Submitted by Morgana Silva (morgana_linhares@yahoo.com.br) on 2016-07-26T17:16:36Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3263751 bytes, checksum: 7ac8739b55aa723353d94f530579f4fc (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-26T17:16:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3263751 bytes, checksum: 7ac8739b55aa723353d94f530579f4fc (MD5) Previous issue date: 2015-11-27 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / In the current global scenario, the power sector crisis is evident, and to maintain an economic development compatible with this growth, many countries are investing in energy production from many different sources, renewable and clean or not, to supply the growing demand. The integration of these new energy sources demands realtime coordination. Thus, monitoring units need to be reliable besides a good processing and data transmission are needed. In this paper it’s proposed to implement a data acquisition system for current and voltage signals with a low cost embedded platform, focused in hardware programation coupled with the acquisition and conditioning module to apply a Smart Grid concept.This system are responsible for performing analysis of voltage and current provided from electrical grid and transform these informations to readable informations for embedded platform, making possible manipulate this informations from surpevisory systems. With these data, the supervisory systems can analyze and make decisions based on information provided by the platform and use to apply in different concepts present in Smart Grid, such as energy flow control, minimizing the effects of electricity lack, design of distributed generation from renewable sources, identification of energy theft, reduction of technical losses, power monitoring and others. To develop this system was used a Beaglebone Black© development platform, associated with a module for conditioning unit of voltage and current signals, that module was developed by the Optimization Lab Power Systems program (LOSE) of the Electrical Engineering Department (DEE) from Federal University of Paraíba (UFPB). This module is responsible for conditioning the signal voltage and current supplied by the power grid adapting them to the specifications required for reading and conversion in Beaglebone Black© development platform. / No atual cenário mundial, a crise do setor elétrico está cada vez mais evidente, e para se manter um nível de desenvolvimento econômico compatível com este crescimento, muitos países estão investindo no aumento da produção de energia elétrica a partir de diversas fontes, sejam estas renováveis e limpas ou não, para suprir a crescente demanda. A integração dessas novas fontes de energia demanda coordenação em tempo real. Desta forma, unidades confiáveis de monitoramento, processamento e transmissão de dados são necessárias. Neste trabalho propõe-se a implementação de um sistema para aquisição de dados para sinais de tensão e corrente, por meio de uma plataforma de desenvolvimento embarcado de baixo custo associado com foco na programação de hardware, aliado a um módulo de aquisição e condicionamento de sinais para aplicação do conceito de Redes Elétricas Inteligentes - REI (do inglês Smart Grid). O sistema é responsável por realizar a leitura da tensão e da corrente fornecidos pela rede elétrica e transformar-los para informações analisáveis pela plataforma de desenvolvimento, possibilitando assim, a manipulação por sistemas supervisórios. Em posse destes dados, os sistemas supervisórios podem, além de analisar, tomar decisões baseadas nas informações fornecidas pela plataforma e utilizar-las para aplicar em diversos conceitos presentes nas REIs, tais como controle do fluxo de energia, minimização dos efeitos da falta da energia elétrica, concepção de geração distribuída a partir de fontes renováveis, identificação de furtos de energia, redução de perdas técnicas, monitoramento da qualidade de energia e outros. Para o desenvolvimento deste sistema foi utilizado a plataforma de desenvolvimento Beaglebone Black©, associada a uma unidade de condicionamento de sinais de tensão e corrente desenvolvido pelo Progama de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica no Laboratório de Otimização de Sistemas de Energia (LOSE) do Departamento de Engenharia Elétrica (DEE), da Universidade Federal da Paraíba (UFPB). Este módulo é reponsável por condicionar os sinais de tensão e corrente fornecidos pela rede elétrica adequando-os às especificações necessárias para leitura e conversão na plataforma de desenvolvimento Beaglebone Black©.

Submitted by Jefferson Aparecido Dias null (jeffdias2000@yahoo.com.br) on 2016-12-16T20:10:01Z No. of bitstreams: 1 Jefferson_Dissertação_Defesa_Final_Total.pdf: 15671726 bytes, checksum: 47295ea03b01caf30d94930c08e18934 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-12-20T16:54:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dias_ja_me_bauru.pdf: 15671726 bytes, checksum: 47295ea03b01caf30d94930c08e18934 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-20T16:54:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dias_ja_me_bauru.pdf: 15671726 bytes, checksum: 47295ea03b01caf30d94930c08e18934 (MD5) Previous issue date: 2016-11-29 / A crescente demanda de energia elétrica devido ao crescimento populacional nos últimos anos, resultou em uma necessária expansão da matriz energética por meio de fontes alternativas, incluindo os consumidores também geradores de energia de pequeno porte, em baixa ou média tensão. Sendo assim, estudos vêm sendo realizados para inserir a automação no controle desses sistemas, porém ainda não foi estabelecido o que será controlado e como obter os dados de forma eficaz. No cenário de microrredes, um dos grandes desafios é a automação do processo de comunicação da rede entre diferentes dispositivos, tais como controladores de geradores, medidores inteligentes, etc., a fim de facilitar a troca de informações e melhorar o desempenho da rede. Portanto, este trabalho apresenta um estudo de simulação de microrredes (MR) com geração distribuída (GD) controlada remotamente, através de uma comunicação sem fio. A metodologia é apresentada através da simulação integrada de redes inteligentes, na qual o sistema elétrico foi implementado através do software PLECS – blockset, enquanto a rede sem fio foi projetada através do software TrueTime – toolbox, ambos simulados no Matlab®/Simulink®. Nesta aplicação de MR, é avaliado o uso de uma rede sem fio ZigBee e Wi-Fi, para controlar a geração da potência ativa da GD sob diferentes parâmetros de rede, tais como a probabilidade de perda e distância entre os dispositivos. Os resultados mostram que a simulação apresenta uma proposta viável para uma análise de rede de comunicação, com controle da GD e modelagem e desenvolvimento da rede elétrica nas MR inteligentes. / The increasing use of electricity due to the population growth in recent years has resulted in a necessary expansion of the energy matrix through alternative sources, including prosumers in low or medium voltage. Therefore, studies have been carried out to introduce automation in the control of these systems, but it has not yet been established what will be controlled and how to get the data effectively. In the microgrids scenario, one of the great challenges is the automation of the process of communication of the network between different devices, such as generators controllers, smart meters, etc., in order to facilitate the information exchange and improve network performance. Therefore, this work presents a study of a Microgrid (MG) with a Distributed Generator (DG) controlled remotely through a wireless communication. The methodology is presented through the integrated of smart grid simulations, where the electrical system was implemented through PLECS – blockset software, while the wireless network was developed using TrueTime – toolbox software, both simulated in Matlab®/Simulink®. In this application, the use of a ZigBee and Wi-Fi wireless network is evaluated to control the generation of the active power of DG under different network parameters, such as the loss probability and distance between devices. The simulation results show that the effectiveness of networked solution for developing MG. The results show that the simulation presents a feasible proposal for a communication networks analysis, with control of the DG and modeling and development of electric network in the smart MG.

