Made available in DSpace on 2014-06-12T17:38:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / Universidade Federal de Pernambuco / Esta tese propõe, na sua essência, uma técnica para o projeto básico dos reatores com saturação natural, destinados a aplicações em sistemas de potência, a qual atende todos os tipos conhecidos desse equipamento e, ainda mais, oferece as condições necessárias para tratar qualquer inovação nesse campo particular da Engenharia. A generalidade é, pois, a característica principal que permeia todos os procedimentos estabelecidos. Como parte dessa técnica, modelos matemáticos foram formulados para representar os reatores com saturação natural, os quais, naturalmente, guardam o mesmo caráter geral e por isso se prestam para representar todas as opções de reatores com saturação natural. Considerando-se que o programa EMTP-ATP é rotineiramente utilizado no setor elétrico brasileiro e mundial para os estudos de planejamento, esses modelos foram desenvolvidos para implementação nesse programa através dos recursos disponíveis na biblioteca do mesmo. Conquanto essa mesma forma de representação tenha sido indicada por outros pesquisadores, nenhum deles demonstrou a validade da mesma para a operação em correntes elevadas, normalmente vigentes nos transitórios, as quais fazem parte do presente trabalho. Finalmente, para consolidar e aprimorar a técnica de projeto proposta e, juntamente com a mesma, os modelos matemáticos, protótipos de reatores foram projetados e construídos de conformidade com os procedimentos estabelecidos. Os resultados de todos os ensaios realizados nesses protótipos, dentro das possibilidades oferecidas pelo laboratório do DEESP, mostraram a adequação da técnica proposta para o projeto básico dos reatores com saturação natural e, por conseqüência, dos modelos matemáticos formulados para os mesmos. Ressalta-se, entre outras contribuições deste trabalho e como fruto da tecnologia de projeto desenvolvida, um estudo acerca dos custos dos reatores com saturação natural, o qual, certamente, será de grande utilidade para subsidiar empresas e pesquisadores nas decisões que envolvam a aplicação desse equipamento

Este trabalho apresenta uma metodologia de tratamento e análise baseada em medições de tensões e correntes com conteúdo harmônico para avaliar a contribuição de harmônicos dos elementos da rede elétrica baseando-se somente nas medições sincronizadas de alguns pontos da rede. Os métodos de análise propostos neste trabalho consistem em análises por correlação entre as correntes harmônicas de dois locais diferentes, utilizando os registros semanais de valores eficazes das correntes harmônicas medidas, buscando identificar as linhas de transmissão que possuem o mesmo comportamento de correntes harmônicas quanto a sua variação semanal em amplitude e em análises de fasores medidos nestes locais para determinar os fluxos de correntes sobre as barras do sistema. Para demonstrar o método, é apresentado um estudo de caso de uma campanha de medição feita pelo Operador Nacional do Sistema e pela Universidade de São Paulo, nos anos de 2007 e 2008, sobre as correntes de 5ª harmônica que sobrecarregavam os filtros na Subestação de Ibiúna. O método foi utilizado para investigar as origens dessas correntes no sistema de alta tensão. Os resultados da análise por correlação indicaram as linhas de transmissão com maior contribuição para as correntes absorvidas pelos filtros. Essas correntes são originárias de duas subestações e foi possível detectar a influência dos cabos subterrâneos ligados a estas subestações na amplificação destas correntes. Análises fasoriais nas subestações ao longo dos corredores estudados serviram para validar os resultados obtidos da análise por correlação e uma simulação do fenômeno de ressonância harmônica foi realizada, confirmando a suspeita de amplificação das correntes de 5ª harmônica nos cabos subterrâneos. / This MSc thesis presents a methodology of treatment and analysis based on measurements of harmonic voltage and current to evaluate the harmonic contribution of the network elements in power systems based only on synchronized measurements of few points in the network. The method consists in a correlation analysis of weekly recordings of RMS values of harmonic currents measurements, to identify power lines that present the same behavior in harmonic currents regarding their weekly variation in amplitude. Another approach performs a phasor analysis of currents measured to determine current flows incoming some specific network buses. In order to demonstrate the method, a case study is considered, which consists in a measurement campaign carried out by the ISO and the University of São Paulo, in the years of 2007 and 2008, on the pattern of 5th harmonic currents that overload the filters installed at the Ibiúna Substation. The method was used to investigate the origins of these currents at the high voltage system. The outcome of the correlation analysis indicated the transmission lines with greater contribution to the currents absorbed by the filters. These currents originate from two substations and it was also detected the influence of underground cables connected to these substations in the amplification of these currents. Phasor analysis in substations applied to the studied power lines validated the results obtained from correlation analysis and a simulation of the phenomenon of harmonic resonance was performed, bringing confirmation of the amplification of the 5th harmonic current on the underground cables.

