Orientador : Peter Jurgen Tatsch / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-18T21:57:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leao_FelippeCarneiro_M.pdf: 3719946 bytes, checksum: 6562759c3eea14b0790b2a49a0fd542f (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: José Roberto Sanches Mantovani / Coorientador: Marcos Julio Rider Flores / Banca: José Roberto Sanches Mantovani / Banca: Rubén Augusto Romero Lázaro / Banca: Antonio Marcos Cossi / Banca: Roberto Cayetano Lotero / Banca: Arturo Alejandro Zavala Zavala / Resumo: Neste trabalho apresenta-se uma metodologia heurística para o planejamento da expansão de sistemas aéreos de distribuição de energia elétrica que utiliza dois diferentes modelos de programação linear binária mista (MBLP). O primeiro modelo efetua o planejamento ótimo do sistema sem considerar a confiabilidade e o segundo, visa obter a melhor solução para o problema de planejamento considerando a alocação de chaves para realizar a restauração da rede em condições de contingências. Os dois modelos são resolvidos por técnicas de otimização clássica. No primeiro modelo consideram-se os custos de investimentos com a instalação de novos alimentadores, troca de circuitos, construção de novas subestações, realimentação de subestações existentes, custos operacionais da rede e, o comportamento de operação do sistema. No segundo modelo consideram-se os custos de operação através do cálculo da energia não distribuída, custos de alocação de chaves de manobra, além do custo de construção de circuitos alimentadores de interconexões. Os modelos propostos foram implementados na plataforma AMPL e resolvido utilizando o software CPLEX. Os testes foram realizados utilizando os sistemas de teste 54 e 182 barras disponíveis na literatura e os resultados mostram a qualidade e validade dos modelos propostos / Abstract: In this paper we present a heuristic methodology for the expansion planning of overhead electrical power distribution systems using two different models of mixed binary linear programming (MBLP). The first model performs the optimal planning without considering the reliability and the second one aims to obtain the best solution to the system planning problem considering the switches allocation to perform the network restoration in terms of contingencies. Both models are solved by classical optimization techniques. The first model takes into account the investment costs with the installation of new feeders, switching circuits, construction of new substations, re-powering of existing substations, operating costs and operating behavior of the system. The second model considers the operating costs by calculating the energy not supplied, cost of allocating switches and the cost of construction of interconnection circuits feeders. The proposed models have been implemented on the AMPL platform and solved using the CPLEX software. Tests were performed using the test systems with 54 and 182 nodes that are available in the literature and the results show the quality and validity of the proposed models / Doutor

Orientador: José Roberto Sanches Mantovani / Co-orientador: Fábio Leão Bertequini / Banca: Rubén Augusto Romero Lázaro / Banca: Antonio Padilha Feltrin / Banca: Denis Vinicius Coury / Banca: Arturo Suman Bretas / Resumo: Neste trabalho, a programação de tarefas de manutenções preventivas para componentes e equipamentos de sistemas de distribuição de energia elétrica, com foco na confiabilidade dos sistemas, é tratada como um problema de otimização multiobjetivo não linear, restrito, fuzzy,binário e dinâmico. No modelo proposto, busca-se minimizar os custos com a realização de manutenções em equipamentos e componentes dos sistemas de distribuição e maximizar a confiabilidade dos mesmos, sob as restrições de índices de continuidade e frequência do fornecimento de energia elétrica, o DIC e o FIC, da disponibilidade das equipes de manutenção, entre outras. A modelagem é totalmente centrada sobre os índices de confiabilidade dos equipamentos e componentes, os quais são avaliados por uma abordagem envolvendo modelos probabilísticos de falhas e sistemas de inferência fuzzy. Para a solução do modelo utiliza-se um algoritmo evolutivo NSGA-II. A metodologia proposta foi testada em três alimentadores, individualmente, e com um sistema maior composto por esses três alimentadores, todos pertencentes a uma empresa de distribuição de energia elétrica do estado de São Paulo. Os resultados obtidos mostram a capacidade da metodologia de alocar manutenções em seções consideradas prioritárias e de convergir para uma fronteira de Pareto de soluções de qualidade. Também mostram a grande influência da probabilidade de falhas das linhas elétricas, mais especificamente, do conjunto de componentes que suportam os cabos de rede, como cruzetas, isoladores, entre outros; sobre a confiabilidade dos sistemas e, consequentemente, sobre a alocação de manutenções / Abstract: In this work, the scheduling of preventive maintenance tasks in components and equipment of electric power distribution systems, centered on system reliability is treated as a multiobjective nonlinear optimization, binary, dynamic and restricted problem. A pseudo-index of system unreliability and the costs of preventive maintenance programs are the conflicting objectives of the model proposed. The constraints considered in this modeling are the limits of the service continuity indicators (DIC - Individual Interruption Duration per Consumer unit and FIC - Interruption Frequency individual per Consumer unit) for each set of customers, the availability of maintenance crews and the limits for equipment maintenance. The modeling is focused on the equipment and components reliability indices. These indices are evaluated by an approach involving probabilistic fault models and inference fuzzy system. To solve the model is proposed an evolutionary algorithm NSGA-II. The proposed methodology was tested in three feeders, individually, and on a larger system composed of these three feeders, all belonging to an electricity distribution company in the state of São Paulo. The obtained results show the capacity of the methodology to allocate maintenance in sections considered priority and to converge for a frontier of Pareto with quality solutions. The results also show the great influence of the failure probability of power lines, more specifically, the set of components that support network cables such as crossarms, insulators, among others; about the reliability of the systems and, consequently, on the allocation of maintenance / Doutor

Banca: Silvio Ikuyo Nabeta / Banca: José Aquiles Baesso Grimoni / Banca: Edson da Costa Bortoni / Banca: Oscar Armando Maldonado Astorga / Banca: Guilherme Eugênio Filippo Fernandes Filho / Resumo:Em um ambiente cada vez mais competitivo, as empresas de distribuição de energia elétrica devem satisfazer dois objetivos conflitantes: minimizar os custos de investimento e atender as metas de continuidade. A reconfiguração de sistemas de distribuição é uma técnica que se adapta a esse novo ambiente, pois permite a melhora de índices de confiabilidade apenas com a abertura e o fechamento de chaves, sem o ônus da aquisição de novos equipamentos. Devido à natureza de explosão combinatória do problema, na solução são empregados métodos metaheurísticos, que convergem para soluções ótimas ou quase ótimas, mas com um elevado esforço computacional. Como o objetivo principal deste trabalho é encontrar a(s) melhor(es) configuração(ões) do sistema de distribuição que apresentem os melhores índices de confiabilidade, a função objetivo utilizada para as metaheurísticas é minimizar o LOLC - Loss Of Load Cost (Custo da Perda de Carga), que está associado tanto com o número quanto a duração das interrupções de energia. Várias técnicas metaheurísticas são testadas, sendo que a Busca Tabu se mostrou a mais adequada para resolver o problema proposto. Para caracterizar computacionalmente o problema da reconfiguração das chaves foi desenvolvido um modelo vetorial (com números inteiros) da representação das chaves, onde cada chave normalmente aberta está associada a um grupo de chaves normalmente fechadas. Neste modelo foram introduzidas simplificações, para reduzir o tempo computacional, e restrições, para excluir soluções que não fornecem energia para algum ponto do sistema. Para verificar se existe violação nos critérios de tensão e carregamento é realizado um estudo de fluxo de potência para as dez melhores soluções encontradas ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In an ever more competitive environment, power distribution companies must satisfy two conflicting objectives: minimizing investment costs and the satisfaction of reliability targets. The network reconfiguration of a distribution system is a technique that well adapts to this new deregulated environment for it allows improvement of reliability indices only opening and closing switches, without the onus involved in acquiring new equipment. Due to combinatorial explosion problem characteristic, in the solution are employed metaheuristics methods, which converge to optimal or quasi-optimal solutions, but with a high computational effort. As the main objective of this work is to find the best configuration(s) of the distribution system with the best levels of reliability, the objective function used in the metaheuristics is to minimize the LOLC - Loss Of Load Cost, which