Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-07-19T17:30:37Z No. of bitstreams: 1 PedroLeiteNeto.pdf: 15729023 bytes, checksum: 58efe211075c14c50cf9c297aa235d4f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-19T17:30:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PedroLeiteNeto.pdf: 15729023 bytes, checksum: 58efe211075c14c50cf9c297aa235d4f (MD5) Previous issue date: 2017-06-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The development of microgrids was driven by the need to supply consumers with more stable and reliable electricity. The intermittent nature of renewable sources differs from the requirements of consumers - especially in isolated areas - who expect an uninterrupted and quality energy supply. Isolated microstrips may have available one or more renewable sources to be explored, configuring hybrid systems. Although such renewable sources are inexhaustible, energy conversion systems are capacity limited and need to be explored efficiently. Hybrid systems typically include solar photovoltaic and wind, already well studied. In this thesis are introduced the oceanic energies in their gradient and tidal currents forms. This thesis contributes to the efficient exploration of the oceanic sources, both as a single source as well as in a hybrid configuration. In relation to the isolated operation, the storage system is of fundamental importance. Considering the high costs of a battery bank over the total cost of the system, operating strategies that preserve its useful life while maintaining uninterrupted power supply are mandatory. Considering these aspects, in this work is proposed a dual energy storage system composed of two subsystems with diversified functions and submitted to different chage/discharge conditions. The purpose of this new strategy is a more efficient use of the storage system, since this operating regime becomes closer to the recommended by the battery manufacturers. The benefits of this strategy are reflected in the overall cost reduction of the microgrid. In order to achieve optimum operating strategies, a more accurate mathematical model of the batteries is used to reproduce the behavior of the batteries in a more realistic way. In addition, it is investigated the performance of operating strategies that allow maximum benefits to be obtained through the diversification of the microgrid energy matrix, by including hydrokinetic tidal sources. The motivation for including this source lies in its high potential, especially on the northern coast of Brazil. These benefits should be evaluated mainly through the more efficient use of the storage system as well as the reduction of the participation of fossil fuel units in the operation of isolated microgrids. / O desenvolvimento das microrredes foi impulsionado pela necessidade de suprir os consumidores com eletricidade de forma mais estável e confiável. A natureza intermitente das fontes renováveis se contrapõe às exigências dos consumidores - especialmente em áreas isoladas - que esperam por um fornecimento de energia sem interrupções e com qualidade. As microrredes isoladas podem ter disponíveis uma ou mais fontes renováveis para serem exploradas, configurando sistemas híbridos. Embora tais fontes renováveis sejam inesgotáveis, os sistemas de conversão de energia são limitados em capacidade e devem ser explorados com eficiência. Sistemas híbridos normalmente incluem energia solar fotovoltaica e eólica, já bastante estudadas. Nesta tese são introduzidas as energias oceânicas nas suas formas de gradiente e de correntes de marés. Esta tese contribui para a exploração eficiente de fontes oceânicas, tanto na operação como fonte única assim como em configuração híbrida. No que tange a operação isolada, o sistema de armazenamento tem importância fundamental. Considerando os elevados custos de um banco de baterias sobre o custo total do sistema, estratégias de operação que preservem sua vida útil, ao mesmo tempo que mantenham o fornecimento ininterrupto de energia, são mandatórias. Diante destes aspectos, neste trabalho é proposto um sistema dual de armazenamento de energia composto de dois subsistemas com funções diversificadas e submetidos a condições de carga/descarga diferentes. O objetivo desta nova estratégia consiste no uso mais eficiente do sistema de armazenamento, uma vez que esse regime de operação se torna mais próximo daquele recomendado pelos fabricantes de baterias. Os benefícios desta estratégia são refletidos na redução dos custos globais da microrrede. Para conseguir as estratégias de operação ótima, neste trabalho é utilizado um modelo matemático mais acurado das baterias a fim de reproduzir de forma mais realista o comportamento das baterias. Além disso, é investigado o desempenho de estratégias de operação que permitam obter o máximo de benefícios decorrentes da diversificação da matriz energética da microrrede, através da inclusão de fontes hidrocinéticas maremotrizes. A motivação para a inclusão desta fonte está no seu elevado potencial, em especial no litoral norte do Brasil. Estes benefícios devem ser avaliados especialmente quanto ao uso mais eficiente do sistema de armazenamento, assim como a redução da necessidade de participação de unidades baseadas em combustível fóssil na operação de microrredes isoladas.

Made available in DSpace on 2016-08-18T17:23:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_JOSE FRANCISCO BELFORT BRITO.pdf: 3159242 bytes, checksum: c14107981a4deda84207e114d2afd28d (MD5) Previous issue date: 2015-10-02 / In this thesis, we try to make them understand the individual management of each stakeholder in maintaining the national grid in Maranhão, namely: the power generators; the transmission company; the concessionaire distributor of energy in medium and low voltage spot and ultimately the end consumers of the product. Noteworthy are the objectives of the study: to analyze the forms of insertion of production management systems, transmission, distribution and energy consumption; identify and demonstrate the measurement of economic loss, social and cultural Maranhão in the period 1980-2015; allow the formation of human resources in energy management in a constructivist perspective correlated to continued progress in socio-spatial and regional groundswell of public and private management providing the State. We used a critical methodology based on both qualitative and desk research, in consultation with the technical information, plans, programs, projects, maps, studies and documents produced by public and private agencies that do respect the regional development of Maranhão territory linked to the energy sector, be they state or not origin. Among the findings and conclusions there is the indication that institutionally for the government of the state of Maranhão, a race at a rapid pace was initiated in order to update data and generate new information to develop management policies of the energy produced in their territory, assigning an emphasis on data collection of all electricity generation in its territory, the matrix in which they operate their productivity. / Nesta dissertação, procura-se fazer entender o gerenciamento individual de cada parte interessada na manutenção do sistema elétrico nacional no Estado do Maranhão, quais sejam: as geradoras de energia; a empresa de transmissão; a concessionária distribuidora de energia em média e baixa tensão local e, finalmente os consumidores finais do produto. Destacam-se os objetivos do trabalho: analisar as formas de inserção de sistemas de gestão de produção, transmissão, distribuição e consumo de energia; identificar e demonstrar a mensuração da perda econômica, social e cultural do Maranhão no período de 1980 a 2015; possibilitar a formação de recursos humanos em gestão de energia numa perspectiva construtivista correlacionado ao progresso contínuo no engrandecimento socioespacial e regional das gestões públicas e privadas proporcionados ao Estado. Utilizou-se uma metodologia crítica com base em pesquisa qualitativa e documental, com consulta às informações técnicas, planos, programas, projetos, mapas, estudos e documentos elaborados pelos órgãos públicos e privados que fizessem respeito ao desenvolvimento regional do território maranhense ligados ao setor energético, fossem eles de origem estatal ou não. Dentre os resultados e conclusões há a indicação de que institucionalmente para o governo do Estado do Maranhão, foi iniciada uma corrida a passos largos, no sentido de atualizar os dados e gerar novas informações para desenvolver políticas de gerenciamento da energia produzida em seu território, atribuindo uma ênfase ao levantamento de dados de toda a geração de eletricidade em seu território, a matriz em que operam suas produtividades.

Submitted by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2016-10-25T22:46:25Z No. of bitstreams: 1 CUNHA_Marcel_2016.pdf: 12825811 bytes, checksum: fe0b61494670e2e5bcf510bf3689ef64 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2016-10-25T22:46:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CUNHA_Marcel_2016.pdf: 12825811 bytes, checksum: fe0b61494670e2e5bcf510bf3689ef64 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi (milenarubi@ufscar.br) on 2016-10-25T22:46:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CUNHA_Marcel_2016.pdf: 12825811 bytes, checksum: fe0b61494670e2e5bcf510bf3689ef64 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-25T22:46:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CUNHA_Marcel_2016.pdf: 12825811 bytes, checksum: fe0b61494670e2e5bcf510bf3689ef64 (MD5) Previous issue date: 2016-02-22 / Não recebi financiamento / Nowadays smartphones are composed of a wide range of sensors and resources such as GPS (Global Positioning System), Bluetooth and Internet connection through Wi-Fi, 3G, among others resources. Along with the smartphone’s increasing popularity around the world, there is an increasing development and popularity of power-hungry applications: applications that take advantage from these resources and may reduce the smartphones autonomy. This fact is known as one of the biggest to be solved when talking about nowadays smartphones. Considering this, many solutions were proposed and approach this topic in different ways. These solutions can be classified in two major groups: software layer solutions and hardware layer solutions. In one hand, the software layer solutions are the ones that try to reduce the smartphone’s energy drain by only changing the software that composes the smartphone. For example, by improving the Wi-Fi interface or managing the running applications of the smartphone. On the other hand, the hardware layer solutions are the ones that try to improve or increase the energy availability of the smartphone changing or improving only the physical components, for example evolving the technology regarding the batteries. This study presents an approach in software layer for this problem: a system for managing the states of the smartphone’s sensors and components, based on the user profile, aiming energy savings. This work consisted of three steps. In the first step the literature research was done and also a research of the existing solutions in the same area. In the second step the mechanism, called MyBatRecommender, composed by the server and client sides, was presented and developed for the Android operational system. In the last step some validation tests were applied aiming to verify the system efficiency. The results show that when applied to a controlled scenario, the MyBatRecommender achieves around thirty-two per cent of energy savings. / Os smartphones atuais são compostos por uma grande gama de sensores e componentes como GPS, Bluetooth e conexão com a Internet através das interfaces de rede Wi-Fi, 3G, entre diversos outros recursos. Junto com a crescente popularização dos smartphones ao redor do mundo está também o crescente desenvolvimento e popularização dos aplicativos que fazem uso desses recursos e tendem a diminuir a autonomia dos smartphones. Esse fato é considerado como um dos maiores problemas a ser superado no contexto de smartphones atualmente. Tendo esse problema em vista, diversas soluções abordam a questão de diferentes maneiras, e podem ser classificados em dois grupos: soluções em nível de software e soluções em nível de hardware. As soluções em nível de software são aquelas que procuram melhorar o consumo de energia dos smartphones apenas com alterações nos softwares que compõe o smartphone. Por exemplo, melhorando a eficiência da interface de rede Wi-Fi, controlando aplicativos que rodam no smartphone, entre outras. Por outro lado, as soluções em nível de hardware procuram melhorar ou ampliar a disponibilidade de energia nos smartphones através dos seus componentes físicos, como por exemplo evoluindo a tecnologia das baterias dos mesmos. Esta dissertação apresenta uma abordagem em nível de software para esse problema através de um sistema de gerenciamento dos estados dos sensores e componentes de um smartphone, baseado no perfil do usuário, visando a economia de energia. Esse estudo consistiu de três etapas. Na primeira etapa foi feito o levantamento bibliográfico e desenvolvida uma pesquisa de soluções existentes na área, identificando possíveis sistemas e aplicativos com a mesma proposição. Na segunda etapa foi elaborado o mecanismo denominado MyBatRecommender, composto pelas partes servidora e cliente, e implementado para o sistema operacional Android. Por fim, na última etapa, foram aplicadas algumas formas de validação no sistema proposto a fim de verificar a sua eficiência. Os resultados obtidos mostram que o sistema implementado, quando aplicado em cenário de testes controlado, apresenta um resultado que traz uma economia de energia de aproximadamente trinta e dois por cento em relação ao uso sem o mecanismo proposto.

Esta tese de doutorado visa o estudo e o desenvolvimento de topologias e técnicas de controle para a integração de fontes alternativas tais como, solar e eólica acopladas a um barramento comum em corrente continua (CC) e conectá-las à rede de distribuição. O sistema contará também com elementos armazenadores como bancos de baterias e ultracapacitores, formando assim uma estrutura híbrida de armazenamento. Algoritmos de gerenciamento de energia serão implementados para que o perfil de injeção de potência na rede seja suave, eliminando as oscilações que são criadas, naturalmente, por fontes dependentes de fatores climáticos. Como consequência, os sistemas formados por fontes alternativas podem se tornar confiáveis e previsíveis, melhorando a capacidade de planejamento em um cenário cujos sistemas apresentem uma participação elevada na matriz energética. Duas metodologias de gerenciamento de energia são executadas neste trabalho, na primeira o ultracapacitor é gerenciado de modo a permitir a transferência de potência constante para a rede de distribuição em intervalos da ordem de minutos. A segunda estratégia se baseia no uso de banco de baterias combinado com ultracapacitores, formando uma estrutura híbrida de armazenamento. Nessa estrutura de gerenciamento, os armazenadores se comunicam entre si de forma a realizar um compartilhamento e filtragem de energia, fazendo com que transitórios de potência não sejam transmitidos para a rede de distribuição. Nesta estratégia, as baterias são responsáveis pelo fornecimento/absorção da potência média enquanto os ultracapacitores se encarregam dos transitórios. No segundo instante outras duas metodologias de divisão de carga são propostas para microrredes híbridas, contudo são baseadas em estratégias descentralizadas, ou seja, os armazenadores não se comunicam entre si para realizar o compartilhamento. Resultados experimentais e simulações irão comprovar a efetividade das metodologias de gerenciamento propostas. / This Ph.D. dissertation aims the study and development of topologies and control techniques to integrate various alternative sources such as solar and wind, coupled to a direct current (DC) common bus and connect them to the distribution grid. Storage devices such as battery banks and ultracapacitors will form a hybrid storage structure that is responsible for the power supplying in periods in which the sources are unable (times of the day in which the light incidence is low or when the wind amount is scarce). Power management algorithms will be implemented so the alternative sources and storage devices exchange energy, in order to make smoother the power injection profile in the grid, eliminating the fluctuations that are created naturally by alternative sources. With a smooth power profile, energy management systems based on alternative sources may become more reliable and predictable, improving planning capacity in a scenario in which the renewable energy sources have a high penetration in the energy matrix. To obtain such a result, two power management methodologies are executed; the first one is based on ultracapacitors and aims to deliver constant power to the distribution network, even when the power production is zero. However, this technique allows constant power just for a few minutes, once the ultracapacitor capacity is limited. The second strategy is based on the bank of batteries combined with ultracapacitors, forming the hybrid storage system. In this management structure, the storage devices communicate with each other in order to perform a power sharing, resulting in a filtrated power profile delivered to the distribution network. In this strategy, the batteries are responsible to providing average power while ultracapacitors are in-charge of the transient power, sparing the batteries from supplying power peaks. In a second moment, two other load sharing methodologies are proposed for hybrid systems, but are based on decentralized techniques, i.e. storage devices do not communicate with each other to make the power sharing. Experimental and simulated results will prove the effectiveness of the control strategies and management methodologies.

Esta tese de doutorado visa o estudo e o desenvolvimento de topologias e técnicas de controle para a integração de fontes alternativas tais como, solar e eólica acopladas a um barramento comum em corrente continua (CC) e conectá-las à rede de distribuição. O sistema contará também com elementos armazenadores como bancos de baterias e ultracapacitores, formando assim uma estrutura híbrida de armazenamento. Algoritmos de gerenciamento de energia serão implementados para que o perfil de injeção de potência na rede seja suave, eliminando as oscilações que são criadas, naturalmente, por fontes dependentes de fatores climáticos. Como consequência, os sistemas formados por fontes alternativas podem se tornar confiáveis e previsíveis, melhorando a capacidade de planejamento em um cenário cujos sistemas apresentem uma participação elevada na matriz energética. Duas metodologias de gerenciamento