Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-03Bitstream added on 2014-06-13T20:00:00Z : No. of bitstreams: 1 almeida_jlcn_me_guara.pdf: 1246383 bytes, checksum: bca809ae8bb8fe32b7de24055d2e53d7 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A proposta desta dissertação foi a de apresentar o desempenho de uma microcentral hidrelétrica, instalada no Centro de Energias Renováveis da Unesp, Campus Guaratinguetá. As análises apresentadas são de desempenho elétrico e mecânico. A microcentral hidrelétrica utiliza roda Pelton com 0,4m de diâmetro no ponto de incidência do jato de água. O gerador utilizado foi com rotor de ímãs permanentes de ferrite. Tanto o gerador quanto a microusina são de baixo custo de aquisição e instalação. Foram feitos os testes em bancada com o gerador aproximando o máximo possível das condições ideais de funcionamento. Também foram realizadas algumas alterações físicas na microhidrelétrica para manter a rotação constante com a variação de carga. Utilizaram-se cargas resistivas e não-lineares. Os resultados contribuíram para a melhoria da qualidade da energia e o controle do fluxo de água no processo de geração de energia. O conjunto composto de gerador e a turbina Pelton, durante o experimento, apresentaram rendimentos eletromecânicos da ordem de 20% a 30% comparados com a teoria. / This proposal of this work is to demonstrate the performance of a Micro- Hydroelectrical Powerplant (MHP), which has been installed at the UNESP FEG - Renewable Energy Center, in Guaratinguetá-SP. The present analysis refers to the electrical and mechanical performances. The micro-hydroelectrical powerplant employs a Pelton turbine with a diameter of 0,4m at the incidence of water flow. The generator is provided with permanent ferrite magnet rotor. Costs were low for both the acquisition of parts and installation of the generator and the micro-hydroelectrical powerplant. Bench tests carried out with the generator reached the maximum possible ideal functioning conditions. Some physical modifications were necessary to maintain constant rotation with load variations. Resistive and non-linear loads were used in the essays. The results contributed for an improvement in the quality of energy and the control of water flow in the process of generating energy. The assembly composed of the generator and the Pelton turbine presented an electro-mechanical revenue between 20% to 30%.

No setor de energia elétrica, a área que se dedica ao estudo da inserção de novos parques geradores de energia no sistema é denominada planejamento da expansão da geração. Nesta área, as decisões de localização e instalação de novas usinas devem ser amplamente analisadas, a fim de se obter os diversos cenários proporcionados pelas alternativas geradas. Por uma série de fatores, o sistema de geração elétrico brasileiro, com predominância hidroelétrica, tende a ser gradualmente alterada pela inserção de usinas termoelétricas (UTEs). O problema de localização de UTEs envolve um grande número de variáveis através do qual deve ser possível analisar a importância e contribuição de cada uma. O objetivo geral deste trabalho é o desenvolvimento de um modelo de localização de usinas termoelétricas, aqui denominado SIGTE (Sistema de Informação Geográfica para Geração Termoelétrica), o qual integra as funcionalidades das ferramentas SIGs (Sistemas de Informação Geográfica) e dos métodos de decisão multicritério. A partir de uma visão global da área estudada, as componentes espaciais do problema (localização dos municípios, tipos de transporte, linhas de transmissão de diferentes tensões, áreas de preservação ambiental, etc.) podem ter uma representação mais próxima da realidade e critérios ambientais podem ser incluídos na análise. Além disso, o SIGTE permite a inserção de novas variáveis de decisão sem prejuízo da abordagem. O modelo desenvolvido foi aplicado para a realidade do Estado de São Paulo, mas deixando claro a viabilidade de uso do modelo para outro sistema ou região, com a devida atualização dos bancos de dados correspondentes. Este modelo é designado para auxiliar empreendedores que venham a ter interesse em construir uma usina ou órgãos governamentais que possuem a função de avaliar e deferir ou não a licença de instalação e operação de usinas. / In the electric power industry, there is an area devoted to study alternatives for the expansion of the energy generation system. The decisions regarding the location and installation of new plants ought to be thoroughly analyzed in that planning activity, in order to foresee the likely scenarios resulting from the combination of distinct alternatives. For a number of reasons, the predominantly hydroelectric generation system historically set in Brazil tends to be gradually altered by the introduction of thermoelectric power plants (TPPs). The site selection problem involves, in