Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-01-29T19:08:48Z No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_FABIANO_STAUT_FINAL.pdf: 7654520 bytes, checksum: 2a3f11e81c747dafbc7dc3fd94583199 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-03-02T17:22:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_FABIANO_STAUT_FINAL.pdf: 7654520 bytes, checksum: 2a3f11e81c747dafbc7dc3fd94583199 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-02T17:22:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_FABIANO_STAUT_FINAL.pdf: 7654520 bytes, checksum: 2a3f11e81c747dafbc7dc3fd94583199 (MD5) / A falta de planejamento integrado dos recursos energéticos e investimentos no setor elétrico brasileiro originou, no ano de 2001, uma crise energética a qual culminou, num episódio denominado de “apagão”. Desde então, o governo tem proporcionado incentivos a investimentos na geração de energia elétrica a partir de fontes alternativas. Atualmente, inúmeras empresas nacionais e multinacionais estão se instalando no país, principalmente na região nordeste, onde estudos técnico científicos atestam que há o potencial econômico e de condições ambientais favoráveis, para geração de energia elétrica através dos ventos (energia eólica). O objetivo deste trabalho é analisar os impactos ambientais e os aspectos jurídicos do processo de implantação de parques eólicos no nordeste brasileiro, especificamente na Bahia. Têm-se como subsídios empírico e teórico, estudos ambientais de alguns parques eólicos no nordeste do Brasil como o Parque Eólico Rio do Fogo em Rio do Fogo e Touros - RN, Parque Eólico Valparaíso em Ubajara - CE, Complexo Eólico Desenvix em Brotas de Macaúbas - BA e Complexo Eólico Cristal Enel em Morro do Chapéu - BA, levantamento bibliográfico, entrevistas com técnicos-consultores, representantes do governo (órgão ambiental e secretarias) e as comunidades na área de influência direta do Complexo Eólico Desenvix em Brotas de Macaúbas - BA. Como produto da comparação das metodologias utilizadas nos diferentes estudos ambientais, identificaram-se os principais critérios e/ou fatores (meio físico, biótico e socioeconômico) considerados na avaliação dos impactos ambientais de parques eólicos no nordeste, sua regulamentação e normas técnicas existentes na legislação nacional. Foram consideradas as particularidades dos seus contextos regulatórios, socioeconômicas e de mercado, além da análise entre os impactos ambientais descritos na literatura com os observados in loco, assim como, as principais divergências. Como principal conclusão identificou-se que os estudos ambientais na forma de um Relatório Ambiental Simplificado – RAS ou como um estudo de impacto ambiental e respectivo Relatório de Impacto do Meio Ambiente - EIA/RIMA, somados à falta de estrutura dos órgãos ambientais estaduais e dificuldades para a regularização das terras para a implantação de parques eólicos, geram alguns conflitos ambientais, sociais e econômicos. Este tipo de energia pode ser considerado uma das energias alternativas que podem ser utilizadas para a mudança do modelo atual de geração de energia utilizada no país, como as hidrelétricas e as termoelétricas, desde que o atual modelo de licenciamento ambiental seja mais participativo desde o início da formulação de um projeto eólico. Como resultado, espera-se contribuir para a construção de um marco regulatório para a energia eólica no Brasil e em especial no estado da Bahia.

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2015-11-16T18:15:13Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Avaliacao do limitador supercondutor resistivo no elo-CC do DFIG para suportabilidade a afundamentos de tensao.pdf: 2595378 bytes, checksum: 555c76d8ac8053bf86c8ee4bdb825fe0 (MD5) / Approved for entry into archive by Morgana Andrade (morgana.andrade@ufes.br) on 2016-01-07T11:06:00Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Avaliacao do limitador supercondutor resistivo no elo-CC do DFIG para suportabilidade a afundamentos de tensao.pdf: 2595378 bytes, checksum: 555c76d8ac8053bf86c8ee4bdb825fe0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-07T11:06:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Avaliacao do limitador supercondutor resistivo no elo-CC do DFIG para suportabilidade a afundamentos de tensao.pdf: 2595378 bytes, checksum: 555c76d8ac8053bf86c8ee4bdb825fe0 (MD5) Previous issue date: 2015 / CNPQ / Em um contexto de necessidade de aumento da oferta de energia elétrica e de busca por fontes renováveis e limpas de energia, a energia eólica tem experimentado um crescimento expressivo nos últimos anos. Uma das tecnologias mais empregadas em geradores eólicos, o DFIG, possui como maior susceptibilidade os distúrbios da rede, principalmente o afundamento de tensão. Soluções na topologia e no controle do gerador têm sido propostas para aumento da suportabilidade do gerador a esses fenômenos. Este trabalho avalia a utilização de um limitador de corrente supercondutor resistivo no elo-CC do conversor back-to-back para proteção do conversor e aumento da suportabilidade a afundamentos de tensão em um gerador eólico baseado em DFIG. A aplicação da tecnologia de supercondutores na proteção de sistemas eólicos é recente e os resultados obtidos nesse trabalho contribuem com os estudos feitos na área. Com o gerador DFIG operando em condições normais, o supercondutor não transita para o estado condutor, e permanece invisível à operação. Na ocorrência de um afundamento de tensão na rede a corrente no circuito de rotor aumenta ultrapassando o valor da corrente crítica e levando o supercondutor ao estado condutor, inserindo um elemento resistivo, limitando assim, a corrente. As análises são feitas utilizando o software de simulação de transitórios eletromagnéticos PSCAD/EMTDC com a implementação do limitador supercondutor em uma turbina eólica de 2MW. São avaliados aspectos tais como limitação de corrente, influência na resposta e atendimento à normativa de suportabilidade para duas posições do limitador dentro do elo-CC do conversor back-to-back. Os resultados obtidos demonstram que a inserção do limitador no elo-CC limita a corrente no rotor durante a ocorrência de afundamentos de tensão, ao mesmo tempo em que mantém a tensão do elo-CC em valores seguros, confirmando a validade da proposta. / In a context of necessity to increase electric energy offer and to search clean and renewable energy sources, wind energy have experienced an expressive expansion through the last few years. One of the most employed wind generators, the DFIG, has its performance significantly affected by grid disturbances, especially voltage sag. Topology and control solutions have been presented to increase generator’s supportability to these phenomena. This work verifies the use of superconducting resistive current limiter placed on back-to-back converter DC-link to protect the converter and to increase low voltage ride-through for a DFIG-based wind generator. The application of superconducting technology on wind systems protection is novel and the obtained results contribute with other works in this area. Under DFIG normal operation, the superconductor doesn’t transits to conductor state and remains invisible to the system. During a voltage dip the rotor circuit current surpasses the device critical current turning the superconductor to a conductor state inserting a resistive element, limiting the hazardous current. The studies are made through electromagnetic transient simulation software PSCAD/EMTDC with implementation of a superconducting current limiter on a 2MW wind turbine. Aspects as current limitation, response influence and supportability standard attendance are evaluated for limiter inside back-to-back converter DC-link in two different settings. The obtained results demonstrate that if voltage sag occurs the limiter insertion on DC-link limits the rotor current at the same time that it maintains DC-link voltage in safe values, proving the proposal validly.

O potencial eólico do Brasil, de vento firme e com viabilidade econômica de aproveitamento, é de 143 GW. Isso equivale ao dobro de toda a capacidade da geração já instalada no país. No Brasil, a energia eólica tem uma sazonalidade complementar à energia hidrelétrica, porque os períodos de melhor condição de vento coincidem com os de menor capacidade dos reservatórios. O projeto desenvolvido neste trabalho nasceu de uma chamada pública do FINEP, e sob os auspícios do recém criado CEPER. Ao projeto foi incorporado um caráter investigativo, de contribuição científica original, resultando em um produto de tecnologia inovadora para aerogeradores de baixa potência. Dentre os objetivos do projeto, destacamos a avaliação experimental de turbinas eólicas de 5000 W de potência. Mais especificamente, dentro do objetivo geral deste projeto estão incluídas análise estrutural, análise aerodinâmica e análise de viabilidade de novos materiais a serem empregados. Para cada uma das diferentes áreas de conhecimento que compõem o projeto, será adotada a metodologia mais adequada. Para a Análise aerodinâmica foi realizada uma simulação numérica preliminar seguida de ensaios experimentais em túnel de vento. A descrição dos procedimentos adotados é apresentada no Capítulo 3. O Capítulo 4 é dedicado aos testes elétricos. Nesta etapa, foi desenvolvido um banco de testes para obtenção das características específicas das máquinas-base, como curvas de potência, rendimento elétrico, análise e perdas mecânicas e elétricas, e aquecimento. Este capítulo termina com a análise crítica dos valores obtidos. Foram realizados testes de campo de todo o conjunto montado. Atualmente, o aerogerador de 5kW encontra-se em operação, instrumentado e equipado com sistema de aquisição de dados para consolidação dos testes de confiabilidade. Os testes de campo estão ocorrendo na cidade de Campos, RJ, e abrangeram as seguintes dimensões de análise; testes de eficiência para determinação da curva de potência, níveis de ruído e atuação de dispositivos de segurança. Os resultados esperados pelo projeto foram atingidos, consolidando o projeto de um aerogerador de 5000W. / Initial estimates of the potential contribution of wind power in Brazil for selected areas are approximately of 143GW. This figure represents two times the total power already installed. In Brazil, wind power relates to hydroelectrical power in such way that when wind speeds are high and stable, reservoirs experiences low capacity in water volume. The project herein presented has its origins on the approval of sponsorship from FINEP, a governmental agency that provided grant to develop a 5kW windmill over a period of 30 months. Among the objectives of this project are the development of a new technology to be applied to windmills, by means of technological innovation. More specially, the main proposal was to evaluate wind turbines behavior numerically and experimentally, including its implementation in wind towers to generate 5kW.This is accomplished in detail x out performance of analysis of structural characteristics, aerodynamic, performance e viability on the use of new materials were performed. To this end, we shall defie a specific methodology to each area of knowledge. Aerodynamic analysis was performed by means of initial numerical simulation followed by experimental tests in wind tunnel. A detailed description of the experimental set up and procedures is provided in chapter 3. Chapter 4 deals with electrical parts of the project. At this point an apparatus was specifically designed and built in order to acquire relevant parameters, which describe the electrical generator, provided we can predict on some measure the electrical energy performance under three diferent operating conditions, namely, without load, loaded and charging batteries. A detailed description of 5kW prototype manufactured is presented along with an analysis of the results are presented at the end of this chapter. Finally, the whole set was completed and were performed. The complete Truck-test set of the windmill is composed by tower, generator, turbines, controlling system and safety system. Results obtained are in agreement with the expected. At this moment, the 5kW windmill finds itself in operation. The windmill is instrumented and equipped with an data acquisition system to consolidate reliability tests, which provide eficiency tests, noise determination and safety devices test performance. This set of data will confirm the global performance and consolidate the 5kW windmill.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T13:15:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338909.pdf: 2482498 bytes, checksum: c98eff9e171fefbe36a554d371c310a8 (MD5) Previous issue date: 2015 / O presente trabalho tem como foco o problema da reserva operacional de longo prazo dos SEE. Com o aumento da geração renovável, neste caso a geração eólica incrementa-se a variabilidade e as incertezas no SEE. O que leva a aceitação do risco na operação do SEE e também no atendimento no fornecimento da carga.É neste sentido que são introducidas as métricas de risco VaR e CVaR com o objetivo de uxiliar a os planejadores dos SEE no que respeita ao desenho da flexibilidade do sistema de geração do SEE.Aproveitando uma das vondades ou características da SMCS em na providência das distribuições de probabilidade das variáveis inseridas no problema da reserva operacional de longo prazo é feito os respectivos cálculos e analises destas distribuições para explorar e caracterizar o SEE no que respeita a quantificação da reserva operacional de longo prazo.A presente metodologia é aplicada ao sistema teste de avaliações de confiabilidade IEEE-RTS-96HW gerando resultados adequados em dito sistema.<br> / Abstract : The present work focuses on the problem of operating reserves of long-term of EES. With increasing renewable generation, wind power generation in this case, is increased variability and uncertainties in the EES. Which leads to acceptance of the risk in the Electric Energy System (EES) operation and also in the service provider charge.In this sense it is introduced the VaR and CVaR risk metrics in order to assist the planners of the EES as regards the design of the flexibility of the EES generation system.Taking advantage of the goodness or characteristics of the Sequential Monte Carlo Simulation (MCS) in the providence of the probability distributions of the variables inserted in the problem of long-term operating reserve is made their calculations and analysis of these distributions to explore and characterize the EES as regards quantification the long-term operating reserve.This methodology is applied to the assessment test system IEEE-RTS-96HW reliability producing adequate results in this system.

This work presents an investigation of the most suitable scenarios for the generation of electrical energy from wind power and photovoltaic sources, focusing the changes that occur in the Brazilian electrical sector in the current scenario of economic and social development. The work was developed in a structure oriented to quality and productivity and instigates the use of these sources as a contribution to the supply of electrical energy, as well as the opportunity of the diversification to contribute to the sustainability and universal access by the whole population. As a means of information, the following elements were investigated: the increase of supply and demand of electrical energy compared to GNP (Gross National Product), the external dependance of electrical energy, the make-up of the matrix of electrical energy generation, universalization indices, human development indices and the quality of the supplied electrical energy. The results of this work show the following aspects: there is a relation between the GNP increase and the supply and demand of electrical energy; the production of electrical energy by the approached renewable sources has specific scenarios, with specific regulamentation and particular conditions of application; the indices of universalization can be easily reached making use of these sources; the wind power is a strategic investment for the country; the areas with the lowest human development index also suffer from the worst quality of supplied energy; low human development indices also have a relation with the no access to electrical energy; the regions with less development will be the last ones to be assisted by the universalization project 2004-2015. / Este trabalho apresenta uma investigação dos cenários mais propícios para geração de energia elétrica a partir das fontes eólica e solar fotovoltaica, enfocando as mudanças ocorridas no setor elétrico brasileiro no atual cenário de desenvolvimento econômico e social. O trabalho foi desenvolvido numa estrutura orientada à qualidade e produtividade e instiga o uso dessas fontes como contribuição ao suprimento de energia elétrica, oportunidade de diversificação para contribuição à sustentabilidade e universalização ao acesso por toda a população. Como meio de informação, foram investigados o crescimento na oferta e consumo de energia elétrica em comparação com o Produto Interno Bruto (PIB), dependência externa de energia elétrica, composição da matriz de geração de energia elétrica, índices de universalização, índices de desenvolvimento humano (IDH) e qualidade da energia elétrica fornecida. Os resultados deste trabalho apontam que: existe relação entre o crescimento do PIB e o consumo e oferta de energia elétrica; a produção de energia elétrica pelas fontes renováveis abordadas tem cenários pontuais, com regulamentação específica e condições particulares de aplicação; os índices de universalização podem ser mais facilmente alcançados fazendo-se o uso dessas fontes; a energia eólica é um investimento estratégico para o país; as áreas com menor IDH também são as atingidas pelo não-acesso e pior qualidade de energia fornecida; baixos IDHs também tem relação com o não acesso a energia elétrica; as regiões com menor desenvolvimento serão as últimas a serem atendidas pelo projeto de universalização 2004-2015.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-12-16Bitstream added on 2014-06-13T21:02:56Z : No. of bitstreams: 1 siqueira_jac_dr_botfca.pdf: 1139206 bytes, checksum: fa362c8ed41f1611714cccd53dfd49ca (MD5) / A geração de energia elétrica a partir de fontes renováveis começou a apresentar maior interesse a partir da crise do petróleo na década de 70. De lá pra cá, entre outros recursos energéticos renováveis, a utilização do potencial da energia solar e eólica tem crescido significativamente. A integração de sistemas de geração eólica e fotovoltaica com armazenamento de energia em baterias tem-se apresentado como uma forma de geração em que os problemas decorrentes da variabilidade na intensidade da energia eólica e solar, tornam-se possíveis de mitigação, seja pela complementação entre uma fonte e outra, ou pela maior estabilidade configurada à geração do sistema. Com base neste contexto, este trabalho teve o objetivo de avaliar o desempenho um sistema híbrido de energia eólico-fotovoltaico de pequeno porte, para a eletrificação de uma propriedade rural, avaliando-se o efeito das variáveis climáticas sobre a produção energética do sistema. O trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Energização Rural do Departamento de Engenharia Rural da UNESP-FCA. Para a realização do trabalho, foi instalado um sistema híbrido (solar + eólico), composto por um aerogerador e um painel fotovoltaico, complementado por uma bateria para armazenamento da energia elétrica gerada, controlador de carga e inversor de tensão. O sistema foi configurado para atender as cargas de uma pequena residência rural. Para avaliação das características do potencial da energia solar e eólica, utilizaram-se os dados de uma estação meteorológica instalada no local. Um sistema de aquisição de dados foi programado para coletar os parâmetros meteorológicos e elétricos do experimento a cada 10 segundos, apresentando a média dos valores coletados a cada 5 minutos. A coleta dos dados foi realizada durante um ano, diuturnamente, para avaliar a influência das horas... / The electric energy generation from renewable sources, began to present larger interest in the petroleum crisis in 1970 decade. Since then, among other renewable energy resources, the use of the solar energy and wind energy potential have been growing significantly. The integration of wind and photovoltaic generation systems has been presenting as a generation form where the current problems of the variability in the wind and solar energy intensity, become possible of mitigation due to the complementation of both a sources, or for the larger stability given to the generation system. Based in this context, this work had the objective of evaluating a small wind-photovoltaic hybrid energy system for a rural electrification, with the evaluation of the climatic variables effect on the system energy production. The work was developed in the Laboratory of Rural Electrification of the UNESP-FCA Rural Engineering Department. For the accomplishment of the work, a small wind-photovoltaic hybrid system was installed, composed by an wind generator and a photovoltaic panel, complemented with a battery for the generated electric energy storage, a charge controller and an inverter. The system was configured for small rural residence load supply. For solar and wind energy potential characteristics evaluation, the data of a meteorological station installed in the place were used. A data acquisition system was programmed to collect the meteorological and electric parameters of the experiment every 10 seconds, calculating the average values collected every 5 minutes. The data collection was carried out during one year, daily, to evaluate the influence of the day hours and of the seasons changes on the hybrid system energy generation and its components. The collected data were integrated, and it was determined the values of the solar energy, wind energy, photovoltaic generation, wind generation and hybrid system...(Complete abstract click electronic access below)

Orientador : Prof. Dr. Alexandre Kolodynskie Guetter / Coorientador : Prof. Dr. Fábio Teodoro de Souza / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa: Curitiba, 29/02/2016 / Inclui referências : f.145-152 / Resumo: A geração de energia elétrica por fonte eólica tem se mostrado competitiva pela contínua diminuição de seus custos, tanto para instalação quanto nos equipamentos. As maiores capacidades instaladas, ao final de 2015, estavam na China (145.104 MW) e nos Estados Unidos da América (EUA) (74.471 MW), conforme relatório anual elaborado pelo Global Wind Energy Council (GWEC). No Brasil, ressalta-se a existência de diversas áreas favoráveis à implantação e à expansão dessa tecnologia, que poderia ajudar na diversificação de sua matriz energética. Considerando que o vento é um fenômeno natural e inconstante, qualquer estimativa de geração de energia baseada nele, para tomar decisões e buscar eficiência energética, torna-se um grande desafio. Estudos da previsão de geração dividem-se em três categorias: estatísticas, físicas e híbridas. As primeiras, de fácil implementação, podem envolver inteligência computacional e são baseadas, essencialmente, nas estruturas de persistência temporal extraídas dos dados históricos das variáveis de interesse, não contemplando as características meteorológicas específicas do local onde se encontra o empreendimento. As físicas fundamentam-se em modelos determinísticos de previsão meteorológica, que posteriormente são convertidos através de modelos de transformação de vento em potência. Finalmente, as híbridas utilizam uma combinação das abordagens estatísticas (maior precisão no curto prazo) e físicas (maior precisão no médio prazo), considerando uma ou outra dependendo do período estudado. Neste trabalho, foram implementados modelos estatísticos com Redes Neurais Artificiais (RNA) para as previsões de velocidade de vento e de geração eólica de curtíssimo prazo para a Usina Eólio-Elétrica de Palmas (PR). As RNA produziram resultados de geração satisfatórios para horizontes de previsão de até seis horas. Palavras-chave: energia eólica, Redes Neurais Artificiais, previsão de curtíssimo prazo, Usina Eólio-Elétrica de Palmas. / Abstract: Wind energy, as a clean power generation source, is already consolidated and has become competitive by its constant decrease in costs, including equipment's installation and purchase. The largest installed capacities, by the end of 2015, were in China (145,104 MW) and the United States of America (USA) (74,471 MW), according to the annual Global Wind Energy Council's report. In Brazil, there are several areas favorable to the implementation and expansion of this technology, which could help in the diversification of its energy matrix. Whereas wind is a natural and highly variable phenomenon, its generation forecast becomes a challenge. Forecasting methods are divided into three categories: statistical, physical and hybrid. The first one, which is easy to implement, may involve computational intelligence and is based on the persistence structure estimated from historical data of the variables of interest. It doesn't consider specific meteorological characteristics of the site. Physical models are based on information generated by weather prediction models, which are then converted by wind models into power. In this case, it is noteworthy the need of many data and lot of computational effort. Finally, hybrid models use a combination of statistical (short-term forecast) and physical approaches (medium-term forecast), using one or another depending on the period considered. This study develops statistical models based on Artificial Neural Networks (ANN) for wind and generation predictions for the Palmas Wind Farm (PR). The ANN were sufficiently trained and reach satisfactory results for forecasts up to six hours. Key-words: wind energy, Artificial Neural Networks, very short-term prediction, Palmas Wind Farm.

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:33:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-12-05. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:48:21Z : No. of bitstreams: 1 000829840.pdf: 752028 bytes, checksum: 705e35361954fbc4b3820623ecfcc0a8 (MD5) / Os sistemas de transmissão em todo o mundo, que foram projetados e construídos para operar, predominantemente, com geração síncrona convencional, como a geração hídrica. Entretanto, agora se faz necessária a integração de energia renovável, tais como a energia eólica e energia solar. Estes geradores de energias renováveis estão localizados em locais ricos em recursos, causando uma injeções de potência em sistemas de transmissão, submetendo-os a indevidos esforços e obrigando-os a operar em novos pontos de operação. Em muitos sistemas de transmissão, a capacidade de integração se aproximou do limite, sendo necessárias atualizações para acomodar uma maior penetração de geração eólica. Os exemplos podem ser vistas na Alemanha, Ontario (Canadá) e Texas. Nestas situações, onde as capacidades do sistema de transmissão estão próximas do limite de operação, é importante para avaliar a estabilidade de tensão, considerando (a) a geração eólica e (b) possível efeito da incerteza na previsão. Neste trabalho, é proposta uma abordagem sistemática para estabilidade de tensão. Com a utilização de um algoritmo de fluxo de potência ótimo e da construção da matriz hessiana, será determinada a relação entre as mudanças nos valores mínimos singulares do sistema Jacobiano e as mudanças na injeção de potência no barramento em tempo real. Esta relação é usada para examinar o efeito da incerteza da previsão de energia eólica na estabilidade de tensão. O método proposto é usado para estudar os efeitos da incerteza sobre a estabilidade de tensão dos sistemas 6-barras, 57-barras e 118-barras do IEEE; do Sistema Sul Brasileiro reduzido e também foi usado um sistema real 600 barras. Os resultados são detalhados nesta tese / Transmission Systems worldwide, that were designed and built to operate with predominantly conventional synchronous generation, are advancing to integrate large amounts of renewable energy generators. These renewable generators are sited at resource-rich locations, causing a geographical shift in power injections into transmission systems, subjecting them to undue stress and making them operate in new states. In many transmission systems, capacities to integrate wind resource are exhausted or are being upgraded to accommodate higher wind generation penetration. Examples may be seen in Germany, Ontario (Canada) and Texas. In these situations, where transmission system capacities have been reached, it is important to assess voltage stability by considering (a) wind generation and (b) possible effect of uncertainty in forecast. In this work, a systematic approach of studying voltage stability is proposed. Using an optimal power flow algorithm, the Hessianmatrix of power balance equations is determined that relates changes in minimum singular values of system Jacobian to changes in bus-wise real power injections. This relationship is used to examine effect of uncertainty of wind power forecast on voltage stability. The proposed method is used to study the effects of uncertainty on system voltage stability of 6-bus, 57-bus and 118-bus IEEE and 45-bus South Brazilian test systems, for the real analyses is used 600-bus and results are reported. Considering the simplification of computation, the proposed method has a clear advantage compared to the conventional Jacobian technique using repeated OPF solutions

Made available in DSpace on 2015-08-20T17:09:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-20. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:26:33Z : No. of bitstreams: 1 000844247.pdf: 1768049 bytes, checksum: 97510557f0b1e78af085b05a10ac5b09 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-08-28T16:09:04Z: 000844247_20190220.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-28T16:10:04Z : No. of bitstreams: 1 000844247_20190220.pdf: 658509 bytes, checksum: 397f7d1ef1d7c231d51be9a56af5eeff (MD5) / Propõe-se neste trabalho o desenvolvimento de um método analítico para o estudo da estabilidade dos geradores de indução duplamente alimentados (DFIG - Doubly Fed Induction Generator) com base no monitoramento da tensão interna E', uma vez que a degradação da mesma resulta na perda da capacidade de transmissão de potência. Deste modo, faz-se a análise do desempenho transitório da máquina pela observação da grandeza em que efetivamente reside a causa da instabilidade. Uma vez detectada a possível causa da instabilidade do gerador, um controle é proposto sobre a grandeza em que se desenvolve a instabilidade do gerador. A filosofia de controle desenvolvida baseia-se no controle da magnitude da tensão interna, contribuindo decisiva e positivamente para o aumento da capacidade de transmissão e, consequentemente, das forças restaurativas de equilíbrio do DFIG, resultando em melhoria da estabilidade do sistema. A validação da aplicação do controle via metodologia da tensão E' é realizada por meio de simulações computacionais em diversas contingências e com a ação conjunta do circuito crowbar. Evidencia-se que este método pode ser empregado para avaliação da criticidade do sistema em tempo real / This thesis proposes the development of an analytical method for stability analysis of the Doubly Fed Induction Generator (DFIG) based on the monitoring of the internal voltage E', since its degradation implies in decreasing of power transmission capacity and as consequence the reduction of transient performance. Thus, the analysis of the transient performance of the machine is performed by observing the quantity which is the effective cause of instability. Once detected the possible cause of the instability of the generator, is proposed a control of the quantity which originates the generator instability. The control philosophy is based on internal voltage magnitude control, contributing decisive and positively to the increase of transmission capacity and the DFIG equilibrium restorative forces, resulting improved stability of the system. The validation of the application of control methodology via voltage E' is proven through computational simulations in diverse contingencies, with and without action of crowbar circuit control. It is evident that this method can be used to evaluate the criticality of the system in real time

Dentre as fontes de energia renováveis utilizadas para geração de energia elétrica a que mais se destaca atualmente e a energia eólica. 0 crescente índice de penetração da geração eólica na matriz energética dos sistemas de potencia impõe a necessidade da revisão de conceitos anteriormente estabelecidos sobre a estabilidade de sistemas de potencia, uma vez que ainda não e perfeitamente compreendida a influencia de uma maior integração deste recurso no comportamento dos sistemas de potencia. Este trabalho tem como foco o estudo da estabilidade de sistemas com aerogeradores de velocidade fixa equipados com geradores de indução de rotor em gaiola. E estudada a estabilidade angular de um sistema de geração eólica equipado com aerogeradores desta natureza. O problema da estabilidade foi decomposto em três partes: estabilidade estática, estabilidade dinâmica e estabilidade transitória. São definidos os modelos dos componentes do aerogerador para cada um dos estudos realizados. A topologia adotada á a máquina Barramento Infinito (MBI), na qual o restante do sistema de potência a representado pelo seu equivalente de Thevenin. Esta topologia típica de analise de estabilidade de sistemas de potencia e adotada por permitir a obtenção de resultados analíticos para as analises estática e dinâmica. A analise transitória se dá através de simulações computacionais. A fim de manter um caráter mais geral para os resultados as simulações são realizados com três aerogeradores de características distintas. Os resultados obtidos permitem uma melhor compreensão da influencia sobre a estabilidade do sistema de geração eólica dos parâmetros de rede do sistema de potencia como: potencia de curto-circuito do ponto de conexão comum com o sistema de potencia, relação X/R da linha de transmissão e do capacitor de compensação de fator de potencia. / Among the renewable energy sources used to generate electric power one of the most important at this time is the wind power. The growing penetration index of wind power in the power systems energetic matrix leads to the necessity of a reevaluation of the concepts previously established about the stability of power systems, since the influence of a major integration of this resource in the behavior of power systems is not perfectly understood. This work focuses on the stability study of wind power systems equiped with fixed-speed squirrel-cage induction generators. The angular stability of a wind generation system equipped with wind generators of this nature is studied. The stability problem was decomposed in three parts: static stability, dynamic stability and transient stability. The models of the components of the wind generator are defined for each of the studies. The considered topology was an Induction Generator Infinite Bus System (IBM), where the rest of the power system is represented by it’s Thévenin equivalent. This is a typical topology in power systems stability analysis and is adopted in this work aiming at obtaining analytical and general stability results. The transient analysis is performed by computer simulations. In order to provide more generatily to the stability results, all simulations are conducted with three wind generators with distinct characteristics. The obtained results allow a better comprehension about the influence, on the stability of wind power systems, of power system network parameters as: short-circuit capacity of the common connection point with the power system, the X/R relation of the transmission line and the power factor compensation capacitor.