Made available in DSpace on 2014-06-12T17:37:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5359_1.pdf: 2762932 bytes, checksum: 0ca3cda75d19c5289f1914aaa550bbc1 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso de conversores de freqüência CC/CA para integrar a energia renovável como uma fonte de geração distribuída tem se tornado cada vez mais comum. Em tais aplicações, a sincronização com o vetor tensão da rede é fundamental para o controle do conversor, particularmente considerando os novos requisitos de suportabilidade a afundamentos de tensão demandados das gerações distribuídas atualmente. Este trabalho propõe um novo método de sincronização aplicado ao controle de conversores de freqüência apresentado-se imune a condições anormais de operação da rede. Quatro outros métodos de sincronização encontrados na literatura são apresentados enfatizando-se suas capacidades de fornecerem respostas corretas diante de tensões desequilibradas e distorcidas. O método proposto é simulado computacionalmente e comparado às demais técnicas. Os resultados experimentais também são mostrados, com o qual o novo método consegue eliminar a influência de desequilíbrios e harmônicos na estimação da fase, da freqüência e da magnitude do vetor tensão da rede. O método proposto é modelado como aplicado ao controle do conversor de uma turbina eólica conectada ao sistema elétrico. São implementadas duas estratégias de controle do conversor do lado da rede para avaliar a independência dos resultados em relação a técnica de controle de corrente. Afundamentos momentâneos de tensão no ponto de conexão são simulados e os resultados obtidos com o método proposto mostraram que a turbina eólica não perdeu a estabilidade

Orientador: Vicente Afonso Ventrella / Resumo: A evolução do processo de furação nos trouxe ao desenvolvimento do método de furação por laser pulsado, mas não temos definido o que a variação de cada parâmetro produz nos microfuros em relação à qualidade dos mesmos medidos com base em seu formato em aço inoxidável austenítico AISI 316L. O presente estudo analisou como variações na potência de pico, largura temporal do pulso e existência ou não de atmosfera protetora podem mudar os tamanhos, formatos e profundidades em microfuros. Produziram-se combinações dos parâmetros que foram usadas para obter furos em chapas de aço AISI 316L com 1 mm de espessura com o uso de uma fonte de laser pulsado Nd:YAG e analisar as propriedades em cada combinação, tais como diâmetros de entrada e de saída, profundidades e formatos observados em estereoscópio. / Mestre

A dinâmica em meso-escala nos oceanos globais é dominada por sinais propagantes para oeste. Estudos pioneiros a utilizar medidas de altimetria por satélites associaram este sinal a ondas de Rossby longas do primeiro modo baroclínico. Com o recente aumento de resolução nos dados altimétricos, estudos mais recentes sugerem que vórtices de meso-escala não-lineares seriam os principais responsáveis pelo sinal propagante observado, em detrimento às ondas de Rossby. O objetivo do presente trabalho é identificar estruturas coerentes associadas a vórtices de meso-escala e distingui-las das ondas de Rossby longas do primeiro modo baroclínico. Mapas de anomalia da altura da superfície do mar (η) foram filtrados através da análise de ondaletas e um algoritmo de identificação e extração de estruturas vorticais. Os vórtices extraídos foram caracterizados através do ajuste de um paraboloide elíptico. O algoritmo demonstrou-se capaz de identificar e extrair as estruturas associadas a vórtices de meso-escala. Os resultados indicam predominância de anéis vorticais anti-ciclônicos. Os espectros de potência zonais-temporais de η indicam que a maior parte da variância distribui-se na região não-dispersiva do espectro teórico de ondas de Rossby lineares. A propagação observada nos componentes resultantes do filtro indicam coexistência de ondas de Rossby lineares e vórtices de meso-escala, comprovando assim a hipótese científica estabelecida para este trabalho. / The mesoscale dynamics in the global oceans is dominated by westward propagating signals. Pioneering studies using satellite altimetry measurements associated these observations with first-mode baroclinic Rossby waves. With the increase in altimetry data resolution, recent studies suggest that nonlinear mesoscale eddies are responsible for the westward propagating signal rather than Rossby waves. The objective of this study is to identify coherent structures associated with mesoscale eddies and distinguish them from long first-mode baroclinic Rossby waves. Sea surface height anomaly maps (η) were filtered throught wavelet analysis and an algorithm for identifying and extracting vortical structures. The extracted vortices were characterized by adjusting an elliptic paraboloid. The algorithm proved to be able to identify and extract the structures associated to mesoscale eddies. The results indicate a predominance of anti-cyclonic rings. Zonal-temporal power spectral density of η indicate that most of the variance is located at the non-dispersive region of the theoretical linear Rossby wave spectra. The observed propagation of the filtered components indicate coexistence of linear Rossby waves and mesoscale eddies, thus proving the scientific hypothesis of this study.

A quantidade de falhas recentes em transformadores e suas consequências são alarmantes. As perdas econômicas, os riscos e a falta de confiabilidade decorrentes são inaceitáveis. Face à gravidade da situação um conjunto de recomendações de implementação imediata é estabelecido. O objetivo é assegurar a continuidade da operação confiável dos transformadores em serviço e garantir a especificação segura de transformadores novos. As recomendações envolvem o dimensionamento de enrolamentos levando em conta transitórios rápidos e ressonâncias internas; auditoria e controle de projetos; formas de ondas de ensaio mais representativas de fenômenos transitórios não convencionais; ações associadas à condições de operação; monitoração contínua e aplicação de filtros para a proteção frente a transitórios rápidos. Estas recomendações apoiam-se em análises cuidadosas das condições de projeto, fabricação e ensaios de transformadores complementadas pela análise teórica e de campo de falhas recentes em grandes transformadores de alta tensão. Vários modos de falhas dielétricas de transformadores estão associados a transitórios eletromagnéticos não convencionais. É analisada a modelagem de enrolamentos para transitórios de alta frequência. Os resultados de simulações aplicadas a alguns transformadores de alta tensão são apresentados. A aplicação das recomendações apresentadas deverá resultar na redução de falhas em grandes transformadores de alta tensão. / The number of transformer failures and its consequences are of very high concern. The associated economic losses, risks to life and environment and reduced reliability level are not acceptable any more. From this situation, a set of recommendation with possible immediately implementation is established. The objective is to give a reliable continuous operation condition to the remaining transformers in service and guarantee a safe specification for new transformers. The recommendations are including the dimensioning of transformer windings related to very fast transients and internal resonance; design review; dielectric test waves more representatives of non conventional transients phenomena; operation conditions; continuous monitoring and application of filter as protection device against very fast transients. These recommendations are supported by deep analysis of design conditions, manufacturing and test of power transformers complemented with theoretic and on site analysis of recent failures of high voltage large power transformers. Several dielectric failures modes of transformers are associated with non conventional electromagnetic transients. From this, it is included a modeling of transformer windings for high frequency transients. The results of simulations applied to high voltage transformers are presented. The application of the presented recommendations shall give as result a reduction in number of failures of large power transformers.

A crescente utilização de cargas sensíveis em aplicações industriais, atualmente tem levado a uma preocupação real devido aos custos provocados por interrupções e danos causados a linhas de produção automatizadas. Este trabalho apresenta uma solução baseada em sistemas de eletrônica de potência capaz de compensar Voltage Sags, Voltage Swells e distorções harmônicas de tensão, restaurando a tensão da carga a valores aceitáveis através de um transformador de injeção conectado em série entre a rede e a carga. As características de projeto para um protótipo de Restaurador Dinâmico de Tensão (DVR) são detalhadas, estratégias de controle são comparadas e uma das alternativas é implementada em um DSP (Digital Signal Processor). Finalmente, resultados experimentais de um protótipo de 5kVA são apresentados. / The increasing use of voltage sensitive loads on industrial applications has led to a real concern about interruption costs and damages on automatic production lines. This work presents a power-electronic-based device which compensates Voltage Sags, Voltage Swells and Voltage Harmonic Distortion, restoring the load voltage to acceptable values through a series connected injection transformer. The ratings and power requirements of a Dynamic Voltage Restorer (DVR) are derived, as well as its control algorithm implemented in a Digital Signal Processor (DSP). Finally, simulation and experimental results of a 5kVA prototype are presented.

Este trabalho propõe a adoção de uma estrutura de controle, com base na tese de doutorado de (BUEHNER, 2010), a qual utiliza um modelo com a dinâmica inversa da planta a ser controlada, de maneira a prover a pré-alimentação da tensão de referência para o controle de um conversor de potência monofásico, modulado por largura de pulso (PWM), obtendo-se bons resultados para o rastreamento da corrente do indutor de filtro conectado à saída deste conversor de potência. No trabalho, são apresentadas outras duas estruturas de controle por pré-alimentação, responsáveis respectivamente pelo cancelamento da perturbação gerada pela tensão na saída do filtro indutivo e pelo cancelamento do erro de tensão gerado pelo tempo morto. Com o intuito de assegurar o desempenho de rastreamento da corrente, face às variações de parâmetros do processo e as imperfeições existentes no modelamento da planta real, emprega-se a estrutura de controle proporcional, em malha fechada, assegurando a robustez da estrutura de controle, facilitando-se o ajuste da malha de controle. Os resultados de simulação e obtidos experimentalmente são comparados, validando-se efetivamente a estratégia de controle proposta. / This work presents the control structure based on (BUEHNER, 2010) PhD thesis, which uses an inverse dynamic model for the plant to be controlled, providing the feedforward voltage reference to control a single-phase, pulse width modulated power converter (VSI-PWM), achieving good results for the output inductor current tracking, connected on the power converter output. Two feedforward control structures are presented, for the cancellation of the voltage disturbance generated by the output filter voltage and the cancellation of voltage error generated by the dead time implementation, respectively. In order to ensure the current tracking performance in face of process parameter variations and modeling imperfections existing in the real plant, the closed loop proportional is employed under the proposed control structure, ensuring the control robustness, and facilitating the loop gain adjustments. The simulation and experimental results are obtained and compared, effectively evaluating the proposed control strategy.

Orientador: Adriano Peres. / Co-orientador: Sérgio Vidal Garcia Oliveira. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.

Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro Universitário da FEI, São Bernardo do Campo, 2015

Submitted by Sandro Camargo (sandro.camargo@unipampa.edu.br) on 2015-05-09T18:28:47Z No. of bitstreams: 1 107110006.pdf: 2090462 bytes, checksum: 5fecbc3cc993bd7ac1637e41b7b2be41 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-09T18:28:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 107110006.pdf: 2090462 bytes, checksum: 5fecbc3cc993bd7ac1637e41b7b2be41 (MD5) Previous issue date: 2012-10-19 / Com a total dependência pela energia elétrica em todos os setores da sociedade e a consequente regulamentação, é necessário que as concessionárias se preocupem em manter a continuidade do seu fornecimento, além de atender aos padrões que remetem à qualidade. A continuidade do fornecimento de energia elétrica é algo fundamental tanto para os consumidores quanto para a concessionária, a qual deixa de vender energia elétrica e ainda pode ser penalizada por interrupções muito longas ou em áreas críticas (hospitais ou indústrias, por exemplo). Como nem sempre é possível manter a continuidade do fornecimento devido a diversos fatores, sendo os defeitos permanentes os mais críticos, as empresas concessionárias são levadas a procurar novas metodologias e tecnologias para diminuir o tempo que o fornecimento de energia elétrica é interrompido. Nesse trabalho é descrita uma metodologia para o restabelecimento da energia em redes de distribuição de maneira automática. Essa metodologia se baseia no uso de tecnologias de comunicação e na automação dos equipamentos de manobras das redes. Com isso é possível obter os dados do estado da rede em tempo real, e é possível enviar os comandos para tais equipamentos de forma direta, sem a necessidade de intervenção humana. A metodologia aqui apresentada tem como objetivo detectar a localização de um defeito na rede através de leituras dos estados dos equipamentos, e então procurar as melhores manobras que restabeleçam o fornecimento ao máximo de consumidores sem que isso coloque todo sistema de distribuição, ou mesmo parte dele, em sobrecarga. Também é considerado que a rede pode ter sofrido alterações em equipamentos não automatizados (chaves manuais), e que as características de carga mudam no decorrer do tempo. Assim, a topologia deve ser atualizada antes de executar simulações e que os dados para tais simulações devem prever o comportamento da carga para o tempo que a contingência possa durar. Como teste da metodologia, foram executadas simulações em dados de redes reais de distribuição com diferentes topologias e diferentes cenários de defeitos. Os resultados obtidos foram satisfatórios na medida que tais soluções de restabelecimento eram viáveis em termos de carregamento da rede e foram calculadas em um curto espaço de tempo (poucos segundos). Essa agilidade traz vantagens tanto para os clientes quanto para a própria concessionária. / With the total dependency for electric power in all society sectors and the following regumen-tation, is necessary that the utilities worry in maintaining the continuity of power supply, in addition to meeting the standards that refer to quality. The continuity of power supply is fun- damental both for consumers and for the utility, which stops selling electricity and can still be penalized for too long interruptions or in critical areas (hospitals or industries, for example). As it is not allways possible to maintain the continuity of power supply due several factors, being the most critical the permanets defects, the utilities are driven to seek new methods and tecnologies to reduce the time that power supply is interrupted. In this work we describe a methodology for automatic restoration in power grids. This methodology is based on the use of communication technologies and automation equipment maneuvers networks. With this is possible to get the data status from the grid in real time, and also can send commands to these devices directly, without the need for human intervention. The methodology presented here tries to detect the location of a fault on the grid, through readings of the equipments status, and then search for the best maneuvers to restores supply to maximum consumers without putting the entire distribution system, or portion thereof, in overload . It is also considered that the grid may have changed in non-automated equipment (manual keys), and that the load characteristics change over time. Thus, the topology must be updated before running simulations and data for such simulations should predict the behavior of the load for time that can last contingency. As a test of the methodology, simulations were performed on real power grids data with different topologies and different scenarios defects. The results were satisfactory as such restoration solutions were viable in terms of network loading and were calculated in a short time (few seconds). This agility has benefits both for customers and for the own utility.

O objetivo deste trabalho é analisar uma topologia de controle para a malha de tensão de um inversor para fontes de alimentação ininterruptas (UPS) com forma de onda senoidal na saída. É proposto um sistema de controle com duas malhas, uma de tensão com controlador ressonante e outra do tipo PI de corrente no qual a variável de controle é a corrente do capacitor de filtro de saída. Mais especificamente pretende-se estudar o problema de rastreamento de tensão nos inversores de UPS monofásicos, apresentando o estado da arte e uma classificação dos controladores que servem de solução para este problema específico. / This work analyses a uninterruptible power supply (UPS) inverter control scheme with sinusoidal output voltage. A two-loop control scheme is proposed; one voltage loop using a resonant controller and a PI current controller with the output capacitor filter current as control variable. A review on voltage tracking control in one-phase voltage source inverter is presented, showing the state of the art and a controller classification for this specific problem.