O aumento da demanda energética mundial e a necessidade de obtenção de energia por fontes renováveis abriram espaço para discussão sobre vantagens e desvantagens relacionadas às diversas tecnologias de geração existentes. Dados mostram um crescimento significativo do percentual da geração eólica no sistema energético mundial tornando factível o investimento em tecnologias que possam atender às diferenças de aplicação para cada região. Este trabalho apresenta inicialmente as principais características das arquiteturas construtivas dos geradores eólicos listando e apresentando seus principais equipamentos e funções, em seguida são apresentados métodos de controle e proteção aerodinâmica e as principais topologias aplicadas na geração eólica de energia. A discussão das vantagens e desvantagens de cada topologia apontou o gerador Doubly Fed Induction Generator (DFIG) aplicado em sistemas de velocidade variável como uma tecnologia que se destaca pelo seu alto nível de controle e pelo ganho relacionado ao conversor back-to-back de apenas 30% da capacidade de geração da máquina. No trabalho o controle do conversor back-to-back foi testado e validado por simulações e os ajustes dos controladores obtidos pelo método do modelo simétrico ótimo. Em seguida, são apresentados os dispositivos básicos de proteção correlacionados ao monitoramento de corrente, tensão e fluxo de potência e discutidas suas limitações na topologia com o gerador DFIG. No final do trabalho a proteção diferencial é apresentada e aplicada sobre o gerador DFIG e simulações de falta são realizadas em diferentes condições de funcionamento da máquina de modo a obter dados que possam apontar a melhor parametrização deste dispositivo de proteção. / The world energetic demand increase and the generation renewable necessity allowed the dialogue about the advantages and disadvantages of generations technologies existing. Many data shows an significant increase of wind generation inside the world energetic system allowing the investment in technologies to work at the characteristics existing in each place. This study shows the main constructive characteristics in the wind generation showing their main equipments and functions. After, the control and protection aerodynamic methods are shown together with the main topologies in the wind generation. The discussion about the advantages and disadvantages of this topologies showed the DFIG generator working in variable speeds systems like an efficient technology because your accurate control and the low cost of back-to-back frequency inverter. In this study the control of back-to-back converter was tested end validated and the drivers parameters was calculated with the method of the optimal symmetric model. then, are showed some basic protections devices linked with current, voltage and power flow monitoring and yours limitations are discussed in the DFIG topology. In the end the differential protection is showed and applied in the DFIG machine then fault simulations are make to obtain data to produce the best configuration parameters of differential protection.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2014-01-13T19:22:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ModelosEquivalentesParques.pdf: 4550764 bytes, checksum: ed39593ae09824f918f5a406f7bdeaa5 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2014-01-16T11:59:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ModelosEquivalentesParques.pdf: 4550764 bytes, checksum: ed39593ae09824f918f5a406f7bdeaa5 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-01-16T11:59:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ModelosEquivalentesParques.pdf: 4550764 bytes, checksum: ed39593ae09824f918f5a406f7bdeaa5 (MD5) Previous issue date: 2013 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Esta dissertação apresenta uma metodologia baseada em algoritmo genético (AG) para determinar modelos dinâmicos equivalentes de parques eólicos com geradores de indução em gaiola de esquilo ( GIGE) e geradores de indução duplamente alimentados ( GIDA), apresentando parâmetros elétricos e mecânicos distintos. A técnica se baseia em uma formulação multiobjetiva solucionada por um AG para minimizar os erros quadráticos das potências ativa e reativa entre modelo de um único gerador equivalente e o modelo do parque eólico investigado. A influência do modelo equivalente do parque eólico no comportamento dinâmico dos geradores síncronos é também investigada por meio do método proposto. A abordagem é testada em um parque eólico de 10MW composto por quatro turbinas eólicas ( 2x2MW e 2x3MW), consistindo alternadamente de geradores GIGE e GIDA interligados a uma barra infinita e posteriormente a rede elétrica do IEEE 14 barras. Os resultados obtidos pelo uso do modelo dinâmico detalhado para a representação do parque eólico são comparados aos do modelo equivalente proposto para avaliar a precisão e o custo computacional do modelo proposto. / This work presents a genetic algorithm-based methodology that determines aggregated dynamic models of both squirrel cage induction generator (SCIG) and double fed induction generator (DFIG), presenting different electrical and mechanical parameters. The technique is based on a multi-objective optimal formulation solved by a genetic algorithm to minimize the quadratic error of the active power and reactive power between flue equivalent single-generator model and the investigated wind farm. The influence of flue wind farm equivalent model on flue dynamic behavior of synchronous generators in flue power system, are also investigated by using the proposed method. The approach is tested on a 10MW wind farm consisting of 4 wind turbines (2 x 2MW and 2 x 3MW) when both SCIG and DFIG are alternately integrated on the infinite bus and IEEE 14-bus power system. The results obtained using the detailed dynamic model for the wind farm representation are compared against those obtained with flue proposed aggregated model to evaluate the accuracy and the computational cost of the proposed model.

