Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de doutoramento. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de doutoramento. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2007

O presente trabalho tem como objetivo analisar as correntes de inrush que surgem nos momentos de energização dos alimentadores de sistemas de distribuição. Desta forma, são relevantes em projetos cotidianos de concessionárias de energia elétrica como por exemplo, nos cálculos de ajustes dos dispositivos de proteção. Foram estudadas 291 (duzentas e noventa e uma) amostras extraídas de oscilografias de medidores alocados nas saídas de alimentadores de distribuição, os quais armazenaram informações de tais correntes nos momentos em que houveram religamentos bem sucedidos (carga quente), bem como em energizações após longos períodos de interrupção (carga fria). Todos os alimentadores analisados pertencem a AES-ELETROPAULO. Os valores (em magnitude) das correntes de inrush foram analisados nos primeiros instantes (16,66 ms e 100 ms) logo após o momento da energização dos alimentadores, sendo os valores estudados como variáveis probabilísticas. As análises desta dissertação fundamentaram-se na comparação dos dados oriundos de medição com os resultados de cálculo segundo o modelo tradicional (aplicação de fatores multiplicativos), na qual se observa uma clara majoração que tende a sobredimensionar os resultados das correntes. Desta forma este trabalho sugere a adoção de valores (ou faixa de valores) mais adequados e que tendem a garantir uma aproximação mais consistente com as medições. Comparando os valores (magnitude) dos fatores multiplicativos para as correntes de inrush entre carga quente e carga fria, verifica-se que as correntes de inrush em carga fria tendem a ser maiores do que em carga quente. Bem como em ambas as cargas, observa-se a relação direta de proporcionalidade do fator multiplicativo com a potência instalada dos alimentadores em termos dos transformadores de distribuição. / The purpose of this dissertation is to analyze the inrush currents generated upon the energization of distribution system feeders. These said currents are relevant for typical designs in electric power concessionaries, for example upon calculating the ideal settings for protection devices. It was analyzed (or studies) 291 (two hundred and ninety one) oscilography samples extracted from measuring devices oscilographs were analyzed. These devices were placed in the beggining of distribution feeders, and stored information on such currents both in successful reclosing (hot load) events and re-energization after long periods of outage (cold load) events. All feeders analyzed belong to the AES-Eletropaulo. The inrush current values (in magnitude) were analyzed right after (more specifically 16.66 ms and 100 ms) the feeder energization. For this reason, its corresponding values were studied as a probabilistic variables. This analysis was based on the comparison between measured data and traditional model (application of factor coefficients) calculation results, in this way, observed it that the traditional model yields over-dimensioned results which lead to oversizement of the results currents. It has thus suggested revised, more suitable values (or bands of values) which are bound to ensure a more consistent approximation to the real measurements. Upon comparing the final value (in magnitude) results on the analysis of the factor coefficients for inrush currents for hot load and cold load, it is observed that the cold load inrush currents tend to be higher than those for hot load. Furthermore, it was observed the direct relation of proportionality of the factor coefficients to the ratings capacity transformer power installed along the feeder lines.

Submitted by Emerson Magalhães (emerson.ifal@gmail.com) on 2017-09-29T20:58:26Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Emerson Felipe Araujo Magalhães.pdf: 4419316 bytes, checksum: 7517fc6944083d7c0382bbf78ef7ac86 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-10-02T15:39:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Emerson Felipe Araujo Magalhães.pdf: 4419316 bytes, checksum: 7517fc6944083d7c0382bbf78ef7ac86 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-02T15:39:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Emerson Felipe Araujo Magalhães.pdf: 4419316 bytes, checksum: 7517fc6944083d7c0382bbf78ef7ac86 (MD5) / A confiabilidade dos sistemas de distribuição de energia elétrica está associada aos muitos investimentos executados, especificamente quando realizados durante a concepção de novos projetos e durante a programação das atividades de manutenção. O setor elétrico brasileiro vem sofrendo inúmeros problemas ao longo dos tempos, estando o maior destes problemas relacionado às constantes falhas no sistema de distribuição. As ocorrências dessas falhas influenciam na composição dos indicadores de continuidade de Duração Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora (DEC), e de Frequência Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora (FEC); os quais são estabelecidos pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), para cada concessionária, e se os mesmos não forem cumpridos, as concessionárias estarão sujeitas às multas. Este trabalho propõe o desenvolvimento de modelos, utilizando técnicas de Regressão Linear Múltipla (RLM) e Redes Neurais Artificiais (RNAs), que realizem a previsão dos valores desses indicadores de continuidade, visando auxiliar a concessionária na realização de um planejamento mais eficiente para a execução das tarefas de manutenção. Como objeto de estudo, utilizou-se um conjunto de consumidores de uma concessionária da região Nordeste. A partir dos modos de falhas ocorridos nos circuitos que alimentam esse conjunto de consumidores, são analisadas as causas e as frequências de interrupção no fornecimento de energia elétrica, e o quanto estas contribuem para o aumento dos valores do DEC e do FEC. Através da aplicação dos modelos desenvolvidos, pode-se avaliar a influência de determinados modos de falhas sobre o DEC e o FEC, priorizando-se as tarefas de manutenção nos equipamentos que mais contribuem para a composição destes indicadores. Demonstra-se que o conhecimento da influência dos modos de falhas sobre os indicadores DEC e FEC permite uma adequada tomada de decisão sobre a execução de ações de manutenção, possibilitando à concessionária uma atuação eficiente sobre aqueles modos de falhas que são mais influentes, e contribuindo para a estabilidade e confiabilidade operacional de todo o sistema elétrico. / The reliability of the electricity distribution systems is associated with the many investments that are implemented, specifically when the design of new projects and during the programming of maintenance activities. The Brazilian electric sector has been experiencing countless problems over time, with the greatest of these problems related to the constant failures in the distribution system. Occurrences of these failures influence the composition of the continuity indicators of Equivalent Duration of Unit Interruption Consumer (DEC), and Equivalent Frequency of Interruption of Unit Interruption Consumer (FEC); which are established by the National Electric Energy Agency (ANEEL), for each concessionaire, and if they are not fulfilled, the concessionaires will be subject to fines. This work proposes the development of models, using Multiple Linear Regression techniques (MLR) and Artificial Neural Networks (ANNs), which predict the values of these continuity indicators, aiming to assist the concessionaire in carrying out a more efficient planning for performing maintenance tasks. As an object of study, a collection of consumers was used from a concessionaire in the Northeast region. From the modes of failures occurring in the circuits that feed this set of consumers, the causes and frequencies of interruption in the electricity supply are analyzed, and how much these contribute to the increase in the values of DEC and FEC. Through the application of the developed models, you can evaluate the influence of certain modes of failures on DEC and FEC, prioritizing maintenance tasks in the equipment that contribute to the composition of these indicators. It is demonstrated that the knowledge of the influence of the modes of failures on the DEC and FEC indicators allows a proper decision-making on the implementation of maintenance actions, enabling the concessionaire to perform an efficient operation on those modes of flaws that are more and contributing to the operational stability and reliability of the entire electrical system.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:22:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7563_1.pdf: 742390 bytes, checksum: d69ae1e455cd5b855db478e675041614 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / A remuneração do capital nas distribuidoras de energia deve ser determinada através de uma taxa de retorno adequada e ajustada ao risco do setor, de forma a garantir a atratividade adequada aos investidores e tornar possível a qualidade e expansão do serviço. Essa dissertação busca comparar a atual estrutura de capital da CELPE, o custo de capital próprio e o custo de capital de terceiros com o estimado pela ANEEL para identificar como está a atratividade para o investidor dessa companhia. Também foi realizado um estudo para comparar o custo médio ponderado de capital (WACC) regulatório, com a SELIC, taxa básica de juros da economia, e assim verificar o prêmio que é utilizado para atratividade do investidor no setor. Concluiu-se que a remuneração do capital nas distribuidoras de energia determinada no 3º ciclo de revisão tarifária não possui uma taxa de retorno atrativa e ajustada ao risco do setor

Os sistemas de distribuição de energia elétrica, sujeitos a um crescimento contínuo de uso, tornam-se cada vez mais complexos e sofisticados na demanda atual de mercado. Neste contexto, surge a necessidade de respostas rápidas para diagnósticos da manutenção preventiva e corretiva da rede de distribuição. Quatro das principais aplicações necessárias são: 1) os cálculos de índices de continuidade, a partir de um circuito elétrico; 2) a definição das topologias com os equipamentos de proteção no circuito; 3) simulação do comportamento do circuito elétrico diante de uma série histórica de contingências de ocorrências na rede; e 4) análise do conjunto dos equipamentos de proteção existentes no inventário da concessionária. Este trabalho tem por objetivo apresentar os estudos preliminares na busca de um modelo de circuito elétrico otimizado, sob os pontos de vista técnicos e operacionais. Em seguida, passa-se à realização e detalhamento dos cálculos apresentados, de acordo com o modelo brasileiro. O uso de uma metodologia para o desenvolvimento das soluções de software, em especial o modelo em cascata, permite desenvolver todos os seus blocos funcionais dentro do processo. Os resultados revelaram que estas soluções, desenvolvidas com inteligência artificial (algoritmos genéticos - AG), alcançam bons resultados quanto ao circuito otimizado, apresentando valores compatíveis quando comparados aos modelos estudados: resultou ainda em um esforço computacional otimizado e boa convergência de valores. A análise do histórico de contingências também retorna o estado final do circuito e os índices de continuidade (DIC, FIC e DMIC). A otimização do uso de um inventário prévio de equipamentos baseada em AG retornou o melhor circuito otimizado, considerando-se a realidade da concessionária. Um aspecto relevante, que pode ser aplicado pelas concessionárias, refere-se aos arquivos de saída: os valores finais dos índices de continuidade e as informações gráficas do circuito otimizado proporcionam uma análise rápida sobre o comportamento do circuito. / The electric power distribution systems, submitted to a continuous growth, become each time more complex and sophisticated in the current demand of market. In this context, appears the need of fast answers for diagnosis of the preventive and corrective maintenance of the distribution network. Four of the main necessary applications are: 1) the calculations of continuity indices, from an electric circuit; 2) the definition of the topologies of the equipments of protection in the circuit; 3) simulation of the behavior of the electric circuit ahead of a historical series of contingencies of occurrences in the network; and 4) analysis of the set of the existing equipment of protection in the inventory of the electric power company. This thesis aims at presenting the preliminary studies in the search of a model of optimized electrical circuit, under the technical and operational view points. After that, it is transferred the accomplishment and detailing of the presented calculations, in accordance with the Brazilian model. The use of a methodology for the development of the solutions of software, in special the waterfall model, allows to develop all its functional blocks inside of the process. The results had disclosed that these solutions, developed with artificial intelligence (genetic algorithms - GA), reach good resulted how much to the optimized circuit, presenting compatible values when compared with the studied models: it still resulted in a computational effort optimized and good convergence of values. The analysis of the description of contingencies also returns the final state from the circuit and the continuity indices (DIC, FIC and DMIC). The optimization of the use of a previous inventory of equipments based on GA returned the best optimized circuit, considering the reality of the electric power company. An excellent aspect, that can be applied by the electric power companies, makes the reference to the output archives: the final values of the continuity indices and the graphical informations of the optimized circuit provide a fast analysis on the behavior of the circuit.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:07:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8383_1.pdf: 6134880 bytes, checksum: 90684941ee4f09fa6d38f60b1767deb7 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / A ausência de um planejamento adequado do processo de crescimento urbano, nas grandes cidades, tem provocado problemas de interferência da arborização com a infra-estrutura urbana e redes de serviços localizadas nas vias públicas. Ressaltam-se as redes aéreas de distribuição de energia elétrica, telecomunicação, gasoduto, água e esgoto que, na maioria das vezes são implantadas após o desenvolvimento da espécie arbórea no local. Podas sucessivas e mal executadas aumentam o número de desligamentos da rede e comprometem o estado vegetativo dos elementos arbóreos. Esta pesquisa objetiva o estudo da quantificação e qualificação dos impactos ambientais da atividade de distribuição de energia elétrica relacionados ao manejo da arborização urbana nas vias públicas dos 14 municípios que compõem a Região Metropolitana do Recife. Foram estudadas 1572 árvores, dentre essas, 764 foram diagnosticadas na cidade do Recife e o restante nos outros municípios. Foram feitas análises estatísticas descritivas e análise dos índices ecológicos dos municípios que alcançaram o quantitativo de 100 árvores sob as redes de energia.Os maiores impactos registrados foram das redes de energia elétrica, telecomunicações e gasoduto, tendo como causa o não-cumprimento das distâncias de segurança, o tipo de poda efetuado, a deficitária fiscalização na implantação e manutenção dos serviços de infra-estrutura urbana, como também o plantio de espécies inadequadas nas vias públicas

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-05T15:09:00Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO ÁLVARO_ATA DE DEFESA 169_28NOV2012_SEM ASSINATURAS.pdf: 1239884 bytes, checksum: 58f6f148ef6c1b3a8772ccbf6de51dfa (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-05T15:09:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO ÁLVARO_ATA DE DEFESA 169_28NOV2012_SEM ASSINATURAS.pdf: 1239884 bytes, checksum: 58f6f148ef6c1b3a8772ccbf6de51dfa (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-11-28 / A busca da excelência é uma prática comum em muitas organizações do setor elétrico, a fim de combinar a maior rentabilidade com a prestação de um serviço de fornecimento de energia com melhor qualidade e confiabilidade. A literatura apresenta diversas ferramentas de gestão, que poderiam contribuir na estruturação de um modelo de avaliação, porém, o Modelo de Excelência da Gestão (MEG) foi o subsídio principal deste trabalho. O estudo de caso teve por objeto a Companhia Energética de Pernambuco – Celpe, a partir da análise de situação, relatando as práticas de trabalho. A pesquisa foi desenvolvida através da realização de workshops de avaliação da gestão da manutenção e entrevistas com técnicos e executivos da instituição. As informações coletadas possibilitaram analisar as práticas realizadas e comparálas com os requisitos descritos em cada item do questionário, identificando seu distanciamento dos requisitos para a excelência da gestão. Um sistema de medição se fez necessário para enquadrar o nível de maturidade da gestão da manutenção da organização, a fim de que a melhoria contínua seja incorporada por todos que participam das atividades de manutenção. O modelo de avaliação para excelência da gestão da manutenção servirá de instrumento para analisar a situação atual e mensurar o nível de maturidade da gestão da manutenção de uma empresa de energia elétrica, bem como definir ações que venham a contribuir para o desenvolvimento do sistema de gestão da manutenção.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-01-07T17:29:17Z No. of bitstreams: 1 fabiomirandarodrigues.pdf: 1912036 bytes, checksum: 7583a7a79fb92697629332b65a21cfdf (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-01-25T16:52:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 fabiomirandarodrigues.pdf: 1912036 bytes, checksum: 7583a7a79fb92697629332b65a21cfdf (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T16:52:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fabiomirandarodrigues.pdf: 1912036 bytes, checksum: 7583a7a79fb92697629332b65a21cfdf (MD5) Previous issue date: 2015-08-10 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho propõe uma forma de modelagem de redes de distribuição de energia elétrica para cálculos de índices e análises de confiabilidade e a otimização dessas redes no que tange seus índices de confiabilidade e custos associados, através do uso de um algoritmo genético. A metodologia envolve considerar as redes de distribuição como grafos, sendo modeladas por matrizes convenientes que permitem avaliar como seus esquemas proteção e manobra funcionam no caso de contingências. A partir daí, os principais índices de confiabilidade da rede são calculados, o que permite a avaliação desses índices frente ao custo total da rede, englobando instalação e manutenção de equipamentos e os custos de desenergização associados aos consumidores. As topologias podem então ser otimizadas utilizando a metodologia desenvolvida baseada em algoritmo genético, o que permite a melhoria dos índices de confiabilidade em relação aos custos envolvidos. / This work proposes a way of modeling electricity distribution networks for reliability analysis, and the optimization of these networks regarding their reliability indices and associated costs using genetic algorithms. The methodology involves considering the distribution networks as graphs, being modeled by convenient matrixes that are useful for predicting how the protection and switching schemes installed in these networks will operate in the case of faults. This way, reliability indices can be calculated, allowing the evaluation of these indices compared to the total cost of the network, which covers installation and maintenance of equipment and de-energization costs associated with the network’s customers. The topology may then be optimized using a genetic algorithm, which permits the improvement of reliability indices in relation to the costs involved.