CNPq, CAPES / Este trabalho apresenta a produção de redes de Bragg para a aplicação em sensoriamento e em telecomunicações. As redes para aplicação em sensoriamento foram gravadas utilizando incidência direta na máscara de fase bem como um interferômetro com máscara de fase, na Universidade Tecnológica Federal do Paraná. As redes de Bragg foram gravadas em fibra ótica hidrogenada padrão de telecomunicações e fibra ótica fotossensível com o uso de um laser de Nd: YAG (New Wave, Tempest-20) operando em 266 nm e de um laser de excímero KrF (Xantos XS-Coherent) em 248 nm. Foram realizados experimentos visando à estabilização térmica dos dispositivos, nos quais as redes de Bragg foram submetidas a ciclos de aquecimento e resfriamento. Testes para determinar a máxima temperatura de operação das redes de Bragg produzidas também foram realizados. Sensores refratométricos foram produzidos por meio da corrosão controlada da casca da fibra na região da rede de Bragg. Duas redes de Bragg corroídas com comprimentos de onda de Bragg de operação próximos a 1300 nm e 1500 nm foram utilizadas na análise de misturas de etanol e água. Quatro configurações para o sensor refratométrico foram estudadas, operando tanto com dois comprimentos de onda quanto somente em um comprimento de onda, e em duas temperaturas distintas das amostras. As curvas de calibração foram determinadas para uma extensão entre 0,0 e 100,0 % v/v de etanol em água. O desempenho do sensor em cada configuração foi analisado pela comparação das sensibilidades, conformidades, repetitividades e incertezas combinadas. As redes para aplicação em telecomunicações foram gravadas em fibra ótica fotossensível com a técnica de incidência direta da luz do laser na máscara de fase, no Instituto de Telecomunicações da Universidade de Aveiro, em Portugal. Redes de Bragg com gorgeio foram gravadas com um laser de excímero pulsado operando em 248 nm (BraggStar S-Industrial LN) e com o uso de posicionadores motorizados com resolução máxima de 1 nm. O estudo da evolução espectral da rede de Bragg com a variação da energia de gravação permitiu o projeto de dispositivos com características pré-definidas. / This work presents the production of fiber Bragg gratings with different profiles for application in sensing and in telecommunications. The gratings for sensing application were recorded using direct illumination of a phase mask as well as a phase mask interferometer, at the Federal University of Technology - Parana. The gratings were recorded in hydrogen loaded standard telecommunication fibers and photosensitive fibers using a Nd: YAG laser (Tempest-20, New Wave) at 266 nm and a KrF excimer laser at 248 nm (Xanto XS-Coherent). Experiments were performed in order to reach the thermal stabilization of the devices using a laboratory oven, where the gratings were submitted to thermal cycles which included both annealing and quenching. Tests to determine the maximum operating temperature of the produced fiber Bragg gratings were also performed. Refractometric sensors were produced by wet-etching of the fiber optic cladding using hydrofluoric acid and employed in the analysis of water-ethanol mixture. Two etched fiber Bragg gratings operating close to 1300 nm and 1500 nm were used in the experiment. Four configurations for the refractometric sensor were studied, in dual-wavelength and single-wavelength operation modes, and at two sample temperatures. Calibration curves were determined for the range between 0.0 and 100.0 % v/v of ethanol in water, and the sensor performance for each configuration was analyzed by comparing its sensitivity, conformity, repeatability and combined uncertainty. The gratings for the application in telecommunications were recorded in photosensitive fibers with direct illumination of phase mask at the Institute of Telecommunications of the Aveiro University, in Portugal. Chirped fiber Bragg gratings were produced with the use of an excimer laser operating at 248 nm (S-industrial BraggStar LN) and with the use of translation stages with maximum resolution of 1 nm. The study of Bragg grating spectral evolution with the writing energy allowed the project of devices with predefined characteristics.

Orientador : Prof. Dr. Carlos Marcelo Pedroso / Co-orientador : Prof. Dr. Eduardo Parente Ribeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Defesa: Curitiba, 10/07/2015 / Inclui referências : f. 80-85 / Área de concentração: Telecomunicações / Resumo: A transmissão de vídeo sobre IP é uma das aplicações mais importantes na Internet, com uma perspectiva de grande crescimento nos próximos anos. No entanto, em muitos casos, o controle sobre a qualidade de serviço nas redes de acesso é limitada, o que tende a reduzir a qualidade de reprodução de vídeo. Em paralelo, os sistemas de comunicação multiabrigados permitem o uso de diversas redes disponíveis, com a solução implementada na camada de transporte. O Stream Control Transport Protocol (SCTP) é um protocolo de camada de transporte capaz de utilizar múltiplas interfaces disponíveis. Nesta dissertação é proposto um método de transmissão de vídeo utilizando sistemas multiabrigados para transmitir pacotes redundantes, de modo a reduzir o impacto do aumento do atraso fim-a-fim na qualidade de reprodução do vídeo. O método foi desenvolvido para uso com vídeo codificado com padrão MPEG. A eficiência do método é demonstrada a partir de simulações computacionais, utilizando vídeos codificados com H.264. Os resultados indicam que o método proposto reduz significativamente a degradação da qualidade de reprodução do vídeo com custo pequeno em termos de envio de informações redundantes. Palavras-chave: Vídeo Streaming, Qualidade percebida, Transmissão redundante. / Abstract: The video over IP is one of the most important applications on the Internet, with a growth trend in the coming years. However, in many cases, the control of quality of service in access networks is limited, which may impair the viewer's perceived quality. The multihomed systems allow the use of several available networks, with the solution implemented at the transport layer. The Stream Control Transport Protocol (SCTP) is a transport protocol able to use multiple available interfaces. We propose a method for video transmission over SCTP using redundant packets to reduce the impact of increase of end-to-end delay in viewer's perceived quality. The method was developed for use with video encoded with MPEG standard. The efficiency of the method is demonstrated from computer simulations using videos encoded with H.264. The results indicate that the proposed method significantly reduces the degradation of reproduction quality of the video with little cost in terms of transmission of redundant information. Key words: Video Streaming, Perceived Quality, Transmission Redundant.

Orientador: Profª. Drª. Marilda Munaro / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 24/02/2015 / Inclui referências : f. 87-91 / Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais / Resumo: A rede de distribuição de energia elétrica aérea protegida, também conhecida como rede compacta, é uma configuração economicamente viável por possuir sistemas de construção e manutenção muito similares aos da rede de distribuição aérea convencional, que é o modelo mais utilizado atualmente no país. Entretanto a rede protegida possui limitação de uso em regiões com elevada agressividade ambiental, principalmente próximo à orla marítima. Os acessórios confeccionados de materiais poliméricos apresentam falhas devido as condições de múltiplos estresses a que estão submetidos durante operação, somado aos poluentes presentes em tais regiões. Surge então a necessidade de materiais que possuam melhor performance perante essas solicitações. Buscando atender essa necessidade foram desenvolvidas composições de polietileno de alta densidade bimodal e blendas de polietileno de alta densidade (HDPE) e polietileno linear de baixa densidade (LLDPE) com incorporação de aditivos antioxidantes, retardantes de chama e fotoestabilizantes. Essas formulações foram avaliadas por ensaios mecânicos antes e após envelhecimento em câmara de intemperismo, e por ensaios térmicos e elétricos. Verificou-se a importância da dispersão dos aditivos na matriz polimérica, pois a falta da homogeneização causou a dispersão dos valores de tensão na ruptura e no alongamento, e a variação destes antes e após o ensaio de intemperismo foi ampla. Para as composições de blenda preparadas em homogeneizador intensivo de laboratório, os resultados das propriedades mecânicas apresentaram variação menor que 25%, antes e após o ensaio de intemperismo, conforme normas específicas do setor elétrico. Porém por se tratar de um processamento mais agressivo ao material, possivelmente a concentração de 0,3% de aditivo antioxidante não tenha sido suficiente para promover boa estabilidade térmica às composições, sendo evidenciados resultados ligeiramente inferiores para a resistência ao trilhamento elétrico. Quando avaliadas as composições preparadas com HDPE bimodal, com boa homogeneização, ocorreu pequena dispersão e variação dos resultados de tração na ruptura e alongamento mesmo após períodos de intemperismo artificial. Para essas composições a concentração de 0,3% de aditivo antioxidante conferiu boa estabilidade térmica e melhores resultados para a resistência ao trilhamento elétrico, onde algumas composições apresentaram valores acima 3,50 kV. Avaliando globalmente os resultados das composições de HDPE bimodal e somado ao fato da padronização de coloração cinza para confecção dos acessórios, a composição 3c seria a mais indicada para confecção de