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Alocação ótima de geração distribuída considerando perdas e desvios de tensão como aspectos econômicos

Angarita, Oscar Fernando Becerra January 2015 (has links)
Este trabalho apresenta um modelo para alocação e dimensionamento ótimo da geração distribuída em sistemas elétricos de potência. Com o objetivo de minimizar o custo da concessionária devido as perdas ativas e desvios de tensão em regime permanente, ambos foram transformados em valores monetários utilizando a normativa existente no Brasil. O problema de otimização considera uma curva de carga de 24 níveis com o intuito de simular uma curva de carga diária em intervalos de uma hora. Foram considerados limites de tensão de cada barra e corrente máxima em cada trecho do alimentador. O fluxo de potência foi estimado através do algoritmo clássico de Newton Raphson. A alocação da geração distribuída, a qual é considerada em mais de um local do alimentador, é tratada como uma variável binária no modelo desenvolvido. O modelo de otimização não-linear inteira mista é escrita mediante um algoritmo em Matlab na linguagem GAMS e enviado para o servidor de otimização NEOS e solucionado pelo solver KNITRO. O resultado é a obtenção do valor dos custos evitados para a concessionária facilitando o diagnóstico para a tomada de decisões. Por fim para verificação do método, realiza-se um estudo de caso em um sistema de distribuição de 33 barras da IEEE, sendo os resultados analisados e discutidos. / This work presents a model for optimal distributed generation sizing and allocation in power systems. The main objectives are to reduce costs for the power distribution company by power losses and compensation for voltage levels violation, both are converted in monetary values based on the Brazilian normative. The optimization problem considers a load curve with 24 levels to simulate one day in intervals of one hour. Also the model considers voltage limits for each bus and maximum currents for every line in the feeder. The power flow was formulated by the classical Newton Raphson theory. The distribution generation allocation is modeled as binary variables and can be allocated in more than one bus in the feeder. The mixed integer nonlinear model is written by a Matlab algorithm in GAMS language and solved by KNITRO through NEOS solver for optimization. The model was tested using the IEEE 33 buses, and the results were evaluated and discussed. The model lets power distribution companies reduce operational cost and penalties with optimal placement and sizing of distributed generation.
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Novos desenvolvimentos na localização de faltas em sistemas de distribuição de energia elétrica fundamentada na impedância

Salim, Rodrigo Hartstein January 2008 (has links)
Apesar do crescente desenvolvimento das metodologias de localização de faltas fundamentadas na impedância para sistemas de distribuição de energia elétrica nas últimas décadas, alguns aspectos ainda carecem de progressos, especialmente frente à crescente necessidade de aumento da qualidade da energia elétrica entregue aos consumidores. Um destes aspectos diz respeito à consideração da capacitância das linhas de distribuição, efeito nunca dantes considerado para este fim pelas metodologias baseadas em impedância aparente. Assim sendo, o presente trabalho apresenta novos desenvolvimentos relativos à consideração do efeito capacitivo para as metodologias de localização de faltas fundamentadas na impedância para sistemas de distribuição de energia elétrica. O principal desenvolvimento apresentado é um novo equacionamento para fins de localização de faltas, que torna necessária a apresentação de outro desenvolvimento, o de um algoritmo de localização de faltas que considere a capacitância da linha. As novas equações são apresentadas para todos os tipos de faltas e constituem-se de equações polinomiais de segunda ordem em relação ao local da falta. De forma a entender a resposta destas equações frente a diferentes casos de faltas e determinar qual a solução fisicamente correta destas equações, as mesmas são analisadas sob três pontos de vista, a saber, matemático, físico, e numérico. Inicialmente estas equações são analisadas de forma analítica considerandose faltas em um mesmo local, mas com resistências diferentes. Posteriormente a mesma análise é realizada numericamente através de simulações computacionais. Os desenvolvimentos propostos são também submetidos a testes de faltas, simuladas computacionalmente em um sistema sem laterais ou cargas intermediárias. Os resultados obtidos são comparados frente a resultados obtidos também para outras metodologias que constituem atualmente o estado da arte em localização de faltas fundamentada na impedância para sistemas de distribuição de energia elétrica. Através destes resultados é possível mostrar a grande influência que o efeito capacitivo possui nestas metodologias, mesmo em sistemas aéreos de distribuição, e elucidar as grandes melhorias obtidas através dos desenvolvimentos propostos. / Despite the increasing development of impedance-based fault location techniques for electric power distribution systems in the last decades, some aspects still require to progress, especially with the increasing necessity of power quality enhancement. One of these aspects regards to the distribution line shunt admittance consideration, effect that has never been considered before by the impedance-based fault location methods for power distribution systems. In this way, this work presents further improvements regarding the capacitive effect consideration for impedance-based fault location methods for power distribution systems. The main improvement presented is the development of new fault location equations, which yield the necessity of another improvement, a modified fault location algorithm that also considers the line shunt admittance. The new equations are presented for all fault types and are constituted by second-order polynomials in relation to the fault location. In order to understand the response from these equations regarding different fault situations and determine which solution is the physically feasible one, these equations are analyzed from three different points of view, i.e., mathematical, physical, and numerical. First, the developed equations are analytically analyzed considering faults in one location with different fault resistances. After, the same analysis is numerically carried out through computational simulations. The performance of the proposed improvements are also evaluated through computational simulations of faults in a power distribution system without laterals or intermediate loads. The obtained results are compared with results from the current state-of-the-art impedance-based fault location methodologies for power distribution systems. Through these results it is possible to show the great effect that the line shunt admittance, even in aerial distribution systems, has on the existing fault location methodologies and also the great improvements brought by the proposed developments.
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Proposta de modelagem e simulação para análise de distorção harmônica

Silva, Mauren Pomalis Coelho da January 2014 (has links)
Este trabalho apresenta um estudo de Qualidade de Energia Elétrica (QEE) no sistema elétrico industrial de uma concessionária geradora de energia elétrica do Brasil. O estudo teve enfoque na distorção harmônica gerada nos serviços auxiliares da usina termoelétrica. Para tanto, foi necessária a simulação e análise da planta da termoelétrica, com atenção nos serviços auxiliares pertencentes a ela, devido aos altos níveis de distorções harmônicas registrados. A simulação foi feita com o programa ATP (Alternative Transients Program) no domínio do tempo, através de sua interface gráfica, o ATP Draw. Nele foram modelados os principais componentes que pertencem ao Sistema Elétrico de Potência (SEP) em questão, como geradores, transformadores, linhas e cargas não lineares. Com a modelagem do SEP da termoelétrica, é possível determinar os níveis da distorção harmônica em diversos locais da planta, e aprofundar o estudo para que seja possível fazer a mitigação desses distúrbios. A diminuição da distorção harmônica junto ao aumento do fator de potência permite um melhor desempenho da usina, aumentando a faturamento da empresa através do aumento da energia entregue ao sistema elétrico. / This dissertation presents a study of Power Quality in an electrical system of a thermoelectric power plant in Brazil. The study focused on the harmonic distortion generated in the auxiliary services of the plant. Therefore, it was necessary to simulate and analyze the thermal plant, with attention to auxiliary services belonging to it, due to high levels of harmonic distortion registered. The simulation was performed using the ATP (Alternative Transients Program) in the time domain through its interface, the ATP Draw. It were modeled the main components that belong to the Power System in question, such as generators, transformers, lines and non-linear loads. With the modeling of the thermoelectric plant, is possible to determine the levels of harmonic distortion at various locations within the plant. The reduction of harmonic distortion along with the increase of power factor allows a better plant performance, increasing company revenue by increasing the energy delivered to the electrical system.
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Desenvolvimento de um Gateway WirelessHART e IEC 61850

Covatti, Fernando Eduardo January 2014 (has links)
Sistemas de automação para monitoramento e controle de subestações de energia elétrica têm passado por uma constante evolução motivada por diversos fatores como o advento de novas tecnologias, a maior complexidade dos sistemas elétricos, o aumento de demandas de energia, bem como as reduções de custo necessárias para se obter uma maior competitividade das empresas do setor. Melhorias significantes nesses aspectos são obtidas através da implementação da norma IEC 61850. Tal norma proporciona, como vantagem principal, a interoperabilidade entre dispositivos de diversos fabricantes. Entretanto, ainda há uma lacuna no que diz respeito ao uso de sistemas de comunicação sem fio, pois a norma atual não contempla tal opção. O uso de redes sem fio pode trazer uma série de benefícios ainda não explorados, como prover baixos custo de manutenção e instalação. Esse trabalho propõe uma solução para a integração de sistemas de comunicação sem fio com a norma IEC 61850, atendendo aos requisitos de subestações de energia, tais como, confiabilidade e segurança. / Automation systems for power substations monitoring and control have been constantly evolving due to different factors like the advent of new technologies, higher complexity in the power system, high energy demands, as well as cost reductions required by the companies in the sector in order to remain competitive. Significant improvements can be achieved in these aspects through the implementation of IEC 61850 standard, whose main advantage lies in the interoperability between the different devices. However, there is still a gap in the use of wireless communication systems. The current standard does not adopt wireless communication options which would bring the benefits of low maintenance and installation costs. This work proposes a solution for the integration of wireless communication technologies within the standard IEC 61850 attending the requirements of the power substations, such as reliability and security even in real-time applications.
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Projeto de novos sistemas-wavelet com aplicações na análise de sinais do sistema elétrico

SOARES, Luciana Reginaldo January 2006 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T17:35:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6942_1.pdf: 3314254 bytes, checksum: de32aece91097c958156267400d9c6b7 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / A transformada de wavelets associada à teoria de análise multirresolução de sinais tem se revelado uma ferramenta eficiente na análise de sinais não-estacionários em diversas áreas do conhecimento. O desenvolvimento de novas funções base para a implementação destas técnicas tem como objetivo aumentar o leque de opções de funções que mais se adeque a um tipo particular de aplicação. Esta Tese apresenta novas famílias de funções escala e wavelet, tanto no domínio do tempo contínuo quanto discreto, algoritmos para promover a implementação computacional das mesmas e destaca potenciais aplicações na análise de sinais do sistema elétrico. Particularmente, propõem-se: as wavelets de Gabor-Schrödinger, derivadas com base nas autofunções da transformada de Fourier; as funções escala e wavelet de Oliveira , construídas a partir de uma generalização da função escala de Shannon; as wavelets de Fourier e de Hartley, propostas através de uma analogia entre os núcleos das transformadas de Fourier e de Hartley e da transformada de wavelets, usando a transformada de Hilbert na definição das funções base destas transformadas, e os bancos de filtros de Gegenbauer, partindo de um relacionamento entre os polinômios de Gegenbauer e os filtros da análise multirresolução, definindo como casos particulares os bancos de filtros de Haar, Legendre e Chebyshev. Dentre potenciais aplicações no contexto do sistema elétrico, destacam-se a análise de faltas, a análise de harmônicas, a detecção de eventos múltiplos, a estratificação das potências ativa e reativa e ainda o processamento de imagens para a monitoração de instalações desassistidas
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Implantação de melhorias na gestão da manutenção de subestações elétricas em empresa do ramo de bebidas

Roberto Rennó Sinohara da Silva Sousa 02 August 2014 (has links)
Nesta dissertação é apresentada a análise, desenvolvimento e aplicação de ferramentas para melhoria no sistema de gestão da manutenção de subestações do sistema elétrico de uma empresa do ramo de bebidas composta por algumas dezenas de plantas que trabalham em regime ininterrupto. O sistema de gestão da manutenção aplicado nesta empresa é condizente com o que sugere a literatura e apresenta resultados satisfatórios em vários setores. No entanto, pode-se constatar algumas dificuldades e fatores negativos na gestão do sistema elétrico da empresa, que funciona em três turnos. As limitações impostas ao sistema de gestão da manutenção comprometem sua eficiência gerando um nível indesejado de indisponibilidade por energia elétrica. A manutenção preventiva é realizada em paradas de fabricas de tempo reduzido. A localização geográfica bem como a extensão do sistema elétrico das plantas impõe que sejam contratadas diversas empresas para realizar estas manutenções. Esta diversidade traz grande dificuldade no tratamento dos dados de ensaios e de anomalias detectadas e apresentados nos relatórios de manutenção. O objetivo principal desta dissertação é apresentar uma análise crítica do sistema atual de gestão da manutenção das subestações do setor elétrico e uma proposta para melhorar este sistema de gestão quanto à sua aplicação no setor elétrico. Esta proposta se baseia na correção das distorções no índice de indisponibilidade e em uma ferramenta para aperfeiçoar o tratamento das informações resultantes da manutenção preventiva para sua utilização tanto no monitoramento do sistema quanto para embasar o processo decisório de priorização das manutenções corretivas e de investimento. O trabalho apresenta ainda o emprego dos conceitos que fundamentam a ferramenta proposta antes da aplicação da mesma e os impactos em indisponibilidade resultantes da aplicação destes conceitos. / This work presents the analysis, development and application of tools to improve the electrical substations maintenance management system of a beverage company composed of dozens of plants working continuously. The maintenance management system used in this company is consistent with what the literature suggests and provides satisfactory results in various sectors. However, we can notice some difficulties and negative factors in managing the electrical system of the company, which operates in three shifts. The limitations imposed on the maintenance management system compromise their efficiency generating an undesirable level of electrical power unavailability. Preventive maintenance is carried out in short time factory interruptions. The geographical location and the extent of the electrical system of the plants requires several companies to be hired to perform these maintenances. This diversity brings great difficulty in the treatment of tests and deficiencies data presented in the reports. The main objective of this dissertation is to present a critical analysis of the current substations maintenance management system in the electrical sector and a proposal to improve the management system in its application in the electrical sector. This proposal is based on correcting the distortions in the unavailability index and a tool to enhance the processing of information resulting from preventive maintenance to be used both for monitoring the system and to support the decision making process of prioritization of corrective maintenance and investment. The paper also describes the use of the concepts on which the proposed tool is based before implementation and impact on unavailability resulting from the application of these concepts.
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Projeto e avaliação experimental de uma estratégia baseada em análise intervalar aplicada ao projeto de estabilizador de sistemas de potência robusto implementado em um sistema de geração de 10KVA

COSTA, Cleyson Amorim 12 1900 (has links)
Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-03-07T15:58:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ProjetoAvaliacaoExperimental.pdf: 1801259 bytes, checksum: 4031abdf53d2619b2e814c79172b0343 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-05-15T12:54:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ProjetoAvaliacaoExperimental.pdf: 1801259 bytes, checksum: 4031abdf53d2619b2e814c79172b0343 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-15T12:54:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ProjetoAvaliacaoExperimental.pdf: 1801259 bytes, checksum: 4031abdf53d2619b2e814c79172b0343 (MD5) Previous issue date: 2013 / Neste trabalho, são apresentados a metodologia de projeto e resultados de testes experimentais de um estabilizador de sistema de potência (ESP), implementado em um sistema de geração em escala reduzida de 10 kVA, localizado no Laboratório de Controle e Sistema de Potência (LACSPOT) da Universidade Federal do Pará (UFPA). O projeto do ESP é baseado em uma estratégia de controle robusto com ênfase em incertezas paramétricas estruturadas, as quais são tratadas com ferramentas da teoria de análise intervalar. Estas incertezas são decorrentes de mudanças do ponto de operação do sistema, que provocam variações nos parâmetros de um modelo matemático linearizado referente ao comportamento dinâmico do sistema elétrico de potência no referido ponto de operação. Para o projeto do ESP robusto intervalar, são realizados uma serie de ensaios experimentais com o propósito de estimar os parâmetros de modelos linearizados da planta, representando satisfatoriamente a dinâmica dos modos poucos amortecidos do sistema de geração interligado. O método de identificação é baseado em técnica de identificação paramétrica, baseado em mínimos quadrados. A partir de um conjunto de dados de entrada e saída, para cada ponto de operação, um modelo linear, do tipo auto-regressivo com entrada exógenos (ARX), estimado para fim de uso do projeto do ESP. Por fim, uma série de testes experimentais é realizada no sistema de geração interligado a rede elétrica local, com o propósito de verificar a efetividade da técnica de controle robusto intervalar proposta para a sintonia do ESP. A partir da análise da função custo do sinal de erro de desvio de potência elétrica na saída do gerador síncrono e a função custo do sinal de controle do ESP comprova-se experimentalmente o bom desempenho obtido pela técnica de controle proposta em comparação com uma técnica de controle clássica. / In this paper, are presented the design methodology and the experimental test results of a power system stabilizer (PSS), implemented in a small-scale generation system of 10 kVA, located in the Control and Power System Laboratory (LACSPOT) at the Para Federal University (UFPA). The PSS design is based on a robust control strategy with emphasis on the structured parametric uncertainties, which are treated with tools of the interval analysis theory. These uncertainties are arising from the system operation point, which cause variations in the parameters of a linearized mathematical model referent on the dynamic behavior of the power electric system in the operation point. For the interval robust PSS design, are performed experimental tests with the purpose of estimating the linearized plant models parameters, representing the low damped modes dynamic of the interconnected generation system. The identification method is based on parametric identification technique based on least squares. From a set of input and output data, for each operation point, a ARX linear model is estimated with the purposed of the PSS design. Finally, a set of experimental tests is performed in the interconnected generation system, with the purpose of analyze the effectiveness of the interval robust control technique proposed to the PSS design. From the analysis of the active power deviation signal cost function at the synchronous generator terminal and the PSS control signal cost function, proves experimentally the good performance achieved by robust control technique proposed in comparison with a classic control technique.
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\"Qualidade da energia no contexto da reestruturação do setor elétrico brasileiro\" / Quality of Energy in Context of Restructuring of Brazilian Electric System

Baltazar, Antonio Carlos dos Santos 09 February 2007 (has links)
BALTAZAR, A. C. S. Qualidade da Energia no Contexto da Reestruturação do Setor Elétrico Brasileiro, 2007. 137 p. Dissertação de Mestrado ? Programa Interunidades de Pós-graduação em energia. Universidade de São Paulo. A reestruturação do setor elétrico brasileiro privatizou as empresas distribuidoras de energia. A concepção do estado mínimo relegou ao estado o papel de mero mediador, exigindo que se estabelecessem regras e padrões mínimos de qualidade para o fornecimento de energia. Estas regras foram estabelecidas pelo poder concedente, o governo federal, através da Aneel ? Agência Nacional de Energia Elétrica. A falta de oportunidade da sociedade de participar do controle social da energia diante da ausência do espaço público e a tendência de avaliar sua qualidade somente através de indicadores quantificados matematicamente mascara os conflitos existentes. Este trabalho pretende debater a qualidade da energia elétrica fornecida por uma empresa de distribuição a partir dos vários agentes envolvidos neste processo e não só pela análise de dados fornecidos pelas próprias empresas. A partir das definições dos vários distúrbios que podem afetar a qualidade da energia elétrica são apresentados os parâmetros avaliados pelos órgãos reguladores e a legislação pertinente ao tema. Por outro lado, são analisados dados referentes à relação das distribuidoras com a sociedade: consumidores, clientes, trabalhadores, órgãos de defesa do consumidor e reguladores. A dissertação procura apresentar as questões referentes à falta de controle social no serviço de distribuição de energia elétrica no estado de São Paulo, utilizando principalmente o conceito de espaço público de Hannah Arendt. De acordo com os documentos estudados, observa-se a ausência de espaços de discussão nos quais sejam debatidos os diversos conflitos nesta relação que não pode ser vista como só de mercado. / BALTAZAR, A. C. S. Quality of Energy in Context of Restructuring of Brazilian Electric System, 2007. 137 p. Work. Programme of Post-Graduation in Energy, University of São Paulo. The restructuring of the Brazilian electric power privatized distributors of power. Concept of minimum state allowed to the state a mere role of mediator and demanded that rules and minimum patterns of quality be settled for power supply. Federal Government through Aneel ? National Agency of Electric Energy established those rules. The lack of opportunities for the society to participate in the social control of energy due to the absence of public space and a tendency of having its quality indicators only mathematically quantified mask existent conflicts. This work intends to debate the quality of electric energy supplied by a distributor through several agents that are involved in this process and not only by the data provided by the distributors themselves. Based on disturbances definitions that can affect electric energy quality, the parameters appraised for regulators agencies and pertinent legislation are presented. On the other hands, data concerning the relationship between distributors and society: consumers, clients, workers, organizations of consumer?s defence and agencies, are analysed. Making use of Hannah Arendt concept of public space, dissertation seeks questions concerning lack of social control in the distribution of electric energy service in São Paulo state. According to studied documents, it is observed absence of discussion spaces, where the various conflicts of this relationship, which cannot be understood just as a market relationship, can be debated.
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Desafios e oportunidades da geração eólica e termelétrica a gás natural no Sistema Elétrico Peruano. / Challenges and opportunities of the wind generation and to natural gas thermal in the Peruvian Electricity System.

Wilbert Demetrio Alvarez Lupaca 08 February 2012 (has links)
Vários países ao redor do mundo têm procurado cada vez mais diversificar suas matrizes elétricas com o objetivo de diminuir a dependência de combustíveis fósseis e reduzir as emissões dos gases responsáveis pelo agravamento do efeito estufa na atmosfera. Com isso, tem crescido a participação de algumas fontes renováveis de energia que, até duas décadas atrás, não ocupavam lugar de destaque na matriz elétrica mundial, como por exemplo, a energia eólica. O gás natural, embora seja um recurso fóssil, é considerado menos poluente e este tem substituído os derivados de petróleo em várias aplicações, entre elas na geração de eletricidade. O Peru, no intuito de atender a sua demanda crescente por eletricidade, vem buscando novas alternativas energéticas, como por exemplo, a energia eólica e, em maior escala, a termeletricidade com o uso do gás natural, cuja disponibilidade aumentou consideravelmente após o início da exploração das jazidas de Camisea. O presente trabalho tem o objetivo de avaliar, tanto em um cenário de curto prazo como de longo prazo, o impacto de uma maior inserção da energia eólica e a expansão das térmicas a gás natural na operação econômica do sistema hidrotérmico Peruano. Esta avaliação é realizada com base na análise das seguintes figuras de mérito: custo marginal de operação (CMO), custo de operação do sistema, deslocamento de geração térmica e perfil de despacho de geração das unidades geradoras (MWh). Foram realizadas simulações do sistema elétrico peruano com e sem participação da geração eólica e a partir dos resultados obtidos, efetuou-se uma análise comparativa com base nos cenários propostos. Para efetuar as simulações foi utilizada a ferramenta computacional denominada PERSEO. Este programa, utilizado pelo setor Elétrico Peruano, permite simular o sistema hidrotérmico com característica de representação de um sistema multi-reservatório, multi-nodal e multi-cenário utilizando programação dinâmica estocástica. O trabalho também apresenta as principais características do Setor Elétrico Peruano enfocando sua evolução, desafios e plano de expansão, onde, com base neste se elaborou as simulações propostas. Os resultados obtidos com a inserção da geração eólica, baseados nas premissas e cenários propostos, foram considerados positivos. Houve uma diminuição média anual de 18% nos custos marginais de operação, o que representa uma diminuição nos custos de operação em torno de US$ 28 milhões ao ano, ou seja, 4% do total. Com relação à geração térmica a gás natural, o impacto da maior inserção desta no sistema também foi positivo, com redução dos custos de operação do sistema e deslocamento de geração térmica mais poluente (óleo combustível e carvão mineral). Adicionalmente efetuou-se uma análise do potencial de complementaridade da geração eólica e hídrica e do plano de expansão da geração hídrica com exportação de energia elétrica para o Brasil. / Several countries around the world have increasingly sought to diversify their electrical matrix in order to reduce dependence on fossil fuels and reduce emissions of gases responsible for worsening greenhouse effect in the atmosphere. As a result, has grown the participation of some renewable energy sources that until two decades ago did not occupied a prominent place in the world energy matrix, such as wind power. The Natural gas, although it is a fossil resource, is considered less pollutant and it has replaced petroleum products in various applications among them in the generation of electricity. The Peru, in order to meet its growing demand for electricity, has been seeking new alternatives between them wind power, and on a larger scale, thermoelectricity with the use of natural gas whose availability has increased considerably since the beginning of the exploitation of the fields of Camisea. This study has the objective of evaluate, both in a short-term outlook and long-term the impact of a greater insertion of wind energy and expansion of natural gas thermal on the economic operation of the hydrothermal Peruvian system. This evaluation is performed based on the analysis of the following arguments of merit: the marginal cost of operation (CMO), cost of system operation, displacement of thermal generation and profile and generation dispatch of generating units (MWh). Simulations of Peruvian electric system \"with\" and \"without\" participation of wind generation were realized and from the results obtained, it was performed a comparative analysis based on the proposed scenarios. To effectuate the simulations, it was used a computational tool called PERSEO. This program, used by the Peruvian electricity sector, allows simulating the hydrothermal system with features of a representation of system multi-reservoir, multi-nodal and multi-scenario using stochastic dynamic programming. The study also presents the main characteristics of the Peruvian Electric Sector focusing on its evolution, challenges and expansion plan, where, based on this proposal were elaborated the simulations. The results obtained with the insertion the wind generation, based on premises and proposed scenarios, were considered positive. There was an average annual decline of 18% in the marginal costs of operation, which represents a decrease in operating costs around U.S. $ 28 million a year, i.e. 4% of the total. With respect to natural gas thermal generation, the impact of greater insertion of this in the system was also positive, with reduction the cost system operation and displacement of more polluting thermal generation (fuel oil and coal). Additionally it was performed an analysis of the complementarity potential of generation wind and hydro and of the plan for expansion of hydro power with electrical energy export to Brazil.
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Análise do impacto da inserção de novas fontes de energia no nível de afundamentos de tensão utilizando a matriz impedância de barras

Bortolosso, Cassio January 2016 (has links)
Nesta dissertação, é apresentada uma metodologia para cálculo de afundamentos de tensão na presença de fontes alternativas de energia. Um método para determinar o grau de influência da reatância de outras unidades geradoras conectadas ao sistema elétrico no que se refere a afundamentos de tensão é desenvolvido. É utilizada a matriz impedância de barras – Zbus para a obtenção de expressões analíticas para a magnitude de afundamentos de tensão causados por faltas na rede. Uma análise matemática das expressões obtidas e uma análise de sensibilidade são feitas com observações acerca das características propiciadas pela inserção de novas fontes de geração. As expressões analíticas são utilizadas para classificar as barras quanto ao número de afundamentos causados por faltas trifásicas e fase-terra em todas as barras do sistema. De maneira similar, a alocação de uma unidade de geração específica é feita com o objetivo de reduzir o número de afundamentos de tensão observados na rede. As expressões em termos da reatância do gerador são usadas na solução de um conjunto de inequações observando a necessidade da manutenção de níveis mínimos aceitáveis de tensão requisitados por cargas sensíveis, a relação entre a reatância do novo gerador e sua capacidade de mitigação de afundamentos fica evidenciada. / This work presents a methodology for voltage sags analysis in the presence of alternative energy sources. The method determines the degree of influence of the reactance from the new generating units connected to the electrical system with regard to voltage sags magnitudes. The impedance matrix – Zbus is used to obtain analytical expressions voltage sags magnitude caused by faults in the grid. A mathematical analysis of the obtained expressions and a sensitivity analysis are made with observations about the characteristics afforded by the inclusion of new generation sources. The analytical expressions are used to rank the bars as the number of sags caused by three-phase and phase to ground faults on all system buses. Similarly, the allocation of a specific generation unit is done in order to reduce the number of voltage sags over the grid. The expressions in terms of the generator reactance are used on solving a set of inequalities, observing the need to maintain minimum acceptable voltage levels required by sensitive loads, the relationship between the reactance of the new generator and its sag mitigation capability is evidenced.

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