Submitted by Sandro Camargo (sandro.camargo@unipampa.edu.br) on 2015-05-09T18:28:47Z No. of bitstreams: 1 107110006.pdf: 2090462 bytes, checksum: 5fecbc3cc993bd7ac1637e41b7b2be41 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-09T18:28:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 107110006.pdf: 2090462 bytes, checksum: 5fecbc3cc993bd7ac1637e41b7b2be41 (MD5) Previous issue date: 2012-10-19 / Com a total dependência pela energia elétrica em todos os setores da sociedade e a consequente regulamentação, é necessário que as concessionárias se preocupem em manter a continuidade do seu fornecimento, além de atender aos padrões que remetem à qualidade. A continuidade do fornecimento de energia elétrica é algo fundamental tanto para os consumidores quanto para a concessionária, a qual deixa de vender energia elétrica e ainda pode ser penalizada por interrupções muito longas ou em áreas críticas (hospitais ou indústrias, por exemplo). Como nem sempre é possível manter a continuidade do fornecimento devido a diversos fatores, sendo os defeitos permanentes os mais críticos, as empresas concessionárias são levadas a procurar novas metodologias e tecnologias para diminuir o tempo que o fornecimento de energia elétrica é interrompido. Nesse trabalho é descrita uma metodologia para o restabelecimento da energia em redes de distribuição de maneira automática. Essa metodologia se baseia no uso de tecnologias de comunicação e na automação dos equipamentos de manobras das redes. Com isso é possível obter os dados do estado da rede em tempo real, e é possível enviar os comandos para tais equipamentos de forma direta, sem a necessidade de intervenção humana. A metodologia aqui apresentada tem como objetivo detectar a localização de um defeito na rede através de leituras dos estados dos equipamentos, e então procurar as melhores manobras que restabeleçam o fornecimento ao máximo de consumidores sem que isso coloque todo sistema de distribuição, ou mesmo parte dele, em sobrecarga. Também é considerado que a rede pode ter sofrido alterações em equipamentos não automatizados (chaves manuais), e que as características de carga mudam no decorrer do tempo. Assim, a topologia deve ser atualizada antes de executar simulações e que os dados para tais simulações devem prever o comportamento da carga para o tempo que a contingência possa durar. Como teste da metodologia, foram executadas simulações em dados de redes reais de distribuição com diferentes topologias e diferentes cenários de defeitos. Os resultados obtidos foram satisfatórios na medida que tais soluções de restabelecimento eram viáveis em termos de carregamento da rede e foram calculadas em um curto espaço de tempo (poucos segundos). Essa agilidade traz vantagens tanto para os clientes quanto para a própria concessionária. / With the total dependency for electric power in all society sectors and the following regumen-tation, is necessary that the utilities worry in maintaining the continuity of power supply, in addition to meeting the standards that refer to quality. The continuity of power supply is fun- damental both for consumers and for the utility, which stops selling electricity and can still be penalized for too long interruptions or in critical areas (hospitals or industries, for example). As it is not allways possible to maintain the continuity of power supply due several factors, being the most critical the permanets defects, the utilities are driven to seek new methods and tecnologies to reduce the time that power supply is interrupted. In this work we describe a methodology for automatic restoration in power grids. This methodology is based on the use of communication technologies and automation equipment maneuvers networks. With this is possible to get the data status from the grid in real time, and also can send commands to these devices directly, without the need for human intervention. The methodology presented here tries to detect the location of a fault on the grid, through readings of the equipments status, and then search for the best maneuvers to restores supply to maximum consumers without putting the entire distribution system, or portion thereof, in overload . It is also considered that the grid may have changed in non-automated equipment (manual keys), and that the load characteristics change over time. Thus, the topology must be updated before running simulations and data for such simulations should predict the behavior of the load for time that can last contingency. As a test of the methodology, simulations were performed on real power grids data with different topologies and different scenarios defects. The results were satisfactory as such restoration solutions were viable in terms of network loading and were calculated in a short time (few seconds). This agility has benefits both for customers and for the own utility.

Tese de doutoramento. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-17T10:31:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T19:11:45Z : No. of bitstreams: 1 182786.pdf: 6101012 bytes, checksum: 8c6d349d0f4ed356b185b3b57401f064 (MD5) / Na análise moderna de sistemas elétricos de potência, é essencial ter à disposição modelos matemáticos confiáveis dos seus diversos componentes, de modo que se possa estudar o seu comportamento através de simulações digitais. Este trabalho trata do levantamento do modelo matemático do sistema de excitação de um gerador síncrono, a partir dos seus diagramas eletroeletrônicos. Trata também da sua validação, por meio da comparação dos resultados de simulações digitais feitas com o modelo e registros de ensaios de campo, efetuados durante o processo de comissionamento do equipamento. A abordagem empregada procura evidenciar aspectos práticos do levantamento das funções de transferência em geral ignorados em estudos acadêmicos, nos quais essas funções não são de fato levantadas ou construídas, mas já existem de forma padronizada. Ao longo do trabalho, a operação de cada componente do sistema estudado é explicada e discutida em profundidade, para o que são também abordados aspectos pertinentes da operação e proteção de um sistema elétrico de potência. Ênfase especial é dada ao desempenho do sistema de excitação como um todo, em que são analisadas as possibilidades de interação entre seus componentes. Sob certas circunstâncias, as ações individuais desses componentes podem ser conflitantes, e cuidados especiais devem ser tomados para assegurar o funcionamento harmônico do sistema.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T11:24:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T17:29:36Z : No. of bitstreams: 1 170004.pdf: 22119679 bytes, checksum: 5481d684f5c755a620ed7987cebf82b4 (MD5) / Apresenta-se um método para a síntese coordenada e simultânea de Estabilizadores de Sistemas de Potência de sistemas multimáquinas, empregando duas técnicas de algoritmo genético e cálculo de autovalores, com utilização de processamento seqüencial e processamento paralelo. O estabilizador é sintetizado supondo conhecidos os pólos de sua função de transferência, obtendo-se os ganhos e os zeros dos conjuntos de avanço-atraso de fase. Os sinais de entrada do estabilizador são o de velocidade e de potência elétrica. O objetivo é obter ajustes dos estabilizadores que garantam um amortecimento mínimo das oscilações eletromecânicas para uma diversidade de condições operativas. O problema de ajuste dos parâmetros dos estabilizadores que estabilizam simultaneamente todos os geradores do sistema é convertido em um problema de otimização que é resolvido com o auxílio de algoritmos genéticos, que empregam por sua vez uma função objetivo baseada no cálculo dos autovalores do sistema. O resultado do algoritmo genético é um conjunto de parâmetros ótimos que assegura um adequado desempenho dinâmico do sistema para as prováveis condições operativas. A verificação final é feita através de simulações digitais não-lineares. Os resultados obtidos são satisfatórios, com elevado nível de amortecimento das oscilações eletromecânicas e obtendo-se elevados ganhos na utilização da computação paralela.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-23T14:08:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 241121.pdf: 4062469 bytes, checksum: 22a6ee51e80b5a46aef72aef1d4cbb36 (MD5) / Este trabalho apresenta o estudo de um condicionador de tensão ca operando em malha fechada. A topologia proposta possui compensação série de tensão alternada, cuja configuração lhe permite operar com apenas parte da potência de carga. O princípio de funcionamento é basicamente o de uma fonte de tensão controlada, que objetiva o condicionamento da tensão de saída, frente às perturbações do sistema. Para a análise da operação em malha fechada utiliza-se uma técnica de controle linear. São apresentados a metodologia de projeto, os resultados por simulação e os ensaios de um protótipo de 10 kVA, validando a teoria e comprovando as características da topologia proposta. This work presents the study of an ac line conditioner with closed loop operation. The proposed topology has serial ac voltage compensation, which configuration allows operate with only a part of the load power. The principle of operation is basically that of a controlled voltage source, which provides the conditioning of output voltage face of system´s perturbation. For analysis of closed loop operation, a technique of linear control is used. Design methodology, simulation and experimental results of a 10 kVA prototype are presented, to validate the theoretical analysis and to prove the expected characteristics of the proposed topology.