Apesar do grande interesse no comportamento dinâmico das cargas, existe uma lacuna em investigações considerando o seu desempenho transitório, quando alimentadas por linhas de transmissão e a rejeição de carga ocorre com a abertura dos disjuntores do lado fonte, causando sobretensões temporárias. Este trabalho analisa as sobretensões temporárias causadas por este evento em uma carga de grande porte, constituída por motores síncronos e assíncronos, que pode operar parte do tempo somente com motores assíncronos. Para tanto, foi desenvolvido um modelo de motor de indução, segundo uma trnsformaçãoos eixos direto e de quadratura, com a finalidade de validar e efetuar comparações com o modelo existente no programa ATP. Dos vários testes de validação realizados e de posse de modelos confiáveis de máquinas, principalmente para os motores de indução, foram examinadas diversas situações operativas, com o programa ATP, procurando investigar as solicitações dielétricas em equipamentos e sobre-excitação de transformadores, quando a linha de transmissão opera com e sem compensação reativa. Dessa análise pode-se obter um panorama do risco operativo em diferentes cenários, verificando-se a necessidade de compensação reativa da linha. / In spite of the great interest in the dynamic behavior of loads, there is a gap in investigations considering their transient performance, when they are fed by transmission lines and a load rejection occurs with the tripping of the breakers of the source side, causing temporary overvoltages. This paper analyzes the temporary overvoltages caused by this event in a large load, constituted by synchronous and asynchronous motors, that can operate part of the time only with asynchronous motors. Therefore, a model of induction motor was developed, according to the direct and quadrature axes transformation, with the purpose to validate and make comparisons with the existent model in the ATP program. From several validation tests and using reliable machine models, mainly for the induction motors, some operative conditions were examined with the ATP program, trying to investigate equipment dielectric stresses and over-excitation of transformers, when the transmission line operates with and without reactive compensation. From this analysis it can be obtained an overview of the operative risk in different sceneries, being verified the need of reactivate compensation of the line.

Neste trabalho abordamos o equipamento UPFC, pertencente à família FACTS, adequado ao estudo do regime permanente de sistemas de potência, sendo descritos modelos com diferentes níveis de detalhamento, assim como sua associação com a rede elétrica. Uma proposição alternativa para o modelamento do UPFC foi apresentada, sendo discutidos seus aspectos e particularidades por meio da análise nodal modificada (ANM), cujo tratamento permite obter a corrente nos conversores série de maneira direta. Desenvolvemos um programa de otimização de fluxo de potência, utilizando o método dos pontos interiores, sendo também elaborado um programa de otimização baseado no método Quase-Newton, permitindo uma análise comparativa de métodos e de modelos. Várias condições operativas de uma rede de pequeno porte, com apenas quatro barras e de uma rede de médio porte, com 39 barras, foram estudadas do ponto de vista de otimização e de limites de tensões e fluxos, observando-se a influência do UPFC no controle de variáveis da rede elétrica. / In this work we deal with the UPFC device which belongs to the FACTS family and is suitable to study the steady state of power systems. We describe models with different levels of detail, as well as their association with the electric network. One alternative proposition to the model of the UPFC is shown. The aspects and particularities are discussed by means of modified nodal analysis (ANM), which treatment allows us to get directly the current in series converters. We developed an optimization program of load flow, using the interior points method, and also worked out an optimization program based on the Quasi-Newton method, allowing a comparative analysis of methods and models. Several operating conditions of a small size network, with only 4 bars and of a medium size network, with 39 bars, were studied from the point of view of the optimization and of the voltage and of the flow limits, observing the influence of the UPFC on control of variables of the electric network.

O setor de microgeração eólico no mundo já supera 270MW com milhares de pequenas turbinas com até 100kW de potencia instalada. Em 2010, este setor, no mundo, cresceu mais de 50% em faturamento e deve continuar em alta à medida que a expectativa do preço da energia seja de alta e a consciência ambiental aumente. No Brasil, a microgeração recebeu um grande incentivo com a Resolução Normativa da ANEEL N 482, de 17 de abril de 2012 que estabelece as condições gerais para a conexão de sistemas de microgeração e minigeração distribuída às redes de transmissão de energia elétrica tais como Pequenas Centrais Hidráulicas - PCH, Solar fotovoltaico, Eólico, Biomassa e Cogeração qualificada. Com esta normativa, qualquer cidadão brasileiro, quer seja pessoa física ou jurídica, pode agora montar um sistema de geração de energia de pequeno porte utilizando painel solar fotovoltaico ou aerogerador, conectá-lo na rede pública de energia e receber créditos para abater na sua própria conta de energia. Neste trabalho serão focadas as tecnologias Fotovoltaica e eólica, pois são as que apresentam maior desenvolvimento no país e são mais adequadas à geração distribuída. Como esta resolução normativa é bastante recente, pois entrou em vigor em dezembro de 2013, surgem grandes questionamentos que podem definir o futuro da microgeração distribuída no país: - Compensa investir em sistemas de micro ou minigeração distribuídas de energia, no contexto da normativa 482? - Com quanto tempo o meu investimento trará retorno? Neste contexto o objetivo desta dissertação é aplicar ferramentas de modelagem de processo para detalhar o passo a passo deste novo negócio de geração distribuída de energia, utilizando sistema solar ou eólico, identificando as variáveis envolvidas no processo, principalmente aquelas que podem contribuir para a avaliação da viabilidade econômica do processo em estudo. Para respaldar este estudo, foi desenvolvida toda uma fundamentação teórica envolvendo as principais áreas da tecnologia, necessárias ao bom entendimento do trabalho. Foi proposto um modelo para este novo negócio de geração de energia com 14 subprocessos.O resultado da modelagem deste processo nos trouxe um fluxo de trabalho com 14 subprocessos bastante detalhados, onde foi aplicada a ferramenta SIPOC, que mostrou os fornecedores, as entradas , as saídas e os clientes de cada subprocesso.Por fim, o modelo foi aplicado num projeto real de um sistema fotovoltaico de 50kWp, onde o estudo de viabilidade mostrou que a tecnologia fotovoltaica, na atual realidade brasileira, não se apresenta com uma boa opção de investimento para empresas enquadradas nas tarifas do grupo A.Já para os estabelecimentos do grupo B (tarifa residencial) essa tecnologia já apresenta uma boa atratividade para o investimento.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de algoritmos para determinação da estimativa da distância de ocorrência de falta em uma linha de transmissão de alta tensão, em relação a um terminal local, e também a classificação do tipo de falta, utilizando técnicas baseadas em redes neurais artificiais. Os testes e a validação dos algoritmos propostos são feitos a partir de dados simulados para os fasores de tensão e corrente, em regime permanente, com uso da linguagem MATLAB. Os fasores são obtidos com uso de cálculo tradicional de curto e parâmetros reais de uma linha de transmissão conhecida. Em casos reais os fasores seriam obtidos de amostras de tensões e correntes detectadas por dispositivos de proteção localizados nos terminais local e remoto da linha de transmissão em análise. As simulações das redes neurais para a classificação do tipo de falta e para a obtenção da estimativa da distância de falta foram feitas com duas rotinas escritas em MATLAB levando em consideração erros de medição dos fasores. Os resultados obtidos permitem avaliar a eficiência e a precisão dos algoritmos propostos em relação aos já existentes e conhecidos na literatura, e que usam somente equacionamento elétrico. / This work presents the development of algorithms for determination of the estimate of the distance of occurrence of fault in a high voltage transmission line, in relation to a local terminal, and also the classification of the fault type, using techniques based on artificial neural networks. The tests and the validation of the proposed algorithms are made using simulated data for the voltage and current phasors, in steady state, with use of the MATLAB language. The phasors are obtained with use of traditional calculation of short-circuit and real parameters of a known transmission line. In real cases the phasors would be obtained with samples of voltages and currents detected by protection devices located in the local and remote terminals of the transmission line in analysis. The simulations of the neural networks for the classification of the fault type and for the obtaining the estimate of the fault distance were done with two routines written in MATLAB taking into account measurement errors of the phasors. The obtained results allow to evaluate the efficiency and the accuracy of the proposed algorithms in relation to the already existent and known in the literature, and that use only electric equations.

Apesar do grande interesse no comportamento dinâmico das cargas, existe uma lacuna em investigações considerando o seu desempenho transitório, quando alimentadas por linhas de transmissão e a rejeição de carga ocorre com a abertura dos disjuntores do lado fonte, causando sobretensões temporárias. Este trabalho analisa as sobretensões temporárias causadas por este evento em uma carga de grande porte, constituída por motores síncronos e assíncronos, que pode operar parte do tempo somente com motores assíncronos. Para tanto, foi desenvolvido um modelo de motor de indução, segundo uma trnsformaçãoos eixos direto e de quadratura, com a finalidade de validar e efetuar comparações com o modelo existente no programa ATP. Dos vários testes de validação realizados e de posse de modelos confiáveis de máquinas, principalmente para os motores de indução, foram examinadas diversas situações operativas, com o programa ATP, procurando investigar as solicitações dielétricas em equipamentos e sobre-excitação de transformadores, quando a linha de transmissão opera com e sem compensação reativa. Dessa análise pode-se obter um panorama do risco operativo em diferentes cenários, verificando-se a necessidade de compensação reativa da linha. / In spite of the great interest in the dynamic behavior of loads, there is a gap in investigations considering their transient performance, when they are fed by transmission lines and a load rejection occurs with the tripping of the breakers of the source side, causing temporary overvoltages. This paper analyzes the temporary overvoltages caused by this event in a large load, constituted by synchronous and asynchronous motors, that can operate part of the time only with asynchronous motors. Therefore, a model of induction motor was developed, according to the direct and quadrature axes transformation, with the purpose to validate and make comparisons with the existent model in the ATP program. From several validation tests and using reliable machine models, mainly for the induction motors, some operative conditions were examined with the ATP program, trying to investigate equipment dielectric stresses and over-excitation of transformers, when the transmission line operates with and without reactive compensation. From this analysis it can be obtained an overview of the operative risk in different sceneries, being verified the need of reactivate compensation of the line.

Este trabalho apresenta as principais características a serem consideradas por gestores das concessionárias de serviço público de transmissão de energia elétrica, no tocante à importância da adoção efetiva de práticas conscientes de uma Política de Manutenção dos ativos destas empresas, no sentido de promover a maximização da margem proveniente da remuneração pelo uso desses ativos. A Política de Manutenção a ser definida deve considerar os efeitos advindos das indisponibilidades tanto programadas como forçadas, que levem em consideração os diversos aspectos em termos de confiabilidade visando o máximo retorno em termos econômicos da remuneração oferecida, ou seja, a melhor relação de custo benefício entre gastos e programação com desligamentos e receita final auferida. O Plano de Manutenção, além de ser avaliado através dos custos intrínsecos de suas principais atividades, deve ser visto como o conjunto de intervenções que: reduzam as indisponibilidades provocadas por causas intempestivas; resultem em manutenções programadas que minimizem as perdas de receitas e eliminem as interrupções imputáveis a causas evitáveis, através de uma modelagem estatística de taxas de falhas de equipamentos e módulos de equipamentos que realizem em conjunto funções remuneradas nos termos do Contrato de Prestação de Serviço de Transmissão, gerando dessa maneira aumento das receitas auferidas pelas Transmissoras através de otimização das ações de manutenção. / This work presents a modeling for simulation of different Maintenance alternatives and its corresponding results in terms of expected revenue, considering: Risks of installation, imperfections and its associated interruptions; Periods resulting from nonavailability by programmed maintenance; Prevented interruptions resultant of specific actions of maintenance. Useful life of all installations, determined by the commitment between the cost of maintenance x investment in new installations. For this reason, the Maintenance Plan, besides presenting an intrinsic cost of its main activities seems like a set of interventions in the system that: reduces non-availability provoked by intempestive causes; results in programmed interruptions that reduces losses of revenues. Eliminates interruptions imputable to avoidable causes (as the cleanness absence in the right of way). By usage of types of equipment, failure rates, times of historical repairs the developed model allows a simulation of expected revenue increases through the optimization of maintenance costs.

O setor elétrico é um setor de natureza estratégica para qualquer nação, na medida em que na era moderna a eletricidade é um insumo fundamental para a qualidade de vida das pessoas e para o desenvolvimento e a produção da indústria, sendo mesmo considerado como uma mola mestra da economia do país. Em função dessa importância, crescente ao longo do tempo e aguçada em decorrência de restrições de disponibilidade e de cunho ambiental para a utilização massiva do petróleo, o setor elétrico deve ser planejado com extrema atenção e de forma muito criteriosa, posto que sua expansão necessite estar garantida e se trata de um setor intensivo em capital e com empreendimentos de longo prazo de maturação, particularmente no caso dos grandes aproveitamentos hidrelétricos e as plantas nucleares. Dentro desse contexto, o presente trabalho buscou endereçar a temática de planejamento de sistemas elétricos, aproveitando a experiência profissional pregressa da autora, especialmente no que tange às vertentes de estudos tarifários e de mercado, como também pelo fato de conhecer em algum detalhe os marcos regulatórios e o funcionamento dos setores elétricos no âmbito do Mercosul. Nesse sentido, o presente trabalho apresenta uma análise crítica comparativa de modelos tarifários, dos sistemas de transmissão, atualmente vigentes em alguns países da América do Sul. As recentes tendências políticas e energéticas dos países considerados constituem-se em importantes sinais para o estabelecimento de futuras negociações na área elétrica. Isso propicia a realização de um estudo referente às condições tarifarias e regulatórias destes mercados. Questões técnicas em projetos deste tipo poderiam ser superadas, porém, eventuais divergências regulatórias e tarifarias entre os mercados elétricos poderiam adiar ou até mesmo inviabilizar os referidos projetos. Por outro lado, levando em conta o nexo existente entre o estudo dos modelos tarifários, os sinais de possíveis negociações de energia e a expansão do sistema, apresentam-se também uma análise comparativa entre as metodologias de previsão utilizadas no cálculo da demanda de energia elétrica nos países considerados. As referidas metodologias de previsão, sobre as quais foram utilizados o histórico de consumo do Brasil (1996-2006) e as variáveis explicativas inerentes a cada modelo, correspondem às classes de consumo Residencial, Industrial, Comercial e Rural; responsáveis por aproximadamente 90% do consumo nacional. Foram encontradas certas semelhanças principalmente no relacionado às variáveis econométricas utilizadas por estes modelos, os quais se refletiram nos resultados obtidos. / The electric power sector is an area of strategic nature for any country as electricity is an essential product for both the quality of life and the development of the industry. This reason led to consider it as a sound foundation for the economy development and GNP growing. Because of its role, which grows along time even due to the restrictions of availability and environmental issues for the massive use of oil, the electric sector must be carefully planned as its expansion needs to be guaranteed. This sector embraces large capital and long-term investments, particularly those related to hydroelectric projects and nuclear plants. Within that framework, this work aims at to address the electric power planning subject using the author\'s past knowledge related to electric tariffs as well as on the regulatory framework and market operation of the Mercosul. A critical comparative analysis of transmission tariff models currently applied in some South American countries is particularly addressed. The recent political and energy policy trends of the considered countries appear as important signals for the establishment of future negotiations of electricity. This situation demands the realization of new studies related to both tariff and regulatory conditions in these markets. Technical issues in projects of this kind may well be overcome; however, some regulatory differences and even tariff model differences among marketers could delay or even turn unfeasible the referred projects. On the other hand, considering issues like the link existing among the transmission pricing models adopted and the likely electricity trading as well as the system expansion, a comparative analysis of the methodologies used to forecast the energy demand in the South American countries previously considered, is also presented. Such forecast methodologies, upon which were applied the annual electricity consumption in Brazil in the period 1996 through 2006 as well as the explanatory variables inherent to each model, correspond to the Residential, Industrial, Commercial and Rural consumptions, responsible for nearly 90% of the national consumption. From this analysis, some similarities mainly those related to the econometric variables used by each methodology were found. Such similarities and related findings are reflected in the results presented.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de algoritmos para determinação da estimativa da distância de ocorrência de falta em uma linha de transmissão de alta tensão, em relação a um terminal local, e também a classificação do tipo de falta, utilizando técnicas baseadas em redes neurais artificiais. Os testes e a validação dos algoritmos propostos são feitos a partir de dados simulados para os fasores de tensão e corrente, em regime permanente, com uso da linguagem MATLAB. Os fasores são obtidos com uso de cálculo tradicional de curto e parâmetros reais de uma linha de transmissão conhecida. Em casos reais os fasores seriam obtidos de amostras de tensões e correntes detectadas por dispositivos de proteção localizados nos terminais local e remoto da linha de transmissão em análise. As simulações das redes neurais para a classificação do tipo de falta e para a obtenção da estimativa da distância de falta foram feitas com duas rotinas escritas em MATLAB levando em consideração erros de medição dos fasores. Os resultados obtidos permitem avaliar a eficiência e a precisão dos algoritmos propostos em relação aos já existentes e conhecidos na literatura, e que usam somente equacionamento elétrico. / This work presents the development of algorithms for determination of the estimate of the distance of occurrence of fault in a high voltage transmission line, in relation to a local terminal, and also the classification of the fault type, using techniques based on artificial neural networks. The tests and the validation of the proposed algorithms are made using simulated data for the voltage and current phasors, in steady state, with use of the MATLAB language. The phasors are obtained with use of traditional calculation of short-circuit and real parameters of a known transmission line. In real cases the phasors would be obtained with samples of voltages and currents detected by protection devices located in the local and remote terminals of the transmission line in analysis. The simulations of the neural networks for the classification of the fault type and for the obtaining the estimate of the fault distance were done with two routines written in MATLAB taking into account measurement errors of the phasors. The obtained results allow to evaluate the efficiency and the accuracy of the proposed algorithms in relation to the already existent and known in the literature, and that use only electric equations.

Este trabalho tem por objetivo apresentar o desenvolvimento e a implementacao em uma rotina computacional, de algoritmos para a localizacao de faltas em linhas de transmissao com subestacoes conectadas em derivacao. Os algoritmos propostos neste trabalho integram uma metodologia para localizacao de faltas, que e capaz de identificar corretamente o ponto de ocorrencia do defeito utilizando as componentes de fase dos fasores de tensoes e correntes, calculadas atraves dos registros desses sinais, efetuados por oscilografos digitais e/ou reles de protecao instalados nos terminais da linha de transmissao. Alem disso, a metodologia para localizacao de faltas tem acesso aos parametros eletricos da linha e informacoes sobre o tipo de ligacao e o carregamento dos transformadores conectados aos terminais das derivacoes. Este trabalho apresenta tambem o desenvolvimento dos modelos para os elementos do sistema de transmissao, em componentes de fase. Estes modelos sao utilizados pelos algoritmos que integram a metodologia para localizacao de faltas. / This research presents the development and implementation in a computational routine, of algorithms for fault location in multi-terminal transmission lines. The algorithms proposed in this work are part of a fault location methodology, which is capable of correctly identifying the fault point based on voltage and current phase components. The voltage and current phasors are calculated using measurements of voltage and current signals from intelligent electronic devices, located on the transmission line terminals. The algorithms have access to the electrical parameters of the transmission lines and to information about the transformers loading and their connection type. This work also presents the development of phase component models for the transmission system elements used by the fault location algorithms, that are part of the fault location methodology.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a implementação computacional de um algoritmo para a localização de faltas em linhas de transmissão. O algoritmo proposto é baseado em métodos heurísticos, isto é, Algoritmos Genéticos (AG) e Pattern Search (PS), sendo capaz de identificar o ponto de ocorrência da falta utilizando fasores de tensão e corrente de pré e pós-falta, estimados a partir de medições disponíveis apenas no terminal local da linha de tranmsissão. Nesta abordagem, ambas as ferramentas de otimização possuem natureza heurísticas sendo menos propensas a cair em valores mínimos locais, o que implica uma maior eficiência e precisão na determinação da localização da falta. Além disso, o método utiliza potências de curto-circuito monofásicas e trifásicas de ambos os terminais da linha (local e remoto), a fim de obter seus equivalentes de Thévenin, e os parâmetros elétricos da linha de transmissão. Com o objetivo de avaliar o desempenho do algoritmo proposto, consideram-se nas simulações quatro sistemas de transmissão diferentes, que representam sistemas reais de transmissão brasileiros. O primeiro está constituído por uma típica linha de transmissão de 138 [kV] com circuito duplo, e os outros três sistemas são constituídos por linhas de transmissão típicas de 230, 500 e 765 [kV] com circuito simples. A partir dos quatro sistemas de transmissão simulados no software Alterative Transients Program (ATP/EMTP), foram gerados um total de 928 situações de falta. A versão do algoritmo desenvolvido para localização de faltas foram descritas e implementadas, através do software científico MATrix LABoratory (MATLAB), apresentando resultados com altos níveis de precisão. / This paper presents the development and implementation of a computational algorithm for location faults in transmission line. The proposed algorithm is based on heuristic methods, namely AG and PS, being able to identify the occurrence of the fault point using phasor voltage and current pre and post-fault, estimated from measurements available only on the local terminal of the transmission line. In this approach, both optimization tools have heuristic nature being less prone to falling into local minimum values, which implies grater efficiency and accuracy in the determination of fault location. Moreover, the method use singles-phase and three-phase short-circuit powers of both the line terminals (Local and remote), to obtain the Thévenin equivalent and the electrical parameters of the transmission line. In order to evaluate the performance of the proposed algorithm were considered four different transmission systems; these systems represent real systems of Brazilian transmission. The first this made up of a transmission line typical of 138 [kV] with double circuit, the other three systems are made up of transmission line typical of 230, 500 and 765 [kV] of single circuit. Whereas the four simulated transmission systems in the softwareATP/ EMTP, generated a total of 928 situations fault. The version of the algorithm designed to locate faults, have been described and implemented through scientific software MATLAB, presenting results high levels of accuracy.