Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2015-10-26T14:18:56Z No. of bitstreams: 1 2015_CamilaSantosBuenodaSilva.pdf: 2333052 bytes, checksum: 3efc3a20899d499ec4fe3e001169864c (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-01-08T18:10:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_CamilaSantosBuenodaSilva.pdf: 2333052 bytes, checksum: 3efc3a20899d499ec4fe3e001169864c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:10:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_CamilaSantosBuenodaSilva.pdf: 2333052 bytes, checksum: 3efc3a20899d499ec4fe3e001169864c (MD5) / As cheias são a principal causa das inundações, por esse motivo, seu comportamento vem sendo estudado durante as últimas décadas. Nesse sentido, destacam-se o estudo e a modelagem de eventos de cheia ou picos de vazão num contexto de mudanças climáticas globais e variabilidade natural do sistema que tem levado a violações nas hipóteses básicas de métodos clássicos de análise de frequência de cheias. Metodologias tradicionais de análise de frequência de cheias vêm sendo complementadas por propostas mais adequadas nos casos em que as suposições de homogeneidade, independência e estacionariedade são violadas. No presente trabalho, é estudada e modelada a dependência existente entre máximos sazonais de vazão provenientes de populações distintas. Particularmente, o estudo foca no máximo advindo de uma população do período de chuvas de inverno e outro máximo decorrente de chuvas de verão, na bacia do rio Paranapanema. Fazendo uso dos avanços já apresentados na área de análise de frequência de cheias e com o intuito de agregar conhecimento na área de previsão de cheias, este trabalho desenvolve um modelo que leva em consideração a não-homogeneidade e a não-estacionariedade das séries com a identificação de picos sazonais e da dependência entre os picos de cheias inserindo essas particularidades na estatística que irá representar a amostra de interesse. É então proposta uma metodologia inovadora para a área de estimação de cheias, por meio da aplicação das chamadas cópulas na modelagem da relação existente entre os picos sazonais. Os resultados obtidos mostram que, para períodos de retorno superiores a 50 anos, o método tradicional leva a superestimação de quantis de cheias quando comparados com as estimativas produzidas pelo método das cópulas, que é uma representação mais adequada num contexto de analise sazonal. A aplicação da metodologia proposta para prever a distribuição do máximo sazonal de inverno, condicional ao máximo observado no período anterior, mostrou-se como uma ferramenta promissora para gerenciamento do risco de cheia nesse período, particularmente por propiciar a implementação de sistemas de aviso de cheias. / Peak river flows are the main cause of floods; therefore, their behavior has been the focus of various studies in the past decades. A global climate change context and natural variability of the system has led to violations of the basic assumptions of classical methods of flood frequency analysis, with this perspective, studies and modeling of peak flows has to be reavaluated in order to incorporate those changes. Traditional methodologies of flood frequency analysis have been complemented by more appropriate proposals where the assumptions of homogeneity, independence and stationarity are no longer valid. In this study, the focus was studying and modeling the dependency between seasonal maximum flow from distinct populations. In particular, we focus on maximum arising from a population of winter rains and another maximum period due to summer rains in the Paranapanema River basin (South of Brazil). Making use of advances already made in the flood frequency analysis, and in order to increase knowledge in the area of flood forecasting, this paper develops a model that takes into account the non-homogeneity and non-stationarity of the series with identifying peaks and seasonal dependency between the flooding of these peaks considering the statistical characteristics that will represent the sample of interest. We propose an innovative methodology for the flood frequency analysis, with the application of copula methodology between seasonal peaks. The results show that, for return periods longer than 50 years, the traditional method leads to overestimation of quantile floods when compared with the estimates produced by the copula, which is also a better representation in the context of seasonal analysis. The application of the proposed methodology to forecast seasonal winter maximum distribution, conditional to the maximum observed in the previous period (summer maximum distribution), proved to be a promising tool for managing flood risk in this period, particularly for providing the implementation of flood warning systems.