de energia são executadas neste trabalho, na primeira o ultracapacitor é gerenciado de modo a permitir a transferência de potência constante para a rede de distribuição em intervalos da ordem de minutos. A segunda estratégia se baseia no uso de banco de baterias combinado com ultracapacitores, formando uma estrutura híbrida de armazenamento. Nessa estrutura de gerenciamento, os armazenadores se comunicam entre si de forma a realizar um compartilhamento e filtragem de energia, fazendo com que transitórios de potência não sejam transmitidos para a rede de distribuição. Nesta estratégia, as baterias são responsáveis pelo fornecimento/absorção da potência média enquanto os ultracapacitores se encarregam dos transitórios. No segundo instante outras duas metodologias de divisão de carga são propostas para microrredes híbridas, contudo são baseadas em estratégias descentralizadas, ou seja, os armazenadores não se comunicam entre si para realizar o compartilhamento. Resultados experimentais e simulações irão comprovar a efetividade das metodologias de gerenciamento propostas. / This Ph.D. dissertation aims the study and development of topologies and control techniques to integrate various alternative sources such as solar and wind, coupled to a direct current (DC) common bus and connect them to the distribution grid. Storage devices such as battery banks and ultracapacitors will form a hybrid storage structure that is responsible for the power supplying in periods in which the sources are unable (times of the day in which the light incidence is low or when the wind amount is scarce). Power management algorithms will be implemented so the alternative sources and storage devices exchange energy, in order to make smoother the power injection profile in the grid, eliminating the fluctuations that are created naturally by alternative sources. With a smooth power profile, energy management systems based on alternative sources may become more reliable and predictable, improving planning capacity in a scenario in which the renewable energy sources have a high penetration in the energy matrix. To obtain such a result, two power management methodologies are executed; the first one is based on ultracapacitors and aims to deliver constant power to the distribution network, even when the power production is zero. However, this technique allows constant power just for a few minutes, once the ultracapacitor capacity is limited. The second strategy is based on the bank of batteries combined with ultracapacitors, forming the hybrid storage system. In this management structure, the storage devices communicate with each other in order to perform a power sharing, resulting in a filtrated power profile delivered to the distribution network. In this strategy, the batteries are responsible to providing average power while ultracapacitors are in-charge of the transient power, sparing the batteries from supplying power peaks. In a second moment, two other load sharing methodologies are proposed for hybrid systems, but are based on decentralized techniques, i.e. storage devices do not communicate with each other to make the power sharing. Experimental and simulated results will prove the effectiveness of the control strategies and management methodologies.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-08-12Bitstream added on 2014-06-13T20:11:55Z : No. of bitstreams: 1 andreoli_al_me_bauru.pdf: 2837768 bytes, checksum: 899d0f484921dccf16d7027e336d500b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho é o resultado de uma pesquisa aplicada ao desenvolvimento de um equipamento eletrônico microprocessado destinado ao controle de demanda máxima e de fator de potência em instalações elétricas. Motivado pelo aumento na demanda e pela limitação nos recursos do sistema elétrico interligado, o uso de equipamentos que permitam o gerenciamento de energia pelo lado da demanda tem se difundido com grande velocidade, pois é o método de racionalização do uso de energia elétrica que apresenta boa relação entre custo e benefícios, trazendo resultados favoráveis em curto prazo. O uso de controladores de demanda máxima e de fator de potência nas instalações atendidas por contratos de fornecimento horo-sazonal é uma forma de garantir que o sistema não ultrapasse os limites contratuais, que resultam em aplicação de multa, e também um modo de se operar o sistema dentro de parâmetros conhecidos evitando perdas excessivas, racionalizando a utilização de seus componentes. Embora não exista regulamentação relacionada a tarifas diferenciadas de energia elétrica para unidades atendidas em baixa tensão, a utilização de controladores de demanda máxima e fator de potência pode trazer à esta classe de consumidores os benefícios do gerenciamento de energia, reduzindo perdas e em muitos casos permitindo a diminuição no valor da fatura de energia. Pelo ponto de vista do fornecimento, a existência de controle de demanda nas unidades consumidoras permite um melhor planejamento e maior aproveitamento do sistema de distribuição, minimizando investimentos no setor. Para aplicação em unidades consumidoras de porte reduzido, os equipamentos de gerenciamento de energia disponíveis no mercado apresentam dois inconvenientes principais: o excesso de recursos que na maioria dos casos não é explorado em sua... / The present work is the result of an applied research to the development of an electronic microcontrolled device used in the control of maximum demand and power factor in small and medium range electric facilities. Stimulated by the increase of demand and limitation of electrical resources of the interconnected system, the use of demand-side energy management devices was increased, since this method is the better mode to provide the energy rationalization, good cost-benefits relationship and presents best results in a short time interval after its implementation. The use of maximum demand and power factor controllers in facilities with differential billing fares is a method of guarantee that the agreement limits will not be exceeded, resulting in penalties, and also a safe mode of system operation, reducing losses and rationalizing the use their components. Although don't exist regulation related to the differential billing applied to low-voltage supplied consumers, the use of maximum demand and power factor controllers can bring to this consumers category the benefits of energy management, reducing losses and in most cases decreasing the energy billing. In the supply point of view, the demand control in consumers units allow the better planning and the best utilization of distribution system, minimizing the investment in this sector. For application in small-size consumer units, the commercially available energy management devices have two inconvenient: excess of resources, in the most cases sub-utilized which increase the price, and the need of a special external energy meter or energy transducer, uncommon in this class of facility. The device developed in this research have an electronic energy measurement system and associated signals independent of the supplier's meter, and also... (Complete abstract click electronic access below)

Submitted by Patrícia Cerveira (pcerveira1@gmail.com) on 2017-06-14T19:17:38Z No. of bitstreams: 1 Tiago Bornia de Castro Dissertação.pdf: 4966184 bytes, checksum: 7e49563b573266804e94e53d4b7db605 (MD5) / Approved for entry into archive by Biblioteca da Escola de Engenharia (bee@ndc.uff.br) on 2017-06-29T13:48:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tiago Bornia de Castro Dissertação.pdf: 4966184 bytes, checksum: 7e49563b573266804e94e53d4b7db605 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-29T13:48:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tiago Bornia de Castro Dissertação.pdf: 4966184 bytes, checksum: 7e49563b573266804e94e53d4b7db605 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Smart grids surgem como a evolução da rede elétrica. Sua proposta é incorporar redes de telecomunicações à rede elétrica, possibilitando o monitoramento em tempo real, rápida detecção/tratamento de falhas, maior facilidade de integração de fontes renováveis entre outros serviços. Porém sua implantação afeta a manutenção do equilíbrio entre a produção e o consumo de energia, que é essencial para a estabilidade da rede elétrica. Com o aumento de fontes renováveis, a predição da energia produzida torna-se mais difícil, devido à natureza intermitente dessas fontes. Fontes de energia renováveis dependem de fatores ambientais que tornam a previsão de geração de energia mais complexa e menos precisa. Portanto, existe uma mudança de paradigma com a modernização de rede de energia: na rede tradicional, a produção adapta-se à demanda, mas nas smart grids, a demanda adapta-se à produção e faz com que o consumo de usuário seja mais eficiente. Os programas de Gerenciamento pelo Lado da Demanda (GLD) surgem como uma solução para ajustar o consumo do usuário à geração. GLD são ações ou decisões tomadas pela empresa de energia para alterar ou modelar o padrão de consumo do usuário. A proposta deste trabalho é a criação de mecanismos de gerenciamento pelo lado da demanda direcionado para o usuário residencial no Brasil diante da implantação das smart grids. Foi criado o DEFLEGER-ECO, mecanismo de economia de energia elétrica usando tarifa branca, nova forma de tarifação que entrará em vigor a partir de 2018, e DEFLEGER-EMER, mecanismo emergencial voltado a redução de demanda durante eventos emergenciais. Devido a inexistência de uma ferramenta para a validação dos mecanismos, também foi desenvolvida uma ferramenta de simulação que é fruto da integração de dois simuladores, o NS-3 e o EnergyPlus. Os modelos foram simulados em quatro perfis de residências com a finalidade de avaliar seus desempenhos. Os mecanismos funcionaram conforme o esperado e uma de das principais contribuições é a possibilidade de atender diversos perfis de usuários residenciais. / Smart grids arise as the power grid evolution. The key idea is to incorporate telecommunications networks to the power grid, allowing real-time monitoring, fast detection/treatment failures, easier integration of renewable sources, and other services. Nevertheless the implementation of smart grids affects the maintenance of the balance between energy production and consumption, which is the essential for the power grid stability. With the increase in the number of renewable sources, prediction of energy produced becomes more difficult due to the intermittent nature of these sources. Renewable power sources depend on environmental factors that make power generation prediction more complex and less accurate. Therefore, there is a paradigm change with the grid modernization: in traditional grid energy, production adapts to the demand, but in smart grids, demand adapts to the production and makes user consumption more efficient. Demand Side Management (DSM) programs arise as one of the solutions to adjust user consumption to supply. DSM is an action or decision made by utility to alter and model user pattern of consumption. The purpose of this work is the creation of DSM mechanisms for Brazilian users. DEFLEGER-ECO was created, an electric energy saving mechanism using the white tariff, a new form of charging that will take effect from 2018, and DEFLEGEREMER, an emergency mechanism aimed at reducing demand during emergency events. Due to the lack of a tool for the validation of the mechanisms, a simulation tool was also developed, which is the result of the integration of two simulators, NS-3 and EnergyPlus. The models were simulated in four residential profiles in order to evaluate their performance. The mechanisms worked as expected and one of the main contributions is the possibility to serve several profiles of residential users.

Submitted by Carmen Torres (carmensct@globo.com) on 2018-02-05T16:59:06Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_SmartcomArquiteturaInteligente.pdf: 6115605 bytes, checksum: e7635deb3e7a4d4e713eb377b019ecb4 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2018-02-16T12:43:40Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_SmartcomArquiteturaInteligente.pdf: 6115605 bytes, checksum: e7635deb3e7a4d4e713eb377b019ecb4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-16T12:43:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_SmartcomArquiteturaInteligente.pdf: 6115605 bytes, checksum: e7635deb3e7a4d4e713eb377b019ecb4 (MD5) Previous issue date: 2017-08-25 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Com os avanços na tecnologia da informação para diversas áreas, como saúe bem-estar, as soluções baseadas em Smart Home que usam as tecnologidaes Internet of Things (IoT) vem ganhando maior repercussão, inclusive como alternativas de economia de energia com base em Sistemas de Gerenciamento de Energia Domiciliar (SGED). Esta tese define uma arquitetura inovadora, denominada de SmartCoM, que é implementada para monitorar e gerenciar habitações residenciais usando tecnologias IoT. Tal estratégia envolve a definição dos parâmetros que podem efetivar a interoperabilidade entre medição, gerenciamento e as camadas de comunicação de dados, que são os recursos necessários para que os dispositivos de hardware possam realizar o monitoramento e medição pretendidos. Além disso, uma interface é definida por uma camada de middleware para integrar o gerenciamento de instalações externas e a visualização de dados por meio de um serviço em nuvem. A arquitetura SmartCoM é definida de maneira fim-a-fim, em detalhes do ponto de vista do consumidor e as estratégias de otimização s.o empregadas tanto para o cliente final quanto para a concessionária de energia. A fim de avaliar a arquitetura proposta, foi elaborado um estudo de caso, a partir do qual, observa-se a viabilidade do desenvolvimento de soluções para Smart Home de acordo com os requisitos descritos na SmartCoM. / With advances in information technology for a variety of areas, such as health and wellness, Smart Home based solutions using Internet of Things (IoT) technologies are gaining in popularity, including energy-saving alternatives based on Home Energy Management Systems (HEMS). This thesis defines an innovative architecture, called SmartCoM, which is implemented to monitor and manage residences using IoT technologies. Such a strategy involves defining the parameters that can affect the interoperability between measurement, management and the layers of data communication, which are the resources necessary for the hardware devices to perform the intended monitoring and measurement. In addition, an interface is defined by a middleware layer to integrate the management of external installations and the visualization of data through cloud services. The SmartCoM architecture is defined end-to-end in detail from the consumer's point of view and optimization strategies are employed for both the end customer and the utility. In order to evaluate the proposed architecture, a case study was elaborated, from which the viability of developing solutions for Smart Home according to the requirements described in SmartCoM is observed.