Orientador: Luiz Carlos Pereira da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-25T18:20:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alcantara_MarcioVenicioPilar_D.pdf: 32763443 bytes, checksum: de62ea1f9e48329f99dd1eb8b0ae1724 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A aplicação das tecnologias de Rede Inteligente (RI) no Setor de Energia Elétrica (SEE) vem sendo bastante discutida e estudada nos últimos dez anos, em especial no Brasil nos últimos cinco anos, havendo diversas iniciativas tanto por parte das empresas de energia elétrica, quanto por parte do governo e da academia, mas ainda permanece uma lacuna quanto ao entendimento da melhor forma de se integrar o consumidor final nessas perspectivas. Dessa forma, do ponto de vista de gerenciamento do consumo/geração de energia seria possível racionalizar de forma automatizada o uso da energia elétrica, e nesse contexto surgiria a possibilidade de se atender parte da demanda através da Conservação de Energia (CE). Esta tese apresenta um estudo do estado da arte acerca de RI no Brasil e no Mundo e sua aplicação na CE, elencando elementos sobre as novas tecnologias e as diversas formas de aplicação das mesmas para promoção da CE. O texto aponta a necessidade de que as iniciativas existentes no Brasil em termos de Leis, Regulações e Planejamento no âmbito da Eficiência Energética no SEE passe a levar em conta a aplicação de novas tecnologias de controle da carga e de microgeração e minigeração no seu planejamento, em especial que leve em consideração a possibilidade de penetração ampla de tecnologias de geração distribuída. É feita a avaliação da potencialidade da ferramenta de simulação GridLAB-D para simulação dos conceitos associados a RI e CE. Realiza-se uma análise do impacto na mudança do modelo regulatório atual de distribuição de energia elétrica, baseado em remuneração pelo aumento do consumo, para um modelo baseado em remuneração pelo aumento da CE, apontando caminhos para uma nova regulação / Abstract: Application of Smart Grid (SG) technologies in the Power Sector has been extensively studied and discussed in the last ten years, especially in Brazil in the last five years, with various initiatives both by electric utilities, as from government and academia. However, remains a gap in the understanding of how best to integrate the end consumer in these perspectives. Thus, from the standpoint of power management/power generation would be possible to automated rationalize the use of electricity, and in this context arise the possibility to meet part of the demand through the Energy Conservation (EC). This thesis presents a study on the state of the art of SG in Brazil and in the World and its application in EC, listing information about new technologies and different ways of applying them to promote the EC. The text points out the need for existing initiatives in Brazil in terms of Laws, Regulations and Planning under the Energy Efficiency in the Power Sector pass to take into account the application of new technologies for load control in its planning in particular taking into account the possibility of large penetration of distributed generation technologies. It is evaluated the capability of GridLAB-D simulation tool for simulation of the concepts associated with SG and EC. Carried out an impact analysis of the change in the current regulatory model for the distribution of electricity, based on compensation by increased consumption, to a model based on compensation by increased EC, indicating paths for new regulation / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: José Antônio Siqueira Dias / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-26T20:20:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tavares_MauricioLopes_D.pdf: 1729620 bytes, checksum: bd266f4180967d2a0b7dc91a0e56b872 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Bens econômicos são classificados como rivais, não-rivais e anti-rivais. É proposta uma nova categoria: bens de rivalidade extrema (RE) para adequada classificação da eletricidade. A RE se manifesta quando o consumidor marginal demanda do sistema a última unidade de eletricidade disponível na rede o que implica no completo desligamento do sistema, mesmo que essa unidade não disponível seja infinitesimal em relação à capacidade plena, o que é uma característica única. Governos coordenam investimentos em capacidade excedente para lidar com esse fenômeno, porém essa tal capacidade extra prejudica a concorrência, a inovação e investimentos em eficiência energética e fontes alternativas. O Gerenciamento da Rivalidade Extrema (GRE) propõe tratar de maneira diferente o fenômeno da RE através de capacidades de rede inteligente para promover de maneira individualizada e organizada a desconexão de consumidores quando ocorrem situações críticas de suprimento, seguindo uma ordem que desconecta prioritariamente os consumidores menos sensíveis a interrupções. A política de Valor de Segurança do Suprimento (VSS) se baseia em declarações dos consumidores a respeito de quanto estão dispostos a pagar em eventos críticos para evitar serem desconectados. Essa política inicia desconexões individualizadas de consumidores que declararam VSS = 0 procedendo em ordem crescente de valores de VSS até que seja equilibrada a demanda e a oferta e assegurado o equilíbrio do sistema. Todos consumidores que forem preservados devem pagar o VSS declarado, cuja receita pode ser usada para remunerar consumidores que foram desconectados ou financiar investimentos em expansão de capacidade / Abstract: Economic goods are classified as rival, non-rival and anti-rivals goods. We propose a new category: extreme rivalry goods (ER) for proper classification of electricity. ER manifests itself when the marginal consumer demands the last unit of electricity available on the grid implying in a complete shutdown of the system, even though by an infinitesimal amount compared to the total capacity, which is a unique feature. Governments coordinate investments in overcapacity to deal with this with the downside of preventing competition, innovation and undermining investments in energy efficiency and alternative energy. Management of Extreme Rivalry (MER) uses a different approach to ER relying in smart grid features to promote individualized and ordered disconnection of consumers when there is a critical supply situation, following a queue that begins with consumers less sensitive to disconnections. A policy of "Value of Supply Maintenance" (VSM) is based on declarations from consumers about how much they are willing to pay during critical supply events to prevent being disconnected. The VSM method begins disconnecting consumers who informed VSM = 0 proceeding in order of increasing VSM values until the balance between generation and consumption is ensured to balance the system. All preserved consumers must pay the VSM / Doutorado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Doutor em Engenharia Elétrica

[pt] O PLC, Power Line Communication, é uma tecnologia inovadora que está sendo utilizada para a transmissão de dados e voz via rede elétrica. Esta tecnologia se encontra na fase de testes na maioria dos países e o seu amadurecimento no mercado está previsto a partir do ano de 2016, segundo especialistas e pesquisas na área. Como é um produto novo, em fase de lançamento, não é possível mensurar a dimensão que terá no mercado, ou seja, a sua participação no mercado da internet banda larga. A proposta da tecnologia é tornar-se mais uma opção de banda larga para o consumidor, concorrendo com os atuais serviços via cabo e rede sem fio. As empresas de energia elétrica levam vantagem por já terem a infraestrutura pronta para implementar o PLC, no entanto serão necessárias algumas adaptações na rede elétrica. A difusão do PLC no mercado depende não só do avanço da tecnologia como de uma reestruturação do setor elétrico brasileiro. Outra barreira encontrada pela tecnologia são os diversos padrões existentes pois não existe uma regulamentação universal, o que dificulta a importação de equipamentos, por exemplo. Hoje no Brasil, as empresas de energia e de telecomunicações estudam meios para se implementar a tecnologia PLC de forma a se construir um modelo de negócios que seja viável e rentável para elas. / [en] The PLC, Power Line Communication, is an innovative technology that is being used to transmit voice and data over power line. This technology is in testing phase in most countries and its maturity in the market is predicted from the year 2016 according to experts and researchers in the area. As a new product being launched, it is not possible to measure the extent it will have on the market, i.e. the future market share of broadband internet. The proposed technology is becoming an alternative choice of broadband to consumers in competition with existing services via cable and wireless network. The energy companies have the advantage of having already the infrastructure ready to implement the PLC, but some adjustments will be required in the grid. The spread of the PLC market depends not only on the advancement of technology but also in the restructuring of the Brazilian electric sector. Another technology barrier are the various existing standards because there are no universal regulations, which can make the importation of equipment a difficult task, for example. Today in Brazil, energy and telecommunications companies are studying ways to implement the PLC technology in order to build a business model that is viable and profitable for them.

[pt] Indutoras de inovação, as redes inteligentes de energia (smart grid) têm promovido mudanças significativas nos processos de fornecimento e controle de energia elétrica. Diante das oportunidades e desafios de incorporação da tecnologia de smart grid em suas práticas operacionais, as concessionárias de energia elétrica ficam expostas a novos riscos de segurança relacionados às suas necessidades de comunicação, automação de sistemas, introdução de novas tecnologias e tratamento de dados. O presente trabalho tem por objetivo mostrar que tais riscos podem ser minimizados pela adoção de recomendações normativas específicas. Objetiva, também, analisar parâmetros relacionados à segurança da informação na implantação da infraestrutura de medição inteligente no smart grid, assim contribuindo para a reflexão e produção de conhecimento na área. A experiência brasileira foi identificada a partir de uma pesquisa realizada junto a concessionárias inovadoras de energia elétrica que, tendo percebido a importância estratégica de adoção da tecnologia de redes inteligentes, já adotaram medidas estratégicas para a sua implantação. A pesquisa desenvolveu-se no contexto de cinco grandes vertentes de análise: contexto geral, segurança e vulnerabilidade da informação, impactos e aderência às normas aplicáveis. No Brasil, a motivação para o uso das redes inteligentes volta-se à confiabilidade do sistema elétrico nacional e ao combate às perdas não técnicas, refletindo compromisso com a melhoria da qualidade do serviço prestado ao consumidor final. Dentre os resultados do trabalho destacam o recenseamento da legislação aplicável e, à luz de iniciativas bem sucedidas de outros países em smart grid, o diagnóstico da experiência brasileira. Como conclusão, o trabalho (i) produz evidências de que as redes inteligentes contribuem para a redução de custos operacionais e perdas não técnicas e (ii) sinaliza para a necessidade de se intensificar a pesquisa sobre redes inteligentes como alternativa eficaz de superação da vulnerabilidade de acesso à informação imposta pelos medidores eletrônicos. / [en] Inducing innovation, the smart grids have promoted significant changes in electrical energy s supply and control processes. Given the opportunities and challenges for incorporating smart grid technology in their operating practices, the electrical utilities are exposed to new security risks related to their needs of communication, systems automation, new technologies introduction and data processing. This paper aims to show that these risks can be minimized by the adoption of specific policy recommendations. Also aims in analyzing parameters related to information security on the deployment of smart metering infrastructure on smart grids, this way contributing on reflection and knowledge production in the area. The Brazilian experience was idenified from a survey of innovative electrical utilities that, having realized the strategic importance of adoption of smart grid technology, were early adopters of strategic measures for its implementation. The research was developed in the context of five main pillars of analysis: general context, security and information vulnerability, impacts and adherence to applied standards. In Brazil, the motivation for the use of smart grids back to the national electrical system reliability and mitigation of non-technical losses, reflecting commitment to improve quality of service provided to the end consumer. Among the results of the survey it is highlighted the revision of legislation and, considering successful smart grid initiatives in other countries, the diagnosis of the Brazilian experience. In conclusion, the work (i) produces evidence that smart grids help reduce operating costs and non-technical losses and (ii) indicates the need to intensify research on smart grids as an effective alternative to overcome the vulnerability of access to information imposed by electronic meters.

Atualmente, as concessionárias de energia enfrentam vários desafios na tentativa de fornecer energia com qualidade e confiabilidade, por exemplo, redes de distribuição com pouco monitoramento e controle, envelhecimento dos ativos, atender a crescente demanda dos consumidores e satisfazer padrões de qualidade, entre outros. No Brasil, para atingir os índices de qualidade no fornecimento de energia estabelecidos pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), tem-se como alternativa aumentar a inteligência da rede com sistemas de tecnologia de informação (TI), além de utilizar Dispositivos Eletrônicos Inteligentes (IEDs), medidores inteligentes e sensores. Adicionalmente é necessário o emprego de uma infraestrutura de comunicação que forneça uma visibilidade abrangente das condições de carga e do estado do sistema de distribuição, permitindo fazer uso de técnicas de otimização e tomada de decisão para aumento da inteligência. O controle da tensão e o gerenciamento da potência reativa (Volt/VAr) são práticas de automação que podem ser empregadas nos sistemas de distribuição. Estas práticas ajudam a aumentar o benefício, a confiabilidade e a eficiência no fornecimento da qualidade do produto, minimizando os custos de operação e manutenção nas concessionárias. Na presente dissertação foi desenvolvida uma metodologia de controle Volt/VAr descentralizado (subestação), por meio da coordenação e controle dos transformadores com mudança de tap sob carga - LTC, dos bancos de capacitores localizados na subestação e ao longo dos alimentadores, bem como dos reguladores de tensão instalados ao longo dos alimentadores. Destaca-se a utilização da técnica de Estimação de Estados, a qual possibilita o uso da metodologia de controle Volt/VAr em tempo real. O algoritmo de otimização desenvolvido neste trabalho foi implementado através de simulações numa rede teste e numa rede real que permitem mostrar o potencial da formulação matemática desenvolvida. Os resultados da metodologia proposta comprovam a melhoria do perfil de tensão dos alimentadores da rede testada ao longo do dia, assim como uma diminuição das perdas técnicas, as quais chegaram a diminuir 7% em energia. Estes resultados foram alcançados sem ultrapassar a quantidade de operações definidas por dia nos diferentes dispositivos de controle. / Currently, power utilities face challenges in order to provide energy considering minimum requirements of power quality and reliability due to the absence of control and monitoring infrastructure, aging assets, growing demand, amongst others. In Brazil, the Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) establishes specific power quality and reliability indices. Power utilities should attend the limits for those indices by improving intelligence of network using IT systems, installing Intelligent Electric Devices (IEDs), smart meters and sensors, amongst others. Additionally, communication infrastructure is needed to provide the monitoring of load conditions and distribution system state. Optimization and decision-making tools are important for developing smart grids. Voltage control and reactive power management (Volt/VAr) are automation techniques that can be used in distribution systems. These practices lead to benefits for the utilities such as improvement of reliability and efficiency of the system, minimization of operation and maintenance costs, amongst others. In the present dissertation a methodology for decentralized control (Volt/VAr) was developed, through the coordination and control of load tap changers (LTCs) in power transformers and capacitors banks located at the substation, as well as capacitor banks and voltage regulators scattered throughout the feeders. State Estimation was utilized, which allows the application of the Volt/VAr Control methodology in real time environment. The optimization algorithm developed in this work was implemented through simulations in a test network and in a real network which validated the proposed methodology showing the potentiality of the mathematical model. The results of the proposed method showed voltage profile improvement over the day for the network tested as well as a 7% decrease in power energy losses. These results were achieved without exceeding the number of operations per day defined for all control devices.

[pt] Nos últimos anos, o custo com energia elétrica tem aumentado de forma significativa para os consumidores no Brasil. Grandes consumidores, como indústrias e comércios, atualmente dispõem de alternativas para mitigar estes custos, como a otimização do contrato de demanda, a correção do baixo fator de potência, a utilização de geração própria, renovável ou não renovável, além da possibilidade de migrar para o mercado livre de energia elétrica, com diversas modalidades de contratos, preços e prazos. Já os consumidores residenciais, em função dos custos menores com as faturas de energia e da limitação técnica dos medidores, até agora dispunham de poucos mecanismos para atenuar seus custos. Entretanto, nos últimos anos tem sido cada vez mais comum a utilização de geração distribuída, principalmente com o uso de painéis fotovoltaicos por parte destes consumidores. Além disto, com a redução dos custos dos medidores inteligentes de energia elétrica, estes consumidores também podem monitorar seu consumo em tempo real, promovendo ações de aumento de eficiência energética para reduzir custos. Mais recentemente, foram criadas as bandeiras tarifárias, que propõem identificar as condições sistêmicas por cores verde, amarela e vermelha. As cores amarela e vermelha sinalizam aumentos de custos na produção de energia elétrica e, consequentemente, são repassados para o consumidor na forma de aumento de tarifa, promovendo resposta da demanda. Assim, há uma razão adicional para os consumidores monitorarem seu consumo. Não obstante, em 2018 foi adotada uma nova modalidade tarifária voltada para esta classe de consumidor chamada tarifa branca. Nesta modalidade, o consumidor possui diferentes valores de tarifas para diferentes períodos do dia. Assim, o consumidor que optar por esta modalidade pode reduzir o custo da sua fatura deslocando o consumo de horários de maior valor de tarifa para horários de menor valor de tarifa. Esta dissertação busca analisar em detalhes a viabilidade de um consumidor residencial migrar seu contrato para a chamada tarifa branca. Para isto, é proposto um modelo de otimização linear inteiro misto que busca desagregar o consumo de energia elétrica, medido de forma não invasiva, do consumidor para os diferentes eletrodomésticos da casa. Logo, o consumidor poderá decidir pela mudança contratual avaliando a perda de conforto que terá em mudar seus hábitos de consumo. A aplicação do modelo proposto é interessante não só por apresentar um diagnóstico mais detalhado do consumo de energia elétrica, mas também por identificar o funcionamento de eletrodomésticos como geladeira, ar condicionado e frigobar, que possuem diferentes estados de operação que dificilmente seriam capturados por uma simples inspeção destes eletrodomésticos. Para ilustrar o modelo proposto, nesta dissertação, dados de um consumidor real foram utilizados e a acurácia do modelo pôde ser comprovada com medições diretas de alguns eletrodomésticos. Desta forma, o consumidor tem a sua disposição uma ferramenta de apoio à decisão importante para monitorar o funcionamento dos eletrodomésticos e definir se deve migrar para a nova modalidade tarifária. / [en] In the last years, energy consumption has increased significantly for consumers in Brazil. Large consumers, such as industrial and commercial customers, are currently subject to cost-mitigation alternatives such as demand contract optimization, power factor reduction, self-generation, renewable or non-renewable generation, and the possibility of migrating to the free market of electric energy, with various modes of purchase, prices and deadlines. The consumer, in which the means of the upper costs with the fat means of the data of the meters, is in function of minor engines to reduce their costs. However, on a constant basis, with the use of photovoltaic panels, by these consumers. In addition, with the help of the costs of smart electric power meters, these profits are potentially higher, in real time, the ability to generate weaker sound profits for the cost image. More recently, they were created as tariff plates, which identify the systemic conditions by the green, yellow and red nuclei. The yellow and red samples are generated from the temperature of electric energy production and, consequently, are passed on to the consumer in the form of temperature increase. Thus, there is a large difference in consumption levels of your consumption. Nevertheless, in 2015 a new tariff modality was implemented for this class of energy consumption called the white tariff. In this mode, the buyer has different rate values for different periods of the day. Thus, consumers who have this option can reduce the cost of their invoice in relation to the consumption of schedules of higher tariff value for the hours of lower tariff value. This dissertation looks at the analysis on a feasibility of a residential ad migrating its contract to a so-called white tariff. To this end, it is necessary a linear model that makes the difference in consumption of electric energy, measured non-invasively, from consumer to the different units of household appliances of the house. Therefore, the consumer is also evaluated by contracting a service that improves their consumption capacity. The application of the model is more interesting, but no longer presents the power of electric power, but also has the same standard of electricity as the refrigerator, air conditioning and minibar, which have different states of operation that are hardly captured by a simple inspection of each appliance. To illustrate the proposed model, this dissertation, data from a real consumer were used and an accuracy of the model can be proven with the direct measurements of some home appliances. The way in which the consumer has a migration support tool for the operation of the equipment and defines whether to migrate to a new tariff modality.

A importância das novas tecnologias de informação, automação, monitoramento e sistemas eletrônicos inteligentes têm aumentado significativamente nos últimos anos. Essas tecnologias desempenham um papel fundamental na sociedade moderna e contribuem de forma decisiva para a resolução de importantes desafios para uma sociedade que quer ser mais próspera, internacionalmente competitiva, saudável, segura e sustentável. Como eixo de \"inovação\", essas tecnologias são fatores importantes para todos os setores produtivos da economia. O motor destas tecnologias, entretanto, é a energia, particularmente a eletricidade. Assim, em uma sociedade cujo estilo de vida é fortemente dependente dela, desenvolver tecnologias que permitam não somente a geração, mas também a distribuição de energia de forma barata e limpa e que garantam seu fornecimento ao longo do tempo com a máxima eficiência é uma questão prioritária. Os sistemas baseados em redes inteligentes (do inglês: Smart Grid) vêm, justamente, atender a esses requisitos, representando o que há de mais moderno no setor elétrico, com aumento e diversificação de fontes de geração distribuída na forma de pequenos geradores, maior interação consumidor-distribuidor de energia, integração de diferentes fontes de geração renováveis (ex.: solar, eólica etc.). O cenário energético nacional está avançando de forma muito rápida. Nas distribuidoras, o foco claramente está na redução de perdas comerciais e de custos operacionais, principalmente por meio da modernização dos ativos e da crescente instalação de dispositivos eletrônicos inteligentes nos clientes de baixa tensão (ex.: medidores eletrônicos, dispositivos eletrônicos inteligentes para monitoramento e diagnóstico, relés digitais etc.). Esta tese de doutorado apresenta uma solução com tecnologia nacional que disponibiliza todos os benefícios do Smart Grid através dos equipamentos mais importantes e estratégicos presentes na topologia das Redes de Distribuição Subterrânea Secundária Trifásica: os Protetores de Redes. A partir do centro nevrálgico das Redes de Distribuição Subterrâneas (RDS), cuja topologia está presente nos centros de alta concentração de carga das principais metrópoles do Brasil, a solução desenvolvida pode viabilizar técnica e economicamente a modernização da automação da RDS, com tecnologia nacional de baixo custo, proporcionando igualmente a incorporação dos avanços do Smart Grid e da Geração Distribuída. Este salto tecnológico significaria para as distribuidoras de energia elétrica entre outros benefícios: Melhor controle do processo para uma melhor otimização da rede, desde integração das intermitentes fontes renováveis até uma interação mais dinâmica com os consumidores; Maior flexibilidade às concessionárias em relação ao uso da energia para atingir o grande objetivo social de redução do efeito estufa e otimização do consumo de energia reduzindo perdas e desperdícios; No curto prazo, os benefícios diretos da melhoria do gerenciamento da indisponibilidade, gerenciamento otimizado dos ativos e do capital, melhoria no planejamento, processos e serviços de fornecimento e usos finais de energia, aumento de eficiência de manutenção, redução de perdas técnicas e comerciais, otimização do investimento na compra de novos protetores com menores custos podendo superar a demanda reprimida pelos altos custos de alternativas importadas. / The importance of new technologies in the field of, automation, monitoring, information technology and electronic systems have increased significantly in recent years. These technologies play a basic role in the modern society and contribute of decisive way for the resolution of important challenges for a society that is in search of a more prosperous life, internationally competitive, healthful, safe and sustainable. As a key of \"innovation\", these technologies are key factors for all the productive sectors of the economy in the society. The fuel for the engine of these technologies, however, is the energy, particularly the electricity. Thus, in a society whose life style is strongly dependent of electricity, to develop technologies that not only allow the generation, but also the distribution of energy in a cheap and clean way and which could guarantee its supply throughout the time with the maximum efficiency is a priority issue. The systems based on intelligent networks fully meet these requirements, representing what there is of most modern in the electric sector. The Brazilian energy scenario is quickly changing over the recent years toward modernization, with more distributed generation, in the form of smaller generators, more customer interaction, the integration of more variable resources such as wind and solar, and more renewables overall. For the Power Utilities, especially in the Distribution Sector, the focus is clearly in the reduction of commercial losses and operational costs, mainly by means of the modernization of the assets and an increase in the installation of intelligent electronic devices at consumers side (e.g.: electronic energy meters, intelligent electronic devices for condition monitoring, digital relays etc.). This work presents a solution developed based on Brazilian technology that incorporates all the benefits of smart grid to the most important equipment that is present in the topology of the Low-Voltage Secondary Network Distribution System: the Network Protector. From the neuralgic center of these Low-Voltage Secondary Network Systems, which topology is used in the most important cities in Brazil, which has a high load concentration, the solution presented here make it feasible technically and economically the use of smart grid topology profiting from its great benefits such as: Allow utilities to better optimize the grid to support a number of public policies, from intermittent renewable integration to more dynamic interfaces with customers; Offer utilities more flexibility relative to how they use energy toward the greater societal objectives of reducing greenhouse gases and energy consumption. In the short and mid term, a smarter grid offers utilities operational benefits (outage management, improved processes, maintenance and workforce efficiency, reduced losses, etc.) as well as benefits associated with improved asset management (system planning, better capital asset utilization, etc.), lower investment to acquire new Network Protectors.

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