Esta tese tem como objetivo o estabelecimento de bases técnicas para o dimensionamento de aproveitamentos híbridos hidrelétricos fotovoltaicos. Nesse sentido, investigam-se o funcionamento e a viabilidade técnica de uma configuração para esses aproveitamentos quanto aos efeitos de diferentes capacidades das baterias ou perfis de demanda, entre outros fatores. A tese traz à tona a questão da complementariedade entre fontes de energia, avaliando a influência de diferentes gradações de complementação entre as energias hídrica e solar e caracterizando essa complementariedade ao longo do Estado do Rio Grande do Sul. O sistema estudado é constituído por dois aproveitamentos, um hidrelétrico e outro fotovoltaico, operando em paralelo para atender a demanda. O desempenho foi investigado a partir da proposição de uma metodologia de análise, que consiste em um balanço energético baseado em disponibilidades energéticas idealizadas, resultando em um parâmetro para comparação de desempenho (um índice de falhas no atendimento). A idealização dos dados permite investigar a influência de determinado parâmetro, “filtrando” os efeitos de outros fatores (como condições climáticas). A avaliação dos efeitos da complementariedade foi efetuada pela proposição de índices matemáticos adimensionais. As simulações confirmaram tendências esperadas, como o aumento das falhas para baterias de menor capacidade e para menor complementariedade no tempo ou a redução das falhas para perfis com picos de demanda ao meio dia, entre outras, e mostraram como pequenas variações na capacidade das baterias, na potência hidrelétrica instalada ou na área dos módulos fotovoltaicos podem influenciar o desempenho do sistema. Uma avaliação da “aderência” dessas idealizações com a realidade foi obtida com simulações a partir de dados reais e com uma simulação experimental. Em ambos os casos houve forte semelhança qualitativa dos resultados, mostrando a influência de efeitos climáticos e de outros fatores sobre o comportamento dos componentes do sistema. Os ensaios experimentais foram realizados em duas bancadas, uma no Laboratório de Energia Solar, da Escola de Engenharia, e a outra no Laboratório de Ensino de Hidráulica, do Instituto de Pesquisas Hidráulicas, ambos nesta Universidade. Os resultados experimentais forneceram também subsídios para definir o controle do sistema, mostrando como deve ser o controle de carga das baterias e a inserção da corrente fornecida pelo gerador hidrelétrico. Enfim, foram estabelecidas diretrizes para o dimensionamento de aproveitamentos hidrelétricos fotovoltaicos com base na aplicação da metodologia proposta para análise, além de ter sido avaliada de forma expedita a aplicabilidade desse tipo de sistema de geração no Estado. / This thesis purposes to establish the technical bases for component sizing of hydroelectric photovoltaic hybrid plants. In this sense, the operation and technical viability of a specific configuration of these plants were investigated with regard to the effects of different battery capacities or demand profiles, among others. The thesis deals with the question of complementarity between energy resources, evaluating the influence of different complementarity gradations between hydro and solar energies and describing this complementarity along the State of Rio Grande do Sul. The studied system consists of two plants, a hydroelectric and a photovoltaic, operating in parallel to supply the consumers. The performance was investigated from the proposition of an analysis methodology, based on an energetic balance with idealized resources availability, resulting into a comparison parameter (a supply failure index). The data idealization allows to investigate the influence of each parameter, filtering off another effects (as climatic conditions). The complementarity effects were evaluated from the proposition of adimensional mathematical indexes. Expected tendencies, like an increase of failures due to smaller battery capacities and smaller time complementarity, or a decrease due to demand profiles with peak of demand concentrated at noon, were confirmed by the computational simulations, as well as how small variations of battery dimension, of installed hydro power and of photovoltaic area affects the system performance were also demonstrated by these simulations. The simulation with real meteorological data and an experimental simulation provides an evaluation of the adherence of idealizations with reality. In both cases, there was a strong qualitative similarity between results, showing the influence of climatic conditions and other factors on the system performance. The experimental tests were performed at Laboratório de Energia Solar, Escola de Engenharia, and at Laboratório de Ensino de Hidráulica, Instituto de Pesquisas Hidráulicas, in this University. The laboratory experiments results in information to define the control of the system, showing how to control the charge of batteries and how to insert the hydro power into the dc bus. Finally, technical bases for sizing methodology of hydro photovoltaic plants were established, based on the analysis methodology proposed. The aplicability of these kind of energy system was also evaluated.