espaçadores. Palavras-Chave: polietileno bimodal, blenda polimérica, retardante de chama, trilhamento elétrico. / Abstract: The spacer cable is viable economical system for distribution of electricity and the maintenance is very similar to the conventional electrical distribution system, which is the most used in Brazil. However, the spacer cable system has limited use in areas with high environmental stress, especially near the coast. Polymeric equipment used in this system are submitted in multiple stresses conditions during operation added environmental stress normally could fail. Materials with a better performance to use in these conditions are needed. In these work formulations with bimodal high density polyethylene compositions and high density polyethylene (HDPE) and linear low-density polyethylene (LLDPE) blends incorporating by antioxidant additives, flame retardants and UV stabilizer were developed. They were evaluated by mechanical properties before and after accelerated ageing, thermal and resistance electrical tracking tests. It was observed that the dispersion of additives in polymeric matrix was very important, because the inhomogeneity cause the dispersion in stress-strain properties and the decrease these properties after accelerated ageing was large. For the blend compositions, prepared in intensive laboratory homogenizer, the mechanical properties variation were less than 25% comparing before and after the accelerated ageing, as the electricity sector specifies. However, this processing method is more aggressive possibly the concentration of 0.3% antioxidant additive has not been sufficient to promote good thermal stability to the compositions and probably caused lower results to the electrical tracking resistance. When evaluated the bimodal HDPE compositions with good additives homogeneity the dispersion of the results and the variation of tensile strength and elongation before and after accelerated ageing were lower. For these formulations the concentrations of 0.3% antioxidant additive conferred good thermal stability and better results for electrical tracking resistance, where some compositions show values above 3.50 kV. Evaluating the results of bimodal HDPE compositions and added to the fact the standardization of gray color for clothing accessories, the 3c composition would be the most suitable for making spacers. Key-words: bimodal polyethylene, polymer blend, flame retardant, electrical tracking.

Os modernos equipamentos elétricos de aquecimento de água de passagem, popularmente conhecidos como chuveiros, duchas ou aquecedores, possuem como elementos aquecedores resistências elétricas constituídas por um fio de liga metálica enrolado, geralmente em ferro-cromo-alumínio ou níquel-cromo. O controle da temperatura da água é usualmente realizado pelo controle do fluxo d'água e pela mudança das derivações ("taps") presentes na resistência. A simplicidade deste controle se opõe à sua falta de flexibilidade para impor ajuste simultâneo de temperatura e vazão d'água. Um controle eletrônico de potência é oferecido como diferencial nos modelos mais sofisticados. Os modelos atualmente existentes no mercado são implementados com controle eletrônico por ângulo de fase, e é sabido que esse tipo de controle gera problemas de distorção harmônica de corrente das redes de energia, com a presença de harmônicas superiores de corrente (acima da fundamental) cuja filtragem é de difícil implementação devido ao nível de potência envolvido e às dimensões físicas dos aparelhos de aquecimento. Como alternativa a esse tipo de controle existe o controle por ciclos inteiros, o qual não gera harmônicas superiores de corrente, mas traz outro inconveniente, que é a produção de variação de tensão da rede de energia, que acarreta variação de luminosidade nas lâmpadas da instalação em níveis de freqüência perceptíveis ao olho humano (fenômeno conhecido como cintilação ou "flicker"). O objetivo do presente trabalho é propor uma solução otimizada ao controle de potência por ciclos inteiros, onde o mesmo é implementado por semi ciclos inteiros "otimizados" de forma a não gerar distorção harmônica nem cintilação de luminosidade perceptível ao olho humano. / Modern electrical direct water heating (DWH) equipments use electrical resistances built with metal alloys (iron-chrome-aluminum or nickel-chrome) as heating elements. Water temperature control is usually made with water flow control, as well as with resistance tap changing. The simplicity of this approach conflicts with to the lack of flexibility to allow simultaneous control of both water flow and its temperature. Therefore, an electronic power control is usually found in more sophisticated models. Usually the electronic power control is implemented by using phase angle control, which causes higher order current harmonics distortion of AC line currents, and filtering is difficult due to the high level of power involved and to the limited dimensions of typical electrical DWH equipment. The alternative for this type of power control is the cycle-by-cycle power control, which does not generate higher order current harmonics but creates line voltage variation, which in turn provokes lighting level variation and resulting unsteadiness on visual sensation, also known as flicker. The aim of the present work is to present an optimized solution for a half-cycle power control, in a way that does not generate harmonic distortion nor eye perceptible level of flicker.

