Made available in DSpace on 2018-08-02T00:01:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_5443_Dissertação Final - Renner - vFinal.pdf: 18767902 bytes, checksum: 3e25d59dcd35a183066d21884ebb5d2d (MD5) Previous issue date: 2015-07-09 / A maioria das dificuldades frequentemente presentes nos conversores multiníveis está vinculada ao dimensionamento de suas estruturas, principalmente referente à decisão sobre a quantidade de níveis (e, por consequência, o número de chaves a ser utilizado), sobre a frequência de chaveamento e sobre o valor do índice de modulação de amplitude que melhor se adeque à aplicação desejada. Usualmente o dimensionamento dos conversores, incluindo os MMCs é primeiramente realizado por intermédio de softwares de simulação para, por exemplo, determinar o conteúdo harmônico da tensão de saída do conversor, dispendendo considerável tempo e, portanto, dificultando qualquer alteração de parâmetro para efeitos de simulação. Dessa forma, este estudo se dedica a equacionar o conversor modular multinível em função da estratégia de chaveamento (a qual também afeta o conteúdo de distorção harmônica), do número de níveis, do nível de tensão e do conteúdo da distorção harmônica que se deseja atender. O objetivo principal é obter as equações inerentes ao conversor a fim de facilitar a manipulação do número de níveis, da frequência de chaveamento e do índice de modulação de amplitude, a fim de subsidiar a escolha do projetista sem a necessidade da modelagem e simulação de diversos conversores. A ferramenta escolhida para a modelagem matemática foi a transformada dupla de Fourier, pois, diferente da transformada rápida de Fourier, essa permite simultaneamente a variação dos índices da portadora e da onda fundamental, possibilitando análises de harmônicos de alta e baixa frequência múltiplos da portadora de forma simultânea e com boa precisão, facilitando a obtenção dos parâmetros ótimos do conversor. O equacionamento foi emulado em software matemático específico (MATLAB®) e os resultados confrontados em software de transitórios eletromagnéticos (PSCAD/EMTDC®) e implementados em FPGA a fim de garantir a veracidade e robustez do trabalho.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:01:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_7270_Alcebíades Rangel Bessa20170703-94029.pdf: 9320864 bytes, checksum: 6dd28a316eb1f15d51b9ad0ba183d8d7 (MD5) Previous issue date: 2015-06-22 / Este trabalho apresenta o estudo de modelagem do sistema elétrico em 500kV interligando as subestações de Mesquita e Viana II, avaliando a regulação de tensão na subestação de Viana II com a aplicação do dispositivo SVC. Primeiramente são apresentadas as principais características dos compensadores de reativos em sistemas elétricos, destacando o dispositivo SVC. Em seguida, é mostrada a área de estudo que interliga as subestações de Mesquita e Viana II, com suas características elétricas de fluxo de potência no cenário para o ano de 2015. A partir destas informações este sistema é modelado no programa de transitórios eletromagnéticos PSCAD/EMTDC. A modelagem do sistema elétrico, bem como dos cenários de operação apresentados foram baseados em dados técnicos obtidos junto ao ONS. A partir do sistema modelado no PSCAD/EMTDC é desenvolvido o dispositivo SVC para estabilização da tensão da subestação de Viana II em sua barra de 500kV no cenário de 2015 e também para a projeção de crescimento de carga até o ano de 2021. A principal contribuição desta dissertação está na modelagem do sistema elétrico do SIN e do dispositivo SVC no software PSCAD/EMTDC, bem como na análise das vantagens obtidas com a implementação deste na subestação de Viana II.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:01:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8216_Dissertação_DanielCarletti_FINAL20160318-102308.pdf: 3496321 bytes, checksum: d6fd1660d0be7446d65bba142356b72d (MD5) Previous issue date: 2015-04-14 / O crescimento exponencial da parcela de Fontes de Energia Renováveis (FER), juntamente com o aumento no número de unidades de Geração Distribuída (GD) instaladas como, por exemplo, painéis fotovoltaicos modulares, célula a combustível, entre outras, pode levar a um sistema elétrico instável e inseguro no futuro devido à redução da inércia rotacional total do sistema. Para resolver este problema, uma solução utilizando o controle dos inversores de potência que fazem a interface entre essas FER e a rede está se tornando popular. Uma maneira de melhorar a estabilização do sistema seria introduzir de alguma forma uma inércia rotacional virtual às GDs. Para isto, é necessário que se combine uma forma de armazenamento rápido de energia, com um mecanismo de controle adequado ao conversor de potência da GD. Desta forma, a GD pode se comportar como um Gerador Síncrono Virtual e contribuir para a estabilização do sistema. Neste trabalho, todo o equacionamento necessário para o controle de uma máquina síncrona virtual é apresentado. Um sistema será proposto para simulação de forma que seja comprovada a equivalência entre o controle proposto e uma máquina síncrona real frente a várias situações de operação. Os resultados de simulação serão analisados de forma a validar a equivalência entre o modelo proposto e os geradores síncronos. Por fim, uma aplicação do VSG será estudada em uma planta real. Será feita a simulação de um painel fotovoltaico conectado ao sistema através de um conversor trabalhando como um gerador virtual.

Made available in DSpace on 2018-08-02T00:01:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_3848_Tese_TiaraRSFreitas.pdf: 3688998 bytes, checksum: e95e71bd31d909af188216252316081e (MD5) Previous issue date: 2015-12-11 / Apresentam-se duas topologias retificadoras controladas, aplicadas em aerogeradores síncronos a ímã permanente, de baixa potência. Para sistemas de baixa potência, ou sistemas de operação isolada (stand-alone), onde a energia proveniente da geração eólioelétrica é parte significante da energia total do sistema, os geradores e os conversores têm o papel de manter a tensão e a frequência da rede constantes, apesar das oscilações de potência na turbina eólica. Em geradores síncronos a ímã permanente (GSIP) com velocidade variável, a solução preferencial tem sido a conversão em duas etapas: CA-CC-CA. Diversas topologias de conversores têm sido exploradas, porém, o que se tem observado, é que essa conversão dispõe de muitos elementos controlados na conversão CA-CC, a maioria a seis chaves, dificultando e encarecendo o seu controle. Cada nova topologia apresenta novos aspectos, sempre buscando um conversor que melhor se adapte ao sistema e influenciando minimamente possível a qualidade da potência de geração. As topologias apresentadas pela literatura são eficientes para as potências maiores, mas quando se trata de sistemas com potências menores, conversores mais simples (com uma ou três chaves controladas) podem atender ao objetivo de retificação com um custo menor, e sem que a qualidade da conversão seja reduzida. A contribuição desta tese de doutorado é o desenvolvimento de uma nova topologia retificadora SEPIC, a três chaves controladas, e a análise e a aplicação de uma topologia Buck-ressonante, a uma chave controlada, para aerogeradores. São soluções retificadoras mais simples, aplicadas à geração eólioelétrica de baixa potência com gerador síncrono de ímãs permanentes, oferecendo simplicidade e facilidade de controle. Apresentam-se o projeto dos conversores, as equações que os definem, os resultados de simulação e os resultados experimentais. Verificou-se que ambas as soluções conseguem operar com alto fator de potência e conteúdo harmônico reduzido empregando um único sinal de comando, em ampla faixa de velocidade do vento e sem laço de controle da corrente do gerador.

