Orientador: Anesio dos Santos Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-11T08:43:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Goncalves_Rodrigo_M.pdf: 2688812 bytes, checksum: 631d43c73253b12c2f09a2aeee262597 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O Fluxo de Potência Ótimo Reativo (FPOR) é representado por um modelo matemático que visa a obtenção do estado operativo ótimo de um sistema elétrico de potência sujeito ao atendimento de um conjunto de restrições lineares/não lineares, sem garantia de convexidade, ao passo que otimiza um critério de performance. Soluções do FPOR podem ser utilizadas principalmente no planejamento da operação do sistema. A técnica de pontos interiores aplicada as restrições de desigualdade canalizadas é utilizada como estratégia na solução do problema de FPOR visando a redução das expressões que compõem o modelo e redução da dimensão da matriz. Com a modelagem utilizada obtém-se uma nova estratégia de atualização do parâmetro de barreira. É proposto um novo modelo de FPOR através da relaxação total das restrições em magnitudes de tensão em barras de carga (FPORR), fundamentado no vínculo implícito entre as variáveis do problema. O FPORR apresenta algumas vantagens de convergência e factibilidade em comparação com o FPOR. Resultados e análises são apresentados através de estudos de casos aplicados nas redes de teste do IEEE até o sistema de 162 barras, para comprovar a hipótese de relaxação / Abstract: The Reactive Optimal Power Flow (ROPF) is represented for a mathematic model that has being seeking obtainment the optimal operative status of an electric power system, subject to supplying a set of linear/nonlinear constraints, no guarantee of convexity, and optimize a rule of performance. ROPF solutions can be used mainly in power system planning. Interior point technique applied to canalized inequality constraints is useful as strategy of ROPF problem solution to reduce the expression of the model and to reduce the matrix dimension. About the modeling can obtain a new strategy of updating the barrier function parameter. It is proposed a new ROPF model through the relaxation of all load bus voltage constraints (RROPF), based on implicit entails on variables of the problem. RROPF presents some convergence advantages and feasibility in comparison with ROPF. Results and analyses are obtained through the case studies applied to the IEEE test nets for systems up to 162 buses / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador : Anesio dos Santos Jr / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-02T13:04:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paula_AndreSaraivade_M.pdf: 4368055 bytes, checksum: d01245971b646a02573882bf32ccca8f (MD5) Previous issue date: 2002 / Mestrado

Orientador: Luiz Carlos Pereira da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-24T07:39:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gomes_LeandroCostaFerreira_M.pdf: 6148500 bytes, checksum: bf5007e253bf40d848b0494ce01ead56 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O presente trabalho está inserido num contexto de busca de novas fontes de energia elétrica e de aproveitamento de grandes potenciais energéticos localizados distantes dos principais centros de carga. Para estes, alternativas não convencionais de transmissão também são exigidas, nas quais se insere a transmissão em linhas de pouco mais de meio comprimento de onda, distância de pouco mais de 2500km no sistema brasileiro à 60Hz. Como este tipo de transmissão nunca foi implementado, trata-se de uma proposta inovadora, pouco explorada e que exige ensaios elementares para testar-se a viabilidade, vantagens e desvantagens frente a outras alternativas de transmissão de energia elétrica. Esta dissertação visa investigar alguns aspectos referentes à tal método de transmissão de grandes montantes de potência em distintos cenários de interligação entre as regiões Norte e Sudeste do Brasil do SIN (sistema interligado nacional). Três distintos corredores compostos por linhas de pouco mais de meio comprimento de onda foram ensaiados. Inseridos conectando a usina de Belo Monte no Pará a Assis-SP na rede de 500kV, percorrendo 2664 km. Cada um dos corredores é composto por: três linhas de 800 kV e 4846 MW de potência característica (SIL); um segundo com duas das mesmas linhas de 800kV e um terceiro com duas linhas de 1000 kV e 8100 MW de potência característica. Cada aspecto é ensaiado em seis diferentes situações de carregamento do SIN e de fluxo de potência pelo corredor, abrangendo cenários de alto, médio e baixo carregamento das linhas assim como mudanças no sentido do fluxo entre Norte e Sudeste. Dentre os aspectos abordados estão: a avaliação e redução das perdas manipulando a potência característica operacional das linhas; o controle do carregamento do corredor através do uso de transformadores defasadores não convencionais; a inserção de cargas e geração em pontos intermediários deste e o controle do fluxo de potência reativa. Por fim, o estudo não aborda aspectos transitórios e é realizado com o auxílio do ANAREDE, software elaborado pelo CEPEL / Abstract: This work is placed in a search for new sources of power and exploitation of large energy potential located far from major load centers. For the second scenarios, alternate non-conventional transmission are also required, in which half wavelength transmission lines are inserted, resulting in a distance of just over 2500km for the 60Hz brazilian electrical system. Since this type of transmission has never been implemented, it is an innovative solution and few explored, requiring elementary studies to test the feasibility, advantages and disadvantages compared to other alternatives for bulk electric power transmission. This thesis aims to investigate some aspects related to such transmission method for large amounts of power into distinct scenarios of interconnection between the North and Southeast of Brazil's SIN (Brazilian National grid). Corridors consisting of three distinct lines of just over half wavelength were tested. Inserted connecting Belo Monte hydro power plant in Para to Assis in São Paulo through the 500kV network, covering 2664 km, each corridor is composed: by three lines of 800 kV and 4846 MW of Surge Load Impedance (SIL), the second one by two of the same 800kV lines and a third by two lines of 1000 kV and 8100 MW SIL. Each aspect is tested in six different SIN load situations and power flowing through the corridor, covering scenarios of high, medium and low lines loading as well as changes in flow direction between North and Southeast. Among the issues tackled are: evaluation and reduction of losses by manipulating operating lines SIL; line load controlling using non-conventional phase shift transformers; inserting loads and generation at intermediate points of the lines and control of reactive power flow. Finally, the study does not handle with transient aspects and is accomplished with the aid of ANAREDE, software developed by CEPEL / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Rubén Augusto Romero Lázaro / Banca: José Roberto Sanches Mantovani / Banca: Marina Lavorato de Oliveira / Banca: Carlos Roberto Mendonca Rocha / Banca: Walmir de Freitas Filho / Resumo: O sistema de transmissão desempenha um papel muito importante na prevenção de cortes de cargas, blecaute (colapso), etc., fornecendo energia para todos os tipos de consumidores e às vezes em circunstâncias críticas. O problema de planejamento de expansão de sistemas de transmissão (PET) possibilita que a rede transmita a energia gerada para abastecer os centros de carga em todo instante de tempo, a fim de satisfazer a crescente demanda por energia elétrica. No problema PET, além de cumprir com todas as restrições técnicas, deve-se elaborar um plano de expansão econômico. O planejamento da expansão do sistema de transmissão é um tipo de atividade em que as decisões devem são tomadas e planejadas em nível nacional já que implica absorver recursos financeiros significativos. Consequentemente, elaborar um projeto de expansão ideal, com o mínimo custo possível e com a máxima confiabilidade é uma tarefa crucial. Do ponto de vista da estrutura dos sistemas de energia, pode-se afirmar que o problema PET é analisado nos sistemas regulados e desregulados. O principal objetivo do PET em um ambiente regulado é atender a demanda de carga, com mínimo custo, levando em consideração o critério da confiabilidade. Por outro lado, em sistemas de energia reestruturados, a expansão da transmissão destina-se a criar um ambiente competitivo sem qualquer discriminação de acesso à rede de transmissão. Esse mecanismo pode perfeitamente assegurar mercados competitivos. Em geral, o problema PET em ambientes regulados é um problema de programação não-linear inteira mista, o qual envolve algumas dificuldades, tais como um tempo prolongado para executar esse tipo de projetos, assim como a necessidade de uma técnica de otimização não-convexa. Além disso, devido à complicação dos problemas de otimização combinatória, e também por existir muitos mínimos locais neste caso, trata-se de um problema que exige tempos de... / Abstract: Transmission system plays an undeniable role to avoid load shedding, black out, etc. by supplying the power to all type of consumers under critical circumstances. A transmission network expansion planning (TNEP) enables a network to transmit enough generated power to load centers at a specified times to satisfy the increased electric power demand. In TNEP problem, in addition to satisfying all the technical constraints, an economic plan is demanded. The expansion of transmission network is one of the initiatives, in which the necessary decisions are made and planned at the national level to absorb significant financial resources. Therefore, planning for an optimal expansion project with the least cost and highest reliability is a crucial task. From the viewpoint of the structure of power systems, it can be stated that TNEP is analyzed in both regulated and deregulated environments. The main objective of TNEP in a regulated environment is to meet the load demand at the least cost while the reliability criterion is taken into account. On the other hand, in restructured power systems, the transmission expansion is primarily intended to create a competitive environment without any discrimination to access to the transmission network. This can perfectly ensure competitive markets. In general TNEP problem in regulated environments is a non-linear mixed integer programming problem, which subjects with some difficulties, such as the time- consuming nature of the problem as well as the need for a non-convex optimization technique. In addition, due to the complicacy of the combinatorial optimization problems and also, since there exist many local minima for this problem, it is considered as a time- consuming problem. Moreover, since the conventional mathematical programming methods do not necessarily work very satisfactorily, therefore, various meta-heuristic optimization techniques have been examined for this problem. However, the scope and ... / Doutor

Orientador: Sérgio Kurokawa / Banca: Afonso José do Prado / Banca: Lourenço Matias / Resumo: O presente trabalho descreve detalhadamente uma metodologia alternativa para o cálculo dos parâmetros longitudinais e transversais de um condutor múltiplo genérico, com base na configuração de um condutor equivalente. A metodologia proposta considera precisamente o acoplamento mútuo entre os subcondutores que compões o feixe, a natureza distribuída dos parâmetros e a distribuição da corrente, uniforme ou desigual, através dos subcondutores. São calculados e analisados os parâmetros utilizando a metodologia alternativa proposta e o procedimento clássico baseado na obtenção de um condutor equivalente aplicando o conceito do Raio Médio Geométrico (RMG), para diversos condutores múltiplos, sendo eles simétricos ou não simétricos, convencionais ou não-convencionais. Posteriormente, são comparados os resultados obtidos por ambos os métodos e a partir desses é possível comprovar a eficácia da metodologia proposta e eventuais situações em que a metodologia clássica, envolvendo o conceito do RMG, apresenta algumas imprecisões derivadas da distribuição não uniforme da corrente em condutores múltiplos assimétricos ou pouco convencionais / Abstract: The present work describes an alternative methodology to evaluate the longitudinal and transversal parameters of a generic bundled conductor, based on the configuration of an equivalent conductor. The proposed methodology considers precisely the mutual coupling among subconductors of the bundle, the distributed nature of parameters and the current distribution through subconductors. The parameters are calculated and analyzed using the proposed alternative methodology and the classic procedure, based on equivalent conductor applying the concept of Geometric Mean Radius (GMR), for several bundled conductors, symmetric or nonsymmetric, conventional or non-conventional. Subsequently, the obtained results are compared to both methods and then it is possible to verify the efficacy of the proposed methodology and eventual situations where the classic methodology, based on RMG concept, presents inaccuracies due to the non-uniform distribution of the current in non-symmetric or non-conventional bundled conductors / Mestre

Orientador: Sérgio Kurokawa / Banca: Mariângela de Carvalho Bovolato / Banca: Humberto Mendes Mazzini / Resumo: O objetivo deste trabalho é desenvolver uma metodologia para definir um condutor equivalente para um condutor múltiplo. O método baseia-se no fato de que os parâmetros dos subcondutores estão distribuídos ao longo do comprimento dos mesmos e, deste modo, cada subcondutor deve ser tratado como uma linha de transmissão. Inicialmente são obtidas as relações entre as correntes e tensões nos dois terminais de cada subcondutor. Em seguida, considera-se que a corrente no condutor múltiplo deve ser igual à corrente no condutor equivalente. Uma vez que as tensões e correntes nos terminais do condutor equivalente são conhecidas, é possível obter a impedância longitudinal e a admitância transversal deste condutor. O método desenvolvido foi aplicado em um condutor múltiplo hipotético constituído de dois subcondutores. Os resultados obtidos com este método são comparados com o método clássico de obtenção do condutor equivalente, que se baseia no raio médio geométrico dos subcondutores do condutor múltiplo. Para isto foi mostrado que quando o raio médio geométrico é usado para definir um condutor equivalente de um condutor múltiplo, os parâmetros longitudinais e transversais do condutor equivalente são afetados. / Abstract: The objective of this work is to improve a methodology to define an equivalent conductor for a bundled conductor. The proposed methodology takes into account that the longitudinal and transversal parameters are distributed along the subconductors. This way, each subconductor of a bundled conductor needs to be considered as being a transmission line. Initially the relationships among currents and voltages at sending and receiving end of each subcondutor are obtained. Then, it is considered that total currents and voltages at sending and receiving end of the bundled conductor is equal to currents and voltages at sending and receiving end of the equivalent conductor. Taking into account that parameters of the equivalent conductor are distributed parameters, it is possible to obtain them from currents and voltages at sending and receiving end. The proposed methodology was applied in a hypothetical bundled conductor constituted by two subconductors. The results were compared with results obtained by using geometric mean radius. It was shown that when geometric mean radius is used to define an equivalent conductor of a bundled conductor, the longitudinal and transversal parameters of the equivalent conductor are severely affected. / Mestre

Orientador: Sérgio Azevedo de Oliveira / Banca: José Roberto Sanches Mantovani / Banca: Fujio Sato / Resumo: A metaheurística Busca Tabu, é uma técnica baseada em parâmetros de controle, a estrutura de vizinhança e seu próprio algoritmo com poderosas estratégias de busca. Nesta técnica, dada uma configuração, deseja-se passar ao melhor vizinho através da entrada e saída de ramos, obtendo assim a configuração incumbente. Com essa configuração que é considerada como a melhor configuração encontrada até o momento, e mesmo sendo um bom valor o sistema continua a busca procurando mais configurações até encontrar uma que seja melhor que as já encontradas até o momento. As versões paralelas dos algoritmos foram desenvolvidas a partir de um algoritmo BT serial avançado, sob o paradigma de programacão SPMD ("Single Program, Multiple Data"), e as mesmas foram testadas para sistemas testes de pequeno porte (Garver - 6 barras/15 ramos), médio porte (Sul brasileiro - 46 barras/79 ramos) e grande porte (Norte-Nordeste brasileiro - 87 barras/179 ramos) e seus resultados comparados com o resultado do algoritmo BT serial. Esta comparacão mostrou que os algoritmos propostos obtiveram um melhor desempenho, com alta eficiência. / Abstract: This paper deals with the use of Tabu Search metaheurístic applied to solving the problem of transmission system expansion planning (TSEP), analyzed on the static point of view, with the development of parallel algorithms in the environment MPI (?Message Passing Interface "). Tabu Search metaheurístic is a technique based on the control parameters, the structure of the neighborhood and its own algorithm with powerful search strategies. In this technique, given a configuration we want to progress to the best neighbor across the entrance and exit of branches, so getting the configuration incumbent. With this configuration which is regarded as the best configuration found so far, and this is a very good value, the system continuously seeking more settings to find a better than those found throughout the search. The parallel versions of the algorithms were developed from an advanced TS series algorithm on the paradigm of programming SPMD (Single Program Multiple Data), and they were tested for test systems small scale (Garver - bars 6/15 branches), medium scale (South Brazilian - 46 bars/79 branches) and large scale (North-Northeast Brazilian - 87 bars/179 branches), and their results compared with the result of the series algorithm TS. This comparison showed that the proposed algorithms obtained best performance and high efficiency. / Mestre

Orientador: Sérgio Kurokawa / Banca: Afonso José do Prado / Banca: Lourenço Matias / Resumo: O objetivo deste projeto é o desenvolvimento de um modelo de linha de transmissão bifásica diretamente no domínio do tempo, que leve em consideração o efeito da freqüência sobre seus parâmetros longitudinais, utilizando os conceitos de variáveis de estado. Os parâmetros longitudinais, variáveis em relação à freqüência, serão aproximados por funções racionais, cujos pólos e resíduos deverão ser determinados por meio do algoritmo vector fitting. Em seguida, as funções racionais que descrevem o comportamento dos parâmetros longitudinais serão associadas com um circuito elétrico equivalente, que será inserido em cada um dos circuitos π, constituindo uma grande quantidade de cascata de circuitos π. O modelo será utilizado para a realização de simulações de transitórios resultantes das operações de manobras e chaveamentos que ocorrem em uma linha bifásica com plano de simetria vertical. Os resultados serão comparados com os resultados obtidos com programas computacionais do tipo EMTP (cascata de circuitos π inserida no EMTP). Ao término do projeto teremos a nossa disposição um modelo de linha de transmissão que não necessita do uso de simuladores do tipo EMTP. / Abstract: The objective of this work is to implement a computational model of two-phase transmission line in time domain taking into account its frequency dependent longitudinal parameters. The line is represented through a cascade of π circuits and the frequency dependence of the longitudinal parameters is approximated by a rational functions that can be associated with an equivalent circuit representation and this equivalent circuit is inserted in each π circuit. After that the cascade is described through state equations. Validating the model, a frequency dependent two-phase line is represented by a cascade of π circuits. The model will be use for typical switching transients in a two-phase transmission line with a vertical symmetrical plan. The simulations were carried out using state space techniques and an EMTP program (in this case, the cascade was inserted in the EMTP program). It is observed that the simulation results obtained with state space representation are in agreement with those results obtained with EMTP. / Mestre

Orientador: Silvio Jorge Coelho Simões / Coorientadora: Tatiana Sussel Gonçalves Mendes / Banca: José Antonio Perrella Balestieri / Banca: Márcio Roberto Magalhães de Andrade / Resumo: A maioria dos empreendimentos do setor elétrico brasileiro não apresentam uma avaliação sistemática espaço-temporal de suas estruturas para identificar vulnerabilidades ambientais nos empreendimentos. Assim, este estudo teve como objetivo analisar a susceptibilidade de movimento de massa em linhas de transmissão, na região da Serra da Mantiqueira, sujeitas aos efeitos de chuvas tropicais e operacionalizar uma plataforma dinâmica de análise e alerta nas áreas de maior criticidade. Para este trabalho, foram levantados dados estáticos e dinâmicos na região a partir de fontes de acesso público e privado. A seguir, foram definidos os múltiplos critérios através do processo de análise hierárquica (AHP). Utilizando Sistemas de Informações Geográficas (SIG) e álgebra de mapas, foi possível determinar o mapa de susceptibilidade em cinco classes e operacionalizar a plataforma de monitoramento, análise e alerta a riscos ambientais baseando-se nas áreas identificadas e nos dados dinâmicos meteorológicos e hidrológicos. Como resultado, foi gerado um banco de dados geográfico com abrangência regional (14.000 km²), que envolveu 7 critérios: declividade, distância das linhas de transmissão, densidade de drenagem, uso do solo, tipo do solo, densidade de fraturas e falhas, e precipitação. A distribuição das classes de susceptibilidade encontradas na região de estudo foram: muito baixa (1,5%), baixa (12%), média (34,9%), alta (45,3%) e muito alta (6,2%). Foi possível ainda, identificar diferent... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Most of the Brazilian electric sector enterprises do not present a systematic space-time evaluation of their structures to identify environmental vulnerabilities in the projects. Thus, this study aimed to analyze the susceptibility of mass movement in transmission lines, in the Serra da Mantiqueira region, subject to the effects of tropical rains and to operationalize a dynamic platform of analysis and alertness in the most critical areas. For this work, static and dynamic data were collected in the region from public and private sources. Next, the multiple criteria were defined through the hierarchical analysis process (AHP). Using Geographic Information Systems (GIS) and map algebra, it was possible to determine the susceptibility map in five classes and to operationalize the monitoring platform for monitoring, analysis and alert to environmental risks based on identified areas and dynamic meteorological and hydrological data. As a result, a geographic database with a regional coverage (14.000 km²) was generated, involving 7 criteria: slope, distance of transmission lines, drainage density, soil use, soil type, fracture and failure density, and precipitation. The distribution of susceptibility classes found in the study region were very low (1.5%), low (12%), average (34.9%), high (45.3%) and very high (6, 2%). It was also possible to identify different mass movements in areas close to the transmission lines, as well as to other risk elements such as dwellings, roads, reservoir borders and telecommunications towers. The operationalized monitoring platform allowed the establishment of dynamic analyzes on the occurrence of extreme natural events, by sending notifications and WEB access with the map of the affected areas. Thus, this study can become an instrument of evaluation, monitoring and management for the public management and regulatory agencies of the electric sector / Mestre

As características singulares da energia elétrica quanto a sua forma de produção, transporte, consumo e sua importância ao desenvolvimento nacional levaram ao desenvolvimento de estruturas de gestão caracterizadas pela intervenção do estado. A busca por modelos de gestão aprimorados e eficientes conduziram o setor elétrico nacional a experimentar diversas transformações. O modelo atual é oriundo da transformação de uma estrutura verticalizada onde praticamente todos os segmentos do setor eram de propriedade pública. E ele é caracterizado por ramos de atividades independentes contemplando a produção, o transporte, a distribuição e a comercialização de energia elétrica. Nesse contexto, o sistema de transmissão tem papel de destaque, pois propicia a otimização das interligações entre as diversas fontes energéticas, permitindo o aproveitamento dos recursos de geração instalados ao longo do território nacional e o atendimento às demandas energéticas dos grandes centros consumidores. Nesse sistema a receita das transmissoras é disponibilizada mensalmente às concessionárias por meio de seus respectivos pagamentos base. Como forma de fiscalizar e incentivar a qualidade dos serviços a agência reguladora estabeleceu a aplicação de penalidades mediante resoluções normativas. O objetivo desse trabalho consiste em apresentar as penalizações impostas às transmissoras, com foco na aplicação da Parcela Variável. Para atender a esse objetivo será necessário navegar por outras áreas relacionadas com o sistema de transmissão, entre elas: as diretrizes envolvidas no planejamento da expansão do sistema, os trâmites para o acesso a rede, a formação da receita das transmissoras, bem como a apresentação de dados que ilustram a atual situação desse segmento. / The unique characteristics of electric energy as to its form of production, transportation, consumption and its importance to national development led to the development of management structures characterized by state intervention. The search for improved and efficient management models has led the national electricity sector to undergo several transformations. The current model comes from the transformation of a vertical structure where practically all the segments of the sector were public property. And it is characterized by branches of independent activities contemplating the production, transportation, distribution and commercialization of electric energy. In this context, the transmission system plays an important role, as it facilitates the optimization of the interconnections between the different energy sources, allowing the use of the generation resources installed throughout the national territory and the energy demands of the large consumer centers. In this system, the transmissions' revenue is made available monthly to the concessionaires through their respective base payments. As a way of monitoring and encouraging the quality of services, the regulatory agency established the application of penalties through normative resolutions. The objective of this work is to present the penalties imposed on the transmission system, focusing on the application of the Variable Parcel over their respective monthly payments. In order to meet this objective, it will be necessary to navigate to other areas related to the transmission system, among them: the guidelines involved in planning the expansion of the system, the procedures for accessing the network, the formation of the transmission systems' revenue, as well as the presentation of information that illustrates the current situation of this segment. / Dissertação (Mestrado)