Orientador: Júlio Borges de Souza / Resumo: O transformador de estado sólido tem se apresentado como uma ferramenta indispensável na construção das novas redes elétricas inteligentes, uma vez que essa nova estrutura de rede altera o layout tradicional, viabilizando a conexão de fontes de energia descentralizadas. Contudo, essa conexão de sistemas de geração distribuída na rede originou a bidirecionalidade do fluxo de potência, resultando em um novo panorama para as atividades de operação e manutenção das redes para as distribuidoras de energia. A análise dos possíveis impactos técnicos gerados na rede de distribuição deve ser realizada, com o intuito de garantir um nível de qualidade energética dentro dos padrões estabelecidos pela Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL. Dentre os impactos, destacam-se a elevação do nível de tensão e a alteração do fator de potência, ambos, produzidos pelo excesso de potência injetada na rede por este novo cenário de geração de energia. Nesse contexto, esta dissertação tem como principal objetivo analisar o comportamento de uma rede de distribuição genérica com penetração de geração distribuída e avaliar o perfil de tensão diante de diferentes níveis de inserção dessa geração na rede. As características de ajuste de tensão instantânea e capacidade de interação com sistemas de armazenamento que o transformador de estado sólido possui foram empregadas no auxílio da regulação dos níveis de tensão que se apresentaram fora dos padrões determinados pela resolução 794/2018 da ANEEL, qua... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The solid state transformer has been presented as an essential tool in the construction of new intelligent electric grids, since this new network structure changes the traditional layout, making possible the connection of decentralized energy sources. However, this connection of distributed generation systems in the network created the bidirectionality of the power flow, resulting in a new panorama for the power distributors concerning the networks activities of operation and maintenance. The analysis of the possible technical impacts generated in the distribution network should be carried out with the purpose of guaranteeing a level of energy quality within the standards established by the National Electric Energy Agency (ANEEL). Among the impacts, we highlight the elevation of the voltage level and the change in the power factor, both produced by the excess power injected into the grid by this new energy generation scenario. In this context, the main objective of this dissertation is to analyze the behavior of a generic distribution network with distributed generation penetration and to evaluate the voltage profile before different levels of insertion of this generation in the network. The solid state transformer has instantaneous voltage adjustment characteristics and interaction capacity with storage systems, which were used to aid in the regulation of voltage levels that were out of the standards determined by ANEEL resolution 794/2018, when a high level of distributed g... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Lucas Antonio Alves De Godoi (luksg@hotmail.com) on 2018-07-11T15:22:59Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Lucas _Godoi.pdf: 3300304 bytes, checksum: 429eb486ffbb167f9c7394e2d2e4b6f6 (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-07-11T17:29:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 godoy_laa_me_ilha.pdf: 3300304 bytes, checksum: 429eb486ffbb167f9c7394e2d2e4b6f6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-11T17:29:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 godoy_laa_me_ilha.pdf: 3300304 bytes, checksum: 429eb486ffbb167f9c7394e2d2e4b6f6 (MD5) Previous issue date: 2018-04-17 / O transformador de estado sólido tem se apresentado como uma ferramenta indispensável na construção das novas redes elétricas inteligentes, uma vez que essa nova estrutura de rede altera o layout tradicional, viabilizando a conexão de fontes de energia descentralizadas. Contudo, essa conexão de sistemas de geração distribuída na rede originou a bidirecionalidade do fluxo de potência, resultando em um novo panorama para as atividades de operação e manutenção das redes para as distribuidoras de energia. A análise dos possíveis impactos técnicos gerados na rede de distribuição deve ser realizada, com o intuito de garantir um nível de qualidade energética dentro dos padrões estabelecidos pela Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL. Dentre os impactos, destacam-se a elevação do nível de tensão e a alteração do fator de potência, ambos, produzidos pelo excesso de potência injetada na rede por este novo cenário de geração de energia. Nesse contexto, esta dissertação tem como principal objetivo analisar o comportamento de uma rede de distribuição genérica com penetração de geração distribuída e avaliar o perfil de tensão diante de diferentes níveis de inserção dessa geração na rede. As características de ajuste de tensão instantânea e capacidade de interação com sistemas de armazenamento que o transformador de estado sólido possui foram empregadas no auxílio da regulação dos níveis de tensão que se apresentaram fora dos padrões determinados pela resolução 794/2018 da ANEEL, quando um alto nível de geração distribuída foi inserido na rede. / The solid state transformer has been presented as an essential tool in the construction of new intelligent electric grids, since this new network structure changes the traditional layout, making possible the connection of decentralized energy sources. However, this connection of distributed generation systems in the network created the bidirectionality of the power flow, resulting in a new panorama for the power distributors concerning the networks activities of operation and maintenance. The analysis of the possible technical impacts generated in the distribution network should be carried out with the purpose of guaranteeing a level of energy quality within the standards established by the National Electric Energy Agency (ANEEL). Among the impacts, we highlight the elevation of the voltage level and the change in the power factor, both produced by the excess power injected into the grid by this new energy generation scenario. In this context, the main objective of this dissertation is to analyze the behavior of a generic distribution network with distributed generation penetration and to evaluate the voltage profile before different levels of insertion of this generation in the network. The solid state transformer has instantaneous voltage adjustment characteristics and interaction capacity with storage systems, which were used to aid in the regulation of voltage levels that were out of the standards determined by ANEEL resolution 794/2018, when a high level of distributed generation was inserted into the network.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho apresenta o projeto e análise de uma estratégia de controle para inversores monofásicos conectados a rede de distribuição de energia elétrica. A estratégia é projetada com o objetivo de atender os limites harmônicos do padrão IEEE 1547.2-2008 e ao mesmo tempo suportar uma faixa de variação dos parâmetros da rede elétrica, como frequência, resistência e indutância. Neste sentido, a estratégia envolve um conjunto de técnicas como: um sincronizador de fase e frequência; controladores de corrente e potência, com rejeição de harmônicos; amortecimento ativo; estimador de corrente; filtro digitais; entre outras. Para essa estratégia de controle, foi escolhido o controlador proporcional ressonante (PR) e um sincronizador de fase e frequência de segunda ordem (MSOGI-FLL) com capacidade de suportar variações usuais de frequência. Ainda, um filtro de conexão passivo do tipo LCL-LC e um algoritmo de rejeição o de harmônicos (HC) são utilizados para atender os limites de conteúdo harmônico. Para aumentar a margem de estabilidade do sistema é utilizado uma técnica de amortecimento ativo. Para implementação dessa técnica de amortecimento ativo é proposto um novo estimador da corrente do capacitor do filtro de conexão de fácil implementação e que suporta variações da impedância da rede elétrica, entre redes fracas e redes fortes. Esse trabalho também contribui com o projeto dos ganhos do controlador PR com amortecimento ativo apresentado a estabilidade em uma ampla de faixa de parâmetros da rede elétrica, o que pode caracterizar desde uma rede fraca até uma rede forte. Para validação experimental da estratégia proposta foi construído um protótipo de um inversor monofásico de 1 kW, com características similares de produtos comerciais, como custo e dimensões reduzidas. O funcionamento da estratégia de controle proposta e do conversor de potência foi verificado por meio de resultados experimentais. Os vários resultados apresentados no trabalho corroboram o bom desempenho do sistema projetado e analisado em simulações computacionais. A distorção harmônica total (DHT) da forma de onda de corrente ´e inferior a 2,3% em todos os casos analisados, atendendo o padrão IEEE 1547.2-2008. / This work presents the design and analysis of a control strategy for single-phase inverters connected to the electric power distribution network. The strategy is designed to comply with the harmonic limits of the IEEE 1547.2-2008 standard and at the same time support a range of grid parameters variation such as frequency, resistance and inductance. In this sense, the strategy involves a set of techniques such as: a phase and frequency syn- chronizer; current and power controllers with harmonic compensation; active damping; current estimator; digital filter; among others. For this control strategy, a resonant pro- portional controller (PR) and a second-order phase-frequency synchronizer (MSOGI-FLL) with the capacity to withstand usual frequency variations were chosen. Furthermore, a LCL-LC passive connection filter and a harmonic compensation algorithm (HC) are used to comply with the harmonic limits. To increase the stability of the system an active damping technique is used. To implement this active damping technique, it is proposed a new estimator of the filter capacitor current with an easy implementation and support for electrical grid impedance variations between weak grids and strong grids. This work contributes to the PR controller with active damping gains design seeking stability in a wide range of parameters of the electrical grid that characterizes from a weak grid to a strong grid. For experimental validation of the proposed strategy a prototype of a 1 kW single-phase inverter was built, with characteristics of commercial products, such as cost and dimensions restrictions. The operation of the power converter and the proposed control strategy was verified through experimental results. The various results presented in the paper corroborate the good performance of the system analyzed in computational simulations. The total harmonic distortion (DHT) of the current waveform is lower than % in all analyzed cases, meeting the IEEE 1547.2-2008 standard.

Nowadays due to the increase of renewable energy sources, Distributed Generations (DGs) assumed an important role in distribution and sub transmission systems. However, abnormal operating conditions of the distribution system may cause that the DG remains isolated from the main system and connected to part of distribution system feeding its local loads. This operating condition is known as DG islanding. There are many island detection techniques however they can fail in some situation, such as in cases of low power unbalance. This work aims to present three news passive island detection technique for synchronous Distributed Generation that has better performance than the traditional one. The first technique aims to attenuates the oscillations caused in the frequency by short circuits and load switching using Mathematical Morphology. The MM reduces frequency oscillations, and in this way it allows to reduce the thresholds. With smaller thresholds is possible the detection of small power mismatch and in a much smaller time. The second technique is based on Frequency Oscillation Estimation in order to distinguish the islanding from other events that may occur in distribution systems. This island detection algorithm uses a small time window to estimate the oscillation frequency, obtaining faster responses than the existing methods which use larger windows to estimate the damping and frequency of oscillation. The third method aims to recognize de frequency shape through a pattern recognition algorithm. The algorithm uses singular value decomposition and linear discrimination analysis to classify the events. The algorithms performances have been tested considering several generation and load scenarios including short circuits, load and capacitor switching, DG outage and islanding. The proposed methods were compared with the island detection method commonly used, i.e. Rate of Change of Frequency and Under / Overfrequency. The proposed methods are reliable since they do not trip for the most of non-islanding event. Among the tested methodologies, the method of the Frequency Oscillation Estimation has the best performance. Its detection time is less than 40ms and it Non Detection Zone is smallest than the range between + 3.2% and -1.6% of the GD rated power. The mathematical simplicity of EFO is adequate for practical relay implementation and the results show that EFO performs better than the other techniques. / Atualmente, devido ao aumento das fontes de energia renováveis, a Geração Distribuída (GD) assumiu um papel importante nos sistemas de distribuição e subtransmissão. No entanto, condições anormais de operação podem fazer com que a GD seja desconectada do sistema principal e permaneça conectada a uma parte menor do sistema, alimentando apenas suas cargas locais. Esta condição de operação é conhecida como ilhamento não intencional da GD. Existem diversas técnicas de detecção de ilhamento, porém, estas podem falhar em determinadas situações como em casos de baixo desbalanço de potência. Este trabalho apresenta três novas técnicas para detecção de ilhamento de gerações distribuídas com geradores síncronos, as quais apresentam melhores desempenhos que as técnicas tradicionais. A primeira metodologia proposta utiliza a Morfologia Matemática (MM) e visa atenuar as oscilações de frequência causadas por curtos-circuitos e comutação de carga. A MM reduz as oscilações e desta forma permite a redução dos limiares de detecção. Com limiares menores é possível detectar desbalanços de potência menores e em um tempo muito menor. A segunda técnica utiliza a Estimação da Frequência de Oscilação (EFO) e busca distinguir ilhamentos de outros eventos que podem ocorrer no sistema de distribuição. Nesse caso, o algoritmo de detecção de ilhamento utiliza uma pequena janela de tempo para estimar a frequência de oscilação. Assim, obtém uma resposta mais rápida do que os métodos até então existentes, que estimam o amortecimento e a frequência de oscilação. O terceiro visa reconhecer a forma da frequência através de um algoritmo de reconhecimento de padrão. O algoritmo utiliza decomposição em valores singulares e análise linear discriminante para promover a classificação dos eventos. Os desempenhos dos algoritmos foram avaliados com base em diversos cenários de geração e de carga, incluindo curtos-circuitos, chaveamentos de carga e de banco de capacitores, saída de GD e ilhamento. Os métodos propostos foram comparados com os algoritmos de detecção de ilhamentos comumente utilizados, ou seja, a Taxa de Variação da Frequência e Sub/Sobrefrequência. Os métodos propostos se mostraram confiáveis uma vez que não operam para a maioria dos eventos que não se caracterizam como ilhamentos. Dentre as metodologias testadas, o método da estimação da frequência de oscilação é o que apresentou melhor desempenho. Seu tempo de detecção é menor que 40ms e sua Zona de Não Detecção (ZND) é inferior a faixa situada entre +3,2% e -1,6% da potência nominal da GD. A simplicidade matemática da EFO favorece sua implementação prática, e os resultados mostram um desempenho bem superior quando comparado a outras técnicas já implementadas.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This dissertation presents the development of methodologies that aim to reduce the effect of distributed generation sources in the protection of electric power systems. First were analyzed problems associated with integration of Distributed Generation sources in electric power systems, focusing on the influence of these sources in protecting these systems. Considering the problem associated with increased short circuit current and its resulting influence on overcurrent, it's developed a methodology that aims to restore the coordination of such devices by inserting fault current limiters together with sources of GD installed. In a second step is developed a method for allocation of fault current limiters in distribution systems for which insertion of source GD does not cause a miscoordination between fuses and reclosers. This methodology uses genetic algorithms and aims to determine the installation location and sizing of limiters. Coordination between the fuses and also between these and reclosers is verified, and if necessary, it is suggested to replace equipment that was overloaded. The developed methodologies aimed at minimizing the cost of replacing equipment and limiters so that the limiters are allocated considering not only the optimal location and sizing, as well as the number of devices to be replaced. / Essa dissertação apresenta o desenvolvimento de metodologias que visam reduzir o efeito da inserção de fontes de Geração Distribuída na proteção de sistemas elétricos de potência. Primeiramente foram analisados problemas associados à inserção das fontes de Geração Distribuída em sistemas elétricos de potência, focando na influência dessas fontes na proteção desses sistemas. Considerando o problema associado ao aumento da corrente de curto-circuito e sua consequente influência nos relés de sobrecorrente, desenvolve-se uma metodologia que visa restaurar a coordenação desses dispositivos através da inserção de limitadores de corrente de falta juntamente com as fontes de GD instaladas. Em um segundo momento desenvolveu-se um método para a alocação dos limitadores de corrente de falta em sistemas de distribuição para que a inserção das fontes de GD não cause uma descoordenação entre elos-fusíveis e religadores. Essa metodologia faz uso de algoritmos genéticos e visa determinar o local de instalação e o dimensionamento dos limitadores. Verifica-se a coordenação entre os elos fusíveis e também entre elos e religador, e se necessário, sugere-se para substituição de equipamentos superados. As metodologias desenvolvidas têm como objetivo a minimização dos custos de limitadores e a substituição de equipamentos de forma que os limitadores são alocados considerando-se não só o local e dimensionamento ótimos, como também o número de dispositivos a serem substituídos.

Submitted by Maria Suzana Diniz (msuzanad@hotmail.com) on 2015-11-05T15:16:09Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1606899 bytes, checksum: 90c3cfba727598d80a41bea38edd76ef (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-05T15:16:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1606899 bytes, checksum: 90c3cfba727598d80a41bea38edd76ef (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The present work aims to simulate the effects of connecting photovoltaic power plants in the active energy losses of the distribution system at the west of the state of Paraíba. Initially was done the modeling of the distribution system, which has one supply point, 20 substations 69/13.8 kV and 25 distribution lines 69 kV. For network analysis was used the Newton-Raphson method for solution of power flow after and before the insertion of photovoltaic plants and finally an optimized allocation of solar photovoltaic plants has been proposed with the aim of minimizing losses of active power using genetic algorithms. / O presente trabalho tem como objetivo simular os efeitos da conexão de centrais geradoras fotovoltaicas nas perdas de energia ativa do sistema de distribuição do oeste do estado da Paraíba. Inicialmente foi realizada a modelagem do sistema de distribuição, que possui um ponto de suprimento, 20 subestações rebaixadoras 69/13,8 kV e 25 linhas de distribuição 69 kV. Para análise da rede foi utilizado o método de Newton-Raphson para solução do fluxo de potência do sistema antes e depois da inserção das centrais fotovoltaicas e por fim foi proposta uma alocação otimizada das centrais solares fotovoltaicas com o objetivo de minimização das perdas de energia ativa utilizando algoritmos genéticos.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2016-04-25T14:13:05Z No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 4525999 bytes, checksum: 439ef786ba011b8d141d0b5a92537aa3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-25T14:13:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 4525999 bytes, checksum: 439ef786ba011b8d141d0b5a92537aa3 (MD5) Previous issue date: 2015-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Solar energy has shown promise, environmentally correct and one of the most important sources of renewable energy. The Solar great potential in Brazil and the new rules of the electricity sector favor distributed generation in the country. Soon, the energies from the photovoltaic cells see experiencing strong growth with regard to technology and progress in the world. Contributing to this, recently, the resolution 482, issued by ANEEL in April 2012 is taken as a big stimulus serving as first step to advance the incentive programs the electrical energy sources; This standard encourages and establishes the General conditions for the access of micro and mini distributed generation and gives the consumer's right to make use, at its discretion, to one of the types of this generation. This policy tends to stimulate the small generators and totally changes the panorama of the Brazilian electric sector, because it allows the access to generation at all levels of the production chain of the electric sector (distribution, sub-transmission lines and transmission), and can be a booster for solar generation in the country. This research project aimed to study and analyze the feasibility of the use of photovoltaic solar energy in Northeast Brazil, presenting the main challenges related to implementation, advantages, demonstrating how the changes in the regulatory environment have influenced the evolution and development of solar generation in the country. The methodological procedure that led this research was the multicase study: through the EVTE based on indicators of investment analysis. The survey was conducted in three distinct segments, with Central: 117, 6kWp, 352, 8kWp and 1Mw respectively. In conclusion, this study showed that the benefits of the integration of solar energy in the Brazilian electric matrix promote sustainable development and clean energy generation competitively, within the new context of the electric sector, and currently is completely viable to invest in this technology. / A energia solar tem se mostrado economicamente promissora, ambientalmente correta e uma das mais importantes fontes de energias renováveis. O grande potencial Solar no Brasil e as novas regras do setor elétrico favorecem a geração distribuída no país. Logo, as energias provenientes das células fotovoltaicas veem experimentando um forte crescimento no que diz respeito à tecnologia e progresso no mundo. Colaborando para isso, recentemente, a resolução n.482, emitida pela ANEEL em abril de 2012, é tida como um grande estímulo servindo de primeiro passo para o avanço a programas de incentivo ás fontes de energias elétricas. Esta norma favorece e estabelece as condições gerais para o acesso de micro e mini geração distribuída e dá o direito do consumidor fazer uso, a seu critério, de um dos tipos desta geração. Essa política tende a estimular os pequenos geradores e muda totalmente o panorama do setor elétrico brasileiro, pois permite o acesso á geração em todos os níveis da cadeia produtiva do setor elétrico (distribuição, subtransmissão e transmissão), podendo ser um impulsionador para a geração solar no país. O presente projeto de pesquisa objetivou estudar e analisar a viabilidade do uso da energia solar fotovoltaica no nordeste do Brasil, apresentando os principais desafios relacionados à sua implementação, vantagens, demonstrando como as modificações no ambiente regulatório têm influenciado a evolução e o desenvolvimento da geração solar no país. O procedimento metodológico que conduziu esta pesquisa foi o estudo multicaso, através do EVTE, baseado em indicadores de análise de investimento. A pesquisa foi realizada em três segmentos distintos, com centrais de: 117,6 Quilowatt pico (kWp), 352,8kWp e 1Megawatt (Mw) respectivamente. Como conclusão, esta pesquisa mostrou que os benefícios da inserção da energia solar na matriz elétrica brasileira promovem o desenvolvimento sustentável e a geração de energia limpa de forma competitiva, dentro do novo contexto do setor elétrico, além do fato de que atualmente é totalmente viável investir nesta tecnologia.

Submitted by KATIANI PEREIRA DA CONCEIÇÃO null (kathy_ani@hotmail.com) on 2018-02-22T19:01:33Z No. of bitstreams: 1 Tese_Katiani_Final.pdf: 4997816 bytes, checksum: b658322d2d003b3fd4a2a63664287751 (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-02-22T19:11:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 conceicao_kp_dr_ilha.pdf: 4997816 bytes, checksum: b658322d2d003b3fd4a2a63664287751 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-22T19:11:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 conceicao_kp_dr_ilha.pdf: 4997816 bytes, checksum: b658322d2d003b3fd4a2a63664287751 (MD5) Previous issue date: 2018-02-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho, apresenta-se uma nova proposta de metodologia para alocar, determinar e es-pecificar os tipos de dispositivos de controle e proteção em redes de distribuição com geração distribuída (GD). Esta metodologia é baseada em técnicas de otimização multiobjetivo para efetuar a alocação otimizada, coordenada e seletiva destes dispositivos. O modelo é composto por duas funções objetivo que consideram aspectos econômicos e da confiabilidade da rede, e um conjunto de restrições composto por restrições físicas, operacionais e um subconjunto de restrições baseadas em regras práticas das empresas do setor de distribuição e previstas em normas técnicas nacionais e internacionais que estabelecem a especificação, coordenação e seletividade dos dispositivos de controle e proteção instalados na rede. No modelo considera-se a possibilidade de transferência de carga entre alimentadores vizinhos e a operação ilhada da GD. Dessa forma, obtém-se um modelo genérico de programação não linear inteira mista (PNLIM) cujo diferencial com relação a outros modelos matemáticos da literatura é propor que no mesmo processo de otimização seja realizada a alocação otimizada dos dispositivos de controle e proteção na rede juntamente com a coordenação do sistema de proteção. A eficiên-cia do modelo matemático é comprovada comparando-se os resultados obtidos entre dois tes-tes com o auxílio do algoritmo genético (AG) mono-objetivo que considera a ponderação dos objetivos, enquanto que para a solução do modelo multiobjetivo de PNLIM propõe-se o AG multiobjetivo NSGA-II (Nondominated Sorting Genetic Algorithm). A implementação da me-todologia do método proposto foi desenvolvida no ambiente do C++ e foram testados dois sistemas testes, o IEEE-34 barras modificado, e o sistema real de 135 barras da literatura. / This paper, presents a new methodology for placing, selecting and specifying the control and the protective devices system of distribution networks with distributed generation (DG). This methodology is based on multiobjective optimization techniques to perform the optimized, coordinated and selective allocation of the control and protective devices. The proposed mathematical model consists of two objective functions that consider economic factors and network continuity indexes. Physical and operational constraints are taken into account, with an emphasis on the set of constraints based on practical rules of distribution utilities defined in international technical standards, which require the specification, coordination, and selectivity of protective devices installed in the network. The possibility of load transfer from neighboring feeders and the islanded DG operation are also considered in the model. In this way, we obtain a generic model of mixed-integer nonlinear programming (MINLP) whose differential in relation to other mathematical models of the literature is to propose, in the same optimization process, the optimized allocation of the control and protective devices in the network along with the coordination of the protection system. The efficiency of the mathematical model is proven by comparing the results obtained in two tests with the aid of the genetic algorithm (GA) while for the solution of the multiobjective MINLP model the NSGA-II multiobjective genetic algorithm (Nondominated Sorting Genetic Algorithm) is proposed. The implementation of the proposed methodology was developed in the C++ environment and two test systems, the modified IEEE-34 buses, and the real 135-bus system were tested. / CNPq: 207715/2015-7

Submitted by JORGE MARIO AVELLA RUIZ null (jmaverui@gmail.com) on 2016-08-22T20:10:15Z No. of bitstreams: 1 avella_jm_me_guara.pdf: 2916680 bytes, checksum: 8dc01146f5007c3e858113a4d41eeab3 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-08-24T17:05:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 avellaruiz_jm_me_guara.pdf: 2916680 bytes, checksum: 8dc01146f5007c3e858113a4d41eeab3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-24T17:05:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 avellaruiz_jm_me_guara.pdf: 2916680 bytes, checksum: 8dc01146f5007c3e858113a4d41eeab3 (MD5) Previous issue date: 2016-08-01 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Atualmente, governos de todo o mundo estão se preocupando pelos efeitos das economias, indústrias e políticas no meio ambiente, criando regulações para fomentar a utilização de tecnologias menos poluidoras. No Brasil, a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) é o ente federal de promover a implementação de fontes renováveis para a geração de eletricidade. A ANEEL mediante a resolução Nº 482/2012 permite aos usuários finais a instalação de tecnologias renováveis para produzir eletricidade para suas cargas elétricas, incrementando assim a porcentagem de energias alternativas na matriz energética nacional, considerando também os projetos renováveis de grande escala. Neste trabalho, realizou-se um estudo para conhecer a viabilidade da implementação de sistemas híbridos de geração de energia elétrica (SHGEEE) em edifícios, utilizando energia eólica e solar fotovoltaica. A metodologia para a análise técnica consistiu em obter o consumo de energia elétrica de edifícios residenciais de baixa, média e alta renda no Brasil, para assim com base nos recursos eólicos e solares de Fortaleza (CE) e Lagoa Santa (MG), realizar o balanço energético anual e desta forma dimensionar os SHGEE para seis cenários estudados. Baseado nos resultados técnicos, a metodologia econômica analisou a viabilidade financeira de implementar no Brasil os seis SHGEE dimensionados utilizando engenharia econômica para conhecer o investimento dos projetos, os custos da energia elétrica gerada pelas plantas híbridas e o período de retorno do investimento. A análise ambiental fundamentou-se em determinar a quantidade de dióxido de carbono economizado e a eficiência ecológica de cada cenário estudado considerando as fontes de energia da rede elétrica. Os resultados obtidos mostraram que os SHGEE são capazes de fornecer a eletricidade para as cargas do edifício. Os períodos de retorno do investimento dos seis SHGEE dimensionados se encontram dentro da vida útil das plantas. Em termos ambientais, as tecnologias utilizadas nos SHGEE não são totalmente não poluentes, no entanto, comparando com outras fontes de energia, estas têm baixo impacto ambiental. Conclui-se, que as aplicações de energia renováveis para edifícios são viáveis técnica, econômica e ambientalmente no Brasil. / Nowadays, governments around the world are worried about the effects of economies, industries and environment policies, making them to create regulations to encourage the use of less polluting technologies. In Brazil, the National Electric Energy Agency (ANEEL) is the federal entity to promote the implementation of renewable sources for generating electricity. ANEEL Resolution No. 482/2012 allows end users to install renewable energy sources to produce electricity for their electrical charges, increasing the percentage of alternative energy in the national energy matrix, in addition of renewable projects of large scale. In this work was made a study to know the feasibility of implementing hybrid electricity generation systems SHGEE in buildings, using wind power and solar photovoltaic energy. The methodology for the technical analysis consisted in obtaining the electricity consumption of a low, medium and high income residential building in Brazil, thus based on wind and solar resources in Fortaleza (Ceara State) and Lagoa Santa (Minas Gerais State), performing annual energy balance for dimensioning SHGEE for six scenarios studied. Considering the technical results, the economic methodology analyzed the financial feasibility of implementing in Brazil six SHGEE sized applying economic engineering and determining the project investments, the costs of electricity generated by hybrid plants and the payback period of the investment. In the environmental analysis determined the amount of carbon dioxide saved and the ecological efficiency of each scenario studied considering the sources of utility grid. The results showed that SHGEE are capable of supplying electricity to loads of the building. It is not generated electricity in all months of the year, however, with the normativity, it compensates with the months of surplus production of electricity. The return period of the investment of the six scaled SHGEE are within the lifetime of the plants. In environmental terms, the technology used in SHGEE are not completely non-polluting, nevertheless, compared with other energy sources, they have low environmental impact. In general, renewable energy applications for buildings are feasible technically, economically and environmentally in Brazil.

Submitted by Jefferson Aparecido Dias null (jeffdias2000@yahoo.com.br) on 2016-12-16T20:10:01Z No. of bitstreams: 1 Jefferson_Dissertação_Defesa_Final_Total.pdf: 15671726 bytes, checksum: 47295ea03b01caf30d94930c08e18934 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-12-20T16:54:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dias_ja_me_bauru.pdf: 15671726 bytes, checksum: 47295ea03b01caf30d94930c08e18934 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-20T16:54:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dias_ja_me_bauru.pdf: 15671726 bytes, checksum: 47295ea03b01caf30d94930c08e18934 (MD5) Previous issue date: 2016-11-29 / A crescente demanda de energia elétrica devido ao crescimento populacional nos últimos anos, resultou em uma necessária expansão da matriz energética por meio de fontes alternativas, incluindo os consumidores também geradores de energia de pequeno porte, em baixa ou média tensão. Sendo assim, estudos vêm sendo realizados para inserir a automação no controle desses sistemas, porém ainda não foi estabelecido o que será controlado e como obter os dados de forma eficaz. No cenário de microrredes, um dos grandes desafios é a automação do processo de comunicação da rede entre diferentes dispositivos, tais como controladores de geradores, medidores inteligentes, etc., a fim de facilitar a troca de informações e melhorar o desempenho da rede. Portanto, este trabalho apresenta um estudo de simulação de microrredes (MR) com geração distribuída (GD) controlada remotamente, através de uma comunicação sem fio. A metodologia é apresentada através da simulação integrada de redes inteligentes, na qual o sistema elétrico foi implementado através do software PLECS – blockset, enquanto a rede sem fio foi projetada através do software TrueTime – toolbox, ambos simulados no Matlab®/Simulink®. Nesta aplicação de MR, é avaliado o uso de uma rede sem fio ZigBee e Wi-Fi, para controlar a geração da potência ativa da GD sob diferentes parâmetros de rede, tais como a probabilidade de perda e distância entre os dispositivos. Os resultados mostram que a simulação apresenta uma proposta viável para uma análise de rede de comunicação, com controle da GD e modelagem e desenvolvimento da rede elétrica nas MR inteligentes. / The increasing use of electricity due to the population growth in recent years has resulted in a necessary expansion of the energy matrix through alternative sources, including prosumers in low or medium voltage. Therefore, studies have been carried out to introduce automation in the control of these systems, but it has not yet been established what will be controlled and how to get the data effectively. In the microgrids scenario, one of the great challenges is the automation of the process of communication of the network between different devices, such as generators controllers, smart meters, etc., in order to facilitate the information exchange and improve network performance. Therefore, this work presents a study of a Microgrid (MG) with a Distributed Generator (DG) controlled remotely through a wireless communication. The methodology is presented through the integrated of smart grid simulations, where the electrical system was implemented through PLECS – blockset software, while the wireless network was developed using TrueTime – toolbox software, both simulated in Matlab®/Simulink®. In this application, the use of a ZigBee and Wi-Fi wireless network is evaluated to control the generation of the active power of DG under different network parameters, such as the loss probability and distance between devices. The simulation results show that the effectiveness of networked solution for developing MG. The results show that the simulation presents a feasible proposal for a communication networks analysis, with control of the DG and modeling and development of electric network in the smart MG.