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-07-04T13:03:15Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 11336124 bytes, checksum: b2c97d117602dc59484aee1d78cb63de (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-04T13:03:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 11336124 bytes, checksum: b2c97d117602dc59484aee1d78cb63de (MD5) Previous issue date: 2016-11-07 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A modelagem hidrológica tem-se tornado ferramenta expressiva para a Engenharia de Recursos Hídricos – por ser utilizada na gestão de reservatórios, elaboração do programa de operação de usinas hidrelétricas, elaboração de cenários de planejamento e gestão dos recursos hídricos – e para a previsão e mitigação de eventos hidrológicos extremos. Devido a essa importância, objetivou-se neste trabalho modelar o regime diário de vazões em uma bacia hidrográfica por meio de modelos conceituais chuva- vazão e por método de inteligência artificial. O trabalho foi dividido em três artigos, em que no Artigo I o objetivou foi avaliar o desempenho dos modelos conceituais chuva-vazão Soil Moisture Accounting (SAC-SMA) e IPH II para a estimativa das vazões diárias na Bacia Hidrográfica do Rio Piracicaba, MG. O estudo foi realizado em três seções de monitoramento de vazão da bacia hidrográfica, sendo a calibração do modelo realizada com o algoritmo Shuffled Complex Evolution (SCE-UA), em que se utilizou como função objetivo o índice de eficiência de Nash-Sutcliffe (ENS). Com a análise estatística dos resíduos, foi possível constatar, de maneira geral, concordância entre os valores de vazões estimados pelos modelos SAC- SMA e IPH II e os observados nas seções de medição, destacando-se que em ambos os modelos houve dificuldade na simulação de valores de pico. Concluiu-se, portanto, que os modelos SAC-SMA e IPH II são adequados para a estimativa das vazões diárias de cursos de água da Bacia do Rio Piracicaba, demonstrando potencial para serem utilizados em estudos relacionados com simulação hidrológica e gestão de recursos hídricos em bacias hidrográficas brasileiras. No artigo II, o objetivo foi utilizar métodos de análise de sensibilidade global (ASG) para verificar a sensibilidade dos parâmetros do modelo hidrológico SAC-SMA e identificar quais parâmetros são responsáveis pelas maiores variações nas vazões simuladas pelo modelo. Para análise de sensibilidade global, utilizaram-se os métodos de Morris e de Sobol. O método de Morris requer pequeno esforço computacional, é simples de ser implementado e de fácil interpretação. Devido a essas características e por permitir avaliação qualitativa da sensibilidade dos parâmetros, esse método pode ser utilizado como análise preliminar dos métodos ASG baseados em variância, como é o caso do método de Sobol. Este método é considerado mais robusto que o de Morris e permite quantificar os efeitos dos parâmetros e de suas interações, de forma individual, nos dados de saída do modelo. Os parâmetros do modelo SAC-SMA que apresentaram alta sensibilidade foram LZPK, LZSK, LZFPM, LZFSM, UZFWM e ADIMP. O parâmetro UZFWM representa a lâmina de água livre na zona superior do solo e interfere no escoamento subsuperficial e na recarga do aquífero freático. Já o parâmetro ADIMP representa a área impermeável adicional da bacia e interfere na geração do escoamento superficial direto. Os demais parâmetros citados estão relacionados ao escoamento de base da bacia. Com base nos resultados, concluiu-se que a maior parte dos parâmetros do modelo SAC-SMA não proporciona variações expressivas nas vazões estimadas e os métodos de Morris e Sobol possibilitam a potencial simplificação do modelo hidrológico SAC-SMA, visto que viabilizaram a identificação dos parâmetros que não possuem sensibilidade. Por fim, no Artigo III foram desenvolvidas Redes Neurais Artificiais (RNAs) para estimar vazões diárias da Bacia Hidrográfica do Rio Piracicaba. Além disso, foi avaliada a utilização das RNAs associadas aos modelos hidrológicos conceituais IPH II e SAC-SMA, de forma a obter um modelo híbrido para estimativa de vazões que representem, ao mesmo tempo, os processos conceituais e não lineares relacionados ao escoamento. No desenvolvimento das redes neurais para estimativa da vazão diária, foram adotados os seguintes passos: coleta e seleção de dados; definição da arquitetura da rede; treinamento; e validação dos resultados. Assim, concluiu-se que as RNAs são adequadas para a estimativa das vazões diárias na Bacia do Rio Piracicaba; que as variáveis de entrada das RNAs que proporcionam os melhores resultados para estimava das vazões são precipitação, evapotranspiração de referência e vazões do próprio curso de água defasadas no tempo; que para o bom desempenho das RNAs para estimativa das vazões é preciso considerar como variável de entrada a vazão do curso de água defasada no tempo; e que a associação das RNAs com o modelo hidrológico IPH II, caracterizando uma conformação híbrida, permite melhorar as estimativas das vazões diárias. / Hydrologic modeling has become a significant tool for water resources engineering since it can be used in reservoir management, scheduling of hydroelectric plant operation, water resources planning and management, and forecasting and mitigation of extreme hydrologic events. Given this importance, this study aimed to model the daily flow regime of a river basin by means of rainfall-flow conceptual models and the application of artificial intelligence. The research results were divided into three papers. The first one showed the performance of two conceptual models, the Sacramento - Soil Moisture Accounting (SAC-SMA) and the IPH II, in estimating the daily flows of the Piracicaba river basin (MG). Three sections were outlined to monitor the river basin flow. The model calibration was carried out by Shuffled Complex Evolution (SCE-UA) algorithm, whose objective function was the Nash-Sutcliffe (ENS) efficiency index. By the statistical analysis of the residues, we could broadly observe that the flows estimated by SAC- SMA and by IPH II correlated with the values measured in the monitoring sections. It is noteworthy mention that peak values were hard to identify in both models. Therefore, we concluded that the SAC-SMA and IPH II models are suitable to estimate daily flows of watercourses in the Piracicaba river basin. Thus, these models can be used in studies of hydrological simulation and management of water resources for Brazilian river basins. In the second paper, we tested the methods of global sensitivity analysis (ASG) for the sensitivity of parameters from the SAC-SMA hydrological model. In addition, we identified the parameters providing the largest variations in flows simulated by the model. For global sensitivity analysis, we use the methods of Morris and Sobol. The Morris method requires little computational effort, being of easy implementation and interpretation. Added to this, it allows a qualitative evaluation of parameter sensitivity; therefore, this method can be used as a preliminary analysis to the ASG methods based on variance, such as the Sobol one. This is considered method stronger than the Morris' one, enabling the quantification of the effects of parameters and their interactions, individually, in the model output data. The parameters of the SAC-SMA model showing high sensibility were LZPK, LZSK, LZFPM, LZFSM, UZFWM, and ADIMP. UZFWM is the parameter representing the free water depth in the upper soil, which interferes with subsurface runoff and groundwater recharge. Yet ADIMP stands for an additional waterproof area in the river basin that interferes with direct surface runoff. The other above-mentioned parameters are related to the river basin baseflow. Based on the results, we concluded that most of the parameters from SAC-SMA model had no significant variations in estimated flows; and the Morris and Sobol methods were able to simplify the SAC-SMA hydrological model since non-sensitive parameters were identified. Lastly, the third paper shows the development of artificial neural networks (ANNs) to estimate daily flows in the studied river basin. Likewise, we evaluated the application of these RNAs together with the conceptual hydrological models IPH II and SAC-SMA, with the purpose of generating a hybrid model for flow estimation, which would represent, at the same time, runoff conceptual and non-linear processes. We followed a set of steps while developing the ANNs, which were data collection and selection, network architecture definition, training, and validation of results. Based on the results, we concluded that the ANNs are adequate to estimate daily flows in the Piracicaba river basin. Also, the input variables with the best results were rainfall, reference evapotranspiration, and time-lagged stream flows. Interestingly, a good performance of the ANNs was reached by taking into account these time-lagged flows as input variables. Furthermore, we may infer that the hybrid model, generated from ANN association to the IPH II hydrological model, improved the estimates of daily flows.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2015-11-30T18:19:11Z No. of bitstreams: 1 Aguinaldo_Jose_Cajuhi_Dissertacao_23_Abril_2010.pdf: 6692924 bytes, checksum: a017006c6e4cad2db3f9a1e8e4c76c42 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-01-14T19:49:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Aguinaldo_Jose_Cajuhi_Dissertacao_23_Abril_2010.pdf: 6692924 bytes, checksum: a017006c6e4cad2db3f9a1e8e4c76c42 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-14T19:49:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aguinaldo_Jose_Cajuhi_Dissertacao_23_Abril_2010.pdf: 6692924 bytes, checksum: a017006c6e4cad2db3f9a1e8e4c76c42 (MD5) / As cargas que entram no veículo são transferidas para os demais pontos de sua estrutura através das rodas pela atuação do sistema de suspensão. Sabendo-se a magnitude dessas cargas, poderemos atuar mais efetivamente no seu controle em termos de estabilidade,conforto e segurança ao conduzir um veículo. O objetivo deste trabalho é investigar, projetar, desenvolver e aplicar um sistema de trnadutores que se adeque à medição de deslocamento de suspensões veiculares. Este sistema também deverá ser capaz de transformar a informação das cargas dinâmicas em cargas efetivas através de métodos matemáticos e a correlação dos resultados teóricos com medições efetuadas em campo. Nesse trabalho é apresentada um método para transdução de deslocamento baseado na deformação de strain gages (célula de carga). Como o strain gage é sensível a pequenas e quase imperceptíveis deformações, será proposto um dispositivo mecânico baseado em componentes elásticos que amplificará essa pequena variação. É também discutido o método de calibração do dispositivo proposto, onde os sinais obtidos dessas deformações são tratados e transformados em valores de deslocamento. Efetivamente espera-se aplicar os resultados deste trabalho em veículos comerciais leves, se estendendo para caminhões e veículos de passeio.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-12-22T03:06:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336604.pdf: 3331717 bytes, checksum: 5a850acace1eac574f2afc84f657333a (MD5) Previous issue date: 2015 / A crescente integração de microgeração próxima às cargas, aliada à utilização de sistemas de armazenamento, à evolução tecnológica e ao aumento da demanda contribuem para a transformação das redes elétricas atuais em sistemas mais inteligentes e eficientes. O conceito de microrrede surge como um elemento facilitador para comportar essas mudanças previstas nos sistemas elétricos. Com o surgimento das redes inteligentes (smart grids) novas funcionalidades serão alcançadas trazendo benefícios para os consumidores e fornecedores de energia elétrica. Neste contexto, a estimação de estados tem papel fundamental para o controle e operação seguros e flexíveis destes sistemas. Esta dissertação apresenta uma proposta para integrar as diferentes classes de medida encontradas nas microrredes com o intuito de viabilizar a estimação de estados nestes sistemas. A estratégia proposta adota para cada classe de medida um estimador individual e, com base nas técnicas de fusão de dados, fornece uma estimativa ótima para as variáveis de estado da rede. As classes de medida tratadas nesta dissertação compreendem: pseudomedidas, medidas oriundas do sistema SCADA, medidas fasoriais sincronizadas e dados de medidores inteligentes. Um estimador híbrido idealizado, que processa simultaneamente medidas das diversas classes consideradas é implementado com o intuito de avaliar os resultados obtidos via estimação de estados através da fusão de dados. Outro problema abordado na dissertação está relacionado à capacidade das microrredes operarem em modo isolado, situação em que podem se verificar desvios significativos de frequência na transição desde o modo interligado. Sistemas de armazenamento de energia apresentam potencial para promover o balanceamento da geração e da carga e assim evitar tais excursões de frequência, além de funcionar como geração adicional às fontes de geração distribuída. Esta dissertação considera a inserção de bancos de bateria para avaliar sua contribuição para o controle de frequência em um sistema-teste correspondente a uma microrrede realística.<br> / Abstract : Factors such as the increasing integration of microgeneration at nodes close to the load, aggregation of energy storage devices, new technology developments, and growing demand have contributed to turn conventional electric grids into smarter and more efficient systems. The microgrid concept arises as a means to materialize those changes at the power distribution level. With the advent of the smart grids, new functionalities will be achieved, bringing benefits to consumers and electric energy providers alike. In this context, Power System State Estimation has a fundamental role as an instrument to ensure operation security as well as flexible control and operation for such systems. This thesis proposes a methodology to integrate distinct measurement classes available at the microgrids level in order to take the best possible advantage of them in the process of building a reliable real-time model for the underlying network. The proposed strategy processes the measurements pertaining to each class through an individual estimator. In a subsequent stage, data fusion techniques are employed to combine individual estimation results so as to ultimately provide optimal state estimatives. The latter step relies on established principles of Estimation Fusion Theory. The measurement classes considered in this work are: load forecast-based pseudomeasurements, SCADA measurements, synchronized phasor measurements and data gathered from smart meters. Results of an idealized hybrid estimator capable of simultaneously processing different measurement classes are used as a reference to evaluate results provided by the data fusion state estimator. Another problem addressed in the dissertation is related to the microgrid capability for operating in islanded mode. In the transition from interconnected to islanded mode, significant frequency deviations may arise, which should be promptly mitigated through the microgrid own resources. Energy storage devices are potentially able to promote generation-load balance and avoid large frequency deviations, in addition to providing spared generation to the microgrid. Specifically, the purpose of the related investigation carried out in this thesis is the contribution of energy storage equipment to frequency control. For that purpose, a charging/discharging model for such devices is developed, and a number of case studies are simulated on a test system based on a realistic microgrid equipped with battery banks.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:06:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 213661.pdf: 944266 bytes, checksum: c90a686a93e5b19f046582517fd11c44 (MD5) / Este trabalho apresenta uma investigação experimental e teórica sobre o uso do método fluximétrico para determinação de condutividade térmica em materiais de construção civil; particularmente materiais com condutividades térmicas entre 0,04 e 1,00W/mK. O objetivo principal é efetuar uma análise dos erros decorrentes da aplicação deste método. As medições foram realizadas de acordo com a Norma ISO 8301 e Projeto de Norma Brasileira 02:135.07-001/5. Utilizaram-se amostras de poliestireno expandido e vidro, com espessuras de 10 e 20mm, nas quais foram efetuadas as medições de condutividade térmica. Analisouse, também, através de um modelo matemático, a influência dos diversos parâmetros como: material e espessura da amostra, isolamento lateral, coeficiente de troca de calor por convecção, material do fluxímetro e temperatura da placa fria no valor da condutividade térmica medida. Através das simulações, verificou-se que a principal fonte de erro nas medições é a espessura e o material da amostra ensaiada. Sendo que quanto maior a

Orientador: Luiz Fernando Bovolato / Banca: José Carlos Rossi / Banca: Edilson de Andrade Barbosa / Resumo: Os sistemas de aterramento de subestações exigem uma avaliação permanente devido não só ao envelhecimento das malhas de terra, problemas de corrosão, ocorrência de vandalismo, assim como à ação de pessoas qualificadas ou não. Como as condições de se desligar a energia de uma subestação ficaram cada vez mais difíceis de acontecer, cresceu a necessidade de se buscarem alternativas de medições viáveis, dando-se preferência aos métodos de medição de subestação energizada. Esporadicamente, uma ou outra empresa busca desenvolver técnicas de medições com as instalações energizadas, deparando-se, porém, com obstáculos que comprometem a qualidade dos resultados de ensaios, quais sejam as interferências eletromagnéticas nos instrumentos utilizados e, conseqüentemente, nas leituras realizadas, exposição a riscos (segurança pessoal e aparelhos utilizados), bem como os longos períodos tomados na execução dos ensaios. Este trabalho tem como objetivo a validação de um método existente, por meio de estudos de casos, a qual propicia uma rápida avaliação da malha de forma segura, sem prejudicar tanto a qualidade quanto a continuidade do fornecimento de energia. Esta proposta de validação é baseada... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The energy substation embankment systems require a permanent assessment due to not only the aging of the land meshes, corrosion problems and vandalism occurrences, but also for the actions of people, being qualified or not. Since the conditions to turn an energy substation off are more and more difficult to cause intentionally for maintenance reasons, a need for practicable measurement alternatives has increased, preferably the methods of measuring energized substations. From time to time a company tries to develop some measurement technique with the installations energized, however it confronts with some various constraints that may be risky for the quality of the test results, such as the electromagnetic interferences in the tools being used, consequently in the readings obtained; exposure to risks (personal safety and devices being used) as well as the fact of a testing accomplishment takes some long periods of time. This work aims, by means of studying some cases, to get some validation for an existing method which provides a rapid assessment of the land meshes in a safety way, with no harmful consequences for both the quality and the continuity of the energy supplying. The validation proposed is based on the procedures used in... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-27Bitstream added on 2014-06-13T20:29:08Z : No. of bitstreams: 1 000741718.pdf: 1195293 bytes, checksum: 25768d5d0666ab49aa2c8ffee3482075 (MD5) / Os sistemas de proteção, medição e controle das concessionárias de energia elétrica utilizam transdutores eletromagnéticos de tensão e corrente para adequar as grandezas elétrica de interesse em níveis aceitáveis e necessários para relés de proteção e medidores de energia em geral. A não linearidade da corrente e a presença de frequências da fundamental provenientes de transitórios motivaram esse estudo, o qual buscou o entendimento e modelagem da função de transferência entre as correntes secundárias e primárias. Partindo do levantamento de dados em ensaios de laboratório de um transformador de corrente determinou-se a matriz admitância proposta, como modelo, em função da frequência e em seguida a função de transferência também como função da frequência utilizando o Algoritmo Vector Fitting. Como resultado obteve-se uma função analítica que foi utilizada na estimação de correntes secundárias quando da aplicação de correntes primárias com frequências fundamental e múltiplas. O trablaho teve um resultado positivo em relação ao seu objetivo promovendo o levantamento do comportamento da relação entre as correntes primária e secundária e mostrando um método factível para a modelagem da resposta dos transformadores de corrente como função de frequência / Protection systems, measurements and control of electric utilitiesuse electromagnetic transducers for voltage and current to match the electrical quantities at acceptable levels of interest and necessary for protection relays and power meters in general. The nonlinearity of the current and the presence of frequencies different from fundamental one arising from electrical transients motivated this study which sought the understanding and modeling of the transfer function between the primary and secondary currents. Based on the survey data in laboratory testing for a current transformer, admittance matrix model proposed as a function of frequency was determined, and then the transfer function also a function of frequency using Algorithm Vector Fitting. As a result there was obtained and analytic function that was used in the estimation of secondary currents when applying primary currents at fundamental and multiple frequencies. The work had had a positive result in relation to its objective by promoting the survey of the behavior of the relationship between the primary and secondary currents and showing a feasible approach for modeling the response of Current Transformers as a function of frequency

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-02-02Bitstream added on 2014-06-13T19:08:15Z : No. of bitstreams: 1 beltani_jm_me_ilha.pdf: 770313 bytes, checksum: c4aedd3b82cf36c970644fabd877c0a8 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os sistemas de aterramento de subestações exigem uma avaliação permanente devido não só ao envelhecimento das malhas de terra, problemas de corrosão, ocorrência de vandalismo, assim como à ação de pessoas qualificadas ou não. Como as condições de se desligar a energia de uma subestação ficaram cada vez mais difíceis de acontecer, cresceu a necessidade de se buscarem alternativas de medições viáveis, dando-se preferência aos métodos de medição de subestação energizada. Esporadicamente, uma ou outra empresa busca desenvolver técnicas de medições com as instalações energizadas, deparando-se, porém, com obstáculos que comprometem a qualidade dos resultados de ensaios, quais sejam as interferências eletromagnéticas nos instrumentos utilizados e, conseqüentemente, nas leituras realizadas, exposição a riscos (segurança pessoal e aparelhos utilizados), bem como os longos períodos tomados na execução dos ensaios. Este trabalho tem como objetivo a validação de um método existente, por meio de estudos de casos, a qual propicia uma rápida avaliação da malha de forma segura, sem prejudicar tanto a qualidade quanto a continuidade do fornecimento de energia. Esta proposta de validação é baseada... / The energy substation embankment systems require a permanent assessment due to not only the aging of the land meshes, corrosion problems and vandalism occurrences, but also for the actions of people, being qualified or not. Since the conditions to turn an energy substation off are more and more difficult to cause intentionally for maintenance reasons, a need for practicable measurement alternatives has increased, preferably the methods of measuring energized substations. From time to time a company tries to develop some measurement technique with the installations energized, however it confronts with some various constraints that may be risky for the quality of the test results, such as the electromagnetic interferences in the tools being used, consequently in the readings obtained; exposure to risks (personal safety and devices being used) as well as the fact of a testing accomplishment takes some long periods of time. This work aims, by means of studying some cases, to get some validation for an existing method which provides a rapid assessment of the land meshes in a safety way, with no harmful consequences for both the quality and the continuity of the energy supplying. The validation proposed is based on the procedures used in... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Rubens Alves Dias / Coorientador: José Antonio Perrella Balestieri / Banca: Marco Aurélio Alvarenga Monteiro / Banca: Carlos Alberto Moreira dos Santos / Resumo:Os processos crescentes de industrialização e urbanização das cidades levaram a inúmeros problemas ambientais. As preocupações com as mudanças climáticas são crescentes, a segurança do fornecimento de energia é imprescindível, a competitividade deste mercado, além da necessidade de integrar ações crescentes de energia renovável ao sistema, como também recursos energéticos dispersos. A rede inteligente ou smart grid representa uma das maiores revoluções em infraestrutura no setor de energia elétrica, surgindo como resposta a todos estes anseios. São tecnologias de informação, telecomunicações e técnicas em eletrônica aplicadas na automação e melhoria do setor, modificando a maneira que a eletricidade é gerada, entregue e utilizada. Muitos países estão nesta corrida para a implantação das redes inteligentes, no Brasil, projetos pilotos de redes inteligentes estão sendo implementados por todo o país. São características de um sistema de rede inteligente: condições de auto recuperação, alta qualidade de energia, operação mais eficiente, acomodação de todo tipo de geração e armazenamento de energia e motivar os consumidores a serem ativos. O sistema de eletricidade, dentro do conceito de redes inteligentes, permite o fluxo bidirecional de comunicação e de energia elétrica entre fornecedores e consumidores, transforma o usuário final em consumidor ativo, em outras palavras o papel do consumidor é o motor fundamental, portanto, entender o seu comportamento e reações, assim como motivá-lo e capacitá-lo para este papel é uma preocupação de governos e fornecedores de energia à procura de métodos inovadores para mudar a forma que a eletricidade é percebida. Neste trabalho é apresentada uma visão geral de redes inteligentes e a educação necessária ao consumidor de energia ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The increasing industrialization and urbanization process of cities led to numerous environmental problems. The concerns over climate change are growing, the security of energy supply is crucial, the competitiveness of this market, besides the need to integrate increasing shares of renewable energy to the system, as well as dispersed energy resources. The smart grid is one of the biggest revolutions in the electricity infrastructure sector, emerging as answer to all these anxieties. They are information technology, telecommunication and electronic techniques applied in the automation and improvement of the sector by modifying the way electricity is generated, delivered and used. There are many countries in this race for the implementation of smart grids, in Brazil there are smart grid pilot projects being implemented across the country. As characteristics of a smart grid system we have: conditions of auto recovery, high quality energy, more efficient operation, accommodation of all types of generation and storage energy and motivate consumers to be active. The electricity system, considering the smart grid concepts, permits two-way flow of communication and energy between suppliers and consumers, it transforms the final user in an active consumer, in other words, the consumer's role is the key driver, therefore understanding their behavior and reactions, as well as motivate them and enable then for this role is a governmental and energy suppliers concern looking for innovative methods to change the way electricity is perceived. This work presents an overview of smart grids and the necessary education to electrical energy consumers to assume their role within this new reality. The education learning theory that was based this work is the Vygotsky social interactionism which is based on cognitive development construction, from ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Neste trabalho foi inferida a vazão de um fluido que escoava em um tubo de cobre através do uso da termometria em diferentes regimes de escoamento, com o uso de sensores óticos de temperatura baseados em redes de Bragg escritas em fibras óticas (FBG). Foi utilizado um processo de medição não-intrusivo de vazão através do uso da termometria o qual consiste no monitoramento da temperatura em dois pontos fixos, com uma distância conhecida (d), na parede externa do tubo. Além dos sensores óticos de temperatura foram utilizados sensores comerciais de temperatura, termopares, com a intenção de comparar os resultados obtidos experimentalmente. No experimento o fluido estará escoando com uma temperatura T1, e em determinado tempo será liberado um pequeno volume de fluido com temperatura T2, onde T2 > T1, simulando um pulso térmico. É monitorada a evolução temporal do pulso térmico e anotado o tempo de trânsito (t) entre os dois sensores de temperatura. Com o valor da distância (d) e o tempo de trânsito (t) obtemos a velocidade média de escoamento (v). De posse da (v) e área de seção transversal do tubo (A) podemos inferir a vazão. A técnica de medição não-intrusiva de vazão através do uso da termometria foi testada para diferentes regimes de escoamento: laminar, transição e turbulento. Foram comparados os valores medidos da vazão mássica do sistema com os valores obtidos experimentalmente para os sensores comerciais e redes de Bragg. Para o regime turbulento a exatidão de medição da velocidade de escoamento do fluido foi de 0,75 para os sensores óticos e 0,60 para os sensores comerciais. No caso do regime de transição a exatidão na medida foi de 0,90 para o sensor ótico e 0,69 para os sensores comerciais. Finalmente para o regime laminar a exatidão nas medidas foram [sic] de 0,98 para os sensores ótico [sic] e 0,76 para os sensores comerciais. / In this work we inferred a fluid flow seeping from a cooper pipe through thermometers scheme in different flows, through the use of optical sensors based on temperature Bragg Gratings written in optical fiber (FBG). We used a non-intruse measurement process through the use of thermometry, which consists of monitoring the temperature at two fixed points with a know distance (d) on the outer wall of the tube. Besides the optical sensors of temperature, sensors were used for commercial temperature, thermocouples, with the objective of comparing the results obtained experimentally. In the experiment, the fluid is flowing at a temperature T1, and will be released at any given time a small volume of fluid with temperature T2, were T2 > T1, simulating a thermal pulse. It's monitored the evolution of the thermal pulse and noted the transit time (t) between the two temperature sensors. With the value of distance (d) and transit time (t) we obtain the average velocity of flow (v). Tenure velocity (v) and the tube transversal sectional area (A) we can infer the non-intrusive measurement technique flow. The flow though the use of thermometry was tested for different flow regimes: laminar, transitional and turbulent. We compared the values measured with the mass flow of the system with the experimental values for the sensors and commercial FBG's. In the turbulent the accuracy of measuring the speed and fluid flow was 0.75 to 0.60 optical sensors and sensor for commercial purposes. Finally for the laminar accuracy in the measurements were 0.98 optical sensors and 0.76 for commercial sensors.