The idea of performing power systems dynamic analysis in the power-angle domain has been hinted at by previous researchers, but this may be the first published document to develop detailed techniques by which entire power systems can be represented and solved in the power-angle domain. With the widespread deployment of phasor measurement units and frequency data recorders the industry is looking for more real-time analytical tools to turn real-time wide-area measurements into useful information. Applications based on power-angle domain analysis are simple enough that they may be used online. Power-angle domain analysis is similar to DC load-flow techniques in that a flat voltage profile is used and it is assumed that real power and voltage angle are completely decoupled from reactive power and voltage magnitude. The linearized equations for the dynamics of generators and loads are included in the model, which allows the electromechanical response to be solved using conventional circuit analysis techniques. The effect of generation trips, load switching, and line switching can be quickly approximated with nodal analysis or mesh analysis in the power-angle domain. The analysis techniques developed here are not intended to be as accurate as time-domain simulation, but they are simpler and fast enough to be put online, and they also provide a better analytical insight into the system. Power-angle domain analysis enables applications that are not readily available with conventional techniques, such as the estimation of electromechanical propagation delays based on system parameters, the formulation of electromechanical equivalents, modal analysis, stability analysis, and event location and identification based on a small number of angle or frequency measurements. Fault studies and contingency analysis are typically performed with detailed time-domain simulations, where the electromechanical response of the system is a function of every machine in the interconnection and the lines connecting them. All of this information is rarely known for the entire system for each operating condition; as a result, for many applications it may be more suitable to compute an approximation of the system response based on the current operating state of only the major lines and generators. Power-angle domain analysis is adept at performing such approximations. / Ph. D.

For certain nonlinear Schroedinger equations there exist solutions which are called solitary waves. Addition of a potential $V$ changes the dynamics, but for small enough $||V||_{L^\infty}$ we can still obtain stability (and approximately Newtonian motion of the solitary wave's center of mass) for soliton-like solutions up to a finite time that depends on the size and scale of the potential $V$. Our method is an adaptation of the well-known Lyapunov method. For the sake of completeness, we also prove long-time stability of traveling solitons in the case $V=0$.

O trabalho proposto tem por objetivo avaliar a viabilidade de localização de falhas elétricas, por meio da análise de assinaturas magnéticas resultantes do sistema elétrico. Assim, diversos algoritmos - descritos na literatura científica atual e aplicáveis ao processamento de sinais conduzidos - foram analisados com o objetivo de verificar a possibilidade de complementar as metodologias já desenvolvidas para a detecção e classificação de falhas, de uma maneira não invasiva e via análise de assinaturas magnéticas resultantes. Diferentemente do processo de monitoração tradicional, cujos sensores precisam estar fisicamente conectados aos circuitos analisados, propõe-se estudar a viabilidade da análise dos sinais provenientes da assinatura magnética dos distúrbios para localizar falhas. Ressalta-se, assim, a característica não invasiva desse processo. A avaliação da metodologia proposta foi realizada através da escolha de casos de sensibilidade, cujos resultados teóricos e provenientes de simulações foram utilizados na análise de sua viabilidade. / The proposed study aims to evaluate the feasibility of determinig the fault location in electrical systems, by analyzing the resulting magnetic signatures. Thus, several algorithms - described in the current scientific literature and for the processing of conducted signals - will be analyzed in order to verify the possibility of complementing the methodologies already developed for fault detection and classification, a non-invasive way and by analysis magnetic signatures resulting. Differently from traditional monitoring process, in which the sensors need to be physically connected to the analyzed circuits. It should be noted, the characteristic of this methodology as a non-invasive procedure. The evaluation of the proposed methodology will be carried out through the choice of sensitivity cases, which theoretical results obtained from simulations will be used to analyze its viability.

Este trabalho traz a aplicação da transformada wavelet (TW) para analisar os transitórios de alta freqüência em um sistema de transmissão causados por uma falta sustentada, com o objetivo de se determinar a precisa localização da mesma. A TW, ferramenta matemática empregada neste trabalho, é uma transformação linear muito parecida com a transformada de Fourier, com uma importante diferença: ela permite a localização no tempo de diferentes componentes de freqüência de um dado sinal. Esta localização permite a detecção no tempo da ocorrência de distúrbios abruptos, tais como os transitórios ocasionados por situações de faltas. Os sinais de ondas viajantes geradas pela ocorrência da falta aparecem como distúrbios superpostos aos sinais de freqüência fundamental que são registrados pelos relés. Processando-se estes sinais pelo emprego da TW, esta pode revelar o tempo de propagação dos sinais analisados entre o ponto de ocorrência do distúrbio e a localização física do relé. Conseqüentemente, dispondo-se do intervalo de tempo entre as ondas sobre uma dada linha de transmissão, a distância do ponto de falta pode então ser facilmente determinada, sendo esta a filosofia adotada neste trabalho. O problema delineado é abordado através da implementação prática de um algoritmo computacional. Nesta implementação, o usuário pode escolher a técnica de localização a ser empregada, utilizando-se de dados registrados em um ou em ambos os terminais da linha, conforme a sua necessidade e/ou disponibilidade dos recursos necessários. Com o objetivo de testar e validar a aplicabilidade do algoritmo de localização de faltas, utilizou-se de dados de sinais faltosos obtidos através de simulações do software ATP (Altenative Transients Program), levando-se em conta vários tipos de falta em diferentes localizações ao longo da linha, com diferentes ângulos de incidência, resistências de falta, freqüência de amostragem do sinal, etc. Também foi verificada a influência do acoplamento mútuo em caso de circuitos duplos de transmissão. Os resultados alcançados pelo algoritmo são promissores e demonstram uma ótima precisão e aplicabilidade do método proposto. / This work presents a wavelet transform (WT) application to analyze the high frequency transients in a transmission line caused by a fault, with the purpose of determining its accurate location. The WT is very similar to Fourier Transform (FT), with an important difference: it allows the time determination of different frequency components of a signal. This skill allows the detection of the time of the disturbance occurrence, such as fault transients. The traveling waves generated by the fault occurrence appear as superimposed disturbances on the power frequency signals recorded by the relay. By processing these signals using the WT, the propagation time between the fault point and the relay location can be determined. Consequently, the distance of the fault point can be easily calculated. The delineated problem is boarded through the practical implementation of a computational algorithm. In this implementation, the user can choose the location technique to be employee, using data registered in one or both the terminals of the line, according to the necessity and/or availability of the data. In order to evaluate the applicability of the proposed scheme, the simulation of the transmission line in a faulty condition was utilized. This work makes use of a digital simulator of a faulted EHV (Extra High Voltage) transmission lines known as Alternative Transients Program (ATP). A typical transmission line from CESP (Companhia Energética de São Paulo) were utilized. The simulated data obtained was very close to that found in practice. This study takes into account single phase to ground faults, phase-to-phase faults, phase-phase to ground and three phase faults. The data set was composed of various fault situations considering different fault locations, fault resistances and fault inception angles. The influence of the sampled rate used was also verified as well as the mutual coupling in case of double transmission circuits. The test results reached for the algorithm are promising and demonstrate a highly satisfactory degree of accuracy and applicability of the proposed method.

O trabalho proposto tem por objetivo avaliar a viabilidade de localização de falhas elétricas, por meio da análise de assinaturas magnéticas resultantes do sistema elétrico. Assim, diversos algoritmos - descritos na literatura científica atual e aplicáveis ao processamento de sinais conduzidos - foram analisados com o objetivo de verificar a possibilidade de complementar as metodologias já desenvolvidas para a detecção e classificação de falhas, de uma maneira não invasiva e via análise de assinaturas magnéticas resultantes. Diferentemente do processo de monitoração tradicional, cujos sensores precisam estar fisicamente conectados aos circuitos analisados, propõe-se estudar a viabilidade da análise dos sinais provenientes da assinatura magnética dos distúrbios para localizar falhas. Ressalta-se, assim, a característica não invasiva desse processo. A avaliação da metodologia proposta foi realizada através da escolha de casos de sensibilidade, cujos resultados teóricos e provenientes de simulações foram utilizados na análise de sua viabilidade. / The proposed study aims to evaluate the feasibility of determinig the fault location in electrical systems, by analyzing the resulting magnetic signatures. Thus, several algorithms - described in the current scientific literature and for the processing of conducted signals - will be analyzed in order to verify the possibility of complementing the methodologies already developed for fault detection and classification, a non-invasive way and by analysis magnetic signatures resulting. Differently from traditional monitoring process, in which the sensors need to be physically connected to the analyzed circuits. It should be noted, the characteristic of this methodology as a non-invasive procedure. The evaluation of the proposed methodology will be carried out through the choice of sensitivity cases, which theoretical results obtained from simulations will be used to analyze its viability.

In this thesis, the possibility of detection of fault location in the cable distribution systems by using traveling waves due to fault and circuit breaker operations is investigated. Waveforms originated from both actions and fault steady state are separately analyzed. During such switching actions, high frequency variations which are absent in the steady state conditions, take place. In order to simulate high frequency changes properly, system elements are modeled accordingly. In other words, frequency dependent models are introduced, and they are used in Electro-Magnetic Transients Program (EMTP). Since the characteristics of waveforms are different for separately analyzed portions, different fault locating algorithms with their limitations are introduced.

