Orientadores: Sergio Valdir Bajay, Paulo Sergio Franco Barbosa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-08T23:23:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_AndreFlavioSoares_M.pdf: 1792951 bytes, checksum: a865e5b33783ba4a8f044bcff70f9809 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Nesta dissertação se avalia o estado da arte do planejamento da operação energética e da manutenção de usinas em sistemas hidrotérmicos de potência e se propõe algumas inovações. Neste contexto, se faz uma revisão crítica das metodologias de planejamento empregadas no setor elétrico brasileiro, incluindo as bases de dados que dão suporte a estas metodologias e dando destaque às práticas atuais do Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS); várias propostas de avanços metodológicos são feitas ao longo desta parte do trabalho. Uma outra parte desta dissertação envolve a aplicação de um modelo de otimização, a médio prazo, da operação de algumas usinas do Sistema Interligado Nacional (SIN), pertencentes a uma concessionária geradora no Estado de São Paulo, satisfazendo as metas de geração impostas pelo planejamento centralizado do SIN, realizado pelo ONS, e restrições associadas ao uso múltiplo da água nos reservatórios destas usinas, dentre outras. Várias funções-objetivo podem ser utilizadas neste modelo, dependendo das finalidades a serem atingidas nas simulações. O modelo foi aplicado ao parque gerador hidrelétrico da empresa AES, nos rios Tietê e Pardo; algumas simulações foram feitas, discutindo-se os resultados alcançados / Abstract: The state-of-the-art of power plant scheduling and maintenance planning in hydro-thermal power systems is evaluated in this thesis and some innovations are proposed. In this context, a critical review of the planning methodologies employed in the Brazilian power sector is carried out, including the data bases which support these methodologies and pointing out the current practices of the National Operator of the Power System (ONS); several proposals concerning advances in these methodologies are put forward along this work. In another part of this thesis, the medium-term scheduling of some power stations of the National Interlinked System (SIN) belonging to a utility in the State of São Paulo are modeled through an optimization algorithm, which meets the generation targets imposed by the centralized planning of SIN, carried out by ONS, and constraints associated to multiple uses of water in the reservoirs of these plants, among other constraints. Several objective functions can be used in this model, depending on the purposes to be achieved in the simulations. The model was applied to the hydroelectric generation system of the company AES, in the rivers Tietê and Pardo; some simulations were carried out and their results are discussed in the thesis / Mestrado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:08:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Previsao de Vazoes Naturais Diarias.pdf: 3835466 bytes, checksum: f927e5c8c3a89c73430512243b55c36c (MD5) Previous issue date: 2012-09-05 / The forecast of natural flows to hydroelectric plant reservoirs is an essential input to the planning and programming of the SIN´s operation. Various computer models are used to determine these forecasts, including physical models, statistical models and the ones developed with the RNA´s techniques. Currently, the ONS performs daily forecasts of natural flows to the UHE Tucuruí based on the univariate stochastic model named PREVIVAZH, developed by Electric Energy Research Center - Eletrobras CEPEL. Throughout the last decade, several papers have shown evolution in the application of neural networks methodology in many areas, specially in the prediction of flows on a daily, weekly and monthly basis. The goal of this dissertation is to present and calibrate a model of natural flow forecast using the RNA´s methodology, more specifically the NSRBN (Non-Linear Sigmoidal Regression Blocks Networks) (VALENCA; LUDERMIR, 2001), on a time lapse from 1 to 12 days forward to the Tucuruí Hydroelectric Plant, considering the hydrometric stations data located upstream from it s reservoir. In addition, a comparative analysis of results found throughout the calibrated neural network and the ones released by ONS is performed. The results show the advantage of the methodology of artificial neural networks on autoregressive models. The Mean Absolute Percentage Error - MAPE values obtained were, on average, 48 % lower than those released by the ONS. / A previsão de vazões naturais aos reservatórios das usinas hidrelétricas é insumo fundamental para o planejamento e operação do SIN. Diversos modelos são utilizados na determinação dessas previsões, entre os quais podem ser citados os modelos físicos, os estatísticos e aqueles baseados na técnica de Redes Neurais Artificiais. Atualmente, o ONS realiza as previsões diárias de vazões naturais para a Usina Hidrelétrica Tucuruí com base no modelo estocástico univariado denominado PREVIVAZH, desenvolvido pelo CEPEL. Ao longo da última década, muitos trabalhos têm mostrado a evolução da aplicação da metodologia de Redes Neurais Artificiais em diversas áreas e em particular na previsão de vazões naturais, para intervalos de tempo diários, semanais e mensais. O objetivo deste trabalho foi calibrar e avaliar um modelo de previsão de vazões naturais, utilizando a metodologia de RNA, mais especificamente as redes construtivas do tipo NSRBN(Non-Linear Sigmoidal Regression Blocks Networks) (VALENCA; LUDERMIR, 2001), no horizonte de 1 até 12 dias à frente, para a Usina Hidrelétrica Tucuruí, considerando as informações advindas de postos hidrométricos localizados à montante do seu reservatório. Adicionalmente, foi realizada uma análise comparativa dos resultados encontrados pela rede neural calibrada e aqueles obtidos e divulgados pelo ONS. Os resultados obtidos mostram a vantagem da metodologia de redes neurais artificiais sobre os modelos auto-regressivos. Os valores do Erro Percentual Médio Absoluto - MAPE foram, em média, 48% inferiores aos divulgados pelo ONS.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:13:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ricardo Luiz Wagner.pdf: 1019072 bytes, checksum: 6377d42be0063e946162dbb8d2ac2332 (MD5) Previous issue date: 2010-12-21 / Transposition systems for fishes at the dam hydroelectric power plants are designed to mitigate impacts, however, it is necessary for these systems to be evaluated and monitored. This study, conducted at the fish ladder of the Engenheiro Sergio Motta Hydroelectric Power Plant - CESP, during the period from November 2009 to April 2010, aimed to analyze the effectiveness of this system, considering two aspects needed for analysis: the rate of attractiveness, and subsequently, the efficiency of the fish ladder. The rate of attractiveness considered the percentage of individuals who found the entry, while the efficiency was calculated from the percentage ascending along the fish ladder through the Ascend Function. The Risk Function was used to identify sites that might hinder the ascent of the species studied. The RFID (Radio Frequency Identification) system was utilized in the study, with the installation of eight antennae along the fish ladder and transponders (PIT tags) of 32mm were implanted in four long-distance migratory fish species. We considered two sites for the release after the tagging: in the first, designated as the ramp, situated approximately 1,100m downstream the entrance to the fish ladder, 757 individuals were tagged, of which 151 were Brycon orbignyanus, 204 Piaractus mesopotamicus, 196 Prochilodus lineatus and 206 Rhinelepis aspera. At the second site, the pool 11 of the ladder, 317 individuals were tagged distributed in 100 P. mesopotamicus, 109 P. lineatus and 108 R. aspera. The results of the attractiveness for individuals released in the ramp were 15.89% for B. orbignyanus, 55.39% for P. mesopotamicus, 7.4% for P. lineatus and 24.73% for R. aspera. The results of the estimates of efficiency whith the use of the Ascend Function were differentiated for part of the species studied. For B. orbignyanus released in the ramp efficiency was 79%. P. mesopotamicus obtained 94% when released in the ramp, and 78% for the fishes released in the pool 11. The results for P. lineatus was 100% for the fishes released in the ramp and 69% for the pool 11. For the R. aspera percentages of 43 and 31% were observed in the ramp and in pool 11, respectively. Significant differences were verified between species regarding the time of arrival at the fish ladder: R. aspera (lowest time) differed from all the species and B. orbignyanus differed from P. mesopotamicus. The times spent traveling along the fish ladder were different for P. mesopotamicus and P. lineatus, with greater time accumulated by R. aspera. In the risk estimates, the highest values occurred in the initial portion, i.e., up the third antenna, suggesting that some hydrological variable may exist in this segment imposing greater restrictions upon the species studied. The assessments and monitoring of the effectiveness of the fish ladder in the Engenheiro Sergio Motta Hydroelectric Power Plant, for the species studied, as well as other target species, should be continued over the long term, in order to verify if this passage permits the fishes, within the reproductive period (piracema) to find and overcome the passage in good time to undertake their reproduction in the tributaries situated upstream of the dam. / Sistemas de transposição para peixes em barragens de hidrelétricas são projetados a fim de mitigar alguns impactos, no entanto, faz-se necessário a avaliação e monitoramento desses sistemas. Este estudo realizado na escada para peixes da UHE Engenheiro Sergio Motta CESP, no período de novembro/2009 a abril/2010, objetivou analisar a efetividade deste sistema, considerando dois aspectos necessários para análise: a taxa da atratividade e posteriormente, a eficiência da escada para peixes. Para o cálculo da atratividade foi considerada a porcentagem de indivíduos que encontraram a entrada e para a eficiência foi calculado o percentual de ascensão ao longo da escada para peixes, através da Função de Ascensão. A Função de Risco foi utilizada para identificar os locais que possam dificultar a ascensão das espécies estudadas. Foi utilizado o sistema de rádio freqüência (RFID Radio Frequency Identification) no estudo, com instalação de oito antenas ao longo da escada para peixes e transponders (PIT-tags) de 32mm foram implantados em quatro espécies de peixes migradores de longa distância. Foram considerados dois locais de soltura após a marcação: no primeiro, denominado rampa, aproximadamente 1.100m a jusante da entrada da escada, 757 indivíduos foram marcados, sendo 151 Brycon orbignyanus, 204 Piaractus mesopotamicus, 196 Prochilodus lineatus e 206 Rhinelepis aspera. E, no segundo local, o tanque 11 da escada, foram marcados 317 indivíduos distribuídos em 100 P. mesopotamicus, 109 P. lineatus e 108 R. aspera. Os resultados da atratividade para indivíduos liberados na rampa foram de 15,89% para B. orbignyanus, 55,39% para P. mesopotamicus, 7,4% para P. lineatus e de 24,73% para R. aspera. Os resultados das estimativas da eficiência, com uso da Função de Ascensão, foram diferenciados para parte das espécies estudadas. Para B. orbignyanus liberadas na rampa, a eficiência foi de 79%. P. mesopotamicus obteve 94%, quando liberados na rampa e 78% para os peixes liberados no tanque 11. Para P. lineatus resultou em 100% para os liberados na rampa e 69% para o tanque 11. Já para R. aspera percentagens de 43 e 31% foram observadas na rampa e tanque 11, respectivamente. Diferenças significativas foram constatadas quanto ao tempo de chegada à escada, entre as espécies: R. aspera (menor tempo) diferenciou de todas as espécies e B. orbignyanus foi distinta de P. mesopotamicus. Os tempos de deslocamento ao longo da escada foram diferentes para P. mesopotamicus e P. linetaus, com maior tempo acumulado para R. aspera. Para estimativas do risco, os valores mais elevados ocorreram na porção inicial, ou seja, até a terceira antena, sugerindo que nesse segmento possa haver alguma variável hidrológica que imponha maior restrição às espécies estudadas. As avaliações e monitoramento da efetividade da escada para peixes da UHE Engenheiro Sergio Motta para as espécies estudadas, bem como, as demais espécies alvo, devem ser continuadas, em longo prazo, com objetivo de verificar se esta passagem possibilita os peixes, no período reprodutivo (piracema), encontrarem e vencerem a passagem em tempo hábil, para realizarem a reprodução nos tributários existentes a montante da barragem.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:07:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CESAR AUGUSTO FRAGA DE SOUZA.pdf: 4261821 bytes, checksum: 103ef945046503ca9fbdf50edd1c5f9a (MD5) Previous issue date: 2015-03-06 / This study aims to analyze the changes occurring in the urban landscape of Foz do Iguaçu, and especially in the region of Itaipu´s village and their surroundings, focusing on Vila "A", between the years 1970 and 2013 , and the way people experienced these changes in their memoirs. The city, located in the Triple Frontier of Brazil, Paraguay and Argentina experienced an unimaginable growth for residents who lived there in the early 1970s. Since 1974, with the start of construction of the Itaipu Hydroelectric Power Plant, the city would become a land of opportunity for thousands of people who, believing in the possibility of getting a job in the power plant, came to the city even without steady employment. In addition, forty thousand people came to work at Itaipu, which led the company's need to build housing for these employees. Three kinds of areas were built: "A"," B" and "C", each one for a category of employees. Over the years, new neighborhoods have emerged in these areas, altering the landscape and the memoirs of the city. / O presente trabalho tem como objetivo analisar as transformações ocorridas na paisagem do espaço urbano de Foz do Iguaçu e, principalmente, na região das Vilas de Itaipu e seus entornos, com foco na Vila A , entre os anos de 1970 e 2013, e de que maneira as pessoas vivenciaram essas mudanças em suas memórias. Foram utilizados diferentes tipos de fontes para a elaboração da pesquisa, como a fotografia, a memória (História Oral) e documentos oficiais (Planos Diretores), além do debate com outros autores. A cidade, situada na Tríplice Fronteira de Brasil, Paraguai e Argentina, vivenciou um crescimento inimaginável para os moradores que nela viviam na transição dos anos 1960 para 1970. A partir de 1974, com o início da construção da Usina Hidrelétrica de Itaipu Binacional, a cidade se tornaria uma terra de oportunidades para milhares de pessoas que, acreditando na possibilidade de conseguir emprego na Usina, mudaram-se para a cidade mesmo sem emprego fixo. Além disso, quarenta mil pessoas vieram para trabalhar em Itaipu, o que gerou a necessidade da empresa construir moradias para esses funcionários. Foram criadas três Vilas: A , B e C , cada qual destinada a uma categoria de funcionários. Com o passar dos anos, novos bairros surgiram nos entornos dessas Vilas, alterando a paisagem e as memórias da cidade. A Vila A e seu entorno foi o objetivo principal dessa dissertação.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-07-01T11:43:52Z No. of bitstreams: 1 germandavidyagimoromisato.pdf: 4216499 bytes, checksum: a1b6dec404f94fd91a0a919755636775 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-13T16:00:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 germandavidyagimoromisato.pdf: 4216499 bytes, checksum: a1b6dec404f94fd91a0a919755636775 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T16:00:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 germandavidyagimoromisato.pdf: 4216499 bytes, checksum: a1b6dec404f94fd91a0a919755636775 (MD5) Previous issue date: 2012-08-02 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho tem como objetivo apresentar uma nova metodologia baseada em Programação Dinâmica Dual Determinística (PDDD) para o cálculo da Energia Firme de sistemas energéticos. A Energia Firme tem uma relação direta com os certificados de energia garantida atribuídos às usinas hidráulicas, os quais representam o limite superior para os contratos de energia estabelecidos com os consumidores (distribuidores e consumidores livres). Neste contexto, este trabalho possui uma importância relevante para o cenário atual do Setor Elétrico Brasileiro (SEB). Os resultados são comparados com aqueles obtidos pela metodologia em vigor no SEB, o qual é baseado em métodos heurísticos. / The objective of this work is to introduce a new methodology based in The Deterministic Dual Dynamic Programming (DDDP) to calculate the firm energy of energetic systems. The firm energy is directly related to the guaranteed energy certificates assigned to hydraulic power plants. These energy certificates represent the limits of energy contracts that can be established with consumers (energy distributors and free consumers). In this context, this work has a relevant importance to the current scenario of the Brazilian Electric Sector (BES). The results are compared to those obtained by the BES approved computational model based in heuristic methods.

A dissertação propõe um recorte etnográfico para pensar a situação dos indígenas moradores da cidade de Altamira-PA face à construção da hidrelétrica de Belo Monte. Acompanhando de perto algumas experiências dos habitantes Xipaya e Kuruaya da cidade (grupos do tronco linguístico Tupi), a etnografia lança mão de três contribuições diferentes da antropologia para pensar memória, parentesco e política entre os interlocutores. Partindo do espaço geográfico e simbólico dos tradicionais bairros Xipaya e Kuruaya de Altamira (Muquiço/São Sebastião e Jardim Independente/Missão), os dados estatísticos e relatos reconstituem as migrações e transformações experienciadas, falam de características da espacialização e vivência na cidade e na extensão do médio rio Xingu. Diferentes práticas e discursos nativos são produto de relações de parentesco e corresidência entre indígenas e não indígenas da região, que expressam estilos de bem viver e, por sua vez, também estruturam propostas e atuações do movimento indígena citadino. Tendo em vista o cenário crítico imposto pela construção de Belo Monte com suas transformações inerentes, a etnografia buscou restituir agências Xipaya e Kuruaya que tencionam uma vida melhor. / This essay proposes an ethnographic approach as a means to think about the situation of the indigenous people residing in Altamira-PA under the construction of the hydroelectric plant of Belo Monte. By closely witnessing a certain number of happenings of the Xipaya and Kuruaya townspeople (groups of the Tupian language family), this ethnography provides three different anthropological contributions to think about memory, kinship and politics between the counterparts. Starting with the fields, both geographic and symbolic of the traditional Xipaya and Kuruaya boroughs of Altamira (Muquiço/São Sebastião e Jardim Independente/Missão), statistical data and narrative registers retrace migrations and experienced transformations, thus speaking about the recreation of the space and about the perception of life, both in the city and throughout the extensions of the Medium Xingu River. Diverse techniques and native discourses are a product of kinship relations and cohabitation between indigenous and non-indigenous inhabitants, who express styles of well-living and, in turn, also structure bidding and fields of action for the urbanite indigenous movement. Keeping in sights the critical scenario imposed by the construction of the Belo Monte plant, as well as its underlying transformations, the ethnography seeked to reinstate Xipaya and Kuruaya agencies that intend to a better life.

Cette étude effectuée sur le lac Taabo ⁄ (Sud-Est de la Côte d’Ivoire), porte sur l’évaluation des paramètres de la qualité de l’eau, le peuplement phytoplanctonique, et le suivi de la production primaire. Ce lac de 69 km² se caractérise par une profondeur moyenne de 8 m, avec un temps de résidence moyen de 49,2 jours, une température moyenne de 29,5°C, absence de stratification; il concerne une population environnante de 140 000 habitants. Les entrées d’eaux dans le lac sont influencées par le barrage de Kossou situé en amont, la gestion hydroélectrique de Taabo, et le régime du fleuve Bandama qui est affecté par l’alternance saison des pluies, saison sèche. L’analyse des paramètres physico-chimiques a montré une homogénéité spatiale des eaux du lac de Taabo tandis qu’au niveau temporel une saisonnalité marquée est observée entre les périodes des pluies et celle de saison sèche. Cette saisonnalité est principalement imputable aux importantes variations de paramètres tels que la conductivité, la turbidité, la transparence et les éléments nutritifs (valeurs moyennes en nitrate et orthophosphate, respectivement de 1,62 et 10 mg.l-1). Le lac de barrage hydroélectrique est gouverné par la combinaison de deux gradients, celui de l’enrichissement en nutriments et celui de la minéralisation. L’aval du lac présente toutefois quelques particularités : minéralisation et oxygénation plus élevées qu’en amont, au niveau temporel. La chlorophylle a varie de 4,8 à 16,5 μg/l. Au niveau de la composition spécifique algale, 118 taxons repartis en 5 grands groupes et 45 genres ont été identifiés. Le peuplement algal est dominé par les chlorophycées (30,5 %) suivi par des cyanobactéries (27,1 %). La productivité varie de 0,4 à 0,8 mg Oxygène produit par mg Chl a-1 heure -1 (soit ± 2,31 à 4,6 mg C. mg Chl a-1. heure -1). Extrapolées à l’échelle annuelle, nos estimations de production primaire phytoplanctonique journalière se situent entre 1,5 à 2,66 g C m-2, avec une valeur annuelle de 167 à 306 g C m-2. Une étude théorique de la production des macrophytes implantés dans la zone amont et centrale, montre que ceux-ci représentent 77 % de la production primaire du lac. Ceux-ci affectent aussi les activités socio-économiques. Le lac Taabo est remarquable par les nombreux conflits d’usages liés à l’eau engendrées par la gestion hydraulique et les diverses activités humaines, aux quels se rajoutent des risques sanitaires (comme vecteurs de maladies humaines et des conflits d’usages, etc.). / This study of the Taabo Lake (South-East Coast Ivory) focuses on the evaluation of parameters of water quality, phytoplankton communities, and estimation of primary production. his lake of 69 km² is characterized by an average depth of 8 m, a mean residence time of 49.2 days, a mean temperature of 29.5 ° C, no stratification; it concerns a population of about 140 000 inhabitants. The inputs of water in the lake are influenced by the dam upstream Kossou, the hydroelectric activity of Taabo plant, and the regime of the river Bandama which is affected by alternating rainy season, dry season. The analysis of physicochemical parameters showed a spatial homogeneity of the waters of Lake Taabo but a marked seasonality was observed between periods of rainfall and the dry season. This is mainly due to seasonal variations of parameters such as conductivity, turbidity, transparency and nutrients (average values in nitrate and orthophosphate, respectively 1.62 and 10 mg.l-1). The lake is governed by a combination of two gradients; a nutrient enrichment and the mineralization. The dowstream part of the lake has some peculiarities as mineralization and higher dissolved oxygen content, depending on season. Chlorophyll a varied from 4.8 to 16.5 μg.l-1. In terms of algal species composition, 118 taxa divided into five major groups and 45 genera were identified. The algal population is dominated by Chlorophyceae (30.5%) followed by Cyanobacteria (27.1%). The productivity varies from 0.4 to 0.8 mg oxygen per mg Chl a producted hour -1 (or ± 2.31 to 4.6 mg C mg Chl a. Hour -1). Extrapolated on an annual cycle, our estimates of daily phytoplankton primary production ranged from 1.5 to 2.66 g C m-2, with an annual value of 167 to 306 g C m-2. A theoretical study of the production of macrophytes located in the upstream and central zone indicates that they represent 77% of primary production of the lake. They also affect the socio-economic activities. Taabo Lake is remarkable by the numerous conflicting uses related to water caused by the water management and the various human activities, which are in addition to health risks (such as vectors of human diseases and use conflicts, etc.. ).

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In many hydroelectric power plants, while the water inflows are greater than demand, part of this water that could be used to generate energy is spilled by the dam gates and literally wasted. This dissertation discusses the use of this wasted hydroelectric potential for hydrogen (H2) generation through water electrolysis. The usage of this hydrogen can happen not only in vehicle engines or industrial applications, but in energy generation through fuel cells and behaving as an energy vector. The H2 production by electrolysis requires an energy source for its processing. This dissertation aims at to mitigate this issue by the use of the secondary energy. Besides the H2 generation aspects, it is presented the complete mathematic model of alkaline electrolyzers. With respect to the wasted hydroelectric potential approach it must be taken into account that alternative sources of energy are settled onto three bases: the energy source itself, the distribution grid and the interconnection energy source-to-grid (or source-to-load). Looking at this fact, the source connection and disconnection from the grid is a challenge for systems engineering. For this dissertation the simulation of Voltage Source Inverters (VSI) was selected to represent the islanded and grid tied conditions. For that, it is proposed an anti-islanding algorithm used to protect the system against faults that may occur in the grid. A reconnection algorithm is also included to obtain the synchronism of the alternative source with the electric grid. To control these inverters, two control techniques are presented along this text: DQ-frame and the proportional and resonant (P+Resonant) control. These control techniques are simulated to evaluate the application efficiency of such controllers. Additionally a smart control in perspectives of the smart grid was also developed and it is proposed in this dissertation. A smart grid integrated to the distribution system allows aggregation of efficient actions of all agents related to electricity services and so strategically making available the electricity goods and services. In this context, based on real-time spot pricing of the electricity obtained from the utility using an advanced metering device, the inverter control algorithm determines the optimal operating mode. This algorithm enables the inverter to: a) schedule local loads; b) determine either to local storage or selling of energy to the grid. Finally, it is shown that on-line fault detection in the system can also make possible a fast restoration of most contingence situations. / Em muitas Usinas Hidrelétricas, quando as afluências de água são maiores que a demanda, uma parcela desta água que ainda poderia ser utilizada para gerar energia é desviada para o vertedouro e literalmente desperdiçada. Esta energia recebe a denominação de Energia Vertida Turbinável (EVT). Essa dissertação discute o aproveitamento da EVT para produção de hidrogênio através da eletrólise da água. O uso desse hidrogênio pode ocorrer não apenas em motores de veículos ou aplicações industriais, mas na própria geração de energia elétrica em células a combustível, agindo como vetor energético. A produção de H2 por eletrólise da água convencionalmente necessita de uma fonte de energia para o processo. Essa dissertação sugere a mitigação deste problema pela utilização de energia secundária. Além de aspectos para produção de H2, é apresentada uma modelagem matemática completa de todo este processo envolvendo os eletrolisadores alcalinos. Na abordagem da EVT há que se levar em conta que as fontes alternativas em geral estão assentadas em três fundamentos: a fonte de energia, a rede de distribuição e a interconexão fonte de energia-rede (ou fonte-carga). Com vistas a este fato, a desconexão e re-conexão entre a fonte e a rede pode ser um problema desafiador para a engenharia de sistemas. Para esta dissertação, selecionou-se a simulação dos Inversores VSI (Voltage Source Inverters) como resposta para as condições de ilhamento e conexão à rede elétrica. Para isto, propõe-se um algoritmo anti-ilhamento que visa a proteção contra as faltas que possam ocorrer na rede e um algoritmo de re-conexão à rede, incluindo o meio de sincronismo da fonte alternativa com a rede. Para controlar tais inversores, duas técnicas são apresentadas ao longo deste texto: utilizando as transformações DQ e controle proporcional e ressonante (P+Resonant). Essas duas técnicas de controle são simuladas para se avaliar a eficiência da aplicação de tais controladores. Em adicional, foi desenvolvido um controle inteligente diferenciado com perspectivas ao Smart Grid. O Smart Grid integrado aos sistemas de distribuição permite agregar de forma eficiente as ações de todos os agentes ligados a ele para que, de forma estratégica, sejam disponibilizados bens e serviços de eletricidade. Neste contexto, o controle inteligente proposto para inversores de conexão com rede a utiliza técnicas de gerenciamento pelo lado da demanda e ainda determina automaticamente o ponto ótimo de operação do inversor, possibilitando assim o planejamento e arranjo de cargas locais e a determinação de quando deve ser armazenada energia ou vendida para a rede. Mostra-se finalmente que a detecção das falhas no sistema também poderá ser praticada de forma a se poder atuar rapidamente no restabelecimento das situações de contingência.

This thesis deal with alternative sources of electric energy in case the besieged immovable. Thesis describes the possible solutions for alternative source of electricity and determines their technical and financial demands. In this work we were calculated energy requirement for the selected object and included specific proposals for alternative energy sources. Part of this thesis is to compare the various options, assessing financial performance and returns.

The thesis contains is familiar with the issues of renewable energy and global warming. Assessing the use of these resources in households in the Czech Republic. The selected family house, perform measurements on the existing heating system. In conclusion, there is suggestions for optimalization system houses, the possibility of linking the with renewable energy sources and an assessment of economic turn.