Orientador: Luiz Henrique Meyer. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.

Orientador: Sérgio Vidal Garcia Oliveira. / Coorientador: Leandro Michels. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.

Orientador: Luiz Alberto Koehler. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.

Segundo a Associação Internacional para o Estudo da Dor (IASP), a dor pode ser conceituada como “uma experiência sensorial e emocional desagradável, associada a uma lesão efetiva ou potencial dos tecidos, ou descrita em termos de tal lesão. A dor é sempre subjetiva”. As categorias de dor são definidas com base na localização, etiologia ou no sistema anatômico primariamente afetado, como exemplo podemos citar a dor de origem incisional e inflamatória e a dor neuropática, utilizadas no presente estudo. Como forma de tratamento não farmacológico para alívio da dor incisional, inflamatória e neuropática, o presente estudo utilizou a Estimulação Elétrica Neuromuscular por Microcorrente (MENS) sobre o acuponto Zusanli (E36) por 1 minuto, a MENS é uma técnica que surgiu durante a última década como um reprodutível tratamento para várias condições, dentre elas, as condições dolorosas, seu principal diferencial frente as outras correntes elétricas é sua característica indolor e sua fácil aplicabilidade. O objetivo do projeto foi investigar os efeitos da técnica de aplicação da MENS sobre o acuponto Zusanli (E36) na dor incisional, inflamatória e neuropática, a fim de propiciar o melhor entendimento da corrente em relação a essas condições dolorosas. Foram utilizados ratos machos wistar, submetidos ao modelo de dor incisional, induzida pela cirurgia de incisão na pata traseira direita; modelo de dor inflamatória, induzida pela administração de Adjuvante Completo de Freud-CFA (50μL) na pata traseira direita; e o modelo de dor neuropática, induzida pela Constrição Crônica do nervo Isquiático-CCI, na pata traseira direita. Após as induções hiperalgésicas os animais foram tratados com a MENS sobre no acuponto Zusanli (E36) por 1 minuto. Os limiares mecânicos (g) foram avaliados através do aparelho von Frey eletrônico, nos tempos 0, 1, 3, 6 e 24 horas após a aplicação da MENS. As condições hiperalgésicas incisional e inflamatória foram revertidas significativamente (p<0,05) através da aplicação da MENS no acuponto Zusanli (E36) por 1 minuto, em todos os tempos avaliados pelo limiar nociceptivo (0, 1, 3, 6 e 24h), na condição de hiperalgesia neuropática a hiperalgesia foi revertida significativamente (p<0,05) nos tempos (0, 1, e 3h). De acordo com os resultados, a aplicação da MENS sobre o acuponto Zusanli (E36) possui efeito analgésico em relação a hiperalgesia incisional, inflamatória e neuropática. / According to the International Association for the Study of Pain (IASP), pain can be conceptualized as "an unpleasant sensory and emotional experience, associated with an actual or potential tissue injury, or described in terms of such injury. Pain is always subjective". The categories of pain are defined based on the location, etiology or anatomical system primarily affected, such as incisional pain and inflammatory pain and neuropathic pain, used in the present study. As a non-pharmacological treatment for the relief of incisional, inflammatory and neuropathic pain, the present study used Neuromuscular Electrical Stimulation by Microcurrent (MENS) on Zusanli acupoint (ST36) for 1 minute, MENS is a technique that emerged during the last decade as a reproducible treatment for several conditions, among them, the painful conditions, its main differential compared to other electric currents is its painless characteristic and its easy applicability. The objective of the project was to investigate the effects of the MENS application technique on Zusanli acupuncture (ST36) in incisional, inflammatory and neuropathic pain, in order to provide a better understanding of the current in relation to these painful conditions. Wistar male rats were submitted to the incisional pain model, induced by incision surgery in the right hind paw; model of inflammatory pain induced by administration of Freud-CFA Complete Adjuvant (50 μL) in the right hind paw; and the neuropathic pain model, induced by the Chronic Constriction of the Ischial Nerve-CCI, in the right hind paw. After the hyperalgesic inductions the animals were treated with the MENS on the Zusanli acupoint (ST36) for 1 minute. The mechanical thresholds (g) were evaluated using the electronic von Frey apparatus at times 0, 1, 3, 6 and 24 hours after MENS application. The hyperalgesic incisional and inflammatory conditions were significantly reversed (p <0.05) by applying the MENS in the Zusanli acupuncture (ST36) for 1 minute, at all times evaluated by the nociceptive threshold (0, 1, 3, 6 and 24h), in the condition of neuropathic hyperalgesia, hyperalgesia was significantly reversed (p <0.05) at times (0, 1, and 3h). According to the results, the application of MENS on Zusanli acupuncture (ST36) has an analgesic effect in relation to incisional, inflammatory and neuropathic hyperalgesia. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2016.

Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2016

A reconfiguração de sistemas de distribuição de energia elétrica consiste em alterar a topologia das redes através da abertura ou fechamento das chaves de interconexão existentes nos alimentadores de distribuição primários, de forma a otimizar uma determinada função objetivo. Normalmente os objetivos são a minimização de perdas ativas, o isolamento de faltas, o balanceamento de cargas entre alimentadores e/ou a melhoria dos níveis de tensão. Neste trabalho considera-se a minimização da perda ativa total. As dificuldades do problema de reconfiguração de redes de distribuição resultam do tamanho dos sistemas reais, aos quais correspondem um número elevado de variáveis binárias que representam as chaves, e também da relação quadrática existente entre a perda elétrica e a corrente que flui nos elementos da rede. Este trabalho desenvolve algumas novas formulações para o problema de reconfiguração de redes de distribuição, utilizando Programação Não Linear Inteira Mista. Além disso, demonstra-se que a parte contínua de todas as formulações é convexa, o que garante a unicidade da solução ótima para um dado estado das chaves na rede. Esta propriedade permitiu a utilização do Método de Newton na resolução do problema contínuo, com as seguintes vantagens: impossibilidade de o método identificar mínimos locais em vez do mínimo global procurado, e convergência em apenas uma iteração, proporcionada pela natureza quadrática das formulações. As formulações desenvolvidas foram implementadas na forma de programas computacionais. O desempenho das formulações é descrito e analisado através de diversos casos de estudo. / The reconfiguration of electricity distribution systems is concerned with finding the state of switching and protective devices so as to optimize a given objective function, which is usually defined as minimization of total loss, fault isolation, load balancing among feeders, or improvement of voltage profile. In this work, the objective function is defined as the minimization of total active loss. The main difficulties associated with this problem arise from the high number of binary variables that represent the switching and protective devices, as well as the quadratic relationship between electric loss and currents flowing through the network branches. This work develops some new formulations for the distribution system reconfiguration problem, which are then solved through mixed-integer nonlinear programming. In addition, it is shown that the continuous part in all formulations is convex, which guarantees the uniqueness of the optimal solution for a given switch profile. This property allows using the Standard Newton Method for solving the continuous part of the problem, with the following advantages: impossibility of the Newton Method identifying a local minimum instead of the desired global minimum, and convergence in just one iteration owing to the quadratic nature of all formulations. The proposed formulations were implemented as computational programs and their performance was evaluated through various study cases.

A dissertação aborda atributos das redes de média e baixa tensão que estão sujeitos a incerteza em sua determinação e são requeridos pelo modelo simplificado de cálculo das perdas técnicas, aqui denominado como MSCPRO, e que foi utilizado pela ANEEL ao longo do 2º ciclo de revisão tarifária para cálculo das perdas técnicas regulatórias das distribuidoras de energia. Para as redes de média tensão, devem ser determinados atributos de suas redes como, por exemplo, ângulo de ação e área de atuação, que possuem subjetividade em sua determinação. Já para a baixa tensão, deve ser realizada a classificação de cada rede em uma das cinco tipologias otimizadas utilizadas pelo modelo MSCPRO no cálculo das perdas técnicas deste segmento. Diante disto, é proposta nesta dissertação, para o segmento de redes de média tensão, uma metodologia para determinação de atributos sujeitos à incerteza que melhor descrevem as redes reais a partir da análise da distribuição das cargas. Ademais, é proposta uma formulação genérica para alimentadores cujo tronco é composto por mais de um tipo de cabo. Já para as redes de baixa tensão, são propostas quatro diferentes técnicas que se apoiam basicamente em modelo heurístico, classificadores hierárquicos e modelos estatísticos de agrupamento aglomerativo para classificação destas redes em uma das cinco tipologias otimizadas. / The dissertation discusses about descriptors attributes of medium and low voltage networks which are subject to uncertainty in their determination and are required the calculation of technical losses by the simplified model, here so-called as MSCPRO, and was used by ANEEL during the 2º tariff cycle review for calculation of regulatory technical losses of power distributors. For medium voltage networks, it must be determined some network attributes, such as, action angle and area which do not have specific methodology for its determination. As for the low voltage networks, the classification should be performed for each one of the five optimized network types used by the model MSCPRO in the calculation of technical losses in this segment. Given this, it is proposed in this dissertation, for the segment of medium voltage networks, a methodology for determining descriptors attributes subject to uncertainty that best describe real networks from the analysis of the loads distribution. Furthermore, it is proposed a generic formulation for feeders whose trunk is composed of more than one type of cable. For low voltage networks, it is proposed four different techniques that are mainly based on heuristic model, hierarchical classifiers and statistical models for agglomerative clustering classification of these networks into one of five types optimized.

Este trabalho aplica a teoria moderna de portfólios para a definição da participação de cada fonte de geração de energia elétrica, em cada região brasileira, para que a demanda por eletricidade do país prevista pela Empresa de Pesquisa Energética para o ano de 2024 seja atendida. As composições das fontes foram analisadas sob a perspectiva dos custos envolvidos no processo de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica, levando em consideração restrições operacionais como potencial de geração das fontes, limites de intercâmbio entre regiões e limites mínimo e máximo de geração de cada fonte em cada região. O risco em relação ao custo foi avaliado sob a ótica do desvio padrão e do conditional value at risk, e as diferenças entre essas duas medidas de risco, quando aplicadas para definição de matrizes energéticas, foram estudadas. Os modelos desenvolvidos foram aplicados sob dois cenários diferentes, sendo um considerando condições normais para a quantidade de oferta de energia, e outro considerando um cenário de stress na oferta de energia da região sudeste/centro-oeste, deste modo a influência das restrições de transmissão na composição da matriz pôde ser avaliada. As soluções obtidas no modelo sob condições normais de oferta foram comparadas com a matriz projetada para o Brasil no Plano Decenal de Expansão de Energia 2024. / This work applies modern portfolio theory for defining the participation of each electricity generation source, in each Brazilian region, in order to meet the electricity demand in the country for the year 2024, according to the Energy Research Company forecasting. The compositions of the sources were assessed under the perspective of the incurred costs during the processes of electricity energy generation, transmission and distribution. The risk associated to the costs were assessed under the light of the standard deviation and the conditional value at risk, and it was studied the differences between these two risk measures when they are applied for energy matrixes definition. The developed models were applied for two different scenarios, the first one considering normal conditions for the amount of electricity offer, and the second considering generation shortfall in the regions Southeast and Midwest, then the effect of transmission constraints was analyzed. The obtained solutions for the normal offer conditions were compared to the Brazilian energy mix projected by the Energy Research Company in the Energy Expansion Planning for 2024.

Orientador: Rubén Augusto Romero Lázaro / Banca: Sérgio Azevedo de Oliveira / Banca: Antônio César Baleeiro Alves / Resumo: Neste trabalho é apresentada uma nova maneira de formular e resolver o problema de planejamento da expansão a longo prazo de sistemas de transmissão de energia elétrica. Tradicionalmente, o problema de planejamento da expansão de sistemas de transmissão consiste em encontrar o plano ótimo de expansão que permite que o sistema opere de forma adequada para a demanda futura de um horizonte especificado. Assim, deve-se indicar o número de linhas de transmissão que deve ser construída em cada caminho de expansão. Entretanto, existem linhas na topologia base que não ajudam no adequado funcionamento do sistema e que podem exigir a adição de novas linhas de transmissão produzindo investimentos inadequados. Esse comportamento atípico de um sistema de transmissão acontece devido à Lei de Tensões de Kirchhoff (LTK). Assim, aparecem laços em que uma linha que está no limite de sua capacidade de transmissão impede que outras linhas que se encontram no mesmo laço possam incrementar a transmissão através delas ficando subutilizadas. Sendo assim, a retirada da linha que está operando no limite pode melhorar a capacidade de transmissão do sistema. Este trabalho analisa esse problema e, portanto, apresenta a proposta de resolver o problema de planejamento de forma que seja possível adicionar linhas de transmissão com custos especificados e também que seja possível retirar linhas de transmissão da topologia base com custo zero. Dessa forma, linhas irrelevantes e que dificultam na operação do sistema elétrico e que se encontram na topologia base podem ser retiradas. O problema formulado dessa forma é resolvido usando um algoritmo genético especializado. / Abstract: This work is a new way to formulate and solve the problem of planning for the long-term expansion of transmission systems of power. Traditionally, the problem of transmission expansion planning systems is to find the optimal plan for expansion that allows the operating system adequately to the demands of a future horizon specified. Thus, one should indicate the number of transmission lines that should be built in each path of expansion. Meanwhile, there are lines of the basic topology not help in the proper functioning of the system and may require the addition of new transmission lines producing inadequate investments. This atypical behavior of a system of transmission due to the Kirchhoff's Law for Voltages (LTK). Thus, ties appear in a line that is at the limit of their ability to prevent transmission to other lines that are in the same loop can increase the power flow through getting underutilized. Therefore, the withdrawal of the line that this limit can improve operating in the capacity of the transmission system. This work examines this issue and, therefore, presents a proposal to solve the problem of planning so that we can add lines with transmission costs and also specified that it is possible to draw lines of transmission of topology database with cost. Thus, lines irrelevant and hindering the operation of the electrical system and that are in the topology database can be withdrawn. The problem is formulated thus solved using a specialist genetic algorithm. / Mestre