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Reconfiguração de redes de distribuição em situações de contingências considerando operação ilhada de PCH / Reconfiguration of distribution network in contingency conditions considering islanded operation of small hydro power plantLopes, Guilherme Stivanin 22 August 2014 (has links)
One of the main concerns of the power utilities is secure, continuously supplying electric power to customers, thus meeting so satisfy these as to regulatory requirements. Thus, the proposed paper presents a method of restoring the electric power supply applying the concepts of automatic reconfiguration of the aggregate distribution networks the possibility of islanded operation of small hydro (SHP), since the use of PCH so islanded in certain circumstances, or becomes only, or the best solution to be adopted in a contingency situation in order to reduce the impact of unwanted interruptions. Since the intrinsic decision making process of reconfiguration of distribution networks involves multiple objectives and constraints, the proposed methodology uses the Analytic Hierarchy Process (AHP) method, which is a very useful tool for issues involving multicriteria decision taken. Additionally, case studies for analysis and validation of the proposed methodology are presented. / Uma das principais preocupações das empresas distribuidoras de energia elétrica é garantir, de forma contínua, o fornecimento de energia elétrica aos seus clientes, atendendo assim tanto a satisfação desses quanto às exigências regulatórias. Sendo assim, o trabalho proposto visa apresentar uma metodologia de restabelecimento do fornecimento de energia elétrica aplicando os conceitos de reconfiguração automática das redes de distribuição agregados a possibilidade de operação ilhada de pequenas centrais hidroelétricas (PCHs), uma vez que a utilização de PCH de forma ilhada, em determinadas circunstâncias, torna-se ou a única, ou a melhor solução a ser adotada em uma situação de contingência com o objetivo de reduzir o impacto causado por interrupções indesejadas. Visto que a tomada de decisão intrínseca ao processo de reconfiguração das redes de distribuição envolve vários objetivos e restrições, a metodologia proposta utiliza o método Analytic Hierarchy Process (AHP) que representa uma ferramenta muito útil para questões envolvendo tomadas de decisão multicriteriais. Adicionalmente, são apresentados estudos de caso para análises e validações da metodologia proposta.
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Transformador de estado sólido no controle de fluxo de potência em redes de distribuição /Godoi, Lucas Antonio Alves de January 2018 (has links)
Orientador: Júlio Borges de Souza / Resumo: O transformador de estado sólido tem se apresentado como uma ferramenta indispensável na construção das novas redes elétricas inteligentes, uma vez que essa nova estrutura de rede altera o layout tradicional, viabilizando a conexão de fontes de energia descentralizadas. Contudo, essa conexão de sistemas de geração distribuída na rede originou a bidirecionalidade do fluxo de potência, resultando em um novo panorama para as atividades de operação e manutenção das redes para as distribuidoras de energia. A análise dos possíveis impactos técnicos gerados na rede de distribuição deve ser realizada, com o intuito de garantir um nível de qualidade energética dentro dos padrões estabelecidos pela Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL. Dentre os impactos, destacam-se a elevação do nível de tensão e a alteração do fator de potência, ambos, produzidos pelo excesso de potência injetada na rede por este novo cenário de geração de energia. Nesse contexto, esta dissertação tem como principal objetivo analisar o comportamento de uma rede de distribuição genérica com penetração de geração distribuída e avaliar o perfil de tensão diante de diferentes níveis de inserção dessa geração na rede. As características de ajuste de tensão instantânea e capacidade de interação com sistemas de armazenamento que o transformador de estado sólido possui foram empregadas no auxílio da regulação dos níveis de tensão que se apresentaram fora dos padrões determinados pela resolução 794/2018 da ANEEL, qua... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The solid state transformer has been presented as an essential tool in the construction of new intelligent electric grids, since this new network structure changes the traditional layout, making possible the connection of decentralized energy sources. However, this connection of distributed generation systems in the network created the bidirectionality of the power flow, resulting in a new panorama for the power distributors concerning the networks activities of operation and maintenance. The analysis of the possible technical impacts generated in the distribution network should be carried out with the purpose of guaranteeing a level of energy quality within the standards established by the National Electric Energy Agency (ANEEL). Among the impacts, we highlight the elevation of the voltage level and the change in the power factor, both produced by the excess power injected into the grid by this new energy generation scenario. In this context, the main objective of this dissertation is to analyze the behavior of a generic distribution network with distributed generation penetration and to evaluate the voltage profile before different levels of insertion of this generation in the network. The solid state transformer has instantaneous voltage adjustment characteristics and interaction capacity with storage systems, which were used to aid in the regulation of voltage levels that were out of the standards determined by ANEEL resolution 794/2018, when a high level of distributed g... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre
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Transformador de estado sólido no controle de fluxo de potência em redes de distribuição / Solid state transformer in control of power flow in distribution networksGodoi, Lucas Antonio Alves de 17 April 2018 (has links)
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Previous issue date: 2018-04-17 / O transformador de estado sólido tem se apresentado como uma ferramenta indispensável na construção das novas redes elétricas inteligentes, uma vez que essa nova estrutura de rede altera o layout tradicional, viabilizando a conexão de fontes de energia descentralizadas. Contudo, essa conexão de sistemas de geração distribuída na rede originou a bidirecionalidade do fluxo de potência, resultando em um novo panorama para as atividades de operação e manutenção das redes para as distribuidoras de energia. A análise dos possíveis impactos técnicos gerados na rede de distribuição deve ser realizada, com o intuito de garantir um nível de qualidade energética dentro dos padrões estabelecidos pela Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL. Dentre os impactos, destacam-se a elevação do nível de tensão e a alteração do fator de potência, ambos, produzidos pelo excesso de potência injetada na rede por este novo cenário de geração de energia. Nesse contexto, esta dissertação tem como principal objetivo analisar o comportamento de uma rede de distribuição genérica com penetração de geração distribuída e avaliar o perfil de tensão diante de diferentes níveis de inserção dessa geração na rede. As características de ajuste de tensão instantânea e capacidade de interação com sistemas de armazenamento que o transformador de estado sólido possui foram empregadas no auxílio da regulação dos níveis de tensão que se apresentaram fora dos padrões determinados pela resolução 794/2018 da ANEEL, quando um alto nível de geração distribuída foi inserido na rede. / The solid state transformer has been presented as an essential tool in the construction of new intelligent electric grids, since this new network structure changes the traditional layout, making possible the connection of decentralized energy sources. However, this connection of distributed generation systems in the network created the bidirectionality of the power flow, resulting in a new panorama for the power distributors concerning the networks activities of operation and maintenance. The analysis of the possible technical impacts generated in the distribution network should be carried out with the purpose of guaranteeing a level of energy quality within the standards established by the National Electric Energy Agency (ANEEL). Among the impacts, we highlight the elevation of the voltage level and the change in the power factor, both produced by the excess power injected into the grid by this new energy generation scenario. In this context, the main objective of this dissertation is to analyze the behavior of a generic distribution network with distributed generation penetration and to evaluate the voltage profile before different levels of insertion of this generation in the network. The solid state transformer has instantaneous voltage adjustment characteristics and interaction capacity with storage systems, which were used to aid in the regulation of voltage levels that were out of the standards determined by ANEEL resolution 794/2018, when a high level of distributed generation was inserted into the network.
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Metodologia baseada em medidas dispersas de tensão e árvores de decisão para localização de faltas em sistemas de distribuição modernos / Methodology based on dispersed voltage measures and decision trees for fault location in modern distribution systemsMarcel Ayres de Araújo 06 October 2017 (has links)
Nos sistemas de distribuição, a grande ramificação, radialidade, heterogeneidade, dinâmica das cargas e demais particularidades, impõem dificuldades à localização de faltas, representando um desafio permanente na busca por melhores indicadores de continuidade e confiabilidade no fornecimento de energia elétrica. A regulação incisiva dos órgãos do setor, a penetração de geração distribuída e a tendência de modernização trazida pelas redes inteligentes, demandam detalhados estudos para readequação dos sistemas elétricos a conjuntura atual. Neste contexto, esta tese propõe o desenvolvimento de uma metodologia para localização de faltas em sistemas de distribuição empregando a capacidade dos medidores inteligentes de monitoramento e de aquisição de tensão em diferentes pontos da rede elétrica. A abordagem proposta baseia-se na estimação, por ferramentas de aprendizado de máquina, das impedâncias de sequência zero e positiva entre os pontos de alocação dos medidores inteligentes e de ocorrência de falta, e do estado de sensibilização destes medidores frente a correntes de falta. Assim, calculando-se as respectivas distâncias elétricas em função das impedâncias estimadas e definidas as direções das mesmas em relação a topologia da rede, busca-se identificar o ponto ou área com maior sobreposição de distâncias elétricas como o local ou a região de maior probabilidade da falta em relação aos medidores inteligentes. Para tanto, faz-se uso combinado de ferramentas convencionais e inteligentes pela aplicação dos conceitos de análise de sistemas elétricos, diagnóstico dos desvios de tensão, e classificação de padrões por meio da técnica de aprendizado de máquina denominada Árvore de Decisão. Os resultados obtidos pela aplicação desta metodologia demonstram que o uso de informações redundantes fornecidas pelos medidores inteligentes minimiza os erros de estimação. Além disso, para a maior parte dos casos testados o erro absoluto máximo de localização da falta se concentra entre 200 m e 1000 m, o que reduz a busca pelo local de ocorrência da falta pelas equipes de manutenção da rede elétrica. / In distribution systems, the dense branching, radial pattern, heterogeneity, dynamic of the loads, and other characteristics create several difficulties in defining the fault location, representing a great challenge in the search for better continuity and reliability indicators of the electrical energy supply. The intense government regulations, the increasing use of distributed generation, and the trend towards modernization via smart grids require a detailed study in order to upgrade the current systems. In this context, this thesis proposes a methodology development for fault location in distribution systems with the use of smart meters monitors and the acquisition of voltage at different points in the electrical network. The proposed method is based on the estimation, using machine learning, of the state of awareness of smart meters across the fault currents and of the zero and positive sequence impedance between the location of these meters and of the fault occurrence. Therefore, by calculating the electrical distances as a function of the estimated impedances and defining its the direction in relation to the network topology, the point/region with the biggest superposition of the electrical distances can be assigned as the point/region with the highest probability of fault occurrence in relation to the smart probes. For this purpose, a machine learning technique named decision tree is used to apply concept analyses to the electrical systems, diagnosis of voltage deviations, and pattern recognition of the electrical systems. The results obtained by the application of this methodology demonstrate that the use of redundant information provided by the smart meters minimizes estimation errors. In addition, for most of the cases tested, the maximum absolute error of the fault location is concentrated between 200 m and 1000 m, which reduces the search for the fault location by the maintenance teams of the electrical network.
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Power Line Communication: análise da viabilidade e desempenho técnico do padrão G3-PLC para o monitoramento de variáveis em ambiente industrial / Power Line Communication: analysis of technical feasibility of the standard G3-PLC for data transmission in industrial environmentFarias, Luiz da Rocha 22 February 2017 (has links)
Este trabalho apresenta uma análise da utilização da comunicação de banda estreita via rede elétrica (Power Line Communication - PLC) em ambiente industrial. Para análise, utilizou-se um kit de desenvolvimento para aplicações baseadas em PLC de acordo com o padrão G3-PLC. Ensaios experimentais e resultados são apresentados para diferentes cenários que simulam diversas situações existentes em um ambiente industrial. Demonstra-se a influência da inserção de ruídos no canal PLC, através do acionamento de inversores e motores, afim de verificar a influência desses elementos no desempenho da comunicação PLC. Como base comparativa, utilizou-se a distância máxima de transmissão normalizada da rede ASInterface, muito difundida em ambientes industriais. Recomendações relativas à técnica de modulação e tamanho do pacote de dados são apresentadas. Como resultado final, conclui-se que o padrão de comunicação G3-PLC e sua técnica de modulação ROBO atendem os requisitos de comunicação industrial, principalmente para aplicações de monitoramento de variáveis industriais, onde o tempo não é crítico. / This work presents an analysis of the narrowband communication through the power line (PLC) in an industrial environment. For analysis, a development kit for PLCbased applications according to the G3-PLC standard was used. Experimental tests and results for different scenarios that simulate various situations existing in an industrial environment. An influence of the insertion of noise in the PLC channel is demonstrated by the drive of inverters and motors, in order to verify a nonperformance influence of the PLC communication. As a comparative basis, a maximum standard transmission distance of the AS-Interface network was used, very widespread in industrial environments. Recommendations regarding the modulation technique and the size of the data packet are presented. As a final result, it is concluded that the G3-PLC communication standard and its ROBO modulation technique meet the requirements of industrial communication, especially for industrial variable monitoring applications where time is not critical.
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Power Line Communication: análise da viabilidade e desempenho técnico do padrão G3-PLC para o monitoramento de variáveis em ambiente industrial / Power Line Communication: analysis of technical feasibility of the standard G3-PLC for data transmission in industrial environmentFarias, Luiz da Rocha 22 February 2017 (has links)
Este trabalho apresenta uma análise da utilização da comunicação de banda estreita via rede elétrica (Power Line Communication - PLC) em ambiente industrial. Para análise, utilizou-se um kit de desenvolvimento para aplicações baseadas em PLC de acordo com o padrão G3-PLC. Ensaios experimentais e resultados são apresentados para diferentes cenários que simulam diversas situações existentes em um ambiente industrial. Demonstra-se a influência da inserção de ruídos no canal PLC, através do acionamento de inversores e motores, afim de verificar a influência desses elementos no desempenho da comunicação PLC. Como base comparativa, utilizou-se a distância máxima de transmissão normalizada da rede ASInterface, muito difundida em ambientes industriais. Recomendações relativas à técnica de modulação e tamanho do pacote de dados são apresentadas. Como resultado final, conclui-se que o padrão de comunicação G3-PLC e sua técnica de modulação ROBO atendem os requisitos de comunicação industrial, principalmente para aplicações de monitoramento de variáveis industriais, onde o tempo não é crítico. / This work presents an analysis of the narrowband communication through the power line (PLC) in an industrial environment. For analysis, a development kit for PLCbased applications according to the G3-PLC standard was used. Experimental tests and results for different scenarios that simulate various situations existing in an industrial environment. An influence of the insertion of noise in the PLC channel is demonstrated by the drive of inverters and motors, in order to verify a nonperformance influence of the PLC communication. As a comparative basis, a maximum standard transmission distance of the AS-Interface network was used, very widespread in industrial environments. Recommendations regarding the modulation technique and the size of the data packet are presented. As a final result, it is concluded that the G3-PLC communication standard and its ROBO modulation technique meet the requirements of industrial communication, especially for industrial variable monitoring applications where time is not critical.
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Processo de otimização aplicada na adequação de tensão utilizando geração distribuída fotovoltaica / Process of optimization applied to the adequacy of voltage using photovoltaic distributed generationCararo, José Alberto Gobbes 29 August 2018 (has links)
Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2018-10-29T17:06:17Z
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Previous issue date: 2018-08-29 / This work presents methodology for voltage adequacy into electric power distribution network with the insertion of photovoltaic distributed generation. Deterministic, heuristic and hybrid optimization methods are used to find the variables: i) geographical siting, ii) supply power and iii) amount of photovoltaic distributed generation. The main characteristic of the methodology is the obtaining of the amount of photovoltaic distributed generation units necessary for the adequacy of electric network voltage, respecting the supply power of each generation unit. The results indicate improvement in voltage levels after insertion of photovoltaic distributed generation units with optimized parameters for different voltage transgression scenarios. The proposed methodology is efficient for voltage adequacy through the insertion of photovoltaic distributed generation. / Este trabalho apresenta metodologia para adequação de tensão na rede de distribuição de energia elétrica com a inserção de geração distribuída fotovoltaica. São utilizados métodos de otimização determinístico, heurístico e híbrido para encontrar as variáveis: i) posição geográfica, ii) potência de fornecimento e iii) quantidade de geração distribuída fotovoltaica. A principal característica da metodologia é a obtenção da quantidade de unidades de geração distribuída fotovoltaica necessárias para a adequação de tensão da rede elétrica, respeitando a potência de fornecimento de cada unidade de geração. Os resultados indicam melhoria nos níveis de tensão após inserções de unidades de geração distribuída fotovoltaica com parâmetros otimizados para diferentes cenários de transgressão de tensão. A metodologia proposta é eficiente para adequação de tensão através da inserção de geração distribuída fotovoltaica.
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Metodologia de posicionamento de religadores e dimensionamento de rede de fibra óptica para automação de sistemas de energia / A method for recloser position and optical fiber network design for energy systems automationVaz, Rafael Ribeiro de Carvalho 24 August 2017 (has links)
Submitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2017-09-06T17:43:44Z
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Previous issue date: 2017-08-24 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / This work presents an end-to-end methodology for the deployment of Self-Healing systems in
the distribution grid in order to decrease DEC in feeders. The methodology developed consists in choosing feeders to receive Self-Healing systems based on their performance in relation to the DEC. It is determined load transfer units considering power flow by the current injection method and protection coordination for these feeders. Once the units are determined, a feeders rank is set to order the system implementation considering hypothesis testing and binary linear programming. For this rank, besides the DEC, the number of customers as well as critical loads are considered. The communication system is based on optical mesh networks where single and multi objective algorithms are applied to optimize the network in order to design a reliable and low cost communication system. / Este trabalho apresenta uma metodologia fim-a-fim para implantação de sistemas Self-Healing na rede de distribuição com o objetivo de redução da duração equivalente de interrupção por unidade consumidora em alimentadores. A metodologia desenvolvida consiste na definição dos alimentadores candidatos a receberem os sistemas de Self-Healing baseado no desempenho dos mesmos em relação a duração equivalente de interrupção por unidade consumidora. Nesses alimentadores são determinadas as unidades de transferência de carga considerando fluxo de potência pelo método de injeção de correntes e a coordenação da proteção. Uma vez escolhidas essas unidades, é realizada uma classificação dos alimentadores com o intuito de estabelecer uma ordem de prioridade para implantação dos sistemas utilizando teste de hipótese e programação linear binária. Para essa determinação de prioridade, além do DEC, são considerados a quantidade de unidades consumidoras bem como o de cargas críticas. Neste trabalho, o sistema de comunicação considerado para interligar os religadores é baseado em redes de fibra óptica em malha. Com intuito de dimensionar o sistema de comunicação de forma que este seja confiável e de baixo custo, são aplicados algoritmos mono e multiobjetivo para otimização da rede, sendo proposta uma metodologia envolvendo cálculo de confiabilidade da rede.
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Reconfiguração automáticas das redes de distribuição de energia elétrica com monitoramento em tempo real / Automatic reconfiguration of electrical distribution networks with real time monitoringPfitscher, Luciano Lopes 13 September 2013 (has links)
In normal operation, the reconfiguration of distribution network can reduce losses,
balance loads and improve quality indicators. The increasing use of remote controlled
equipment in power systems leads the development of more efficient techniques for automatic
reconfiguration of network, being particularly important in Smart Grid applications. This
thesis presents a methodology and system for automatic reconfiguration of distribution
network in real time. The optimization of the network performance is based on a heuristic
method and multicriterial analysis. The work relies on the AHP (Analytic Hierarchy Process)
method to define weights for the optimization criteria and to determine the best switching
sequence for the network. In addition, the analysis of the technical feasibility of connecting
feeders in parallel during the reconfiguration is also considered, focusing on determining
transient constraints. The method assumes that only the remote controlled switches are
analyzed. The developed algorithms are integrated into a supervisory system, which allows
real time measurements and commands to the equipment. The proposed methodology was
validated with data from a real network of a power utility. / Em regime normal de operação, a reconfiguração de redes de distribuição permite
reduzir perdas, balancear cargas e melhorar indicadores de qualidade. Com o aumento do uso
de equipamentos telecomandados nos Sistemas de Potência, torna-se viável o
desenvolvimento de sistemas que permitam que a reconfiguração da rede seja feita de forma
automática. Essa abordagem vem ao encontro de técnicas atualmente aplicadas nas Redes
Elétricas Inteligentes, ou Smart Grids. Este trabalho apresenta um sistema de reconfiguração
automática de redes de distribuição, em tempo real, baseado em um método heurístico para
determinação da melhor configuração. O método parte da premissa de que apenas as chaves
telecomandadas são consideradas na análise. O método de análise multicriterial AHP
(Analytic Hierarchy Process) é empregado para definir pesos para os critérios de otimização e
determinar a melhor sequência de chaveamentos na rede. A análise da viabilidade técnica de
ligação de alimentadores em paralelo durante a reconfiguração é abordada, com enfoque nas
respostas em regime transitório e permanente do sistema. Os algoritmos desenvolvidos são
integrados a um Sistema Supervisório, que permite monitorar dados em tempo real e aplicar
os comandos de abertura e fechamento de chaves automaticamente. A metodologia proposta
foi validada com dados de uma rede real de uma concessionária de energia elétrica.
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Contribuições para o estabelecimento de um programa de redes elétricas inteligentes no âmbito do setor elétrico brasileiro. / Contributions to the establishment of a program of smart grids in the context of the brazilian electric sector.Dalmir Capetta 02 July 2014 (has links)
Atualmente, nos países em desenvolvimento, observa-se certo grau de obsolescência dos sistemas elétricos. Os sistemas não são plenamente confiáveis e possuem índice de desligamentos não desejáveis. Neste contexto, a implantação de Redes Elétricas Inteligentes - REIs constitui-se como ferramenta poderosa para transformar o atual cenário e tem como principal desafio garantir o atendimento à crescente demanda por energia elétrica. Em países como Itália, Estados Unidos, China, Colômbia e Índia estão sendo realizados investimentos significativos em REIs, considerando-se aportes do governo e de empresas detentoras de serviços públicos. No entanto, os orçamentos não incluem recursos futuros para realizar manutenção da infraestrutura a ser implantada, incluindo redes de transmissão e distribuição elétrica. Dentre os benefícios esperados com a utilização da tecnologia das REIs podem ser citados a redução da emissão de gases que causam efeito estufa, valores de contas de energia mais atrativas para o consumidor, melhoria da qualidade do fornecimento de energia elétrica e maior durabilidade dos sistemas elétricos, postergando novos investimentos financeiros. Em alguns países estão sendo implantadas medidas de conservação de energia e empreendimentos que utilizam fontes renováveis, principalmente solar, eólica e biomassa, já são uma realidade. A implantação da nova tecnologia no sistema elétrico brasileiro é pertinente e pode elevar o sistema a um novo patamar tecnológico. Portanto, é necessária a definição de políticas públicas para estabelecer um programa coordenado e permitir a implantação de projetos em grande escala. A pesquisa revela os aspectos a serem considerados para a implantação dos projetos de REIs, entretanto, cada projeto deve ter uma característica própria, considerando particularidades dos sistemas. Com ações coordenadas e correto investimento, o Brasil poderá usufruir dos benefícios das Redes Elétricas Inteligentes - REIs. / Currently in developing countries we can observe some degree of obsolescence of electrical systems. The systems are not fully reliable and present a rate of unwanted shutdowns. In this context, the deployment of Smart Grids constitutes itself as a powerful tool for transforming the current scenario. Its main challenge is to ensure service the growing demand for electricity. Countries like Italy, USA, China, India and Colombia are being made significant investments in Smart Grids, considering contributions from the government and the public service companies. However, the budget does not include funds for the future maintenance of the infrastructure, including transmission and distribution grids. Benefits expected of the use of the technology from the Smart Grids are reduction of the emission of greenhouse gases, energy bills more attractive for the consumers, improvement in the quality of electricity supply and durability of electrical systems, postponing new investments. In some countries are being implemented energy conservation projects and developments from renewable sources mainly solar, wind and biomass are a reality. The implementation of new technology in the Brazilian electrical system is relevant and can elevate the system to a new technological level. Therefore it is necessary to define policies to establish a coordinated program and to allow the deployment of large-scale projects. This research indicates aspects to be considered for implementation of projects of Smart Grids. However, each project must consider some peculiarities of the systems. With coordinated actions and correct investments, Brazil can enjoy the benefits of Smart Grids.
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