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

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-29Bitstream added on 2014-06-13T19:40:16Z : No. of bitstreams: 1 oliveira_me_dr_ilha.pdf: 1452822 bytes, checksum: d810cdb7059cc5a2eb08ba3ffba50fe7 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Nesta tese busca-se uma solução para o problema de cálculo de perdas elétricas para grande parte das empresas distribuidoras de energia elétrica. As perdas de energia em sistemas de distribuição vêm recebendo uma maior atenção por parte das empresas de energia elétrica de todo o mundo. Isto se deve principalmente aos elevados índices de perdas nãotécnicas (associadas a ligações ilegais, falhas na medição, etc.), em especial em países em desenvolvimento como o Brasil. Porém, para se chegar aos valores de perdas não-técnicas dos sistemas busca-se um método que calcule as perdas técnicas, e por subtração das perdas totais, obtê-las. O cálculo das perdas técnicas de forma precisa requer uma análise detalhada do sistema de distribuição, e consequentemente uma base de dados completa e atualizada, o que dificilmente as empresas possuem. Propõe-se, portanto, um método para o cálculo das perdas técnicas que identifique essas perdas de forma consistente, porém utilizando-se de uma base de dados de fácil obtenção em todas as empresas do setor. Dentre esses dados, têmse as curvas de carga medidas nas subestações (ou até mesmo nos alimentadores) através de medidores eletrônicos. Assim, com essas curvas é utilizado um método de alocação de carga que distribui o carregamento da subestação (ou alimentador) para os transformadores. Com a utilização do fator de perdas, também obtido pelas curvas de cargas medidas, têm-se as perdas técnicas de energia nas redes de distribuição. Os cálculos das perdas técnicas são realizados nos principais segmentos da rede: redes de média tensão, transformadores, circuitos de baixa tensão e outros (incorpora os demais segmentos e componentes em que as perdas ocorrem). Além da alocação de carga nos transformadores, outra característica importante do método proposto é a utilização... / This work is aimed at solving the problem of calculating electrical losses for distribution networks. Electrical losses have been and continue to be a concern for distribution network operators (DNOs) around the world. In many developing countries, such as Brazil, this concern is mainly due to non-technical losses (related to illegal connections, measurement errors, etc.). Consequently, to evaluate the non-technical losses of a given distribution system it is required a methodology that computes the technical losses, and then by subtracting them from the total losses the non-technical ones can be also obtained. To accurately calculate technical losses it is needed a detailed analysis of the distribution network, and therefore a complete and updated database. However, such a data is hardly available at distribution companies. Thus, here it is proposed a method for the calculation of technical losses that indentifies those non-technical ones in a consistent fashion, using those databases already available at most distribution companies. The data includes load curves measured at the substations (or the feeders) by electronic meters. With this load curves a load allocation method is used to distribute the aggregated load from the substation (or the feeder) among the distribution transformers. By using a loss factor, also obtained from the measured load curves, it is possible to compute the technical energy losses of the distribution networks. These calculations of technical losses are carried out at the main segments of the network: medium voltage networks, transformers, low voltage circuits and ‘others’ (including the remaining segments and components where the losses occur). In addition to the load allocation at the transformers, another important characteristic of the proposed methodology is the usage of a power flow algorithm for... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-12-12Bitstream added on 2014-06-13T20:00:54Z : No. of bitstreams: 1 galottojunior_l_dr_ilha.pdf: 4476807 bytes, checksum: 6b445a43391312cea56e205272fe3d9c (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho consiste no desenvolvimento e avaliação de conversores eletrônicos de potência para utilização de painéis fotovoltaicos, com conexão à rede de distribuição de energia elétrica em corrente alternada. No cenário de gerações fotovoltaicas as filosofias iniciais, as quais consistiam na instalação de grandes Arrays (associações série e paralelo) de painéis solares utilizando um único conversor centralizado, cariam em desuso devido à baixa eficiência e à impossibilidade de operar todos os painéis simultaneamente no ponto de máxima potência (MPP). Ao mesmo tempo, esta estratégia não permitia a instalação gradativa de painéis exigindo um alto investimento inicial. Estes são alguns dos motivos que levam a pesquisas mais recentes com conversor dedicado ao painel, que possa até ser integrado e comercializado como um único equipamento, denominado de Módulo CA fotovoltaico. Estes módulos seriam painéis fotovoltaicos prontos para a conexão à rede, com conversor que explore melhor o MPP, permitindo a modularidade, a confiabilidade e a facilidade da instalação. Por segurança, o conversor também precisa se desconectar da rede automaticamente na presença de falhas, para evitar a ocorrência do fenômeno conhecido como ilhamento. A dificuldade de construção destes módulos CA se concentra fundamentalmente do desenvolvimento do conversor de eletrônica de potência, também denominado de microinversor, por trabalhar em potências de até 300 W, compatível com a potência máxima de painéis fotovoltaicos comerciais. Para atender a esta aplicação, o conversor requer diversas características, entre as principais estão: baixo custo, alto rendimento e, especialmente, vida útil compatível com a do painel. Neste contexto, este trabalho utiliza conversores com integração de estágios... / This work aims the development and evaluation of power electronic converters to be used with photovoltaic (PV) modules connected to the alternating current electric energy distribution grid. In the scenario of photovoltaic generation, the initial philosophies, which were based on large PV solar arrays using a centralized converter, has became unused due to the low efficiency and the impossibility to operate all panels simultaneously on the maximum power point (MPP). At the same time, it is not possible the gradual installation of PV modules and is mandatory a high initial investment. These are some reasons that leaded more recent researches of panel dedicated converter, which could be embedded and sold as a single equipment, called photovoltaic AC module. These modules are PV panels ready for grid connection, with a converter that works at the MPP for each panel. This allows modularity, reliability and ease of installation. For safety reasons, the converter also has to disconnect from the grid automatically once a grid failure is detected, to avoid the phenomenon known as islanding. The construction of these modules is fundamentally a problem for power electronic converter development. This converter is also called micro-inverter due to the nominal power up to 300 W, compatible with commercially available PV panels. The converter needs several features to achieve this application, among them: low cost, high efficiency and, especially, lifetime compatible with the panels. In this context, this work uses converters with integration of stages (DC + AC), aiming to achieve the main requirements needed to turn them into a feasible alternative to the presented application. The main contribution of this work is a novel control strategy which is not found in the literature, which allows independent input-output... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-06-25Bitstream added on 2014-06-13T20:40:37Z : No. of bitstreams: 1 brito_mag_dr_ilha.pdf: 5064752 bytes, checksum: 82cb4f68cac0b9124f16164ae4f2e99d (MD5) / Esta proposta de tese se baseia na necessidade atual e tendência mundial na busca por sistemas cada vez mais eficientes e que se baseiem em fontes de energia alternativas menos poluentes, renováveis e que produzam pouco impacto ambiental. Desta forma, são desenvolvidos sistemas de geração de energia elétrica de pequeno porte baseado em painéis solares fotovoltaicos. Com o intuito de aumentar o rendimento e a densidade de potência dos sistemas, são apresentadas novas estruturas de inversores monofásicos e trifásicos integrados para aplicação como sistemas isolados e/ou conectados à rede de distribuição em corrente alternada (CA), operando como sistemas de geração distribuídos. Os inversores integrados são apresentados com o intuito de substituir os usuais sistemas de conversão de energia a duplo estágio. Incorporado aos inversores integrados são implementados métodos e dispositivos para extração da máxima potência possível dos painéis fotovoltaicos (algoritmo de MPPT), aumentando assim o aproveitamento de energia advinda destes painéis. Além disso, em virtude da necessidade de conexão segura destes sistemas à rede de distribuição de energia elétrica em corrente alternada, são realizadas análises e a implementação de métodos de sincronismo com a rede de CA em baixa tensão; além da análise e síntese de métodos híbridos para detecção e gestão do efeito de ilhamento, a fim de garantir a segurança do sistema. O controle dos conversores e as técnicas de MPPT, gestão e detecção de ilhamento, bem como de sincronismo com a rede em CA são implementadas de forma digital, com o objetivo de propiciar maior flexibilidade na concepção das lógicas de controle adequadas às aplicações propostas. Finalmente, destaca-se que o trabalho trouxe contribuições significativas para a melhoria na implementação... / This work is based on the actual necessity and world tendency for high-efficiency systems based on renewable energy sources which are less pollutant and produces little environmental impact, and, for this purpose, it is developed some photovoltaic electrical generation systems to operate as a small distribution generation system (DG). With the purpose to increase efficiency and power density, new single-phase and three-phase integrated inverter topologies are presented for operating as stand-alone and/or grid-connected systems. The main idea of these inverters is the replacement of the conventional two-stage cascaded solutions. Main maximum power point tracking techniques are implemented and tested in order to increase energy utilization. Furthermore, because of safe-operation grid connection necessities this work presents analysis and implementation of active and hybrid anti-island detection techniques and synchronization methods with the AC low voltage grid. The converters control system and MPPT techniques, anti-island detection and management system together with the synchronization are implemented digitally, with the purpose of increasing flexibility for the overall control circuitry. Finally, this work has presented significant contributions regarding the P&O and IC based on PI MPPT techniques and has presented the integration procedures in order to obtain new families of single and three-phase inverters. Moreover, this is the first thesis that has presented the tri-state three-phase inverters injecting power into the grid. These inverters have inovations at its control and modulation that permit the input to... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-02-19Bitstream added on 2014-06-13T20:21:18Z : No. of bitstreams: 1 carrenofranco_em_dr_ilha.pdf: 1104356 bytes, checksum: 59a394b0ff72282b6f0e2b9aaffacc4f (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A previsão espacial de demanda em sistemas de distribuição de energia elétrica visa determinar a distribuição espaço-temporal do crescimento da demanda de energia elétrica na área de serviço. Essa informação é de vital importância para apoiar o processo de tomada de decisões no planejamento da expansão e operação das redes de distribuição no médio e longo prazo. As metodologias de previsão espacial de demanda requerem uma grande quantidade de dados do sistema elétrico, das características socioeconômicas da região e da população, que geralmente não são de fácil coleta nem manipulação, e muitas vezes não estão disponíveis. Nesta tese apresenta-se e aplica-se uma nova metodologia de previsão espacial de demanda, a partir de um algoritmo de extração de conhecimento baseado em conceitos de algoritmos evolutivos e regras de classificação lingüísticas, para caracterizar a área de serviço e identificar novas áreas com possibilidades de aumento de carga futuro. Com o algoritmo desenvolvido, toda a informação disponível de uma base de dados espacial é extraída, sem importar o tamanho desta, assim, apresenta como flexibilidade o fato de poder ser aplicado em diferentes situações. Além disso, permite o acesso a novas e diferentes bases de dados no futuro. A metodologia proposta foi aplicada em um sistema real de uma cidade de porte médio, com cerca de duzentos mil habitantes, apresentado respostas com acerto em torno de 95%, quando comparadas com as obtidas por especialistas que realizam a projeção de demanda na região. Adicionalmente, são obtidos resultados importantes sobre áreas do município com potencial de desenvolvimento, no longo prazo, que geralmente não são indicadas pelos especialistas. / Spatial electric load forecasting in electric energy distribution systems try to find out the spatial-temporal distribution of the electric energy demand growth in the service area. This information is of vital importance to support the decision-making process in planning the expansion and operation of distribution networks in the medium and long term. The methodologies for spatial electric load forecasting require many data from the electrical system, socioeconomic characteristics of the region and population, which generally are not easy to collect or manipulate, and often are not available. In this thesis, a new spatial electric load forecasting methodology is presented. To characterize the service area and identify the new areas with growth possibility in the future, the methodology uses elements from knowledge extraction, language based classification rules and evolutionary algorithms. The algorithm developed extract all available information from a spatial database no matter the size of it, thus, one of its main advantages is the flexibility to be applied in different situations. In addition, it allows access to new and different databases in the future. The proposed methodology was applied in a real distribution system of a medium size city, about two hundred thousand inhabitants, with a 95% success rate when compared with results obtained by specialists who perform the load forecasting in the region. Also, important results are obtained about areas of the town with development potential in the long term, which generally are not listed by the specialists.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-02-15Bitstream added on 2014-06-13T19:00:51Z : No. of bitstreams: 1 marchiori_sc_dr_ilha.pdf: 677796 bytes, checksum: ad2f3ed3c028a78d1986bdec4a061832 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Esta pesquisa apresenta uma metodologia para a análise da estabilidade transitória de primeira oscilação de sistemas de energia elétrica usando uma rede neural baseada na arquitetura ART (Adaptive Resonance Theory), designada rede neural ARTMAP Euclidiana. A margem de segurança (método da energia) é empregada como critério de análise de estabilidade transitória, considerando-se, na forma preliminar, o modelo clássico e defeitos tipo curto-circuito trifásico com saída de linha de transmissão. A metodologia proposta está concebida, ainda, com a possibilidade de se considerar modelos mais elaborados (e.g., o modelo de Park), se comparados ao modelo clássico. Esta alternativa pode se tornar exeqüível, por meio do uso de um segundo módulo neural e de um índice, para fins de treinamento, gerado considerando-se uma combinação, por exemplo, da margem de segurança (análise quantitativa / qualitativa com média precisão) e de informações fornecidas por processo de simulação (análise qualitativa com alta precisão). As arquiteturas ART apresentam as características de estabilidade e plasticidade, as quais são imprescindíveis para a realização do treinamento e execução da análise de forma rápida. A versão ARTMAP Euclidiana proporciona soluções mais precisas e mais rápidas, se comparada à configuração ARTMAP nebulosa. O funcionamento da rede é constituído por três fases principais: treinamento (ou aprendizado), análise e treinamento continuado. A realização da fase de treinamento requer uma grande quantidade de processamento, enquanto que a fase de análise é efetivada, praticamente, sem esforço computacional. Esta é, portanto, a principal justificativa para o uso de redes neurais para a resolução de problemas complexos que exigem soluções rápidas, como é o caso de aplicações em tempo real... / This work presents a methodology for transient stability analysis of first swing of electrical energy systems, using a neural network based on ART (Adaptive Resonance Theory), named Euclidean ARTMAP neural network. The security margin (energy method) is used as a criterion for transient stability analysis, considering, in the preliminary form, the classical model and faults like three-phase short-circuit with outage of a transmission line. The proposed methodology is conceived, even that, with the possibility to consider more elaborated models (e.g., the Park model), when compared to the classical model. This alternative can become executable, through the use of a second neural module and an index for training, generated considering a combination, for example, the security margin (quantitative / qualitative analysis with precision average) and information provided by simulation process (qualitative analysis with precision high). The ART neural network presents stability and plasticity characteristics, which are very important for realization of the training and analysis, executed in a very fast way. The Euclidean ARTMAP version gives more accurate solutions and more fast, when compared to the Fuzzy ARTMAP. The performance of neural network is constituted of three principal phases: training (or learning), analysis and continuous training. The training phase needs a great quantity of processing time for the realization, whereas the analysis phase is effectuated almost without computational effort. Therefore, this is the principal justification to use neural network for solving complex problems that need fast solutions, as the case of real time applications ...