Os sistemas de controle e supervisão têm se revelado expressivamente importantes nos sistemas de produção. Garantir o funcionamento com qualidade dos processos industriais exige um controle permanente, sendo necessário manter constantes algumas variáveis. Um dos fatores que se destacam na utilização de monitoramento remoto é a possibilidade de centralizar o controle de um determinado processo em locais distintos, muitas vezes distantes do ponto de origem do problema, podendo ser acessado pelo responsável pelo processo e/ou muitas vezes resolvido pelo mesmo, sem a necessidade de locomover-se até o local do problema. Esse trabalho visou estudar e desenvolver um sistema utilizando a tecnologia de comunicação via rede elétrica e aquisição de dados, aplicado ao monitoramento e supervisão de temperatura do rotor de um aerogerador de pequeno porte por meio de um protótipo de simulação. O mesmo deu-se por meio de pesquisas e estudo de caso realizado em Laboratórios da Faculdade SATC, com a criação de um modelo de interface e aquisição de dados utilizando a rede elétrica para a transmissão e recepção de dados por intermédio da tecnologia PLC, como solução para o monitoramento remoto de uma variável definida como temperatura, simulando a temperatura do motor em um aerogerador de pequeno porte. Após a execução do protótipo, foram realizados testes comparativos entre a tecnologia PLC e a rede LAN em dois ambientes distintos: residencial e industrial. A análise do comportamento da rede LAN foi realizada através de um software de análise de redes, onde foram estabelecidos alguns parâmetros que representassem o desempenho da rede ao enviar e receber dados do sistema de monitoramento. Os resultados obtidos evidenciam as performances das tecnologias utilizadas como meios de transmissão, assim como apresentam um paralelo entre as mesmas. Os dados obtidos por este estudo mostram resultados satisfatórios da tecnologia PLC em relação à rede LAN, confirmando a possibilidade do uso desta tecnologia em sistemas de monitoramento remoto, permitindo assim um aumento na confiabilidade e comodidade operacional. / The control system and supervision have been revealed very important in product systems. To guarantee the function with quality, industrial process requires a permanent control being necessary keeping stable some variables. One important factor to point using remote monitoring is the possibility to centralize the control of one process in distinct place, many times far away from the problem original point. It can be accessed by responsible person for the process or many times solved by him without the necessity to be present where the problem started. This research studied and developed a monitoring system and supervision, using communication technology via electrical grid and data acquisition system. It was done by means of research and studies cases at SATC laboratory with data acquisition interface creation, using electric power distribution to transmit and receive the data by PLC technology as a solution to remote monitoring of a definite variable as temperature, simulating the temperature of a small wind power motor. After the prototype execution, comparatives tests were done between PLC technology and LAN network in two different environments: residential and industrial. The network behavior analysis was performed using a network analysis software, where were established some parameters that represent the performance of the network to send and receive data from the monitoring system.The data acquired in this research shows satisfactory results using PLC technology in relation to LAN network, confirming the possibility of use this technology in remote monitoring system allowing a reliability increase in operational convenience.

Dentre as fontes de energia renováveis utilizadas para geração de energia elétrica a que mais se destaca atualmente e a energia eólica. 0 crescente índice de penetração da geração eólica na matriz energética dos sistemas de potencia impõe a necessidade da revisão de conceitos anteriormente estabelecidos sobre a estabilidade de sistemas de potencia, uma vez que ainda não e perfeitamente compreendida a influencia de uma maior integração deste recurso no comportamento dos sistemas de potencia. Este trabalho tem como foco o estudo da estabilidade de sistemas com aerogeradores de velocidade fixa equipados com geradores de indução de rotor em gaiola. E estudada a estabilidade angular de um sistema de geração eólica equipado com aerogeradores desta natureza. O problema da estabilidade foi decomposto em três partes: estabilidade estática, estabilidade dinâmica e estabilidade transitória. São definidos os modelos dos componentes do aerogerador para cada um dos estudos realizados. A topologia adotada á a máquina Barramento Infinito (MBI), na qual o restante do sistema de potência a representado pelo seu equivalente de Thevenin. Esta topologia típica de analise de estabilidade de sistemas de potencia e adotada por permitir a obtenção de resultados analíticos para as analises estática e dinâmica. A analise transitória se dá através de simulações computacionais. A fim de manter um caráter mais geral para os resultados as simulações são realizados com três aerogeradores de características distintas. Os resultados obtidos permitem uma melhor compreensão da influencia sobre a estabilidade do sistema de geração eólica dos parâmetros de rede do sistema de potencia como: potencia de curto-circuito do ponto de conexão comum com o sistema de potencia, relação X/R da linha de transmissão e do capacitor de compensação de fator de potencia. / Among the renewable energy sources used to generate electric power one of the most important at this time is the wind power. The growing penetration index of wind power in the power systems energetic matrix leads to the necessity of a reevaluation of the concepts previously established about the stability of power systems, since the influence of a major integration of this resource in the behavior of power systems is not perfectly understood. This work focuses on the stability study of wind power systems equiped with fixed-speed squirrel-cage induction generators. The angular stability of a wind generation system equipped with wind generators of this nature is studied. The stability problem was decomposed in three parts: static stability, dynamic stability and transient stability. The models of the components of the wind generator are defined for each of the studies. The considered topology was an Induction Generator Infinite Bus System (IBM), where the rest of the power system is represented by it’s Thévenin equivalent. This is a typical topology in power systems stability analysis and is adopted in this work aiming at obtaining analytical and general stability results. The transient analysis is performed by computer simulations. In order to provide more generatily to the stability results, all simulations are conducted with three wind generators with distinct characteristics. The obtained results allow a better comprehension about the influence, on the stability of wind power systems, of power system network parameters as: short-circuit capacity of the common connection point with the power system, the X/R relation of the transmission line and the power factor compensation capacitor.

Com a necessidade da obtenção da informação ser disponibilizada em vários locais simultaneamente, mostrando resultados on-line, faz com que as redes de comunicação de dados estejam cada vez mais presentes no dia-a-dia das pessoas e das empresas obrigando a constante busca por novas técnicas e meios de estabelecer essa comunicação. Disponibilizar sistemas de monitoração, supervisão e controle de dados on-line em máquinas e equipamentos em tempo real, não é uma tarefa nada fácil. Na estratégia de investimento, a escolha apropriada da rede e o meio de estabelecer essa comunicação na integração dos diversos equipamentos distribuídos em locais diferentes (remotos) é um fator importante para o sucesso dos dados que se queiram monitorar. O presente trabalho mostra as tecnologias de comunicação sem fio – Wireless e Celular através de uma pesquisa e estudo de caso feito em Laboratório da UFRGS e Faculdade SATC com a criação de um protótipo de uma interface de aquisição de dados utilizando a rede celular GSM/GPRS para simular a transmissão e recepção de dados para o monitoramento remoto de 02 (duas) variáveis aqui definidas como vibração da torre e desgaste de pastilha de freio em aerogerador de pequeno porte. Os dados aqui estudados mostram resultados que podem ser úteis para qualquer empresa que planeje implantar um sistema de monitoramento remoto através da Rede Celular (GSM/GPRS). Apesar de no experimento ter sido utilizado variáveis de um aerogerador, são mostradas outras aplicações possíveis de monitoramento remoto utilizando-se o canal de comunicação ar. / With the need to obtain the information be made available in several places simultaneously, showing results online, means that the networks of communication of data are increasingly present in the day-to-day of people and businesses requiring the constant search for new techniques and means to establish such communication. Enabling systems for monitoring, surveillance and control of data online in machinery and equipment in real time, nothing is not an easy task. In investment strategy, the choice of appropriate network and the means to establish this communication in the integration of the various equipment distributed in different locations (remote) is an important factor for the success of the data that we want to track. The present work shows the wireless communication technologies-Wireless and Mobile through a search and case study done in the laboratory and UFRGS and SATC College with the creation of a prototype of an interface for data acquisition using the GSM / GPRS cellular network to simulate the transmission and reception of data to the remote monitoring of 02 (two) variables here defined as vibration of the tower and wear of the brake chip in wind power of small. The data studied here show us results that can be useful for any business that plan deploy a system for remote monitoring via the Network Mobile (GSM / GPRS). Although the experiment have used variables of a wind power, are shown other possible applications of remote monitoring using the channel of communication wireless.

Orientador: Luiz Felipe Mendes de Moura / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-13T22:44:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_JorgedeJesusPassinhoe_M.pdf: 1300552 bytes, checksum: 7ad745296c0ecb7fc25a3e725e4ef9e4 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Neste trabalho procuramos analisar o funcionamento de um compressor de freqüência variável que utilizasse a energia eólica, em São Luis do Maranhão, para manter um sistema de refrigeração funcionando. Para isto foi necessário conhecer os valores locais das velocidades de vento e escolhemos o cata vento tipo Savonius para atingirmos nosso objetivo / Abstract: Preliminary studies of the constructive e technical viability, of a system of refrigeration using Eolica Energy, in order to keep in continue functioning, a compressor of variable requency arrives of coupling of pulleys of different diametric, that guarantee the energetic balancing of the system and thus it keeps it continuously / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre Profissional em Engenharia Mecanica

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2017-09-05T19:29:21Z No. of bitstreams: 2 Henrique Gnoatto.pdf: 1824405 bytes, checksum: df18529d92f82ade1042c294e7401634 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-05T19:29:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Henrique Gnoatto.pdf: 1824405 bytes, checksum: df18529d92f82ade1042c294e7401634 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-03-13 / The World nations want to supplement their energy matrixes by using cleaner energy sources. This fact is justified because of the environmental impacts of the traditional forms of power generation, as well as the search for new energy sources. Brazil has natural resources conducive to the holding of clean energy, such as wind. The increase in the consumption and the growing political and environmental pressure to sustainable development, has made the energy matrixes planning more strict on the use of alternative energy sources. The work consists in the study of technical and economic viability for the implementation of wind turbines in rural properties in the cities of Cascavel, Londrina and Palmas, all located in the state of Paraná. Wind direction and velocity data collected by SIMEPAR were used from January 1, 2011 to December 30, 2015. The Weibull distribution was chosen as a probabilistic statistical model to represent the wind behavior in the localities. The study regions were chosen due to the geographic location and three models of rural properties were defined, taking into account the daily consumption of electric energy. The implantation of aerogenerators was technically feasible in the rural properties of the cities of Cascavel and Palmas, and not feasible in the rural properties of Londrina. However, all research scenarios were considered economically unviable. / As nações do globo buscam complementar suas matrizes energéticas utilizando fontes de energia mais limpas. Este fato se justifica devido aos impactos ambientais causados pelas formas tradicionais de geração de energia elétrica, assim como a busca por novas fontes de energia. O Brasil apresenta recursos naturais favoráveis à exploração de energias limpas, tais como a eólica. O aumento do consumo e a crescente pressão política e ambiental para um desenvolvimento sustentável, tem feito com que o planejamento para as matrizes energéticas seja mais rigoroso quanto à utilização de fontes alternativas de energia. Este trabalho teve por objetivo o estudo de viabilidade técnica e econômica para a implantação de turbinas eólicas em propriedades rurais nas cidades de Cascavel, Londrina e Palmas, todas situadas no Estado do Paraná. Foram utilizados dados de direção e velocidade de ventos, coletados pelo SIMEPAR, no período de 1 de janeiro de 2011 a 30 de dezembro de 2015. A distribuição de Weibull foi escolhida como modelo estatístico probabilístico para representar o comportamento do vento nas localidades. As regiões para estudo foram escolhidas devido à localização geográfica e foram definidos três modelos de propriedades rurais, levando em consideração o consumo diário de energia elétrica. A implantação de aerogeradores mostrou-se tecnicamente viável nas propriedades rurais das cidades de Cascavel e Palmas, e inviável nas propriedades rurais de Londrina. Porém, todos os cenários da pesquisa foram considerados inviáveis economicamente.

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2018-06-25T22:08:59Z No. of bitstreams: 2 Rosemar_C_ Dal Ponte.pdf: 2801946 bytes, checksum: 918b897f2bd7a01d32f68e66f844088d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-25T22:08:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Rosemar_C_ Dal Ponte.pdf: 2801946 bytes, checksum: 918b897f2bd7a01d32f68e66f844088d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-03-09 / With the constant increase in the need for electric energy, the use of wind energy emerges as an alternative capable of meeting these demands. Taking into account that several regions of the country have a great potential for wind power, it is necessary to develop technologies and investments to ensure the growth of this energy source. The objective of this project was to study the technical-economical viability of a vertical axis wind turbine, which used a washing machine motor, a servomotor and an alternator for electric power generation, in order to verify which generation system presents better efficiency. In addition, the unit costs of the energy produced in each generation system were determined and compared to the value of the electricity tariff charged by the concessionaire for rural consumers. From the collected data of voltages and electric currents, the power and the wind-mechanical, mechanical-electrical and wind-electric efficiencies of each generator system were calculated, allowing a comparison between these values. The alternator presented the best wind-mechanical efficiency (5.02%) and the best wind-electric efficiency (0.47%). The motor of the washing machine showed the best mechanical-electrical efficiency (11.33%). The results showed that the systems have little efficiency in the generation of electric energy, and the cost of energy generated indicates values much higher than those practiced by the local electric power company. / Com o aumento constante da necessidade de energia elétrica, a utilização da energia eólica surge como uma alternativa capaz de suprir essas demandas. Levando em consideração que várias regiões do País possuem um grande potencial de aproveitamento eólico, faz-se necessário o desenvolvimento de tecnologias e investimentos para garantir o crescimento dessa fonte de energia. O objetivo deste projeto foi estudar a viabilidade técnico-econômica de um aerogerador de eixo vertical, que utilizou, para geração de energia elétrica, um motor de máquina de lavar, um servomotor e um alternador, com a finalidade de verificar qual sistema de geração apresenta melhor eficiência. Além disso, foram determinados os custos unitários da energia produzida em cada sistema de geração, e comparados com o valor da tarifa de energia elétrica cobrada pela concessionária, para consumidores rurais. A partir dos dados coletados de tensões e correntes elétricas, foram calculadas as potências e as eficiências eólico-mecânica, mecânico-elétrica e eólico-elétrica de cada sistema gerador, possibilitando uma comparação entre esses valores. O alternador apresentou a melhor eficiência eólico-mecânica (5,02%) e a melhor eficiência eólico-elétrica (0,47%). Já o motor da máquina de lavar evidenciou a melhor eficiência mecânico-elétrica (11,33%). Os resultados demonstraram que os sistemas têm pouca eficiência na geração de energia elétrica, e o custo da energia gerada aponta valores muito superiores aos praticados pela concessionária de energia elétrica local.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-03-03T19:16:15Z No. of bitstreams: 1 lucasbarbosarodrigues.pdf: 740450 bytes, checksum: 83755bf42202544e75a9d86d1594487b (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-04-24T01:48:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 lucasbarbosarodrigues.pdf: 740450 bytes, checksum: 83755bf42202544e75a9d86d1594487b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-24T01:48:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lucasbarbosarodrigues.pdf: 740450 bytes, checksum: 83755bf42202544e75a9d86d1594487b (MD5) Previous issue date: 2013-09-24 / A proposta de um modelo de avaliação de investimento de um projeto eólico baseado na metodologia de opções reais é a temática central deste estudo. A geração de energia eólica tem expandido substancialmente em todo o mundo e, na última década, a oferta deste tipo de energia cresceu em média 20% ao ano. Atualmente, essa fonte energética representa 1,69% da capacidade instalada de energia elétrica no Brasil e o prognóstico do governo prevê que essa participação aumentará para 9,5% em 2022. Justifica-se essa dissertação pelo crescimento e relevância da energia eólica para o país. O projeto eólico avaliado se refere a um parque que tenha sido desenvolvido através de um leilão A-5 do mercado ACR, a partir da venda de energia no mercado ACL nos primeiros anos. Considerou-se que o investidor tem a opção de aguardar para investir no momento que julgar mais adequado (até t=3) e a opção de abandono do parque (investidor oportunista). As incertezas que influenciam o valor do projeto são o capex e os fluxos de caixa gerados pela venda de energia no mercado ACL. Analisou-se também o efeito que ganhos de aprendizado e perda de competitividade têm sobre o valor do projeto. Os resultados indicaram que a opção de abandono gera valor para o projeto, porém, a opção de aguardar para investir no momento mais adequado não gera. Conclui-se ainda que, em diversos cenários, o projeto não seria executado, o que sinaliza a necessidade de desenvolver regras rígidas para os leilões do ACR com o intuito de evitar investidores oportunistas. / The central theme of this study is the proposal of a model for evaluating a wind power project, based on real options methodology. The production of wind power farms has expanded substantially around the world and, over the last decade, the supply of this type of energy has grown averagely 20% per year. Currently, this energy source represents 1,69% of the installed capacity of electric power in Brazil and the government´s prognosis predicts that this share will increase to 9.5% in 2021. This dissertation is justified by the growth and relevance of wind power to the country. The wind power project evaluated refers to a wind farm that has been developed through an A-5 auction of the ACR market, from the sale of energy in the ACL market during the early years. It was considered that the investor has the option to wait to invest only when the time he (she) finds most appropriated comes (up to t = 3) and the option to abandon the wind farm (opportunistic investor). The uncertainties that influence the value of the project are the capex and the cash flows generated by the sale of energy in the ACL market. The effects that learning gains and loss of competitiveness have on the value of the project were also analysed. The results indicated that the abandonment option adds value to the project; however, the option to wait to invest at the right time does not. It was also concluded that in many scenarios the project would not be executed, indicating the need to develop strict rules for ACR auctions in order to avoid opportunistic investors.

Orientadores: Ernesto Ruppert Filho, Alfeu Joãozinho Sguarezi Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-21T10:59:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barros_TarcioAndredosSantos_M.pdf: 8048124 bytes, checksum: 1b2ffa1afb318d0a5c4d249edbb6a773 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O objetivo deste trabalho é o de propor técnicas de controle de potências ativa e reativa de geradores de relutância variável (GRV) aplicados 'a geração eólica de energia eólica. Desenvolveu-se uma técnica de controle direto de potência ativa utilizando um controlador proporcional-integral e outra técnica utilizando um controlador de modos deslizantes. Inicialmente, realizou-se uma revisão bibliográfica e um estudo sobre a máquina de relutância variável a fim de compreender o seu funcionamento e o seu modelo matemático dinâmico. Neste trabalho são apresentados resultados de simulações para estudar a operação do GRV com os controladores propostos num sistema ideal de geração conectado com a rede elétrica. Um modelo matemático dinâmico não linear que leva em conta as curvas de magnetização do gerador em função da posição do rotor foi utilizado nas simulações desenvolvidas. O conversor responsável por magnetizar o GRV e captar a energia gerada e o conversor que envia a energia gerada para a rede elétrica foram modelados matematicamente utilizando o aplicativo computacional SimpowerSystems do Matlab R, que apresenta uma biblioteca de componentes e de ferramentas de análise para modelagem e simulação de sistemas de energia elétrica com eletrônica de potência. Os resultados das simulações são apresentados e os desempenhos dos controles propostos durante o funcionamento do GRV em velocidade variável com diferentes referências de potências ativa e reativa são comparados / Abstract: The objective of this thesis is to propose techniques for active and reactive power for switched reluctance generators (SRG) applied to wind generation. A direct for active power control using the proportional and integral controller and another technique using the sliding mode controller were developed. Initially a literature review and a study of the switched reluctance machine in order to understand its operation and its dynamic mathematical model were done. This thesis presents results of simulations to study the SRG operation with the controllers proposed in an ideal generation system connected to the grid. A non-linear dynamic mathematical model which takes into account the magnetization curves of the generator as a function of rotor position was used in the simulations carried out. The converter responsible for the SRG magnetization and for the capture of generated energy and the converter that sends the generated energy to the grid were mathematically modeled using the software SimpowerSystems Matlab R, which has a library of components and analysis tools for modeling and simulation of electric power systems and power electronics. The simulation results are shows and the proposed controllers performance during the operation of the SRG variable speed references with different active and reactive power are compared / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

The potential for wind power development in Greenland is evaluated based on the analysis of 58 years of data (1957-2015) from RACMO 2.3 (Regional Atmospheric Climate Model). In order to create a wind power development tool, mesoscale maps based on RACMO 2.3 model were created containing the following characteristics: mean wind speeds (at 10 m), averaged maximum wind speed (with and without gusts at 10 m), temperature, humidity, geopotential, ice sheet mask and land sheet mask. A relevant aspect for this thesis is the mean wind speed. Over Greenland, the lower mean wind speeds range from 2-3 m/s on the tundra areas near the coast. This is influenced by high temperature inversion over the arctic tundra which disintegrates the predominant katabatic flow leading to lower wind speeds. On the other hand, the highest mean wind speeds range from 6 to 10 m/s and are observed in the northeastern region, due to cyclonic activity over the Greenland Sea. Maps of both the mean wind speed and averaged maximum wind speed are combined in order to achieve the highest mean wind speed value while at the same time avoiding maximum wind speeds higher than the cut-off value of the selected turbine model. This map combination is synchronized with pre-determined construction constraints, resulting in the suggestion of three different sites (sites 4, 5 and 6) as potential targets for wind power development. Multi-level data is sorted for different heights (10, 35, 70, 100 and 120 m) to perform a micro-scale analysis exercise for the three different site suggestions. A Vestas V90 3MW with an 80 meter hub height is selected as the standard turbine model to be deployed at the three recommended positions and for use in further simulations using WindSim. Annual Energy Production (AEP) for these three turbines in the recommended locations is calculated based on the interpolation from the climatology data at 70 m which is closest to the turbines’ hub heights. The AEP results are compared and show that site suggestion 4 presents the best potential for wind power development, surpassing by 79% and 23% the production results from sites 5 and 6, respectively. Based on the study developed, it is concluded that the in terms of wind resource assessment the potential for wind power development in Greenland exists. However the selection of possible deployment sites should be carefully done and real measurements must be performed.

Mitigating the projections of climate change will require large investments in renewableenergy sources. In Sweden, a major share of new renewable energy production will have tocome from wind power. However, in 2009 wind power provided less than 2 percent of thecountry’s energy consumption.The main purpose of this thesis is to further the understanding of issues that affect thedevelopment of wind power in Sweden.The study has been carried out by qualitative interviews with five of the country’s leadingwind power developers. Duncan’s concept of external environment has been applied to definethe study and develop the interview questions.The study has resulted in the findings of eight key issues that affect the development of windpower in Sweden as well as areas in need of improvements from an investor’s perspective.Overall the thesis finds that wind power developers are very happy with the efforts from theSwedish government and the present conditions will likely allow wind power to have agrowing place in the Swedish energy system, provided that the current positive conditions are maintained.