A qualidade da energia elétrica é hoje um dos mais importantes pontos abordados pelos consumidores, principalmente os grandes consumidores industriais, visto que a segurança e o funcionamento adequado dos equipamentos e processos industriais dependem desta qualidade. No entanto, o valor cobrado pela concessão desta energia é tão importante quanto sua qualidade, uma vez que este valor influi diretamente nos custos da produção. Com a evolução dos medidores de energia elétrica foi possível tarifar essa energia de acordo com os períodos do dia e do ano, permitindo tarifas diferenciadas que incentivem o consumidor a economizar nos períodos mais críticos da produção de energia, obtendo uma economia também em sua fatura mensal. Em recente trabalho de pesquisa (Adão, Osmir - 2003 ) na Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, foi desenvolvido um sistema para gestão de energia elétrica denominado SAGE Sistema Automatizado de Gestão de Energia visando controlar o consumo de energia na ponta, a demanda mensal contratada e o fator de potência. Este sistema foi desenvolvido em sub-módulos que atuavam de forma isolada. Os resultados obtidos foram satisfatórios, uma vez que atingiram uma considerável economia no consumo da energia, na demanda e no fator de potência. Este novo trabalho de pesquisa apresenta o aperfeiçoamento do SAGE em um Sistema Automatizado Integrado de Gestão de Energia SAIGE. O SAIGE propõe a atuação simultânea dos três sub-módulos: controle de consumo na ponta, controle da demanda e controle do fator de potência, com o objetivo de atingir uma economia ainda maior do que a atingida pelo SAGE. / Nowadays the quality of the electric power is one of the most important points broached by the consumers, mainly the great industrial consumers, since equipments safety and its appropriate operation besides industrial processes depend on this quality. However, the charged value for the concession of this energy is such as important as its quality, once this value influences directly on the costs of the production. By the evolution of the electric power meters, energys tariff got possible according to the periods by day and by year, allowing different tariffs that motivate consumers economize it in more critic periods of energys production, obtaining an economy also in its monthly budget. In recent research work (Adão, Osmir - 2003) in the Polytechnic School of University of São Paulo, a system was developed for electric power administration denominated SAGE - Automated System of Administration of Energy in order to aim to control the energys consumption in the tip, the contracted monthly demand and the potency factor. This system was developed in sub-modules that acted each one by its own. Obtained results were satisfactory, once they reached a considerable economy in energys consumption, in the demand and in the potency factor. This new research work presents the improvement of SAGE into an Integrated Automated System of Administration of Energy - SAIGE. SAIGE proposes the simultaneous performance of the three sub-modules: control of consumption in the tip, control of the demand and control of the potency factor, in order to reach a further economy than reached by SAGE.

A qualidade da energia elétrica é hoje um dos mais importantes pontos abordados pelos consumidores, principalmente os grandes consumidores industriais, visto que a segurança e o funcionamento adequado dos equipamentos e processos industriais dependem desta qualidade. No entanto, o valor cobrado pela concessão desta energia é tão importante quanto sua qualidade, uma vez que este valor influi diretamente nos custos da produção. Com a evolução dos medidores de energia elétrica foi possível tarifar essa energia de acordo com os períodos do dia e do ano, permitindo tarifas diferenciadas que incentivem o consumidor a economizar nos períodos mais críticos da produção de energia, obtendo uma economia também em sua fatura mensal. Em recente trabalho de pesquisa (Adão, Osmir - 2003 ) na Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, foi desenvolvido um sistema para gestão de energia elétrica denominado SAGE Sistema Automatizado de Gestão de Energia visando controlar o consumo de energia na ponta, a demanda mensal contratada e o fator de potência. Este sistema foi desenvolvido em sub-módulos que atuavam de forma isolada. Os resultados obtidos foram satisfatórios, uma vez que atingiram uma considerável economia no consumo da energia, na demanda e no fator de potência. Este novo trabalho de pesquisa apresenta o aperfeiçoamento do SAGE em um Sistema Automatizado Integrado de Gestão de Energia SAIGE. O SAIGE propõe a atuação simultânea dos três sub-módulos: controle de consumo na ponta, controle da demanda e controle do fator de potência, com o objetivo de atingir uma economia ainda maior do que a atingida pelo SAGE. / Nowadays the quality of the electric power is one of the most important points broached by the consumers, mainly the great industrial consumers, since equipments safety and its appropriate operation besides industrial processes depend on this quality. However, the charged value for the concession of this energy is such as important as its quality, once this value influences directly on the costs of the production. By the evolution of the electric power meters, energys tariff got possible according to the periods by day and by year, allowing different tariffs that motivate consumers economize it in more critic periods of energys production, obtaining an economy also in its monthly budget. In recent research work (Adão, Osmir - 2003) in the Polytechnic School of University of São Paulo, a system was developed for electric power administration denominated SAGE - Automated System of Administration of Energy in order to aim to control the energys consumption in the tip, the contracted monthly demand and the potency factor. This system was developed in sub-modules that acted each one by its own. Obtained results were satisfactory, once they reached a considerable economy in energys consumption, in the demand and in the potency factor. This new research work presents the improvement of SAGE into an Integrated Automated System of Administration of Energy - SAIGE. SAIGE proposes the simultaneous performance of the three sub-modules: control of consumption in the tip, control of the demand and control of the potency factor, in order to reach a further economy than reached by SAGE.

Orientador: Carlos Alberto Favarin Murari / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-05T14:18:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pavani_AhdaPionkoskiGrilo_M.pdf: 501022 bytes, checksum: 2aee067a357d876e776b155793af3c35 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Nesse trabalho de pesquisa é discutida a utilização do índice de performance como método na análise estática de contingências considerando sobrecargas nas linhas de transmissão e nos transformadores. Segundo a literatura, o índice de performance de segunda ordem é mais utilizado devido ao menor esforço computacional requerido, no entanto, a utilização de tal índice resulta em um determinado tipo de erro na classificação de contingências, chamado mascaramento. Tendo em vista a minimização do mascaramento, é desenvolvido um fator de severidade para cada contingência baseado em lógica nebulosa (fuzzy logic), que pode ser utilizado tanto para multiplicar o índice de performance de segunda ordem para evitar o mascaramento, quanto como um índice para classificação de contingências, intitulado Índice Nebuloso ou Índice Fuzzy (IF). Os resultados de ambos os índices são satisfatórios apresentando uma minimização do mascaramento e capturando a maioria das contingências severas / Abstract: This work is intended to discuss the use of performance index in steady state contingency analysis considering overload in transmission lines and transformers. The second order performance index is the most used due to the lowest computational effort, on the other hand, the use of this index results in a miss classification, called masking effect. In order to minimize the masking effect is developed a severity factor to each contingency based on fuzzy logic. This severity factor can be used either to multiply the second order performance index or as a index to classify the contingencies, named Fuzzy Index (IF). The results of both indexes are satisfactory, and they minimize the masking effect / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: André Nunes de Souza / Banca: Pedro da Costa Junior / Banca: Geraldo Francisco Burani / Resumo: O sistema de transmissão é responsável por conectar os geradores de energia aos consumidores de forma segura e confiável sendo necessária sua constante ampliação para conseguir transportar as crescentes quantidades de energia elétrica. Nesta dissertação é realizada uma análise da situação atual e do processo de planejamento da expansão do sistema de transmissão brasileiro, assim como um estudo de caso sobre as modificações necessárias para a conexão da Usina de Belo Monte. Uma ferramenta de otimização da expansão do sistema de transmissão foi desenvolida, utilizando o método de modelagem do fluxo de carga linearizado e os algoritmos genéticos como técnica de solução, tendo como objetivo a simulação do impacto de diferentes cenários no custo da expansão da transmissão. A ferramenta proposta foi utilizada para simular os efeitos da presença de geração distribuída na expansão de um sistema de transmissão fíctício, onde foi constatado uma clara tendência de queda no investimento necessário para expansão do sistema de transmissão em resposta a índices crescentes de geração distribuída / Abstract: The transmission system is responsible for connecting the power generators to consumers safely and reliably. Its constant expansion is necessary to fit the transportation of increasing amounts of electricity. In this dissertation and analysis of the current configuration and the process of planning expansion of the Brazilian transmission system is provided. A tool to optimize the expansion of the transmission system was developed using the the linearized load flow modeling method and genetic algorithms. This tool was created to simulate the impact of different scenarios on the cost of transmission expansion planning. The proposed tool used to simulate the effecs of the presence of distributed generation in the expansion of a fictious transmission system, where it was found a clear downward trend in the total investment required for expansion of the transmission system as a function of the increasing levels of distributed generation / Mestre

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-03Bitstream added on 2015-03-03T12:06:57Z : No. of bitstreams: 1 000800888.pdf: 1105422 bytes, checksum: 93b69e9f72dc6d5c64476d3b3e4c73e6 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O sistema de transmissão é responsável por conectar os geradores de energia aos consumidores de forma segura e confiável sendo necessária sua constante ampliação para conseguir transportar as crescentes quantidades de energia elétrica. Nesta dissertação é realizada uma análise da situação atual e do processo de planejamento da expansão do sistema de transmissão brasileiro, assim como um estudo de caso sobre as modificações necessárias para a conexão da Usina de Belo Monte. Uma ferramenta de otimização da expansão do sistema de transmissão foi desenvolida, utilizando o método de modelagem do fluxo de carga linearizado e os algoritmos genéticos como técnica de solução, tendo como objetivo a simulação do impacto de diferentes cenários no custo da expansão da transmissão. A ferramenta proposta foi utilizada para simular os efeitos da presença de geração distribuída na expansão de um sistema de transmissão fíctício, onde foi constatado uma clara tendência de queda no investimento necessário para expansão do sistema de transmissão em resposta a índices crescentes de geração distribuída / The transmission system is responsible for connecting the power generators to consumers safely and reliably. Its constant expansion is necessary to fit the transportation of increasing amounts of electricity. In this dissertation and analysis of the current configuration and the process of planning expansion of the Brazilian transmission system is provided. A tool to optimize the expansion of the transmission system was developed using the the linearized load flow modeling method and genetic algorithms. This tool was created to simulate the impact of different scenarios on the cost of transmission expansion planning. The proposed tool used to simulate the effecs of the presence of distributed generation in the expansion of a fictious transmission system, where it was found a clear downward trend in the total investment required for expansion of the transmission system as a function of the increasing levels of distributed generation

Orientador: Antonio Roberto Balbo / Coorientador: Ricardo Bento Nogueira Mori Pinheiro / Banca: Marcelo Suetake / Banca: Sonia Cristina Poltroniere Silva / Resumo: Neste trabalho, são apresentadas técnicas de otimização multiobjetivo, de Programação por Metas Ponderadas e de Restrições Canalizadas Progressivas, consideradas para propor uma técnica mista denominada de Programação por Metas Ponderadas com Restrições Canalizadas Progressivas (PMPRCP), as quais são aplicadas ao Problema Multiobjetivo de Despacho Econômico e Ambiental, com o efeito Ponto de Carregamento de Válvula (PMDEA-PV), próprios da área de geração de ebnergia. A abordagem relacionada a programação por metas ponderadas visa a minimização das variáveis de desvio pré-definidas, com o intuito de determinar soluções de compromisso para o PMDEA-PV, considerando metas pré-estabelecidas relativas à função de custos, do problema de despacho econômico e à função de emissão de poluentes, do problema de despacho ambiental. O intuito do uso da técnica de PMPRCP é determinar a curva de soluções não dominadas para o PMDEA-PV, denominada de soluções Pareto-Eficientes. Os subproblemas mono-objetivos obtidos pelo uso da programação por metas ponderadas e da PMPRCP para a formulação do PMDEA-PV são resolvidos pelo método Primal-Dual Previsor-Corretor de pontos interiores. Ainda neste tabalho, o PMDEA-PV em sua forma canônica é resolvido pelo Algoritmo genético de Ordenação Não-Dominada II (conhecido na literatura por NSGA-II) com o intuito de comparação de resultados para a validação da técnica de PMPRCP apresentada, considerando que o NSGA-II é utilizado no ramo de otimização multiobjet... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work are presented multiobjective optimization techniques, Weighted Goal Programming and Progressive Bounded Constraints, considered to propose a mixed technique called Weighted Goal Programming with Progressive Channeling Constraints (PMPRCP), which are applied to the Economic and Environmental Dispatch Multiobjective Problem with the effect Valve loading point (PMDEA-PV), own of the area of energy generation. The approach related to Weighted Goal Programming aims to minimizing the predefined deviation variables, aiming to determine compromise solutions for the PMDEA-PV, considering pre-established goals related to the cost function related to the problem of economic dispatch and the emission of pollutants related to the problem of environmental dispatch. The purpose of the PMPRCP technique is to determine the curve of non-dominated solutions for PMDEA-PV, called Pareto-Efficient solutions. The mono-objective subproblems obtained from the use of weighted goal programming and the PMPRCP for PMDEA-PV formulation are solved by the Primal-Dual Predictor-Corrector of interior points method. Still in this work, the PMDEA-PV in its canonical form is solved too by a Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm II (known in the literature by NSGA-II) with the purpose of comparing results for the validation of the PMPRCP technique presented, considering that NSGA-II is used in the field of multiobjective optimization to determine the curve of non-dominated solutions to multiobjecti... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: José Roberto Sanches Mantovani / Banca: Antonio Padilha Feltrin / Banca: Rogerio Andrade Flauzino / Resumo: A linha de transmissão é uma componente essencial do sistema elétrico de potência e a sua proteção é necessária para garantir o funcionamento contínuo e estável da rede. Um sistema de proteção adequado deve reunir de forma confiável e segura diferentes funções de proteção. Neste trabalho é adotada a proteção piloto, transferência de trip de sobre alcance permissivo para linhas de transmissão de extra-alta tensão (EAT). Esta proteção utiliza funções de sobrecorrente para retaguarda de faltas fase-terra e funções de distância para faltas entre fases. Um método inteligente foi desenvolvido para realizar a coordenação de relés de sobrecorrentes e de distância para sistemas malhados, assim como a modelagem de relés numéricos com a inserção de controladores nebulosos desenvolvidos em MODELS para serem inseridos no ATP (AlternativeTransientProgram). A metodologia proposta consiste em coordenar de forma ó-tima estes relés em sistemas de transmissão, para isto utiliza-se um algoritmo genético dedi-cado. Além disto, é desenvolvido o projeto de um controlador nebuloso que agregado ao relé numérico auxilia na proteção e na tomada de decisões independente das condições operacio-nais do sistema - topologia e níveis de carregamentos. Os resultados representam tempos de coordenação reduzidos quando comparados com outras técnicas. A presença do controlador auxilia o relé na tomada de decisões contribuindo para a confiabilidade do projeto de proteção / Abstract: The transmission line is a component essential to power systems and your protection its es-sential to ensure a stable and continuous network operation. A appropriate protection system must collect securely and trustily different protection functions. In this work a pilot protectio-nis used, a permissive overreaching transfer trip for extra high voltage lines. This structure uses directional overcurrent relays as backup protections against phase-earth faults and dis-tance relays for phase-phase faults. A intelligent method was developed for mesh networks to coordination relays, as modeling of numerical relay with fuzzy control using MODELS lan-guage to be inserted in ATP (Alternative Transient Program). The proposedmethodology rea-lizes an optimal coordination for all relays in the transmission network. To get this a genetic algorithm is developed. In addition, a fuzzy control is designed in numeric relay, this tool helps the relay on decisions independent of topology changes or different load levels that makes the pilot protection an adaptive protection / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-09-28Bitstream added on 2014-06-13T20:40:37Z : No. of bitstreams: 1 decanini_jgms_dr_ilha.pdf: 1190895 bytes, checksum: 7af4cd77b80daa47303880ec001c79aa (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Neste trabalho propõe-se uma metodologia alternativa para o diagnóstico automático de faltas de curto-circuito em sistemas de distribuição de energia elétrica. Esta ferramenta, de auxílio à tomada de decisão, acelera os procedimentos para restabelecimento das condições normais de operação propiciando maior segurança, confiabilidade e lucratividade às concessionárias. O sistema de diagnóstico foi concebido integrando modernas técnicas de processamento de sinais e sistemas inteligentes. O processo contínuo de detecção de distúrbio é realizado através de análises estatística e direta multinível dos sinais de corrente no domínio wavelet. Na etapa de classificação de faltas de curto-circuito as principais características dos sinais de corrente e tensão (assinatura) são extraídas empregando a análise multirresolução e o conceito de energia. Estes índices comportamentais correspondem aos vetores de entrada de três conjuntos independentes de redes neurais artificiais da família ART (Adaptive Resonance Theory), ARTMAP Fuzzy, cujo treinamento dar-se-á de forma supervisionada. Esta arquitetura de rede executa o treinamento com alto desempenho computacional e apresenta duas características fundamentais para aplicação em modernos sistemas de energia elétrica, estabilidade e plasticidade, permitindo a inclusão do treinamento continuado, o que representa uma importante vantagem quando comparada às recentes metodologias. Os estímulos de entrada do primeiro conjunto de redes correspondem às características extraídas dos sinais de corrente, o segundo conjunto analisa as características relativas aos sinais de tensão e o terceiro conjunto tem como vetor de entrada os índices comportamentais referentes aos sinais de corrente e tensão. A teoria da evidência de Dempster-Shafer é empregada... / The present project proposes an alternative methodology for the automatic diagnosis of short- circuit fault in distribution systems. This support tool for decision making accelerates the restoration process providing greater security, reliability and profitability to electric power companies. The diagnostic system was designed through the combined use of modern signal processing techniques and intelligent systems. The continuous procedure for disturbance detection is performed based on direct and statistical multilevel analysis of the current signals in wavelet domain. In the classification step, the main features of the current and voltage signals (signature) are extracted using multi-resolution analysis and energy concept. These behavioral indexes correspond to the input vectors of three parallel sets of ART family neural network, Fuzzy ARTMAP, which is trained in a supervised manner. This architecture performs the training with high computing performance and presents two key characteristics for application in modern electric power systems, stability and plasticity, enabling the inclusion of continuous training, which represents an important advantage when compared with recent methodologies. The first and second network set evaluates the features extracted from current and voltage signals, respectively. The third set performs the diagnosis based on both behavioral indexes. The Dempster-Shafer theory is employed to integrate the evidence (outcomes) of the network sets, providing quantitative information about the diagnosis and its reliability. Finally, the faulted section is located using, a priori, voltage and current data measured at the substation. To demonstrate the performance of this method, an application is submitted considering a practical distribution feeder from a Brazilian electric utility, composed of... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-07-16Bitstream added on 2014-12-02T11:20:52Z : No. of bitstreams: 1 000800797.pdf: 2128856 bytes, checksum: cc64da39a86a1aa9e5dd1a5341897045 (MD5) / A linha de transmissão é uma componente essencial do sistema elétrico de potência e a sua proteção é necessária para garantir o funcionamento contínuo e estável da rede. Um sistema de proteção adequado deve reunir de forma confiável e segura diferentes funções de proteção. Neste trabalho é adotada a proteção piloto, transferência de trip de sobre alcance permissivo para linhas de transmissão de extra-alta tensão (EAT). Esta proteção utiliza funções de sobrecorrente para retaguarda de faltas fase-terra e funções de distância para faltas entre fases. Um método inteligente foi desenvolvido para realizar a coordenação de relés de sobrecorrentes e de distância para sistemas malhados, assim como a modelagem de relés numéricos com a inserção de controladores nebulosos desenvolvidos em MODELS para serem inseridos no ATP (AlternativeTransientProgram). A metodologia proposta consiste em coordenar de forma ó-tima estes relés em sistemas de transmissão, para isto utiliza-se um algoritmo genético dedi-cado. Além disto, é desenvolvido o projeto de um controlador nebuloso que agregado ao relé numérico auxilia na proteção e na tomada de decisões independente das condições operacio-nais do sistema – topologia e níveis de carregamentos. Os resultados representam tempos de coordenação reduzidos quando comparados com outras técnicas. A presença do controlador auxilia o relé na tomada de decisões contribuindo para a confiabilidade do projeto de proteção / The transmission line is a component essential to power systems and your protection its es-sential to ensure a stable and continuous network operation. A appropriate protection system must collect securely and trustily different protection functions. In this work a pilot protectio-nis used, a permissive overreaching transfer trip for extra high voltage lines. This structure uses directional overcurrent relays as backup protections against phase-earth faults and dis-tance relays for phase-phase faults. A intelligent method was developed for mesh networks to coordination relays, as modeling of numerical relay with fuzzy control using MODELS lan-guage to be inserted in ATP (Alternative Transient Program). The proposedmethodology rea-lizes an optimal coordination for all relays in the transmission network. To get this a genetic algorithm is developed. In addition, a fuzzy control is designed in numeric relay, this tool helps the relay on decisions independent of topology changes or different load levels that makes the pilot protection an adaptive protection

Orientador: Jorge Isaias Llagostera Beltran / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-13T22:38:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gomes_RicardoAntoniodoEspiritoSanto_M.pdf: 2280030 bytes, checksum: 73620817c817b18437fa8219d3244138 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho faz a análise de caldeiras de recuperação térmica aquotubular no ponto de projeto e fora de projeto, seja ela parte integrante de uma central termoeléctrica de ciclo combinado ou de plantas de cogeração. Os mecanismos de troca de calor, que conduzem à produção de vapor na caldeira, encontram-se parametrizados num sistema matemático baseado nas leis fundamentais da termodinâmica e da transferência de calor, aplicado a um programa computacional. O programa foi desenvolvido no ambiente do software Engineering Equation Solver -EES. Quatro configurações básicas foram estudadas, considerando caldeiras com um e dois níveis de pressão e a variação de parâmetros relevantes. O modelo computacional desenvolvido, caracteriza-se pela sua flexibilidade já que os fatores geométricos da caldeira não precisão ser avaliados. Eventos operacionais como a queima auxiliar e o controle da temperatura do vapor, também podem ser avaliados, para todas as configurações disponíveis. Através das estruturas com dois níveis de pressão é possível evidenciar como a energia recuperada pode ser maximizada redistribuindo as superfícies de aquecimento. Esta analise é realiza para diversos casos, simulada com dados publicados, para sistemas reais e sistemas em estudo, contemplando desta forma cenários operacionais, que poderão esta de acordo com a realidade de qualquer unidade industrial / Abstract: The objective of this work was to model thermal recovery water tube boilers in the design and off-design point, either it has left integrant of a thermoelectric central office of agreed cycle or cogeneration plants. The heat exchange mechanisms, that lead to the steam production in the boiler, meet parameterizations in a based mathematical system in the thermodynamics and the heat transference basic laws, applied to a computational program. The program was developed in the environment of software Engineering Equation Solver - EES. Four basic configurations had been studied, considering boilers with one and two pressure levels and the excellent parameter variation. The developed computational model is characterized for its flexibility, since the steam generators geometric factors no is evaluated. Operational events as the burning auxiliary and the control of the temperature of the steam also can be evaluated for all the available configurations. Through the structures with two levels of pressure it is possible evidences as the recouped energy can be maximized reconfiguring the heating surfaces. This analyzes is carries through for diverse cases, simulated with data published, for real systems and systems in study, contemplating of this form operational scenes, that will be able this in accordance with the reality of any industrial unit / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica