Esta dissertação apresenta um modelo aproximado de rede desenvolvido para análise de sistemas de distribuição em regime permanente. O modelo é detalhado do ponto de vista matemático e teórico considerando a representação dos elementos em derivação da rede (cargas e geradores) e dos limites operacionais empregando aproximações lineares. A modelagem linear permite determinar de forma simples os valores das tensões e correntes do sistema, podendo ser empregada em problemas de otimização relacionados ao planejamento e expansão de sistemas de distribuição. A representação da carga considera a influência da variação da tensão, fator determinante nas redes de distribuição. Também é considerada a inclusão de geração distribuída (GD) sendo implementada para diferentes modos de operação, permitindo ainda a minimização das perdas para a barra onde a GD está alocada. Para validar a abordagem proposta, os resultados do modelo apresentado foram comparados em termos de tensões, correntes e perdas com resultados obtidos com o modelo convencional de fluxo de carga, solucionado pelo algoritmo de varredura. Os testes foram realizados em dois sistemas de distribuição conhecidos, um de 70 barras e um de 135 barras. Para o sistema de 70 barras foi avaliado o uso de diferentes modos de operação da GD. Finalmente, para o sistema de 135 barras foram comparados os resultados do modelo proposto com o fluxo de carga convencional caracterizando a GD como uma barra de tensão controlada (PV) para diversos valores de injeção ativa na barra selecionada. As conclusões confirmam a validade e as vantagens que o modelo desenvolvido neste trabalho proporciona. / This work presents an approximate model developed to the analysis of electrical distribution systems at steady state. Both mathematical and theoretical details are given considering the representation of the shunt elements (loads and generators) and the operating limits of the network, using linear approximations. The linear modeling adopted resulted in a simple way to determine the values of the voltages and currents of the system; further the model can be applied to optimization problems related to optimal operation and expansion planning of distribution systems. The load representation considers the influence of voltage variations, which play an important role in the distribution networks. This work also considers the inclusion of distributed generation (DG), which is assessed under several modes of operation, including one mode which allows to minimize the losses at the node where the DG is located. To validate the proposed approach, the results for two example networks, given in terms of voltages, currents and losses, were compared with corresponding results obtained with conventional load flow model, solved by the backward-forward sweep method. The examples networks used to test and validate the model are known distribution systems, one having 70 and the other 135 nodes. Regarding the system with 70 nodes, the inclusion of DG was studied for several operational modes. Finally, the system of 135 nodes were used to compare the results of the proposed model with the results of the conventional load flow; in this case, the GD was characterized as a controlled-voltage bar (PV) for various levels of active power injection into the bar where the GD is located. The conclusions show the validity and advantages of the proposed model.

Monitoring of abnormal events in a distribution feeder by using a single technique is a challenging task. Many abnormal events can cause unsafe operation, including a high impedance fault (HIF) caused by a downed conductor touch ground surface, an incipient fault (IF) caused by partial breakdown to a cable insulation, and a circuit breaker (CB) malfunction due to capacitor bank de-energization to cause current restrikes. These abnormal events are not detectable by conventional protection schemes. In this dissertation, a new technique to identify distribution feeder events is proposed based on the complex Morlet wavelet (CMW) and on a decision tree (DT) classifier. First, the event is detected using CMW. Subsequently, a DT using event signatures classifies the event as normal operation, continuous and non-continuous arcing events (C.A.E. and N.C.A.E.). Additional information from the supervisory control and data acquisition (SCADA) can be used to precisely identify the event. The proposed method is meticulously tested on the IEEE 13- and IEEE 34-bus systems and has shown to correctly classify those events. Furthermore, the proposed method is capable of detecting very high impedance incipient faults (IFs) and CB restrikes at the substation level with relatively short detection time. The proposed method uses only current measurements at a low sampling rate of 1440 Hz yielding an improvement of existing methods that require much higher sampling rates.

abstract: Several music players have evolved in multi-dimensional and surround sound systems. The audio players are implemented as software applications for different audio hardware systems. Digital formats and wireless networks allow for audio content to be readily accessible on smart networked devices. Therefore, different audio output platforms ranging from multispeaker high-end surround systems to single unit Bluetooth speakers have been developed. A large body of research has been carried out in audio processing, beamforming, sound fields etc. and new formats are developed to create realistic audio experiences. An emerging trend is seen towards high definition AV systems, virtual reality gears as well as gaming applications with multidimensional audio. Next generation media technology is concentrating around Virtual reality experience and devices. It has applications not only in gaming but all other fields including medical, entertainment, engineering, and education. All such systems also require realistic audio corresponding with the visuals. In the project presented in this thesis, a new portable audio hardware system is designed and developed along with a dedicated mobile android application to render immersive surround sound experiences with real-time audio effects. The tablet and mobile phone allow the user to control or “play” with sound directionality and implement various audio effects including sound rotation, spatialization, and other immersive experiences. The thesis describes the hardware and software design, provides the theory of the sound effects, and presents demonstrations of the sound application that was created. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Electrical Engineering 2016

Com o crescimento constante da infraestrutura do sistema de distribuição de baixa tensão, tem-se a necessidade de um monitoramento mais preciso das grandezas elétricas no ponto de conexão com os clientes. O impacto da implantação de sistemas smart grids são positivos, visto que para o lado do consumidor o acompanhamento do consumo de forma online permite realizar um melhor planejamento, e para o lado da concessionária, o levantamento de perfil dos clientes e planejamento de demanda, visto que os medidores podem fornecer os dados em tempo real de horários de maior consumo e acompanhamento dos níveis, de forma a adequar conforme os níveis de qualidade de energia definidos pelo módulo 8 PRODIST. Além do acompanhamento, das variáveis e limites, este projeto poderá atuar de forma a auxiliar as companhias elétricas a comparar os pontos de cargas estimadas com o fornecimento para detectar possíveis fraudes no ponto de distribuição. Outro aspecto importante é tornar possível a integração com uma rede de clientes que além de consumidores podem tornar-se pequenas unidades geradoras, alimentando o sistema maior. / With the constant growth of the infrastructure of the low voltage distribution system, there is a need for a more refined monitoring of the electrical quantities in the distribution network. The impact of the implementation of smart grids systems are positive, since for the consumer side the monitoring of consumption in an online way allows to carry out consumption planning, and for the side of the concessionaire, customer profile survey and demand planning, Since the meters can provide the real time data of schedules of greater consumption and monitoring of the levels, in order to adapt according to the levels of quality of energy defined by the module 8 PRODIST. In addition to the monitoring of variables and limits, this project may act in a way that helps utilities compare the estimated load points with the supply to detect possible fraud at the distribution point. Another important aspect is to make it possible to integrate with a network of customers that in addition to consumers can become small generating units, feeding the larger system.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Power outages can cause great harm to consumers, especially for commerce and industry. Therefore, it is important that the utilities attend the emergency occurences as fast as possible. In this context, it is done an avaliation of the reduction of the time of the emergency occurences after the exchange of conventional meters for smart meters. These meters provide instant information of the conditions of the distribution network, including the outages. The utility is immediately informed about the outage of energy, getting through this the exact location of the defect. Therefore, the exchange of the meters provides a reduction of the fault location time, with consequent reduction of the time of attendance of occurrences, whose values are monitored by the brazilian Electric Agency. As a consequence of this reduction, there is a reduction of individual continuity índex Customer Average Interruption Duration Index (CAIDI), equivalent índex "System Average Interruption Duration Index" (SAIDI) and Expected Energy Not Supplied (EENS). This paper analyze the reduction of SAIDI and EENS in a distributor of Brazil, using scenarios of exchange of meters defined by Monte Carlo Method (MCM). The results demonstrate a reduction in SAIDI and EENS, but possibly the location where the search was conducted contributed to this reduction was not as significant as expected. / Interrupções de energia podem ocasionar grandes prejuízos aos consumidores, especialmente para o comércio e indústria. Por isso, torna-se importante que as concessionárias realizem o atendimento as ocorrências emergenciais de forma mais rápida possível. Nesse contexto, é realizada a avaliação da redução do tempo de atendimento as ocorrências emergenciais através da troca de medidores convencionais por medidores inteligentes. Esses medidores proporcionam a informação instantânea das condições da rede de distribuição, inclusive no que se refere a interrupções de energia. Através dos novos medidores, a concessionária é informada imediatamente sobre a falta de energia, obtendo através disso a localização exata do defeito ocorrido na rede de baixa tensão (BT). Portanto, a troca de medidores proporciona a redução do tempo de localização do defeito, com consequente redução do tempo de atendimento às ocorrências, cujos valores são fiscalizados pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Como consequência dessa redução, tem-se a redução do indicador de continuidade individual - Duração Individual por Unidade Consumidora (DIC) - e coletivo - Duração Equivalente por Unidade Consumidora (DEC) ambos limitados pela ANEEL. Além disso, ocorre redução da Energia Não Distribuída (END). Este trabalho realiza a análise de redução de DEC e END em uma Concessionária de Distribuição de Energia Elétrica do interior do Rio Grade do Sul, através de cenários de trocas de medidores definidos pelo Método de Monte Carlo (MMC). Os resultados demonstram que há redução de DEC e END, mas que possivelmente o local onde foi realizada a pesquisa colaborou para que essa redução não fosse tão significativa.

The diploma work deals with an analysis of the contemporary income distribution system in the Czech Republic and a chosen country of the EU. In order to compare the social system of the Czech Republic with another one, as the representative of the EU Slovakia was chosen for both countries have the same roots in the social area and their developement after dividing the CSFR is not so different as it is in comparison with other countries of the EU. The aim of this diploma work is to make a rounded-off view of the social systems of both countries and their comparison. Nowadays, scarcely anybody doubts that necessity for regulations and reforms in the area income distribution system is bigger and bigger. So far the inhabitants have been appealed for not relying just for the pension paid by the state but for ensuring their retirement from their own funds, especially if they are economically active. Among these funds belong different forms of investments and savings, life insurance and pension insurance. These funds are believed to be the most suitable and accessible means of creation of financial reserves used in the retirement and this diploma work deals with them as well. The diploma work should clarify the problems and by means of a scheme of the system existing in the Czech Republic make easier appreciation of steps made in various life situations.

Esta dissertação apresenta um modelo aproximado de rede desenvolvido para análise de sistemas de distribuição em regime permanente. O modelo é detalhado do ponto de vista matemático e teórico considerando a representação dos elementos em derivação da rede (cargas e geradores) e dos limites operacionais empregando aproximações lineares. A modelagem linear permite determinar de forma simples os valores das tensões e correntes do sistema, podendo ser empregada em problemas de otimização relacionados ao planejamento e expansão de sistemas de distribuição. A representação da carga considera a influência da variação da tensão, fator determinante nas redes de distribuição. Também é considerada a inclusão de geração distribuída (GD) sendo implementada para diferentes modos de operação, permitindo ainda a minimização das perdas para a barra onde a GD está alocada. Para validar a abordagem proposta, os resultados do modelo apresentado foram comparados em termos de tensões, correntes e perdas com resultados obtidos com o modelo convencional de fluxo de carga, solucionado pelo algoritmo de varredura. Os testes foram realizados em dois sistemas de distribuição conhecidos, um de 70 barras e um de 135 barras. Para o sistema de 70 barras foi avaliado o uso de diferentes modos de operação da GD. Finalmente, para o sistema de 135 barras foram comparados os resultados do modelo proposto com o fluxo de carga convencional caracterizando a GD como uma barra de tensão controlada (PV) para diversos valores de injeção ativa na barra selecionada. As conclusões confirmam a validade e as vantagens que o modelo desenvolvido neste trabalho proporciona. / This work presents an approximate model developed to the analysis of electrical distribution systems at steady state. Both mathematical and theoretical details are given considering the representation of the shunt elements (loads and generators) and the operating limits of the network, using linear approximations. The linear modeling adopted resulted in a simple way to determine the values of the voltages and currents of the system; further the model can be applied to optimization problems related to optimal operation and expansion planning of distribution systems. The load representation considers the influence of voltage variations, which play an important role in the distribution networks. This work also considers the inclusion of distributed generation (DG), which is assessed under several modes of operation, including one mode which allows to minimize the losses at the node where the DG is located. To validate the proposed approach, the results for two example networks, given in terms of voltages, currents and losses, were compared with corresponding results obtained with conventional load flow model, solved by the backward-forward sweep method. The examples networks used to test and validate the model are known distribution systems, one having 70 and the other 135 nodes. Regarding the system with 70 nodes, the inclusion of DG was studied for several operational modes. Finally, the system of 135 nodes were used to compare the results of the proposed model with the results of the conventional load flow; in this case, the GD was characterized as a controlled-voltage bar (PV) for various levels of active power injection into the bar where the GD is located. The conclusions show the validity and advantages of the proposed model.

Esta dissertação apresenta um modelo aproximado de rede desenvolvido para análise de sistemas de distribuição em regime permanente. O modelo é detalhado do ponto de vista matemático e teórico considerando a representação dos elementos em derivação da rede (cargas e geradores) e dos limites operacionais empregando aproximações lineares. A modelagem linear permite determinar de forma simples os valores das tensões e correntes do sistema, podendo ser empregada em problemas de otimização relacionados ao planejamento e expansão de sistemas de distribuição. A representação da carga considera a influência da variação da tensão, fator determinante nas redes de distribuição. Também é considerada a inclusão de geração distribuída (GD) sendo implementada para diferentes modos de operação, permitindo ainda a minimização das perdas para a barra onde a GD está alocada. Para validar a abordagem proposta, os resultados do modelo apresentado foram comparados em termos de tensões, correntes e perdas com resultados obtidos com o modelo convencional de fluxo de carga, solucionado pelo algoritmo de varredura. Os testes foram realizados em dois sistemas de distribuição conhecidos, um de 70 barras e um de 135 barras. Para o sistema de 70 barras foi avaliado o uso de diferentes modos de operação da GD. Finalmente, para o sistema de 135 barras foram comparados os resultados do modelo proposto com o fluxo de carga convencional caracterizando a GD como uma barra de tensão controlada (PV) para diversos valores de injeção ativa na barra selecionada. As conclusões confirmam a validade e as vantagens que o modelo desenvolvido neste trabalho proporciona. / This work presents an approximate model developed to the analysis of electrical distribution systems at steady state. Both mathematical and theoretical details are given considering the representation of the shunt elements (loads and generators) and the operating limits of the network, using linear approximations. The linear modeling adopted resulted in a simple way to determine the values of the voltages and currents of the system; further the model can be applied to optimization problems related to optimal operation and expansion planning of distribution systems. The load representation considers the influence of voltage variations, which play an important role in the distribution networks. This work also considers the inclusion of distributed generation (DG), which is assessed under several modes of operation, including one mode which allows to minimize the losses at the node where the DG is located. To validate the proposed approach, the results for two example networks, given in terms of voltages, currents and losses, were compared with corresponding results obtained with conventional load flow model, solved by the backward-forward sweep method. The examples networks used to test and validate the model are known distribution systems, one having 70 and the other 135 nodes. Regarding the system with 70 nodes, the inclusion of DG was studied for several operational modes. Finally, the system of 135 nodes were used to compare the results of the proposed model with the results of the conventional load flow; in this case, the GD was characterized as a controlled-voltage bar (PV) for various levels of active power injection into the bar where the GD is located. The conclusions show the validity and advantages of the proposed model.

Orientador: Christiano Lyra Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-06T02:47:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Queiroz_LeonardoMendoncaOliveirade_M.pdf: 695151 bytes, checksum: 1dd5cfdea3e5f570eac87a0b801c8e25 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Esse trabalho propõe um Algoritmo Genético Híbrido para o problema de redução de perdas em redes de distribuição de energia elétrica através de reconfigurações da rede, considerando-se as variações das demandas ao longo do dia. É adotada uma formulação que evita reconfigurações freqüentes, procurando encontrar uma única configuração para operação ao longo de todo o período em estudo, mas considerando explicitamente no processo de otimização a diversidade de variações de demanda ao longo da rede. A representação implementada garante a factibilidade dos indivíduos após a realização de cruzamento e mutação no processo de busca da melhor solução com o algoritmo genético. Foi incluída uma fase de busca local, o que caracteriza o método como um algoritmo genético híbrido. Com o objetivo de alternar entre estratégias de intensificação e diversificação, foram utilizadas técnicas de adaptação de parâmetros; mais especificamente, da probabilidade de mutação. Estudos com redes reais de médio e grande porte ilustram a aplicabilidade da metodologia proposta e sugerem alternativas para desdobramentos do trabalho / Abstract: This work proposes a Hybrid Genetic Algorithm approach to the problem of loss reduction in distribution systems by network reconfiguration strategies, under variable demands. A formulation that avoids frequent reconfigurations is adopted, searching for a fixed configuration to operate for the whole planning period, but taking into account demand variations on the optimization processo The chromosome representation adopted in the algorithm guarantees the factibility of the individuaIs after crossover and mutation operations on the process of searching for the best solution. A local search procedure is included, characterizing an hybrid implementation. Techniques of adaption of parameters were used (specifically mutation probability), to provide alternation between intensification and diversification strategies. Case studies with real distribution networks provide information on the possibilities of the approach and suggest alternatives to further investigations / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2017-03-24T19:57:30Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Igor Lopes Mota - 2015.pdf: 2620143 bytes, checksum: c895dad8e571f14172d9b7e9506f3d94 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-03-28T11:35:07Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Igor Lopes Mota - 2015.pdf: 2620143 bytes, checksum: c895dad8e571f14172d9b7e9506f3d94 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-28T11:35:07Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Igor Lopes Mota - 2015.pdf: 2620143 bytes, checksum: c895dad8e571f14172d9b7e9506f3d94 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2015-09-18 / In this dissertation, we present a detailed study of techniques for islanding detection of distribution systems in the presence of distributed generators in various forms of access and connection. The aim is to set up protection system solutions capable of ensuring the detection of the islanding based on local passive techniques, which have lower costs with respect to remote techniques, for example, the transfer trip. The objective of this work is to achieve through the association of several islanding detection techniques in order to achieve adequate reliability of distributed synchronous generators protection system. Among the existing techniques, the protection functions studied were the overfrequency and underfrequency (ANSI 81 o/u), rate of change of frequency (ROCOF or ANSI 81 df/dt), vector jump (ANSI 78) and directional reactive power (ANSI 32Q). It was found that the 32Q function for loads with inductive power factor less than one complements the functions based on frequency precisely in the range where these are insensitive to islanding, wherein the threshold for operation of this relay depends on the equivalent load power consumed locally. For cases of islanding caused the intentional opening of the distribution feeder, the islanding detection for loads with a inductive power factor can be guaranteed with the use of passive local techniques without the need to burden the installation of synchronous generators protection systems distributed. Although in practice it is very unlikely a distribution circuit has a unity power factor, the association of these protective functions arises as a good solution for the detection of islanding of distributed synchronous generators. / Nesta dissertação de mestrado apresenta-se um estudo das principais técnicas de detecção de ilhamento de geradores distribuídos considerando dados reais de 3 acessantes com diferentes capacidades de geração e diferentes tensões de conexão com o sistema interligado. Visa definir soluções de composição de sistemas de proteção capazes de garantir a detecção do ilhamento baseados em técnicas locais passivas, que apresentam custos mais reduzidos com relação às técnicas remotas, como por exemplo, a teleproteção. O objetivo deste trabalho é alcançar, por meio de associação de várias técnicas de detecção de ilhamento, um grau de confiabilidade adequado do sistema de proteção de geradores síncronos distribuídos. Dentre as técnicas existentes, foram estudadas as funções de proteção de sub e sobrefrequência (ANSI 81 o/u), taxa de variação de frequência (ROCOF ou ANSI 81 df/dt), salto de vetor (ANSI 78) e direcional de potência reativa (ANSI 32Q). Constatouse que a função 32Q, para cargas com fator de potência indutivo e menor que um, complementa as funções baseadas em frequência justamente na faixa onde estas são insensíveis a ilhamentos, sendo que o limite para a operação deste relé depende da potência equivalente da carga consumida localmente. Para os casos de ilhamento provocado pela abertura intencional do alimentador de distribuição, a detecção de ilhamento para cargas com fator de potência indutivo poderá ser garantida com a utilização das técnicas locais passivas sem a necessidade de se onerar a instalação dos sistemas de proteção de geradores síncronos distribuídos. Apesar de que na prática é muito improvável um circuito de distribuição possuir um fator de potência unitário, a associação das referidas funções de proteção surge como uma boa solução para a detecção de ilhamentos de geradores síncronos distribuídos.