is associated with both, number and duration of electric power interruptions. Several metaheuristics techniques are tested, and the tabu search has proven to be most appropriate to solve the proposed problem. To characterize computationally the problem of the switches reconfiguring was developed a vector model (with integers) of the representation of the switches, where each normally open switch is associated with a group of normally closed switches. In this model simplifications have been introduced to reduce computational time and restrictions were made to exclude solutions that do not supply energy to any load point of the system. To check violation of the voltage and loading criteria a study of power flow for the ten best solutions is performed. Also for the ten best solutions a reliability evaluation using Monte Carlo sequential simulation is performed, where it is possible to obtain the probability distributions of the indices and thus calculate the risk of ... (Complete abstract click eletronic access below)

Este trabalho foi elaborado, na tentativa de se aplicar as técnicas e os conceitos que são empregadas na Análise de Sobrevivência, na medicina e aplicá-los na Engenharia Civil, na área de construção. Essas técnicas recebe o nome de Confiabilidade, onde permite estimar a vida útil de componentes construtivos, através de modelos probabilísticos mais usados nessa área. Esses modelos foram desenvolvidos e aplicados nos dados colhidos, com uma confiabilidade de 95%. Esse assunto, nessa área, já vem sendo estudado na comunidade científica, mas especificamente na área da construção civil pouco se conhece, encontrando-se ainda a fase embrionária, merecendo um estudo mais aprofundado. Logo nossa proposição foi a de a partir de análise feita em uma amostra para estudo, tirar algum proveito ou alguma informação que possa ajudar para trabalhos futuros. Foram coletados 60 amostras para estudo, sendo que 10 delas foram censuradas, onde o estudo terminou com um numero pré-determinado de amostras estudadas. Os resultados foram obtidos através do software R, sendo comparados os modelos Exponencial, Weibull e Log-normal, com o estimador de Kaplan-Meier, mostrando tanto graficamente como através de testes, qual melhor modelo se ajusta aos dados coletados. O modelo que melhor se ajustou foi o Log-normal / This Work was developed as an effort to utilize the techniques and concepts that are employed in Survival Analysis in medicine, in order to apply them in Civil Engineering in the construction area. These techniques is called Reliability, which allows estimating the life time of building components through probabilistic models commonly used in that area. These models were developed and applied to the collected data, with a reliability of 95%. This subject, in this area have been studied in the scientific community, but specifically in the construction area is poorly known and is still in its beginning and, deserves further study. Thus, our proposition was to take some benefit or some information that might help for future work from analysis of a sample to study. 60 samples were collected for study, and 10 of them were censored, so that the study ended with a predetermined number of samples. The results were obtained using the software R and compared the models Exponential, Weibull and Log-normal, with the Kaplan-Meier estimator showing both graphically and through tests, which model best fits the data collected. The model that best fitted was the lognormal

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The current market trend implies in products with high quality, reliability, durability, performance and low cost. Therefore, it is necessary to invest in tests which indicate before the component s life. Different vibration tests are involved in the conception phase: development, prequalification, qualification, endurance, certification and homologation. Accelerated vibration tests can provide results in a short time which are representative of real world, avoid over-design and under-design and obtaining identical failure in lab as in field. It is very important to know the vibration components which affect the product and obtain the excitation amplitudes values in each frequency to apply in shaker tests, reproducing the same failures modes due random and sinusoidal vibrations. The objective of this work is develop a procedure to generate a sine-onrandom profile to test electronic actuators of Variable Geometry Turbocharger in accelerated vibration shaker tests. It was used the Taylor Methods and Maximum Response Spectrum/Fatigue Damage Spectrum as parameters to compare the accelerated Power Spectrum Density based on field data with standard procedure