out on the history of protection relays showing how they developed from the older, electromechanical type after the static relays, which evolved form the former, and was concluded with the study of digital relay models. Digital relays provide significant advantages compared to electromechanical and static relays, which will be covered under specific revision items of the references provided herein. The study is concluded by assessing case studies that were accounted for and assessed, such as supply rates, installation costs of digital relays to replace electromechanical and static systems used traditionally to provide protection for COPEL´s (Power Company of the State of Paraná) Substations. The purpose was to collect and analyze, over a 12-month period, the actual advantages and disadvantages of using that type of equipment in electrical systems that provide circuit protection for power distribution.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-08-14T18:50:07Z No. of bitstreams: 1 JoseNascimento.pdf: 804100 bytes, checksum: 215d01513948faeac4cc6644ac03df9c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-14T18:50:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseNascimento.pdf: 804100 bytes, checksum: 215d01513948faeac4cc6644ac03df9c (MD5) Previous issue date: 2007-09-04 / In this work the relevant aspects of free competition and competitivity in the Brazilian electric sector after deregulation initiated in 1995 are analyzed. The earlier model of the electric sector, a State monopoly, moved for a desverticalized structure with the separation of the sectors of generation, transmission and distribution. With this scenario as background it was performed a retrospect of the more important aspects of the restructuring process, being identified the regulatory outline created for the conception of a free market model that culminated with the changes occurred from promulgation of legislation, in 2004, which defined a new regulatory environment for the Brazilian electric sector. In this specific case are distinguished the performance of the main institutions of the sector, the free access to the electric networks, the economic signal represented by the tariffs, the free and captive consumers, as well as the commercialization process. The risks and challenges, generated by the introduction of the free market model, were analyzed, verifying if the implemented rules facilitate or difficult the free competition and competitivity. It is concluded that in Brazil the free competition and competitivity of the electricity market agents are in a developing process and enhancements and reforms to the wholesale electricity market rules are required. The difficulty for the regulator is to meet the yearnings of the commercializators that wait attitudes that make possible the increase of the portfolio of the potentially free consumers against the ones of distribution concessionaires that may have reduction in their profits due the increase of migration from captive to free consumers. On the other hand, the coexistence of characteristics of the monopolist and free market models has been proved where the tendencies of that hybrid model are not clearly defined. / Neste trabalho são analisados os aspectos relevantes da livre concorrência e competitividade no setor elétrico brasileiro após a sua desregulamentação iniciada em 1995, em que o modelo anterior, tipo monopólio do Estado, mudou para uma estrutura desverticalizada com a separação dos setores de geração, transmissão e distribuição. Tendo como pano de fundo este cenário, realizou-se uma abordagem dos aspectos mais importantes do processo de reestruturação, identificando o arcabouço regulatório criado para a concepção de um modelo de livre mercado que continuou com as mudanças ocorridas a partir da promulgação, em 2004, da legislação que estabeleceu um novo marco regulatório para o setor elétrico brasileiro. Neste particular, destaca-se o papel das principais instituições do setor, o livre acesso às redes elétricas, os sinais econômicos representados pelas tarifas, os consumidores livres e cativos, bem como o processo de comercialização. Foram analisados os riscos e desafios advindos pela introdução do modelo de livre mercado, verificando se as regras implementadas facilitam ou dificultam a livre concorrência e a competitividade. Conclui-se que no Brasil a livre concorrência e competitividade estão ainda num processo de desenvolvimento e reforma, necessitando de um maior aprimoramento da legislação. O difícil para o regulador é atender aos anseios dos comercializadores que esperam atitudes que possibilitem o aumento do portfólio dos consumidores potencialmente livres contra os das distribuidoras que temem perda de receita pela migração mais acentuada dos consumidores cativos para livres. Por outro lado, comprovou-se a convivência de características do modelo monopolista anterior e do modelo de livre mercado em que as tendências desse modelo híbrido nem sempre estão claramente definidas.

Este trabalho tem por objetivo apresentar o desenvolvimento e a implementação, em uma rotina computacional, de um algoritmo para localização de faltas em linhas de transmissão com compensação série baseado em método heurístico. O algoritmo de localização de faltas proposto neste trabalho é capaz de identificar o ponto de ocorrência da falta utilizando informações sobre os parâmetros da linha de transmissão, os sinais de tensões e correntes registrados nos terminais dessa linha, bem como as características das unidades de compensação série empregadas. O algoritmo desenvolvido no âmbito desta pesquisa foi codificado no ambiente Matrix Laboratory (MATLAB), bem como o método heurístico escolhido (pattern search) e a sua validação foi conduzida a partir de simulações computacionais utilizando modelos de rede implementados no Alternate Transient Program (ATP). / This work aims to describe the development and implementation in a computational routine, an algorithm to locate faults in series-compensated transmission lines based on an heuristic method. The fault location algorithm proposed in this work is capable of identifying the fault point using information about the parameters of the transmission line, voltages and currents signals recorded at the line terminals, as well as the characteristics of the series compensation units. The optimization method used for objective functions was pattern search. The algorithm developed during this research was coded using MATLAB, as well as the heuristic method chosen (pattern search) and its validation was based on computer simulations using network models implemented in ATP.