Submitted by Maria Beatriz Vieira (mbeatriz.vieira@gmail.com) on 2017-05-08T15:56:08Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertacao_patricia_nunes_tuchtenhagen.pdf: 4953358 bytes, checksum: 7c840b0ed102c32fdb89c11af7167972 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2017-05-09T10:52:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 dissertacao_patricia_nunes_tuchtenhagen.pdf: 4953358 bytes, checksum: 7c840b0ed102c32fdb89c11af7167972 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-09T10:52:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 dissertacao_patricia_nunes_tuchtenhagen.pdf: 4953358 bytes, checksum: 7c840b0ed102c32fdb89c11af7167972 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2013-11-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / A crescente demanda e consumo de energia elétrica, tanto pela sociedade econômica como social; em adição à política mundial para a implementação de sistemas de geração empregando fontes renováveis, tem sido fator determinante na expansão de fazendas eólicas em diferentes países. Para a determinação do local para a instalação de fazendas eólicas é de importância fundamental proceder a estudos, realizar análises e avaliar a disponibilidade da fonte que permite gerar a energia, ou seja, do vento, em níveis de altura compatíveis com a dos geradores eólicos. Tendo em vista que, raramente se dispõe de dados de medições do vento necessários para consolidar os requisitos básicos e fundamentais, particularmente sobre o Brasil, é proposta, desenvolvida e aplicada uma metodologia que permite avaliar o potencial eólico sobre o país para um ano. Os dados necessários para elaborar o mapeamento e a avaliação do potencial eólico, durante o ano de 2011, foram produzidos, de hora em hora, com o processamento do modelo de mesoescala WRF (Weather Research and Forecasting). A avaliação dos resultados foi realizada em termos de médias diárias, número de horas sequenciais com ventos, vento médio acima de valores pré-estabelecidos de vento e período de rampa, análises sazonal e anual, frequência dos ventos e densidade da probabilidade de Weibull. Como conclusão geral da análise realizada, foram caracterizadas algumas regiões do país, localizadas próximas do litoral do Nordeste e Sul do país, que se apresentam como locais marcadamente favoráveis à instalação de fazendas eólicas. Entretanto, aponta-se, também, que há diversas outras áreas esparsas sobre o país que podem ser indicadas como locais com grande potencialidade energética. / The increasing demand and electric energy consumption, by both economic and social society, in addition to the worldwide politics for the implementation of generation systems employing renewable sources, has been determinant factors of the expansion of wind farms in different countries. To find out an installation local of wind power farms, it is of fundamental importance to proceed studies, perform analysis and evaluate the availability of the source to generate energy – that is, the wind at vertical levels which are consistent with the wind turbine height. Given that, scarcely the wind measurement data needed are available to consolidate the basic and fundamental requirements, particularly over Brazil, it is proposed, developed and a methodology is applied, for the assessment of wind energy potential over the country for a year. The required data for the mapping and assessment of wind energy potential, during the year 2011 were produced, for every hour, throughout the mesoscale model WRF (Weather Research and Forecasting) forecasting. The result evaluation has been performed in terms of daily mean wind average, number of sequential hours with wind, wind above pre-established values and ramp period, seasonal and annual analysis, wind frequency analysis and Weibull probability density. The general conclusion of the performed analysis has been the characterization of some region of the country, located nearby the shoreline of the Northeast and South of the county, as remarkable locals favorable for the installation of wind farms. However, it has been also pointed out that there are several other areas, scattered over the country, which can be suitable places with great energy potentiality.

O aumento da demanda energética mundial e a necessidade de obtenção de energia por fontes renováveis abriram espaço para discussão sobre vantagens e desvantagens relacionadas às diversas tecnologias de geração existentes. Dados mostram um crescimento significativo do percentual da geração eólica no sistema energético mundial tornando factível o investimento em tecnologias que possam atender às diferenças de aplicação para cada região. Este trabalho apresenta inicialmente as principais características das arquiteturas construtivas dos geradores eólicos listando e apresentando seus principais equipamentos e funções, em seguida são apresentados métodos de controle e proteção aerodinâmica e as principais topologias aplicadas na geração eólica de energia. A discussão das vantagens e desvantagens de cada topologia apontou o gerador Doubly Fed Induction Generator (DFIG) aplicado em sistemas de velocidade variável como uma tecnologia que se destaca pelo seu alto nível de controle e pelo ganho relacionado ao conversor back-to-back de apenas 30% da capacidade de geração da máquina. No trabalho o controle do conversor back-to-back foi testado e validado por simulações e os ajustes dos controladores obtidos pelo método do modelo simétrico ótimo. Em seguida, são apresentados os dispositivos básicos de proteção correlacionados ao monitoramento de corrente, tensão e fluxo de potência e discutidas suas limitações na topologia com o gerador DFIG. No final do trabalho a proteção diferencial é apresentada e aplicada sobre o gerador DFIG e simulações de falta são realizadas em diferentes condições de funcionamento da máquina de modo a obter dados que possam apontar a melhor parametrização deste dispositivo de proteção. / The world energetic demand increase and the generation renewable necessity allowed the dialogue about the advantages and disadvantages of generations technologies existing. Many data shows an significant increase of wind generation inside the world energetic system allowing the investment in technologies to work at the characteristics existing in each place. This study shows the main constructive characteristics in the wind generation showing their main equipments and functions. After, the control and protection aerodynamic methods are shown together with the main topologies in the wind generation. The discussion about the advantages and disadvantages of this topologies showed the DFIG generator working in variable speeds systems like an efficient technology because your accurate control and the low cost of back-to-back frequency inverter. In this study the control of back-to-back converter was tested end validated and the drivers parameters was calculated with the method of the optimal symmetric model. then, are showed some basic protections devices linked with current, voltage and power flow monitoring and yours limitations are discussed in the DFIG topology. In the end the differential protection is showed and applied in the DFIG machine then fault simulations are make to obtain data to produce the best configuration parameters of differential protection.

Feitosa, Erialdo de Oliveira. Energia eólica aplicada ao bombeamento da água para irrigação por gravidade na agricultura familiar. 2014. 107 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia Agrícola, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Fortaleza-CE, 2014. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-23T16:52:19Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_eofeitosa.pdf: 2679430 bytes, checksum: a127ee0b0b7829a2d2ed216e57412a26 (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-23T16:52:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_eofeitosa.pdf: 2679430 bytes, checksum: a127ee0b0b7829a2d2ed216e57412a26 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-23T16:52:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_eofeitosa.pdf: 2679430 bytes, checksum: a127ee0b0b7829a2d2ed216e57412a26 (MD5) Previous issue date: 2014 / The use of wind energy is today a reality in the Brazilian energetic context, because it meets the requirement of complementarity to the national energy system and its exploitation generates relatively few environmental impacts. In this context family agriculture, which lives together with semiarid, passes per great bottlenecks with relation to the access, and the cost of two resources fundamental for its development, water and energy. This project was developed with bias in the supply of water and energy to small rural properties focused on horticultural. So that wind energy can be an important solution for the process of production of agriculture, because it can supply the needs of the small producer. Thus the objective of this research was to investigate the possibility of a wind turbine to generate electricity to put in action an water pumping system which represses water to an elevated reservoir, and possibly could be used for irrigation per gravity drip. It was used a 1 kW wind generator power, model H3.1-1KW, Hummer mark, where it and the pumping system were installed at the Federal University of Ceará, Campus do Pici. With the experimental arrangement ready, it was conducted to collect data on wind speed, current and voltage generated by, and pressure and flow rate of the motor pump. As a result it was verified a pumped volume averaged 3750.5 L day-1. Concluding that can be used in irrigated horticultural production family agriculture and would also be useful in animal production and consumption own. This conclusion presents wind power as a good alternative for family agriculture live with the semiarid in the sense which will enable the use of renewable energy linked the rational use of water. / O uso da energia eólica é hoje uma realidade no contexto energético brasileiro, pois atende o requisito de complementaridade ao sistema nacional de energia e sua exploração gera relativamente poucos impactos ambientais. Neste contexto a agricultura familiar que convive com semiárido passa por grandes gargalos com relação ao acesso, e o custo de dois recursos fundamentais para o seu desenvolvimento, água e energia. Este projeto foi desenvolvido com viés no fornecimento de água e energia para pequenas propriedades rurais focadas em hortículas. De modo que a energia eólica possa ser uma solução importante para o processo de produção da agricultura, pois pode suprir as necessidades do pequeno produtor. Assim o objetivo desta pesquisa foi verificar um aerogerador na geração de energia elétrica para acionamento de um sistema de bombeamento de água, o qual realizava o recalque da água para um reservatório elevado, e que possa ser utilizado na irrigação por gotejamento gravitacional. Utilizou-se um aerogerador de 1 kW de potência, modelo H3.1-1KW, marca Hummer, onde o mesmo e o sistema de bombeamento foram instalados na Universidade Federal do Ceará, Campus do Pici. Com o arranjo experimental pronto, foi efetuada a coleta de dados da velocidade do vento, corrente e tensão do aerogerador, e pressão e vazão do conjunto motobomba. Como resultado verificou-se o volume bombeado em média de 3.750,5 L dia-1. Concluindo que o mesmo pode ser usado na produção irrigada de hortículas da agricultura familiar e também seria útil na produção animal e próprio consumo. Enfim a energia eólica apresenta-se como uma boa alternativa para o agricultor familiar conviver com o semiárido, no sentido que possibilitará o uso de energia renovável atrelada ao uso racional da água.

With the growing energy demand and the opportunity for exploitation of renewable energy (wind energy), this paper performs the mapping of wind potential in Alagoas. This study is based on the use of anemometer measurements between August/2007 to July/2008, as also computational tools: mesoscale atmospheric model (WRF); numerical model of microscale (WAsP®); data from Geographic Information Systems (GIS). The stations with anemometers were geographically distributed in three mesoregions of the State: Backwoods Sertão (Água Branca), Rural Agreste (Girau do Ponciano and Palmeira dos Índios) and Coast Litoral (Feliz Deserto, Maragogi and Roteiro). WRF simulations have validated by time series (daily average, monthly average and diurnal cycles), statistical analysis and Weibull distributions. It was also evaluated using WAsP as a tool for calculating the spatial wind speed in microscale. The input data in WAsP, in addition to the WRF model simulations and the preparation of various maps, were all treated and developed in the ArcGIS® software. The results showed greater efficiency in the WRF simulation of wind speed for sites to the interior of Alagoas, with bias less than 1 m.s-1. These estimates were more accurate during the summer season (bias less than 0.5 m.s-1) and more disparate in winter, with average error of up to 3 m.s-1. For the Coast, these values were overestimated by more than 3 m.s-1, except in Maragogi. The wind direction from WRF was calculated with accuracy in all sites, being dominant in the east coast, east to northeast in Rural, and southeast in Água Branca. The annual wind map for WRF for Alagoas showed areas with good potential energy, the magnitude of the wind varies between 7-9 m.s-1 at 50 meters high. Application of the WAsP in the microscale showed good resemblance to the maps obtained in the Wind Atlas of the State of Alagoas - AEEA. The models achieved satisfactory results, but still need to be improved in some respects. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Com a crescente demanda energética e a oportunidade de exploração de energia renovável (eólica), este trabalho realiza o mapeamento do potencial eólico em Alagoas. Este trabalho é baseado no uso de medições anemométricas entre agosto/2007 a julho/2008, além de ferramentas computacionais: modelo atmosférico de mesoescala (WRF); modelo numérico de microescala (WAsP®); dados de sistemas de informações geográficas (SIG). As estações anemométricas foram distribuídas geograficamente nas três mesorregiões do Estado: Sertão (Água Branca), Agreste (Girau do Ponciano e Palmeira dos Índios) e Litoral (Feliz Deserto, Maragogi e Roteiro). As simulações do WRF foram validadas através de séries temporais (médias diárias, mensais, ciclos diurnos), análises estatísticas e Distribuições de Weibull. Avaliaram-se ainda o uso do WAsP como ferramenta para cálculo espacial da velocidade do vento em microescala. Os dados de entrada no WAsP, além das simulações do modelo WRF e da elaboração de diversos mapas, foram todos tratados e desenvolvidos no software ArcGIS®. Os resultados mostraram que houve maior eficiência do WRF nas simulações da velocidade do vento para sítios do interior alagoano, com bias inferior a 1 m.s-1. Estas estimativas foram mais precisas durante a estação do verão (bias menor que 0,5 m.s-1) e mais discrepantes no inverno, com erro médio de até 3 m.s-1. Para o litoral, estes valores foram superestimados em mais de 3 m.s-1, exceto em Maragogi. A direção do vento do WRF foi calculada com acerto em todos os sítios, sendo dominante de leste no litoral, leste a nordeste no agreste, e sudeste em Água Branca. O mapa eólico anual do WRF para Alagoas apresentou áreas com bom potencial energético, cuja magnitude do vento varia entre 7 a 9 m.s-1 em 50 metros de altura. A aplicação do WAsP na microescala mostrou boa semelhança aos mapas obtidos no Atlas Eólico do Estado de Alagoas AEEA. Os modelos atingiram resultados satisfatórios, porém ainda precisam ser aperfeiçoados em alguns aspectos.

Orientador: Prof. Dr. Ahda Pionkoski Grilo Pavani / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2014. / O ilhamento não intencional ocorre quando a proteção não é capaz de detectar a operação ilhada de parte do sistema de distribuição. Estas falhas ocorrem para condições específicas de geração e carga do subsistema ilhado, nas quais as variações de tensão e frequência após o ilhamento não são suficientes para sensibilizar a proteção. Neste trabalho é apresentada uma metodologia para o cálculo do índice de risco de ilhamento não intencional de geradores eólicos distribuídos, considerando que estes geradores empregam relés de sub/sobrefrequência e sub/sobretensão para proteção anti-ilhamento. A metodologia desenvolvida utiliza curvas características de velocidade de vento de uma região e curvas de carga para identificar as possíveis condições de operação do sistema. Com a aplicação da metodologia proposta é possível avaliar o risco da proteção anti-ilhamento baseada em relés de sub/sobretensão e sub/sobrefrequência não detectar o ilhamento. Como resultado, a concessionária poderá avaliar se somente a proteção anti-ilhamento baseada nestes relés é suficiente, ou se devido ao alto risco de não detecção esquemas mais sofisticados devem ser empregados. / The unintentional islanding occurs when the protection is not able to detect the islanded part of the distribution system operation. These failures occur for specific conditions of generation and load islanded subsystem in which the variations of voltage and frequency after islanding are not sufficient to sensitize protection. In this work a methodology to calculate the unintentional islanding risk index of distributed wind generators is presented, considering that these generators employ under/overfrequency and under/overvoltage protection relays for anti-islanding. The methodology uses the characteristic curves of wind speed in a region and load curves to identify the possible operating conditions of the system. Proposed methodology can assess the risk of anti-islanding protection based on under/overvoltage and under/overfrequency relays not detect islanding condition. As a result, the utility can only assess whether the anti-islanding protection based on these relays is sufficient, or if due to the high risk of failure to detect more sophisticated schemes must be employed.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-04-17Bitstream added on 2014-06-13T20:24:49Z : No. of bitstreams: 1 ribeiro_gl_dr_rcla.pdf: 3852395 bytes, checksum: 4caa8b4880ed023d3b1be61a8c9294b4 (MD5) / A crescente procura por fontes renováveis de energia tem provocado uma preocupante corrida para a instalação de parques de energia eólica na costa brasileira, e em especial na costa cearense. As altas velocidades de vento e sua regularidade são os principais atrativos para essa corrida. O principal objetivo deste trabalho é apresentar os impactos socioambientais originados com a implantação e operação do Parque Eólico Bons Ventos na localidade de Cumbe, o município de Aracati, estado do Ceará, para propor alternativas para que o meio ambiente e as comunidades circunvizinhas de parques eólicos sejam minimamente atingidos. Para a identificação dos impactos físicos e ambientais no campo de dunas e sociais na comunidade de Cumbe foram aplicados questionários e realizadas entrevistas a uma amostra significativa da sua população. Também foram verificadas as modificações no terreno, por meio de imagens de satélites e registros fotográficos e suas consequências naquele espaço geográfico. Para essas análises foram utilizadas a comparabilidade temporal de imagens/dados, além de observações e sentimentos explicitados pelas pessoas da comunidade. Os problemas sociais identidicados que tiveram maiores impactos sobre a comunidade foram a limitação de mobilidade ou o direito de ir e vir, as rachaduras das casas, devido o intenso movimento de caminhões e maquinário pesados durante a instalação do parque eólico, bem como a mudança da paisagem sobre as dunas, originada pela presença de altas torres ao longo de toda a praia. Esta investigação teve caráter descritivo e analisou fatos e fenômenos, descrevendo-os a partir da natureza qualitativa dos questionários e entrevistas. Dessa forma, foram necessários estudos direcionados para entender os desequilíbrios observados, em vista da necessidade de se conciliar a preservação do espaço geográfico com o desenvolvimento sustentável / The increasing demand for renewable sources of energy has caused a worrying rush towards the installation of wind farms on the Brazilian coast, and, especially on the coast of the State of Ceará. The high wind speed and its regularity are the main appeals for such a rush. The main objective of this work is to present the social-environmental impacts originated from the implementation and operation of the Bons Ventos Wind Farm, located in the Cumbe community in the municipality of Aracati, State of Ceará, to also to propose alternatives so that the communities surrounding wind farms can be minimally affected. Questionnaires were applied and interviews were conducted among a significant sample of the population in order to identify the physical and environmental impacts on the field of dunes in the Cumbe community. Changes in the field were also observed by satellite images and photographic records, and their consequences on that geographical space. Temporal comparability of images/data, besides comments and feelings expressed by the people from the community were used for those analyses. The identified social problems that had major impacts on the community were: limited mobility or the right to come and go, cracks in the houses, due to the intense traffic of trucks and heavy machinery during the wind farm installation, as well as the change in the landscape on the dunes, which was caused by the presence of high towers along the whole beach. This investigation had a descriptive character and analyzed facts and phenomena, by describing them based on the qualitative nature of the questionnaires and interviews. Thus, targeted studies were necessary to understand the observed imbalances, aiming the need to reconcile the preservation of the geographical space with the sustainable development

Orientador: Sandra Elisa Contri Pitton / Coorientador: José Carlos Parente de Oliveira / Banca: Antônio Carlos Tavares / Banca: Anderson Luis Hebling Christofoletti / Banca: Amanda Érica Domingos / Banca: Tânia Maria de Campos Leite / Resumo: A crescente procura por fontes renováveis de energia tem provocado uma preocupante corrida para a instalação de parques de energia eólica na costa brasileira, e em especial na costa cearense. As altas velocidades de vento e sua regularidade são os principais atrativos para essa corrida. O principal objetivo deste trabalho é apresentar os impactos socioambientais originados com a implantação e operação do Parque Eólico Bons Ventos na localidade de Cumbe, o município de Aracati, estado do Ceará, para propor alternativas para que o meio ambiente e as comunidades circunvizinhas de parques eólicos sejam minimamente atingidos. Para a identificação dos impactos físicos e ambientais no campo de dunas e sociais na comunidade de Cumbe foram aplicados questionários e realizadas entrevistas a uma amostra significativa da sua população. Também foram verificadas as modificações no terreno, por meio de imagens de satélites e registros fotográficos e suas consequências naquele espaço geográfico. Para essas análises foram utilizadas a comparabilidade temporal de imagens/dados, além de observações e sentimentos explicitados pelas pessoas da comunidade. Os problemas sociais identidicados que tiveram maiores impactos sobre a comunidade foram a limitação de mobilidade ou o direito de "ir e vir", as rachaduras das casas, devido o intenso movimento de caminhões e maquinário pesados durante a instalação do parque eólico, bem como a mudança da paisagem sobre as dunas, originada pela presença de altas torres ao longo de toda a praia. Esta investigação teve caráter descritivo e analisou fatos e fenômenos, descrevendo-os a partir da natureza qualitativa dos questionários e entrevistas. Dessa forma, foram necessários estudos direcionados para entender os desequilíbrios observados, em vista da necessidade de se conciliar a preservação do espaço geográfico com o desenvolvimento sustentável / Abstract: The increasing demand for renewable sources of energy has caused a worrying rush towards the installation of wind farms on the Brazilian coast, and, especially on the coast of the State of Ceará. The high wind speed and its regularity are the main appeals for such a rush. The main objective of this work is to present the social-environmental impacts originated from the implementation and operation of the Bons Ventos Wind Farm, located in the Cumbe community in the municipality of Aracati, State of Ceará, to also to propose alternatives so that the communities surrounding wind farms can be minimally affected. Questionnaires were applied and interviews were conducted among a significant sample of the population in order to identify the physical and environmental impacts on the field of dunes in the Cumbe community. Changes in the field were also observed by satellite images and photographic records, and their consequences on that geographical space. Temporal comparability of images/data, besides comments and feelings expressed by the people from the community were used for those analyses. The identified social problems that had major impacts on the community were: limited mobility or the right to "come and go", cracks in the houses, due to the intense traffic of trucks and heavy machinery during the wind farm installation, as well as the change in the landscape on the dunes, which was caused by the presence of high towers along the whole beach. This investigation had a descriptive character and analyzed facts and phenomena, by describing them based on the qualitative nature of the questionnaires and interviews. Thus, targeted studies were necessary to understand the observed imbalances, aiming the need to reconcile the preservation of the geographical space with the sustainable development / Doutor

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica, Escola de Engenharia, 2006. / Submitted by Lilian M. Silva (lilianmadeirasilva@hotmail.com) on 2013-04-14T23:00:46Z No. of bitstreams: 1 acunha,i.c.pdf: 3231145 bytes, checksum: 59b7e3a2e51d332d1eb99c5b968beb88 (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2013-06-04T16:01:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 acunha,i.c.pdf: 3231145 bytes, checksum: 59b7e3a2e51d332d1eb99c5b968beb88 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-04T16:01:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 acunha,i.c.pdf: 3231145 bytes, checksum: 59b7e3a2e51d332d1eb99c5b968beb88 (MD5) Previous issue date: 2006 / O objetivo deste trabalho é analisar o desempenho de um gerador eólico de pequeno porte. Para isto foi instalado um aerogerador de velocidade variável com potência nominal de 250 W. O aerogerador utiliza o sistema de estol ativo para controle de rotação e proteção, maximizando a eficiência aerodinâmica, minimizando a complexidadee os custos de fabricação do sistema os quais poderiam ser impeditivos à geração de energia com estes equipamentos em função da sua pequena capacidade de geração. Para monitoramento do sistema foi instalada uma torre anemométrica contendo dois anemômetros de três conchas, um sensor de direção do tipo leme direcional e um sistema de aquisição e armazenamento de dados (data logger), um amperímetro tipo alicate utilizado para medição da corrente elétrica e um voltímetro para medição da tensão, ambos com um sistema de armazenamento de dados e um medidor de energia. Com os dados de vento medidos no local e a potência convertida, calculada através da tensão e corrente elétrica produzida pelo aerogerador foi construída acurva de potência deste e comparada com a curva de potência fornecida pelo fabricante, onde concluímos que o desempenho deste foi muito próximo do desempenho apresentado pelo fabricante, sendo em algumas situações superior. O gráfico do coeficiente de potência deste aerogerador foi construído a fim de verificar a relação entre a potência real convertida e o potencial eólico disponível para as diversas velocidades do vento experimentadas. Com os dados de vento tratados estatisticamente utilizando a função densidade de probabilidade de Weibull e a curva de potência, foi calculada aenergia convertida pelo aerogerador e o seu fator de capacidade, o qual representa a relação entre a energia convertida pelo aerogerador em um certo intervalo de tempo e a energia existente no vento para o mesmo intervalo. Foi concluído que o aerogerador possui um desempenho aceitável para as velocidades do vento a que o mesmo foi submetido durante a operação. / This study aims to analyze the performance of a small wind turbine. Thus, it was set up a wind turbine of variable speed with nominal power of 250W. The wind turbine uses the active stall system to control rotation and protection, maximizingthe aerodynamic efficiency, minimizing the complexity and the manufacturing costs of the system, which could be hindering for energy production with such equipment once it has a small generation capacity. In order to monitor the system it was installed an anemometric tower with two anemometers of three shells, a direction sensor with directional rudder and a data acquisition and storing system (data logger), an amperimeter pincers-typeused for measuring electric current and one voltmeter for tension measuring, both with a data storing system and an energy gauger. With the data from wind measured in the place and the power converted, calculated by tension and electric current produced by the wind turbine, it was built its power curve and compared with power curve provided by the marker, where weconcluded that the performance of this wind turbine was very close to the performance shown by the marker, and on some occasions even higher. The graphic of the power coefficient of this wind turbine was constructed in order to examine the relation between the real power converted and the wind power available for the different wind velocities. With the data from the wind statistically seen using the function of Weibull`s density of probability and the power curve, it was calculated the converted energy by the wind turbine and its capacity factor, which represents the relationship between the wind turbine converted energy and the available wind energy at the same time interval. We conclude that, by the power coefficient that the wind turbine performs acceptable within the wind speeds under which it was submitted during the operation.