Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T05:14:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 208617.pdf: 2526919 bytes, checksum: 9f96b2baca2b7d135e5f6fe490d15cf7 (MD5) / Este trabalho propõe o desenvolvimento de um novo modelo para dimensionamento de sistemas integrados de energia aplicados à ambientes rurais, a partir da utilização de ferramentas de simulação e otimização desenvolvidas em MATLAB 6.0. Essas ferramentas possibilitam estabelecer a melhor combinação entre fontes energéticas e cargas ao longo do tempo. O dimensionamento realizado utiliza fontes renováveis locais (hidráulica, solar, eólica e biomassa) e outras fontes energéticas (eletrificação rural convencional e geração a diesel), e visa minimizar o custo do sistema, mantendo um nível desejado de confiabilidade para o mesmo. A confiabilidade é baseada no conceito de probabilidade de perda de fornecimento de energia à carga (LPSP) para períodos de horas consecutivas. As necessidades energéticas consideradas para uma propriedade rural típica são agrupadas em três categorias: energia para cozimento, energia para aquecimento de água e energia para produção de eletricidade. Os dispositivos utilizados para conversão energética são os módulos fotovoltaicos, geradores eólicos, coletores solares, biodigestores, microcentrais hidrelétricas e baterias de chumbo-ácido. A partir do modelo de otimização desenvolvido, inúmeras simulações são realizadas visando à comparação e análise de diferentes cenários e metodologias. A comparação com as metodologias determinísticas e probabilísticas, apresentadas na literatura, mostra inúmeras vantagens na utilização do novo modelo, particularmente no que se refere à otimização do sistema energético. Os demais resultados obtidos contemplam o dimensionamento completo dos dispositivos de conversão energética, um balanço energético anual detalhado e uma análise econômica do sistema. Nesta análise é calculada, inclusive, a distância limite para ampliação das redes de distribuição rural e o preço limite do litro do óleo diesel, para que estas fontes apresentem maior viabilidade econômica em relação às fontes renováveis locais.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T19:42:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 188752.pdf: 517817 bytes, checksum: 90daeca35e742272500b31acda476cb9 (MD5) / O processo de reestruturação do setor de energia elétrica tem evoluído na direção do estabelecimento de uma estrutura de mercado, tendo como principal objetivo instigar a competição entre os diversos agentes. Nesse contexto, torna-se imprescindível o desenvolvimento de mecanismos que promovam o uso eficiente dos recursos disponíveis e forneçam uma sinalização econômica adequada. Na operação dos sistemas hidrotérmicos há necessidade de estudos que permitam avaliar e decidir sobre o uso ótimo da água, portanto a atividade do planejamento da operação tem fundamental importância. As complexidades inerentes a essa atividade requerem a divisão do planejamento em etapas, com diferentes horizontes de análise. O presente trabalho tem como foco a etapa de planejamento de médio prazo e propõem-se a avaliar duas vertentes de modelagem: (i) a representação a usinas individualizadas, (ii) a representação a reservatórios equivalentes de energia. Para tanto, as abordagens são implementadas e analisadas com base nos resultados obtidos. A partir dos resultados pode-se concluir que, dependendo das características do sistema, diferenças significativas de resultados podem ocorrer, sobretudo no tocante aos custos marginais de operação do sistema.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T02:07:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T02:41:53Z : No. of bitstreams: 1 183457.pdf: 11482964 bytes, checksum: 70b8ef02a93e9fb5b88d89c82cfab941 (MD5) / Desenvolvimento teórico e a implementação prática de um estágio de conversão CC-CC para aplicações com elevada tensão de entrada e alta potência. A topologia selecionada foi a do conversor CC-CC ZVS-PWM baseado na célula multinível de tensão com ponto neutro grampeado (NPC). A esta estrutura foi agregado o retificador "Hybridge" e um circuito para grampeamento da tensão sobre os retificadores de saída, com o intuito de melhorar a eficiência do conversor. Os resultados experimentais validam os estudos realizados, mas também revelam que várias características do circuito, que passam desapercebidas em pequenas potências, são de fundamental importância no nível de potência desejado.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-18T12:53:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T21:59:55Z : No. of bitstreams: 1 182147.pdf: 30833309 bytes, checksum: f0f4a73d76ee773abbce4cff80349111 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-18T22:51:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 194985.pdf: 761281 bytes, checksum: 6adcaf979a1ed8f26d096b7d17d63d7e (MD5) / O problema de planejamento da operação energética de longo prazo visa determinar estratégias ótimas de geração e intercâmbios, entre subsistemas hidrotérmicos, que minimizem o custo total de operação ao longo do período de planejamento. Este problema possui natureza estocástica, não-linear e de grande porte, podendo ser resolvido por Programação Dinâmica Estocástica (PDE), desde que se faça uso da agregação de reservatórios em reservatórios equivalentes de energia. Tal prática, elimina o problema da "maldição da dimensionalidade", decorrente do explosivo número de estados que deveriam ser analisados pela PDE. Contudo, para o sistema eletroenergético brasileiro, onde existem interligações entre regiões com características hidráulicas próprias, faz-se necessário uma melhor representação do sistema. Assim, os responsáveis pelo planejamento da operação dos sistemas hidrotérmicos brasileiro, desenvolvem seus estudos a partir de modelos computacionais que representam as usinas agrupadas em subsistemas equivalentes. Para tanto, tais modelos fazem uso da Programação Dinâmica Estocástica Dual (PDED), que trata a PDE de forma analítica. Com a introdução da competição na geração, visualiza-se que os agentes de geração deverão buscar a maximização de seus rendimentos, o que requer um melhor conhecimento dos recursos efetivamente disponíveis pelo sistema. Nessa direção, torna-se importante para o operador do sistema, ter a sua disposição um modelo de planejamento da operação que represente as usinas de forma individualizada. A obtenção de um modelo com tais características, ainda que usando PDED, é uma tarefa que requer um elevado esforço computacional. Neste trabalho, propõe-se um algoritmo baseado na PDED, o qual representa as diversas usinas do sistema em sua forma individualizada, permitindo assim um melhor aproveitamento dos recursos do sistema. Para tanto, propõe-se um algoritmo para cálculo da política de operação hidrotérmica que faz uso de técnicas de processamento paralelo. A viabilidade prática do algoritmo é demonstrada através de sua aplicação a uma configuração realista do sistema hidrotérmico brasileiro.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-19T08:55:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T23:12:17Z : No. of bitstreams: 1 181714.pdf: 7703652 bytes, checksum: 38a3757efe92211f4160bf2f7e8f3281 (MD5) / Duas alternativas para a implementação de conversores CC-CC isolados, operando com elevada tensão de saída e baixa tensão de entrada, com valor variável, são apresentadas neste trabalho. As topologias propostas são adequadas para a implementação do estágio final de amplificação de microondas, utilizados nos satélites de comunicações, devido à reduzida massa e volume e ao elevado rendimento apresentado na operação com elevada tensão de saída. Os conversores estudados apresentam diferentes princípios de funcionamento e os principais aspectos operacionais de cada topologia são analisados. A primeira topologia proposta é uma estrutura composta por dois estágios conectados em série, formada por um regulador e por um conversor CC-CC isolado ZVS/ZCS. A segunda topologia estudada é composta por um conversor de estágio único que mantém elevado rendimento mesmo para uma grande variação da tensão de entrada. Os resultados experimentais apresentados são obtidos a partir de dois protótipos implementados, seguindo os procedimentos de projeto desenvolvidos, comprovando experimentalmente as características e a análise teórica das estruturas propostas. Os protótipos são desenvolvidos para uma aplicação com 150W de potência de saída, tensão total de saída de 3,2kV e uma tensão de entrada variando desde 26V até 44V. O rendimento mínimo obtido, para ambos conversores operando com potência nominal, é igual a 93,4% para a estrutura de dois estágios e igual a 94,1% para o conversor de estágio único.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-08Bitstream added on 2014-06-13T20:22:33Z : No. of bitstreams: 1 sleiman_ea_dr_botfca.pdf: 736276 bytes, checksum: 31ebd208cb2dbf91de1beacdb454902b (MD5) / A racionalização do consumo de energia elétrica não significa racionamento, não implica em perda de conforto e segurança e não compromete a produtividade ou o desempenho da produção de uma agroindústria nem a produção rural. Um programa de conservação de energia só terá resultado positivo se houver motivação, conscientização e treinamento dos consumidores que garantam a correta execução do programa. No presente trabalho foram analisados os parâmetros elétricos relativos ao consumo e demanda obtidos dos relatórios de curva de carga e das faturas de energia elétrica do câmpus da UNESP, localizado na Fazenda Experimental Lageado em Botucatu-SP, envolvendo a Faculdade de Ciências Agronômicas e a Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, permitindo que através destas análises, fossem feitas as respectivas propostas de uso racional de energia elétrica. Foram analisados o fator de potência, fator de carga, demanda, consumo, preço médio. Na análise do fator de potência e demanda, foi utilizada estatística descritiva e na análise da demanda também foram feitas a análise econômica e propostas de alterações dos valores contratados, já que os valores de demanda atualmente contratados, estão superdimensionados. Na análise do consumo de energia elétrica, constatou-se que durante o racionamento de energia elétrica, houve uma redução, mas logo após o término do racionamento, o consumo voltou a crescer. Desenvolveu-se uma equação para se calcular a capacidade liberada de potência para uma carga com fator de potência qualquer, instalada num circuito com fator de potência já corrigido. Analisando-se o fator de potência e a demanda em cada segmento horário, em cada dia da semana, constatou-se que existe uma ampla variação do comportamento desses parâmetros ao longo do dias. O dimensionamento do banco... . / The rationalization of the electric power consumption doesn't mean rationing, it doesn't implicate in comfort loss and safety and it doesn't commit the productivity in a rural industry. An electric power conservation program will only have positive result if there are motivation and the consumers' training, which it guarantee the correct execution of the program. In the present work, they were analyzed the electric parameters of consummate and demand obtained by the electric power invoices of the University, located in the Lageado Experimental Farm in Botucatu-SP, and through these analyses, they were made the respective proposals of electric power rational use. They were analyzed the power factor, load factor, demand, consumption, medium price. It was used descriptive statistics to analyze the power factor and power demand. It was used also economical analysis to evaluate the power demand contracted values. In the analysis of the electric power consumption, it was verified that during the electric power rationing, there was a reduction, but soon after the end of the rationing, the consumption grew again. An equation was developed to calculate the power´s liberated capacity for a load with any power factor, installed in a circuit with power factor corrected. Analyzing the power factor and the demand in each hourly segment, in every day of the week, it was verified that there is a wide variation of those parameters along the days. The capacitor bank project suggests the automatic one, due to power factor variation along the day. Through the electric power medium price calculation, it was verified that the blue tariff now contracted, it is the best tariff option.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-15T22:36:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T14:55:00Z : No. of bitstreams: 1 263240.pdf: 8092145 bytes, checksum: 7066e48f2581e1561d782830eb607b83 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-15T22:50:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T14:56:03Z : No. of bitstreams: 1 262548.pdf: 6508290 bytes, checksum: 6a3b455762bb29f2240bd29dd0eac3be (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-15T23:07:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T14:58:55Z : No. of bitstreams: 1 263399.pdf: 2151130 bytes, checksum: 5843c689068d6901417a453085ccee51 (MD5)