Ao buscar alternativas para interligação entre importantes centros de geração de energia elétrica localizados no Norte do Brasil e centros consumidores no Nordeste e Sudeste, o setor elétrico brasileiro se depara com o desafio de transpor distâncias superiores a 2000 km. A alternativa em corrente contínua já é bastante utilizada, com desempenho satisfatório. Já a transmissão em meia-onda, ainda não utilizada comercialmente em país algum do mundo, é uma alternativa sugerida por alguns artigos como adequada a esse propósito. Este trabalho se propõe a apresentar uma metodologia de comparação econômica entre alternativas de transmissão e aplicá-la à comparação entre a meia-onda e a corrente contínua, utilizando um cenário muito próximo ao brasileiro. Para possibilitar esta comparação, são apresentados detalhes do funcionamento da linha de meia-onda, já que pouco foi publicado sobre o assunto. São mencionados alguns aspectos adversos de seu comportamento transitório e também são descritas etapas de definição de alternativas de transmissão a serem avaliadas. / In order to connect important power generation plants located in Northern region to the major load centers in the Northeast and Southeast parts of the country, the Brazilian electric sector should deal with the challenge of planning transmission systems to cover distances of more than 2000 km. The HVDC transmission alternative, which has shown satisfactory response and performance to also carry bulk power over long distances, is already used in many countries. Still, the half-wavelength power transmission line (HWLL), not yet commercially used in any country, is an alternative suggested by some papers as suitable for this purpose. Thus, the objective of this work is to present a methodology for the economic comparison amongst the transmission alternatives present today, to thereafter apply it to the HWLL and HVDC transmission technologies. To do so, a closest scenario to that of the Brazilian case will be used. In order to perform this comparison, some details of the HWLL operation are explored, since little was published on this subject. Also, some adverse aspects of the HWLL transient behavior as well as the steps for defining the transmission alternatives to be evaluated are presented.

Este trabalho apresenta uma metodologia de tratamento e análise baseada em medições de tensões e correntes com conteúdo harmônico para avaliar a contribuição de harmônicos dos elementos da rede elétrica baseando-se somente nas medições sincronizadas de alguns pontos da rede. Os métodos de análise propostos neste trabalho consistem em análises por correlação entre as correntes harmônicas de dois locais diferentes, utilizando os registros semanais de valores eficazes das correntes harmônicas medidas, buscando identificar as linhas de transmissão que possuem o mesmo comportamento de correntes harmônicas quanto a sua variação semanal em amplitude e em análises de fasores medidos nestes locais para determinar os fluxos de correntes sobre as barras do sistema. Para demonstrar o método, é apresentado um estudo de caso de uma campanha de medição feita pelo Operador Nacional do Sistema e pela Universidade de São Paulo, nos anos de 2007 e 2008, sobre as correntes de 5ª harmônica que sobrecarregavam os filtros na Subestação de Ibiúna. O método foi utilizado para investigar as origens dessas correntes no sistema de alta tensão. Os resultados da análise por correlação indicaram as linhas de transmissão com maior contribuição para as correntes absorvidas pelos filtros. Essas correntes são originárias de duas subestações e foi possível detectar a influência dos cabos subterrâneos ligados a estas subestações na amplificação destas correntes. Análises fasoriais nas subestações ao longo dos corredores estudados serviram para validar os resultados obtidos da análise por correlação e uma simulação do fenômeno de ressonância harmônica foi realizada, confirmando a suspeita de amplificação das correntes de 5ª harmônica nos cabos subterrâneos. / This MSc thesis presents a methodology of treatment and analysis based on measurements of harmonic voltage and current to evaluate the harmonic contribution of the network elements in power systems based only on synchronized measurements of few points in the network. The method consists in a correlation analysis of weekly recordings of RMS values of harmonic currents measurements, to identify power lines that present the same behavior in harmonic currents regarding their weekly variation in amplitude. Another approach performs a phasor analysis of currents measured to determine current flows incoming some specific network buses. In order to demonstrate the method, a case study is considered, which consists in a measurement campaign carried out by the ISO and the University of São Paulo, in the years of 2007 and 2008, on the pattern of 5th harmonic currents that overload the filters installed at the Ibiúna Substation. The method was used to investigate the origins of these currents at the high voltage system. The outcome of the correlation analysis indicated the transmission lines with greater contribution to the currents absorbed by the filters. These currents originate from two substations and it was also detected the influence of underground cables connected to these substations in the amplification of these currents. Phasor analysis in substations applied to the studied power lines validated the results obtained from correlation analysis and a simulation of the phenomenon of harmonic resonance was performed, bringing confirmation of the amplification of the 5th harmonic current on the underground cables.

Ao buscar alternativas para interligação entre importantes centros de geração de energia elétrica localizados no Norte do Brasil e centros consumidores no Nordeste e Sudeste, o setor elétrico brasileiro se depara com o desafio de transpor distâncias superiores a 2000 km. A alternativa em corrente contínua já é bastante utilizada, com desempenho satisfatório. Já a transmissão em meia-onda, ainda não utilizada comercialmente em país algum do mundo, é uma alternativa sugerida por alguns artigos como adequada a esse propósito. Este trabalho se propõe a apresentar uma metodologia de comparação econômica entre alternativas de transmissão e aplicá-la à comparação entre a meia-onda e a corrente contínua, utilizando um cenário muito próximo ao brasileiro. Para possibilitar esta comparação, são apresentados detalhes do funcionamento da linha de meia-onda, já que pouco foi publicado sobre o assunto. São mencionados alguns aspectos adversos de seu comportamento transitório e também são descritas etapas de definição de alternativas de transmissão a serem avaliadas. / In order to connect important power generation plants located in Northern region to the major load centers in the Northeast and Southeast parts of the country, the Brazilian electric sector should deal with the challenge of planning transmission systems to cover distances of more than 2000 km. The HVDC transmission alternative, which has shown satisfactory response and performance to also carry bulk power over long distances, is already used in many countries. Still, the half-wavelength power transmission line (HWLL), not yet commercially used in any country, is an alternative suggested by some papers as suitable for this purpose. Thus, the objective of this work is to present a methodology for the economic comparison amongst the transmission alternatives present today, to thereafter apply it to the HWLL and HVDC transmission technologies. To do so, a closest scenario to that of the Brazilian case will be used. In order to perform this comparison, some details of the HWLL operation are explored, since little was published on this subject. Also, some adverse aspects of the HWLL transient behavior as well as the steps for defining the transmission alternatives to be evaluated are presented.

Estágio realizado no DEEC / Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores ( Área de especialização de Sistemas de Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2005

Submitted by Lucelia Lucena (lucelia.lucena@ufpe.br) on 2015-03-09T18:09:10Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Jonysberg Peixoto Quintino.pdf: 3337001 bytes, checksum: c45e561013991686cb26b9708216a364 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-09T18:09:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Jonysberg Peixoto Quintino.pdf: 3337001 bytes, checksum: c45e561013991686cb26b9708216a364 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014-02-25 / Há décadas, os concessionários em todo o mundo contam com sistemas informatizados de gestão e supervisão para planejar e controlar a geração, transmissão e distribuição de energia. Tais sistemas fazem, entre outras coisas, o controle em tempo real de todos os equipamentos, ajudando os operadores destes sistemas a assimilar o que está acontecendo na rede de energia. Em geral, estes sistemas não são integrados automaticamente, tornando mais difícil o trabalho dos operadores dos centros de controle na obtenção de informações que são exibidas por diferentes sistemas. Foram encontrados trabalhos na literatura que tratam de várias formas, com aspectos relacionados à integração de dados entre sistemas do setor elétrico porém, até o momento da escrita desta dissertação, não foram encontrados trabalhos que utilizassem um middleware sensível ao contexto para integrar sistemas deste setor. Este trabalho apresenta um modelo de arquitetura de middleware para integração sensível ao contexto de sistemas de gerenciamento de energia elétrica, provendo para os usuários informações relevantes, considerando que relevância depende das tarefas que o usuário está executando. Um protótipo foi desenvolvido para integrar um sistema de controle de supervisão e aquisição de dados (SCADA), que monitora a rede de energia em tempo real, e outras aplicações de software, responsáveis pelo planejamento e gerenciamento de manutenções. Foi possível simular a rotina operacional de um centro de controle para testar o protótipo. Comparando-se os resultados dos testes do middleware, com o que foi feito manualmente pelos operadores, foi alcançado um percentual de acerto significativo (100%) na inferência dos contextos para as ocorrências forçadas (sem planejamento) e não forçadas (com planejamento). Com base nestes resultados, pode-se afirmar que o modelo proposto neste trabalho, permite utilizar um middleware sensível ao contexto que possibilite integrar alguns dos sistemas utilizados nos modernos centros de controle das empresas de energia elétrica, aumentando a eficácia e incrementando a segurança dos procedimentos de planejamento e execução das manutenções operativas.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:19:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3798_1.pdf: 1075174 bytes, checksum: 272755770d6ab7bea7ed282257e7dac5 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / A escassez de chuvas enfrentada em 2001 e a conseqüente crise energética enfrentada pelo País fizeram com que o Governo adotasse medidas para a redução do consumo de energia, tais como o racionamento, a fim de evitar novas crises no setor. A reestruturação do setor elétrico brasileiro, iniciada na década de 90, dividiu as atividades do mercado de energia elétrica nos segmentos de geração, transmissão, distribuição e Comercialização. Com a criação do Novo Modelo do Setor Elétrico, o Governo buscou favorecer a concorrência nos segmentos que admitem competição, como o caso da Geração e da Comercialização, e o controle regulatório no caso dos monopólios naturais, neste caso, a distribuição e a transmissão de energia. Através da desconcentração do mercado de transmissão de energia elétrica, houve a busca do livre acesso às linhas de transmissão e, conseqüentemente, da garantia do suprimento de energia do País. Este trabalho orienta-se pelo atual contexto do segmento de transmissão de energia elétrica no Brasil, analisa o grau de concentração nesse segmento, através da utilização de índices parciais e medidas absolutas de concentração, para tanto, será utilizada a extensão das linhas de transmissão do Sistema Interligado Nacional SIN, de linhas existentes antes do período estudado e decorrentes de licitações ocorridas no período compreendido entre os anos de 2001 a 2007. E, ainda, verifica a atual estrutura de mercado a qual o mercado de transmissão de energia se enquadra atualmente. Nos resultados encontrados, observa-se que houve uma acentuada desconcentração do segmento de transmissão no início do período analisado e uma queda no nível de desconcentração no decorrer dos anos analisados

O crescente interesse por sistemas de transmissão do tipo VSC-based HVDC (VSCHVDC) como alternativa aos atuais tem levado à necessidade de estudos sobre o principal desafio associado à sua implantação, que é o desenvolvimento de um esquema de proteção que seja rápido e que identifique a zona de proteção na qual uma eventual falta tenha ocorrido, respeitando-se assim o princípio de seletividade. Para estudo de um sistema de proteção que atenda a estes requisitos, foi utilizada neste trabalho uma rede com quatro terminais e transmissão High-Voltage Direct Current (HVDC), implementada com conversores modulares multiníveis (Modular Multilevel Converter (MMC)) e simulada em situações de contingência. Grandezas medidas nos elos de Corrente Contínua (CC) ligados a um dos terminais foram utilizadas para identificar a ocorrência de uma contingência na rede e então para decidir se trata-se de uma falta interna à zona de proteção considerada na análise. Para classificar as faltas em interna ou externa, observaram-se os espectros dos sinais de tensão CC em um terminal, calculados sobre uma janela do sinal através de Fast Fourier Transform (FFT), para várias situações de falta. Destes espectros, notou-se que uma característica varia de acordo com a distância da falta até o terminal, com o fato de a falta ser interna ou externa e com a resistência de falta. Através desta característica, denominada aqui \"frequência de centro de massa\", foi possível distinguir as faltas internas com resistências de falta baixas do restante dos eventos testados. Considerando-se apenas este parâmetro, não foi possível classificar corretamente faltas internas com resistência de falta muito alta. / The growing interest in VSC-based HVDC (VSC-HVDC) transmission systems as an alternative to the current ones has required studies about the the main challenge associated with its application, which is the development of a protection scheme that is able to both fast and efficiently determine the protection zone where a fault may have happened so as to achieve selectivity. In order to study a protection system that complies with those requirements, a High-Voltage Direct Current (HVDC) transmission system with four terminals implemented with Modular Multilevel Converter (MMC) converters was simulated under contingency condition. Electrical quantities measured in one of the terminal\'s Direct Current (DC) links were used to determine the occurrence of a fault event in the system, as well as to decide whether that event belonged to the protection zone considered in the analysis. Spectra obtained via Fast Fourier Transform (FFT) over a window of the DC voltage measured in one of the terminals were observed in order to discriminate between internal and external fault events. From these observations, it was noticed that a certain characteristic, named here \"center of mass frequency\", varies according to the distance between the fault location and the terminal, fault resistance, as well as whether that the fault is either internal or external to the analysed protection zone. By using this characteristic, it was possible to tell internal faults with low resistance fault from other events. Considering this parameter only, it was not possible to correctly classify internal faults with high fault resistance.