Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T16:18:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 198235.pdf: 1204048 bytes, checksum: 061f4c23a8d2dd6f73d32a26900a8183 (MD5) / Este trabalho tem por objetivo apresentar uma metodologia para otimizar a distribuição dos recursos de manutenção com o foco para a mínima penalização por indisponibilidade não programada do sistema de transmissão. A legislação hoje vigente, dos órgãos reguladores, determina que parte da receita de uma empresa de transmissão de energia elétrica é variável e dependente exclusivamente da disponibilidade de seus ativos e/ou instalações. Então, quanto menores forem a freqüência e o período da indisponibilidade, maior será a receita atribuída à empresa transmissora. Considerando a indisponibilidade programada perfeitamente gerenciável, este trabalho se propõe a apresentar uma metodologia para minimizar a penalização por indisponibilidade não programada, decorrente do deslocamento dos recursos de manutenção, no atendimento às ocorrências. Admitindo ser impossível eliminar por completo a indisponibilidade não programada, sabe-se que seu efeito sobre a receita da empresa transmissora pode ser expressivo, por isso, é prudente que se busquem alternativas para minimizar esse impacto sobre a remuneração do serviço de transmissão. Com essa finalidade, este trabalho apresenta uma metodologia baseada em dados históricos relacionados a uma pequena parcela do sistema de transmissão brasileiro e simula alguns modos de falha que exercem maior influência nos resultados. Essa metodologia utiliza como parâmetros os tempos médios de deslocamento da equipe de manutenção de alguns possíveis locais sede às subestações de sua responsabilidade, os possíveis modos de falha, seus respectivos índices de penalização e suas taxas de falha estimadas ou esperadas, para determinar o local ótimo para a instalação de uma estrutura de manutenção, para minimizar a perda de receita por indisponibilidade não programada. Analogamente, demonstra-se que essa metodologia também pode ser utilizada para a locação dos recursos de manutenção de linhas de transmissão, com o mesmo objetivo.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T16:23:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 197468.pdf: 14614571 bytes, checksum: dfd09f23e1ae2d4456a2d37c269d62f0 (MD5) / O planejamento da operação de sistemas hidrotérmicos com predominância hidrelétrica possui características matemáticas as quais determinam que o problema correspondente seja solucionado de forma aproximada a partir de três outros problemas: planejamento da operação de médio prazo e de curto prazo, e a programação da operação energética. Os problemas referentes às etapas de médio e curto prazo possuem um ferramental bastante desenvolvido, sendo resultado do desenvolvimento técnico-metodológico obtido no setor elétrico ao longo das três últimas décadas. Todavia, desenvolvimento semelhante não ocorreu com o problema da programação, cujas principais contribuições têm sido restritas a sistemas termelétricos. Este trabalho visa fornecer uma contribuição para os aspectos ligados a formulação e solução do modelo da programação da operação, onde a modelagem do sistema hidrelétrico recebe atenção especial devido à predominância desse recurso no sistema brasileiro. Assim, neste trabalho é proposta uma modelagem detalhada da função de produção das unidades hidrelétricas que leva em consideração as não-linearidades presentes na cota de jusante, perdas hidráulicas, rendimentos do grupo turbina-gerador e, adicionalmente, a existência de múltiplos estados operativos relacionados com as zonas proibidas de operação. O problema resultante é de natureza não-linear, inteira-mista e de grande porte. Nesse sentido, este trabalho faz uso de diversas técnicas de programação matemática que decompõem o problema original em uma série de subproblemas mais simples de serem solucionados. Uma configuração hidrelétrica realista é utilizada para ilustrar o desempenho da estratégia de solução, aplicada ao problema hidrelétrico, onde as viabilidades conceitual e prática do modelo proposto podem ser comprovadas a partir da qualidade das soluções e dos tempos de processamento observados.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-20T18:11:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 199280.pdf: 712104 bytes, checksum: 6c2c3cea7c3619bbbc8de1c2a6c6b0b7 (MD5) / O Planejamento da Operação Energética possui o objetivo de determinar uma estratégia de geração que minimize o valor esperado dos custos operativos durante um período de planejamento, respeitando restrições operativas do sistema. Este planejamento da operação pode ser dividido em: estudos de mais longo prazo e planejamento de curto prazo. Com relação ao planejamento de curto prazo, no caso de sistemas fortemente hidrelétricos, a modelagem da geração deve ser a mais realista possível, traduzindo com precisão o comportamento físico dos diversos tipos de unidades geradoras. Consequentemente, o problema de planejamento de curto prazo torna-se de difícil solução. Neste problema, é utilizada a técnica de Relaxação Lagrangeana para decompor este problema em uma série de subproblemas menores e mais simples de serem resolvidos. Entre eles, o subproblema de Despacho de Unidades Geradoras Hidrelétricas que define os níveis de geração das unidades. Este subproblema é de natureza não-linear e contínua. O objetivo deste trabalho é contribuir para solução dos subproblemas de despacho, utilizando a modelagem realista deste tipo de geração e desenvolvendo um algoritmo de otimização que solucione problemas de programação não-linear com restrições e aplicando esse algoritmo à algumas usinas hidrelétricas do parque gerador brasileiro. Para tanto, utilizam-se os métodos de Lagrangeano Aumentado e Quase-Newton na construção desse algoritmo. O algoritmo desenvolvido é testado para resolver o problema de despacho das usinas de Salto Osório e Tucurui.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T18:23:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 194162.pdf: 813687 bytes, checksum: dff27b3972ccb9be7b707cc2d3a79f07 (MD5) / Nesta tese estuda-se o projeto de filtros robustos para diversas classes de sistemas lineares e não lineares incertos usando funções de Lyapunov que são dependentes de parâmetros. O projeto do filtro é baseado na minimização dos critérios de desempenho H2 e Hinf do erro de estimação. Neste contexto, desigualdades matriciais lineares(LMIs) são utilizadas para descrever as condições do projeto do filtro. Assumindo que as incertezas presentes no sistema estão descritas na forma politópica, desenvolvem-se abordagens para sistemas a tempo contínuo e discreto no caso de sistemas lineares incertos e a tempo contínuo no caso de sistemas não lineares incertos com não linearidades de Lipschitz e racionais. Exemplos numéricos são apresentados para comprovar a eficiência dos métodos propostos.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T18:42:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 194166.pdf: 1134039 bytes, checksum: d3ac74670e71af4a3122262eb120e8e6 (MD5) / Este trabalho apresenta a aplicação eficiente do método numérico TLM- Transmission Line Method na solução dos principais problemas relacionados a transitórios elétricos em transformadores elétricos. Dadas a simplicidade e a eficiência desse método, torna-se possível o desenvolvimento de programas computacionais para a análise de diversos projetos de transformadores frente às solicitações transitórias elétricas, segundo as particularidades de cada fabricante, através de planilhas eletrônicas. Inicialmente, se define e justifica quais vêm a ser os três principais casos de transitórios elétricos relacionados a transformadores e a importância da análise desses casos, no contexto regional. Em seguida, esses três casos são analisados de forma teórica, baseando-se no que há de mais atual em cada um deles. Desta forma, se demonstra a necessidade do uso de ferramentas computacionais eficientes para a análise dos casos. Então, o método TLM é apresentado, através de exemplos relacionados aos três principais casos e em seguida cada um desses três casos é simulado, com a base no método. Dada a coerência obtida, a apresentação culmina com a validação experimental dos três casos, permitindo vislumbrar a aplicação do método em diversas outras situações particulares , de interesse de fabricantes de transformadores. A forma simples como os programas computacionais podem ser desenvolvidos é enfatizada.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T19:18:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 198524.pdf: 8425158 bytes, checksum: 6013fea7178b788416e290cd878f0efd (MD5) / Neste trabalho é apresentado o estudo de reatores eletrônicos para lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão de 250W, onde o estágio de correção do fator de potência está integrado ao conversor CC-CA. Com objetivo de oferecer mais de uma solução, foram desenvolvidos estudos para duas topologias distintas. A primeira estrutura, (CIC-CPPFC) apresenta como principal vantagem, o fato que a corrente na carga é a mesma corrente do estágio de correção do fator de potência, dando a característica de alto rendimento. Na segunda, (VS-CPPFC) tem-se fator de potência aproximadamente unitário, com baixo fator de crista e potência da lâmpada praticamente constante frente ao envelhecimento da mesma. Princípio de funcionamento, equacionamentos, metodologia de projeto e projeto são realizados, visando à implementação prática em laboratório. Resultados experimentais das duas estruturas são apresentados e discutidos, validando os estudos realizados.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T20:20:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 193669.pdf: 544130 bytes, checksum: df62fe6a60272e3cade13d856abb05c1 (MD5) / O processo de reestruturação do setor de energia elétrica que vem ocorrendo em todo o mundo nas últimas décadas, visando a melhoria da eficiência na cadeia produtiva e a indução à participação de capital privado, tem como principal pilar a adoção do conceito de mercado. Nesse ambiente de mercado, grande atenção tem sido dispensada ao estudo dos mecanismos de formação de preço, principalmente quanto à capacidade dos agentes em manipular o mercado de energia elétrica em benefício próprio, levando a um comportamento indesejado do mesmo. No sentido de desenvolver regras que inibam práticas anticompetitivas, tem-se adotado a simulação da competição por meio de modelos de equilíbrio de mercados como forma de quantificar o poder de mercado dos agentes. Contudo, os modelos de equilíbrio utilizados nessas simulações não permitem contemplar as particularidades de sistemas de energia elétrica com predominância de geração hidrelétrica. Neste trabalho, propõe-se uma metodologia para estudos de mercados de energia elétrica com predominância hidrelétrica que contemple as características desse tipo de sistema, em particular o acoplamento temporal. A viabilidade conceitual da metodologia proposta é avaliada com sua aplicação a uma configuração hidrotérmica realista, composta por usinas do parque gerador brasileiro.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T20:48:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 195465.pdf: 1562512 bytes, checksum: 8a74f5600fbb13f8bf0569fe7bf2cf80 (MD5) / A aterosclerose reduz a luz de vasos sanguíneos, causando isquemia. Para manter a irrigação distal à lesão, realizam-se cirurgias de reconstrução vascular que estabelecem um caminho alternativo para o fluxo do sangue. A monitoração pós-operatória de cirurgias de reconstrução vascular periférica é de grande importância para a detecção de possíveis erros técnicos. Tais erros podem ter como consequência a amputação do membro afetado ou mesmo, a morte do paciente. O diagnóstico prematuro destas falhas possibilita uma segunda intervenção para correção do problema. Pesquisas vêm sendo realizadas para o emprego de parâmetros quantitativos para avaliar o sucesso de cirurgia de reconstrução vascular. Estes parâmetros são obtidos a partir de formas de onda do fluxo sanguíneo amostradas com ultra-som Doppler. Visando construir um sistema versátil que possa contribuir para com estas investigações, este trabalho aborda o desenvolvimento de software para aquisição, registro e processamento de sinais Doppler. Estes sinais são gerados por uma placa de ultra-som Doppler de ondas contínuas. O programa computa o sonograma e as curvas de velocidade máxima e média velocidade, como também os exibe em tempo real na tela do PC. Buscando reduzir os custos e aumentar a flexibilidade de tais sistemas, o programa desenvolvido substitui Placa de Processamento Digital de Sinais inserido em slot do PC que vem sendo utilizada para realizar tais tarefas. A amostragem dos sinais é realizada com a Placa de Som existente em PCs comerciais. Bibliotecas otimizadas e técnicas de programação permitem realizar este processamento em tempo real. Como o sistema MS-Windows# não foi desenvolvido para aplicações em tempo real, este trabalho discute as técnicas utilizadas para garantir os resultados obtidos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T20:58:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 195467.pdf: 10891627 bytes, checksum: 2d272303ea5934ed0cb65010246742df (MD5) / Diversos trabalhos têm sido desenvolvidos com o objetivo de melhor compreender o comportamento dos materiais magnéticos submetidos a campo rotacional. A medição e modelagem deste comportamento visam contribuir no desenvolvimento de equipamentos como máquinas rotativas. O objetivo final deste trabalho é estudar os principais métodos de medição de perda eletromagnética para aço elétrico submetido a campo rotacional. Inicialmente, é apresentada uma revisão dos métodos encontrados na literatura, analisando suas vantagens e desvantagens. A seguir, dois métodos são escolhidos para implementação e avaliação prática. Com a utilização de um dinamômetro com mancais de baixa perda mecânica é implementado o método de medição do torque, que apesar de trabalhoso apresentou bons resultados. Uma bancada de teste rotacional de chapa única é desenvolvida para a avaliação do método de sensor de campo. Os resultados obtidos comprovam que este é um método muito promissor na análise de perdas rotacionais.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T21:46:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 210577.pdf: 2975192 bytes, checksum: 164134f13bf8eac9f3ea5fd12427d1a4 (MD5) / Este trabalho apresenta o estudo de uma nova topologia de conversor CC-CC PWM destinado a aplicações com elevada tensão de entrada. A nova estrutura é baseada no conversor meia ponte clássico, mantendo características de funcionamento semelhantes, porém a tensão máxima aplicada sobre os interruptores é igual à metade da tensão no barramento de entrada. A redução de tensão sobre os interruptores permite a utilização de interruptores de menor custo, além de contribuir na elevação do rendimento do conversor, pois diminui as perdas de comutação e de condução. O conversor estudado opera como fonte auxiliar em um sistema de alta potência aplicado em telecomunicações. Foram estabelecidos no estudo o princípio de