the case of TPPs, a large number of variables, which contribute to the analysis process in various ways and with different levels of importance. The general goal of this work is the development of a location model of thermoelectric plants, here named SIGTE (an acronym for Geographic Information System for Thermoelectric Generation), which integrates the functionalities of the GIS tools (Geographic Information Systems) and multicriteria decision methods. Starting from an overall view of the studied area, this combination of techniques ensures a more realistic representation of the spatial components of the problem (e.g., the location of the municipalities, the transportation alternatives, the different voltages of transmission lines, areas of environmental preservation, etc.) It thus allows a straightforward inclusion of environmental criteria in the analysis. In addition, the SIGTE framework is also flexible enough to incorporate new decisions variables. The model was applied in a case study carried out in the state of Sao Paulo, although it can be easily adapted for use in other systems or geographical areas given that the corresponding databases are available. SIGTE was envisaged to be a supporting tool to public and private stakeholders interested in building new power plants or to governmental agencies in charge of the regulation mechanisms required for the installation nd operation of plants.

A geração de energia hidrelétrica enfrenta uma crescente restrição a sua expansão, diretamente relacionada a fatores ambientais e da limitação de terrenos com potencial economicamente aproveitável. A partir deste fato, é relacionada uma possível fonte de energia hidrelétrica, resultante do aproveitamento dos potenciais presentes na rede de distribuição de água das cidades, ainda sem nenhum aproveitamento. O desenvolvimento desta fonte de energia se dá com a instalação de mini e micro centrais hidrelétricas nos condutos da rede distribuidora de água. Este trabalho tem por objetivo avaliar o potencial de aproveitamento hidrelétrico por mini e micro hidrelétricas por meio de técnicas de modelagem e de otimização, para agilizar e facilitar o procedimento de identificação dos potenciais e a instalação na rede de abastecimento. O trabalho leva em conta as diversas peculiaridades das redes de distribuição de água e dos equipamentos eletro-hidráulicos, discorrendo sobre a possível complementariedade da geração de energia durante os picos de consumo. Discorre também sobre a contribuição para a rede de distribuição elétrica, na logística e nos custos de implantação além de discutir a tipologia das turbinas capazes de aproveitar o potencial energético. É avaliado, com o auxilio de modelos hidráulicos e de otimização, o posicionamento das centrais geradoras na rede e os possíveis benefícios, restrições e impedimentos ao seu uso, desenvolvendo uma metodologia para facilitar a tomada de decisão quanto ao aproveitamento para geração, ou não, em redes diversas. A construção deste procedimento e ferramenta são desenvolvidos a partir do estudo de caso do sistema distribuidor de água do Município de Piquete no estado de São Paulo, Brasil. / Hydropower energy production is facing limitations in their capacity to grow due directly to environmental and space limitations, questioning the actual economic benefits that hydropower have always had compared to other energy sources. In order to face this problems and to propose a new technology, the study focus on the potential of hydropower generation in the water supply systems (WSSs) network that are yet to be studied. Developing this new technology means the introduction of mini and micro hydropower plants in the WSS network. This study intends to develop a methodology and evaluate mini and micro hydropower potential, adopting optimization and modeling tools to accelerate and facilitate the identification procedures of potential installation points and the possibility of implementing pressure controls in the form of turbines in the network. The study considers all WSS peculiarities and restrictions, evaluating the introduction of electro hydraulic equipment and their interference and complementarity when considering energy consumption and production that would make the installation feasible. There is also a discussion about how will this technique be implemented in the network without interfering in water supply, and the logistics, costs and how energy distribution issues can be treated, including turbines type and configuration and also the activation timetables. All these features will be linked and treated with an optimization method that can provide decision making easier, locating production units and evaluating benefits and restrictions imposed by the environment. The construction of this procedure will be applied in a case study in the Piquete municipality in São Paulo, Brazil.

A realização dos estudos de impacto ambiental e a apresentação do respectivo relatório de impacto ambiental vinha sendo utilizada no Brasil desde a década de 70 de uma maneira não formalizada, ou seja, sem uma legislação pertinente ao assunto, com a intenção de minimizar os impactos decorrentes de empreendimentos de grande porte. Com o aumento da aplicabilidade desses estudos, foram, então, regulamentados, em nível federal, pela resolução CONAMA 001, de 23/01/1986. Para a realização do Estudo de Impacto Ambiental (EIA), deve-se desenvolver um conjunto de atividades que os respectivos órgãos licenciadores estaduais e/ou IBAMA estabelecem, geralmente denominado Termo de Referência. Considera-se que os métodos empregados nos Termos de Referência estão de acordo com as normas e recomendações das Secretarias Estaduais de Meio Ambiente e que os estudos de impacto ambiental estão sendo corretamente executados. Porém esses métodos não têm um padrão a ser seguido, podendo ocorrer possíveis erros e a não abrangência necessária das características ecológicas do meio biológico terrestre. As obras hidrelétricas, de um modo geral, produzem grandes impactos sobre o meio ambiente, que são verificados ao longo e além do tempo de vida da usina e do projeto, bem como além do espaço físico envolvido. Portanto, este trabalho visa a análise dos estudos ambientais desse tipo de atividade modificadora do meio ambiente e como eles estão sendo executados. A avaliação foi feita a partir de vários parâmetros, sendo eles metodológicos e estruturais. Foram analisados sete EIAs (Estudos de Impacto Ambiental) de empreendimentos hidrelétricos, por meio de quadros comparativos, referentes a: métodos de levantamento, habitats amostrados e resultados obtidos. As avaliações foram realizadas tendo-se por base, seis critérios: descrição dos habitats amostrados, concordância entre habitats e grupos analisados, descrição dos métodos de levantamento utilizados, utilização de métodos quantitativos, nível de identificação taxonômica e riqueza de espécies por grupo analisado. Ao término deste trabalho, foi diagnosticado a forma com que esses EIAs estão sendo executados, permitindo, possivelmente, a criação de referências para futuros trabalhos na área ambiental, com a finalidade de se obter uma melhora na qualidade dos estudos e resultados da gestão ambiental. / Environmental impact assessments (EIAs), and presentation of these reports have been used in Brazil since the 1970's in a non-formal manner, that is, without pertinent legislation to minimize the impact of large enterprises. With the rise of these studies, they were then ruled, nationally, by the CONAMA 001 resolution, 23/01/1986. To perform the EIA, a set of activities established by the respective state licensing bodies and/or IBAMA must be developed, generally named Reference Terms. The methods applied on the Reference Terms are considered to be in agreement with the regulations and recommendations of the Environment Estate Secretaries, and that the EIA are being correctly executed. However, these methods do not have a pattern to be followed, allowing possible mistakes particularly in not having the necessary span of the terrestrial biological environment and its ecological characteristics. Hydroelectric dams, generally, produce a massive impact upon the environment, and these effects last well beyond the life time of the power plant, the project and the physical space involved. Therefore, the purpose of this study is to analyze the EIA of these kinds of activities and to assess if they are being well executed. The evaluation was made using several methodological and structural parameters. Seven EIAs from hydroelectric enterprises in Cerrado were used. The results were analyzed using comparative tables, referred to: survey methods; habitats sampled; and results. The valuations were performed analyzing mainly six criteria: description of the habitats sampled, agreement between habitats and analyzed groups, description of the survey methods applied, utilization of quantitative methods to sample terrestrial biological environment, organisms identification to the species level and the richness of the group analyzed. At the end of this research, the way these EIAs are being carried on was diagnosed, allowing, possibly, the creation of reference for future environmental researches, in order to obtain an upgrade on the studies and, consequently, better results for environmental management.

Universidade Federal do Cearà / The present work aimed at the production of lignosulfonate, based in the lignin extracted from sugarcane bagasse-cane for using in phenolic resins. The extraction of lignin was carried out using the acetosolv process, which was optimised with a central composite design 22 to evaluate the effects of reaction time and temperature on the extraction yield, weight-average (M ̅w) and number-average (M ̅n) molecular weights, relative content of total hydroxyl, phenolic hydroxyl and methoxyl groups. The lignins obtained under conditions that maximized the extraction yield and showed better structural and thermal characteristics were sulfonated to obtain the lignosulfonates. The structural and thermal characteristics of the lignins and lignosulfonates were determined by FT-IR, GPC, 1H-NMR and 13C-NMR, DSC and TGA. The results show that the best extraction yield (64.5%) was obtained with 95% (w/w) of acetic acid, the addition of 0.1% HCl, at a temperature of 187 ÂC and reaction time of 40 min. However, with the same concentration of acetic acid and reaction time of 15 min at 187 ÂC, the extraction yield decreased to 55.6%  4.5%, without significant reduction. Furthermore, the increase in temperature of 187 ÂC to 205 ÂC was not enough to cause a significant increase in the relative content of hydroxyls and reduction of the relative content of methoxyl. These results show that the most appropriate conditions for adequate extraction of lignin for application in resins are: 95% (w/w) of acetic acid, addition of 0.1% of HCl, temperature of 187 ÂC and reaction time of 15 min. The acetosolv lignins showed p-hidroxifenila units as major constituent, higher thermal stability and higher purity than the commercial Kraft lignin. The glass transition temperature of the Kraft lignins was lower than that of the acetosolv lignin. This is due to the hydrophilic character and the presence of carbohydrates in the Kraft lignin. The lignosulfonates obtained in this study showed structural characteristics suitable for application in phenolic resins, because they showed high reactivity due to the greater presence of p-hidroxifenila units as major constituent, low molecular weights (40234878 g/mol), greater stability and greater purity compared to commercial sodium lignosulfonate. Therefore, lignosulfonates obtained in this work are more suitable for use in phenolic resins than commercial sodium lignosulfonate used for comparison. / O presente trabalho teve por objetivo a produÃÃo de lignossulfonato, a partir da lignina extraÃda do bagaÃo da cana-de-aÃÃcar para aplicaÃÃo em resinas fenÃlicas. Foi realizada a otimizaÃÃo da extraÃÃo da lignina do bagaÃo de cana-de-aÃÃcar utilizando o processo acetosolv. Para tanto, empregou-se um delineamento composto central 22 para analisar os efeitos do tempo de reaÃÃo e da temperatura no rendimento de extraÃÃo, massa molar ponderal mÃdia, massa molar numÃrica mÃdia, e conteÃdo relativo de hidroxilas totais, hidroxilas fenÃlicas e metoxilas. As ligninas obtidas nas condiÃÃes que maximizaram o rendimento de extraÃÃo e que mostraram melhores caracterÃsticas estruturais e tÃrmicas foram sulfonadas para obtenÃÃo dos lignossulfonatos. As caracterÃsticas estruturais e tÃrmicas das ligninas e dos lignossulfonatos foram determinadas por FT-IR, GPC, RMN-1H e 13C, TGA e DSC. Os resultados mostram que o melhor rendimento de extraÃÃo (64,5 % 4,2%) foi obtido com 95% (m/m) de Ãcido acÃtico, adiÃÃo de 0,1% de HCl, a uma temperatura de 187 C e tempo de reaÃÃo de 40 min. No entanto, com a mesma concentraÃÃo de soluÃÃo de Ãcido acÃtico e com tempo de reaÃÃo de 15 min a 187ÂC, o rendimento de extraÃÃo diminuiu para 55,6%  4,5%, nÃo sendo significativa esta reduÃÃo. AlÃm disto, a elevaÃÃo da temperatura de 187ÂC para 205ÂC nÃo foi suficiente para causar um aumento significativo no conteÃdo relativo de hidroxilas e reduÃÃo do conteÃdo relativo de metoxila. Esses resultados mostram que as condiÃÃes mais adequadas para extraÃÃo da lignina a ser aplicada em resinas sÃo: 95% (m/m) de Ãcido acÃtico, adiÃÃo de 0,1% de HCl, temperatura de 187 C e tempo de reaÃÃo de 15 min. As ligninas acetosolv apresentaram unidades p-hidroxifenila como constituinte majoritÃrio, maior estabilidade tÃrmica e maior pureza em relaÃÃo à lignina Kraft comercial. A temperatura de transiÃÃo vÃtrea da lignina Kraft foi menor do que à das ligninas acetosolv, devido à sua caracterÃstica hidrofÃlica e à presenÃa de carboidratos na lignina Kraft. Os lignossulfonatos obtidos no presente trabalho apresentaram caracterÃsticas estruturais adequadas para aplicaÃÃo em resinas fenÃlicas, pois mostraram alta reatividade devido a maior presenÃa de unidades p-hidroxifenila como constituinte majoritÃrio, baixas massas molares (4023 a 4878 g/mol), maior estabilidade e uma maior pureza em relaÃÃo ao lignossulfonato de sÃdio comercial. Portanto, os lignossulfonatos obtidos no presente trabalho sÃo mais adequados para aplicaÃÃo em resinas fenÃlicas do que o lignossulfonato de sÃdio comercial utilizado no presente trabalho.

O trabalho apresenta resultados de um estudo sobre a dinâmica de cianobactérias e cianotoxinas e suas relações com variáveis climáticas, bióticas e abióticas do braço do reservatório da usina hidroelétrica Luiz Eduardo Magalhães (UHE Lajeado), em Palmas, Tocantins. O reservatório abrange 626 km2, extensão de 172 km, volume operacional de 4,9.109 m3, tempo de residência da água de 24 dias e uma área de drenagem de 184.219 km². O objetivo principal do estudo foi conhecer a dinâmica espacial e temporal de cianobactérias e cianotoxinas, bem como as suas implicações para o abastecimento público. Os resultados demonstraram que o ponto amostrado no período entre julho e dezembro de 2008, através do estudo de perfil vertical (PVJD), apresentou condições meso-eutróficas, com circulação do tipo polimítica, com estratificação transitória no final do período de seca e isotermia no período chuvoso. Os estudos nictemerais 1 (NIC-1), realizado em 29 de setembro de 2008, e 2 (NIC-2), realizado em 23 de março de 2009, comportaram-se sob condições climatológicas distintas, apresentando o segundo estudo características limnológicas inversas a do primeiro, marcadas principalmente pelas intrusões via tributários. As principais variáveis que influenciaram o padrão de distribuição das cianobactérias no sistema para os estudos foram: climáticas (ventos, precipitação e temperatura); físicas (turbidez e circulação térmica), e químicas (fósforo reativo solúvel e fósforo total). Em relação ao índice de estado trófico - IET, o ambiente foi classificado como eutrófico, para os estudos NIC-1 e 2, e oscilando entre mesotrófico e eutrófico em PVJD. O segundo estudo compreendeu uma avaliação mensal, entre os meses de janeiro de 2006 e dezembro de 2008. Os resultados demonstraram que o ponto 1 se comportou como ambiente em estado de meso-eutrofia, com regime de mistura polimítico, durante o ano de 2008. Neste mesmo ano, a temperatura do ar e a radiação solar foram as variáveis climáticas melhor correlacionadas positivamente com as variações de cianobactérias. Durante os períodos de estiagem dos três anos monitorados o nitrogênio total e o fósforo total definiram os padrões de distribuição de cianobactérias no ponto 1, através de razões inferiores a 10:1. Este ponto comportou-se como ambiente lêntico no período de estiagem, sofrendo influências do reservatório, e como ambiente lótico no período chuvoso, sob influências de fluxos do ribeirão Taquarussu Grande. O estudo também detectou a formação de três florações de cianobactérias no período de estiagem dos anos de 2007 