Orientador: Walmir de Freitas Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T21:04:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ricciardi_TiagoRodarte_M.pdf: 3291776 bytes, checksum: c647c3c5eaa394835294087b10e89863 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O uso de geradores conectados via inversores em redes de distribuição de energia elétrica tem aumentado consideravelmente nos últimos anos em razão dos avanços obtidos nas tecnologias de células a combustível e fotovoltaicas bem como de microturbinas e turbinas eólicas. Nesse contexto, a utilização de sistemas de proteção antiilhamento no ponto de conexão do gerador com a rede elétrica é uma das exigências previstas nos principais guias técnicos empregados pelas concessionárias. Ilhamento ocorre quando uma parte da rede de distribuição torna-se eletricamente isolada da fonte de energia principal (subestação), mas continua a ser energizada por geradores distribuídos conectados no subsistema isolado. No caso particular dos geradores conectados via inversores, os principais dispositivos utilizados comercialmente para fornecer proteção antiilhamento são baseados no conceito de realimentação positiva, cuja idéia básica é empregar um dos parâmetros que definem a tensão terminal do gerador como sinal de realimentação positiva no seu sistema controle. Caso o gerador esteja conectado ao sistema de distribuição, a realimentação positiva não consegue, a priori, desestabilizar o gerador. Por outro lado, caso o gerador torne-se ilhado, a realimentação positiva fará com que o gerador se torne instável e, por conseguinte, a situação de ilhamento pode ser rapidamente detectada por relés de sub/sobre tensão e/ou sub/sob freqüência. Visto que tal esquema de proteção esforça-se para desestabilizar o gerador independentemente da ocorrência ou não de ilhamentos, é fundamental desenvolver ferramentas para analisar a estabilidade de redes com múltiplos geradores equipados com proteção antiilhamento via realimentação positiva. O objetivo desta dissertação de mestrado foi desenvolver uma série de modelos linearizados no espaço de estados para representar os principais dispositivos de proteção antiilhamento existentes comercialmente a fim de investigar a estabilidade frente a pequenas perturbações de sistemas de distribuição de energia elétrica com múltiplos geradores conectados via inversores utilizando-se análise modal / Abstract: The usage of inverter-based generators connected directly to electric Power distribution systems has considerably increased in recent years due to the technological advances of fuel and photovoltaic cells as well as microturbines and wind turbines. In this context, the usage of anti-islanding protection devices at the interconnection point is required by the main technical guides utilized by the utilities. Islanding occurs when a portion of the distribution system becomes electrically isolated from the remainder of the power system, yet continues to be energized by distributed generators. In the case of inverter-based generators, the main devices commercially employed to supply anti-islanding protection are based on the positive feedback concept. These methods use the deviations of voltage frequency and/or magnitude from normal values as positive feedback signals into the control system to influence the operation of inverterbased distributed generators. If the generator is connected to a strong utility system, in priori, the destabilizing force of the positive feedback has a negligible impact and the generator can operate without difficulties. On the other hand, when the generator is islanded, the positive feedback can destabilize the generator easily. Such distinctively different generator behaviors facilitate the detection of islanding conditions by using under/over voltage and frequency relays. Since the positive feedback scheme is a destabilizing force, the impact of this scheme on the stability of system with multiples inverter-based generators is of concern. If the positive feedback gain is too high, the generator may become unstable even if it is connected to the main supply system. Thus, the objective of this master thesis is to develop several small-signal models to investigate the stability of distribution network with multiple inverter-based generators with positive feedback anti-islanding protection by using modal analysis / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Made available in DSpace on 2016-08-29T11:12:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_5296_Dissertação - PPGE - SOUZA JUNIOR - 2013.pdf: 2249681 bytes, checksum: 3b7e17fe53b8540298a545d1e12278b0 (MD5) Previous issue date: 2013-06-07 / Esta dissertação tem o objetivo de avaliar a relação entre a variação da eficiência produtiva das distribuidoras de energia elétrica brasileiras e a variação do bem-estar dos consumidores de suas respectivas áreas de concessão dentro do novo modelo regulatório brasileiro, cujo foco está no 1º e 2º ciclos de revisão tarifária periódica. Ou seja, busca-se avaliar quais benesses ou prejuízos oriundos da variação na eficiência produtiva das distribuidoras são estendidos aos consumidores atendidos. Tal hipótese teórica se sustenta no pressuposto de que a regulação (governo) deve buscar a eficiência econômica num aspecto global, visando a equilibrar o atendimento às necessidades dos investidores e sociedade.

Orientador: Takaaki Ohishi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-21T15:13:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fracaro_AlcidesVitor_M.pdf: 7705075 bytes, checksum: ae14250dc5a4037852660d3e5a7be44c (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Esta dissertação de mestrado apresenta uma metodologia de resolução do Problema de Planejamento de Curto Prazo de Sistemas Hidrotérmicos Predominantemente Hidráulicos com Restrições de Segurança. A metodologia desenvolvida resolve o problema através da utilização de uma Abordagem Híbrida, a qual combina a simulação do sistema hidráulico com a otimização do sistema elétrico para cada intervalo de tempo do horizonte de curto prazo, considerando detalhadamente a operação dos sistemas hidráu.lico, térmico e de transmissão, atendendo a demanda global de carga, satisfazendo as restrições de segurança e, ao longo do horizonte cumprindo as metas energéticas estabelecidas pelos planejamentos de longo e médio prazos. No desenvolvimento do otimizador do sistema elétrico, e da coordenação da operação hidráulica com a operação elétrica utilizam-se as técnicas de Continuação / Abstract: This work presents a resolution method for the problem of short term hydrotermal scheduling for hydro-dominated power systems with security constraints. The method developed solves this problem through the hybrid approach, which combines a hydraulic system simulation with an electrical system optimization for each hour during the short term horizon. The operational constraints of the hydraulic, termic and transmission systems are represented in great detail, attending the global load, satisfying the security constraints. Energetic constraints must be satisfied too. In the development of the optimizer of the electric system and in the coordenation of the hydraulic operation with the electric operation, the Continuation Method is used. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Takaaki Ohishi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-21T16:28:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_WagnerdaSilva_M.pdf: 5677949 bytes, checksum: 437946d8fba0db82e7658308303d8909 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: A habilidade de prever precisamente a carga do sistema é vital ao planejamento e operação eficiente, econômica e segura de um sistema de potência. Este trabalho investiga a utilização de redes neurais artificiais para previsão de carga no período de demanda de ponta a curto e curtíssimo prazos. Dois algoritmos de previsão são testados e avaliados com relação a precisão e esforço computacional. Uma análise da influência de dados climáticos sobre a carga é realizada. Procurou-se encontrar uma arquitetura compacta e robusta que pudesse levar em consideração a sazonalidade da carga anual, sem comprometer a precisão da previsão. o primeiro algoritmo (MWS) utiliza os dados dos últimos dez dias típicos para previsão do perfil de maneira estática e dinâmica. O segundo algoritmo (AAS) utiliza os dados históricos do ano anterior para previsão do ano vigente (previsão estática e dinâmica). O algoritmo MWS com previsão dinâmica obteve os melhores resultados para os horizontes de dez minutos (curtíssimo prazo) à frente, uma e 24 horas à frente. Várias dificuldades foram encontradas para considerar a entrada e saída do horário de verão. Apenas a variável temperatura máxima foi a mais significativa em termos de variáveis climáticas. A escassez de dados climáticos mais consistentes no final da tarde impediram uma avaliação mais completa da influência das condições climáticas na previsão. Os resultados obtidos demonstraram um bom desempenho das redes neurais com erro médio percentual absoluto em tomo de 2% para os três horizontes previstos / Abstract: The ability to accurately predict the system load is vital to the efficient, economic, and secure operation and planning of a power system. This work investigates the use of artificial neural networks for short and very short-term load peak demand forecasting. Two forecasting algorithms are tested and evaluated based on their precision and computational load. The influence of weather conditions on load demand is investigated. We sought a robust and compact topology which considers annual load sazonality, in order to preserve the forecast precision. The algorithm (MWS) uses data from the last 10 typical days to forecast the load peak demand profile with static and dynamic methods. The second algorithm (AAS) uses historical data from the previous year's load and weather database to forecast current year using static and dynamical methods. The MWS algorithm with dynamic forecasting yields the best 1000peak demand forecasting results for 10 minutes (very short-term forecasting), 1 and 24 hours ahead. The maximum temperature is the most significant weather variable. Scarce consistent evening weather data prevent a more complete evaluation of the influence of weather conditions on load forecasting. -The results show good performance of neural networks with around 2% mean percent absolute error for forecasts on the three horizons evaluated. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Andre Luiz Morelato França / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-22T05:07:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franklin_DinoRogerioCoinete_D.pdf: 5201101 bytes, checksum: 444709e586f891736fe7ae88f24f49d2 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Este trabalho realiza uma análise sistemática do comportamento de modelos computacionais de cargas elétricas em que predominam motores de indução, quando submetidas a transitórios. Quatro aspectos principais do problema são analisados: o desempenho de diferentes modelos de motores de indução durante transitórios causados por distúrbios de tensão, torque mecânico, partida e curto-circuito; a agregação dinâmica de múltiplos motores, visando reduzir a magnitude do problema computacional; a simulação de esquemas de transferência de barramentos, envolvendo o cálculo da tensão residual e correntes de re-energização de múltiplos motores; e por fim, a utilização de redes neurais artificiais como uma modelagem dinâmica alternativa para motores de indução. Uma nova metodologia, que apresenta resultados muito precisos, é proposta para realizar a agregação de múltiplos motores no mesmo barramento ou em barramentos diferentes. Mostra-se ainda que este método pode ser também aplicado com sucesso no problema de transferência de barramento. Durante toda a análise são apresentados resultados de simulação usando dados de motores reais. Os resultados deste trabalho podem ser utilizados tanto nos estudos transitórios de grandes sistemas de empresas concessionárias quanto em sistemas elétricos industriais / Abstract: This work presents a comprehensive analysis of the induction motor load behavior, when submitted to dynamical disturbances. The induction motor loads are represented by computational models of different orders, comprising single and double cage. Four major points of the problem are addressed: first, the performance of the different computational models in representing the transient behavior trigged by disturbances such as voltage dip, load torque sudden variation, motor starting and bus short-circuit; next, the dynamical aggregation of multiple motor models, aiming at reducing the computational effort; then, the simulation of bus transfer schemes, involving residual volt age and re-energization current calculation of multiple motor loads; and finally, the usage of artificial neural networks as an alternative modeling approach is investigated. As a result, a new and accurate method to aggregate multiple induction motor models is described. In addition, the new aggregation technique is successfully applied to bus transfer simulation schemes of multiple motors. Many test validation results are presented, using real induction motor databases. The analysis presented in this work can be very usefull to large network transient studies, as well as to industrial electrical system applications / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Gilberto de Martino Jannuzzi, Reinaldo Charnet / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T09:18:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pompermayer_MaximoLuiz_M.pdf: 15530696 bytes, checksum: 2a5c894b7b9cdfa3f470accdf90408d1 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Neste trabalho, investiga-se as possibilidades de economias indiretas de eletricidade, proporcionadas pela racionalização do consumo urbano de água. Inicialmente, verifica-se as possibilidades e oportunidades de redução do consumo urbano de água, através de uma revisão e análise de estudos sobre conservação de água no setor residencial. Em seguida, investiga-se as relações estruturais entre demanda de água e de energia elétrica e suas inter-relações com outros fatores condicionantes, tais como, fatores climáticos e indicadores sócio-econômicos e demográficos. Para isso, utiliza-se modelos de regressão linear, baseando-se em séries temporais de dados (relativos ao Município de Campinas) e em séries espaciais (alguns municípios do Estado de São Paulo). Posteriormente, faz-se uma avaliação dos impactos da conservação de água na conservação de energia elétrica, à luz dos resultados anteriores e algumas considerações adicionais necessárias à análise. Para tanto, considera-se o Município de Campinas, onde se analisa a produção, o consumo de água e o uso de energia elétrica para fins de abastecimento público de água e esgotamento sanitário. Baseando-se nesses dados e no volume de água produzido em 331 municípios do Estado de São Paulo, faz-se uma estimativa da produção e do consumo residencial de água, para a Região Administrativa de Campinas, para o Estado de São Paulo e para o Brasil. A partir desses dados, faz-se algumas simulações sobre índices potenciais de redução da demanda residencial de água e de perdas ocorridas no sistema de distribuição, analisando-se os seus impactos na conservação de energia elétrica. Os resultados são analisados em termos de economias de eletricidade e algumas considerações sobre a viabilidade econômica dessas medidas são discutidas / Abstract: This research analises the possibilities of indirect eletricity savings, through rational using of water. To achieve this objective, firstly, the possibilities and oportunities of water savings are verified, through the review and analisys of studies on residential water conservation. After this, the structural relations between water and eletricity demand and its inter-relations with other conditional factors such as climate and socio-economical indicators are investigated by using linear regression models.These models were based on time-series data of Campinas city and cross-sectional data of some others cities of São Paulo state. An analysis of the impacts of water conservation in electrical energy saving is made based on previous results and some aditional considerations needed for the analysis. For this analysis the Campinas city is considerated, where it is analised the production and consumption of water and use of eletrical energy for public supply of water and sanitary sewerage. From this data and the volume of water produced in 331 cities of São Paulo state it was made an evaluation of the household production and consumption of water for Campinas Region, São Paulo state and Brazil. From this data it is made some simulations on household demand reduction and distribuition loss, analising its impacts on electrical energy conservation. The results are analised in terms of eletricity savings and some considerations on economical feseability of those measures are discussed. / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos