The following work presents a graphical pre-processor software as an alternative version of the Electromagnetic Transients Program (ATP-EMTP). It was developed to aid in the analysis of electromagnetic transients in power substations. The software has been developed using Java programming language and it was named Alternative Transients Program Substation Analysis (ATP-SA). Amongst its functionalities, it can be highlighted the representation of precursory events of electromagnetic transients in the ATP-EMTP standard, data predefinition for the modeling of these events, simulation configuration with compatible values in reference to the transient phenomena to be studied and management simulation through a databank. The transients to be considered are: occurrence and clearance of faults, transformer inrush, Transient Recovery Voltage (TRV) in circuit-breakers, circuit-breaker switching and lightning surges. The software aids in the simulation of transients occurred by these events in both deterministic and stochastic ways. In addition, to show its potentialities, examples of application are presented in a real power system simulations. Hence, with the use of the mentioned software, it is expected to support in subsidies and safety with respect of operations in substations, as well to aid in defect prevention, loss of equipment and potential shutdowns. This work is the main theme of a Research and Development (R&D) project developed by the Laboratory of Analysis and Protection of Power Systems, in the Power System and Energy Research Center, in a partnership along with the State Company of Generation and Transmission of Electric Energy of the Rio Grande do Sul State. / Este trabalho apresenta a implementação de um software pré-processador gráfico para a versão alternativa do ElectroMagnetic Transient Program (ATP-EMTP), desenvolvido para auxiliar a análise de transitórios eletromagnéticos em subestações de potência. Este software, concebido em linguagem de programação Java, recebeu a denominação de Alternative Transients Program Substation Analysis (ATP-SA). Dentre suas funcionalidades, está a representação de eventos precursores de transitórios eletromagnéticos no padrão ATP-EMTP, predefinição de dados para modelagem destes eventos, parametrização da simulação com valores compatíveis com o fenômeno analisado e gerenciamento de simulações através de um banco de dados. Os eventos contemplados pelo software compreendem: ocorrência e eliminação de curtos-circuitos, energização de transformador, Tensão de Restabelecimento Transitória (TRT) em disjuntores, manobras de abertura e fechamento de disjuntores e descargas atmosféricas. O software fornece suporte a simulação de transitórios provocados por estes eventos de forma determinística ou estocástica. Para demonstrar estas potencialidades, abordam-se exemplos aplicados sobre um sistema elétrico real. Com a utilização do software desenvolvido, espera-se fornecer subsídio e segurança para a realização de operações em subestações, bem como auxiliar a prevenção de falhas, perda de equipamentos e desligamentos. O presente trabalho é parte integrante de um projeto de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D), desenvolvido pelo Laboratório de Análise e Proteção de Sistemas Elétricos do Centro de Estudos em Energia e Sistemas de Potência (LAPES-CEESP) da UFSM, em parceria com a Companhia Estadual de Geração e Transmissão de Energia Elétrica (CEEE-GT) do Rio Grande do Sul.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-02-12Bitstream added on 2014-06-13T20:29:11Z : No. of bitstreams: 1 charantola_dj_me_ilha.pdf: 1099260 bytes, checksum: eee256b50ab02aca9b6122a3b46b80e3 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho teve por objetivo realizar um estudo da representação das linhas de transmissão monofásica por meio de variáveis de estado, utilizando a cascata de circuitos p. Inicialmente, desenvolveu-se a equação diferencial da linha de transmissão, cujos parâmetros são uniformemente distribuídos ao longo da linha. Em seguida, realizou-se um estudo referente ao desenvolvimento das equações de estado para uma linha monofásica, representada por meio de uma quantidade genérica de circuitos p. Para a resolução dessas equações de estado, utilizou-se a fórmula de Heun ou regra do trapézio para transformar as soluções das equações do estado em equações algébricas. Desenvolveu-se uma solução analítica das equações de estado que representam uma linha monofásica, utilizando o método da diagonalização que exige a determinação da matriz transformação de similaridade e a resolução do sistema de equações lineares de primeira ordem desacopladas. São apresentados resultados referentes à energização de uma linha de transmissão aberta, aberta e com transformador, em curto-circuito e com uma carga resistiva, utilizando o método numérico e o método analítico. As simulações foram realizadas no ambiente Matlab e os resultados obtidos foram comparados com os resultados obtidos com a utilização do aplicativo Microtran. / The work had as aim to realize a representation learning of the one-phase transmission lines though of variable of condition, utilizing a p circuits escales. Initially was developed the diffential equation of the transmission lines whose are parameter uniformly disposal along the line. Next step were done a learning referring developing of condition equation was utilized Heun formula or trapeze rule to transform the solution of the compaction equation in algebrical equation. Was developed a analytical solution of the condition equation to present a one-phase line utilizing the cornerwise action method that require the determination of the matrix transformation of the similarity and the formulas of system resolution unconnected. Are presented results referring the energy action over a open transition line, open and with a transformer in circuit breaker and with a resistible load, utilizing a numeric method and the analytical method. The simulation were done in Matlab environment and the results obtained were compared with the results obtained using a Microtan method.

This work presents the development of a methodology that uses the resource foreign model , offered by the Electromagnetic Transient Program (ATP-EMTP), in order to realize electromagnetic transient stochastic simulations with emphasis in power substation applications. Due to their stochastic nature, the simulations are performed by employing the Monte Carlo Method to reproduce the randomness and uncertainties that are inherent to the precursory events of some electromagnetic transients. The method is applied in the simulation in order to model the type of study to be analyzed, corresponding to the most frequent and significant transients that are found in substations. These events comprehend: occurrence and clearance of faults, transformer inrush, circuit-breaker switchings and lightning strokes. The suggested methodology allows the use of these resources through the graphical pre-processor software ATPDraw, and it does not need the use of any other external computational tool. Hence, in order to demonstrate the methodology potentialities, this work also presents some examples of applications through ATP-EMTP simulations, employed in a real power system. Throughout this study, it seeks to aid in simulations involving stochastic events in electromagnetic transients by adding new resources to the ATP-EMTP. In addition, this work is a part of a research and development project in a partnership between the Laboratório de Análise e Proteção de Sistemas Elétricos of the Centro de Estudos em Energia e Sistemas de Potência (LAPES-CEESP), located at UFSM, and the Companhia Estadual de Geração e Transmissão de Energia Elétrica (CEEE-GT) of the Rio Grande do Sul state. / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia que utiliza o recurso foreign model oferecido pelo ElectroMagnetic Transient Program (ATP-EMTP), que visa realizar simulações estocásticas de transitórios eletromagnéticos, com enfoque para aplicações em subestações de potência. Devido estas simulações contemplarem processos estocásticos, emprega-se o método de Monte Carlo para reproduzir aleatoriedades e incertezas inerentes aos eventos precursores de transitórios eletromagnéticos. Mais especificamente, este método é aplicado para modelar de estudos dos transitórios mais significativos e frequentes em subestações. Estes eventos compreendem: ocorrência e eliminação de curtos-circuitos, energização de transformadores, manobras de abertura e fechamento de disjuntores e descargas atmosféricas. A metodologia sugerida, permite que estes recursos sejam acessados através do pré-processador gráfico ATPDraw, de modo que não seja necessário a utilização de ferramentas externas para a realização destas simulações. Enfim, para demonstrar suas potencialidades, abordam-se exemplos aplicados em um sistema elétrico real. A partir dos estudos realizados, espera-se fornecer subsídios para simulações de eventos estocásticos de transitórios eletromagnéticos, agregando novos recursos ao ATP-EMTP. O presente trabalho é parte integrante de um projeto de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D), desenvolvido pelo Laboratório de Análise e Proteção de Sistemas Elétricos do Centro de Estudos em Energia e Sistemas de Potência (LAPES-CEESP) da UFSM, em parceria com a Companhia Estadual de Geração e Transmissão de Energia Elétrica (CEEE-GT) do Rio Grande do Sul.

Orientador: José Pissolato Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-18T03:00:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinto_AndreJinnoGomes_M.pdf: 60896723 bytes, checksum: 8ce23cc18a981b5042b135acfc03ec42 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: As redes de transmissão de energia elétrica estão entre as grandes contribuições que a engenharia ofereceu à civilização moderna. Se tornando aparentes, pelas expressivas linhas de transmissão de alta tensão apoiadas sobre elevadas torres de aço que cruzam o território nacional em todas as direções. No corrente trabalho tem-se por objetivo tratar das alternativas não-convencionais de transmissão de energia elétrica. Comparando o desempenho dessas novas estruturas com o comportamento das estruturas atualmente utilizadas no sistema de transmissão convencional. Para tal são descritos alguns dados da atual configuração do sistema de transmissão nacional. Ademais, breves descrições técnicas serão apresentadas sobre os principais componentes de linhas de transmissão convencionais, tais como: condutores múltiplos, isoladores e anéis anticorona. Tais definições serão introduzidas com o âmbito de proporcionar uma maior familiaridade com o tema em estudo. Uma análise minuciosa é traçada no cálculo dos parâmetros elétricos na frequência, seguido de um estudo dos transitórios eletromagnéticos no domínio do tempo. Causados por sinais de tensão aplicados a entrada das linhas de transmissão / Abstract: The transmission of electric energy is among the great contributions that engineering offered to modern civilization. Becoming apparent, by the expressive lines of high voltage transmission supported on large steel towers that crisscross the country in all directions. In the current work has been aimed at dealing with alternative non-conventional electric power transmission. Comparing the performance of these new structures with the behavior of the structures currently used in conventional transmission system. For such thing are described some of the current configuration of the national transmission system. In addition, brief technical descriptions are presented on the main components of conventional transmission lines, such as multiple conductors, insulators and anti-corona rings. Such definitions will be introduced to the scope of providing a greater familiarity with the subject under study. A detailed analysis is plotted on the calculation of electrical parameters on frequency, followed by a study of electromagnetic transient time domain. Caused by voltage signals applied to the input of the transmission lines / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Hans Ingo Weber / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T16:53:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moraes_FranciscoJoseVicentede_M.pdf: 6703520 bytes, checksum: aa677f747599094668ea06d0f7536ad9 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: O conhecimento do comportamento dinâmico de equipamentos é importante, seja para o desenvolvimento e otimização de projetos ou para o monitoramento e diagnóstico de falhas de operação. Técnicas de processamento para extrair dos complicados sinais de vibrações mecânicas as informações pertinentes a cada análise têm sido investigadas. A análise de Fourier é capaz de revelar o conteúdo frequencial dos sinais. Porém. tal técnica é limitada à análise de sinais estacionários, já que os resultados obtidos são médias dentro do período amostrado, não distinguindo o instante de tempo em que um determinado evento ocorreu. Atualmente, cresce o interesse por sinais não estacionários, complexos. Em sua estrutura mas muito ricos em informações. Ateoria wavelet, capaz de fornecer informações locais de um sinal, é o objeto do presente estudo. A técnica consiste na decomposição do sinal em ondículas (wavelets) que, além de estarem relacionadas a um conteúdo frequencial. possuem um caráter localizado na linha do tempo. Assim, partindo da análise de Fourier, introduzimos os conceitos dessa nova técnica, bem como alguns exemplos práticos de aplicação / Abstract: The knowledge of the dynamic behaviour of machinery is important to develop modern design and condition monitoring. Thus, it is necessary to adequate appropriate processing methods in order to extract the desired informations from the complicated time domain mechanical vibration signals. The Fourier analysis has been extensively used to extract the frequency content from the signals. However, such technique is suitable only for stationary signals, since the given results correspond to average values on the sample period and do not discern the time location of discrete events. Nowadays, there has been a special interest on non-stationary signals, which have a complex structure but are very rich in informations about the real nature of the system. The wavelet theory, which is able to give local properties of a signal, is the subject of this workpiece. The technique consists on decomposing the given signal on small waves (wavelets), which are localised in both time and frequency domains. In the light of Fourier analysis, we introduce the bases of wavelet theory and some practical insights / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:48:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:57:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 09059.pdf: 8640296 bytes, checksum: 8403c184612094b888b01743f050125d (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Orientador: Ernesto Ruppert Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-15T03:55:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PeqquenaSuni_JuanCarlos_M.pdf: 1533933 bytes, checksum: dbd348c759114d83f69069e35635591c (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Os parâmetros do modelo matemático dinâmico dos geradores síncronos como a resistência elétrica dos enrolamentos de estator por fase, a resistência elétrica do enrolamento de campo, as resistências elétricas dos enrolamentos amortecedores de eixo direto e de eixo em quadratura, as reatâncias de dispersão dos enrolamentos de estator por fase, do enrolamento de campo e dos enrolamentos amortecedores, bem como as reatâncias de magnetização de eixo direto e de eixo em quadratura do gerador são possíveis de serem determinadas, com razoável aproximação, através de ensaios específicos como o ensaio para determinação da reatância de Potier, o ensaio de curto-circuito trifásico brusco e os ensaios de rejeição de carga. Neste trabalho discute-se o problema da determinação de parâmetros do gerador síncrono auxiliado pela realização de simulações dinâmicas usando o software Matlab/Simulink e a sua biblioteca SimPowerSystems para determinação de parâmetros de um gerador de pólos lisos e de um gerador de pólos salientes através de ensaios de medição da reatância síncrona de eixo direto, ensaio de Potier, ensaio de curto-circuito brusco e ensaio de rejeição de carga. Diversos resultados e conclusões são apresentados usando os parâmetros padronizados mostrados explicitamente por Krause em seu importante livro publicado em 1986. Trata-se de um trabalho que tem finalidades didática e tecnológica de discutir essa questão / Abstract: The synchronous generator dynamic mathematical model parameters like the per phase stator winding electrical resistance, the field winding resistance, the direct and quadrature damping winding resistances, the field winding leakage reactance, the per phase stator winding leakage reactance, the damping winding leakage reactances, and direct and quadrature magnetizing reactances are possible to be determined with some accuracy through specific tests like the Potier reactance determination, the sudden short-circuit test and the load rejection tests. This work is addressed to the problem of salient poles and cylincrical rotor synchronous generator parameters determination aided by the use of dynamic simulations implemented with the Matlab/Simulink package using its SimPowerSystems library. Some results and conclusions about the parameters determination are presented using the standardized and fundamental parameters as shown in the Krause book published in 1986. This paper has both didactic and technological subjects and it is addressed to discuss several aspects on the real parameters determination activities / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Edevar Luvizotto Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T21:41:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Anjo_LuizFernandoResendedosSantos_D.pdf: 3588080 bytes, checksum: 122271523488dc8a40a0d509bd1b0cf8 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Este texto descreve as etapas que objetivam a utilização da estrutura originalmenteproposta por Todini e Pilati no chamado método gradiente (MG), utilizado para análise em regime permanente em instalações a condutos forçados, na formulação de um modelo dinâmico inercial rígido (MDIR), para a análise de escoamentos transitórios lentos neste tipo de instalação. São apresentadas as bases teóricas para esta nova modelação, justificadas através do equacionamento geral do escoamento fluido em condutos forçados. Os resultados obtidos pelo MDIR são comparados com os resultados obtidos pelo programa EPANET que utiliza o método gradiente. Discussões a respeito da importância da incorporação do efeito de inércia são apresentadas através de um estudo de casos, no caso de modelação hidráulica, e para análises de qualidade decorrentes desta. / Abstract: This research describes the stages which aim the use of the original structure proposed by Todini and Pilati in the so called gradient method (GM), used in the analysis in steady state of pipe networks, in the formulation of an inertial rigid dynamic model (IRDM) to analyse slow transients in this type of installation. The theoretical bases are presented for this new method, justified by the general equation of fluids flow in pipes networks. The results obtained by the MDIR are compared to the results obtained in the EPANET program, which uses the gradient method. Discussion on the importance of the incorporation of the inertia effect are presented through a study case of hydraulic modelation and for quality analysis which derived from it. / Doutorado / Recursos Hidricos / Doutor em Engenharia Civil

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernando Henrique Costa Pinheiro.pdf: 2854886 bytes, checksum: a56fe59d5aabb7763901adeb614ad703 (MD5) Previous issue date: 2008-10-17 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work depicts transmission line modeling for lightning strike time domain simulation. It is studied and presented the main mechanisms associated to lightning formation and striking high-voltage transmission lines and wave propagation theory concerned to the hit point. Following, it is presented and analyzed transmission lines, shield wires and tower models available in the used ATPDraw computer program. Finally, a complete model is constructed taking into account a real utility transmission branch (ELETRONORTE-Ma), including transmission lines, respective towers and shield wires, through computational models available in the ATPDraw computer program. Computer simulations are carried out and the final model is tested for different scenarios: a standard lightning striking a transmission tower; a standard lightning striking a transmission tower with lower tower foot resistance; lightning striking transmission tower for different soil conditions (dry and humid); insulation strength analysis taking into account different hit points (middle of a shield wire and at the top of a transmission tower). The results show that the model behaved as expected. / Este trabalho aborda a modelagem de linhas de transmissão para análises e simulações no domínio do tempo de transitórios eletromagnéticos resultantes de descargas atmosféricas incidentes. É estudado e apresentado os principais mecanismos associados à formação das descargas atmosféricas, os aspectos relevantes à incidência de descargas em linhas de transmissão e os seus mecanismos de propagação em relação ao ponto de incidência. Em seguida é apresentado e analisado modelos de linhas de transmissão, cabos pára-raios e de torres disponíveis para uso no programa computacional ATPDraw. Por fim, é elaborado um modelo de um trecho real da ELETRONORTE MA incluindo linha de transmissão, suas torres e seus cabos pára-raios, através de modelos disponíveis na versão usada do programa ATPDraw. São realizadas simulações computacionais, onde o modelo é testado para vários cenários: surto atmosférico na forma de onda padrão incidindo sobre uma torre; surto atmosférico na forma de onda padrão incidindo sobre uma torre com resistência de dispersão reduzida; surtos atmosféricos incidentes sobre torres nos cenários de solos secos e úmidos; e impactos nos isolamentos no meio do vão e em uma torre de um surto atmosférico incidente nos cabos pára-raios. Para todos os testes realizados, a resposta do modelo esteve de acordo com o comportamento esperado.

Desenvolve-se um método para estimar os parâmetros de uma rede hidráulica a partir de dados observados de cargas hidráulicas transientes. Os parâmetros físicos da rede como fatores de atrito, rugosidades absolutas, diâmetros e a identificação e quantificação de vazamentos são as grandezas desconhecidas. O problema transiente inverso é resolvido utilizando uma abordagem indireta que compara os dados disponíveis de carga hidráulica transiente observados com os calculados através de um método matemático. O Método Transiente Inverso (MTI) com um Algoritmo Genético (AG) emprega o Método das Características (MOC) na solução das equações do movimento para escoamento transiente em redes de tubos. As condições de regime permanente são desconhecidas. Para avaliar a confiabilidade do MTI-AG desenvolvido aqui, uma rede-exemplo é usada para os vários problemas de calibração propostos. O comportamento transiente é imposto por duas manobras distintas de uma válvula de controle localizada em um dos nós da rede. Analisam-se, ainda, o desempenho do método proposto mediante a variabilidade do tamanho do registro transiente e de possíveis erros de leitura nas cargas hidráulicas. Ensaios numéricos realizados mostram que o método é viável e aplicável à solução de problema inverso em redes hidráulicas, sobretudo recorrendo-se a poucos dados observados e ao desconhecimento das condições iniciais de estado permanente. Nos diversos problemas de identificação, as informações transientes obtidas da manobra mais brusca produziu estimações mais eficientes. / A method for estimation of parameters of existing hydraulic networks on the basis of observed transients pressures. Such parameters include pipe friction factors or absolute roughness, their diameters and the leakage locations and discharges. The inverse transient problem in terms of unknown parameters is solved through an indirect calibration procedure, which compares the calculated and observed hydraulic heads. The search method for optimal parameters employs the Method of Characteristics for the solution equations of transient motions in pipes and Genetic Algorithms. The initial conditions in the state of equilibrium are supposed unknown and the observed transient behavior of the network is in response to a valve maneuver composed of partial closure and reestablishment of flow in a pipe. In order to validate the transient calibration method, an example network is used to test various proposed calibration problems. The results show that the proposed method can be used with confidence for determination of various kinds of parameters. The transient inverse method is capable of network calibration using transient data collected at few locations in response to a quick valve maneuver.