e 2008 no ponto 1. A maior densidade de cianobactérias foi evidenciada em novembro de 2007 (28600 cél.mL-¹). A maior concentração de cianotoxinas ocorreu em julho de 2008, (>2,0 μg.L-¹ de microcistinas), nos pontos 1 e 3. Em relação à viabilidade para abastecimento público, os resultados de turbidez e clorofila-a sugerem a dupla-filtração como sendo a tecnologia capaz de remover cerca de 73,33% destas variáveis. De maneira geral, os dados obtidos neste trabalho sugerem a elaboração de um programa de avaliação sistemática destas toxinas e seus potenciais produtores nos pontos 1, 3, e foz do braço no reservatório. A modelagem ecológica subsidiaria a visualização de cenários futuros, e consequentemente, colaboraria na garantia da qualidade da água produzida pela empresa de abastecimento, no uso desta água para consumo humano. / This paper presents results of the study on the dynamic of cyanobacteria and cyanotoxins and their relationship with climatic, biotic and abiotic variables in the hydroelectric Luiz Eduardo Magalhães, Palmas (Tocantins-Brazil) reservoir. The reservoir has 626 km², is 172 km long, operating volume 4,9.109 m³, residence time 24 days, and adrainage area of 184.219 km². The main objective was to study the spatial and temporal dynamics of cyanobacteria and cyanotoxins, as well as its implications for public supply. The results showed that, between July and December 2008, the vertical profile of the studied site (PVJD) was meso-eutrophic, a polymictic mixing regime with stratification at the end of the dry season in a transitional period, and isotherm in the rainy season. Diel studies 1 (NIC-1) and 2 (NIC-2) revealed distinct climatic conditions, showed characteristics opposite, mainly by advection of intrusions via tributaries. In both occasions the main variables that affected the pattern of distribution of cyanobacteria were wind, precipitation and temperature), physical (turbidity, residence time, thermal circulation, orthophosphate and total phosphorus. The sampled area was classified as eutrophic, for studies NIC-1 and 2, and ranged from mesotrophic and eutrophic in PVJD. The second study included a monthly assessment, between January 2006 and December 2008. The results showed that sampling station 1 behaved as a meso-eutrophic environment in 2008. In that same year, the air temperature and solar radiation were the climatic variables that correlated most positively with changes in cyanobacteria. During the dry periods for the three monitored years the total nitrogen and total phosphorus defined the distribution patterns of cyanobacteria dynamics in the sampling station 1. This sampling station behaved as a lentic habitat in the dry season, associated with the reservoir, and as lotic in the rainy season, associated with the river Taquarussu Grande. The study also detected the occurrence of three cyanobacterial blooms in the dry season of the years 2007 and 2008 in section 1. The highest density of cyanobacteria was found in November 2007 (28600 cell.mL-¹). The highest concentration of cyanotoxins occurred in July 2008, (<2.0 μg.L-¹ microcystins) in sampling stations 1 and 3. Regarding the feasibility of this area for public supply, the results suggested the adoption of conventional treatment system. However, some peculiarities of water quality suggested that dual-filtration would be more adequate, due to the incoming effluents of the sewage treatment station Aureny in the sampling station 1. Overall, the data obtained throughout this study points to the maintenance of another two years of systematic evaluation of these toxins and their potential producers form sampling points1 and 3 to the estuary of the arm in the reservoir. The hydrological modelling of future scenarios will help to evaluate this area as source of water for human supply.

Orientador: Paulo de Barros Correia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-17T16:25:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gomes_AlaiseGarcia_M.pdf: 1965182 bytes, checksum: a4a57857200e8e18940e105f851d2024 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A repotenciação de usinas hidrelétricas visa aumentar a sua capacidade de geração, realizando melhorias na estrutura das usinas ou troca de equipamentos. É uma alternativa de custos baixos para aumentar a capacidade de geração quando comparada à construção de novos empreendimentos. A repotenciação, foco deste trabalho consiste em substituir as turbinas da usina. Com isto, aumenta-se o rendimento na geração de energia elétrica. No entanto, este rendimento não é constante ao longo da faixa de operação da máquina, podendo ser descrito por curvas, sendo que o formato delas dependente das características da turbina. Nesta dissertação, o objetivo é, dados vários perfis de possíveis curvas de eficiência de novas turbinas, determinar quais as melhores combinações de curvas que otimizariam a geração da usina de acordo com as características operativas da mesma. Para isto, um problema de otimização não linear inteiro misto foi formulado, e um modelo computacional utilizando um método de execução paralelo ao da Decomposição de Benders foi desenvolvido para a resolução do problema de otimização matemática. As simulações foram realizadas com dados fornecidos pela Companhia Hidro Elétrica do São Francisco (CHESF). Concluiu-se que o ideal para os patamares praticados seria uma repotenciação utilizando turbinas com perfis de curvas diferentes e não somente com um perfil / Abstract: The repowering of hydro power plants increases their generating capacity by improving the structure or changing equipment. It is a low cost alternative to improve the generation capacity comparing with the building of new plants. Repowering by changing the hydro-turbines is the focus of this work. By doing that, the efficiency of the energy generation process is improved but, the efficiency is not constant. It can be described by a curve. The curve shape depends on the turbine's characteristics. The aim of this work is, given some possible turbines curve shapes, determine the combination of curves that optimizes the power plant generation according to the plant operational characteristics. A mixed integer nonlinear programming was formulated and a parallel implementation of Bender's decomposition method was developed to solve the problem of mathematical optimization. Simulations were done with data given by the São Francisco's Hydroelectric Company (CHESF). It was concluded that the ideal would be charged to the levels using a repowering turbines with profiles of different curves and not only one profile / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientador: Secundino Soares Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-06T08:33:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PastorHumpiri_CarolinaJanet_M.pdf: 2093723 bytes, checksum: 2ef978811ccdca91867a3a47544e6581 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O objetivo do Planejamento Energético da Operação de sistemas hidrotérmicos de geração é encontrar uma política operativa que forneça energia elétrica ao sistema, em um determinado período de planejamento, com confiabilidade e por um custo mínimo. Isto equivale a determinar um cronograma ótimo de geração para cada usina, a cada intervalo, de modo que o sistema atenda a demanda de forma confiável. Este trabalho faz uso de um dos paradigmas da Computação Evolutiva, as Estratégias Evolutivas (EEs), cuja característica principal é a auto-adaptação dos seus parâmetros durante o processo evolutivo, para a solução do problema de planejamento energético da operação. É feita uma comparação entre as abordagens por EEs e por Programação Não Linear baseada em Fluxo em Redes, para usinas do Sistema Elétrico Brasileiro. As EEs mostraram-se boas ferramentas para apurar a solução fornecida pela programação não linear devido ao elevado poder de exploração do espaço de soluções / Abstract: The objective of the energetic operation planning of hydrothermal generation systems is to find an operation policy that supplies electric energy to the system, during a given planning period, with reliability and by a minimum cost. This is equivalent determining an optimal scheduling of generation for each plant, at each interval, in such a way that the system load is attained with reliability. This work make use of one of the paradigms of Evolutionary Computation, Evolution Strategies (ES), whose main characteristic is the self-adaptation of its parameters during the evolution process, for the solution of the energetic operation planning. A comparison is performed for hydro plants of the Brazilian power system between the ES and the nonlinear network flow approaches. The ES approach turns to be a good tool to improve the solution obtained by the nonlinear programming approach due to its high potential to explore and exploit the solution space / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Silvio Roberto Andrietta / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-06T08:57:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Porto_LiadeMendonca_D.pdf: 3965643 bytes, checksum: af08099e2fd964cfed91edc4842675e0 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Este trabalho consiste em determinar o modelo que melhor descreve a fermentação alcoólica industrial, em sistemas contínuos de reatores de mistura em série. Para determinação dos parâmetros cinéticos foi desenvolvido um programa utilizando os dados de análises feitas em amostras retiradas de usinas em operação. Dos modelos testados, o Tosseto (2002), Lee; Pagan; Rogers (1983) e Levenspiel (1980), não apresentaram incoerência física nem problema de convergência sendo estes indicados para descrever a cinética da fermentação alcoólica. Os parâmetros cinéticos comuns aos modelos apresentaram valores semelhantes, onde o parâmetro Ks' limitação pelo substrato, foi de 3,0:t 0,4, o valor da concentração limite pelo produto inibidor, Pmáx' foi 92:t 9 e o fator exponencial de inibição pelo produto, YN, foi 5,3:t 0,9. O fator de inibição pelo substrato do modelo Tosseto (2002), Ki, foi 27:t 5 . O parâmetro X máx ' inibição pela massa celular, e YM, fator exponencial desta inibição, para o modelo Lee; Pagan; Rogers (1983) foram 1O0:t 1 e 0,9:t 0,1, respectivamente. A escolha pelo modelo Tosetto (2002) para implementação do programa de simulação do processo foi devido à tentativa de uma maior abrangência na obtenção das constantes cinéticas devido à possibilidade de inibição pelo substrato. A simulação em regime permanente trata-se da resolução equações algébricas dos balanços de massa do sistema e é capaz de dimensionar a etapa de fermentação de novas plantas a serem implantadas, enquanto que a simulação em regime transiente, tem o intuito de avaliar modificações durante a operação da usina e as equações diferenciais obtidas a partir dos balanços de massa devem ser resolvidas por método numérico, que neste caso foi utilizado o Runge-Kutta de quarta ordem / Abstract: This work aimed to determinate a model that best describes the industrial scale alcoholic fermentation in continuous serial mixing reactors. Software was developed in order to establish the kinetics parameters, using analysis data performed on samples from operating plants. The models described by Tosseto (2002), Lee; Pagan; Rogers (1983) and Levenspiel (1980), did not display physical incoherence or even convergence problems that described alcoholic fermentation kinetics. The kinetics parameters shown in all models presented similar values, like K (substrate limitation) was 3,0:t 0,4, Pmáx (limited product concentration) was 92:t 9 and YN (product inhibition power factor) was 5,3:t 0,9. The K (substrate inhibition) studied by Tosseto (2002) was 27:t 5. X máx (cell mass inhibition) and YM (cell mass inhibition factor power) were respectively 1O0:t 1 and 0,9:t 0,1 to Lee; Pagan; Rogers (1983). The kinetics parameters abranger due the substrate inhibition obtained by Tosetto (2002) this model was chosen in order to implement the simulating software. The stady state simulation is about system' s mass balance algebric equations resolution and is capable to dimension the fermentation step in new plants to be implanted while the unstady state simulation have the intention to evaluate modifications during the plant operation and the differential equations obtained from mass balance must be resolved by numerical methods, in this case, was used the fouth order Runge-Kutta / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Takaaki Ohishi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-07T05:54:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mello_OdersonDiasde_D.pdf: 1392271 bytes, checksum: 4a25b0e50f13f9b1cc3f51c1bbf51592 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Esta tese apresenta um modelo de despacho para usinas termelétricas a gás natural considerando a produção e o transporte de gás. O modelo proposto associa a operação do sistema de geração termelétrica com a operação da rede de gasodutos. A metodologia utilizada para obter a solução foi aplicada a um exemplo com seis usinas termelétricas supridas por uma rede de gás natural. O modelo apresentado integra eficientemente a operação das usinas termelétricas com a operação do sistema de gasodutos / Abstract: This thesis presents a dispatch model for natural gas power plants considering the production and transmission of gas. The proposed model put together the operation of the power plant system with the operation of the natural gas pipeline network. The proposed approach was applied to an example of six power plants supplied by a gas system. The proposed approach integrates the operation of power plants with the operation of natural gas transmission system / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica