Este trabalho apresenta uma proposta, em alto nível, de regulação para o sistema elétrico de VANTs civis de pequeno porte, até 150kg e, utilizando-se desta regulação, apresenta uma breve proposta de testes em RIG do sistema elétrico dos VANTs civis de pequeno porte. O desenvolvimento deste trabalho apresenta a regulação para o sistema elétrico VANT baseada em regulações já existentes para aeronaves tripuladas e não tripuladas. Como base para a elaboração desta regulação para sistema elétrico, são utilizadas regulações de diversos países e autoridades, também apresentadas resumidamente neste trabalho. A partir da regulação proposta, são especificados testes iniciais em RIG para alguns equipamentos parte do sistema elétrico de VANTs, levando em conta aspectos de segurança e confiabilidade, objetivando a redução do risco de ocorrência de problemas durante o voo do VANT.

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.

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.

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

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.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-24T14:36:40Z No. of bitstreams: 1 marcelocantarino.pdf: 1124563 bytes, checksum: 25aa72244ea806af00361631d5fc961f (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-24T16:59:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marcelocantarino.pdf: 1124563 bytes, checksum: 25aa72244ea806af00361631d5fc961f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-24T16:59:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marcelocantarino.pdf: 1124563 bytes, checksum: 25aa72244ea806af00361631d5fc961f (MD5) Previous issue date: 2007-07-09 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta um estudo comparativo da avaliação da sensibilidade da margem de carregamento em relação à variação de diferentes parâmetros elétricos do sistema, sem a necessidade de se revolver este problema da forma tradicional, ou seja, utilizando um programa de fluxo de potência continuado ou o método do ponto de colapso. Desta forma, obtém-se um ganho no tempo de resposta às perturbações sofridas pelo sistema, possibilitando ações de controle corretivo e preventivo mais eficazes. Como a análise de sensibilidade tem grande importância nos estudos da estabilidade de tensão, é necessário o desenvolvimento de novas metodologias e a avaliação das existentes, de modo a possibilitar uma análise mais eficiente e confiável da operação do sistema elétrico de potência em virtude das variações de seus parâmetros. Neste contexto, este trabalho apresenta um novo desenvolvimento matemático para a análise de sensibilidade utilizando as equações do fluxo de potência com tensões representadas em coordenadas retangulares, e estabelece um processo comparativo com o modelo tradicional expresso em termos das equações do fluxo de potência com tensões representadas em coordenadas polares. Os resultados produzidos pela metodologia de análise de sensibilidade são então comparados com os resultados exatos gerados pelo método do ponto de colapso. Sistemas testes IEEE e um modelo equivalente da região Sul-Sudeste brasileira são utilizados na simulação dos resultados. / This work presents a comparative study on the evaluation of the sensitivity of loading margin with respect to different electric system parameters, without the necessity of solving this problem by the conventional form using the continuation power flow or the point of collapse method. Therefore, a gain in the time response to the disturbances is obtained, making possible more efficient corrective and preventive control actions. As the sensitivity analysis has a great importance voltage stability studies, it is necessary to develop new methodologies and the evaluation of the existing ones, in order to make possible a more efficient and reliable operation analysis of the electrical power system due to the variations of its parameters. In this context, this work presents a new mathematical model for the sensitivity analysis using the power flow equations with the voltages in rectangular coordinates, and establishes a comparative process with the conventional model expressed in terms of power flow equations with the voltages in polar coordinates. The results provided by the sensitivity analysis are then compared with the actual results yielded by the point of collapse method. IEEE test systems and a South-Southeastern Brazilian network are used in the simulation of the results.

Made available in DSpace on 2018-03-22T15:51:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11684_Tese MB.pdf: 975008 bytes, checksum: 39bf558df9b9f3e0443846b4fd1d3c16 (MD5) Previous issue date: 2018-01-09 / Modelos do sistema elétrico são importantes para permitir a realização de diversos estudos, visando a redução de perdas, melhoria da qualidade da energia, entre outros. No cenário atual a realização de análises harmônicas torna-se necessária devido à crescente inserção de cargas não lineares no sistema. Uma vez que os perfis de tensão e corrente das redes são fortemente afetados pelo comportamento da carga, sua modelagem é essencial para realizar tais análises. Diferente dos outros modelos harmônicos encontrados a literatura, esta tese apresenta duas novas propostas de modelagem de carga. A primeira proposta combina o modelo ZIP e uma matriz de admitância cruzada. Esta combinação reúne os benefícios da caracterização de cargas pelo tradicional modelo ZIP, que provê algum conhecimento físico sobre a carga, bem como o cruzamento de frequências dado por uma matriz de admitância. Neste caso, procura-se limitar os coeficientes ZIP, visando identificar a proporção da potência em termos de impedância constante, corrente constante e potência constante. Além disso, é discutido o método para a determinação dos parâmetros do modelo, usando busca exaustiva e regressão linear múltipla. Na segunda proposta, o novo modelo é baseado em um circuito que agrega componentes de impedância, corrente e potência, em uma configuração diferente daquelas encontradas na literatura. O acoplamento entre várias ordens harmônicas é proporcionado por uma matriz de correntes constantes. O método de regressão linear múltipla é utilizado para determinar os parâmetros do modelo. Aspectos relacionados à seleção de dados e à determinação da quantidade de amostras são abordados nas duas propostas. Em ambos os casos foi possível determinar de forma acurada a injeção harmônica no barramento da carga, mediante o conhecimento de sua tensão alimentação. Estudos de caso com uma carga real, usando dados obtidos com um medidor de qualidade de energia, exemplificam a aplicação dos modelos em uma carga eletrônica. Vários outros estudos de caso foram implementados, utilizando um software simulador de transitórios eletromagnéticos, para evidenciar a eficácia dos modelos proposto em diferentes cargas. Em um destes estudos, foi aplicada a metodologia proposta para a modelagem harmônica de um conjunto de cargas conectadas a uma rede radial. Os resultados obtidos no estudo da carga experimental, bem como nos demais estudos de caso, mostraram que os modelos propostos foram capazes de representar o comportamento harmônico das cargas avaliadas com elevada exatidão.

Este trabalho apresenta as principais causas de desligamento de cubículos classe 15kV, restringindo-se aos cubículos conhecidos como cabines primárias, que fazem a interface entre a rede das concessionárias de energia e os consumidores primários. Conhecidas as razões pelas quais as cabines desligam, verificou-se quais são as taxas de falha presumidas para os componentes individuais como: chaves seccionadoras e seus acessórios, disjuntores e suas bobinas, relés de proteção de sobrecorrente, transformadores de corrente e de potencial, componentes de serviços auxiliares, etc. Para avaliar a taxa de falhas das diversas configurações possíveis foram estabelecidos dezoito modelos específicos e estudadas matematicamente suas taxas de falha. Para tanto, foram utilizados os padrões estabelecidos pelas concessionárias Brasileiras como AES-ELETROPAULO, ESCELSA e CPFL, além da proposição de modelo que pode ser considerado como OTIMIZADO. Com base na experiência adquirida com os modelos estudados foi possível ainda a proposição de mecanismos de melhoria dos índices de desligamento. / This study is intended to explore the main causes of failure in 15kV switchgears, restricted to primary equipments making the interface between the Utility and the consumers. Discovering the reasons of the failures, the individual failure rates of each components was noted, as following: switches and its acessories, circuit breakers and its coils, overcurrent relays, current and voltage transformers, auxiliary circuits, etc. Analyzing the failure rates of many possible configurations of eighteen particular models, a mathematical failure rate study was achieved. A Brazilian standards, used by Energy Companies like AES-ELETROPAULO, ESCELSA and CPFL, was used to achieve the results and a optimized model could be proposed. Based on the acquired experienced during this study, it was possible to offer new techniques to decrease the failure rates.

A utilização crescente de equipamentos eletro-eletrônicos sensíveis a interferências e a adoção de novos critérios para avaliação da qualidade da energia fornecida têm resultado em um aumento do número de pesquisas desenvolvidas com o objetivo de se obter informações a respeito das características das sobretensões em redes de baixa tensão. Isto motivou a realização deste trabalho, que teve por objetivo analisar as sobretensões causadas por descargas atmosféricas próximas a redes secundárias. O estudo trata inicialmente das tensões transferidas para a rede de baixa tensão, via transformador, devido a tensões induzidas no primário. Para tal são utilizados resultados experimentais obtidos em modelo de linhas de distribuição em escala reduzida e também medições de tensões induzidas por descargas naturais em uma linha especialmente construída para estudo do fenômeno. Com o uso de um modelo de transformador de distribuição típico, de validade comprovada para avaliação de surtos transferidos, são analisadas as tensões transferidas para a rede secundária considerando-se diversas formas de onda no primário. Posteriormente são calculadas as tensões induzidas nas redes de baixa tensão por descargas incidentes em suas proximidades através do 'Extended Rusck Model' (ERM) – modelo de validade comprovada por meio de centenas de comparações entre tensões induzidas medidas e calculadas. O trabalho discute as influências, nas tensões induzidas, do modo de representação do transformador e das cargas conectadas ao secundário, valor da resistência de terra, amplitude e velocidade de propagação da corrente no canal, etc. A comparação entre as tensões induzidas em linhas convencionais e multiplexadas também é realizada. É analisado também o uso de dispositivos de proteção contra surtos na rede multiplexada tendo em vista a redução das amplitudes das tensões induzidas. Por fim são feitas comparações entre tensões induzidas e tensões transferidas via transformador à rede secundária considerando a mesma descarga atmosférica. / The growing use of electric and electronic equipment prone to electromagnetic interferences and the adoption of new criteria for evaluating the quality of the power supplied have increased the number of studies developed in order to obtain information regarding the characteristics of overvoltages on low-voltage networks. Such fact has motivated the development of this work, which aimed at analyzing overvoltages caused by lightning discharges near secondary networks. The study first covers voltages transferred to the low-voltage network through the transformer due to induced voltages on its primary terminals. In order to accomplish that, experimental results obtained on a reduced scale model are used, as well as measurements of natural lightning induced voltages on a line specially built to study the phenomena. The voltages transferred to the secondary network, considering several waveforms on the primary, are analyzed by using a typical distribution transformer model, proven valid for evaluating transferred surges. The study then presents the calculation of voltages induced on low-voltage networks by discharges on their vicinity through the 'Extended Rusck Model' (ERM) – a model that has been validated by hundreds of comparisons between measured and calculated induced voltages. This work discusses the influences on induced voltages of the manner of representing the transformer and the loads connected to the secondary, as well as grounding resistance, amplitude and stroke current propagation speed, etc. Comparisons between lightning induced voltages on open wire lines and on lines with twisted conductors are also made. The use of surge protective devices on lines with twisted conductors is analyzed, and the reduction of induced voltage amplitudes is investigated. Finally, induced voltages and voltages transferred to the secondary network through a transformer are compared, considering the same lightning discharge.