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-12-12T18:05:11Z No. of bitstreams: 1 2016_RonaldoSergioChaconCamargos.pdf: 9688182 bytes, checksum: aaa85f7935aa2f232ce1d8822752cb00 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-12-19T15:50:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_RonaldoSergioChaconCamargos.pdf: 9688182 bytes, checksum: aaa85f7935aa2f232ce1d8822752cb00 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-19T15:50:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_RonaldoSergioChaconCamargos.pdf: 9688182 bytes, checksum: aaa85f7935aa2f232ce1d8822752cb00 (MD5) / Devido ao constante aumento no consumo de energia elétrica pela sociedade, novas modalidades de geração surgiram trazendo com elas a utilização de energias renováveis como fonte primária para a geração de eletricidade. Dessa forma, a geração distribuída fotovoltaica (GDFV) surgiu como uma excelente opção para atender a essa demanda crescente de energia através da conexão de micro e minicentrais geradoras diretamente à rede de distribuição. Todavia, os alimentadores não estão preparados e precisam se adaptar a essa nova realidade. As redes de distribuição possuem um planejamento a ser seguido para sua expansão e ele deve considerar a instalação de geração distribuída (GD). A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) exige que a expansão dos alimentadores seja planejada considerando a inserção desse tipo de geração, entretanto ela não define como isso deve ser feito. Com o intuito de contribuir para o preenchimento dessa lacuna, o presente trabalho propõe um método para a identificação dos limites de GDFV que alteram a necessidade de reforços detectada pelo planejamento da expansão de redes de distribuição de média tensão. Esse método analisa os critérios de carregamento, nível de tensão e perdas técnicas antes e após a instalação dessa geração. Após a aplicação do método em duas redes radiais, uma hipotética e uma real, variando-se as curvas de carga, conclui-se que a inserção de GDFV pode alterar as situações consideradas críticas pelo planejamento da expansão. Tradicionalmente, a situação crítica para a rede acontece quando a demanda dos consumidores é máxima, contudo, quando se instala GDFV, os cenários que exigem reforços para o alimentador ocorrem nos momentos em que a GDFV injeta maior potência na rede: nas horas de maior irradiância solar e menor consumo. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Because of the constant increase in the electric energy consumption by society, new types of generation arose bringing together the use of renewables energies as the primary source for electricity generation. In this way, the photovoltaic distributed generation (PVDG) arose as one excellent option to meet this growing demand of energy through the direct connection to distribution networks of micro and minigenerators. However, these distribution networks are not prepared to receive those connections and they need to adapt to this new reality. The distributions networks have a planning for their augmentation and it must consider the installation of distributed generation (DG). However, the National Electric Energy Agency only requests that the network augmentation be planned considering the insertion of this kind of generation and it does not determine how this must be done. In this context, this study proposes a method for the identification of PVDG limits that change the requirements of reinforcements detected by the augmentation planning of medium voltage distribution networks. This method analyzes the criteria of loading, tension level and technical losses before and after the installation of PVDG. After the method application in two radials networks, one hypothetical and one real, varying the load curves, it concludes that the PVDG insertion can change the critical situations detected by the augmentation planning. Traditionally, the network’s critical scenario occurs when energy demand by consumers is maximum. However, when the PVDG is installed, the situations those requires reinforcements for the network are verified at the moments that PVDG inject more power in the network: when the solar irradiance is bigger and the energy demand is smaller.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2016. / Submitted by Camila Duarte (camiladias@bce.unb.br) on 2017-01-30T16:21:20Z No. of bitstreams: 1 2016_DanielVieira.pdf: 4392425 bytes, checksum: 348d6af2fc8e088beb8062d5f8a47ebd (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-02-13T17:09:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_DanielVieira.pdf: 4392425 bytes, checksum: 348d6af2fc8e088beb8062d5f8a47ebd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-13T17:09:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_DanielVieira.pdf: 4392425 bytes, checksum: 348d6af2fc8e088beb8062d5f8a47ebd (MD5) / Na busca por energia elétrica a partir de fontes renováveis e com baixo impacto ambiental, muitos países têm estabelecido políticas diversas de incentivo ao desenvolvimento