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T19:51:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 262974.pdf: 6150289 bytes, checksum: c5206623555cf733ad10e912cbc080e1 (MD5) / Esta dissertação de mestrado apresenta o desenvolvimento e a implementação de estimadores de estados robustos baseados na aplicação de técnicas ortogonais baseadas em rotações de Givens ao método de Regiões de Confiança. Inicialmente, o problema de Estimação de Estados em Sistemas de Potência (EESP) é apresentado como um problema de mínimos quadrados ponderados e resolvido através do método de Gauss-Newton. Mostra-se que o método de Gauss-Newton exibe como desvantagem uma tendência ao mau condicionamento numérico e como se contornar essa desvantagem com a utilização de métodos baseados em transformações ortogonais. Na seqüencia, o método de rotações de Givens de três multiplicadores (G3M) é aplicado ao problema de EESP. Mostra-se que o mesmo é capaz de fornecer soluções robustas, pois a degradação do condicionamento numérico do problema é evitada. A seguir, é introduzido o conceito de Regiões de Confiança. Mostra-se como os métodos de Regiões de Confiança podem ser vistos como uma evolução do algoritmo de Levenberg-Marquardt, e como o mesmo pode ser aplicado a problemas de EESP através de métodos ortogonais baseados em rotações de Givens. Dois métodos ortogonais são então desenvolvidos: o método IAPE, baseado na capacidade do método G3M de processar informações a-priori; e o método da Refatoração- , baseado na expansão da matriz Jacobiana para a inclusão do coeficiente de Levenberg-Marquardt. Comparações qualitativas e quantitativas sobre os métodos desenvolvidos são apresentadas. Por fim, resultados numéricos ilustram a capacidade dos métodos de Regiões de Confiança em obter soluções para vários casos-teste em que estimadores baseados no método convencional de Gauss-Newton não alcançam a convergência.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T01:24:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 257947.pdf: 928661 bytes, checksum: 0e1bcfdaded63776810ec56a7cb8b7ed (MD5) / Há uma preocupação crescente com os possíveis efeitos dos campos eletromagnéticos ELF (extrema baixa freqüência) sobre os seres vivos, tanto por parte de organismos governamentais quanto não governamentais e concessionárias de energia elétrica. A interação entre campos eletromagnéticos ELF e seres vivos é aqui estudada e os pareceres dos órgãos de pesquisa científica referentes às doenças alegadas a estes campos são apresentados. Normas regulamentadoras nacionais e internacionais que estipulam valores máximos de campo elétrico e magnético (público em geral e ocupacional) são apresentadas. Embora o campo magnético seja o foco deste trabalho, o cálculo do campo elétrico gerado por linhas de transmissão de potência é mostrado ao leitor através do método das cargas equivalentes. Como o objetivo do presente trabalho é reduzir os campos magnéticos gerados por LTs de potência, as topologias de LTs mais comuns são estudadas. Posteriormente, algumas técnicas para redução de campos magnéticos gerados por LTs de potência são estudadas, destacando-se entre elas: elevação da altura, compactação de condutores, balanceamento das correntes de fase, otimização do arranjo de fases, divisão de condutores, transmissão hexafásica, compensação passiva e ativa. Uma análise da eficácia e dos custos para a implantação de cada uma das técnicas estudadas é realizada.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-24T02:53:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 259515.pdf: 478581 bytes, checksum: 3c9a8eaac73d644dec8d68ac30cddb22 (MD5) / Para alguns setores da sociedade, feriados nas quintas-feiras são comumente alongados sobre a sexta-feira para prolongar o período de descanso até o final de semana. Esta mudança de comportamento da sociedade para este tipo de sexta-feira provoca uma mudança no comportamento da demanda por potência (carga ativa) em sistemas de energia elétrica em relação ao comportamento da demanda observada em sextas-feiras comuns. Este trabalho verifica a significância da alteração observada no comportamento da carga na sexta-feira seguinte a um feriado na quinta-feira, no Estado de Santa Catarina e propõe uma abordagem para a redução do erro de previsão da carga de curto prazo frente à esta situação. Os testes realizados mostram que a ocorrência de um feriado na quinta-feira provoca um efeito significativo sobre a média diária da carga da sexta-feira pós feriado no Estado de Santa Catarina. A solução proposta para a redução do erro de previsão da carga para a sextafeira pós feriado ajusta a previsão realizada por um modelo de previsão de carga de curto prazo que não considera o fator feriado na véspera. A previsão do modelo que desconsidera tal fator é utilizada como entrada de uma rede neural artificial preparada para aplicar sobre esta previsão o efeito que um feriado na quinta-feira provoca sobre a carga na sexta-feira seguinte. Os resultados obtidos com a solução proposta mostram uma redução do erro percentual absoluto médio (MAPE) da previsão, inicialmente de 10%, situação em que o feriado na véspera não era considerado, para 2,5%, que é o valor do MAPE obtido para outras sextasfeiras comuns não influenciadas pelo feriado.

SOUZA, S. C. A. Uso de redes neurais artificiais e transformada de Stockwell na localização de faltas em linhas de transmissão. 2015. 112 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-10-29T11:59:42Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_scasouza.pdf: 2068013 bytes, checksum: 4f455a7e7936bf1e94d2ee9f09920f2b (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-11-03T17:51:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_scasouza.pdf: 2068013 bytes, checksum: 4f455a7e7936bf1e94d2ee9f09920f2b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-03T17:51:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_scasouza.pdf: 2068013 bytes, checksum: 4f455a7e7936bf1e94d2ee9f09920f2b (MD5) Previous issue date: 2015-06-26 / This paper presents an automatic fault location method in transmission lines based on the Travelling Waves Theory (TWT) using the Stockwell Transform (ST) to determine the travelling waves propagation time and the dominant frequency of transient signals generated by faults. The method considers the case where there is no communication between terminals or loss of synchronism between the devices responsible for estimating the location of faults using, therefore, only data from one terminal. Single-phase faults only involving one of the phases and the earth area evaluated, which occur in the first half of a transmission line of unknown parameters. It is observed that the method (i) wasn’t sensitive to fault resistance variations and inception angle and (ii) the obtained results presented errors between 0,10% and 5,82% for faults that occurred between 7km and 99km from the monitoring terminal. To improve the accuracy of estimating the fault location, an Artificial Neural Network (ANN) of the type MLP (Multi-Layer Perceptron) is designed, and trained with characteristics extracted from the faulty signals using ST. The ATP (Alternative Transient Program) software was adopted for simulation of a three phase transmission line which voltage signals were sampled at 200kHz. The simulations were performed exploring 1280 combinations of the following parameters: fault locations, fault resistances and inception angle. The method was developed using the software MATLAB®. According to the obtained results, the combination of ST with ANN presented better results than the application of ST and TWT. Such improvement is highlighted for the estimation of fault location at greater distances from the monitoring terminal, with errors between 0,02% and 1,56% for faults that occurred between 7km and 99km from the monitoring terminal. / Este trabalho apresenta um método automático de localização de faltas em linhas de transmissão baseado na Teoria das Ondas Viajantes (TOV) utilizando a Transformada de Stockwell (TS) para determinação dos tempos de propagação das ondas viajantes e da frequência dominante dos sinais transitórios gerados pelas situações de falta. O método considera o caso em que não há comunicação entre terminais ou há perda de sincronismo entre os equipamentos responsáveis pela estimação da localização das faltas utilizando, portanto, dados provenientes de apenas um terminal. Consideram-se faltas monofásicas envolvendo uma das fases e a terra, as quais ocorrem na primeira metade de uma linha de transmissão de parâmetros desconhecidos. Observa-se que o método (i) não se mostrou sensível a variações de resistência de falta e ângulo de incidência e (ii) os resultados obtidos apresentam erros entre 0,10% e 5,82% para faltas que ocorreram entre 7km e 99km do terminal de monitoramento. Para a melhoria da precisão na estimação da localização das faltas foi projetada uma Rede Neural Artificial (RNA) do tipo MLP (Multi-Layer Perceptron), treinada a partir de características dos sinais faltosos extraídas através da TS. Foram utilizados os sinais trifásicos de tensão amostrados na frequência de 200kHz gerados a partir de simulações no software ATP (Alternative Transiente Program), no qual foram realizadas 1280 simulações explorando diversas localizações e resistências de falta e ângulo de incidência. O método foi aplicado utilizando o software MATLAB®. De acordo com os resultados obtidos, a combinação da TS e RNA projetada apresentou melhores resultados do que a aplicação da TS e TOV, destacando-se na estimação da localização de faltas que ocorreram a maiores distâncias do terminal de monitoramento, com erros entre 0,02% e 1,56% para faltas que ocorreram entre 7km e 99km do terminal de monitoramento.

SANTOS, G. J. A. Simulador interativo da estabilidade de usinas termelétricas de ciclo combinado para projeto, pesquisa e treinamento. 2012. 128 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-06-24T14:31:10Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_gjasantos.pdf: 1445392 bytes, checksum: b5b6d5859dff54b3ef0a57980f96df9f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-06-24T14:36:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_gjasantos.pdf: 1445392 bytes, checksum: b5b6d5859dff54b3ef0a57980f96df9f (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-24T14:36:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_gjasantos.pdf: 1445392 bytes, checksum: b5b6d5859dff54b3ef0a57980f96df9f (MD5) Previous issue date: 2012-06-25 / This work was developed the study and application of conditions of stability in the operation of power system embedded in an interactive simulation of combined cycle power plants that will improve the training processes and therefore the quality of the future operators and maintainers of thermoelectric plants and keep up the current operators. A small set of definitions and concepts in the areas of "stability, reliability and performance analysis of power systems" is presented in order to distinguish the operation in the power system. The simulation includes the modeling of the 6th order of the parts of the physical and electrical synchronous machine, the modeling of its Controlled designed as dynamic and rewarding numerical methods for solving differential equation. The calculation of the parameters is accomplished through a program developed with MATLAB software tool and compared to those implemented at the plant. The simulations and validation of variations of the model are performed with the programs ANATEM - CEPEL to analyze the efficiency of the system designed to evaluate and improve the dynamic performance of the system. / Neste trabalho foi desenvolvido o estudo e as aplicações das condições de estabilidade na operação do sistema elétrico de potência incorporado em um simulador interativo de usinas termelétricas de ciclo combinado, que permita melhorar os processos de treinamento e, consequentemente, o nível de qualidade dos futuros operadores e mantenedores de usinas termelétricas, bem como manter atualizados os atuais operadores. Um pequeno conjunto de definições e conceitos das áreas de “estabilidade, confiabilidade e análise de desempenho de sistemas de potência” é apresentado com o objetivo de distinguir a operação no sistema de potência. O simulador contempla a modelagem matemática de 3ª e 6ª ordem das partes físicas e elétricas da máquina síncrona, a modelagem de seus controladores projetados como compensador dinâmico e métodos numéricos para a resolução da equação diferenciais. O cálculo dos parâmetros é realizado através de um programa desenvolvido com a ferramenta computacional MATLAB e comparados aos implementados em uma UTCC. As simulações e validação de variações dos modelos são realizadas com os programas ANATEM - CEPEL para analisar a eficiência do sistema projetado e avaliar a melhoria do desempenho dinâmico do sistema.