Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2017-08-31T17:31:02Z No. of bitstreams: 2 Rafael Gil Ferques.pdf: 3690928 bytes, checksum: 17c4b08062f8653c149c33ca36510c74 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-31T17:31:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Rafael Gil Ferques.pdf: 3690928 bytes, checksum: 17c4b08062f8653c149c33ca36510c74 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / The objective of this work was the development of a computational application for the design of wind power generation systems in small-scale On-Grid and Off-Grid installations, using a user friendly and interactive process. For this, the concepts of artificial intelligence were used in conjunction with genetic algorithms, to verify the technical and economic viability of the implantation of the wind power generation system. Also, implement an integrated database, containing technical specifications and component costs of a wind system. The encoding of the application was done through the languages Java, C, C++ and the database in MySQL language. For the development of the neural networks and genetic algorithms, it was used to the Encog library. With wind data, demand, energy consumption and type of configuration desired, the application performs the sizing of the wind system and then, using artificial intelligence, verifies the best scenario for the project. Following is a report with the physical and financial information. The calculations used for the design were according to Pinho et al. (2008), CRESESB (2014) and Albano (2009). The application has proven effective in scaling and economical analysis of small wind systems, allowing fast and simple simulation of On-Grid systems and Off-Grid systems. / O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de uma aplicação computacional para dimensionamento de sistemas de geração de energia eólica em instalações On-Grid e Off-Grid de pequeno porte, utilizando-se um processo amigável e interativo ao usuário. Para isso foram utilizados os conceitos de inteligência artificial em conjunto com algoritmos genéticos, para verificação da viabilidade técnica e econômica da implantação do sistema de geração eólica. Ainda, implementar um banco de dados integrado, contendo especificações técnicas e custos de componentes de um sistema eólico. A codificação da aplicação foi feita por meio das linguagens Java, C, C++ e o banco de dados em linguagem MySQL. Para o desenvolvimento das redes neurais e algoritmos genéticos, foi utilizado a biblioteca Encog. Com os dados de vento, demanda, consumo energético e tipo de configuração desejada, o aplicativo realiza o dimensionamento do sistema eólico e em seguida, com o uso da inteligência artificial, verifica o melhor cenário para o projeto. Na sequência é apresentado um relatório com as informações físicas e financeiras. Os cálculos utilizados para o dimensionamento foram conforme Pinho et al. (2008), CRESESB (2014) e em Albano (2009). O aplicativo mostrou-se eficaz no dimensionamento e análise econômica de sistemas eólicos de pequeno porte, permitindo de forma rápida e simples a simulação de sistemas On-Grid e sistemas Off-Grid.

Simulações numéricas do escoamento atmosférico em microescala constituem o foco principal deste estudo. Estas simulações são abordadas tendo em vista aplicações para o setor eólico, em especial para avaliações de produção de energia em parques eólicos. Existem diversas categorias de incertezas associadas às estimativas de produção de energia para um projeto eólico, mas na maioria dos casos, a incerteza associada ao modelo de escoamento é a maior e mais relevante de todas. Dentro do setor eólico, o termo “modelo de escoamento” refere-se à ferramenta numérica utilizada para extrapolar o recurso eólico medido na posição das torres anemométricas (e sensores remotos) até as posições projetadas para os aerogeradores. Diversos autores sugerem através de estudos comparativos que os modelos tipo “CFD RANS k-ε” atualmente representam o “estado da arte” para aplicações em parques eólicos e são os mais utilizados comercialmente no setor. Contudo, o escoamento atmosférico livre é intrinsicamente turbulento, e a dinâmica dos escoamentos turbulentos é um campo científico que ainda não foi totalmente dominado pelo conhecimento humano. O presente estudo demonstra que a maioria dos “modelos de escoamento” atualmente disponíveis possuem pontos fracos, em especial quando aplicados em simulações do escoamento atmosférico livre sobre áreas com topografia e rugosidade complexas Uma das fraquezas presentes na maioria dos modelos de microescala para escoamento atmosférico é a “incapacidade” de simular com precisão o escoamento que ocorre durante períodos de “estabilidade atmosférica”. Diversos locais com elevado potencial eólico apresentam ciclos durante os quais as características do escoamento são afetadas pela ocorrência de estratificação térmica dentro da Camada Limite Atmosférica. Tendo como objetivo principal melhorar as simulações do escoamento nestas condições, propõe-se através deste estudo algumas modificações na modelagem “CFD RANS k-ε” tradicionalmente empregada. Dentre estas, destacam-se a inclusão de um perfil estratificado de temperatura potencial como condição de contorno, a inclusão dos efeitos das forças de empuxo no equacionamento “k-ε” e a solução simultânea das equações para balanço de energia e para o fluxo de temperatura potencial. Este modelo foi chamado de “RANS estável”. Para validação deste modelo foram utilizadas cinco torres anemométricas instaladas em um local com topografia complexa. Estas torres foram montadas e instrumentadas conforme as melhores práticas internacionais Os dados anemométricos registrados por essas torres demonstram a presença de ciclos diários de estabilidade atmosférica. Os erros de previsão cruzada foram calculados comparando-se as previsões de cada modelo com as medições reais registradas na posição das torres. O erro global médio de previsão cruzada entre torres anemométricas obtido com a composição dos modelos RANS “estável + neutro” foi de 3,8% enquanto o erro obtido apenas com o modelo RANS k-ε tradicional foi de 5,2%. Para o modelo linear WAsP, amplamente utilizado no setor eólico, o erro foi de 7,1%. Além dos erros de previsão cruzada entre torres, os perfis verticais de velocidade e os fatores de aceleração direcionais obtidos com a composição dos modelos RANS “estável + neutro” também sugerem que esta é uma alternativa versátil e promissora para capturar os ciclos de estabilidade atmosférica utilizando simulações numéricas em regime permanente. / Microscale numerical simulations of the atmospheric wind flow are the central focus of this study. These simulations are analysed from the wind energy perspective. Special attention is given to the usage and application of these simulations in energy production assessments for proposed wind farms. There are multiple uncertainty categories associated with energy production forecasts for future wind farms. However, in most cases the uncertainty factors related with wind flow modelling are the largest and most relevant of them all. The wording “flow model” refers to the numerical simulations (or “models”) that are used to extrapolate the anemometric data recorded at meteorological masts positions to the proposed wind turbine positions. Several authors have demonstrated through comparative studies that the “CFD RANS k-ε” models currently represent the “state of the art” when it comes to microscale wind flow simulations targeted at wind farms. Nonetheless, the atmospheric wind flow is turbulent by nature, and the dynamics of turbulent flows represent one of the scientific fields that have not yet been fully dominated by the human knowledge. The present study demonstrates that the majority of flow models currently available to mankind still lack in precision, even more so when it comes to modelling free atmospheric wind flow over complex terrain. One of the major weak spots of most microscale wind flow models is their inability to precisely simulate the wind flow that occurs during periods of atmospheric stability Numerous locations with large potential for wind energy production present cyclic periods of thermal stratification inside the atmospheric boundary layer. These cycles alter the dynamics and characteristics of the wind stream. With the purpose of improving wind flow simulations under stable atmospheric conditions, some modifications to the standard “RANS k-ε” model implementation are proposed. The most significant of these modifications are the usage of a potential temperature profile among the boundary conditions, the inclusion of the buoyancy forces in the “k-ε” equations and the simultaneous solution of the equations for energy balance and for potential temperature transport. This “modified” model was named “stable RANS”. It was validated using five well mounted meteorological masts installed in a location with complex topography. The anemometric data measured by these site masts suggest the existence of strong daily cycles of atmospheric stability. Cross prediction errors were calculated by comparing the forecasts (outputs) from each flow model against real wind data measured at each mast position The global average cross prediction error yielded by the RANS “stable +neutral” model was around 3,8%, whereas the error yielded by the traditional “RANS k-ε” implementation was near 5,2%. For the linear model WAsP the error was calculated to be 7,1%. In addition to cross prediction errors, the vertical wind speed profiles and speed-up factors calculated with the RANS “stable +neutral” model composition also suggest that it is a promising and versatile alternative for capturing the effects from atmospheric stability on wind flow using steady state numerical simulations.

O modelo energético global está caracterizado pelo uso intenso de combustíveis fosseis como o petróleo, o que tem influenciado diretamente no incremento de gases de efeito estufa (GEE) na atmosfera, causando problemas ambientais eventualmente irreversíveis como o aquecimento global, o mais proeminente fenômeno associável às mudanças climáticas. Com a finalidade de reduzir o consumo destes recursos energéticos não renováveis e minimizar potenciais externalidades socioambientais negativas, iniciou-se, globalmente, uma transição em prol de maior uso de energias alternativas, as quais aproveitam fontes renováveis, em princípio e em geral, indutoras de menores impactos ambientais como a energia eólica; estabelecendo-se, assim, um novo paradigma tecnológico focado num modelo mais sustentável. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivos analisar os impactos econômicos, sociais e ambientais ocasionados pelo desenvolvimento de projetos eólicos no Istmo de Tehuantepec, no Sudoeste do México e, concomitantemente, avaliar, de modo sinérgico, a energia eólica como uma opção efetivamente viável para a matriz energética mexicana mapeando-se e analisando-se as externalidades socioambientais e econômicas. O desenvolvimento destes parques representa, nesta região do país, um modelo bem sucedido de redução de emissão de GEE, porém existem controvérsias como o deslocamento de terras e falta de desenvolvimento local, o que têm gerado conflitos socioambientais que permanecem vigentes até hoje. Para tanto, a metodologia adotada alicerçou-se em revisão sistêmica de literatura, assim como na aplicação de entrevistas semiestruturadas realizadas em pesquisa de campo in situ e na análise dos resultados com o uso de um software de código aberto (Iramuteq), foi possível ampliar a compressão a respeito do seguinte paradoxo: os parques eólicos implementados no Istmo, de fato, contribuem no sentido de mitigar as emissões de GEE, no entanto, ao que apontam os resultados desta dissertação, este benefício ambiental não carreou, às comunidades locais, qualquer melhoria em suas vulnerabilidades socioeconômicas. Conclui-se, portanto, que os preceitos basilares do desenvolvimento sustentável não foram atingidos no âmbito dos projetos eólicos do Istmo de Tehuantepec / The global energy model is characterized by the intensive use of fossil fuels such as oil, which has directly influenced on the increase of greenhouse gases (GHG) in the atmosphere, causing irreversible environmental problems such as global warming, the most prominent phenomenon associated with climate changes. In order to reduce the consumption of these non-renewable energy resources and to minimize potential negative socio-environmental externalities, a transition towards a greater use of alternative energies has started globally, which employs renewable sources, principle and in general, inducing lower environmental impacts such as wind energy; therefore establishing a new technological paradigm focused on a more sustainable model. In this context, the present job aims to analyze the economic, social and environmental impacts caused by the development of wind projects in the Isthmus of Tehuantepec, in Southwest MÉXICO and, concurrently, synergistically evaluate wind energy as an effective and viable option for the Mexican energy matrix by mapping and analyzing socio-environmental and economic externalities. The development of these parks represents a successful model of GHG emission reduction in this region of the country, but there are controversies such as the displacement of land and lack of local development, which have generated socio-environmental conflicts that remain until today. To that end, the methodology adopted was based on a systemic literature review, as well as the application of semi-structured interviews conducted in situ f research and the analysis of results using a open source software (Iramuteq), it was possible to increase the compression However, to what the results of this dissertation aim to, is that this environmental benefit did not bring any improvement to the socioeconomic vulnerabilities of those local communities. It is concluded, therefore, that the basic precepts of sustainable development were not reached within the scope of the Tehuantepec Isthmus wind projects

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2017-02-21T18:40:07Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ImpactoProtecaoTipo.pdf: 1575069 bytes, checksum: a2fcaa26dea5129a1846694b720486fe (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-27T13:52:13Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ImpactoProtecaoTipo.pdf: 1575069 bytes, checksum: a2fcaa26dea5129a1846694b720486fe (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-27T13:52:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ImpactoProtecaoTipo.pdf: 1575069 bytes, checksum: a2fcaa26dea5129a1846694b720486fe (MD5) Previous issue date: 2016-04-07 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A contínua incorporação de geração distribuída às redes de energia elétrica no mundo, a partir de fontes renováveis, tem contribuído positivamente no fornecimento de energia, na eficiência energética e na redução de gases poluentes. Apesar disso, novos desafios relacionados com as mudanças na qualidade da energia, a estabilidade do sistema e os níveis de curto circuito, dentre outros, continuam sendo alvo de pesquisas. O Brasil tem adicionado nos últimos anos uma importante quantidade de gigawatts às redes graças a conexão de grandes parques eólicos. Adicionalmente, as recentes possibilidades para que os consumidores se tornem pequenos geradores e troquem energia nas redes de distribuição, visa a conexão de outra quantidade de gigawatts. Diante disto, este trabalho apresenta as análises do impacto da atuação da proteção do tipo crowbar dos aerogeradores de indução duplamente excitados (DFIG) sobre os sistemas de proteção empregados nas redes de distribuição radiais, visando avaliar a influência que exerce sobre a coordenação das funções de proteção de sobrecorrente quando ocorrem faltas na rede. Para garantir este objetivo, avaliações das contribuições às correntes de curto-circuito do DFIGs ligados à rede durante perturbação, são efetuadas no software DIGSILENT Power Factory 14.1, sob a consideração de dois casos de operação do DFIG. Um deles contempla a não inserção da proteção do tipo crowbar e o outro considera a inserção desta proteção durante uma perturbação na rede. A estratégia para implantar a proteção do tipo crowbar estabelece a inserção de resistências ao circuito do rotor do DFIG quando forem ultrapassados limites de corrente no rotor e tensão no ponto de conexão. Os resultados obtidos fornecem informações relevantes relacionadas com as mudanças nos níveis de curto-circuito, as quais devem ser contempladas nos estudos prévios à conexão de novos DFIG, devido a importância que representam para coordenar as funções de proteção de sobreccorrente sob considerações dinâmicas e em regime permanente. / The continued incorporation of distributed generation from renewable sources to electricity networks in the world, has contributed positively in the energy supply, energy efficiency and reduction of polluting gases. Nevertheless, new challenges related to the variations in power quality, system stability, short circuit levels, among others, continue to be research. The Brazil has added in recent years an important amount of gigawatts to networks through the connection of large wind farms. In addition, recent possibilities for consumers to make small generators and exchange energy in the distribution network aims to connect another quantity of gigawatts. In this context, this work presents the analysis of the impact of Crowbar protection of double feed induction generator (DFIG) on protection systems used in radial distribution networks to evaluate its influence on the coordination of overcurrent protection functions when there are faults in the network. To reach this goal, assessments of contributions to short-circuit currents of DFIG connected to the grid during disturbance, was simulated in DIGSILENT Power Factory 14.1 software where two cases where considered. The first includes the non-inclusion of crowbar protection and the second considers the inclusion of this protection during a network disturbance. The strategy implemented on crowbar protection proposed the series resistance insertion in the rotor circuit when thresholds velocity, current in the rotor and voltage at the connection point, are Exceeded. The results provide relevant short-circuit levels information that from now on must be considered during previous DFIG connection studies due to the importance they represent to coordinate overcurrent protection function under dynamic and steady state conditions.

O modelo energético global está caracterizado pelo uso intenso de combustíveis fosseis como o petróleo, o que tem influenciado diretamente no incremento de gases de efeito estufa (GEE) na atmosfera, causando problemas ambientais eventualmente irreversíveis como o aquecimento global, o mais proeminente fenômeno associável às mudanças climáticas. Com a finalidade de reduzir o consumo destes recursos energéticos não renováveis e minimizar potenciais externalidades socioambientais negativas, iniciou-se, globalmente, uma transição em prol de maior uso de energias alternativas, as quais aproveitam fontes renováveis, em princípio e em geral, indutoras de menores impactos ambientais como a energia eólica; estabelecendo-se, assim, um novo paradigma tecnológico focado num modelo mais sustentável. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivos analisar os impactos econômicos, sociais e ambientais ocasionados pelo desenvolvimento de projetos eólicos no Istmo de Tehuantepec, no Sudoeste do México e, concomitantemente, avaliar, de modo sinérgico, a energia eólica como uma opção efetivamente viável para a matriz energética mexicana mapeando-se e analisando-se as externalidades socioambientais e econômicas. O desenvolvimento destes parques representa, nesta região do país, um modelo bem sucedido de redução de emissão de GEE, porém existem controvérsias como o deslocamento de terras e falta de desenvolvimento local, o que têm gerado conflitos socioambientais que permanecem vigentes até hoje. Para tanto, a metodologia adotada alicerçou-se em revisão sistêmica de literatura, assim como na aplicação de entrevistas semiestruturadas realizadas em pesquisa de campo in situ e na análise dos resultados com o uso de um software de código aberto (Iramuteq), foi possível ampliar a compressão a respeito do seguinte paradoxo: os parques eólicos implementados no Istmo, de fato, contribuem no sentido de mitigar as emissões de GEE, no entanto, ao que apontam os resultados desta dissertação, este benefício ambiental não carreou, às comunidades locais, qualquer melhoria em suas vulnerabilidades socioeconômicas. Conclui-se, portanto, que os preceitos basilares do desenvolvimento sustentável não foram atingidos no âmbito dos projetos eólicos do Istmo de Tehuantepec / The global energy model is characterized by the intensive use of fossil fuels such as oil, which has directly influenced on the increase of greenhouse gases (GHG) in the atmosphere, causing irreversible environmental problems such as global warming, the most prominent phenomenon associated with climate changes. In order to reduce the consumption of these non-renewable energy resources and to minimize potential negative socio-environmental externalities, a transition towards a greater use of alternative energies has started globally, which employs renewable sources, principle and in general, inducing lower environmental impacts such as wind energy; therefore establishing a new technological paradigm focused on a more sustainable model. In this context, the present job aims to analyze the economic, social and environmental impacts caused by the development of wind projects in the Isthmus of Tehuantepec, in Southwest MÉXICO and, concurrently, synergistically evaluate wind energy as an effective and viable option for the Mexican energy matrix by mapping and analyzing socio-environmental and economic externalities. The development of these parks represents a successful model of GHG emission reduction in this region of the country, but there are controversies such as the displacement of land and lack of local development, which have generated socio-environmental conflicts that remain until today. To that end, the methodology adopted was based on a systemic literature review, as well as the application of semi-structured interviews conducted in situ f research and the analysis of results using a open source software (Iramuteq), it was possible to increase the compression However, to what the results of this dissertation aim to, is that this environmental benefit did not bring any improvement to the socioeconomic vulnerabilities of those local communities. It is concluded, therefore, that the basic precepts of sustainable development were not reached within the scope of the Tehuantepec Isthmus wind projects

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Álvaro Henrique Rodrigues

A obra não apresenta página de rosto / Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Orientador: José Luz Silveira / Resumo: Nesse trabalho são apresentadas propostas de sistemas híbridos de geração de energia (SHGE) para o fornecimento de energia elétrica. O Caso 1 propõe um SHGE conectado à rede elétrica (on-grid) para atender a demanda elétrica de edifícios urbanos. O Caso 2 propõe um SHGE aplicado a áreas rurais com disponibilidade de rede elétrica local. O Caso 3 considera uma propriedade rural sem rede elétrica local, portanto propõe-se um SHGE com armazenamento de energia (off-grid). Os três casos são analisados em termos técnicos, econômicos e ambientais para três cidades brasileiras: Fortaleza (CE), Guaratinguetá (SP) e Florianópolis (SC). Para o dimensionamento do SHGE, desenvolve-se um algoritmo de otimização cuja função objetivo é a minimização do custo de geração de energia elétrica. Utiliza-se o software LINGO para a determinação da solução ótima do arranjo SHGE para cada caso. A análise econômica leva em consideração os custos de investimento, operação e manutenção para determinação do período de retorno (payback) e da receita anual esperada. A análise ambiental é feita através do cálculo da eficiência ecológica dos sistemas de geração de energia estudados. Os resultados mostram que o Caso 2 – SHGE on-grid: Propriedade Rural possui o menor período de retorno de investimento, entre 1 e 2 anos. Para todos os casos, a cidade de Fortaleza é onde evidencia-se o menor custo de investimento dos SHGE e, consequentemente, menor custo de geração de eletricidade dada seus elevados potenciais en... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-08-13T15:28:50Z No. of bitstreams: 1 POLLYANNA KELLY DE OLIVEIRA SILVA - TESE (PPGMet) 2017.pdf: 11004478 bytes, checksum: 0d5e098181f432beffc2fd8155027f1e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-13T15:28:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 POLLYANNA KELLY DE OLIVEIRA SILVA - TESE (PPGMet) 2017.pdf: 11004478 bytes, checksum: 0d5e098181f432beffc2fd8155027f1e (MD5) Previous issue date: 2017-08-30 / CNPq / O vento como fonte para geração de energia elétrica é analisado neste trabalho através de sua variabilidade e da obtenção de previsões de curto prazo para o ano de 2010, período de atuação de El Niño-Oscilação Sul (ENOS) moderado. Modelos de séries temporais propostos por Box-Jenkins e o indicador de desempenho de predição MMREE são usados para obter as melhores estimativas da velocidade do vento com base nas séries observadas. São utilizados dados anemométricos do Projeto SONDA situado às margens do Rio São Francisco em Petrolina – PE, e de dois parques eólicos localizados no litoral do Estado do Ceará: Quixaba (litoral leste), na cidade de Aracati, e Lagoa Seca (litoral oeste), na cidade de Acaraú. O ciclo diário do vento tem velocidades mais baixas (altas) no período da madrugada-início da manhã (pela manhã e final da noite, com exceção do litoral oeste, cujas máximas ocorrem no final da tarde). Um cisalhamento vertical negativo, no vento local, é observado em períodos distintos do dia nas três áreas de estudo. No Ceará ele ocorre no período da manhã (início da tarde e meio da noite) no litoral leste (oeste) e no Lago de Sobradinho durante a noite até o início da manhã. Foi observado que no litoral leste os ventos são mais fortes, provavelmente devido à curvatura côncava do litoral. As estimativas da velocidade do vento no horizonte de 24 horas pelo modelo SARIMA, com dados horários dos 30 dias anteriores ao dia da previsão para treino (Caso 2), mostraram redução nos erros e melhora significativa na série estimada no período da madrugada-início da manhã; no Lago de Sobradinho essas estimativas são mais precisas, quando comparadas àquelas feitas com base em toda a série de dados (Caso 1). Os resultados indicam que o modelo SARIMA com período de entrada de dados menor pode ser aplicado para a previsão da velocidade do vento em áreas de potencial eólico, dando suporte ao operador da rede elétrica na programação da geração despachável para o dia seguinte. / The wind as a source for power generation is analyzed in this work by means of its variability and short-range wind forecasts for the year of 2010, period of moderate El Niño-Southern Oscillation (ENSO). Time series models proposed by Box-Jenkins and the indicator of forecast accuracy MMREE are used to obtain the best wind speed estimates based on the observed series. Anemometric data of the SONDA Project located on the shore of the São Francisco River in Petrolina-PE, and of two wind power plants located on the coast of the Ceará State, Quixaba (east coast), in the city of Aracati, and Lagoa Seca (west coast), in the city of Acaraú, are used. The daily wind cycle has lower (higher) speeds in late night-early morning (in the morning and end of the night, with exception of the west coast, whose maxima occur in late afternoon). A negative vertical shear in the local wind is observed in distinct periods of the day in the three study areas. In Ceará it occurs in the morning (early afternoon and middle of the night) on the east (west) coast and on Sobradinho Lake at night until early in the morning. It was observed that the winds are stronger on the east coast, probably due to the coast’s concave curvature. The wind speed estimates in a 24-hour horizon by the SARIMA model, with hourly data of the 30 days that precede the forecast day for training (Case 2), showed reduction in the errors and significant improvement in the estimated series in late night-early morning; in Sobradinho Lake these estimates are more accurate, as compared to the estimates based on the entire data series (Case 1). The results indicate that the SARIMA model with horter time series as input may be applied to forecast wind speed in areas of eolic potential, giving support to the system operator in programming the dispatchable distributed generation for the next day.

Submitted by Lara Oliveira (lara@ufersa.edu.br) on 2017-06-29T20:39:34Z No. of bitstreams: 1 ManassésMR_DISSERT.pdf: 1809872 bytes, checksum: 757d323e5e3db9973cf5d715d5004fd2 (MD5) / Rejected by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br), reason: Corrigir referência. on 2017-07-03T12:21:34Z (GMT) / Submitted by Lara Oliveira (lara@ufersa.edu.br) on 2017-07-04T14:37:19Z No. of bitstreams: 1 ManassésMR_DISSERT.pdf: 1809872 bytes, checksum: 757d323e5e3db9973cf5d715d5004fd2 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-07-04T16:48:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ManassésMR_DISSERT.pdf: 1809872 bytes, checksum: 757d323e5e3db9973cf5d715d5004fd2 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Christiane (referencia@ufersa.edu.br) on 2017-07-04T16:58:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ManassésMR_DISSERT.pdf: 1809872 bytes, checksum: 757d323e5e3db9973cf5d715d5004fd2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-04T17:03:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ManassésMR_DISSERT.pdf: 1809872 bytes, checksum: 757d323e5e3db9973cf5d715d5004fd2 (MD5) Previous issue date: 2017-03-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Wind energy is a renewable source that has grown in application and technological development. Moreover, the generation of electricity from these systems does not compromise the environment as traditional systems such as the hydraulic and thermal generation of electricity. Responsible for capturing and converting wind energy into electricity, the wind turbine is the main component of wind power generation systems. Due to the nonlinear wind behavior, the development of a mathematical model that describes the behavior of such a system is a complex and sometimes impractical task. However, some applications involving modern controls systems can be used with the aim of optimizing the use of wind. One possibility is the use of a control system based on Fuzzy Logic, since this technique does not require the mathematical detailing of the system. Thus, this work aims to analyze the behavior of a Fuzzy Controller applied to a variable-speed wind turbine with permanent magnet synchronous generator (PMSG) connected to the grid. The main focus was the use of the system to simulate a real load composed by the network to flow the generated energy. The performance of the Fuzzy Controller was verified when compared to that of a Classical Proportional Controller. The results show that the Fuzzy Control presents a higher efficiency and increases the capacity of power generation with reduction in the time of accommodation and less error in permanent regime / A energia eólica é uma fonte renovável que tem crescido em aplicação e desenvolvimento tecnológico. Além do mais, a geração de eletricidade a partir desses sistemas não compromete o meio ambiente como os sistemas tradicionais como, por exemplo, as gerações hidráulica e térmica de energia elétrica. Responsável por captar e converter as energias dos ventos em energia elétrica, a turbina eólica é o principal componente dos sistemas eólicos de geração de eletricidade. Devido ao comportamento não linear do vento, o desenvolvimento de um modelo matemático que descreva o comportamento de tal sistema é uma tarefa complexa e, algumas vezes, impraticável. Contudo, algumas aplicações envolvendo sistemas de controle moderno podem ser utilizados com o objetivo de otimizar o aproveitamento do vento. Uma possibilidade é a utilização de um sistema de controle baseado em Lógica Fuzzy, uma vez que essa técnica não requer o detalhamento matemático do sistema. Desse modo, este trabalho tem como objetivo analisar o comportamento de um Controlador Fuzzy aplicado a um sistema eólico de velocidade variável com gerador síncrono de irmãs permanentes (do inglês Permanent Magnet Synchronous Generator - PMSG) conectado à rede. O foco principal, foi a utilização do sistema para simular uma carga real composta pela rede para escoamento da energia gerada. Verificou-se o desempenho do Controlador Fuzzy quando comparado ao de um Controlador Proporcional Clássico. Os resultados obtidos mostram que o Controle Fuzzy apresenta uma maior eficiência e aumenta a capacidade de geração de potência com redução no tempo de acomodação e menor erro em regime permanente / 2017-06-29