MELO, N. X. Conversor boost para mitigação de afundamentos de tensão em acionamentos de velocidade variável. 146 f. 2007. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-17T14:08:43Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_nxmelo.pdf: 5049984 bytes, checksum: b7b92c87e593b67b54b3f9b69c0ccbaf (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-18T17:26:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_nxmelo.pdf: 5049984 bytes, checksum: b7b92c87e593b67b54b3f9b69c0ccbaf (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-18T17:26:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_nxmelo.pdf: 5049984 bytes, checksum: b7b92c87e593b67b54b3f9b69c0ccbaf (MD5) Previous issue date: 2007-05-10 / This work investigates the effects of voltage sags on Adjustable Speed Drives – ASDs of AC machines, static converters of two stages (rectifier-inverter) widely used on speed and torque control. The goal is to analyse the behavior of the ASDs under symmetrical and asymmetrical voltage sags and the approaches to improve the ASD low voltage ride-through capability with emphasis to the boost converter technique. Computational simulations and experimental results of a boost converter designed to operate when the ASD is under voltage sags are presented. The tolerance curves of the ASD were obtained in laboratory for voltage sags types A, B and E and compared to the SEMI F47 0706 curve of the EPRI institute. The ASD was shown sensitive for voltage sags types A and E with immunity for remaining voltages up to 0.7pu on the DC link. Experimental tests were performed to evaluate the response of the boost converter operation when the ASD is under severe voltage sag conditions of types A and E. The set ASD-induction motor was modelled for the simulation tests and the model validation was performed by comparison with experimental results. The analysis of the ASD and the three-phase induction motor under voltage sags B, C, D, F e G were carried out by computational simulations. The voltage sag types A, E, F and G which can turn off the ASD were also analyzed by computational simulation with the boost converter connected to ASD DC bus. The curves of DC link voltage, the ASD output voltage, the boost input voltage and the input currents of the ASD, the boost converter and the source were plotted for evaluation of the ASD behavior with and without the boost converter. The simulation and experimental results have shown that the boost converter can mitigate voltage sags type A up to 0.5pu and all other types of voltage sags up to 0pu. The boost converter has proved a suitable solution to improve the ASD voltage sag ride through capability. / Este trabalho aborda os efeitos de afundamentos de tensão em Acionamentos de Velocidade Variável – AVVs para máquinas de corrente alternada, conversores estáticos de dois estágios (retificador-inversor) amplamente utilizados no controle de velocidade e tração. O estudo tem como objetivo analisar o comportamento dos AVVs diante de afundamentos de tensão simétricos e assimétricos e técnicas de aumento de suportabilidade para estes equipamentos, destacando-se o uso de conversores boost. São apresentados resultados de simulações computacionais e de ensaios laboratoriais de um conversor boost desenvolvido para aumentar a tolerância de AVV a afundamentos de tensão. Nos ensaios de laboratório foram levantadas as curvas de tolerância do AVV para afundamentos de tensão dos tipos A, B e E e comparadas aos limites estabelecidos pela curva SEMI F47 0706 do instituto EPRI. O AVV mostrou-se sensível aos afundamentos tipo A e E com imunidade de tensão remanescente de até 0,7pu na barra CC do AVV. Foram ainda feitos ensaios experimentais com o conversor boost conectado ao AVV sob condições de afundamentos de tensão severos dos tipos A e E. A análise do conjunto AVV-MIT sob os demais tipos de afundamentos de tensão (B, C, D, F e G) foi feita por simulação computacional usando um modelo previamente validado pela comparação com os resultados experimentais. Os afundamentos dos tipos A, E, F e G, que podem provocar o desligamento do AVV, foram também analisados por simulações computacionais com a conexão do conversor boost ao barramento CC do AVV. Para a avaliação do comportamento do AVV com e sem o conversor boost foram obtidas as curvas de tensão do barramento CC, tensão de saída do AVV, tensão de entrada do conversor boost, e de correntes de entrada do AVV, do conversor boost e de saída da fonte. Conforme os resultados de simulações e experimentais o conversor boost pode mitigar afundamentos do tipo A para até 0,5pu e todos os outros tipos de afundamentos até níveis de interrupção, isto é, 0pu. Comparados os resultados com as simulações de outras soluções abordadas no trabalho, o conversor boost se mostrou como a melhor alternativa do ponto de vista técnico.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-11-28T03:21:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348694.pdf: 4680204 bytes, checksum: 654afc1c21bf5e2b7f4597100b946647 (MD5) Previous issue date: 2016 / O Controle Secundário de Tensão (CST) utiliza informações regionais para modificar adequadamente os controladores, com o objetivo de ajustar a magnitude da tensão das barras piloto nos valores de referência e uniformizar as margens de potência reativa nas diferentes áreas de controle do sistema elétrico. A estratégia de controle hierárquicio de tensão tem sido implementada em vários países (Itália, França, Bélgica, Espanha, Romênia, etc), com resultados bastantes satisfatórios como mostra a literatura. Neste trabalho, propõe-se um modelo de Fluxo de Potência Ótimo (FPO) para determinar soluções de Despacho de Potência Ativa considerando restrições de CST. Resultados com sistemas testes de diferentes portes, especifica-mente os sistemas da IEEE 30 Barras e New England 39 Barras serão utilizados de forma a ilustrar as principais características da metodologia proposta. Esses resultados enfatizam as vantagens do CST e possibilitam observar aspectos menos favoráveis deste tipo de estratégia. / Abstract : Secondary Voltage Control (SVC) uses the regional information tosuitably modify the controllers, in order to adjust the magnitude of thepilot bus tension in benchmarks and standardize the reactive powermargins in the different electrical system control areas.Hierarchical Automatic Voltage Control strategy has been imple-mented in several countries (Italy, France, Belgium, Spain, Romania,etc.), with many satisfactory results as shown in the literature.In this paper, we propose a model of Optimal Power Flow (OPF)to determine Active Power Dispatching solutions considering SVC res-trictions.Results of different sizes test systems, specifically the IEEE sys-tems 30 bus and New England 39 bus will be used to illustrate themain features of the proposed methodology. These results emphasizethe advantages of the SVC and allows observe less favorable aspects ofthis type of strategy.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-11-28T03:22:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348688.pdf: 12958994 bytes, checksum: d81fdddfc991476a1557d77e88b02591 (MD5) Previous issue date: 2017 / O modelo institucional do Setor Elétrico Brasileiro (SEB), vigente desde 2004, inclui em seu regulamento a obrigatoriedade por parte das empresas de distribuição de contratar antecipadamente, por meio de leilões públicos, a totalidade de sua demanda de energia no Ambiente de Contratação Regulado. Em caso de descumprimento dessa regra, tais empresas ficam sujeitas a multas e restrições no preço de repasse da energia para os consumidores cativos. Diante desse cenário, os agentes distribuidores ficam expostos a perdas financeiras devido às incertezas quanto ao comportamento futuro de sua demanda e dos preços da energia no mercado de curto prazo. Este trabalho tem como objetivo estudar as particularidades que envolvem a contratação de energia, e a partir disso, apresentar um problema de otimização estocástica linear multiestágio, o qual visa minimizar os custos de uma empresa distribuidora. Como resultado desse problema de otimização, pretende-se encontrar as decisões ótimas de compra de energia em leilões, levando em conta as mais diferentes regras do mercado. Outro foco dado neste trabalho diz respeito às estratégias de solução do problema matematico formulado. São utilizados três diferentes métodos de solução, a saber: Equivalente Determinístico, a Relaxação Lagrangiana e o Progressive Hedging. Nesta dissertação, é avaliado o desempenho dos métodos utilizados na solução do problema da contratação de energia, bem como a qualidade da solução fornecida. / Abstract : The Institutional Model of the Brazilian Electric Sector, in force since 2004, includes in its regulation the obligation for the distribution companies to contract in advance, through public auctions, the totality of their energy demand in the Regulated Contracting Environment. In case of non-compliance with this rule, such companies will be subject to fines and restrictions on the sale price of energy to ?captive? consumers. Given this scenario, distributors are exposed to financial losses due to uncertainties about the future behavior of their demand and energy prices in the short-term market. This work aims to study the