Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-01-14Bitstream added on 2014-06-13T18:08:29Z : No. of bitstreams: 1 amorim_es_me_ilha.pdf: 2160628 bytes, checksum: 3be5e9c0540f3af6109d0248dc52ede1 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo do trabalho proposto é o de apresentar aplicações práticas da técnica de análise modal na avaliação da estabilidade de tensão e à redução da perda total de potência reativa na transmissão. A análise modal tem demonstrado ser uma ferramenta de análise estática muito útil que pode ser utilizada para identificar áreas propensas à instabilidade de tensão. Seus resultados são usados para identificar as medidas de reforço mais adequadas para aumentar a margem de estabilidade de tensão de sistemas elétricos de potência. A melhor localização para a instalação de compensação reativa shunt e série é determinada baseada nos fatores de participação de barra e de ramos, respectivamente. Outros objetivos deste trabalho são os de apresentar uma metodologia alternativa para a alocação de bancos de capacitores shunt, e o efeito da compensação de bancos de capacitores série na margem de carregamento. Os objetivos são à redução da perda total de potência reativa na transmissão e o aumento na margem de carregamento do sistema. Os valores dos montantes de compensação reativa shunt a serem alocados são determinados com base nas curvas de perda total de potência reativa na transmissão versus magnitude de tensão da barra. No caso da compensação série, o valor da reatância capacitiva escolhido é limitado pelo valor prático de compensação que é da ordem de 80%. Também são investigados os efeitos individuais que cada um destes procedimentos traz para o sistema. Entre os efeitos investigados estão: a redução das perdas reativas, a variação na margem de estabilidade estática de tensão, e a melhoria do perfil de tensão. Os resultados obtidos para os sistemas do IEEE (14, 57 e 118 barras) mostram que o procedimento conduz a uma sensível redução da perda total de potência... / The objective of the proposed work is to present practical applications of the modal analysis technique applied to voltage stability assessment and reactive power losses reduction. Modal analysis has proven to be a useful steady-state analysis approach which can be applied to identify areas prone to voltage instability. Its results are used to identify the most effective remedial actions to increase system voltage stability margin. The best location for placing shunt and series capacitor is determined based on the bus and branch participations factors respectively. Other goals of the proposed work are to present an alternative procedure to the allocation of shunt capacitor, and the effects of series capacitor compensation on the system loading margin. The objectives are the total reactive power losses reduction in the transmission and the loading margin increase. The values of shunt reactive compensation to be allocated are determined based on the curve of total transmission reactive power losses versus bus voltage magnitude. In case of series compensation, the chosen reactive capacitance values are limited by a practical upper limit of series compensation degree of 80%. The individual effects that each one of these procedures brings for the system are also investigated. Among the investigated effects are: the reduction in the total reactive power losses, the changes in the static voltage stability margin, and the improvement of voltage profile. The results obtained for the IEEE system (14, 57 and 118 bus) show that the procedure leads to a sensible reduction of total reactive power losses and simultaneously, an improvement in the voltage profile and load margin increase.

Este projeto de pesquisa teve o objetivo de desenvolver uma nova abordagem para a resolução do Fluxo de Potência Ótimo. Para isso, foram obtidos dados teóricos, a partir de um levantamento bibliográfico, que explicitaram os conceitos de otimização aplicados ao sistema estático de energia elétrica. A pesquisa fundamentou-se metodologicamente nos métodos: Newton-Langragiano, Penalidade e Função Barreira Logarítmica de Newton Projetada. Os sistemas de equações resultantes das condições de estacionaridade da função Lagrangiana foram resolvidos pelo método de Newton. Na implementação computacional foram utilizadas técnicas de esparsidade. Foram realizadas estudos para validação e a verificação da abordagem proposta nos sistemas de 3, 14, 30 e 118 barras. / This research project had the objective of developing a new approach for the resolution of the Optimum Power Flow. For this purpose, theoretical data were obtained through a bibliographical survey, which explained the optimization concepts applied to the electrical energy static system. The research was based on the methods: Newton-Lagrangian, Penalty and Projected Newton Barrier Function. The systems of equations resulting from the Lagrangian function stationarity conditions were resolved through the Newton\'s method. In the computational implementation, sparsity techniques had been used. Studies had been carried out for the proposed approach validation and verification in the systems of 3, 14, 30 and 118 buses.

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-08-28T22:49:34Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Calebe Hermann de Oliveira Lima.pdf: 13213859 bytes, checksum: 25b9d79a856325856567fe751b087e7e (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-09-10T18:46:53Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Calebe Hermann de Oliveira Lima.pdf: 13213859 bytes, checksum: 25b9d79a856325856567fe751b087e7e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-10T18:46:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Calebe Hermann de Oliveira Lima.pdf: 13213859 bytes, checksum: 25b9d79a856325856567fe751b087e7e (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / CNPq / Nas últimas décadas, o uso de cargas não-lineares tem crescido rapidamente, provocando perturbações no sistema elétrico. Esses problemas são, majoritariamente, causados por cargas não-lineares monofásicas e trifásicas. As cargas não-lineares consomem níveis indesejados de componentes harmonicas de corrente. Tais perturbações têm prejudicado o funcionamento de processos industriais automatizados e outros equipamentos sensíveis conectados à rede elétrica, que necessitam de energia com boa qualidade. O excesso de potência reativa fornecida pela rede podem trazer consequências como perdas na forma de calor, e subutilização da capacidade instalada. Por isso, este trabalho apresenta um sistema de controle responsável mitigar correntes harmônicas e controlar a potência reativa em cargas desbalanceadas utilizando um filtro híbrido trifásico dual baseado no inversor nove-chaves. Desses controles, apenas, o controle de correntes harmônicas utilizando a estrutura do NSI já foi implementado. Primeiramente, neste trabalho é apresentado o funcionamento do inversor nove-chaves, a técnica de PWM e o projeto dos filtros passivos. Em segundo lugar é apresentada a modelagem do sistema para componentes harmônicas, fundamentais e CC, deduzindo o comportamento dinâmico do filtro híbrido de potência, e o projeto dos controladores. Por fim, são apresentados os resultados de simulação utilizando o MATLAB® /Simulink, e os resultados experimentais a partir de um protótipo do filtro híbrido, com o intuito de comprovar a eficácia do sistema de controle em estudo. / The use of non-linear loads has grown rapidly, causing problems to the electrical system. These problems are mostly caused by single-phase and three-phase non-linear loads. The non-linear loads inject in the network unwanted levels of harmonic currents. However, these disturbances have hindered the operation of automated industrial processes and other sensitive equipment connected to the grid, which require energy with minimal disturbance. The excess reactive power delivered by the grid can have consequences such as losses in the form of heat, and underutilization of installed capacity. Therefore, this work presents a control system that is responsible for mitigating harmonic currents and compensating reactive power in the grid, using a dual three-phase hybrid power filter based on the nine-switch inverter. First, this work shows the operation of the nine-switch inverter, the expressions of the PWM technique, and the design of the passive filters. Second, this work presents the modeling of system for harmonic, fundamental and DC components, deducing the dynamic behavior of the hybrid power filter. Based on those models, a control strategy is proposed. Finally, simulation, performed in the MATLAB® /Simulink, and experimental results, obtained from a prototype of the hybrid filter, are presented to prove the effectiveness of the proposed control system.

Orientador: Sergio Valdir Bajay / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T21:47:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_ValdenbergAraujoda_D.pdf: 5657936 bytes, checksum: 05e29cdf0014631b47f1e5007fc2cee0 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Desenvolveu-se, neste trabalho, uma nova abordagem para o problema da expansão conjunta da geração e transmissão de energia elétrica em sistemas hidrotérmicos de potência. O objetivo é determinar a capacidade das usinas candidatas que entrarão no sistema, a data de entrada em operação das unidades geradoras, o seu nível de operação, as novas linhas de transmissão e seu nível de tensão, bem como os corredores para a sua instalação. A modelagem proposta torna o método de Benders atraente para a resolução do problema, pois a peculiaridade da formulação permite decompor o problema original em subproblemas menores e esses, por sua vez, em outros subproblemas menores ainda, desacoplados entre si. No subproblema de operação do parque gerador propõe-se um tratamento probabilístico para a estocasticidade das vazões afluentes aos reservatórios das usinas hidroelétricas. Na modelagem em questão incluiu-se, ainda, aquelas incertezas às quais não se pode associar probabilidades, como as incertezas sobre a evolução do mercado e as incertezas no custo das obras. A inclusão desses elementos possibilita a obtenção de estratégias de expansão flexíveis, que facilmente permitiram correções de rumo e que não são usualmente produzidas com as metodologias tradicionais de planejamento da expansão do setor elétrico. Metodologias como a desenvolvida nesta tese para o planejamento da expansão dos sistemas elétricos deverão ser adotadas nos próximos anos pelo setor elétrico brasileiro, pois somente assim poder-se-á obter soluções mais baratas e confiáveis, do ponto de vista de garantia do suprimento, dadas as enormes incertezas que hoje permeiam o processo de planejamento neste setor. Estas incertezas resultam do esgotamento do atual modelo institucional e financeiro do setor no país e o surgimento de novos "atores", como os produtores independentes e autoprodutores com venda de energia excedente, e novos arranjos contratuais, como os regulamentando o "aluguel" de linhas de transmissão e distribuição ou definindo os termos das compras de mercados "spot" e de "futuros", na busca de uma ainda mal compreendida "nova ordem", mais competitiva, no setor, conforme discutido sinteticamente em um dos capítulos desta tese. Além disso, a otimização conjunta das expansões do parque gerador e da rede de transmissão e a simulação individualizada da operação dos reservatórios das usinas hidroelétricas, conforme proposto nesta tese, serão essenciais na nova estrutura, bem mais descentralizada, do planejamento do setor no país. A coordenação "central" do planejamento setorial será essencialmente de caráter / Abstract: A new approach is developed in this work for the joint generationltransmission expansion planning of hydrothermal electric power systems. The goal is to determine the generating capacity of the candidate plants, the commissioning dates of their generating units, their production scheduling, the new transmission lines and their voltage levels, as well as the power corridors to house them. The proposed modeling makes attractive the use of the Benders method to solve the problem, since the later can be decomposed in smaller subproblems, that, in turn, can be divided in even smaller ones, uncoupled among them. In the generators schedulling subproblem a probabilisticcalculation is put forward to take care for the stochastic nature of the hydro power plant reservois inflows. In such a modeling, those uncertainties which probabilities can not be associated to, such as the uncertainties about the market evolution and those related to the plants costs, are included too. Dealing with them allows the obtention of flexible expansion strategies, easy to modify later, whenever necessary; usually they are not produced by the power sector traditional expansion planning tools. Methodologies such as the proposed in this thesis for the joint expansion planning of the generation and transmission systems should be adopted by the Brazilian electric power sector in the next years, since this is the only way to arrive at cheap and reliable, in terms of power supply, solutions in the highly uncertain planning environrnent found in the sector today.These uncertainties accrue ttom the exhaustion of the current institutional and finantial model of the sector in the country and the upsurge of the new "actors", as the independent producers and the selfproducers selling surplus power, and new types of contracts, such as those regulating the "wheeling" of power transmission and distribution lines or defining the terms of the spot market purchase, in the search of a still badly undesrtood new, more competitive, "order" for this sector, as sintheticaly discussed in one of the chapters of this thesis. Furthemore, the joint expansion optimization of the power stations and the transmission grid and the individualsimulationof the operation of each hydro plant reservoi, as proposed in this thesis, will be essential in the more descentralized planning structure for the sector in the country. a "central" coordination of this planning will be essentially indicative, defining "therms of reference" for the negotiations among companies and providing technical subsidies for the governrnent regulating bodies for the sector / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Carlos Alberto Favarin Murari / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-22T23:28:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_FernandoAntonioTavares_M.pdf: 4656081 bytes, checksum: db5228d4097945440e589e7dfdfbe9cc (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Neste trabalho é apresentada uma formulação matemática, baseada em modelos lineares para o controle ótimo da potência reativa. Com um algoritmo baseado nas técnicas da programação linear é possível encontrar novos ajustes para as variáveis de controle: ajustes dos taps dos transformadores, tensões nos terminais dos geradores e injeções de potência reativa das fontes controláveis, visando melhoria no perfil de tensão e minimização das perdas ativas. Através de relações lineares atualiza-se o estado da rede para ângulo e tensão nodais, evitando-se a execução de um fluxo de carga AC completo a cada iteração, executando-o apenas uma única vez, ao final do processo, representando uma economia de esforço computacional. Com o intuito de avaliar a habilidade do algoritmo em reduzir perdas e manter níveis de tensão aceitáveis; são apresentados resultados com alguns sistemas elétricos e comparados com uma variação do algoritmo em que se executa um fluxo de carga a cada iteração / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Vivaldo Fernando da Costa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-28T13:37:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_LuizCarlosPereirada_D.pdf: 875122 bytes, checksum: 1c0406fea2a649100ff3dc1d2efb747c (MD5) Previous issue date: 2001 / Doutorado

Orientador : Vivaldo Fernando da Costa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-28T20:22:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Naturesa_JimSilva_M.pdf: 2223566 bytes, checksum: 3044e9ccf4b186d3252af8d95defa20e (MD5) Previous issue date: 2001 / Mestrado

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:52:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Airton Petinelli.pdf: 783096 bytes, checksum: 283e35e9f4e3e61ee0abe5860d9dcb08 (MD5) Previous issue date: 2002-05-29 / Static reactive power sources, such as shunt capacitors, have been commonly used to provide reactive compensation in distribution systems, minimizing losses and keeping voltage levels within operational limits. Heuristic algorithms for capacitor placement have been proposed in several works. However, the majority of these approaches converge to a local solution. This dissertation presents a hierarchical evolution strategy-based approach for solving the optimal reactive sources placement in radial distribution systems. The approach is based on the (m+l)-EE paradigm, improved by mutations control and by two types of mutations: the classical Gaussian mutation and the Cauchy-based mutation. Discrete standard capacitor values with non-linear cost are considered. Constraints such as the maximum number of parallel banks and installations cost are included. Validation tests have been performed using a real industrial feeder. / Fontes estáticas de potência reativa, tais como os capacitores, têm sido comumente usados para a compensação de potência reativa em sistemas de distribuição de energia elétrica. Capacitores são instalados para minimizar as perdas de potência e manter os níveis de tensão dentro de limites operacionais aceitáveis. Algoritmos heurísticos têm sido propostos na literatura para a alocação de capacitores, entretanto, a maioria deles converge para uma solução local. Nesta dissertação, é apresentado um algoritmo hierárquico utilizando uma estratégia evolutiva para solucionar a alocação ótima de fontes de reativos em sistemas de distribuição radiais. O enfoque é baseado no paradigma (m+l)-EE, melhorado pelo controle de mutação com a utilização de dois tipos: a mutação clássica de Gauss e a mutação de Cauchy. Considera-se também a discretização de banco de capacitores com a utilização de tamanho de células disponíveis comercialmente e respectivos custos de aquisição, assim como restrições do tipo número máximo de capacitores em paralelo e custos de instalação. O algoritmo é testado usando-se um alimentador industrial da Companhia Energética do Maranhão - CEMAR

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:52:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Yuri Percy Molina Rodriguez.pdf: 1031212 bytes, checksum: 17d44bafcedcf0ffe29f1cc733e0904a (MD5) Previous issue date: 2005-03-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In the operation of the power transmission system the problems of voltage/reactive power can occur at any time due the contingencies and/or alterations in the demand. Therefore, reactive services are necessary to perform the control in relatively small time periods to improve the operation state and avoid the degradation of the security and the reliability of the system.The ancillary service of reactive power can be contracted by the System Independent Operator of agents connected to the Electrical system, such as generators, capacitor/reator banks, static VAR compensators static, compensators synchronous, among others.The present work proposes a methodology for minimizing the price of the reactive power service considering the coupling between this ancillary service and the power reserve service and the power market as well. For evaluation of the performance, it is considering the method of payment for reserve allocated for service of reserve power, and tests to evaluate its impact in the cost of the reactive power by using the IEEE 14-buses and IEEE 30-buses test systems, are performed. Discussions and relevant conclusions are also reported. / Na operação dos sistemas de transmissão de potência os problemas de tensão/potência reativa podem ocorrer a qualquer momento devido a contingências e/ou alterações na demanda. Portanto, são necessários serviços ancilares de suporte de potência reativa para realizar o controle em períodos de tempo relativamente pequenos para melhorar o estado de operação de modo a não comprometer a segurança e a confiabilidade do sistema elétrico. Esse serviço pode ser contratado pelo Operador Independente do Sistema de agentes conectados ao sistema elétrico, tais como geradores, banco de capacitores/reatores, compensadores estáticos, compensadores síncronos, entre outros. O presente trabalho propõe uma metodologia para minimizar o preço total do serviço ancilar de suporte de potência reativa, considerando o acoplamento existente entre este serviço ancilar com o serviço de reserva de potência, assim como com o mercado de energia. Para a avaliação do desempenho, é considerando o método de pagamento por reserva atribuída no serviço de reserva de potência. Testes com os sistemas IEEE 14-barras e IEEE 30-barras, simulando-se vários cenários são apresentados.

Orientador: Carlos Alberto F. Murari / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T17:27:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Canoas_AnaCarolinaGarcia_M.pdf: 4135143 bytes, checksum: f6ef8465e18519f5d64e2b52515a43d2 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Este trabalho de pesquisa apresenta uma nova aplicação da lógica nebulosa no desenvolvimento de metodologia de análise de desempenho de redes de energia elétrica de qualquer dimensão, sendo estimulada pela possibilidade de aplicar os conceitos de conjuntos nebulosos para traduzir resultados numéricos em lingüísticos. Para representar os números nebulosos foi utilizada a função de pertinência sinusoidal. Os modelos matemáticos podem ser adaptados com a finalidade de se obter resultados o mais próximos da realidade, mas há situações onde isto não é possível, como por exemplo na operação dos sistemas de energia elétrica, onde um operador poderá afirmar "a tensão em determinada barra está boa", sendo que tal tipo de informação pode ser interpretada de diferentes maneiras por diferentes pessoas. Assim, associando-se um grau de pertinência em um determinado intervalo de variação, viabiliza-se a determinação de padrões de análise / Abstract: This work presents a new application of fuzzy sets in the development of new methodologies for electric energy performance analysis.The main motivation for the application of fuzzy sets concepts is the ability in translating numeric results into linguistics. For certain problem classes, the mathematical model can be adapted for the purpose of getting as close as possible to the reality. However, there are situations in which it is not possible, for example in power systems operation, where an operator could say: "the voltage in determined bus is good", being this kind of information can be interpreted by differentoperators in differentways. Thus, associatinga degreeofmembershipin a determined variation interval, the determination of ana1ysispattern is made possible / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica