Orientador: Takaaki Ohishi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-26T08:04:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_AlvaroAdelinode_M.pdf: 7351224 bytes, checksum: a82df2d793f36bd7b0855be205ea9702 (MD5) Previous issue date: 1999 / Mestrado

Orientadores: Secundino Soares Filho, Anesio dos Santos Jr / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-27T03:45:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_FlavioGuilhermedeMelo_D.pdf: 4842117 bytes, checksum: c30c5445d55e6b97e6857d86e7a136ff (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Este trabalho apresenta um método paramétrico de resolução do problema de Fluxo de Potência Ótimo (FPO) para sistemas de potência de grande porte. O trabalho é uma continuação das pesquisas anteriores em otimização paramétrica aplicada no FPO desenvolvidas na UNICAMP e na Universidade McGiII, em Montreal, Canadá. A abordagem paramétrica consiste em relaxar o problema original (FPO) através da incorporação de termos paramétricos na função objetivo e nas restrições de igualdade e desigualdade dando surgimento ao problema relaxado (Fluxo de Potência Ótimo Paramétrico­FPOP). A relaxação do FPO assegura que qualquer solução inicial arbitrária, factível ou não no problema original, seja solução ótima do FPO relaxado. Através da variação de um parâmetro, uma família de problemas paramétricos é resolvida pelo método de Newton-Raphson, cujas soluções formam um caminho que parte do problema relaxado indo até a solução do problema original. Uma estratégia eficiente para a determinação do conjunto de restrições de desigualdade ativas de cada problema paramétrico foi desenvolvida. O método foi testado em duas versões do sistema elétrico brasileiro Sul-Sudeste, uma contendo 810 barras e uma outra com 2256 barras na qual está representada a interligação do Sul-Sudeste com o Norte-Nordeste. Foram considerados os problemas de minimização do custo de geração, minimização de perdas ativas e minimização de desvio de tensão. Os resultados mostraram que a abordagem paramétrica é uma técnica robusta e eficiente de resolução de problemas de FPO em sistemas de grande porte / Abstract: The aim of this work is to present a parametric method for the resolution of the Optimal Power Flow (OPF) problem applied to large scale power systems. This research work on parametric optimization applied to OPF was developed at UNICAMP and at McGiII University, in Montreal, Canada. The parametric approach consists of relaxing the original problem (OPF) by incorporating parametric terms to the objective function and to the equality and inequality constraints leading to a relaxed problem (Parametric Optimal Power Flow ­POPF). The relaxation of the OPF assures that any arbitrary initial solution be the optimal solution of the relaxed OPF, even if this initial solution is feasible or not for the original problem. After a parameter change, a family of parametric problems is resolved by the Newton-Raphson method, whose solutions form a path from the relaxed problem up to the solution of the original problem. An efficient strategy was studied for the determination of the set of active inequality constraints for each parametric problem. The method was tested for two versions of the Brazilian South-Southeast power system, one containing 810 buses and another 2256 buses in which the South-Southeast to North-Northeast interconnection is represented. Problems concerned with minimization of generation costs, active losses and voltage profile were considered. The results showed that the parametric approach is a robust and efficient technique for the resolution of OPF problems for large scale power systems / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Carlos Alberto de Castro Jr / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-27T13:06:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Conceicao_AndreGustavoCamposda_M.pdf: 575847 bytes, checksum: 4b6639aadb98b24f84dcdf8b723fcaff (MD5) Previous issue date: 2000 / Mestrado

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

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

Orientadores: Ernesto Ruppert Filho, Carlos Alberto Baldan / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T08:37:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freitas_RafaelCassiolatode_M.pdf: 4732668 bytes, checksum: 0819e8d6aca546a3c44b407acd86b0a9 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O crescimento da demanda de energia elétrica nos centros urbanos e industriais tem levado à necessidade de expansão dos sistemas de energia elétrica o que tem causado aumento nos níveis de curto-circuito, atingindo o limite da capacidade dos sistemas de proteção existentes exigindo sua substituição por outros de maior capacidade. Nessa situação nem sempre a recapacitação dos sistemas de proteção resolve o problema sendo necessário duplicar circuitos. Para postergar investimentos ou para funcionar na rede juntamente com o disjuntor ou ainda, para proteger os circuitos existentes quando conectados a geradores distribuídos, os limitadores de corrente instalados em série com os disjuntores atuais permitem limitar a corrente de falta, principalmente nos primeiros 100ms até a atuação do sistema de proteção. Dentre os diversos tipos de dispositivos limitadores de corrente elétrica existentes no mercado e também ainda em pesquisa atualmente, os construídos a partir de materiais supercondutores possuem a vantagem de proporcionar limitação de corrente elétrica praticamente instantânea causando mínima interferência no funcionamento normal dos sistemas de energia elétrica. Neste trabalho foram estudadas diversas configurações de limitadores de corrente elétrica utilizando fitas de materiais cerâmicos supercondutores de alta temperatura crítica (HTS), de modo especial os limitadores resistivos em forma de bobinas helicoidais enroladas com fita supercondutora BSCCO. Foi desenvolvida metodologia para o cálculo eletromagnético, projeto, construção e ensaio das bobinas supercondutoras do limitador de corrente, bem como se procurou caracterizar eletricamente a fita HTS sob influência de campo magnético externo com o objetivo de determinar as condições de corrente elétrica e de campo magnético sobre ela aplicado para a transição do estado supercondutor para o estado condutor normal do material ("quench"). Ao final do trabalho foram construídos e ensaiados dois protótipos limitadores de corrente elétrica supercondutores mostrando que, apesar da fita HTS de BSCCO ainda não possuir características adequadas para aplicação em limitadores de corrente, com a esperada evolução destes materiais já existe disponível a técnica para projetá-los e construí-los. / Abstract: The growth in demand of electric energy in urban and industrial centers has lead to the need of expansion of the electrical systems which has caused increase in short circuit levels, reaching the limit capacity of the existing protection systems requiring its replacement by others of greater capacity. In these situations the upgrade of protection systems does not always solve the problem being necessary the circuit's duplication. To postpone investments, to operate together in the electrical system with the circuit breakers or even to protect the existing circuits when connected to distributed generators, fault current limiters should be installed in series with the circuit breakers allowing to limit fault currents, specially in the first 100m until the protection system is triggered. Among the many different types of fault current limiter devices existing in the market and which are under development, the ones made of superconducting materials have the advantage of providing practically instantaneous fault current limitation causing minimum interference in the normal operation of the electrical systems. In this work many configurations of electric fault current limiters were studied using superconducting ceramic materials of high transition temperature (HTS), specially the resistive superconducting fault current limiters in form of helical coils with BSCCO superconducting tapes. The methodology for the electromagnetic calculation, project, construction and tests of the superconducting coils of the fault current limiter was carried out along with the HTS tape characterization under external magnetic field influence in order to determine the conditions of electric current and magnetic field for the transition from superconducting state to normal conducting state (quench). At the end of this work two fault current limiters were built and tested showing that, although BSCCO HTS tapes yet do not have good characteristics for fault current limiters application, when these materials which tend to be developed reach applicability level, the technique to design and built them is already available. / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Walmir de Freitas Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T11:32:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Trindade_FernandaCasenoLima_M.pdf: 1160331 bytes, checksum: 8645597088992da29acb335423c8dbc4 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Sistemas industriais modernos são instalações bastante complexas com elevado grau de automatização e com capacidade de operar de forma isolada (ilhada) da rede elétrica após a ocorrência de contingências devido à utilização de geradores próprios compostos principalmente por máquinas síncronas e turbinas térmicas. Tais instalações, na presença de geradores, são denominadas genericamente como consumidores autoprodutores. Como muitos desses autoprodutores são conectados em redes de distribuição e subtransmissão de energia elétrica, tais consumidores estão sujeitos às normas técnicas requeridas por essas concessionárias. Assim, a desconexão da instalação industrial logo após a ocorrência de um ilhamento na rede de distribuição é um procedimento obrigatório. Imediatamente após a detecção do ilhamento pelo sistema de proteção da instalação industrial, a rede de distribuição e o sistema industrial são separados (isolados). Esta separação é realizada através da abertura do disjuntor instalado no lado de baixa tensão do transformador (lado do consumidor) que faz a conexão entre os dois sistemas. Então, a concessionária pode realizar os procedimentos necessários para reenergização da rede. Logo após a realização da separação dos sistemas, é necessário adotar uma série de medidas que garanta que o sistema industrial possa continuar operando isoladamente de forma adequada. Basicamente, três ações devem ser tomadas: (a) mudança do modo de operação do regulador de velocidade e do sistema de excitação dos geradores síncronos; (b) implementação do sistema de rejeição de carga e (c) alteração dos ajustes dos relés de sobrecorrente do sistema de proteção da rede industrial. Nesse contexto, o objetivo desta dissertação de mestrado é investigar tais procedimentos e propor metodologias de análise dessas questões previamente mencionadas de forma a obter um melhor entendimento do problema. Com o desenvolvimento dessas metodologias, objetiva-se que os estudos desses procedimentos automáticos possam ser realizados de forma mais eficiente e sistemática. / Abstract: Modern industrial systems are very sophisticated installations with a high number of automatic processes and capability of isolated (islanded) operation after contingences by using onsite generators composed mainly by synchronous machines and steam turbines. Such installations, in the presence of generators, are generically called autoproducers. Since many of these autoproducers are connected to electrical power distribution and subtransmission grids, they must respect the technical recommendations imposed by these utilities. As a consequence, the disconnection of these systems from the grid after islanding occurrence is a mandatory procedure. Soon after the islanding detection by the industrial protection system, the industry and the grid must be electrically separated (isolated) by opening the circuit breaker installed at the low voltage side of the interconnection transformer. Thus, after the separation, the utility can carry out the necessary technical procedures to restore the network. From the industrial system perspective, after the separation, it is necessary to take control actions to guarantee that the industrial system continues operating with quality and reliability. Basically, three actions must be taken: (a) change the operation mode of the speed governor and excitation system of the generators; (b) implement the load shedding system and (c) change the settings of the protection system overcurrent relays. In this context, the objective of this master thesis is to investigate these procedures and propose methods for analysis in order to obtain a better understanding of these issues. With this methodologies development, it is expected that new automatic proceedings can be achieved in a more efficient and systematic way. / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Secundino Soares Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T19:42:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Toscano_AndreEmilio_M.pdf: 30584461 bytes, checksum: 8f532daf632ae90c9325c899608a0457 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Os modelos de planejamento energético aplicados ao Sistema Interligado Nacional (SIN) devem fornecer um despacho de geração hidrotérmica que atenda ao mercado de energia elétrica brasileiro de forma a assegurar o atendimento das demandas e a minimizar os custos operativos. Devido às características hidrelétricas predominantes no sistema brasileiro, o planejamento visa determinar o despacho hidrelétrico otimizado que minimiza a complementação termelétrica necessária ao atendimento das demandas de energia elétrica do SIN. O modelo de planejamento energético de longo prazo em vigor no sistema elétrico brasileiro é o NEWAVE, um modelo estocástico que representa o sistema através de subsistemas equivalentes de energia e que tem sua solução desagregada a usinas individualizadas por outros modelos, como o DECOMP ou SUISHI-O. O modelo ODIN é a metodologia de planejamento energético desenvolvida na UNICAMP, que trata a estocasticidade das vazões afluentes de forma indireta, por meio de um previsor de vazões e de um otimizador a usinas individualizadas, e que a cada intervalo de planejamento fornece as decisões de despacho hidrotérmico por usina considerando as vazões previstas e a otimização da geração hidráulica do sistema. Este trabalho apresenta a comparação de desempenho entre os modelos de planejamento energético NEWAVE e ODIN na obtenção do despacho hidrotérmico otimizado para o SIN / Abstract: The optimization models applied to hydrothermal scheduling on the Brazilian National Interconnected System (SIN) shall provide the order of hydrothermal generation that meets the Brazilian market of electric energy in a way that the demands of power are attended and the operating costs, minimized. Due to the hydroelectric predominant feature in the Brazilian system, the planning aim to determine the optimal hydroelectric generation that minimizes the thermoelectric supplementation necessary to attend the power demands of Brazilian SIN. The long-term hydrothermal scheduling plan model operating nowadays in the Brazilian electrical system is the NEWAVE, a stochastic model that represents the system by equivalent subsystems of energy, through composite reservoirs, and has its solution decompounded of individualized plants by other models, like the DECOMP and SUISHI-O. The ODIN model is the energy planning methodology developed at UNICAMP that treats indirectly the stochasticity of affluent flows. This is done by means of an inflow predictor and an optimizer for individual plants, thats provide the planning decisions at each interval to order the hydrothermal scheduling considering the provided flow generation for each plant and the optimization of the hydraulic generation of the system. This work presents a comparison of performance between the models of hydrothermal scheduling NEWAVE and ODIN, in their obtainment of optimized hydrothermal scheduling for the Brazilian SIN / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Carlos Alberto Favarin Murari / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-09T03:01:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_JoaoAngeloBoscoda_M.pdf: 958285 bytes, checksum: 44930f0b897c664249dfdc6fef42349a (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: As decisões na operação de sistemas de potência estão associadas com diferentes aspectos, não somente técnicos (segurança, confiabilidade, etc.) senão também econômicos (custos de produção, venda de energia, etc.). Estes objetivos estão inclusos dentro dos modelos de despacho econômico usando o Fluxo de Potência Ótimo (FPO). De outra forma, com o crescente interesse nos aspectos ambientais, outros critérios, tais como a poluição, devem ser incorporados ao modelo de despacho. Outro aspecto importante é a incerteza de algumas variáveis e o problema pode ser modelado usando lógica nebulosa. Nesta dissertação é proposto um esquema simples para a tomada de decisões na operação de sistemas de potência, baseado em um Despacho Econômico Ambiental Nebuloso. É usado um modelo de ¿FPO Nebuloso DC¿ e este consiste de dois cenários, o ambiental versus o econômico e o econômico versus a incerteza. Os problemas de congestão (sobrecarga em ramos) e o corte de carga são também levados em conta. A formulação proposta permite obter, de uma forma simples, informações úteis para a avaliação da melhor decisão na operação levando em conta o critério ambiental. As simulações realizadas em diferentes sistemas, incluindo sistemas teste IEEE (Garver, IEEE30) e real (Piratininga), são mostradas para avaliar o esquema proposto / Abstract: The decisions on power systems operation deal with different issues not only technical (security, reliability, etc.) but also economics (production costs, deregulated electricity markets, etc.). These subjects are included into the generation dispatch models by using an Optimal Power Flow (OPF). On the other hand, with the environmental issues growing up other criteria, such as the pollution, must be added to the dispatch model. Other important aspect is the uncertainty of some variables and the problem can be modeled by using fuzzy logic. In this work an easy scheme for the decisions on power systems operation is proposed, based on Fuzzy Economic and Environmental Dispatch. A ¿DC Fuzzy OPF model¿ is used and it consists of two main stages, the environmental versus the economic and the economic versus the uncertainty. The overloads on branches and the load curtailment are also taken into account. The formulation proposed allows obtaining, in a simple way, useful informations for evaluating the best decision in the operation taking into account the environmental criteria. Simulations for different systems, including IEEE test systems (Garver, IEEE30) and real system (Piratininga), are shown to evaluate the scheme / Mestrado / Engenharia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Ariovaldo Verandio Garcia, Marcos Julio Rider Flores / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-15T23:19:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_MarinaLavoratode_D.pdf: 1360671 bytes, checksum: e66710c118252edf8c3638375c56fdc7 (MD5) Previous issue date: 2010 / Abstract: In this work the Distribution System Integrated Planning (DSIP) problem is modeled as a mixed integer (binary) nonlinear program problem. Two techniques were investigated to solve this problem. First, a specialized Constructive Heuristic Algorithm (CHA) was implemented. A sensitivity index is used in each step of the CHA to add a circuit, a substation, a capacitor bank or a voltage regulator to the distribution system. This sensitivity index is obtained by solving the DSIP problem considering the numbers of circuits and substations to be added as continuous variables (the DSIP relaxed problem). The objective of the DSIP is to minimize the operation costs and the construction costs of circuits, substations, capacitors and voltage regulators, which are subjected to constraints of power balance, voltage magnitude, maximum circuit and substation capacities, taps control and radiality constraint. In addition, a local improvement phase to improve the initial solution of the CHA and a branching technique to avoid the infeasibility cases in the distribution system operation were included / Doutorado / Energia Eletrica / Doutor em Engenharia Elétrica