Cette thèse porte sur différents modèles de propagation en épidémiologie évolutive. L'objectif est d'en faire une analyse mathématique rigoureuse puis d'en tirer des enseignements biologiques. Dans un premier temps nous envisageons le cas d'une population d'hôtes répartis de manière homogène dans un espace linéaire, dans laquelle se propage un pathogène pouvant muter entre deux phénotypes plus ou moins virulents. Ce phénomène de mutation est à l'origine d'une interaction entre les dynamiques évolutive et épidémiologique du pathogène. Nous étudions la vitesse de propagation de l'épidémie et l'existence de fronts progressifs, ainsi que l'influence sur la vitesse de différents facteurs biologiques, comme des effets stochastiques liés à la taille de la population d'hôtes (explorations numériques). Dans un deuxième temps nous envisageons une hétérogénéité spatiale périodique dans la population d'hôtes, et l'existence de fronts pulsatoires pour le système de réaction-diffusion (non-coopératif) associé. Enfin nous considérons un pathogène pouvant muter vers un grand nombre de phénotypes différents et étudions l'existence de fronts potentiellement singuliers, modélisant ainsi une concentration sur un trait optimal. / In this thesis we consider several models of propagation arising in evolutionary epidemiology. We aim at performing a rigorous mathematical analysis leading to new biological insights. At first we investigate the spread of an epidemic in a population of homogeneously distributed hosts on a straight line. An underlying mutation process can shift the virulence of the pathogen between two values, causing an interaction between epidemiology and evolution. We study the propagation speed of the epidemic and the influence of some biologically relevant quantities, like the effects of stochasticity caused by the hosts' finite population size (numerical explorations), on this speed. In a second part we take into account a periodic heterogeneity in the hosts' population and study the propagation speed and the existence of pulsating fronts for the associated (non-cooperative) reaction-diffusion system. Finally, we consider a model in which the pathogen is allowed to shift between a large number of different phenotypes, and construct possibly singular traveling waves for the associated nonlocal equation, thus modelling concentration on an optimal trait.

Submitted by Lara Oliveira (lara@ufersa.edu.br) on 2017-06-29T16:57:37Z No. of bitstreams: 1 FranciscoMC_DISSERT.pdf: 3890460 bytes, checksum: d32d157669d00a07d57f91a8d177dec3 (MD5) / Rejected by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br), reason: Corrigir referência. on 2017-07-03T12:21:11Z (GMT) / Submitted by Lara Oliveira (lara@ufersa.edu.br) on 2017-07-04T15:07:33Z No. of bitstreams: 1 FranciscoMC_DISSERT.pdf: 3890460 bytes, checksum: d32d157669d00a07d57f91a8d177dec3 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-07-04T16:56:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FranciscoMC_DISSERT.pdf: 3890460 bytes, checksum: d32d157669d00a07d57f91a8d177dec3 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-07-04T16:58:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FranciscoMC_DISSERT.pdf: 3890460 bytes, checksum: d32d157669d00a07d57f91a8d177dec3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-04T16:59:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FranciscoMC_DISSERT.pdf: 3890460 bytes, checksum: d32d157669d00a07d57f91a8d177dec3 (MD5) Previous issue date: 2017-03-10 / The model of education in the last decades has undergone considerable changes from a didactic point of view. With the advancement of technology, the speed of obtaining information increases and the use of tools that allow the dynamic visualization of content becomes a strong ally to the teaching-learning process. This work deals with the creation of an interactive tool to visualize the propagation of traveling waves in an electric power system, with the possibility of insertion of data by the user, in order to facilitate the consolidation of knowledge. The model was created from the GUIDE of Matlab R, which has a graphical interface with the possibility of inserting data into a single screen with action buttons, which when clicked performs actions like calculate and display the animated graphic. It is important to highlight that the creation of the program, besides facilitating the student's understanding, due to the animation, also allow a better familiarization with computer simulation software, and with the parameters used in the transient analysis in transmission lines / O modelo de educação nas últimas décadas vem sofrendo alterações consideráveis do ponto de vista didático. Com o avanço da tecnologia, a velocidade da obtenção de informações aumenta e a utilização de ferramentas que possibilitem a visualização dinâmica do conteúdo se faz um forte aliado ao processo ensino-aprendizado. Esse trabalho aborda a criação de uma ferramenta interativa para a visualização da propagação de ondas viajantes em um sistema elétrico de potência, com a possibilidade de inserção de dados por parte do usuário, afi m de facilitar a consolidação do conhecimento. O modelo foi criado a partir do GUIDE do Matlab R, que possui uma interface gráfica com a possibilidade de inserção de dados em uma única tela com botões de ação, que ao serem clicados realizam ações como calcular e mostrar o gráfi co animado. É importante destacar que a criação do programa além de facilitar a compreensão por parte do aluno, devido à animação, também possibilita uma maior familiarização com softwares de simulação computacional, e com os parâmetros utilizados na análise do transitório em linhas de transmissão / 2017-06-28

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-07-26T13:53:58Z No. of bitstreams: 1 CÁUDIO ODAIR PEREIRA DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGMAT 2011..pdf: 525247 bytes, checksum: b6611757323c1f04f5dce852c6739736 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-26T13:53:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CÁUDIO ODAIR PEREIRA DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGMAT 2011..pdf: 525247 bytes, checksum: b6611757323c1f04f5dce852c6739736 (MD5) Previous issue date: 2011-07 / Capes / Neste trabalho são apresentados resultados sobre Existência, Unicidade e Dependência Contínua de soluções para um sistema consistindo de uma EDP parabólica e n-Equações Diferenciais Ordinárias. São apresentados também resultados sobre a Estabilidade Exponencial de tal sistema em torno de uma solução do tipo onda viajante e em torno de uma solução de equilíbrio / In this work are presented some results on existence, uniqueness and continuous dependence of solutions for a system consisting of a parabolic PDE and n-Ordinary Diferential Equations. Also are discussed the exponential stability of suchh system at a traveling wave solution and at a resting state.

Este trabalho traz a aplicação da transformada wavelet (TW) para analisar os transitórios de alta freqüência em um sistema de transmissão causados por uma falta sustentada, com o objetivo de se determinar a precisa localização da mesma. A TW, ferramenta matemática empregada neste trabalho, é uma transformação linear muito parecida com a transformada de Fourier, com uma importante diferença: ela permite a localização no tempo de diferentes componentes de freqüência de um dado sinal. Esta localização permite a detecção no tempo da ocorrência de distúrbios abruptos, tais como os transitórios ocasionados por situações de faltas. Os sinais de ondas viajantes geradas pela ocorrência da falta aparecem como distúrbios superpostos aos sinais de freqüência fundamental que são registrados pelos relés. Processando-se estes sinais pelo emprego da TW, esta pode revelar o tempo de propagação dos sinais analisados entre o ponto de ocorrência do distúrbio e a localização física do relé. Conseqüentemente, dispondo-se do intervalo de tempo entre as ondas sobre uma dada linha de transmissão, a distância do ponto de falta pode então ser facilmente determinada, sendo esta a filosofia adotada neste trabalho. O problema delineado é abordado através da implementação prática de um algoritmo computacional. Nesta implementação, o usuário pode escolher a técnica de localização a ser empregada, utilizando-se de dados registrados em um ou em ambos os terminais da linha, conforme a sua necessidade e/ou disponibilidade dos recursos necessários. Com o objetivo de testar e validar a aplicabilidade do algoritmo de localização de faltas, utilizou-se de dados de sinais faltosos obtidos através de simulações do software ATP (Altenative Transients Program), levando-se em conta vários tipos de falta em diferentes localizações ao longo da linha, com diferentes ângulos de incidência, resistências de falta, freqüência de amostragem do sinal, etc. Também foi verificada a influência do acoplamento mútuo em caso de circuitos duplos de transmissão. Os resultados alcançados pelo algoritmo são promissores e demonstram uma ótima precisão e aplicabilidade do método proposto. / This work presents a wavelet transform (WT) application to analyze the high frequency transients in a transmission line caused by a fault, with the purpose of determining its accurate location. The WT is very similar to Fourier Transform (FT), with an important difference: it allows the time determination of different frequency components of a signal. This skill allows the detection of the time of the disturbance occurrence, such as fault transients. The traveling waves generated by the fault occurrence appear as superimposed disturbances on the power frequency signals recorded by the relay. By processing these signals using the WT, the propagation time between the fault point and the relay location can be determined. Consequently, the distance of the fault point can be easily calculated. The delineated problem is boarded through the practical implementation of a computational algorithm. In this implementation, the user can choose the location technique to be employee, using data registered in one or both the terminals of the line, according to the necessity and/or availability of the data. In order to evaluate the applicability of the proposed scheme, the simulation of the transmission line in a faulty condition was utilized. This work makes use of a digital simulator of a faulted EHV (Extra High Voltage) transmission lines known as Alternative Transients Program (ATP). A typical transmission line from CESP (Companhia Energética de São Paulo) were utilized. The simulated data obtained was very close to that found in practice. This study takes into account single phase to ground faults, phase-to-phase faults, phase-phase to ground and three phase faults. The data set was composed of various fault situations considering different fault locations, fault resistances and fault inception angles. The influence of the sampled rate used was also verified as well as the mutual coupling in case of double transmission circuits. The test results reached for the algorithm are promising and demonstrate a highly satisfactory degree of accuracy and applicability of the proposed method.