de energia solar fotovoltaica. Essas políticas têm influência direta na maneira como a geração solar se instala na rede e, consequentemente, nos impactos advindos da integração desse modo de produção de eletricidade. Nesse contexto, este trabalho propõe um método para determinação do tipo de incentivo regulatório à geração distribuída solar fotovoltaica que leva a maiores benefícios técnicos na rede. Inicialmente, são estudados os principais impactos da geração distribuída e analisadas as diferentes políticas de incentivos à energia solar, juntamente com o papel que esses mecanismos de suporte exercem na maneira como a geração se insere nas redes elétricas. Em seguida, são calculados os impactos que a geração solar descentralizada causa na rede de acordo com cada uma das formas de incentivos regulatórios. Para o cálculo desses impactos utilizam-se técnicas de simulações de Monte Carlo e fluxo de potência levando-se em consideração as incertezas relativas aos patamares de consumo e às curvas de carga das unidades, bem como ao comportamento da irradiância solar na região. O método é então aplicado a um alimentador que atende a milhares de unidades consumidoras comerciais e residenciais, permitindo ranquear as políticas de incentivo quanto aos seus impactos técnicos na rede elétrica. / In the quest for renewable electricity with low environmental impacts, many countries have established different policies to encourage the development of solar energy. Such policies can guide how solar PV is installed in the network and hence play an important role on the impacts arising from the integration of this form of electricity production. In this context, this study proposes a method for determining the type of regulatory incentive for distributed solar that leads to greater technical benefits to the network. Firstly, the main impacts of distributed generation are investigated and the different solar policies are studied, as well as the role they play in how the generation is incorporated into the grids. Then the impacts caused by decentralized solar generation when installed under each policy framework are assessed. To calculate these impacts, the proposed method uses Monte Carlo techniques, together with probabilistic power flow, taking into account uncertainties related to consumption levels, load curves and solar irradiance. Thus, the proposed method is applied to a distribution feeder, allowing the appropriately choice of the policy that leads to greater technical impacts to the grids.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2015. / Submitted by Guimaraes Jacqueline (jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2015-11-11T13:50:14Z No. of bitstreams: 1 2015_HelenaMagalhaesMian.pdf: 2624832 bytes, checksum: 395d6f6de319b78cd05376679d1b9f3a (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2015-12-20T15:30:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_HelenaMagalhaesMian.pdf: 2624832 bytes, checksum: 395d6f6de319b78cd05376679d1b9f3a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-20T15:30:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_HelenaMagalhaesMian.pdf: 2624832 bytes, checksum: 395d6f6de319b78cd05376679d1b9f3a (MD5) / A escolha da fonte de geração de energia elétrica depende de muitos fatores e características particulares de cada país ou região do mundo. A fonte solar fotovoltaica de energia, por ser renovável e abundante, vem sendo adotada em diversos países com diferentes formatos e importância em suas matrizes energéticas e elétricas. Ela pode ocorrer de forma centralizada ou distribuída, essa última, podendo ser isolada ou conectada a rede elétrica. Este estudo busca identificar os instrumentos normativos que deram sustentação ao desenvolvimento da energia fotovoltaica no mundo e propor o mecanismo de suporte mais adequado ao Brasil. No país, duas formas distintas de geração solar fotovoltaica surgiram nos últimos anos: a geração distribuída, através da Resolução Normativa ANEEL nº 482/2012, e a geração centralizada, por meios dos leilões de energia exclusivos para a fonte solar. A regulamentação da geração distribuída é, ainda, uma dificuldade a ser enfrentada, já que no modelo escolhido de compensação de energia, a viabilidade dos empreendimentos depende de vários fatores ainda a ser aprimorados. O presente trabalho analisa os incentivos e regulamentações já implantados nos países com maior participação de energia fotovoltaica do mundo e sugere mudanças para a consolidação da regulamentação nacional da geração distribuída fotovoltaica conectada à rede de distribuição de energia elétrica. Em um segundo momento, o trabalho compara os dois mecanismos de incentivo a fonte solar fotovoltaica vigente no Brasil, o leilão específico para a fonte, com valores do preço da energia superiores aos praticados em outras formas de geração, e um subsídio sugerido em financiamento a juros baixos para a geração distribuída. Identificou-se que o modelo de leilão tem menos custos para a sociedade brasileira, quando comparado à geração distribuída sem um financiamento específico, com taxas atrativas ao investidor. Em um cenário de taxa de juros de 5% a.a., a GD já se torna competitiva e, com taxas superiores, os custos para sociedade seriam ainda menores, no entanto poderiam não ser atrativos ao investidor. / Choosing the source of electricity generation depends on many factors and specific characteristics of each country or region of the world. Solar photovoltaic energy is renewable and abundant and because of that it has been adopted in different countries in different ways and importance in their energy and electrical grids. It can be inserted in centralized or distributed forms, which can be isolated or connected to the power grid. This study seeks to identify the normative instruments that have supported the development of photovoltaics in the world and suggests the most appropriate support mechanism for Brazil. In the country, two distinct forms of solar photovoltaic generation emerged in recent years: distributed generation by ANEEL Resolution 482/2012, and centralized generation, through energy auctions specific for the solar source. The regulation of distributed generation is still a difficulty to be faced, since in the net-metering model chosen the feasibility of projects depends on several factors yet to be improved. This work analyzes the incentives and regulations already in place in countries with higher share of photovoltaic energy in the world and suggests changes to the consolidation of national regulation of photovoltaic distributed generation connected to the electricity distribution grid. In a second step, this work compares the two mechanisms to encourage current photovoltaic solar source in Brazil: the auction specific to solar, with price peaks above to those practiced in other forms of generation; and a subsidy through financing with low interest rates for distributed generation. It was identified that the auction model has less costs to Brazilian society when compared to the distributed generation without specific funding, with attractive rates to investors. In an interest rate scenario of 5% per year, DG already becomes competitive and at higher rates, the costs to society would be even lower, however it could not be attractive to investors.

Submitted by Pedro Henrique Silva Bezerra (bezerra_ph@hotmail.com) on 2018-02-27T20:13:05Z No. of bitstreams: 1 Pedro_TESE_PhB_vFinal_End.pdf: 5319802 bytes, checksum: 94d53895ad14519618f305ca0270d507 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Lucia Martins Frederico null (mlucia@fca.unesp.br) on 2018-02-28T13:05:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 bezerra_phs_dr_botfca.pdf: 5138963 bytes, checksum: 1d8d792b9a7d21225d7957061907028b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-28T13:05:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bezerra_phs_dr_botfca.pdf: 5138963 bytes, checksum: 1d8d792b9a7d21225d7957061907028b (MD5) Previous issue date: 2017-12-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A pesquisa apresentada nessa tese foi estruturada em quatro capítulos. O capítulo 1 apresenta, de forma introdutória, o estudo da arte da tecnologia CSP no mundo, bem como os conceitos tecnológicos e princípios físicos de funcionamento. Mais além, demonstrar o potencial solar brasileiro do ponto de vista exploratório. O capítulo 2, apresenta uma previsão de performance e rendimento energético de um sistema CSP com torre central integrado a atividades agroindustriais no Brasil, por meio de uma simulação transiente. O capítulo 3, apresenta de forma detalhada a adaptação e aplicação de uma análise paramétrica para determinação do custo mínimo por unidade de área de heliostato, o custo mínimo do primeiro heliostato produzido no Brasil, como também o custo nivelado da eletricidade gerada. No capítulo 4, foi apresentado um estudo do marco legal jurídico regulatório para sistemas CSP com torre central: geração e comercialização de energia elétrica de fonte solar no brasil. Por fim, foram apresentadas perspectivas de novas pesquisas a serem realizadas e as considerações finais. / The search for new energy sources has been driven by an international standard that limits the emission of atmospheric pollutants. The establishment of renewable energy generation technologies will consolidate the future of sustainable development. The new technologies promise to economic opportunities and social benefits to remote places of the world, or where energy is scarce. Among the new sources or alternative sources of energy, solar is the most promising in terms of availability and well accepted by popular opinion. Historically, the sun's energy is being harnessed in different productive sectors and several countries. Furthermore, the concentrated solar power (CSP) runs through well-defined and known methods, based on well-established physical principles of engineering and using available materials and conventional. In order to present the theoretical conceptions of the operation of CSP technology, the objective of this chapter was to develop the current state of the art of technology and to correlate with the brazilian solar potential.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-01-31T12:28:34Z No. of bitstreams: 1 2012_GeraldoSidneiAfonso.pdf: 2223482 bytes, checksum: 6ccf1e54ea49c925c95dd2736b05d4bc (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-02-07T13:14:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_GeraldoSidneiAfonso.pdf: 2223482 bytes, checksum: 6ccf1e54ea49c925c95dd2736b05d4bc (MD5) / Made available in DSpace on 2013-02-07T13:14:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_GeraldoSidneiAfonso.pdf: 2223482 bytes, checksum: 6ccf1e54ea49c925c95dd2736b05d4bc (MD5) / A geração fotovoltaica distribuída apresenta-se como uma opção viável para a complementação da demanda energética, em um primeiro momento, e para a substituição da geração que emprega combustíveis fósseis, no futuro. Ela pode ocorrer de forma isolada, normalmente para atendimento a locais remotos, não assistidos pela rede de distribuição de energia elétrica, ou de forma conectada à rede de distribuição. Este estudo dirige-se à segunda modalidade, mais especificamente à viabilidade de sua implantação e aos instrumentos normativos que lhe podem dar sustentação. No Brasil, um dos entraves à implantação da geração distribuída fotovoltaica é a necessidade de definição de requisitos técnicos de acesso ao sistema de distribuição, de modo a evitar conflitos entre a geração convencional e a geração fotovoltaica, sobretudo nos momentos em que as unidades consumidoras/geradoras injetam energia na rede de distribuição; outro é o custo de implantação do sistema, atualmente superior ao custo da geração hidroelétrica, principal componente da matriz energética brasileira, mas que vem sendo reduzido nos últimos anos; e a ausência de regulamentação, que tem o papel fundamental de assegurar sustentação legal à geração distribuída. Estes entraves, contudo, começam a ser enfrentados. A regulamentação da geração distribuída é, no momento, a principal dificuldade a ser enfrentada. Trata-se de problema já equacionado por outros países há alguns anos, o que os coloca muito à frente do Brasil, tanto no desenvolvimento de tecnologias de implantação do sistema quanto na formação de um parque industrial necessário ao seu suporte. Esse tema já se encontra na pauta do governo brasileiro, mas só agora começa a ser estabelecida uma política de incentivo aos investidores. O presente trabalho analisa as regulamentações já implantadas em outros países e os documentos formulados em nosso país, apontando os indicadores para uma futura consolidação da regulamentação nacional da geração distribuída fotovoltaica conectada à rede de distribuição de energia elétrica. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The photovoltaic distributed generation presents itself as a viable option to complement energy demand, at first, and to replace the generation that uses fossil fuels, in the future. It can occur in an off-grid way, usually for serving remote places, unattended by electricity grid, or in a grid-connected way. This study focus to the second approach, more precisely the feasibility of its implementation and the regulatory instruments that can support those. In Brazil, one of the barriers to the deployment of photovoltaic distributed generation is the need of technical requirements definition about the access to the distribution system in order to avoid conflicts between conventional and photovoltaic generation, especially at times when the consumption/generators units inject energy into the distribution network; the other is the cost of system deployment, that currently exceed the cost of hydroelectric generation, the main component of the Brazilian energy matrix, although it has been reduced in recent years, and the lack of regulation, which has the fundamental role to provide legal support to the distributed generation. These barriers, however, are beginning to be overcome. The regulation of distributed generation is, at the moment, the main difficulty to be faced. This is a problem already solved by other countries, which puts them ahead of Brazil, both in technology development of system deployment as in the construction of an industrial area needed to its support. This issue is already on the agenda of the Brazilian government. This paper analyzes the regulations already deployed in other countries and documents formulated in our country, pointing the indicators to a future consolidation of the national photovoltaic distributed generation connected to the electric power distribution system.