defined by ISO 16750-3 (2003) to develop shaker tests to electronics components used in automotive applications. The results show the benefits of this method to compare different types of tests and it was possible to determine the best profile to test components in a shorter time, submitted to both sine and random vibration. / As necessidades atuais do mercado e a alta competitividade vêm pressionando as empresas a investirem em inovação dos produtos com alta qualidade, baixo custo e garantindo a sua confiabilidade e durabilidade. É necessário então investir em metodologias de testes em laboratório que indiquem na etapa de desenvolvimento do produto, se o mesmo irá falhar ou não em campo quando exposto aos esforços da aplicação. Diferentes testes de vibração são aplicados para se testar a durabilidade do produto nas etapas de desenvolvimento, préqualificação, qualificação, certificação e homologação. Testes acelerados podem indicar o comportamento do produto quando exposto aos esforços naturais ao longo de sua vida, porém sendo necessária poucas horas de teste em laboratório, evitando os elevados gastos dos testes em campo. Para tanto é importante conhecer o espectro de vibração do produto para se definir o teste em excitadores eletrodinâmicos e reproduzir os mesmos modos de falha devido à vibrações. O objetivo deste trabalho é desenvolver um procedimento para definição de testes harmônicos e aleatórios aplicados a atuadores eletrônicos de turbocompressores de geometria variada em testes de vibração acelerados. Foi utilizado o Método de Taylor e os Espectros de Máxima Resposta e de Dano por Fadiga para comparar os sinais acelerados de vibração do atuador com o sinal estabelecido pela norma ISO 16750-3 (2003), a qual define testes de fadiga por vibração para componentes eletrônicos utilizados em aplicações automotivas. Os resultados mostram os benefícios da utilização deste método para comparar diferentes tipos de testes de vibração e ainda foi possível determinar o melhor sinal a ser utilizado para se testar atuadores em um curto tempo, submetidos à vibrações do tipo harmônica e aleatória. / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Paulo José Rocha de Albuquerque / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-20T07:37:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Noguchi_LeandroTomio_M.pdf: 6042585 bytes, checksum: 3b22b2450a9ddc40e2911dbb661a0359 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho teve o objetivo estudar às formulações e teorias de capacidade de carga e previsão de recalques para o caso de uma solução em fundação superficial adotado em uma obra de um edifício comercial de 10 pavimentos e 3 subsolos localizado na cidade de São Caetano do Sul/SP, por meio de análise de quatro provas de carga sobre placa. Para tal, o solo local foi submetido a ensaios de laboratório para caracterização e determinação de parâmetros geotécnicos que alimentaram os métodos propostos e apresentados na literatura. Um modelo do ensaio de carga foi simulado em programa de elementos finitos, com os parâmetros dos ensaios de laboratório e assim determinando a curva carga vs recalque. Foram realizadas análises probabilísticas que forneceram o índice de confiabilidade e a probabilidade de ruína, possibilitando a redução do fator de segurança da fundação e o aumento da tensão admissível / Abstract: This work aims to study the methods and theories of bearing capacity and settlement prediction for the solution of a shallow foundation adopted in a commercial building of 10 floors and 3 basements in the city of São Caetano do Sul/SP through analysis of 4 plate loading tests. An undisturbed soil sample was collected that was submitted to laboratory tests for characterization and determination of geotechnical parameters that will support the theoretical methods proposed in the literature. With this it is expected to check the existing calculation methods for bearing capacity and settlement prediction. A model of the load plate test was simulated using a finite element program, with the parameters of laboratory tests, thus determining the load-settlement curve. By the allowable stress obtained, probabilistic analysis were performed, what made possible the calculation of reliability and failure probability indexes, allowing the reduction of the safety factor of the foundation and increase in the allowable stress / Mestrado / Geotecnia / Mestre em Engenharia Civil

Orientadores: Christiano Lyra Filho, Fábio Luiz Usberti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-27T03:25:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bacalhau_EduardoTadeu_D.pdf: 1630102 bytes, checksum: 258db7b09d8ce71b7d9a577e1993a3c2 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Este trabalho explora alternativas para a determinação das melhores políticas de planejamento das ações de manutenção preventiva em redes de distribuição de energia elétrica. O problema é uma extensão de abordagens da área de manutenção centrada em confiabilidade (MCC), que vem sendo objeto de pesquisas ao longo das últimas décadas. Por se tratar de um problema de otimização combinatória de difícil solução, são poucos os artigos publicados que envolvem sistemas de escala real, e a maioria dentre esses utiliza meta-heurísticas como estratégia de solução. A abordagem desenvolvida neste trabalho é baseada na técnica de otimização denominada programação dinâmica. Duas estratégias para a redução do espaço de busca são adotadas: uma delas procura identificar e eliminar soluções dominadas; a segunda estratégia envolve a aplicação do processo de otimização da programação dinâmica em torno de uma vizinhança de uma solução promissora, movendo iterativamente em um espaço de soluções --- uma abordagem inspirada na programação dinâmica diferencial discreta. A combinação dessas duas estratégias é denominada Programação Dinâmica com Reduções de Espaço de Estados (PDREE). O trabalho investiga também a construção de estratégias híbridas. Uma das alternativas utiliza um algoritmo genético híbrido para a construção de planos de manutenção iniciais de boa qualidade, posteriormente otimizados pela PDREE. A segunda estratégia híbrida utiliza a PDREE para a construção de boas populações iniciais de soluções, posteriormente otimizada pelo algoritmo genético híbrido. As abordagens desenvolvidas são aplicadas a problemas de escala real e comparadas à abordagem por algoritmo genético híbrido. Os resultados mostram que as ideias desenvolvidas na tese estendem o estado-da-arte sobre a otimização de políticas de manutenção em redes de distribuição de grande porte / Abstract: This work explores alternatives to determine the best planning policies for preventive maintenance on electric power distribution systems. The problem is an extension of approaches of the reliability-centered maintenance area that has been studied allong the last decades. Since this problem is a hard combinatorial optimization problem, there are few works that address real-life systems, and most of these works use methods based on metaheuristic as solution strategy. The approaches proposed in this work are based on the optimization technique named dynamic programming. Two strategies are developed to reduce the search space of dynamic programming: the first strategy seeks to identify and eliminate dominated solutions; the second strategy confines the dynamic programming optimization procedures to the neighborhood of good solutions that move iteratively in the solution space---an approach inspired by the discrete differential dynamic programming method. The combination of both strategies is denominated Dynamic Programming with State Space Reductions (DPSSR). The work also investigates the development of hybrid strategies. One of the alternatives uses a hybrid genetic algorithm to obtain a promising initial maintenance strategy, further optimized by the DPSSR. The second hybrid strategy uses the DPSSR for constructing an initial good population, further optimized by a hybrid genetic algorithm. All the approaches are applied to real-life problems and compared to a pure hybrid genetic algorithm approach. The results show that the ideas developed in the thesis improve the state-of-the-art in obtaining the best maintenance policies for large distribution networks / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Made available in DSpace on 2017-06-01T17:57:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_celio_costa.pdf: 1343486 bytes, checksum: defd2c580a46995d62275872e20e9326 (MD5) Previous issue date: 2009-12-30 / This Work was developed as an effort to utilize the techniques and concepts that are employed in Survival Analysis in medicine, in order to apply them in Civil Engineering in the construction area. These techniques is called Reliability, which allows estimating the life time of building components through probabilistic models commonly used in that area. These models were developed and applied to the collected data, with a reliability of 95%. This subject, in this area have been studied in the scientific community, but specifically in the construction area is poorly known and is still in its beginning and, deserves further study. Thus, our proposition was to take some benefit or some information that might help for future work from analysis of a sample to study. 60 samples were collected for study, and 10 of them were censored, so that the study ended with a predetermined number of samples. The results were obtained using the software R and compared the models Exponential, Weibull and Log-normal, with the Kaplan-Meier estimator showing both graphically and through tests, which model best fits the data collected. The model that best fitted was the lognormal / Este trabalho foi elaborado, na tentativa de se aplicar as técnicas e os conceitos que são empregadas na Análise de Sobrevivência, na medicina e aplicá-los na Engenharia Civil, na área de construção. Essas técnicas recebe o nome de Confiabilidade, onde permite estimar a vida útil de componentes construtivos, através de modelos probabilísticos mais usados nessa área. Esses modelos foram desenvolvidos e aplicados nos dados colhidos, com uma confiabilidade de 95%. Esse assunto, nessa área, já vem sendo estudado na comunidade científica, mas especificamente na área da construção civil pouco se conhece, encontrando-se ainda a fase embrionária, merecendo um estudo mais aprofundado. Logo nossa proposição foi a de a partir de análise feita em uma amostra para estudo, tirar algum proveito ou alguma informação que possa ajudar para trabalhos futuros. Foram coletados 60 amostras para estudo, sendo que 10 delas foram censuradas, onde o estudo terminou com um numero pré-determinado de amostras estudadas. Os resultados foram obtidos através do software R, sendo comparados os modelos Exponencial, Weibull e Log-normal, com o estimador de Kaplan-Meier, mostrando tanto graficamente como através de testes, qual melhor modelo se ajusta aos dados coletados. O modelo que melhor se ajustou foi o Log-normal

Orientador: Messias Borges Silva / Resumo: Com um mercado cada vez mais veloz, competitivo e com consumidores mais exigentes que não toleram falhas de produtos, que são amparados por legislações de proteção e defesa do consumidor, as empresas necessitam se esforçar no aprimoramento da qualidade de seus produtos. Entretanto, mesmo com a aplicação de tecnologias no desenvolvimento e fabricação de produtos, as falhas ainda acontecem. Para que um produto possa desempenhar sua função sem falhas num determinado tempo desejável, nas mais diversas condições reais as quais são submetidos, deve-se conhecer e aumentar a sua confiabilidade. Embora os dados de garantia que as empresas possuam dos seus produtos sejam fontes de informações valiosas para a obtenção da confiabilidade de um produto, estes dados ainda são insuficientes, imprecisos ou incompletos para uso direto, sendo necessário o uso de métodos apropriados ainda não muito disseminados. Este trabalho visa aplicar o método de censura por taxa de uso que viabiliza o uso de dados de garantia em análises mais precisas de confiabilidade para que as empresas possam aprimorar os seus produtos. Por meio de uma revisão da literatura e com o uso de dados de garantia, verificou-se a viabilidade da aplicação do método proposto. Com comprovação estatística, o método proposto de modelagem dos dados de garantia atingiu os resultados do estudo de referência adotado. Conclui-se que o método proposto com o objetivo de conhecer com precisão a confiabilidade do produto é aplicável e não ex... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: With an ever faster, more competitive market, and more demanding consumers who cannot tolerate product failures that are backed by consumer protection and protection laws, companies need to strive to improve the quality of their products. However, even with the application of technologies in product development and manufacturing, failures still occur. For a product to be able to perform its function without fail in a certain desirable time, under the most diverse real conditions to which it is submitted, its reliability must be known and increased. Although the assurance data that companies have of their products is a valuable source of information for the reliability of a product, this data is still insufficient, inaccurate or incomplete for direct use, and appropriate methods not yet widely disseminated are required. . This work aims to apply the usage rate censored method that enables the use of warranty data in more accurate reliability analyzes so that companies can improve their products. Through a literature review and the use of guarantee data, the feasibility of applying the proposed method was verified. With statistical proof, the proposed guarantee data modeling method reached the results of the adopted reference study. It is concluded that the proposed method with the objective of knowing precisely the product reliability is applicable and does not require specialized reliability software for its execution. Therefore, its application can contribute to the developm... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre