Orientador: Alcir Jose Monticelli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-26T12:36:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Asada_EduardoNobuhiro_M.pdf: 4919378 bytes, checksum: 567161c39fcc0626516046ac6c4d77bd (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Este trabalho apresenta estudos do uso de chaveamento de linhas de transmissão e de modificação da topologia de subestações como forma de controle de fluxo de potência ativa em situações de sobrecarga de linhas de transmissão ou transformadores. Objetiva-se, através do uso de métodos de resolução de sistemas esparsos, a busca de topologias que em situações de emergência possam ser implementadas em tempo real. O estudo proposto apresenta um modelo mais completo para resolução do fluxo de potência, onde chaves e disjuntores são representados explicitamente. Os elementos de chaveamento são introduzidos aos principais métodos de compensação para resolução repetida de sistemas lineares algébricos. São apresentadas também as suas principais formas de aplicação além do controle de sobrecargas. Vários testes são conduzidos e discutidos para sistemas do IEEE e partes do sistema elétrico brasileiro / Abstract: Studies about the use of switching procedures for active power flow control of transmission lines and transformers in overload situation are presented in this work. The main objective is the application of changes in system topology in real-time mode using sparse fast linear system solvers to determine the topology configuration that eliminates overload. The proposed study presents an accurate model for solving the power flow problem, which switches and circuit breakers are explicitly modeled. The switching devices are introduced to the model of compensation method for repeated solving of algebraic linear systems. Other applications for topology modification are also presented. Test cases based on IEEE systems and part of Brazilian system are presented and discussed. / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Carlos Alberto Favarin Murari / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-26T21:02:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_MarceloAdorni_D.pdf: 7371964 bytes, checksum: 18ebac90b6df32c8e5e60228982ed91e (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Este trabalho tem como principal objetivo o estudo de técnicas de inteligência artificial aplicadas ao problema da reconfiguração de redes de distribuição de energia elétrica. O estudo da teoria de conjuntos nebulosos permitiu a inserção do conhecimento dos operadores e o tratamento de dados imprecisos. O custo de operação de chaves, quantificado e qualificado por uma função de pertinência, é proposto para simular as decisões dos operadores através de um algo ritmo heurístico que busca a restauração da rede, com poucas operações de chaveamento. A definição de operadores algébricos com números nebulosos possibilitou o desenvolvimento de um estimado r de estado que obtém o estado da rede através de números complexos nebulosos. Uma análise teórica sobre os principais mecanismos que atuam e controlam um algoritmo genético e um estudo das práticas de operação de redes de distribuição permitiram: definir uma codificação para o problema; propor alternativas para gerar as soluções iniciais; inserir o conhecimento dos operadores para atender às restrições de rede radial e conexa; propor funções adequadas para classificar as soluções; realizar combinações e alterações nas soluções; compondo um algoritmo genético que, aplicado ao problema da reconfiguração de redes, sempre encontra uma solução ótima. A inserção do custo nebuloso de operação de chaves, a utilização de um fluxo de carga específico e a aplicação de processamento paralelo, permitiram o desenvolvimento de um programa computacional para a reconfiguração de redes de distribuição de energia elétrica em tempo real / Abstract: This work has as the main objective an analysis about artificial intelligence techniques applied to the electrical distribution system reconfiguration problem. The study of fuzzy theory allowed the operators knowledge insertion and the imprecision dates treatment. A fuzzy switch cost operation is proposed to simulate the operators' decision through a heuristic algorithm that searches the network restoration with minimum switch operations. The definition of algebraic operators with fuzzy numbers allowed the development of a state estimator that obtains the network state by fuzzy complex numbers. A theoretical study about the main mechanisms that act and control the genetic algorithms and an investigation about the network distribution operation practices allowed: to define a codification to the problem; to propose alternatives to generate the initial solutions; to insert the operators knowledge to attend the radial and connection network constraints; to propose an appropriate function to classify the solutions; and to apply combinations and alteration in the solutions; composing a genetic algorithm that, when applied to the network reconfiguration problem, always reaches an optimal solution. The fuzzy switch cost insertion, a specific load flow utilization, and the parallel processing implementation, allowed the development of software to electrical distribution network reconfiguration in real time / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Jose Pissolato Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T01:34:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gastaldi_EduardoFava_M.pdf: 4417349 bytes, checksum: 0f4f8cbf594a5bed6b2dfa63deedb1b9 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O problema de caracterizar redes de transmissão vem de longa data. Mesmo assim, a crescente complexidade dos equipamentos e das próprias redes tem dificultado a modelagem e a previsão de surtos nas mesmas. Este trabalho vem propor uma metodologia para solucionar problemas de compatibilidade eletromagnética em redes telefônicas provocados por descargas atmosféricas. Na literatura, diversos métodos foram desenvolvidos com o intuito de modelar surtos em redes. Dentre estes, podese citar aqueles aplicados no domínio da freqüência ou do tempo, com imperfeições inerentes à complexidade dos cabos modelados ou mesmo modelos que representam a influência da condutividade finita do solo. O modelo adotado nesta tese calcula os valores das tensões e correntes terminais de redes aéreas e enterradas. Estas redes podem possuir cabos não paralelos. Os condutores são sujeitos a uma perturbação externa modelada através de uma onda plana ou mesmo fontes localizadas na rede. Trabalha-se no domínio da freqüência, utilizando-se o modo quasi-TEM acoplado a uma aproximação topológica. Para tanto, é necessário um cálculo de parâmetros elétricos para cabos blindados que é apresentado de duas diferentes maneiras (diferentes referências físicas). Deste modo, pode-se caracterizar cabos telefônicos complexos. Um estudo de casos é feito para validar o método através de camparações entre simulações computacionais com cálculos analíticos, com um resultado de tese e com resultados experimentais obtidos em laboratório e em campo. As medições em campo foram obtidas no Centro Internacional de Pesquisas e Testes de Raios em Cachoeira Paulista (SP). Tensões e correntes induzidas por descargas atmosféricas em uma rede experimental de telecomunicações, que foram medidas no Centro, foram comparadas com simulações computacionais. Os resultados obtidos nas diversas simulações estão em conformidade com aqueles da literatura, ou ainda com os medidos experimentalmente / Abstract: Model transmission network problems are as old as the networks themselves. However, the complexity of the equipment and the networks has been increasing substantially. This thesis shows a method able to simulate electromagnetic interference on telecommunications networks. Several methods have been published by others including different solutions, e.g., frequency and time-domain calculation, specific models including cable imperfections and soil finite conductivity. Here, the method can characterize aerial or buried networks with non-parallel cables. The networks can be placed on an electromagnetic interference environment (plane-wave) or, instead of that, the noise could be included by located sources in the network. The simulation is performed on the frequency domain using the quasi- TEM approximation. An electromagnetic topological approximation is also used. The per-unit-length parameters calculation of shielded cables are needed and, for this reason, explained by a traditional and a new method. A parameters measurement method is also shown. Several computer simulations are compared with known results in order to validate the method including analytic calculation, a thesis result and experimental data. Some experimental results were obtained at the International Center for Lightning Research and Testing at Cachoeira Paulista (Brazil). At the Center, an experimental telecommunications network provides the environment to measure lightning induction. The results obtained by numeric simulation are very similar to those from literature or measurements / Mestrado / Engenharia Eletrica e de Computação / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Carlos Alberto de Castro Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-06T10:50:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guimaraes_MarcosAntoniodoNascimento_M.pdf: 908712 bytes, checksum: d5cf1733a05a1a20b87eb0c7abf094fb (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A reconfiguração de sistemas de distribuição consiste na alteração da topologia da rede através do fechamento e abertura de chaves instaladas em pontos estratégicos da rede. Normalmente o procedimento é utilizado para fins de isolamento de faltas, minimização de perdas de potência ativa e balanceamento de cargas entre os alimentadores. Esse problema é de difícil resolução devido ao grande número de variáveis envolvidas e das restrições impostas, sendo a restrição de radialidade a de mais difícil representação matemática. O problema pode ser classificado como um problema de programação não linear inteiro misto (PNLIM) e apresenta o fenômeno de explosão combinatorial. Este trabalho tem como principal objetivo o desenvolvimento de um algoritmo de Busca Tabu para a reconfiguração de sistemas de distribuição de energia elétrica tendo como objetivo a maximização da margem de segurança com relação à estabilidade de tensão (ou margem de carregamento). São apresentados resultados para sistemas de 14 barras, 32 barras, 69 barras, 84 barras e os sistemas reais de 135 barras e 202 barras / Abstract: The network reconfiguration consists in modifying the topology of the network through the closing and opening of switches installed in strategical points. The reconfiguration of distribution systems is usually done to isolate faults, minimize real power losses, or to balance the load among feeders. This problem is difficult due to the great number of variables involved and the imposed constraints, being the constraint of radial structure of more difficult mathematical representation. The problem can be classified as nonlinear mixed integer programming problems with combinatorial explosion. The main objective of this work is to develop a Tabu Search algorithm for the reconfiguration of distribution systems for voltage stability margin enhancement. Results for the systems: 14 buses, 32 buses, 69 buses, 84 buses and the real systems 135 bus and 202 bus are presented and discussed. / Mestrado / Sistemas de Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Ariovaldo Verandio Garcia, Alcir Jose Monticelli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T00:08:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Asada_EduardoNobuhiro_D.pdf: 8314555 bytes, checksum: 1d07bd4292835815d0cec8ae2b521606 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Este trabalho apresenta estudos sobre a modelagem em tempo-real de sistemas de potência através da estimação de estado generalizada. As principais funções da estimação analisadas foram: processador topológico, observador, estimador de estado e análise de erros grosseiros. Os dispositivos de chaveamento (chaves e disjuntores) são representados através de modelos de impedância nula. A modelagem do sistema na sua forma mais detalhada, através da representação de subestações com todas chaves e disjuntores, permite a verificação de erros de status desses componentes. Portanto, a análise da topologia pode ser realizada simultaneamente à estimação de variáveis de estado convencionais. Chaves e disjuntores, que são elementos de impedância nula, são considerados no modelo generalizado através da adição de variáveis de estado do tipo fluxo e de pseudomedidas adequadas. A interação entre dispositivos de característica discreta e medidas analógicas e a diferença entre os modelos convencional e generalizado são enfatizados em cada função. Dois modelos de estimador são considerados: um baseado no método desacopIado a partir da formação da matriz ganho e o segundo baseado no método Tableau esparso de Hachtel, onde pseudomedidas de injeção nula são consideradas como restrições de igualdade. A análise de erros grosseiros proposta busca tratar um erro reconhecido pela dificuldade na sua detecção: o erro conformativo. As medidas afetadas por esse tipo de erro agem como fossem medidas regulares e seus efeitos atingem medidas sem erro grosseiro. Nesse caso, as metodologias tradicionais quando aplicadas, podem identificar incorretamente as medidas. A identificação de erros conformativos foi formulada através da teoria da decisão e a partir da consideração da confiabilidade das medidas formula-se como um problema combinatório. É sabido que Metaheurísticas são eficientes no tratamento de tais problemas e a Busca Tabu é proposta para identificação e elaboração de hipóteses que melhor expliquem as incoerências encontradas / Abstract: This work presents studies about power system real-time modeling by using generalized state estimation. The analyzed state estimation functions are: topological processing, observability analysis, state estimator and gross errar analysis. All these functions are considered by a generalized approach, where switching components (switches and circuit breakers) are represented by zero impeda_ce models. Consideration of detailed model through explicit representation of substations with all switches and circuit breakers allows topology analysis with estimation of conventional state variables simultaneously. Switches, circuit breakers (zero impedance branches), are represented by the insertion of new flow state variables followed by adequate pseudomeasurements. The interaction among components and measurements of different natures and differences between conventional and generalized models were emphasized for each function. Two state estimator models are considered: the first one is based on decoupled state estimation by using the gain matrix, the second one is based on Hachtel's sparse tableau approach. The proposed gross error analysis. aims to treating an errar that is known by its detection difliculty: the conforming error. Measurements affected by this error act as regular measurements and the negative effects act over good measurements. In this case, conventional identification methods may fail and good measurements are erroneously identified as bad data. The identification of conforming errors are formulated by an approach based on Decision Theory by considering the reliability of each measurement. The resulting problem is a combinatorial problem. It is known that Meta-Heuristics are very suited for combinatorial problems and the Tabu Search approach is proposed for identification and formulation of hypotheses that better explain inconsistencies caused by interacting errors / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica