Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-16T05:56:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T18:10:21Z : No. of bitstreams: 1 93370.pdf: 5659026 bytes, checksum: 708366ee154f3fa623dcff7fa5f428f4 (MD5) / Este trabalho apresenta uma técnica para reduzir a sobretensão, aumentar a faixa de carga e reduzir a faixa de freqüência de chaveamento, nos Conversores Quase-Ressonantes, com comutação sob tensão nula. Esta técnica também é aplicada ao conversor em ponte completa modulado por largura de pulso, com comutação sob tensão nula, para aumentar sua faixa de carga. Esta técnica consiste na substituição do indutor ressonante linear por um indutor ressonante não linear. Inicialmente, esta técnica é aplicada ao Conversor BUCK quase-ressonante, com comutação sob tensão nula. É demonstrado, que com a substituição, do indutor ressonante linear pelo não linear, os objetivos propostos são alcançados. Um estudo da influência do indutor ressonante não linear, nos valores médios e eficazes, de tensão e corrente, é realizado. O comportamento da recuperação reversa, do diodo de roda livre, na presença do indutor ressonante não linear, é considerado. O estudo de outros conversores quase-ressonantes, com comutação sob tensão nula, com indutor ressonante não linear, é feito nos capítulos seguintes. A tentativa de trabalhar com o indutor ressonante não linear, com freqüência de chaveamento em 1MHz, é realizada com o Conversor em Meia Ponte quase-ressonante, com comutação sob tensão nula. O conversor em Ponte Completa modulado por largura de pulso, com comutação sobtensão nula, com indutor não linear, é analizado.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T16:31:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 276931.pdf: 1897171 bytes, checksum: 39a527bb46bbb86913926494f9207dc7 (MD5) / Este trabalho de pesquisa visa o estudo de filtros Volterra adaptativos objetivando desenvolver novas estruturas que apresentem um bom compromisso entre desempenho e complexidade computacional. Nesse contexto, abordagens interpoladas são consideradas em filtros Volterra adaptativos. Tais abordagens utilizam um filtro esparso (visando reduzir a complexidade) combinado com um interpolador para recriar os coeficientes zerados do filtro esparso. Dessa forma, diversas estruturas para a implementação eficiente de filtros Volterra adaptativos são obtidas. Algumas características importantes das estruturas interpoladas, como, por exemplo, a existência de um efeito de borda indesejável, são evidenciadas e estudas. Com vistas ao efeito de borda, um procedimento para a sua remoção é apresentado, melhorando consideravelmente o desempenho de filtros interpolados adaptativos tanto nos casos lineares quanto nos Volterra. Adicionalmente, são estudas estruturas interpoladas inteiramente adaptativas considerando filtros lineares como também filtros Volterra. Análises estatísticas de algumas estruturas Volterra adaptativas são também apresentadas com o objetivo de obter modelos estocásticos de primeira e segunda ordens para predizer o comportamento de tais estruturas. Exemplos de aplicações são considerados visando avaliar tanto os novos algoritmos desenvolvidos quanto seus modelos estatísticos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T17:12:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 276684.pdf: 2364541 bytes, checksum: a3dc48589dd0235134ca3614e4982ff4 (MD5) / O presente trabalho de dissertação aborda o uso de dados de medição fasorial sincronizada para o gerenciamento de ações de controle contra instabilidades que possam ser causadas por grandes perturbações nos Sistemas de Energia Elétrica (SEE). Os dados dos Sistemas de Medição Fasorial Sincronizada (SPMS - Synchronized Phasor Measurement System) foram emulados a partir de simulações da dinâmica ele-tromecânica do sistema elétrico brasileiro para o caso de contingências no sistema de transmissão de Itaipu em 60 Hz (tronco de 765 kV). Tais contingências podem originar perdas de sincronismo, colapsos de frequência ou afundamentos de tensão no sistema elétrico brasileiro. O Sistema Especial de Proteção (SEP) proposto neste trabalho visa evitar estes fenômenos e atender ainda a um conjunto de critérios dinâmicos definidos pelo Operador Nacional do Sistema (ONS). O cumprimento desta tarefa foi obtido pela concepção de três formas de controle: ações de malha aberta com arquitetura baseada em eventos, que constam de uma agenda de alívio de geração baseada na diferença angular entre subestações como indicativo do carregamento do sistema; ações de ma-lha fechada com arquitetura baseada na resposta eletromecânica do sistema frente a distúrbios no tronco de 765 kV, que constam na construção do equivalente máquina-barramento infinito do sistema e na identificação do risco de perda de sincronismo em tempo real; e ações em malha fechada baseadas no monitoramento de grandezas elé-tricas das Unidades Geradoras (UG) de Itaipu 60 Hz e do tronco de 765 kV, que objeti-vam garantir que o sistema obtenha o desempenho requerido frente aos distúrbios es-pecificados. O SPMS proposto considera unidades de medição fasorial (PMU - Phasor Measurement Unit) em 36 gerações equivalentes do modelo eletromecânico considera-do, e nas subestações do tronco de 765 kV. Através de simulações de casos hipotéticos e de um estudo de caso foi observado que a utilização de dados sistêmicos, assim co-mo aqueles originados de SPMS, permite ações de controle mais seletivas quando comparadas às tradicionais ações de controle baseadas em eventos e simulações off-line, evidenciando ser potencialmente promissor a utilização dos SPMSs no SEP insta-lado no tronco de 765 kV. / This work investigates the influence of the Instrumentation Channels (ICs) in the synchronized phasor measurement accuracy. Studies are addressed to accuracy of ICs, in steady state, and modeling of its elements: Coupled Capacitive Voltage Transformers (CCVTs) Current Transformers (CTs), and control cables. The problem of error in current measurement under conditions of low loading of Transmission Lines (TL) is highlighted, as well as the importance of the burden on the accuracy of phasor measurements. The application of different methodologies for power flow calculation in TL and its parameters calculation are also investigated. Those studies are complemented by sensitivity analysis of these methodologies against phasor errors. Finally, a performance analysis involving the SPMS MedFasee Eletrosul prototype is presented, focusing on the detection and compensation of errors introduced by the phasor ICs involved. The presence of significant errors in the module and phasor angle is verified, depending on the loading level of the TL and the peculiarities of ICs. These characteristics are confirmed by sensitivity analysis applied to real cases.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T21:43:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 266490.pdf: 3362494 bytes, checksum: 6f0e40dce0871c4b18b495a44d1a3e28 (MD5) / O presente trabalho tem por objetivo desenvolver uma rota de obtenção de dióxido de silício a partir das cascas de arroz, realizando um pré-tratamento com água régia, solução piranha e pirólise em mufla a 600°C por 4 horas. Com estes procedimentos buscou-se um grau de pureza acima dos 99%, adequado ao uso do material na síntese de uma matriz microporosa que servirá ao desenvolvimento de dispositivos eletrônicos futuramente. Realizou-se, em cada etapa de separação da sílica, análise termogravimétrica, calorimetria diferencial de varredura, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, fluorescência e difração de raios X, com o objetivo de conhecer as etapas de separação da matéria orgânica e as mudanças de composição e estrutura ocorridas no pré-tratamento e na pirólise final em mufla. Com o dióxido de silício obtido a partir das cascas de arroz foram sintetizados géis dentro do processo Sol-Gel, com a solubilização alcalina, a precipitação ácida, a moldagem, a gelificação, o crescimento do gel e a secagem para obter o xerogel. Foi verificado que os xerogéis produzidos, ao secarem, apresentaram fraturas causadas por pressões capilares geradas na microporosidade que impossibilitou a preservação do volume inicial, elemento fundamental no projeto de dispositivos eletrônicos. É apresentada uma via para evitar a degradação do volume das amostras, através da secagem supercrítica, utilizando dióxido de carbono na substituição da fase líquida. Isto atenuaria as pressões capilares no ato de remoção dos solventes dispersos, eliminando as correntes de fuga e permitindo a construção dos dispositivos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T03:54:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 285783.pdf: 7381305 bytes, checksum: e6ab920307eaaac21698854288707f6f (MD5) / O transporte térmico em geometrias fractais é investigado utilizando o formalismo de funções de Green atomísticas. Os fractais considerados são o triângulo de Sierpinski, o Barnsley Fern e a Self-contacting Tree. A densidade de estados total e local, transmissão de fônons e estimativas da condutância térmica são calculadas utilizando o formalismo descrito. Além disso, funções de correlação são utilizadas para analisar os resultados. A influência da desordem nas propriedades de transporte é investigada e observa-se uma transição de estados fractônicos para fonônicos na presença de desordem. Argumenta-se que os fônons gerados podem ser estendidos ou localizados devido às oscilações presentes na condutância térmica em função do nível de desordem. Portanto, observa-se um comportamento distinto daquele esperado pela teoria da localização de Anderson onde as funções de onda associadas as vibrações da rede deveriam apresentar efeitos de localização dependentes da desordem. É observado que para determinados intervalos de desordem os fônons gerados são estendidos. Neste caso, o modelo de Anderson pode não ser o mais indicado para descrever a transição. No entanto, para níveis de desordem onde a dimensão de correlação encontra-se em um regime de dimensão fractal estatística, os resultados obtidos são condizentes com aqueles esperados pelo modelo de Anderson.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T13:45:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 230252.pdf: 709350 bytes, checksum: 3818b8aeaf3d9d8e3974bc825414f135 (MD5) / O presente trabalho baseia-se na realização de uma pesquisa de levantamento de campo com o objetivo de identificar trabalhos e pesquisas já realizadas e/ou que se realizarão, na área de conservação de energia, enfocando a população de consumidores de baixa renda, tendo em vista que, no Brasil, esse tipo de consumidor representa uma parcela expressiva no consumo de energia elétrica. Em posse do conhecimento dos trabalhos já desenvolvidos, o estudo avalia e tece a eficiência e o alcance dos programas realizados com as populações de baixa renda e levanta políticas e estratégias de conservação de energia para este segmento populacional. Os dados foram obtidos através da aplicação de um questionário a profissionais do setor elétrico, que estão diretamente envolvidos com o assunto. Os entrevistados foram selecionados por meio de uma amostra não probabilística buscando empresas ou instituições do setor elétrico que representassem todas as regiões do país. Como resultados, apresentam-se descrições por meio de gráficos das opiniões dos entrevistados, de acordo com a experiência de cada empresa e instituição, respeitando as características peculiares de cada região do Brasil. Como contribuição do trabalho, pode-se considerar o fato dessa pesquisa atuar como um banco de dados que revela dados atuais das experiências realizadas com programas de conservação de energia junto à população de baixa renda. O trabalho poderá ser utilizado como uma fonte de pesquisa quanto às barreiras, benefícios e resultados já encontrados quanto à realização deste tipo de pesquisa. Pela falta de informação dessas experiências na literatura existente, considera-se o tema original e relevante.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T15:01:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 227977.pdf: 1664466 bytes, checksum: 7905a80589fd1f94d37b096fda731c5d (MD5) / Este trabalho apresenta uma análise estatística do algoritmo LMS (least mean square) no domínio transformado (LMS DT) tanto para ambientes estacionários quanto não estacionários, resultando em um modelo mais preciso do que aqueles apresentados na literatura atual. A motivação para analisar tal algoritmo vem do fato de que este apresenta uma taxa de convergência mais alta para sinais correlacionados quando comparado com outros algoritmos adaptativos tendo complexidade computacional similar. Tal fato o torna bastante competitivo devido ao grande número de aplicações que consideram sinais de entrada coloridos. O algoritmo LMS DT apresenta uma etapa de transformação ortogonal, que promove uma separação do sinal de entrada em sinais ocupando bandas de freqüência distintas. As amostras intrabandas são correlacionadas, sendo esta correlação mais alta à medida que o número de bandas aumenta. Em nosso conhecimento, não existe um modelo estatístico que forneça uma solução geral e precisa levando em conta tal correlação. Assim, este trabalho propõe um modelo estatístico para o algoritmo LMS DT considerando as correlações existentes intrabandas. A partir deste modelo, são obtidos parâmetros de projeto, tais como passos de adaptação máximo e ótimo, como também o desajuste do algoritmo. Por meio de simulações numéricas, constata se uma boa concordância entre os resultados obtidos através do método de Monte Carlo e aqueles fornecidos pelo modelo estatístico proposto, tanto para sinais de entrada Gaussianos brancos quanto coloridos. This work presents a statistical analysis of the transform domain least mean square (TDLMS) algorithm for both stationary and nonstationary environment, resulting in a more accurate model than those discussed in the current open literature. The motivation to analyze such an algorithm comes from the fact that this presents, for correlated signals, a higher convergence speed as compared with other adaptive algorithms that possess a similar computational complexity. Such a fact makes it a highly competitive alternative to applications considering colored input signals. The TDLMS algorithm has an orthogonal transformation stage, providing a separation of the input signal into different frequency bands. The intra band samples are correlated, being the larger the number of bands, the higher is the correlation. Up to our knowledge, there is no other statistical model of this adaptive algorithm, providing a general and accurate solution, taking into account such correlations. In this way, this work proposes an accurate model allowing for these existing intra band correlations. Project parameters are obtained from the statistical model, such as upper bound for the step size, optimum step size value, and algorithm misadjustment. Through numerical simulations, a good agreement between the Monte Carlo method and the predictions from the proposed statistical model is verified for both white and colored Gaussian input signals.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T15:32:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 240531.pdf: 1093650 bytes, checksum: ef430f683f0d7629c04d7c621f0ecd3a (MD5) / A manutenção da disponibilidade e da integridade das informações é um requisito fundamental em sistemas de armazenamento de dados. Muitos destes sistemas devem manter estas propriedades mesmo em face à ocorrência de faltas acidentais ou intencionais (maliciosas), sendo que estas últimas são particularmente preocupantes uma vez que se originam de ataques bem sucedidos que levam a intrusões no sistema de armazenamento. A fim de prover armazenamento que tolere faltas acidentais e maliciosas, podemos considerar que o sistema está sujeito a faltas bizantinas (a classe mais abrangente de faltas) e, então, empregar técnicas de tolerância a faltas bizantinas em sua concretização. Duas abordagens podem ser utilizadas para implementar sistemas de armazenamento tolerantes a faltas bizantinas: a Replicação Máquina de Estados e os Sistemas de Quóruns Bizantinos. Sistemas de Quóruns Bizantinos (BQS) têm sido apresentados como uma boa abordagem para se construir armazenamento confiável distribuído, havendo muitas propostas para sua implementa\-ção. Escolher a melhor abordagem que satisfaça os requisitos de um ambiente de execução esperado exige uma avaliação minuciosa, que compreende o uso de ferramentas adequadas para modelagem e prototipação tanto do sistema de quóruns como do seu ambiente de execução. Apesar da boa quantidade de trabalhos sobre algoritmos de BQS, não existe uma ferramenta apropriada que viabilize um ambiente de testes para facilmente realizar tal tarefa de análise; ademais, não existem trabalhos que contemplem comparações e discussões entre os algoritmos propostos. Esta dissertação tem como objetivo principal a implementação de um arcabouço de avaliação de algoritmos de Sistemas de Quóruns Bizantinos, denominado BQSNeko. Para mostrar como este arcabouço pode ser usado para avaliação desta classe de algoritmos, o presente trabalho ainda apresenta e analisa casos de experimentos envolvendo algoritmos de BQS usando o próprio BQSNeko, sobretudo em um ambiente de rede local. Estas análises, ao mesmo tempo em que comprovam a utilidade do BQSNeko, servem como meio para discussão e um melhor entendimento dos algoritmos experimentados. Availability and consistency are essencial requirements of data storage systems. Most of such systems must maintain reliable and safe storage despite arbitrary faults (accidental or malicious faults). Malicious faults are particulary most critical than arbitrary ones since successful atacks may appear and cause intrusions on the storage system. In these scenario of faults it is tipical to considerate systems subjected to Byzantine Faults (a broader class of faults) and to employ techniques of byzantine fault-tolerance. Two techniques can be used for implementing data storage systems with byzantine fault tolerate: the Replication State-Machine and the Byzantine Quorum Systems. Byzantine Quorum Systems (BQS) have been presented like a good choice to build reliable distributed storage systems, existing many approaches for implementing them. Choosing the best approach that satisfies the requirements of an expected execution environment requires a careful evaluation which involves the use of adequate tools for modeling and prototyping both the Byzantine quorum system and its associated environment. However, to the best of our knowledge, there is no tool in which these task of analysis can be easily perfomed. In addiction there is no work that presents comparisons or that discusses the existing algorithms. This dissertation mainly aims to present BQSNeko, an useful framework for evaluating algorithms for Byzantine Quorum Systems. To show how BQSNeko can be used for evaluating Byzantine quorum protocols, it will be described results of some experiments envolving algorithms for BQS using the BQSNeko, especially as an execution environment of local network is regarded. At the moment such analyses show how useful the BQSNeko is, they enable also discussions and a better understanding of the experimented algorithms.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T17:07:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 231340.pdf: 1758660 bytes, checksum: 514456e7f11846f93177d7cd5990a232 (MD5) / Este trabalho de pesquisa apresenta uma abordagem multi-objetivo para a solução do problema de otimização como contribuição para o Fluxo de Potência Ótimo. Esta abordagem utiliza o método de pontos interiores para resolver o problema de otimização não-linear em conjunto com as metodologias multi-objetivo: método da restrição, método dos pesos e método de parametrização. Uma revisão dos fundamentos do FPO e dos principais índices de desempenho aplicados ao planejamento e operação dos sistemas de potência é apresentada. Os métodos multi-objetivo utilizados são detalhados, bem como suas principais características. A essência do algoritmo multi-objetivo formulado é a transformação de um índice de desempenho como função principal e a transformação dos índices restantes em restrições de desigualdade, os quais têm seus respectivos limites parametrizados e ponderados por pesos. Para formulação do problema de otimização foram utilizadas as funções objetivo desvio quadrático de tensão de um valor pré-estabelecido, desvio de potência ativa de um valor préespecificado e desvio de potência reativa de um valor pré-especificado. Podem ser escolhidos vários objetivos para o problema de otimização, dependendo dos valores especificados de potência ativa e reativa selecionados. Os resultados obtidos demonstraram o bom desempenho do algoritmo na solução do problema de fluxo de potência ótimo para o sistema-teste IEEE-57 barras. A análise do efeito dos fatores de ponderação e a variação dos valores especificados de potência demonstraram a eficiência da abordagem multi-objetivo, se tornando muito interessante para o processo de decisão e para construção do conjunto de Pareto. This work presents an approach based on multi-objective optimization for the Optimal Power Flow solution. The proposed methodology uses the nonlinear Interior Point Method to solve the optimization problem, together with multi-objective optimization strategies, the weighting factors and the -constraint methods, and a parameterisation strategy. A review on the basic aspects of the Optimal Power Flow problem, including a description of the main performance indexes used in the planning and operation of the power systems is presented. The multi-objective optimization techniques used in the present work are presented as well as the main features of these techniques are described. The main characteristic of the proposed approach is the use of weighting factors attributed to the objective functions, the conversion of the objective functions into inequality constraints and the use of parameterized limits to model these constraints. Three performance indexes are simultaneously optimized: the deviation of a pre-specified voltage level and the deviation of pre-specified active and reactive power generation distribution. Numerical results obtained with the IEEE-57 buses test system were used to assess the potential of the proposed approach in the power system steady state analysis.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T21:50:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 238305.pdf: 1067592 bytes, checksum: cf5c8979ea952049e3e3fc10b14d86cd (MD5) / Neste trabalho, são propostos modelos analíticos para os algoritmos delayed least-mean-square (DLMS) e least-mean-square (LMS) de erro filtrado modificados. Para cada um desses algoritmos, são obtidas as expressões que descrevem o comportamento dos momentos de primeira e segunda ordens e da curva de aprendizagem. Os modelos são obtidos sem invocar a suposição clássica da Teoria da Independência (TI), levando-se em conta a hipótese de adaptação lenta e considerando-se sinais de entrada Gaussianos. Os modelos aqui propostos não dependem do tipo de sinal de referência, podendo ser utilizados tanto para sinais de entrada brancos quanto para sinais coloridos. Para fins de comparação em cada caso, são também derivados modelos considerando-se a TI. A partir dos resultados obtidos, observa-se que os modelos propostos descrevem adequadamente o comportamento dos algoritmos em questão; em contraste, os modelos que consideram a TI não predizem tais algoritmos satisfatoriamente.