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2006. / Submitted by Diogo Trindade Fóis (diogo_fois@hotmail.com) on 2009-11-24T10:32:12Z No. of bitstreams: 1 2006_Edvaldo Lima Paniago.pdf: 1339303 bytes, checksum: ae0c14855e259760c453a024c0847fd7 (MD5) / Approved for entry into archive by Carolina Campos(carolinacamposmaia@gmail.com) on 2010-01-11T16:16:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Edvaldo Lima Paniago.pdf: 1339303 bytes, checksum: ae0c14855e259760c453a024c0847fd7 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-11T16:16:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Edvaldo Lima Paniago.pdf: 1339303 bytes, checksum: ae0c14855e259760c453a024c0847fd7 (MD5) Previous issue date: 2006-09-29 / Ao longo dos últimos anos, o monitoramento da qualidade da energia elétrica tem sido objeto da atenção das empresas concessionárias, tendo em vista a necessidade de satisfazer a expectativa e as exigências crescentes do seu público consumidor. Dentre os parâmetros de qualidade, destaca-se a continuidade do fornecimento, pois ela afeta diretamente processos produtivos e acarreta a insatisfação dos consumidores de todas as classes. O presente trabalho mostra o desenvolvimento de um aparelho dedicado ao registro de interrupções da energia elétrica que, instalado na entrada de energia da unidade consumidora, possibilita o monitoramento, o cálculo e a indicação local da duração e freqüência das interrupções, acumuladas mensalmente, possibilitando assim o acompanhamento permanente dessas informações. As principais vantagens da solução proposta repousam sobre um baixo custo e simplicidade de manuseio. A instalação desse aparelho permitirá ao consumidor conhecer a qualidade da prestação do serviço nos aspectos de continuidade, as datas e horários de início e fim das interrupções, bem como verificar possíveis violações dos indicadores. Por outro lado, a concessionária poderá avaliar a confiabilidade de seu sistema de apuração dos indicadores de continuidade e conhecer melhor o desempenho do seu sistema elétrico através da medição real desses indicadores. Finalmente, o órgão regulador terá condições de avaliar a qualidade das informações prestadas pelas concessionárias. Três protótipos foram projetados e testados em laboratório. Em seguida, esses aparelhos foram instalados em circuitos da CEB Distribuição S.A. e seus registros colhidos para estudos estatísticos, sendo então confrontados com os valores apurados pelo sistema de informações da empresa, e analisadas as diferenças observadas. Considerando que as interrupções de curta duração (inferiores a 3 minutos) podem ser tão prejudiciais para os equipamentos modernos quanto as interrupções de mais longa duração, foram também registradas e avaliadas sua relevância no sistema elétrico, demonstrando a necessidade da sua regulamentação. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In the last few years, electric power quality monitoring has been object of attention of electric utilities, in order to meet rising consumer expectations and growing demand. Among the quality parameters, electric power continuity stands out, because it affects productive processes and leads to consumer dissatisfaction. The aim of this paper is to present the development of a device for registering electric power interruptions, which is installed at the entry point of a consuming unit to facilitate monitoring, calculation and local indication of outage duration and frequency, accumulated monthly. Thus, it is possible to follow-up those data on a permanent basis. The main advantages of the proposed solution rely on low cost and simplicity of operation. The installation of this device will allow consumer to check the quality of the electricity supplied regarding continuity aspects, start and end dates and times of outages, as well as verify possible violations of the standard indicators. On the other hand, the electric utility can evaluate the reliability of its continuity indicators checking system, and measure the performance of its electric system through real mensuration of those indicators. Finally, the regulatory agency will be able to evaluate the quality of the information rendered by the electric utility. Three prototypes were designed and tested in laboratory. Soon after, the devices were installed in circuits of CEB Distribuição S.A., the data were registered for statistical studies, and confronted with the values calculated by the information system of the company, and then the differences were analyzed. Considering that short duration outages (less than 3 minutes) can be as harmful for modern equipments as longer duration outages, they were also registered and their relevance to the electric system were evaluated, demonstrating the need of regulation.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2010. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2011-03-03T14:35:36Z No. of bitstreams: 1 2010_RafaelAmaralShayani.pdf: 5804752 bytes, checksum: 13033e458c21dc4aa22006108a8c5060 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2011-03-15T13:11:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_RafaelAmaralShayani.pdf: 5804752 bytes, checksum: 13033e458c21dc4aa22006108a8c5060 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-03-15T13:11:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_RafaelAmaralShayani.pdf: 5804752 bytes, checksum: 13033e458c21dc4aa22006108a8c5060 (MD5) / O mundo apresenta crescimento constante do consumo energético, permitindo melhor qualidade de vida para a população, ao poder usufruir das comodidades modernas movidas a eletricidade. Porém, a preocupação com o aquecimento global também se intensifica, e a produção de energia utilizando fontes de origem fósseis contribuem diretamente para o aumento da emissão de gases de efeito estufa. A consciência da importância da utilização de fontes renováveis desponta em diversos países, com destaque para a energia solar fotovoltaica conectada à rede de distribuição. Para que essa tecnologia possa ser utilizada em larga escala, podendo ser instalada no telhado das casas, estudos são necessários para avaliar os impactos causados à rede de distribuição e para definir um limite máximo de potência que pode ser instalada sem prejudicar o sistema elétrico. Neste trabalho é apresentado um método para determinar o limite de penetração da geração distribuída fotovoltaica em sistemas radiais de distribuição, que destaca os critérios de aumento de tensão e de capacidade térmica de condutores e transformadores como limitadores. De posse desse método, regras práticas são obtidas e aplicada a um estudo de caso, indicando a quantidade de potência que pode ser instalada nos telhados de residências de um alimentador específico sem a necessidade de modificações no sistema elétrico da concessionária de distribuição. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The world presents a continuous increase on energy consumption that enables better quality of life for the population as it enjoys the comfort provided by modern equipments powered by electricity. But the concern about global warming is also increased and fossil-based energy production contributes to greater emission of greenhouse gases. The importance of using renewable energy sources stands out in several countries, especially for grid-connected solar photovoltaic energy. Studies are needed to assess the impacts of this distributed generation on the utility's grid in order to this technology to be used on a large scale and be installed on several roof-tops. It is also necessary to set a maximum photovoltaic power, which can be installed without affecting the electrical system. This thesis presents a method to determine the photovoltaic distributed generation penetration limit on radial distribution grids, which highlights the criteria of voltage rise and conductor ampacity. Based on this method, rules of thumb are identified and applied to a case study indicating the amount of distributed generation photovoltaic power that can be installed on roof-tops of a particular feeder without modifications to the utility's grid.

Esta tese tem como objetivo o estabelecimento de bases técnicas para o dimensionamento de aproveitamentos híbridos hidrelétricos fotovoltaicos. Nesse sentido, investigam-se o funcionamento e a viabilidade técnica de uma configuração para esses aproveitamentos quanto aos efeitos de diferentes capacidades das baterias ou perfis de demanda, entre outros fatores. A tese traz à tona a questão da complementariedade entre fontes de energia, avaliando a influência de diferentes gradações de complementação entre as energias hídrica e solar e caracterizando essa complementariedade ao longo do Estado do Rio Grande do Sul. O sistema estudado é constituído por dois aproveitamentos, um hidrelétrico e outro fotovoltaico, operando em paralelo para atender a demanda. O desempenho foi investigado a partir da proposição de uma metodologia de análise, que consiste em um balanço energético baseado em disponibilidades energéticas idealizadas, resultando em um parâmetro para comparação de desempenho (um índice de falhas no atendimento). A idealização dos dados permite investigar a influência de determinado parâmetro, “filtrando” os efeitos de outros fatores (como condições climáticas). A avaliação dos efeitos da complementariedade foi efetuada pela proposição de índices matemáticos adimensionais. As simulações confirmaram tendências esperadas, como o aumento das falhas para baterias de menor capacidade e para menor complementariedade no tempo ou a redução das falhas para perfis com picos de demanda ao meio dia, entre outras, e mostraram como pequenas variações na capacidade das baterias, na potência hidrelétrica instalada ou na área dos módulos fotovoltaicos podem influenciar o desempenho do sistema. Uma avaliação da “aderência” dessas idealizações com a realidade foi obtida com simulações a partir de dados reais e com uma simulação experimental. Em ambos os casos houve forte semelhança qualitativa dos resultados, mostrando a influência de efeitos climáticos e de outros fatores sobre o comportamento dos componentes do sistema. Os ensaios experimentais foram realizados em duas bancadas, uma no Laboratório de Energia Solar, da Escola de Engenharia, e a outra no Laboratório de Ensino de Hidráulica, do Instituto de Pesquisas Hidráulicas, ambos nesta Universidade. Os resultados experimentais forneceram também subsídios para definir o controle do sistema, mostrando como deve ser o controle de carga das baterias e a inserção da corrente fornecida pelo gerador hidrelétrico. Enfim, foram estabelecidas diretrizes para o dimensionamento de aproveitamentos hidrelétricos fotovoltaicos com base na aplicação da metodologia proposta para análise, além de ter sido avaliada de forma expedita a aplicabilidade desse tipo de sistema de geração no Estado. / This thesis purposes to establish the technical bases for component sizing of hydroelectric photovoltaic hybrid plants. In this sense, the operation and technical viability of a specific configuration of these plants were investigated with regard to the effects of different battery capacities or demand profiles, among others. The thesis deals with the question of complementarity between energy resources, evaluating the influence of different complementarity gradations between hydro and solar energies and describing this complementarity along the State of Rio Grande do Sul. The studied system consists of two plants, a hydroelectric and a photovoltaic, operating in parallel to supply the consumers. The performance was investigated from the proposition of an analysis methodology, based on an energetic balance with idealized resources availability, resulting into a comparison parameter (a supply failure index). The data idealization allows to investigate the influence of each parameter, filtering off another effects (as climatic conditions). The complementarity effects were evaluated from the proposition of adimensional mathematical indexes. Expected tendencies, like an increase of failures due to smaller battery capacities and smaller time complementarity, or a decrease due to demand profiles with peak of demand concentrated at noon, were confirmed by the computational simulations, as well as how small variations of battery dimension, of installed hydro power and of photovoltaic area affects the system performance were also demonstrated by these simulations. The simulation with real meteorological data and an experimental simulation provides an evaluation of the adherence of idealizations with reality. In both cases, there was a strong qualitative similarity between results, showing the influence of climatic conditions and other factors on the system performance. The experimental tests were performed at Laboratório de Energia Solar, Escola de Engenharia, and at Laboratório de Ensino de Hidráulica, Instituto de Pesquisas Hidráulicas, in this University. The laboratory experiments results in information to define the control of the system, showing how to control the charge of batteries and how to insert the hydro power into the dc bus. Finally, technical bases for sizing methodology of hydro photovoltaic plants were established, based on the analysis methodology proposed. The aplicability of these kind of energy system was also evaluated.

Orientador: Sigmar Maurer Deckmann / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-05T07:28:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luna_ErnestoKenji_M.pdf: 3862122 bytes, checksum: 8fd4ae3f96bbb31bc6aed3bc432b6fc1 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho visa contribuir para os estudos de Variações de Tensão de Curta Duração (VTCDs) buscando relacionar tais distúrbios com o real impacto que causam em uma importante família de cargas, são os equipamentos eletrônicos alimentados por conversores CA-CC. Esta correlação entre causa e efeito ainda é um dos pontos menos estudados no âmbito da Qualidade da Energia Elétrica (QEE). Considerando o cenário nacional e internacional, inicialmente serão apresentadas as principais normas aplicáveis às VTCDs, caracterização de eventos e verificação de impacto sobre as cargas procurando sempre fazer uma análise crítica, mostrar suas convergências, particularidades e deficiências. O estudo sobre a família de cargas escolhida terá como objetivo verificar os parâmetros mais relevantes frente às VTCDs, desenvolver técnicas para extração desse parâmetros, que possam ser utilizadas pelos fabricantes dos equipamentos, pelas concessionárias de energia elétrica e pelos consumidores finais desses equipamentos. Finalmente, será apresentada uma metodologia para avaliação de impacto de VTCDs, baseado no comportamento das cargas estudadas, podendo ser aplicada a um equipamento isolado, como também a um processo industrial mais complexo / Abstract: This dissertation presents a contribution to the study of voltage sags and swells and their real impact on an important group of loads constituted by electronic equipment supplied by AC-DC converters. The establishment of a relationship between cause and effect has still not being focused in the study of voltage sags and swells. Initially, this work presents a critical analysis of the main International and Brazilian standards about characterization and impact estimation of voltage sags and swells, demonstrating the convergence, singularity and deficiency of each one. Then, the study of the proposed load group aims to find and demonstrate the most important parameters related to voltage sags and swells, and to describe some techniques to obtain these parameters, which could be used by electronic manufacturers, utilities and equipment users. Finally, a special methodology is proposed to evaluate the impact of voltage sags and swells, which is based on based on the behavior of the loads under consideration. The proposed methodology can be applied on single electronic equipment or also on a general system, such as industrial plants / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica