Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-12-12T18:05:11Z No. of bitstreams: 1 2016_RonaldoSergioChaconCamargos.pdf: 9688182 bytes, checksum: aaa85f7935aa2f232ce1d8822752cb00 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-12-19T15:50:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_RonaldoSergioChaconCamargos.pdf: 9688182 bytes, checksum: aaa85f7935aa2f232ce1d8822752cb00 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-19T15:50:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_RonaldoSergioChaconCamargos.pdf: 9688182 bytes, checksum: aaa85f7935aa2f232ce1d8822752cb00 (MD5) / Devido ao constante aumento no consumo de energia elétrica pela sociedade, novas modalidades de geração surgiram trazendo com elas a utilização de energias renováveis como fonte primária para a geração de eletricidade. Dessa forma, a geração distribuída fotovoltaica (GDFV) surgiu como uma excelente opção para atender a essa demanda crescente de energia através da conexão de micro e minicentrais geradoras diretamente à rede de distribuição. Todavia, os alimentadores não estão preparados e precisam se adaptar a essa nova realidade. As redes de distribuição possuem um planejamento a ser seguido para sua expansão e ele deve considerar a instalação de geração distribuída (GD). A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) exige que a expansão dos alimentadores seja planejada considerando a inserção desse tipo de geração, entretanto ela não define como isso deve ser feito. Com o intuito de contribuir para o preenchimento dessa lacuna, o presente trabalho propõe um método para a identificação dos limites de GDFV que alteram a necessidade de reforços detectada pelo planejamento da expansão de redes de distribuição de média tensão. Esse método analisa os critérios de carregamento, nível de tensão e perdas técnicas antes e após a instalação dessa geração. Após a aplicação do método em duas redes radiais, uma hipotética e uma real, variando-se as curvas de carga, conclui-se que a inserção de GDFV pode alterar as situações consideradas críticas pelo planejamento da expansão. Tradicionalmente, a situação crítica para a rede acontece quando a demanda dos consumidores é máxima, contudo, quando se instala GDFV, os cenários que exigem reforços para o alimentador ocorrem nos momentos em que a GDFV injeta maior potência na rede: nas horas de maior irradiância solar e menor consumo. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Because of the constant increase in the electric energy consumption by society, new types of generation arose bringing together the use of renewables energies as the primary source for electricity generation. In this way, the photovoltaic distributed generation (PVDG) arose as one excellent option to meet this growing demand of energy through the direct connection to distribution networks of micro and minigenerators. However, these distribution networks are not prepared to receive those connections and they need to adapt to this new reality. The distributions networks have a planning for their augmentation and it must consider the installation of distributed generation (DG). However, the National Electric Energy Agency only requests that the network augmentation be planned considering the insertion of this kind of generation and it does not determine how this must be done. In this context, this study proposes a method for the identification of PVDG limits that change the requirements of reinforcements detected by the augmentation planning of medium voltage distribution networks. This method analyzes the criteria of loading, tension level and technical losses before and after the installation of PVDG. After the method application in two radials networks, one hypothetical and one real, varying the load curves, it concludes that the PVDG insertion can change the critical situations detected by the augmentation planning. Traditionally, the network’s critical scenario occurs when energy demand by consumers is maximum. However, when the PVDG is installed, the situations those requires reinforcements for the network are verified at the moments that PVDG inject more power in the network: when the solar irradiance is bigger and the energy demand is smaller.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2016. / Submitted by Camila Duarte (camiladias@bce.unb.br) on 2017-01-30T16:21:20Z No. of bitstreams: 1 2016_DanielVieira.pdf: 4392425 bytes, checksum: 348d6af2fc8e088beb8062d5f8a47ebd (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-02-13T17:09:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_DanielVieira.pdf: 4392425 bytes, checksum: 348d6af2fc8e088beb8062d5f8a47ebd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-13T17:09:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_DanielVieira.pdf: 4392425 bytes, checksum: 348d6af2fc8e088beb8062d5f8a47ebd (MD5) / Na busca por energia elétrica a partir de fontes renováveis e com baixo impacto ambiental, muitos países têm estabelecido políticas diversas de incentivo ao desenvolvimento de energia solar fotovoltaica. Essas políticas têm influência direta na maneira como a geração solar se instala na rede e, consequentemente, nos impactos advindos da integração desse modo de produção de eletricidade. Nesse contexto, este trabalho propõe um método para determinação do tipo de incentivo regulatório à geração distribuída solar fotovoltaica que leva a maiores benefícios técnicos na rede. Inicialmente, são estudados os principais impactos da geração distribuída e analisadas as diferentes políticas de incentivos à energia solar, juntamente com o papel que esses mecanismos de suporte exercem na maneira como a geração se insere nas redes elétricas. Em seguida, são calculados os impactos que a geração solar descentralizada causa na rede de acordo com cada uma das formas de incentivos regulatórios. Para o cálculo desses impactos utilizam-se técnicas de simulações de Monte Carlo e fluxo de potência levando-se em consideração as incertezas relativas aos patamares de consumo e às curvas de carga das unidades, bem como ao comportamento da irradiância solar na região. O método é então aplicado a um alimentador que atende a milhares de unidades consumidoras comerciais e residenciais, permitindo ranquear as políticas de incentivo quanto aos seus impactos técnicos na rede elétrica. / In the quest for renewable electricity with low environmental impacts, many countries have established different policies to encourage the development of solar energy. Such policies can guide how solar PV is installed in the network and hence play an important role on the impacts arising from the integration of this form of electricity production. In this context, this study proposes a method for determining the type of regulatory incentive for distributed solar that leads to greater technical benefits to the network. Firstly, the main impacts of distributed generation are investigated and the different solar policies are studied, as well as the role they play in how the generation is incorporated into the grids. Then the impacts caused by decentralized solar generation when installed under each policy framework are assessed. To calculate these impacts, the proposed method uses Monte Carlo techniques, together with probabilistic power flow, taking into account uncertainties related to consumption levels, load curves and solar irradiance. Thus, the proposed method is applied to a distribution feeder, allowing the appropriately choice of the policy that leads to greater technical impacts to the grids.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2015. / Submitted by Guimaraes Jacqueline (jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2015-11-11T13:50:14Z No. of bitstreams: 1 2015_HelenaMagalhaesMian.pdf: 2624832 bytes, checksum: 395d6f6de319b78cd05376679d1b9f3a (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2015-12-20T15:30:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_HelenaMagalhaesMian.pdf: 2624832 bytes, checksum: 395d6f6de319b78cd05376679d1b9f3a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-20T15:30:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_HelenaMagalhaesMian.pdf: 2624832 bytes, checksum: 395d6f6de319b78cd05376679d1b9f3a (MD5) / A escolha da fonte de geração de energia elétrica depende de muitos fatores e características particulares de cada país ou região do mundo. A fonte solar fotovoltaica de energia, por ser renovável e abundante, vem sendo adotada em diversos países com diferentes formatos e importância em suas matrizes energéticas e elétricas. Ela pode ocorrer de forma centralizada ou distribuída, essa última, podendo ser isolada ou conectada a rede elétrica. Este estudo busca identificar os instrumentos normativos que deram sustentação ao desenvolvimento da energia fotovoltaica no mundo e propor o mecanismo de suporte mais adequado ao Brasil. No país, duas formas distintas de geração solar fotovoltaica surgiram nos últimos anos: a geração distribuída, através da Resolução Normativa ANEEL nº 482/2012, e a geração centralizada, por meios dos leilões de energia exclusivos para a fonte solar. A regulamentação da geração distribuída é, ainda, uma dificuldade a ser enfrentada, já que no modelo escolhido de compensação de energia, a viabilidade dos empreendimentos depende de vários fatores ainda a ser aprimorados. O presente trabalho analisa os incentivos e regulamentações já implantados nos países com maior participação de energia fotovoltaica do mundo e sugere mudanças para a consolidação da regulamentação nacional da geração distribuída fotovoltaica conectada à rede de distribuição de energia elétrica. Em um segundo momento, o trabalho compara os dois mecanismos de incentivo a fonte solar fotovoltaica vigente no Brasil, o leilão específico para a fonte, com valores do preço da energia superiores aos praticados em outras formas de geração, e um subsídio sugerido em financiamento a juros baixos para a geração distribuída. Identificou-se que o modelo de leilão tem menos custos para a sociedade brasileira, quando comparado à geração distribuída sem um financiamento específico, com taxas atrativas ao investidor. Em um cenário de taxa de juros de 5% a.a., a GD já se torna competitiva e, com taxas superiores, os custos para sociedade seriam ainda menores, no entanto poderiam não ser atrativos ao investidor. / Choosing the source of electricity generation depends on many factors and specific characteristics of each country or region of the world. Solar photovoltaic energy is renewable and abundant and because of that it has been adopted in different countries in different ways and importance in their energy and electrical grids. It can be inserted in centralized or distributed forms, which can be isolated or connected to the power grid. This study seeks to identify the normative instruments that have supported the development of photovoltaics in the world and suggests the most appropriate support mechanism for Brazil. In the country, two distinct forms of solar photovoltaic generation emerged in recent years: distributed generation by ANEEL Resolution 482/2012, and centralized generation, through energy auctions specific for the solar source. The regulation of distributed generation is still a difficulty to be faced, since in the net-metering model chosen the feasibility of projects depends on several factors yet to be improved. This work analyzes the incentives and regulations already in place in countries with higher share of photovoltaic energy in the world and suggests changes to the consolidation of national regulation of photovoltaic distributed generation connected to the electricity distribution grid. In a second step, this work compares the two mechanisms to encourage current photovoltaic solar source in Brazil: the auction specific to solar, with price peaks above to those practiced in other forms of generation; and a subsidy through financing with low interest rates for distributed generation. It was identified that the auction model has less costs to Brazilian society when compared to the distributed generation without specific funding, with attractive rates to investors. In an interest rate scenario of 5% per year, DG already becomes competitive and at higher rates, the costs to society would be even lower, however it could not be attractive to investors.

Este trabalho propõe um novo mecanismo que possibilita a escolha entre os protocolos de sincronização para simulação distribuída, CMB (Chandy - Misra - Bryant) e Time Warp, durante a execução de uma simulação distribuída baseada em redes de filas. A utilização do mecanismo proposto é interessante porque a escolha do protocolo de sincronização mais apropriado é uma tarefa difícil. Desta forma, a troca entre os protocolos, automática e em tempo de execução, torna-se uma opção atrativa. A troca de protocolos deve considerar duas questões principais: como realizar a troca, uma vez que cada protocolo apresenta suas próprias características, e quando a troca deve ser considerada. Baseando-se nessas duas questões, o mecanismo para troca de protocolos proposto neste trabalho pode ser implementado através da execução dos processos lógicos da simulação concorrentemente com os processos: observador (responsável pela coleta de dados relativos ao desempenho da simulação), gerenciador (detecta a necessidade da troca de protocolos) e o conversor (responsável pela conversão entre os protocolos). Este trabalho apresenta o detalhamento destes processos e um estudo sobre as características do protocolo CMB, que devem ser consideradas para avaliar seu comportamento e uma possível troca para o protocolo Time Warp / This paper addresses a novel mechanism to allow the choice between the CMB and the Time Warp (TW) protocols during the execution of queuing-based model distributed simulations. The mechanism proposed is very attractive because the choice of the most appropriate synchronization protocol is a difficult task. Many times the use of both, conservative and optimistic protocols is a good option. The dynamic swapping of protocols involves two main questions: how to realize the swapping considering the distinct characteristics and how to define the best moment to perform the swapping. Considering these two questions, the mechanism for the protocol swapping, proposed in this work, can be implemented running the following three processes, concurrently with the logical processes: observer (responsible for collecting the performance metrics), management (responsible for the detection of the correct moment for the protocol swapping) and converter (responsible for the protocol swapping). This work presents the description of these processes. A study about which features of the CMB protocol to avaluate its behavior and a possible change between the CMB and TW protocol is also presented

Esta dissertação tem por objetivo apresentar uma abordagem baseada em técnicas de inteligência artificial para automatizar a etapa de particionamento de modelos em simulação distribuída. Essa abordagem utiliza os conceitos da computação evolutiva para o desenvolvimento de um algoritmo genético capaz de otimizar o processo de particionamento e auxiliar a tomada de decisões na tarefa de obtenção dos processos lógicos. Objetiva-se com sua aplicação minimizar o tempo de execução da simulação distribuída, evitando que o pior tempo de execução seja utilizado. Para alcançar esse objetivo, o particionamento apresentado como solução é caracterizado pelo balanceamento de carga e pela baixa latência de comunicação entre processos. Isso é possível porque o algoritmo genético utiliza informações contidas no modelo e na arquitetura de onde a simulação será executada. Esses padrões são utilizados para obter informações sobre a comunicação entre processos, a carga de processamento por centro de serviço e a capacidade de processamento das máquinas / This dissertation presents an approach based on intelligence artificial technics to automatize the model partitioning stage in distributed simulation. This approach makes uses evolutive computing concepts to developed a genetic algorithmic that can optimize the partitioning process and help to take decisions in the task to get the logical process. The propose of this algorithm is reduce to execution time the distributed simulation and to avoid the use of the worst execution time. To reach this target, the partitioning obtained has characteristics such as load balance and the low-communication interprocess. This is possible because the genetic algorithmic uses as input information from the model and the architect where the simulation with be executed. These inputs are used to get information about the interprocess communication, processing load per service center and processing capacity in the machines

Submitted by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-04-15T14:00:46Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) GriDoMol_dissertacao_final_definitiva.pdf: 3189365 bytes, checksum: 4e40c0bceaf848cd426c93d77d325502 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-15T14:00:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) GriDoMol_dissertacao_final_definitiva.pdf: 3189365 bytes, checksum: 4e40c0bceaf848cd426c93d77d325502 (MD5) Previous issue date: 2013-02-21 / FACEPE / A utilização de computadores no desenvolvimento de produtos ligados à inovação terapêutica tem tomado proporções significativas, particularmente na área de planejamento molecular baseado em métodos computacionais. Estima-se que o uso destas metodologias pode reduzir os custos e o tempo de desenvolvimento de um novo fármaco em até 50%. Isto ocorre porque muitas vezes o número de moléculas que precisam ser sintetizadas e testadas experimentalmente passa a ser drasticamente reduzido por conta da alta preditividade e confiabilidade dos métodos computacionais (in silico). O docking molecular determina se pode haver interação energética favorável entre duas moléculas (ligante e alvo biológico), no intuito de elucidar as razões moleculares responsáveis pela potência farmacológica destes fármacos em potencial. Ocorre que estes métodos podem apresentar, por vezes, uma alta demanda computacional quando o número de ligantes e alvos a serem testados é alto e quando se busca alta precisão nos resultados numéricos obtidos. Este trabalho apresenta a plataforma GriDoMol para execução de cálculos de docking molecular no ambiente distribuído através de um grid computacional. O programa GriDoMol pode ser usado tanto com o programa AutoDock quanto com o programa AutoDock Vina, para realizar os cálculos de docking. Através da interface intuitiva do GriDoMol é possível acompanhar o andamento com dados do conjunto de cálculos de docking e criar o arquivo Job Description File (JDF) contendo a lista de cálculos de docking que será realizado em paralelo no ambiente de grid computacional. Tanto no programa AutoDock quanto no AutoDock Vina, o tempo necessário para a realização de 500 cálculos de docking molecular foi reduzido em até 97% do tempo necessário quando comparado a não utilizar nenhuma estratégia de paralelização, ou de computação distribuída.

Nos dias de hoje, o aumento na demanda de energia no Brasil, associado a fatores econômicos e ambientais, tem dificultado a criação de novas usinas hidrelétricas, necessárias para suprir essa demanda adicional e aumentar a confiabilidade do sistema. Nesse contexto, a geração distribuída se destaca como uma solução adequada, pois economiza investimentos em redes de transmissão e distribuição, reduz perdas e diversifica a matriz energética do sistema elétrico, tornando-o mais robusto e eficiente. Dentre as fontes de energia utilizadas em sistemas de geração distribuída, a microturbina apresenta algumas vantagens em relação a outros modelos de GD, como por exemplo, a possibilidade da utilização de vários tipos de combustíveis. Para verificar as características de operação das microturbinas, foram realizadas simulações baseadas em modelos matemáticos presentes na literatura técnica. Porém, devido às altas velocidades de rotação das turbinas a gás, a energia gerada possui frequências muito altas para ser aproveitada diretamente pelos consumidores, sendo necessária uma interface eletrônica para adequação da energia elétrica. Neste trabalho é abordado o estudo, simulação e implementação da primeira etapa desta interface, um retificador trifásico com correção de fator de potência, para a geração de um barramento de corrente contínua com tensão estável, mantendo as correntes de entrada do retificador com formato senoidal e em fase com a tensão. / Nowadays, the increase in energy demand in Brazil, associated with economic and environmental factors, has hindered the creation of new power plants needed to provide this additional demand and improve system reliability. In this context, distributed generation stands out as an appropriate solution because it saves investments in transmission and distribution, reduces losses and diversify the energy matrix of the electrical system, making it more robust and efficient. Among the energy sources used in distributed generation systems, the microturbine has some advantages over other models of GD, such as the possibility of using various types of fuel. To verify the operating characteristics of microturbines, simulations were performed based on mathematical models present in literature. However, due to high rotation speeds of gas turbines, the energy generated has very high frequencies to be used directly by consumers, which requires an electronic interface to adequate the electricity. This work describe the study, simulation and implementation of the first stage of this interface, a three-phase rectifier with power factor correction, to generate a DC bus voltage stable, keeping the rectifier input current format sinusoidal and in phase with the voltage generated by the microturbine.

Escrever aplicações concorrentes é comumente tido como uma tarefa difícil e propensa a erros. Isso é particularmente verdade para aplicações escritas nas linguagens de uso mais disseminado, como C++ e Java, que oferecem um modelo de programação concorrente baseado em memória compartilhada e travas. Muitos consideram que o modo de se programar concorrentemente nessas linguagens é inadequado e dificulta a construção de sistemas livres de problemas como condições de corrida e deadlocks. Por conta disso e da popularização de processadores com múltiplos núcleos, nos últimos anos intensificou-se a busca por ferramentas mais adequadas para o desenvolvimento de aplicações concorrentes. Uma alternativa que vem ganhando atenção é o modelo de atores, proposto inicialmente na década de 1970 e voltado especificamente para a computação concorrente. Nesse modelo, cada ator é uma entidade isolada, que não compartilha memória com outros atores e se comunica com eles somente por meio de mensagens assíncronas. A implementação mais bem sucedida do modelo de atores é a oferecida por Erlang, a linguagem que (provavelmente) explorou esse modelo de forma mais eficiente. A linguagem Scala, surgida em 2003, roda na JVM e possui muitas semelhanças com Java. No entanto, no que diz respeito à programação concorrente, os criadores de Scala buscaram oferecer uma solução mais adequada. Assim, essa linguagem oferece uma biblioteca que implementa o modelo de atores e é fortemente inspirada nos atores de Erlang. O objetivo deste trabalho é explorar o uso do modelo de atores na linguagem Scala, especificamente no caso de aplicações distribuídas. Aproveitando o encapsulamento imposto pelos atores e a concorrência inerente ao modelo, propomos uma plataforma que gerencie a localização dos atores de modo totalmente transparente ao desenvolvedor e que tem o potencial de promover o desenvolvimento de aplicações eficientes e escaláveis. Nossa infraestrutura oferece dois serviços principais, ambos voltados ao gerenciamento da localização de atores: distribuição automática e migração. O primeiro deles permite que o programador escreva sua aplicação pensando apenas nos atores que devem ser instanciados e na comunicação entre esses atores, sem se preocupar com a localização de cada ator. É responsabilidade da infraestrutura definir onde cada ator será executado, usando algoritmos configuráveis. Já o mecanismo de migração permite que a execução de um ator seja suspensa e retomada em outro computador. A migração de atores possibilita que as aplicações se adaptem a mudanças no ambiente de execução. Nosso sistema foi construído tendo-se em mente possibilidades de extensão, em particular por algoritmos que usem o mecanismo de migração para melhorar o desempenho de uma aplicação. / Writing concurrent applications is generally seen as a dificult and error-prone task. This is particularly true for applications written in the most widely used languages, such as C++ and Java, which offer a concurrent programming model based upon shared memory and locks. Many claim that the way concurrent programming is done in these languages is inappropriate and makes it harder to build systems free from problems such as race conditions and deadlocks. For that reason, and also due to the popularization of multi-core processors, the pursuit for tools better suited to the development of concurrent applications has increased in recent years. An alternative that is gaining attention is the actor model, originally proposed in the 1970s and focused specifically in concurrent computing. In this model, each actor is an isolated entity, which does not share memory with other actors and communicates with them only by asynchronous message passing. The most successful implementation of the actor model is likely to be the one provided by Erlang, a language that supports actors in a very efficient way. The Scala language, which appeared in 2003, runs in the JVM and has many similarities with Java. Its creators, however, sought to provide a better solution for concurrent programming. So the language has a library that implements the actor model and is heavily inspired by Erlang actors. The goal of this work is to explore the usage of the actor model in Scala, speciffically for distributed applications. Taking advantage of the encapsulation imposed by actors and of the concurrency inherent to their model, we propose a platform that manages actor location in a way that is fully transparent to the developer. Our proposed platform has the potential of promoting the development of efficient and scalable applications. Our infrastructure offers two major services, both aimed at managing actor location: automatic distribution and migration. The first one allows the programmer to write his application thinking only about the actors that must be instantiated and about the communication among these actors, without being concerned with where each actor will be located. The infrastructure has the responsibility of defining where each actor will run. It accomplishes this task by using some configurable algorithm. The migration mechanism allows the execution of an actor to be suspended and resumed in another computer. Actor migration allows applications to adapt to changes in the execution environment. Our system has been built with extension possibilities in mind, and particularly to be extended by algorithms that use the migration mechanism to improve application performance.

A geração de energia limpa e sustentável ocupa, cada vez mais, lugar de destaque nas preocupações da humanidade. A otimização da utilização dos recursos naturais para essa finalidade, assim como para produção de alimentos, consumo de água, transportes e outras necessidades, torna-se a cada dia um desafio maior. Assim, a geração de energia elétrica, tendo como matriz os recursos hidrícos, ainda principal matriz energética instalada no Brasil, encontra-se no seu limiar de disponibilidade no que se refere a aproveitamentos por grandes plantas geradoras. A instalação de micro e miniprojetos de geração de energia encontrou, em recente legislação do setor elétrico nacional, a possibilidade de conexão de seus geradores ao sistema de distribuição através da Geração Distribuída, pela modalidade de compensação de energia consumida e gerada. Tal possibilidade inaugura uma nova realidade para a geração de energia hidrelétrica a medida em que viabiliza a implantação de projetos para mananciais de pequena expressão, que até então estavam relegados a geração em sistemas isolados. Se por um lado a legislação derrubou um histórico impedimento a esses projetos, por outro lançou o desafio de torna-los viáveis. A compensação de quantidades consumidas de energia elétrica por energia gerada e entregue a rede de distribuição, com a realidade de isenção de impostos em vigor, por si é uma alavanca no sentido dessa viabilidade. Não obstante não é suficiente. Barreiras tais como a complexidade técnica e operacional, aliada aos elevados preços de aquisição, operação e manutenção das máquinas geradoras de energia hidrelétrica disponíveis no mercado ainda são muito impeditivas. Nesse sentido esse trabalho traz uma proposta de alternativa técnica para colaborar na viabilidade da implantação de pequenos projetos de geração de energia hidrelétrica, bem como na repotenciação de plantas antigas, depreciadas e geralmente ineficientes, inúmeras delas abandonadas pelo país. Trata-se da proposta de utilização de um perfil alternativo para turbinas hidráulicas, a máquina geradora de fluxo em lugar das turbinas. O trabalho relata a experiência na repotenciação de uma antiga central hidrelétrica de 600 kW, repotenciada para 3.000 kW, pela substituição de seus equipamentos por máquinas hidráulicas geradoras de fluxo (bombas) acionando geradores síncronos, com unidades de 500 kW. / The generation of clean and sustainable energy is increasingly prominent in the concerns of humanity. The optmization of the use of natural resources for this purpose, as well as for food production, water consumption, transport and other necessities is becoming a major challenge. Therefore, a generation of electric power, with hydropower resources, main source of energy installed in Brazil, is at its availability limit without reference to large power plants. The installation of micro and mini power generation projects has found, in the national electricity sector recent legislation, the possibility of connecting their generators to the distribution system through Distributed Generation, through the compensation modality of consumed and generated energy. This possibility inaugurates is a new reality for the generation of hydroelectric power as it allows the implementation of projects for small-scale water sources, which until then were relegated to generation in isolated systems. On the one hand legislation has overthrown a historic impediment to such projects, on the other it has launched the challenge of making them viable. The quantities compensation of electricity consumed by energy generated and delivered to the distribution network, with the reality of tax exemption in force, in itself is a lever in the direction of this viability. Nevertheless it is not enough. Barriers such as technical and operational complexity, allied with the high prices of acquisition, operation and maintenance of the hydroelectric generating machines available in the market are still very preventable. In this sense, this work proposes a technical alternative to collaborate in the viability of the implantation of small hydropower generation projects, as well as in the repowering of old, depreciated and generally inefficient plants, many of them abandoned across the country. This is about the proposal to use an alternative profile for hydraulic turbines, the flow generating machine instead of the turbines. The work reports the experience of repowering a former 600 kW hydroelectric plant, repowered to 3,000 kW, by replacing its equipment with flow-generating hydraulic machines (pumps) powering synchronous generators with 500 kW units. / Tese (Doutorado)

Com o advento da geração distribuída, a operação do sistema de distribuição tem se modificado. Características dinâmicas que antes eram observadas somente no sistema de transmissão agora também podem estar presentes em sistemas de distribuição, como por exemplo, problemas relacionados às oscilações eletromecânicas. Devido à perspectiva de crescimento de conexões de geradores eólicos, fica evidente a possibilidade do aumento na produção de energia elétrica através de geradores assíncronos distribuídos. No sistema de distribuição estão presentes vários tipos de cargas, sendo uma das mais representativas, as cargas do tipo motor de indução. Este tipo de carga, na ocorrência de curto-circuitos no sistema pode provocar atraso na recuperação da tensão do sistema, conhecido como problema Fault Induced Delayed Voltage Recovery (FIDVR). Depois que a falta é eliminada, a tensão pode permanecer em níveis significativamente reduzidos durante vários segundos. Esse atraso de tempo é geralmente causado pela alta concentração de motores de indução. Portanto, torna-se necessária a realização de estudos para analisar os impactos que esse tipo de fonte de energia pode trazer para o sistema elétrico bem como o impacto das cargas sobre o gerador eólico. Assim, este trabalho faz uma análise da influência de cargas do tipo motor de indução sobre o comportamento dinâmico de um DFIG conectado a um sistema de distribuição. Um gerador síncrono convencional também foi utilizado para fazer uma comparação com o DFIG. Como os dois geradores estão atuando com regulação de tensão, seria intuitivo pensar que as respostas dos dois na presença de cargas do tipo motor de indução, fossem semelhantes. No entanto, este trabalho mostra que diante do mesmo cenário, as máquinas têm comportamentos diversos e a reação é diferente dependendo do tipo de carga conectada ao sistema. Foi verificado que, quando existe o problema FIDVR devido à presença de cargas do tipo motor de indução, as oscilações na velocidade do DFIG são amplificadas. Já para o gerador síncrono, a carga do tipo motor de indução possui pouca influência nas oscilações eletromecânicas. / With the advent of distributed generation, the operation of the distribution system has been modified. Dynamic characteristics that were previously observed only in the transmission system can now also be present in distribution systems, such as problems related to electromechanical oscillations. Due to growth prospects of wind generator connections, it is evident the possibility of increasing the production of electricity through asynchronous distributed generators. In the distribution system several types of loads are present, being one of the most representative the loads of type induction motor. This type of load, the occurrence of short-circuits in the system can cause delay in the recovery of the system voltage, known as Fault Induced Delayed Voltage Recovery (FIDVR) problem. After the fault is eliminated, the voltage can remain at significantly reduced levels for several seconds. This time delay is usually caused by the high concentration of induction motors. So, it is necessary to perform studies to analyze the impacts that this type of energy source can bring to the electrical system as well as the impact of the loads on the wind generator. Thus, this thesis makes an analysis of the influence of induction motor loads on the dynamic behavior of a DFIG connected to a distribution system. A conventional synchronous generator was also used to make a comparison with the DFIG. As the two generators are working with voltage regulation, it would be intuitive to think that the responses of the two in the presence of induction motor loads would be similar. However, this thesis shows that in the same scenario, the machines have different behaviors and the reaction is different according to the type of load connected to the system. It was verified that when there is the FIDVR problem due to the presence of the induction motor, the oscillations in the speed of the DFIG are amplified. For the synchronous generator, the induction motor has little influence on the electromechanical oscillations.