peculiarities that involve the contracting of energy, and from this, to present a multistage linear stochastic optimization problem, which aims to minimize the costs of a distribution company. As a result of this optimization problem, it is intended to find the optimal decisions to buy energy in auctions, taking into account the most different rules of the market. Another focus given in this work concerns the strategies for solving the mathematical problem formulated. Three different methods of solution are used, namely: Deterministic Equivalent, Lagrangian Relaxation and Progressive Hedging. In this dissertation, the performance of the methods used to solve the energy contracting problem is evaluated, as well as the quality of the solution provided.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-11-28T03:22:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348690.pdf: 2266961 bytes, checksum: 6eb9650c51426949dc26b47c6a777afa (MD5) Previous issue date: 2017 / Este trabalho tem como objetivo analisar a formação de poros nas membranas plasmática e nuclear de uma célula biológica isolada, durante a aplicação de campos elétricos com diferentes configurações de duração e amplitude. Neste sistema, a condutividade da solução na qual a célula está imersa também é variável. A principal hipótese que direcionou este trabalho foi a de que as configurações do pulso elétrico e condutividade da solução podem fazer com que a eletroporação seja predominante na região da membrana plasmática ou da membrana nuclear (eletroporação seletiva). Esta técnica pode ser utilizada na obtenção de acesso ao citoplasma e plasma nuclear, tal como num processo de transferência genética, em que há a necessidade de condução de plasmídeos desde o meio externo até o núcleo celular, sem provocar a morte da célula. Para este estudo, foram aplicados modelos matemáticos da eletroporação, a fim de verificar variações de potencial transmembrana, densidade de poros e condutividade elétrica nas membranas, durante a aplicação dos campos elétricos. Os resultados teóricos obtidos comprovaram a hipótese proposta, apontando que a condutividade externa para valores inferiores às do citoplasma e nucleoplasma (aproximadamente 0,1 S/m) torna ainda maior o tempo necessário para o carregamento da membrana plasmática em relação à membrana nuclear. Dessa forma, quando pulsos de curta duração (em torno de 10 ns) e alta intensidade (em torno de 10 kV/cm) são aplicados, a predominância de poros ocorre na membrana nuclear, processo denominado nanoeletroporação. Além disso, este estudo analisou diferentes características dimensionais das células, tais como espessuras das membranas, raios da célula e do núcleo, condutividades do citoplasma e do plasma nuclear, e ainda as permissividades e as capacitâncias das membranas, a fim de fornecer diretrizes para as configurações dos parâmetros do pulso elétrico e condutividade. / Abstract : This work aims to analyze the pore formation in the plasma and nuclear membranes of a single biological cell, during the application of electric fields with different duration and amplitude configurations. In this system, the conductivity of pore solution in which the cell is immersed is also variable. The main hypothesis that guided this work was that the electric pulse settings and solution conductivity can cause electroporation to be predominant either on the plasma membrane region or the nuclear membrane region (selective electroporation). This technique can be used to obtain access to cytoplasm and nuclear plasma, such as in a genetic transfer process, this process requires plasmids conduction from the external environment to the cell nucleus without cause cell death. For this study, mathematical models of electroporation were applied, in order to verify variations of transmembrane potential, pore density and electric conductivity of the membranes during the applications of the electric fields. The obtained theoretical results suggests the proposed hypothesis, when values of external conductivity is lower than values of cytoplasm and nucleoplasm (approximately 0,1 S/m), increases the time required of plasm membrane to load in relation to the nuclear membrane. Therefore, when pulses of short duration (around 10 ns) and high intensity (around 10 kV/cm) are applied, the predominance of pores occurs in the nuclear membrane, a process known as nanoelectroporation. Furthermore, this study analyzed different cell dimensional characteristics, such as membrane thickness, cell and nucleus radius, cytoplasm and nuclear plasma conductivities, and even permittivity and capacitance of the membranes, to provide guidelines for parameter settings of the electrical pulse and conductivity.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-04-19T04:10:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337871.pdf: 4939164 bytes, checksum: 508b4716a5d072e96e492825d15b2b59 (MD5) Previous issue date: 2015 / O Sistema Elétrico Brasileiro (SEB) está em contínua evolução com oobjetivo de aumentar a oferta e melhorar a qualidade da energiafornecida. Tal fato demanda o conhecimento de novas técnicas e formasde otimizar a participação mais ativa da demanda, classicamenterepresentada pelas distribuidoras, na busca por uma continua melhora naoperação do sistema. Para isso, tem-se o acesso da micro e minigeraçãodistribuída aos sistemas de distribuição também com o propósito deproporcionar um aumento da oferta de energia no SEB. Estas fontesgeralmente podem ser dotadas de monitoração e controle eletrônico , osquais contribuem para a formação de Redes Elétricas Inteligentes(Smart Grids). Com a publicação da Resolução Normativa no 482 de 17de abril de 2012, surgiram dúvidas relativas à implementação evantagens de se utilizar a micro e minigeração distribuída com oSistema de Compensação de Energia Elétrica (SCEE) como forma deincentivar o acesso de pequenos geradores ao sistema, bem como ostipos de fontes que poderão utilizar este mecanismo. Outro fator novo éa adoção da modalidade tarifária horária branca, cujo objetivo é reduziro consumo em horários de ponta, promovendo um aproveitamento maiseficiente dos recursos do sistema. Neste contexto, este trabalho tem aintenção de identificar e analisar os elementos do arcabouço regulatóriobrasileiro para apresentar simulações com o objetivo de verificar aatratividade para os consumidores optarem pelas novas modalidades detarifas, bem como por implementarem micro geração utilizando oSCEE. Assim, pretende-se verificar o impacto dessas mudanças nocontexto do SEB.<br> / Abstract : The Brazilian Electric System (BES) is in constant evolution, in order toincrease the supply and improve the power quality provided. This factdemands the knowledge of new techniques and ways to optimize thesystem, as it relates more active participation of demand in the option ofthe electric power system. It also has access Distributed Generation todistribution systems also for providing an increase in energy supply inSEB. These sources can usually be fitted with monitoring and associatedelectronic control contributing to the development of Smart Grids. Withthe publication of Normative Resolution 482 of April 17, 2012,questions arose concerning the implementation and advantages of usingDistributed Generation with the Net Metering as a way to encourageaccess by small generators the system, as well as the types of sourcesthat may use this mechanism. Another new factor is the adoption ofTime off Use Tariff, aimed at reducing consumption in peak hours,promoting a more efficient use of system resources. In this context, thisworks aims to identify and analyze the elements of the Brazilianregulatory framework, with simulations in order to verify theattractiveness to consumers opt for new forms of tariffs, as well asimplement micro using the Net Metering. Thus, we intend to verify theimpact of these changes in the context of SEB.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-01-17T03:10:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343092.pdf: 7684269 bytes, checksum: d93efe1c257ebf97e292261e0304b96f (MD5) Previous issue date: 2016 / Nesta dissertação apresenta-se uma proposta de arquitetura de interligação de conversores DAB visando à aplicação em transformadores de estado sólido. O sistema é concebido de maneira a propiciar funcionalidades desejadas a tais sistemas como: ajuste dos níveis de tensão; isolamento galvânico; controle ativo do fluxo de potência e redundância. Além das características já citadas, o sistema realiza a divisão da potência processada entre os módulos constituintes, reduzindo os esforços de tensão e de corrente nos elementos semicondutores. Como bloco de construção para o arranjo proposto escolheu-se o conversor DAB, uma vez que ele apresenta elevada densidade de potência, opera em alta frequência e é capaz de realizar comutações suaves. Os princípios de operação da estrutura e seus mecanismos de divisão da potência processada são descritos e, por fim, resultados experimentais são apresentados como forma de validar os conceitos.<br> / Abstract : This work proposes an interconnection of DAB converters for Solid-State Transformer applications. The system is conceived as to provide the required functionalities to SSTs e.g.: voltage level adaptation; galvanic isolation; active control of the power flow and redundancy. Besides, the system share the power processed between the modules, therefore it reduces the current and voltage stresses on the switches. The DAB converter is employed as a construction block, since it presents a high power-density, operates in high-frequency and is capable of soft switching. The operation principles and the sharing mechanisms are depicted and experimental results are presented to validate the concepts.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-01-31T03:10:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343952.pdf: 2393564 bytes, checksum: 46f27fbdec987d06c30b392e634552ff (MD5) Previous issue date: 2016 / A avaliação do desempenho dos Sistemas Elétricos de Distribuição é baseada normalmente em indicadores de continuidade e em medições de qualidade de energia. Geralmente, estas avaliações são executadas através de mecanismos distintos, onde a continuidade é analisada por observações passadas da performance da rede e/ou por simulações preditivas, enquanto que a qualidade de energia é avaliada através de um programa de medições eletrônicas. De fato, os conceitos de confiabilidade e qualidade de energia são atualmente dissociados, principalmente quando o desempenho dos sistemas de distribuição é avaliado. Entretanto, a presente diversidade de cargas e fontes, com uma maior sensibilidade a variações de tensão, requer uma maior abrangência das ferramentas de análise de sistemas de potência, considerando tanto aspectos da continuidade quanto os da qualidade de energia. Para abordar o desempenho dos sistemas de distribuição avaliando a ausência de tensão como também fenômenos de distorção que afetam a forma de onda da tensão, há necessidade de ampliar o escopo da modelagem atualmente utilizada para esta avaliação. Dessa forma, a proposta desta dissertação passa por uma análise da modelagem da rede de distribuição e seus impactos na avaliação conjunta da confiabilidade e da qualidade de energia. Em adição, avalia-se o impacto do modelo geométrico da rede nos índices de qualidade de energia e são propostas novas abordagens para avaliação do curto-circuito probabilístico em sistemas de distribuição. A ideia básica, portanto, é incluir uma representação probabilística do curto-circuito e um algoritmo de formação da matriz de admitância nodal na representação sequencial de Monte Carlo com o intuito de avaliar os índices de confiabilidade, qualidade de energia e de curto-circuito através de estimativas e de distribuições de probabilidade. A metodologia proposta é aplicada no sistema-teste IEEE 34 nós e a validação da matriz de admitância nodal é dada pelo cálculo das correntes de curto-circuito no sistema-teste IEEE 13 nós.<br> / Abstract : Distribution Power System performance assessment is usually based on continuity indicators and power quality measurements. Generally, these evaluations are performed using distinct mechanisms, where continuity is assessed by past network performance observations and/or predicted simulation, whereas power quality is evaluated through an electronic measurements program. In fact, the concepts of reliability and power quality are currently dissociated, mainly when distribution power system performance is assessed. However, the current diversity of loads and sources, with more sensitivity to voltage variations, requires a wider ranging of power system analysis tools, considering both aspects of continuity and power quality. To address distribution systems performance by evaluating the voltage absence as also distortion phenomena affecting the voltage waveform, there is need to expand the scope of the currently modeling used for this assessment. Thus, this work proposes a distribution network modeling analysis and its impacts on reliability and power quality joint assessment. In addition, the impact of the network geometric model on power quality indices is assessed and new approaches for probabilistic short-circuit evaluation on distribution systems are proposed. The main idea is, then, to include a probabilistic short-circuit representation and a bus admittance matrix assembling algorithm into a sequential Monte Carlo representation in order to evaluate reliability, power quality and short-circuit indices through estimates and probability distributions. The proposed methodology is applied to the IEEE test feeder with 34 nodes and the bus admittance matrix validation is acquired by short-circuit currents calculation on the IEEE test feeder with 13 nodes.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-03-28T04:12:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344669.pdf: 11650086 bytes, checksum: 16d239a2628e7b324df5e263d33a100c (MD5) Previous issue date: 2016 / Neste trabalho apresentam-se algumas propostas de estruturas conversoras com potencial aplicação como Solid State Transformer (SST), ou Transformadores de Estado Sólido (em português) para microrredes cc e/ou ca. As estruturas possuem como características comuns a utilização de transformadores (o que garante isolação galvânica e fácil adequação de tensão entre cargas e fontes) e a capacidade de modularidade. Algumas estruturas propostas também apresentam a capacidade de acomodar sistemas de acumulação de energia, o que favorece sua utilização também como UPS ou como SST que auxiliam o black-start do sistema a que estão conectados.Inicialmente é apresentada uma revisão das principais topologias de SST encontradas na literatura que possuem isolação galvânica. Após, faz-se uma generalização matemática do conversor Multi Active-bridge (MAB) monofásico, propondo-se uma nova metodologia para controle da tensão nas portas de conversores pertencentes a essa família. Prosseguindo, apresenta-se uma nova família de conversores cc-cc derivados de conversor Dual Active Bridge (DAB) e Triple Active Bridge (TAB), ambos já bastante conhecidos na literatura. Essa família proposta apresenta a capacidade de poder interligar redes cc-cc bipolares e monopolares e/ou fornecerem dois níveis de tensão diferentes às cargas conectadas em suas saídas. Dentro dessa família, é estudado, simulado e testado de forma experimental o conversor denominado de DAB+DAB. Após, é proposta uma nova família de conversores ca-ca com link magnético de alta frequência. Esses conversores, encaixados na categoria Tipo A de SST, também são derivados dos conversores da família MAB. Em particular, apresenta-se o conversor DAB ca-ca com ponto médio. Este conversor é um DAB ca-ca, porém, devido ao ponto médio no transformador possui quatro portas, nas quais podem ser conectadas cargas ou fontes. Apesar de possuir o dobro de portas do DAB convencional, a tensão na carga é controlada usando apenas uma única variável de controle. Também é analisado e testado experimentalmente o DAB ca-ca misto. Os resultados obtidos em bancada corroboram as análises teóricas. Finalizando o trabalho, são propostas duas arquiteturas conversoras que se enquadram na categoria tipo D de SST. Essas estruturas possuem link magnético de alta frequência. O atrativo dessas estruturas são sua capacidade de interligar redes ca-ca monofásicas e/ou trifásicas e terem a capacidade de acomodar sistemas de acumulação de energia. Destaca-se também que a interligação do link magnético da arquitetura chamada de D1 possibilita o fornecimento de potência às cargas ligadas nas portas, mesmo se uma das fontes falhar. A estrutura tipo D1 é simulada, destacando também sua capacidade de quase equalizar as correntes de entrada quando alimentando cargas desequilibradas.<br> / Abstract : This work present converter structures with the potential to be used as Solid-State Transformers applied in dc or ac microgrids. These structures possess common features to transformers e.g. galvanic isolation and voltage adaptation (making easy the voltage adequacy between sources and loads), besides it presents modularity. Some of the depicted structures are also able to accommodate energy storage systems, which favors its utilization as an UPS or as black-start support systems, when interfaced with the electric gird.Initially, a literature review of the main topologies with galvanic isolation is presented. After that, a mathematical generalization of the single phase MAB is performed and a new port-voltage control methodology is proposed. A new family of converters derived from the well-known DAB (Dual Active Bridge) and TAB (Tripple Active Bridge) is presented. The proposed family can be employed to interconnect unipolar to bipolar grids or to provide two different voltage levels to its output loads. Within this family, the converter herein named as DAB+DAB is studied, simulated and experimentally tested. Then a new ac-ac converter family is proposed. This family can be classified as type A SST?s and are derived from the MAB as well. Particularly, the ac-ac DAB with midpoint connection is depicted. This converter is an ac version of the DAB, however due to it midpoint connection it presents four ports in which sources or loads can be connected. Despite of having twice as many ports than a conventional DAB, the load voltage is controlled using only one control variable. Moreover, the ac-ac DAB mixed is also analyzed and experimentally tested. All results confirm the theoretical analysis.Finalizing the present work, two more type D architectures are proposed. These architectures have high-frequency magnetic links and stand-out by its ability to interconnect single or three-phase ac-ac grids and interface energy storage systems.It is also worth mentioning the magnetic link herein named as D1, which allows power to be delivered to the load even if one phase of the systems is missing. Besides that, it has the capacity of almost equalize the input currents when supplying unbalanced loads.

Orientador : Prof. Dr. Gustavo Henrique da Costa Oliveira / Coorientador : Profª. Drª. Thelma Solange Piazza Fernandes / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Defesa: Curitiba, 12/08/2013 / Inclui referências : f. 102-106 / Área de concentração / Resumo: Em alimentadores de distribuição com cargas leves e pesadas e reguladores de tensão conectados ao longo do seu tronco principal e de seus ramais, após a ocorrência de interrupções de energia, quando as cargas que possuem proteções locais (geralmente pesadas) são desconectadas por suas proteções, há uma mudança no perfil de cargas conectado ao alimentador no momento do restabelecimento de energia. Na ocorrência de interrupções de energia, a tensão na entrada dos reguladores de tensão é nula e os tap's destes equipamentos permanecem fixos na posição que se encontravam previamente à interrupção. Nestes casos, os tap's dos reguladores de tensão ajustados previamente às interrupções podem não ser mais adequados ao novo perfil de cargas no momento do restabelecimento do sistema. Este ajuste inadequado pode acarretar elevações de tensão de curta duração a jusante da localização desses equipamentos, nas instalações elétricas daquelas cargas que não possuem proteções locais e consequentemente não foram desconectadas do alimentador (geralmente consumidores residenciais). Sendo assim, esta dissertação apresenta um método que adiciona um controle supervisório em paralelo ao controle convencional dos reguladores de tensão e que efetua a seleção ótima dos seus tap's em situações de interrupção de energia, através da execução de um Fluxo de Potência Ótimo, para o momento do restabelecimento do sistema. O método permite a mudança a priori da posição previamente ajustada (antes da interrupção de energia), para a posição ótima identificada para o momento do restabelecimento, e, posteriormente a este o ajuste de tap's volta a ser realizado pelo controle convencional dos reguladores de tensão. Com isso, tem-se a mitigação das elevações de tensão de curta duração geradas na rede de distribuição. O método proposto é validado com estudos de caso em ambiente de simulação. Nos estudos de caso realizados verificou-se que a solicitação tema da dissertação é efetiva, sendo geradas elevações de tensão de curta duração de até 33% no sistema em função do ajuste inadequado dos tap's dos reguladores de tensão quando são avaliados alimentadores que contam com reguladores de tensão conectados em série. Quando o método proposto é implementado estas elevações de tensão são eliminadas ou mitigadas, demostrando a eficiência do método. Palavras-chave: Regulador de Tensão. Fluxo de Potência Ótimo. Interrupções de Energia. / Abstract: In distribution feeders with light and heavy loads and voltage regulators connected along its main trunk and its branches, upon the occurrence of power interruptions, when the loads that have local protections (usually heavy) are disconnected for their protections, there is a change in the profile of loads connected to the feeder at the time of restoring power. In the event of power outages, the input voltage of the voltage regulators is null and tap these equipment's remain fixed in the position they were in prior to stopping. In these cases, the tap of the voltage regulator's previously adjusted to disruption may not be most suitable to the new profile of loads upon system reset. This improper adjustment can cause voltage swells downstream of the location of equipment in the electrical loads that do not have those local protections and consequently were not disconnected by feeder (usually residential). Thus, this work presents a method that adds a supervisory control in parallel to the conventional control of voltage regulators and effecting optimal selection of your tap's in situations of power interruption, through the execution of Optimal Power Flow, to the time of restoration the system. The method allows changing a prior position previously set (before power failure) for the optimum position identified for the time of restoration, and subsequently this setting tap's turn to be carried out by conventional control of the voltage regulators . With this, there is the mitigation of swells generated in the distribution network. The proposed method is validated with case studies in simulation environment. In the case studies it was found that the request dissertation topic is effective, being generated swells by up to 33% in the system due to improper adjustment of the tap's of voltage regulators when evaluating feeders that rely on regulators voltage connected in series. When the proposed method is implemented these swells are eliminated or mitigated, demonstrating the efficiency of the method. Keywords: Voltage Regulator. Optimal Power Flow. Power Interruptions.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-07-07Bitstream added on 2014-06-13T20:07:11Z : No. of bitstreams: 1 teixeira_rc_dr_guara.pdf: 1588254 bytes, checksum: 4fb756be5260b7257848e074dd7caee0 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A energia é um dos produtos de fundamental importância na sociedade moderna e tem assumido, no momento atual, um papel bastante significativo dentro do contexto da questão ambiental e da busca do desenvolvimento sustentável. Assim, vários projetos, artigos, discussões e leis resultam da convergência de idéias diante da real necessidade de se desenvolver ações e temas que chamem a atenção para problemas relacionados à sua produção e ao seu consumo. Embora a eficiência energética seja uma área em que toda a nação tem responsabilidade, cabe à comunidade científica desenvolver atividades, no domínio da educação, que permitam a divulgação das informações e dos programas existentes e promover boas práticas. Diante dessa necessidade, foi desenvolvida uma ferramenta educacional, baseada nas novas tecnologias, que permite realizar ações de educação informal para a conscientização do uso racional da energia elétrica nas residências. Essa ferramenta educacional constitui-se de um Ambiente Integrado de Projetos Interdisciplinares, denominado WebProInter, concebido para utilização em trabalhos que fazem uso da metodologia da Aprendizagem Baseada em Projetos (PBL) e do portal eletrônico “Vigilantes da Energia”, no qual são disponibilizados um conjunto de informações, ferramentas e metodologias que auxiliam no desenvolvimento de uma rede social com fins educacionais. Essa ferramenta foi concebida e desenvolvida utilizando-se o construcionismo proposto por Papert. Para aplicação dessa ferramenta, foi criado um curso destinado a alunos do Ensino Médio, denominado “Vigilantes da Energia”, considerando-se referências metodológicas e filosóficas baseadas na pesquisa-ação colaborativa. O curso “Vigilantes da Energia” também foi concebido para se testar a eficiência e as vantagens da utilização de ambientes como o WebProInter... / Energy is a product of fundamental importance in modern society and it has been assuming nowadays, a quite significant role in environment and sustainable development issues. Therefore is of paramount importance for the improvement of life standard in all countries the adoption of actions in order to optimize the production and the consumption of energy. Although the energy efficiency to be an area where the whole nation has responsibility, is necessary that the scientific community develops educational skills in order to popularize the information about the existent programs concerning the rational use of energy. In accordance with this need, an educational tool was developed, based on new technologies, that allow one to accomplish actions of informal education for the understanding of the rational use of electrical energy in residences, , through practices in informal education. Such educational tool is constituted of an Integrated Environment of Interdisciplinary Projects, callled WebProInter, which has been concepted to be applied in works that make use of the Project Based Learning (PBL) methodology. This tool is also composed of the website “Energy Watchers”, where one finds a set of information, tools and methodologies that assist the development of a social network educational wise. This tool has been concepted and developed based on the theory proposed by Papert. As an application of this tool, the proposal of a course called “Energy Watchers” has been made, which aims at reaching high school students. Such course considers methodologies and philosophical references based on collaborative researchaction, and has also been made with the purpose of testing the efficiency and advantages of the use of environments such as WebProInter, being your main objective to increase the multiplier agents formation regarding rational use... (Complete abstract click electronic access below)