[pt] A sociedade está vivendo em uma época de forte convergência tecnológica, onde novas tecnologias são descobertas e extintas em um prazo cada vez menor. Esta revolução tecnológica também já chegou para o setor de infraestrutura de distribuição de energia que são as Redes Elétricas Inteligentes, sendo o medidor inteligente o principal equipamento desta revolução. Apesar da evolução do parque de medidores brasileiros, a regulação comercial não acompanhou esta modernização e continua tendo como referência o sistema de medição convencional com a atuação de leituristas e não considerando as oportunidades de usar dados de consumo, mesmo que não sejam da data do faturamento nos casos de falhas de transmissão da informação e aplicação de ferramentas estatísticas para estimação no faturamento. Neste contexto, esta dissertação tem como objetivo avaliar as regras regulatórias de faturamento considerando as ausências de leituras, propor uma nova metodologia para definir como realizar o faturamento na ausência de leituras considerando consumos anteriores e usar ferramentas estatísticas para a definição do valor a ser faturado. A metodologia pode ser dividida em duas fases: (i) imputação de dados faltantes na base de dados decorrentes de possíveis erros de transmissão dos medidores; (ii) previsão do consumo de energia elétrica por cliente. O presente trabalho cumpriu os objetivos aos quais se propôs e apresentou uma alternativa promissora para o faturamento com medidores inteligentes e que utilize tecnologias de comunicação de baixo custo e que possam apresentar uma efetividade de medição abaixo da ideal, no caso, 100 por cento. / [en] Society is living in a time of strong technological convergence, where new technologies are discovered and extinguished in an ever shorter time frame. This technological revolution has also arrived for the energy distribution infrastructure with the Smart Grid, in which the smart meter being the main equipment of this revolution. Despite the evolution of the Brazilian meter park, the commercial regulation did not go along with this modernization and continues with reference to the conventional metering system and not considering the opportunities to use consumption data comes from out of the billing date, in cases of data transmission failures, being thus possible use statistical tools for billing estimation. In this context, this dissertation aims to evaluate the regulatory rules of billing considering the absences of readings, proposing a new methodology to define how to estimate the billing in the absence of readings, considering previous consumption and using statistical tools to define the value to be billed. The methodology can be divided into two phases: (i) imputation of missing data in the database, resulting from possible transmission errors of the meters; (ii) forecast of electricity consumption per customer. The present work fulfilled the objectives proposed and presented a promising alternative for billing with smart meters using low cost communication technologies that could have low measurement effectiveness, in this case, 100 percent.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Power outages can cause great harm to consumers, especially for commerce and industry. Therefore, it is important that the utilities attend the emergency occurences as fast as possible. In this context, it is done an avaliation of the reduction of the time of the emergency occurences after the exchange of conventional meters for smart meters. These meters provide instant information of the conditions of the distribution network, including the outages. The utility is immediately informed about the outage of energy, getting through this the exact location of the defect. Therefore, the exchange of the meters provides a reduction of the fault location time, with consequent reduction of the time of attendance of occurrences, whose values are monitored by the brazilian Electric Agency. As a consequence of this reduction, there is a reduction of individual continuity índex Customer Average Interruption Duration Index (CAIDI), equivalent índex "System Average Interruption Duration Index" (SAIDI) and Expected Energy Not Supplied (EENS). This paper analyze the reduction of SAIDI and EENS in a distributor of Brazil, using scenarios of exchange of meters defined by Monte Carlo Method (MCM). The results demonstrate a reduction in SAIDI and EENS, but possibly the location where the search was conducted contributed to this reduction was not as significant as expected. / Interrupções de energia podem ocasionar grandes prejuízos aos consumidores, especialmente para o comércio e indústria. Por isso, torna-se importante que as concessionárias realizem o atendimento as ocorrências emergenciais de forma mais rápida possível. Nesse contexto, é realizada a avaliação da redução do tempo de atendimento as ocorrências emergenciais através da troca de medidores convencionais por medidores inteligentes. Esses medidores proporcionam a informação instantânea das condições da rede de distribuição, inclusive no que se refere a interrupções de energia. Através dos novos medidores, a concessionária é informada imediatamente sobre a falta de energia, obtendo através disso a localização exata do defeito ocorrido na rede de baixa tensão (BT). Portanto, a troca de medidores proporciona a redução do tempo de localização do defeito, com consequente redução do tempo de atendimento às ocorrências, cujos valores são fiscalizados pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Como consequência dessa redução, tem-se a redução do indicador de continuidade individual - Duração Individual por Unidade Consumidora (DIC) - e coletivo - Duração Equivalente por Unidade Consumidora (DEC) ambos limitados pela ANEEL. Além disso, ocorre redução da Energia Não Distribuída (END). Este trabalho realiza a análise de redução de DEC e END em uma Concessionária de Distribuição de Energia Elétrica do interior do Rio Grade do Sul, através de cenários de trocas de medidores definidos pelo Método de Monte Carlo (MMC). Os resultados demonstram que há redução de DEC e END, mas que possivelmente o local onde foi realizada a pesquisa colaborou para que essa redução não fosse tão significativa.

Orientador: Luiz Felipe Mendes de Moura / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T05:56:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Biazussi_JorgeLuiz_M.pdf: 4897786 bytes, checksum: 407214ced9492976cb44ade6e24f677e (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Diferentes métodos para exploração dos óleos pesados surgiram nestes últimos anos. Um método que chamou a atenção da indústria foi o método que adiciona água ao escoamento, formando uma película lubrificante que facilita o escoamento deste óleo que pode escoar em diferentes padrões. O padrão considerado mais eficiente em relação à potencia requerida por vazão de óleo injetado é o padrão Core-Flow. Para a aplicação na indústria torna-se necessário o desenvolvimento de técnicas capazes de monitorar as condições do escoamento e a vazão de óleo. Somando técnicas de medida de fração volumétrica com técnicas de determinação da velocidade do fluido, pode-se desenvolver um método indireto capaz de estimar, entre outras coisas, a vazão de óleo. Sondas capacitivas utilizadas para medição de fração volumétrica apresentam potencial para determinação da espessura da película lubrificante de água em Core-Flow, bem como técnicas de visualização de escoamento com câmeras de filmagem rápida. Calculou-se a espessura da camada de água através de um programa desenvolvido em LabVIEW que analisa as imagens do escoamento. Realizou-se uma estimativa da velocidade média do óleo através da medição da velocidade da interface. A velocidade da interface foi calculada aplicando a técnica de correlação cruzada entre as imagens adquiridas do escoamento. Com estes parâmetros calculados, foi possível estimar o coeficiente de escorregamento entre as fases e calcular a vazão de óleo / Abstract: Different methods for exploitation of heavy oils have emerged in recent years. One method that caught the attention of industry was the method that adds water to form a lubricating film which facilitates the flow of oil. The flow pattern considered the most efficient in terms of frictional pressure gradient reduction factors is the core annular flow. For application in industry it is necessary to develop techniques to assess the flow conditions and the oil flow rate. Merging techniques for measuring volume fraction with those for determining the fluid velocity, it can be developed an indirect method to estimate, among other things, the oil flow rate. Capacitive probes used for measuring volume fraction have a great potential for determining the thickness of the lubricating film of water in core-annular flow, as well as visualization techniques with fast video cameras. We calculated the thickness of the water film through a program developed in LabVIEW that analyzes the images of the flow. The average velocity of the oil was estimated by measuring the speed of the interface. The speed of the interface was calculated using the cross-correlation technique. With these parameters calculated, it was possible to estimate the slip ratio between the phases and calculate the oil flow rate / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Gilmar Barreto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T19:13:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Battaglin_PauloDavid_M.pdf: 2149596 bytes, checksum: 7ad384e8c5ffd973c7a414f11c872b8f (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho mostra a evolução do conhecimento sobre a Eletricidade e suas aplicações, que com o passar dos séculos foram denominadas de Engenharia Elétrica. As contribuições desta pesquisa evidenciam os fatos principais que revelam os benefícios desta evolução para a sociedade humana, que tem aprendido a utilizar os fenômenos da Eletricidade na natureza. A Eletricidade está em estado latente na natureza e o seu potencial tem sido descoberto e desenvolvido pelos seres humanos através dos milênios. A sua utilização nos primórdios pelas civilizações antigas, o desenvolvimento do conhecimento sobre ela e suas aplicações elementares, bem como a descoberta da inter-relação integrada das várias formas de Eletricidade como a Eletrostática, a Corrente elétrica e o Eletromagnetismo constituem fundamentos da Engenharia Elétrica atual. A medição de grandezas elétricas é um processo fundamental na obtenção de conhecimento. Todavia, estamos apenas iniciando a compreensão deste processo que envolve a interface de medida, conforme explicita o resumo da história dos medidores elétricos a ser apresentada. A divulgação deste processo de acúmulo de conhecimento tem o objetivo de transmitir aspectos fundamentais sobre a Engenharia Elétrica na Universidade e na sociedade em geral / Abstract: This project presents the knowledge evolution concerning the Electricity and its applications, as well as it shows evidences they were called Electrical Engineering as time is up through the centuries. The collaboration of this research is the disclosure of some key realities that point out the evolution's benefits to human society, who has learnt through the applications of Electricity phenomena of nature Electricity has been latent in nature and human beings have discovered and developed its potential through millenniums. Electricity utilization by ancient civilizations in the beginnings, its knowledge development and its basic applications, the make into a whole interconnection among Electricity's shapes such as Electrostatics, Electrical current and Electromagnetism establish the existing Electrical Engineering's fundamentals. The measurement of electrical quantities is a key process for getting knowledge of them. However, we have just begun this process comprehension within a measurement interface, as it is presented ahead in electrical instruments history summary. The well endowed disclosure of this accumulated knowledge has a target to transmit key views on Electrical Engineering in University and to reach the local society / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Celso Kazuyuki Morooka / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T16:36:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Doria_ManoelTavres_M.pdf: 15162738 bytes, checksum: 28ff5309de90299f6f4987bf87dea785 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: A detecção rápida de um ganho de fluido da formação para dentro do poço, conhecido como influxo, é uma consideração chave para a segurança das equipes e dos equipamentos de uma sonda de perfuração, assim como do próprio poço. Muitos influxos são detectados ainda no seu inicio através do parâmetro diferencial de vazão, que é a diferença entre a vazão de retorno e a vazão de injeção do poço que está sendo perfurado. Medidas de vazões precisas são, portanto, de importância crucial para os sistemas de detecção de influxos. O movimento de heave de uma sonda flutuante, entretanto, causa grandes perturbações nas medições da vazão de retorno. Através dos anos, vários sistemas foram desenvolvidos numa tentativa de minimizar este problema. Neste trabalho, é apresentada uma nova abordagem para se quantificar estas variações com o objetivo de se obter uma melhor indicação do valor do diferencial de vazão, por meio dos registros da vazão de injeção, da vazão de retorno e do movimento de heave monitorados em tempo real em um navio sonda. Um estudo detalhado do estado da arte é apresentado e sugestões para futuras pesquisas são fornecidas / Abstract: Early detection of fluid influx from the formation, generally known as a "kick", is a major concern for the safety of the crew and rig equipament, and for the well itself. Many kicks have been detected at its very beginning by the delta flow parameter, which is simply the return mud flow rate minus the circulating rate. Accurate flow measurements in this case are of great importance for the kick detection systems. Floating rig heaving causes large instantaneous variation in flow-out. Various methods have been investigated as an attempt to overcome this problem. A new approach is presented in order to obtain a better delta flow measurement, by means of records of pumping, returning rates and heaving as well, monitored on a drill ship. A comprehensive study of the state of art is presented and suggestions for future research is furnished. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:08:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Daywes neto.pdf: 2344680 bytes, checksum: b21938ab4c7959bef7e6333564003d70 (MD5) Previous issue date: 2010-03-05 / This work analyzes the performance of single-phase and three-phase power meters, of the electromechanical and electronic types, when they are working with linear and nonlinear loads present in residence, commerce and industry. It differs from related studies mainly for making use of actual loads encountered in day-to-day, rather than sources of electronic charges as has been observed in another papers. The comparison of results is made taking as standard a meter power of high precision developed through virtual instrumentation / O presente trabalho analisa o comportamento de medidores monofásicos e trifásicos de energia elétrica dos tipos eletromecânico e eletrônico, quando os mesmos são submetidos a ambientes de cargas lineares e não-lineares, dos tipos residencial, comercial e industrial. Diferencia-se dos estudos correlatos principalmente por fazer uso de cargas reais encontradas no dia-a-dia, em vez de fontes de cargas eletrônicas como se tem observado no estado da arte. A comparação de resultados é feita tomando como base um padrão de energia de alta precisão desenvolvido por meio de instrumentação virtual

Orientador: Walmir de Freitas Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-23T18:19:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Trindade_FernandaCasenoLima_D.pdf: 1722766 bytes, checksum: dec87e1e3e98a246135a42def8eef876 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Atualmente, cargas de diversos tipos de consumidores têm se tornado cada vez mais sensíveis a variações e interrupções de energia. Na maioria das vezes, falhas no fornecimento de energia são resultados da ocorrência de defeitos (faltas) em sistemas de distribuição de energia elétrica. Estes defeitos prejudicam a confiabilidade do fornecimento de energia e podem resultar em afundamento de tensão, interrupções momentâneas ou sustentadas e em elevados custos operacionais. Em vista disto, cada vez mais, os consumidores estão conscientes sobre o assunto e observa-se a necessidade da elaboração de soluções eficientes para melhorar os índices de confiabilidade e de qualidade do fornecimento de energia elétrica. Um dos métodos mais eficazes para melhorar os índices de confiabilidade e qualidade de energia elétrica em sistemas de distribuição consiste no desenvolvimento de técnicas rápidas e precisas de localização de defeitos na rede. Embora os métodos de localização de defeito empregados em alimentadores de distribuição ainda sejam rudimentares, a integração de técnicas de medição, comunicação, do conhecimento da configuração da rede e atuação de religadores em tempo real, além de dados provenientes dos Sistemas de Informações Geográficas em sistemas de distribuição permite o desenvolvimento de métodos mais eficientes, que exploram informações provenientes de diferentes locais da rede (informações distribuídas) e não apenas da subestação. Neste contexto, este trabalho explora métodos de localização de defeitos baseados em medidas de tensão provenientes de diferentes locais de modernos sistemas de distribuição. Três métodos foram investigados: (1) o primeiro, baseado na correspondência de valores de tensão, utiliza os parâmetros elétricos da rede e duas ou mais medidas de tensão ao longo do alimentador; (2) o segundo método, baseado na correspondência da corrente de falta, utiliza os parâmetros elétricos da rede e uma quantidade maior de medidas de tensão que o primeiro método; (3) finalmente, o terceiro método, baseado no mapeamento das zonas de tensão reduzida, não necessita do conhecimento completo dos parâmetros da rede, no entanto, é necessário utilizar uma maior quantidade de medidores que nos outros dois métodos. Os resultados dos testes realizados mostram que de acordo com a disponibilidade de medição de tensão ao longo do alimentador, um destes métodos pode ser escolhido para localizar o defeito de maneira eficaz / Abstract: Nowadays, loads from different classes of customers have become more sensitive to variations and interruptions from power supply. Frequently, failures in electrical energy delivery are caused by occurrences of faults in distribution systems. Such faults decrease the reliability of power delivery, increase operational costs and may result in power quality problems, such as voltage sag, short or long term outages. Since the customers consciousness is increasing, the need of efficient solutions to improve reliability and power quality indices is also increasing. One of the most efficient approaches to improve such indices in distribution systems is to develop fast and accurate fault location techniques for aerial feeders. Even though fault location methods dedicated to distribution feeders are still rudimentary, the recent integration of measurement, communication, real time knowledge of feeder configuration and reclosers trip and Geographic System Information allows the development of more efficient solutions, which explores information from different places from the grid (distributed information) and not only from the substation. In this context, this work explores fault location methods based on voltage measurements applied to modern distribution systems. Three methods were investigated: (1) the first one is based on matching voltage values, this method requires the network electrical parameters and two or more voltage meters installed along the feeder; (2) the second method is based on the correspondence of fault current, this method uses the network electrical parameters and a higher quantity of meters than the first method; (3) finally, the third method is based on the identification of low voltage zones, this method does not require network electrical parameters, however it needs a higher quantity of voltage meters than the other two methods. The test results show that according to the voltage measurement availability along the feeder, one of these methods can be chosen to efficiently locate the fault / Doutorado / Energia Eletrica / Doutora em Engenharia Elétrica

Orientador: Niederauer Mastelari / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-21T01:52:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Danes_LeandroHenschel_M.pdf: 2871625 bytes, checksum: b9af585f9ca0d24b08f2435b57a913bc (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Uma mistura de gás e liquido escoando em um tubo em diferentes faixas de vazões se comporta como diferentes padrões de escoamento, em que interações cinemáticas e dinâmicas especificas de cada padrão, ocorrem entre gás e liquido. A estimação de dados sobre a velocidade media de deslocamento e a vazão de ambas as fases depende da aplicação de estratégias estatísticas de e de modelos de escoamento para calcular estas informações. Neste trabalho, um sensor de impedância que, se devidamente calibrado, possui sinal proporcional ao nível de liquido na seção transversal do duto, foi utilizado para a obtenção destes dados sendo desenvolvidas técnicas e estratégias para alcançar este objetivo. O estudo foi desenvolvido no regime de escoamento horizontal água-ar nos regimes de bolhas alongadas, estratificado intermitente. Foram utilizadas técnicas para a obtenção da velocidade media de deslocamento do escoamento bifásico a partir de um arranjo de dois sensores de impedância em serie. Foi utilizada a técnica da correlação cruzada e foram elaboradas e apresentadas como opção, uma técnica baseada no calculo numérico e outra na covariância entre os sinais como alternativa. As técnicas foram testadas e comparadas. Foram utilizados modelos de escoamento e levantadas hipóteses para a estimativa das vazões de gás e liquido. Foram realizadas estimativas para o padrão de bolhas alongadas, estratificado e intermitente. Para o regime intermitente, considerado foco do estudo, foram obtidas respectivamente para gás e liquido, margens de erro de 24.4% e 28% considerando um perfil de escoamento constante e margens de 12.5% e 20.5% para um perfil laminar / Abstract: A gas-liquid moisture flowing in a tube at different flow rates , behaves as different flow patterns, which cinematic and dynamic interactions occurs between the gas and liquid phases. The estimation of average displacement rate data and flow data for both phases depends of the application of statistical strategies and floe models for calculating the information. In this work, a impedance sensor which, is correctly calibrated, has a proportional out to the liquid level of the tube cross section, was used for obtaining these data with techniques and strategies developed to achieve this goal. The study was developed for horizontal air-water flow at the bubbles, stratified and slug patterns. It was used techniques for obtaining the average displacement speed of the flow between the two sensors. The cross-correlation technique was used and a numeric calculus based technique and a covariance based technique were elaborated and presented as an option. The techniques were tested and compared. Flow-models were used and hypothesis were take in order to make estimations of gas and liquid flow magnitude. Estimatives were done for the elongated bubbles , stratified and slug patterns. For the slug pattern ,focus of the work, it was obtained respectively for the gas and the liquid phase, error margins of 24,4% and 28% considering a constant flow profile and 12.5% and 20.5% margins considering a laminar flow profile / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Elnatan Chagas Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-24T07:37:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bacurau_RodrigoMoreira_M.pdf: 7520389 bytes, checksum: 2e88cad485dbbbdbd306a531c0ed2298 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um módulo medidor de energia residencial capaz de medir, além do consumo de energia total, os parâmetros elétricos necessários para a discriminação de consumo de energia por aparelho. Também é apresentado um levantamento de quais parâmetros elétricos derivados das curvas de tensão e corrente são úteis para a definição de assinatura de cargas residenciais. Os resultados dos experimentos realizados indicaram a potência ativa, a potência reativa, o fator de potência, a tensão e corrente eficazes e as cinco primeiras harmônicas ímpares do sinal de corrente como os parâmetros mais adequados para uso em sistemas não intrusivos para identificação de consumo por aparelho. Graças a técnicas de programação e decisões de projeto acertadas, foi possível desenvolver um módulo medidor de alta precisão e baixo custo, usando um microcontrolador simples e de baixo consumo. Este módulo é capaz de calcular todas as grandezas elétricas supramencionadas a frequência de 46 Hz. Os valores de tensão, corrente, fator de potência, potência ativa e potência aparente apresentaram erros inferiores a 0,3% (para cargas resistivas). O erro nas componentes harmônicas do sinal de corrente foi de 0,03% para a componente fundamental, 0,58% para a 3ª harmônica, 3,69% para a 5ª harmônica, 6,63% para a 7ª harmônica e 11,81% para a 9ª harmônica. O medidor desenvolvido será usado no projeto "Sistema Inteligente de Gestão Energética para Unidades Consumidoras de Baixa Tensão" o qual consistirá em um sistema completo de gestão de consumo de energia residencial / Abstract: We present in this project the development of a residential power meter module capable of measuring besides the total energy consumption, the electrical parameters needed for power consumption breakdown. We also present a study of which electrical features derived from current and voltage waveforms are more adequate to define signatures of residential loads. The experimental results indicated that the active power, reactive power, power factor, voltage, current and the first five odd harmonics of the current signal are good parameters to use in Non-Intrusive Load Monitoring Systems - NILM. Thanks to the use of advanced programming techniques and right design decisions, we developed, using a simple microcontroller, a high-precision, low-power and low cost smart meter. This module is capable to calculate all electrical parameters above mentioned at 46 Hz frequency. The voltage, current, power factor active and apparent power presented errors lower than 0.3% for resistive loads. The error in the harmonics of the current signal was 0.03% for the fundamental harmonic, 0.58% for the 3rd harmonic, 3.69% for the 5th harmonic, 6.63% for the 7th harmonic and 11.81% for the 9th harmonic. The smart meter presented here will be used in a larger project entitled "Intelligent Energy Management System for Consumer Units Low Voltage" which consists of a complete management system of residential energy consumption / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Leonardo Goldstein Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:15:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Reis_Emersondos_D.pdf: 6688906 bytes, checksum: caaf00f56924878990e55925f4a1f55a (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado