Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2826_DissertacaoMestradoFlavioLopesdaSilva.pdf: 1662260 bytes, checksum: 52f8bbfd55f5e4ac372d6a5ebe0b36e3 (MD5) Previous issue date: 2011-04-18 / Uma microrrede traz muitos beníficios ao sistema elétrico de potência, principalmente quando se trata de confiabilidade no fornecimento. Geralmente suas microfontes são fontes alternativas e renováveis de geração, o que tem atraído cada vez mais investimentos para esse tipo de sistema de energia. Dessa forma, este trabalho visa contribuir para os estudos relativos às microrredes, que são um novo paradigma de Geração Distribuída para o barramento de baixa tensão do Sistema Elétrico de Potência. É apresentado o conceito de microrrede, bem como suas características principais, os principais tipos de microfontes de geração, suas vantagens e desvantagens e suas topologias de controle. A metodologia de controle de potência dentro de uma microrrede depende da forma em que a microfonte está conectada ao barramento de baixa tensão, ou seja, se por meio de inversores ou de máquinas rotativas. Uma estrutura de microrrede é proposta e é desenvolvido um modelo dinâmico para a análise do desempenho desta microrrede. A microrrede é composta de várias cargas, uma unidade de armazenamento de energia e múltiplas unidades de geração, que são: um módulo fotovoltaico, uma célula a combustível, uma microcentral hidrelétrica, uma microcentral termelétrica e um gerador eólico. Com este modelo são feitas análises de situações tais como: conexão da microrrede com a rede de distribuição, simulação de falhas na rede e variação de carga dentro da microrrede.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:11:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DAVID RODRIGO FRANCO LEON2.pdf: 2087252 bytes, checksum: a70bd4795d62e855f534a86b2beafa7b (MD5) Previous issue date: 2013-11-29 / The increasing use of renewable energy to produce electricity, including photovoltaic, is an alternative used to meet growing electricity demand. Particularly, has been discussed the possibility of inserting these sources associated to loads, which is related with the concept of micro grids. A simulation model that allows to determine the behavior of the PV system, connected to the micro grid in different weather conditions, is essential to validate and predict future problems that may exist. Thus, this paper proposes a simulation model of a photovoltaic system, which includes the representation of the inverter and a bidirectional converter with storage unit, allowing the insertion of photovoltaic in a micro grid in steady state under different conditions of solar irradiation. The results show the behavior of the micro grid to different environment conditions of irradiation, different values of loadsconnected to the node generation and behavior of bidirectional converter, as in the storage of electrical for the conditions simulated. The behavior of the PV system as a source of energy within a micro grid was analyzed by simulating different load values, irradiation and electrical characteristics of the micro grid. / As fontes renováveis de energia para produção de energia elétrica, entre elas a que utiliza a tecnologia fotovoltaica, são alternativas utilizadas para atender a crescente demanda de energia elétrica. Particularmente vem sendo discutida a possibilidade de inserção dessas fontes junto às cargas, ao qual está associado o conceito de microrredes. Um modelo de simulação que permita determinar o comportamento do sistema fotovoltaico ao ser ligado à microrrede, em distintas condições ambientas, é fundamental para validar e prever futuros problemas que possam existir. Desta forma, o presente trabalho propõe um modelo de simulação de um sistema fotovoltaico, que inclui a representação do inversor e de um conversor bidirecional com unidade de armazenamento, que permite inserir a energia fotovoltaica numa microrrede elétrica em regime estacionário em distintas condições de irradiação solar. Os resultados mostram o comportamento da microrrede para distintas condições ambientais de irradiação, diferentes valores de cargas ligadas ao nó de geração e o comportamento do conversor bidirecional, quanto ao armazenamento ou não de energia para as condições simuladas. O comportamento do sistema fotovoltaico, como fonte de energia dentro de uma microrrede, foi analisado simulando diferentes valores de carga, irradição e características elétricas da microrrede.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This Ph.D. Dissertation focuses on the proposal of a novel converter topology applied to the connection of an energy storage system, composed of a supercapacitor bank and a battery bank, to the dc bus of a residential microgrid. The proposed full-bridge-forward integrated dc-dc converter presents high voltage gain between the input and output, a fundamental requirement for the desired application, bidirectional power flow, galvanic isolation, among other features. The integration process, operation stages (including converter waveforms and equations), design methodology, dc modeling, among others, are presented. Three different clamping circuits structures are studied and applied to the proposed converter. Moreover, a comparison including several parameters with the dual active bridge converter, which is one of the most used topologies for similar applications is performed, highlighting the lesser number of active switches. Experimental results of the proposed converter in different operation modes are presented, validating the theoretical analysis. Experimental results of the dual active bridge converter are also presented and its performance is compared to the proposed converter, where it can be seen that the efficiency of the proposed converter is higher. The topology application is directed to microgrid systems, which attract high attention nowadays due to the possibility of renewable electric energy generation through distributed energy resources and with high reliability. / Esta Tese de Doutorado tem como foco a proposta de uma nova topologia de conversor aplicado para conexão de um sistema de armazenamento de energia, composto de um banco de supercapacitores e um banco de baterias, ao barramento CC de uma microrrede residencial. O conversor CC-CC integrado full-bridge-forward proposto apresenta alto ganho de tensão entre a entrada e saída, requisito fundamental para a aplicação desejada, fluxo de potência bidirecional, isolação galvânica, entre outras características. O processo de integração, etapas de operação (incluindo formas de onda e equações do conversor), metodologia de projeto, modelagem CC, entre outros, são apresentados. Três diferentes estruturas de circuitos grampeadores são estudadas e aplicadas ao conversor proposto. Além disso, uma comparação de diversos parâmetros com o conversor dual active bridge, que é uma das topologias mais utilizadas para aplicações semelhantes é realizada, destacando o menor número de interruptores. Resultados experimentais do conversor proposto em diferentes modos de operação são apresentados, validando as análises teóricas. Resultados experimentais do conversor dual active bridge também são apresentados e o seu desempenho é comparado ao do conversor proposto, onde se observa que o rendimento do conversor proposto é superior. A aplicação da topologia é voltada para sistemas de microrrede, os quais atraem grande atenção atualmente devido à possibilidade de geração de energia elétrica de maneira renovável através de fontes distribuídas e com elevada confiabilidade.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2015-11-23T18:36:57Z No. of bitstreams: 1 Ricardo Machado Dias_.pdf: 9738672 bytes, checksum: 93b61d762b320f8c388034ac9d4ea82c (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-23T18:36:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ricardo Machado Dias_.pdf: 9738672 bytes, checksum: 93b61d762b320f8c388034ac9d4ea82c (MD5) Previous issue date: 2015-06-19 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / PROSUP - Programa de Suporte à Pós-Gradução de Instituições de Ensino Particulares / Este trabalho trata do desenvolvimento e do comissionamento de uma microrrede fotovoltaica de 1680 W pico conectada/isolada com estocagem para gerenciamento e controle de uma carga considerada crítica. Esta microrrede, empregando duas tecnologias de módulos, foi instalada no Laboratório de Energias Renováveis da Unisinos. A microrrede é composta de dois painéis de módulos, um de 1080 W de silício multicristalino, e um de 600 W de silício monocristalino. O primeiro é do sistema conectado à rede e o segundo é do sistema isolado, respectivamente. O sistema de gerenciamento e controle, chamado de supervisório, monitora e controla as duas redes através do sistema de aquisição de dados, que possui como tarefa o armazenamento dos dados em um cartão de memória além de mostrar em tempo real as variáveis envolvidas no processo através de um display de cristal líquido. São feitas análises dos valores de correntes e tensões, tanto alternada quanto contínua, para determinação das potências de entrada e de saída dos equipamentos envolvidos no processo, como também variáveis como temperatura ambiente e do painel FV e irradiância. A proposta deste estudo é demonstrar a disponibilidade do sistema para satisfazer uma carga que pode ser considerada como um processo crítico, a fim de entregar uma potência constante para a carga. Para isto, é necessário que a carga seja comutada entre os sistemas conectado à rede e isolado de acordo com as variáveis analisadas pelo sistema de aquisição de dados. As análises dos dados são divididas em duas partes: sistema FV conectado à rede e sistema isolado. Para cada sistema, foi analisado o comportamento da tensão, corrente e potência dos painéis fotovoltaicos, assim como o comportamento dos inversores e banco de estocagem de energia, considerando dias com céu claro e céu nublado. Para o dia de céu claro analisado, foi injetado na rede da concessionária 5,8 kWh de energia. A eficiência global, ηs deste sistema conectado ficou na ordem de 9 %. O sistema de aquisição de dados e controle da microrrede mostrou-se adequado com o propósito de alimentar a carga em permanência. Sempre que a rede da concessionária é desligada, a carga é automaticamente direcionada para o sistema isolado. Quando o banco de estocagem atinge 50 % de sua capacidade, a carga volta a ser alimentada pelo sistema conectado em paralelo com a rede da concessionária. / This work deals with the development and commissioning of a photovoltaic micro-grid 1680 W connected/alone with storage for management and control of a load considered critical. This micro-grid, employing two PV modules technologies, was installed on Renewable Energy Laboratory at Unisinos. The micro-grid panels is composed of two modules, a 1080 W multicrystalline silicon, and a 600 W of monocrystalline silicon. The first is a grid-connected system and the second is a stand-alone system, respectively. The management and control system, called supervisory, monitors and controls the two systems via data acquisition, which has the task of storing the data on a memory card in addition to showing real-time variables involved in the process through a liquid crystal display. Are made analysis of current values and voltages, AC and DC, to determine the input and output power of the equipment involved in the process, as well as variables such as ambient temperatures and PV module and irradiance. The purpose of this study is to prove availability of the system to meet a load that can be considered as a critical process, in order to maintain a constant power to the load. For this, it is necessary that the load is switched between systems connected to the grid and alone, according to the variables analyzed by the data acquisition system. The analyzes of the data are divided into two parts: PV grid-connected and alone system. For each system, the behavior of tension was analyzed, current and power of the PV panels, as well as the behavior of inverters and power storage bank, considering days with clear skies and overcast sky. For clear sky days analyzed, it was injected into the mains 5.8 kWh of energy. The overall efficiency of this system connected, ηs is 9 %. The data acquisition and control system micro-grid was adequate for the purpose of feeding a remaining charging. Whenever, the mains is switched off, the load is automatically directed to the alone system. When the storage capacity of the database reaches 50%, the load is once again powered by the connected system in parallel with the utility grid.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-05-16T18:46:41Z No. of bitstreams: 1 HerculesAraujo.pdf: 4155547 bytes, checksum: a184b99018c0f978ec408861bdd090df (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-16T18:46:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HerculesAraujo.pdf: 4155547 bytes, checksum: a184b99018c0f978ec408861bdd090df (MD5) Previous issue date: 2017-03-13 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ) / This work proposes a topology of isolated microgrids with hybrid network (part in DC and part in AC) of electric power distribution. This topology can serve as an alternative model to the conventional AC distribution network model for the electrical service of isolated communities. The topology consists of using a main system of DC power distribution and subsystems with an AC distribution. DC/AC converters are strategically distributed along the DC main network, forming AC subsystems, in order to serve a certain number of consumers with AC loads. Although there are loads that can be fed in DC, this is not a reality for household loads, which are basically AC powered. Thus, the interest of this work is to evaluate the possible advantages of this topology over the conventional microrredes with distribution network in low voltage in AC. In this contexto, the analysis parameters to be studied are: the increasing the extension of the distribution network without the need to use transformers, electric conductors with larger cross sections or distributed generation; the efficiency in the distribution of energy, evaluating the losses, and the reduction of implantation and operation costs. In order to compare the microgrid with hybrid distribution network, an isolated microgrid with purely CA distribution network was adopted as reference: the microgrid with solar-wind generation of Lençóis Island, located in the northeast of Brazil, which has been in operation since July 2008. / Este trabalho propõe uma topologia de microrredes isoladas com rede híbrida (parte em CC e parte em CA) de distribuição de energia elétrica. Essa topologia pode servir como modelo alternativo ao modelo convencional de rede de distribuição de energia totalmente em CA para o atendimento elétrico de comunidades isoladas. A topologia consiste em utilizar um sistema tronco de distribuição de energia em CC e de subsistemas com distribuição CA. Conversores CC/CA são distribuídos estrategicamente ao longo da rede tronco CC, formando subsistemas CA, com a finalidade de atender determinado número de consumidores com carga em CA. Apesar de existirem cargas que podem ser alimentadas em CC, essa não é uma realidade para as cargas de uso doméstico, que basicamente são alimentadas em CA. Assim, o interesse deste trabalho é avaliar as possíveis vantagens dessa topologia sobre as convencionais microrredes com rede de distribuição em baixa tensão em CA. Neste contexto, os parâmetros de análise a serem estudados são o aumento da extensão da rede de distribuição sem a necessidade de se utilizar transformadores, condutores elétricos com seções transversais maiores ou geração distribuída; a eficiência na distribuição de energia, avaliando as perdas, e a redução de custos de implantação e operação. Para se comparar a microrrede com rede de distribuição híbrida, adotouse como referência uma microrrede isolada com rede de distribuição somente CA: a microrrede com geração eólica-solar da Ilha de Lençóis está localizada no nordeste do Brasil, a qual está em operação desde julho de 2008.

This work presents the development of a methodology to service replacement and management loads in islanded smart grid by load shedding, supported by Distributed Generation, to avoid or reduce violations of continuity indicators, subject to penalties for infringement, established in Module 8 of PRODIST, ANEEL (2015a). To adjust the power demanded by the load to the power generated during the islanding of microrrede specifies to the best loads to be rejected by Multicriteria Methodology Analytic Hierarchy Process - AHP. In applying of methodology it was considered as criteria the continuity indicators that generate compensation to consumers for violation, and also it was considered the priority of continuity of supply to loads. Thus, for the formation of the island, is obtained as a preliminary result, a classification of loads in order of need for service. The best loads classified will be reconnected to microrrede until that GD units do not support new loads or that they violate any of the restrictions, being the remaining loads rejected. In continuously, they was made a reassessment in every pre-set period of time in order to identify new possible loads shedding to be made. This revaluation occurs in two distinct scenarios, both for typical day as for critical day. Any Violations of system constraints are checked by software of load flow calculation. Thus, obtained as final result a whole of loads to be served during replacement or continuity of the service. / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia para reposição de serviço e gestão de cargas em microrrede inteligente ilhada, suportada por unidades de Geração Distribuída, a fim de evitar ou atenuar violações dos indicadores de continuidade, passíveis de penalidades por violação, estabelecidos no Módulo 8 dos Procedimentos de Rede da Agência Nacional de Energia Elétrica PRODIST, ANEEL (2015a). Para adequar a potência demandada pelas cargas à potência gerada, durante o ilhamento da microrrede, definem-se as melhores cargas a serem rejeitadas, por meio da Metodologia Multicritério Analytic Hierarchy Process AHP. Na aplicação da metodologia foram considerados como critérios os indicadores de continuidade passíveis de compensações aos consumidores por violação, e também, foi considerada a prioridade de continuidade do fornecimento às cargas. Assim, para a formação da ilha, obtém-se como resultado preliminar, uma classificação das cargas em ordem de necessidade de atendimento. As cargas melhores classificadas são reconectadas à microrrede até que as unidades de GD não suportem novas cargas ou que ocorra a violação de alguma das restrições, sendo as demais cargas rejeitadas. De forma contínua, são feitas reavaliações a cada período de tempo pré-definido de forma a identificar novas possíveis rejeições ou reconexões de carga a serem realizados durante o ilhamento. Esta reavaliação ocorre em dois cenários distintos, tanto para dia típico como para dia crítico. Eventuais violações das restrições do sistema são verificadas por meio de software para cálculo de fluxo de carga. Desta forma, obtém-se como resultado final um conjunto de cargas a serem atendidas durante a reposição ou continuidade do serviço.

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2017-07-10T14:32:15Z No. of bitstreams: 1 Luís Rodrigo Becker_.pdf: 4479543 bytes, checksum: 3a9259e64d112cb88c2414eb122552e9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-10T14:32:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luís Rodrigo Becker_.pdf: 4479543 bytes, checksum: 3a9259e64d112cb88c2414eb122552e9 (MD5) Previous issue date: 2017-03-27 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / PROSUP - Programa de Suporte à Pós-Gradução de Instituições de Ensino Particulares / Este trabalho apresenta uma análise experimental de uma microrrede fotovoltaica formada por dois subsistemas, um isolado com estocagem e outro conectado à rede. Foi verificado o seu comportamento, sua capacidade no fornecimento de energia para uma carga isolada e rede da concessionária, monitorado a qualidade da energia elétrica entregue à diferentes cargas e rede da concessionária e também quantificado os índices de performance do sistema conectado. O subsistema conectado à rede (SFCR) é formado por um painel de 1080 Wp de silício multicristalino e um inversor c.c./c.a. de 1200 W. O subsistema isolado de back-up (SFI-b) é formado por um painel de 600 Wp de silício monocristalino, controlador de carga, banco de estocagem com baterias chumbo-ácido 24 V / 210 Ah e um inversor off-grid c.c./c.a. de 1000 W. O comportamento e a capacidade do sistema são monitorados durante o atendimento de uma carga, representada por um refrigerador. A qualidade da energia é analisada através de medições de energia ativa, reativa e aparente, fator de potência e geração de correntes harmônicas pelos inversores. O SFI-b é monitorado atendendo diferentes tipos e regimes de cargas. Já o SFCR é monitorado em dias de céu claro, parcialmente encobertos e encobertos. Os índices de performance são calculados em dias de céu claro e parcialmente encoberto ao longo dos seis primeiros meses de 2016. Os resultados demonstram que o SFI-b é capaz de atender a carga de forma confiável, comutando-a automaticamente para a concessionária quando o banco de baterias atinge uma profundidade de descarga pré-definida, enquanto o SFCR injeta a energia produzida na rede da concessionária. Os indicadores de qualidade da energia do inversor do SFI-b mostraram-se adequados, permanecendo dentro dos limites citados na legislação e análogos aos apresentados pela rede da distribuidora local. Já o inversor do SFCR apresentou indicadores de qualidade de energia satisfatórios, também na maior parte do tempo dentro dos limites citados na legislação, exceto nos dias encobertos e períodos de baixa irradiância, constatando-se significativa geração de energia reativa e distorções harmônicas de corrente. Considerando a média entre dias de céu claro e parcialmente encoberto, a eficiência média global do SFCR é de 9,9% e a energia média diária entregue à rede é de 4,7 kWh. Foi verificado que a qualidade da energia produzida pelo SFI-b praticamente independe da irradiância, já o SFCR depende diretamente da irradiância e do nível de carregamento do inversor, na geração de uma energia de qualidade. / This work presents an experimental analysis of a photovoltaic micro-grid formed by two subsystems, one off-grid with storage and another grid-connected. It is intended to verify its operation, its capacity to supply power to an isolated charge and electric utility grid, to monitor the quality of the electric power delivered to different charges and the electric grid power, and also to quantify the performance indexes of the connected system. The grid-connected subsystem (SFCR) consists of a panel of 1080 Wp of multicrystalline silicon and a DC/AC. inverter of 1200 W. The off-grid subsystem of back-up (SFI-b) consists of a 600 Wp monocrystalline silicon panel, charge controller, lead-acid battery storage bench 24 V / 210 Ah, and a DC/AC inverter of 1000 W. The operation and capacity of the system are monitored during the supply of a charge, represented by a refrigerator. The quality of the energy is analyzed through measurements of active, reactive and apparent energy, power factor and generation of harmonic currents by the inverters. SFI-b is monitored for different types and charges regimes, and SFCR is monitored on clear sky, partially and totally cloudy days. Performance indexes are calculated on clear sky and partly cloudy days over the first six months of 2016. The results demonstrate that the SFI-b is capable of servicing the charge reliably, switching it automatically to the utility grid when the batteries bank reaches a predetermined discharge depth, while the SFCR injects the power produced in power line grid. The energy quality indicators of the SFI-b inverter were adequate, staying inside the limits mentioned in the legislation, and analogous to those presented by the power line grid of the local distributor. The SFCR inverter presented satisfactory energy quality indicators, also in most of the time inside the limits mentioned in the legislation, except for the cloudy days and periods of low irradiance, showing significant reactive energy generation and current harmonic distortions. Considering the average between clear and partially cloudy days, the global average efficiency of SFCR is 9,9%, and the average daily energy injected on the grid is 4,7 kWh. It was verified that the quality of the energy produced by the SFI-b practically independent of the irradiance, but the SFCR depends directly on the irradiance and the load level of the inverter, in the quality energy generation.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-02-18T13:57:51Z No. of bitstreams: 1 Henrique Tiggemann_.pdf: 3072800 bytes, checksum: d759a40bb6ab933bb882d6a0d2eb6a92 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-18T13:57:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Henrique Tiggemann_.pdf: 3072800 bytes, checksum: d759a40bb6ab933bb882d6a0d2eb6a92 (MD5) Previous issue date: 2015-10-09 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / PROSUP - Programa de Suporte à Pós-Gradução de Instituições de Ensino Particulares / A busca de novas alternativas para o suprimento de energia elétrica em comunidades isoladas sempre foi um desafio motivacional tanto de âmbito cientifico quanto social. Busca-se uma solução robusta, que consiga suprir a demanda solicitada da melhor forma possível e com o menor impacto ambiental. São apresentados neste trabalho a caracterização e o desenvolvimento de uma microrrede híbrida fotovoltaica, conectada a um simulador de carga experimental com suporte a acesso remoto. A microrrede é constituída de quatro módulos fotovoltaicos de duas tecnologias, mono e multicristalino, totalizando 570 W pico de potência e com capacidade máxima de suprir um conjunto de cargas de até 1 kW em tensão alternada de 220 V. Também faz parte da microrrede um banco de estocagem inicial de energia de 200 Ah com tensão nominal de 24 V, formado por baterias seladas associadas em série/paralelo e um quadro de comando onde fica situado o controlador Arduíno e demais componentes de conversão de energia. Para avaliar a microrrede em dias que o banco de estocagem estiver em nível mínimo, foi utilizada a rede da concessionária simulando uma fonte alternativa de energia, que pode ser pilha combustível, gerador a diesel, etc. Foi observado por meio de medições elétricas obtidas pelo sistema de aquisição que a microrrede está funcionando adequadamente. As cargas conectadas nesta microrrede são alimentadas segundo um perfil de funcionamento preestabelecido no projeto, com consumo diário de 962 Wh. Este perfil foi construído segundo um número de horas diárias para o funcionamento de cada carga da residência, podendo ser modificado pelo usuário visando uma economia de energia. A interrupção das cargas não prioritárias pode ser também realizada a distância. O sistema é monitorado e gerenciado através de um controlador Arduíno, e o acesso remoto realizado através de um computador conectado à rede de dados (internet). Tal acesso remoto permite visualizar o comportamento elétrico e energético da microrrede além de possibilitar a utilização do sistema para experimentos técnicos e implementação de novas ações de controle à distância. A microrrede está instalada no prédio C02 da UNISINOS. / The search for new alternatives for energy supply in island communities has always been a motivational challenge in the scientific and societal context. The aim is a robust solution which is able to meet the demand requested in the best way as possible and with the least environmental impact. Is being presented in this work the characterization and the development of a hybrid photovoltaic microgrid, connected to an experimental load simulator that supports remote access. The microgrid consists of four photovoltaic modules of two technologies, monocrystalline and multicrystalline totaling 570 W peak power and capacity to supply loads of up to 1 kW with alternating voltage of 220 V. Is also part of the microgrid an initial storage power bank of 200 Ah with a nominal voltage of 24 V, consisting of sealed batteries linked in series / parallel, and a control panel where the Arduino controller is located and other power conversion components. To assess the microgrid in days of the storage bank is at minimum, the power line grid was used to simulate an alternative source of energy, which can be fuel cell, diesel generator, etc. Has been observed through electrical measurements obtained by the acquisition system that the microrrede is working properly. Loads connected in this microgrid are powered according to operating profile predetermined in the project, with daily consumption of 962 Wh. This profile has been built according to a number of daily hours of operation of each residence load and can be modified by the user aiming energy savings. The interruption of non-priority loads can also be performed virtually. The system is monitored and managed through an Arduino controller, and remote access done through a computer connected to the data network (internet). Such remote access allows viewing the electrical and energetic behavior of the microrrede besides enabling the use of the system for technical experiments and implementing new distance control actions. The microgrid is installed on the C02 building at UNISINOS.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:02:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabio Ricardo Oliveira Bento.pdf: 2918294 bytes, checksum: c2c9ce234a8a9b66e73ef1e4d3f7c290 (MD5) Previous issue date: 2013-06-14 / Neste trabalho é apresentada uma metodologia para reconfiguração de redes inteligentes de energia elétrica, a qual consiste em uso de grafos para representação de redes elétricas, divisão de redes elétricas em zonas de proteção, manutenção de balanço de potência dentro das zonas de proteção, uso de inteligência computacional para rejeitar cargas menos prioritárias em situações de contingências e indicadores de desempenho que quantificam o resultado de uma reconfiguração. A metodologia proposta é aplicada a duas microrredes elétricas que são bem definidas na literatura a SPS de 8 barras e a CERTS modificada , a fim de validá-la. Para isso, foram simulados os vários cenários de falhas presentes na literatura. A seguir, foi proposta uma rede inteligente contendo duas microrredes semelhantes às supracitadas SPS e CERTS, as quais foram interconectadas eletricamente. Cada microrrede da rede inteligente proposta possui também conexões com o Sistema Elétrico de Potência (SEP), quando operando em estado normal. Além disso, a rede inteligente conta com dispositivos de armazenamento de energia (baterias) situados em pontos considerados estratégicos. Por fim, a metodologia de reconfiguração foi aplicada à rede inteligente proposta, onde foram simuladas falhas graves que isolaram as microrredes do SEP e, além disso, diminuíram consideravelmente a capacidade de geração de uma das microrredes. Com isso, simulou-se ainda a existência e a não existência de cooperação entre as microrredes e a existência e não existência dos dispositivos de armazenamento de energia. Logo, com o auxílio dos índices de desempenho propostos foi possível concluir que a existência de cooperação entre microrredes e/ou de dispositivos de armazenamento de energia ajudam a mitigar os impactos de contingência

Orientador: Dra. Ahda Pionkoski Grilo Pavani / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2016. / Os Geradores de Indução Duplamente Alimentados, em inglês Doubly Fed Induction Generator DFIG, representam uma das tecnologias mais empregadas em sistemas eólicos. Devido à natureza intermitente do vento, o controle convencional usado por esses geradores procura operar o gerador em um ponto que garanta a máxima extração de potência da turbina eólica. Entretanto, usando apenas esta filosofia de controle, não é possível que estes geradores participem do controle de frequência da rede elétrica, pois o sistema mecânico e o sistema elétrico estão desacoplados devido à ação do conversor Back-to-Back. Como consequência, o DFIG não apresenta resposta de inércia. No entanto, em sistemas elétricos com alta penetração de geração eólica, ou sistemas que operam de forma ilhada como microrredes, a resposta de inércia do gerador eólico permite um melhor comportamento da frequência elétrica. Neste contexto, neste trabalho é estudado e analisado o comportamento do Gerador de Indução Duplamente Alimentado DFIG contribuindo para o suporte de frequência de uma microrrede, formada a partir de um ilhamento intencional. Para isso, foram realizadas simulações computacionais com ocorrência de ilhamento intencional, em que uma parte da rede de distribuição passa a operar de forma ilhada alimentada por um DFIG e um gerador síncrono. Com os resultados é possível analisar o desempenho do DFIG no suporte de frequência da rede elétrica considerando diferentes metodologias / Doubly Fed Induction Generators DFIG, represent one of the most used in wind power systems technologies. Due to the intermittent nature of wind, the conventional control used by these generators to operate the demand generator at a point that ensures maximum power extraction of the wind turbine. However, using only this control philosophy, it is not possible that these generators participate in frequency control the power supply for the mechanical system and the electrical system are uncoupled due to the action of the Back-to-Back converter. Consequently, the DFIG has not inertia response. However, in electric systems with high penetration of wind power generation, or systems that operate islanded micro-grids way, the wind power generator inertia response allows a better behavior of the electrical frequency. In this context, this work is studied and analyzed the Doubly Fed Induction Generator DFIG behavior contributing to the frequency support of a micro-grids formed from an unintentional islanding. To this end, computer simulations were performed with the occurrence of unintentional islanding, wherein a part of the distribution network shall operate islanded form fed by a DFIG and a synchronous generator. With the results it is possible to analyze the performance of DFIG in the grid frequency support considering different methodologies.