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171	Análise de estabilidade de sistemas de potência em presença de altos níveis de penetração de energia eólica / Analysis of power system stability in presence of high levels of wind power penetration Cortes, David Joel Figueroa 27 June 2014 (has links) Atualmente, a energia eólica é uma das fontes renováveis mais reconhecidas, e sua penetração em sistemas elétricos de potência está se incrementando consideravelmente. Por consequência, a participação de turbinas eólicas em sistemas elétricos de potência tem se incrementado e pode influenciar o comportamento geral do sistema de potência. Portanto, é importante estudar o desempenho de turbinas eólicas em sistemas elétricos e sua interação com outros equipamentos de geração e cargas. O principal objetivo nesta dissertação é determinar o desempenho dinâmico de diferentes tecnologias ligadas nos sistemas elétricos considerando diferentes níveis de penetração e diferentes perturbações elétricas mediante simulações realizadas usando um toolbox de Matlab/Simulink, SimPowerSystems. As tecnologias avaliadas são (a) o gerador de indução duplamente alimentado com fator de potência unitário, (b) o gerador de indução duplamente alimentado com controle de tensão, (c) o gerador de indução de gaiola de esquilo com compensação baseada em condensadores, e (d) gerador de indução de gaiola de esquilo sem equipamentos auxiliares. Os fatores técnicos analisados são perfil de tensão em estado estacionário, as dinâmicas durante afundamentos e elevações de tensão, correntes de curto circuito, e incremento gradual nas cargas do sistema, para verificar a estabilidade de tensão da rede para pequenas perturbações. É proposta uma estratégia para promover uma integração efetiva de turbinas eólicas em sistemas de potência com altos níveis de penetração considerando diferentes normas de operação da rede para sistemas de transmissão e de distribuição. O objetivo nesta estratégia é o cumprimento dos requisitos para conexão de rede com a combinação de tecnologias, minimizando o valor do investimento. Os efeitos na estabilidade de sistemas de potência da fazenda eólica determinada com a metodologia proposta são comparados com os efeitos de uma fazenda eólica de igual capacidade de energia eólica considerando somente geradores de indução duplamente alimentados com controle de tensão. Para as analises realizadas neste trabalho são considerados os sistemas IEEE de 9 e 30 barras. / Nowadays, wind power is one of the most accepted renewable energy sources, and its penetration in electrical power systems is increasing considerably. Consequently, the participation of wind turbines in electrical power systems has increased and may influence the overall power system behavior. It is therefore important to study the performance of wind turbines in electrical power systems and their interaction with other generation equipment and loads. The main objective of this dissertation is to determine the dynamic performance of different wind turbines technologies connected in electrical system considering different penetration levels and electrical perturbations by simulations performed using a Matlab/Simulink toolbox, SimPowerSystems. The assessed technologies are (a) double fed induction generator with unity power factor, (b) double fed induction generator with voltage control, (c) squirrel cage induction generator with capacitor-based compensation, and (d) squirrel cage induction generator without ancillary devices. The technical factors analyzed are steady-state voltage profile, the dynamics during voltage sags and swells, short-circuit currents, and gradual increase in the system loading, in order to check the network small-disturbance voltage stability. A strategy to promote an effective integration of wind turbines into the power systems with high levels of wind power penetration regarding different grid code requirements in transmission and distribution networks is proposed. The objective in this strategy is fulfilling the grid code requirements with a technology combination, minimizing the invested value. The effects on power system stability of the wind farm, found by the proposed methodology, are compared with the effects that have the same installed capacity of wind power but only considering double fed induction generators with voltage control. The IEEE 9 bus transmission system and the IEEE 30 bus system are regarded for the analysis performed in this work. Double-fed induction generator Estabilidade de tensão Geração de energia eólica Grid code requirements High wind power penetration levels Normas de operação da rede Squirrel cage induction generator Voltage stability Wind Power generation
172	Análise de estabilidade de sistemas de potência em presença de altos níveis de penetração de energia eólica / Analysis of power system stability in presence of high levels of wind power penetration David Joel Figueroa Cortes 27 June 2014 (has links) Atualmente, a energia eólica é uma das fontes renováveis mais reconhecidas, e sua penetração em sistemas elétricos de potência está se incrementando consideravelmente. Por consequência, a participação de turbinas eólicas em sistemas elétricos de potência tem se incrementado e pode influenciar o comportamento geral do sistema de potência. Portanto, é importante estudar o desempenho de turbinas eólicas em sistemas elétricos e sua interação com outros equipamentos de geração e cargas. O principal objetivo nesta dissertação é determinar o desempenho dinâmico de diferentes tecnologias ligadas nos sistemas elétricos considerando diferentes níveis de penetração e diferentes perturbações elétricas mediante simulações realizadas usando um toolbox de Matlab/Simulink, SimPowerSystems. As tecnologias avaliadas são (a) o gerador de indução duplamente alimentado com fator de potência unitário, (b) o gerador de indução duplamente alimentado com controle de tensão, (c) o gerador de indução de gaiola de esquilo com compensação baseada em condensadores, e (d) gerador de indução de gaiola de esquilo sem equipamentos auxiliares. Os fatores técnicos analisados são perfil de tensão em estado estacionário, as dinâmicas durante afundamentos e elevações de tensão, correntes de curto circuito, e incremento gradual nas cargas do sistema, para verificar a estabilidade de tensão da rede para pequenas perturbações. É proposta uma estratégia para promover uma integração efetiva de turbinas eólicas em sistemas de potência com altos níveis de penetração considerando diferentes normas de operação da rede para sistemas de transmissão e de distribuição. O objetivo nesta estratégia é o cumprimento dos requisitos para conexão de rede com a combinação de tecnologias, minimizando o valor do investimento. Os efeitos na estabilidade de sistemas de potência da fazenda eólica determinada com a metodologia proposta são comparados com os efeitos de uma fazenda eólica de igual capacidade de energia eólica considerando somente geradores de indução duplamente alimentados com controle de tensão. Para as analises realizadas neste trabalho são considerados os sistemas IEEE de 9 e 30 barras. / Nowadays, wind power is one of the most accepted renewable energy sources, and its penetration in electrical power systems is increasing considerably. Consequently, the participation of wind turbines in electrical power systems has increased and may influence the overall power system behavior. It is therefore important to study the performance of wind turbines in electrical power systems and their interaction with other generation equipment and loads. The main objective of this dissertation is to determine the dynamic performance of different wind turbines technologies connected in electrical system considering different penetration levels and electrical perturbations by simulations performed using a Matlab/Simulink toolbox, SimPowerSystems. The assessed technologies are (a) double fed induction generator with unity power factor, (b) double fed induction generator with voltage control, (c) squirrel cage induction generator with capacitor-based compensation, and (d) squirrel cage induction generator without ancillary devices. The technical factors analyzed are steady-state voltage profile, the dynamics during voltage sags and swells, short-circuit currents, and gradual increase in the system loading, in order to check the network small-disturbance voltage stability. A strategy to promote an effective integration of wind turbines into the power systems with high levels of wind power penetration regarding different grid code requirements in transmission and distribution networks is proposed. The objective in this strategy is fulfilling the grid code requirements with a technology combination, minimizing the invested value. The effects on power system stability of the wind farm, found by the proposed methodology, are compared with the effects that have the same installed capacity of wind power but only considering double fed induction generators with voltage control. The IEEE 9 bus transmission system and the IEEE 30 bus system are regarded for the analysis performed in this work. Estabilidade de tensão Geração de energia eólica Normas de operação da rede Double-fed induction generator Grid code requirements High wind power penetration levels Squirrel cage induction generator Voltage stability Wind Power generation
173	Diagnosis of electric induction machines in non-stationary regimes working in randomly changing conditions Vedreño Santos, Francisco Jose 02 December 2013 (has links) Tradicionalmente, la detección de faltas en máquinas eléctricas se basa en el uso de la Transformada Rápida de Fourier ya que la mayoría de las faltas pueden ser diagnosticadas con ella con seguridad si las máquinas operan en condiciones de régimen estacionario durante un intervalo de tiempo razonable. Sin embargo, para aplicaciones en las que las máquinas operan en condiciones de carga y velocidad fluctuantes (condiciones no estacionarias) como por ejemplo los aerogeneradores, el uso de la Transformada Rápida de Fourier debe ser reemplazado por otras técnicas. La presente tesis desarrolla una nueva metodología para el diagnóstico de máquinas de inducción de rotor de jaula y rotor bobinado operando en condiciones no estacionarias, basada en el análisis de las componentes de falta de las corrientes en el plano deslizamiento frecuencia. La técnica es aplicada al diagnóstico de asimetrías estatóricas, rotóricas y también para la falta de excentricidad mixta. El diagnóstico de las máquinas eléctricas en el dominio deslizamiento-frecuencia confiere un carácter universal a la metodología ya que puede diagnosticar máquinas eléctricas independientemente de sus características, del modo en el que la velocidad de la máquina varía y de su modo de funcionamiento (motor o generador). El desarrollo de la metodología conlleva las siguientes etapas: (i) Caracterización de las evoluciones de las componentes de falta de asimetría estatórica, rotórica y excentricidad mixta para las máquinas de inducción de rotores de jaula y bobinados en función de la velocidad (deslizamiento) y la frecuencia de alimentación de la red a la que está conectada la máquina. (ii) Debido a la importancia del procesado de la señal, se realiza una introducción a los conceptos básicos del procesado de señal antes de centrarse en las técnicas actuales de procesado de señal para el diagnóstico de máquinas eléctricas. (iii) La extracción de las componentes de falta se lleva a cabo a través de tres técnicas de filtrado diferentes: filtros basados en la Transformada Discreta Wavelet, en la Transformada Wavelet Packet y con una nueva técnica de filtrado propuesta en esta tesis, el Filtrado Espectral. Las dos primeras técnicas de filtrado extraen las componentes de falta en el dominio del tiempo mientras que la nueva técnica de filtrado realiza la extracción en el dominio de la frecuencia. (iv) La extracción de las componentes de falta, en algunos casos, conlleva el desplazamiento de la frecuencia de las componentes de falta. El desplazamiento de la frecuencia se realiza a través de dos técnicas: el Teorema del Desplazamiento de la Frecuencia y la Transformada Hilbert. (v) A diferencia de otras técnicas ya desarrolladas, la metodología propuesta no se basa exclusivamente en el cálculo de la energía de la componente de falta sino que también estudia la evolución de la frecuencia instantánea de ellas, calculándola a través de dos técnicas diferentes (la Transformada Hilbert y el operador Teager-Kaiser), frente al deslizamiento. La representación de la frecuencia instantánea frente al deslizamiento elimina la posibilidad de diagnósticos falsos positivos mejorando la precisión y la calidad del diagnóstico. Además, la representación de la frecuencia instantánea frente al deslizamiento permite realizar diagnósticos cualitativos que son rápidos y requieren bajos requisitos computacionales. (vi) Finalmente, debido a la importancia de la automatización de los procesos industriales y para evitar la posible divergencia presente en el diagnóstico cualitativo, tres parámetros objetivos de diagnóstico son desarrollados: el parámetro de la energía, el coeficiente de similitud y los parámetros de regresión. El parámetro de la energía cuantifica la severidad de la falta según su valor y es calculado en el dominio del tiempo y en el dominio de la frecuencia (consecuencia de la extracción de las componentes de falta en el dominio de la frecuencia). El coeficiente de similitud y los parámetros de regresión son parámetros objetivos que permiten descartar diagnósticos falsos positivos aumentando la robustez de la metodología propuesta. La metodología de diagnóstico propuesta se valida experimentalmente para las faltas de asimetría estatórica y rotórica y para el fallo de excentricidad mixta en máquinas de inducción de rotor de jaula y rotor bobinado alimentadas desde la red eléctrica y desde convertidores de frecuencia en condiciones no estacionarias estocásticas. / Vedreño Santos, FJ. (2013). Diagnosis of electric induction machines in non-stationary regimes working in randomly changing conditions [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/34177 / TESIS Diagnosis Electrical Machines Electric Machines Transient State Non-Stationary regime Transient regime Hilbert Transform Spectral Filter FFT Instantaneous Frequency Frequency Sliding Stochastic regime Filtering techniques Discrete Wavelet Transform Wavelet Packet Transform Squirrel Cage Induction Machines Wound Rotor Induction Machines Broken Bars Rotor Asymmetry Mixed Eccentricity Stator Asymmetry Digital Signal Analysis Teager-Kaiser Operator DFT Randomly Changing conditions Induction Machines Correlation coefficient Signal Analysis INGENIERIA ELECTRICA
174	Vijabilnost populacije tekunice (Spermophilus citellus) pod uticajem promene klime i staništa / Viability of European ground squirrel population (Spermophilus citellus) under climate and land use change. Nikolić Tijana 24 October 2019 (has links) <p>U  radu  je  analiziran  odgovor  lokalnih  populacija  tekunice  u  Vojvodini  na<br />promene  uslova  klime  i  kori&scaron;ćenja  zemlji&scaron;ta.  Odgovori  populacija  tekunice<br />(tipičnog  predstavnika  otvorenih  stani&scaron;ta  i  idealnog  model  organizma)  na<br />pomenute promene omogućiće razmatranje kako mere na regionalnom nivou: i)<br />mogu unaprediti za&scaron;titu i očuvanje tekunice ii) ublažiti efekti promene klime i<br />kori&scaron;ćenja  zemlji&scaron;ta  iii)  mogu  usaglasiti  razvoj  poljoprivrede  sa  očuvanjem<br />biodiverziteta travnatih ekosistema. Kako  bi  se  odgovorilo  na  pitanja  i  postavljene  hipoteze  u  radu  sprovedeno  je terensko  istraživanje,  kori&scaron;ćen  standardni  prostorni  pristup  i  ekolo&scaron;ko modelovanje.  Sve  primenjene  tehnike  su  komplementarne  jedna  drugoj  u dobijanju  odgovora  na  postavljena  pitanja  gde  rezultati  jedne  analize predstavljaju  ulazne  podatke  za  drugu  analizu.  U  tezi  su  kori&scaron;ćeni   podaci dobijeni  na  osnovu  terenskog  mapiranja  lokalnih  populacija  i  podaci  iz eksperimenta  modelovanja  kao  i  serija  podataka  dobijena  cenzusom  kolonija tekunica i terenskim uzorkovanjem zemlji&scaron;ta i vegetacije. Rasprostranjenje  populacija  oblikuju  klimatski  uslovi  ali  pored  abiotičkih faktora  uslovljavaju  ih  i  biotički  faktori  i  kretanje  jedinki.  Promena  klime direktno  utiče  na  distribuciju  optimalnih  uslova.  Istraženo  je  u  kojoj  meri  će doći  do  promene  u  distribuciji  optimalnih  uslova  sredine  za  tekunicu. Potencijalna promena  analizirana je  uzimajući  u obzir klimatski scenario Max Plank  Instituta  sa  tri  rcp  projekcije  i  tri  generisana  prostorna  scenarijadistribucije  otvorenih  travnatih  stani&scaron;ta  u  Vojvodini.  Sagledavanje  mogućih efekata promene sredinskih uslova  dalo je  mogućnost da se ukaže na zone koja će  biti  ključne  za  očuvanje  populacija  tekunica  i  travnatih  ekosistema  u Vojvodini. Sledeće,  s  obzirom  da  disperzija  jedinki,  dostupnost  resursa  kao  i  delovanje lokalnih  faktora  ugrožavanja  (barijere,  menadžment  stani&scaron;ta,  varijabilnost sredinskih uslova, predatorstvo, poljoprivredne aktivnosti) oblikuju distribuciju populacija  u  prostoru,  u  radu  je  analiziran  i  uticaj  promene  ovih  faktora  na distribuciju populacija. Na području lokalnog slatino-stepskog koridora srednjeg Banata istražene su kompozicija biljnih vrsta, upravljanje na stani&scaron;tu, promena u kompoziciji okolnih poljoprivrednih kultura i dinamika populacije. Dobijene su informacije o efektima lokalnih uslova na prisustvo  kolonija,  veličinu kolonija i kondiciono stanje jedinki. Informacije dobijene u ovim poglavljima  su kasnije kori&scaron;ćeni  za  formiranju  seta  kriterijuma  radi  karakterizacije  svih  mapiranih stani&scaron;ta u Vojvodini. Dalje,  veliku  ulogu  u  poljoprivrednom  predelu  imaju  tranziciona  stani&scaron;ta  koja  povezuju  lokalne  populacije.  Identifikovanje  koja  tranziciona  stani&scaron;ta  koriste jedinke tekunice je ključno za očuvanje  populacija i  ublažavanje trena  opadanja brojnosti. Na terenu su mapirani distribucioni obrasci lokalnih kolonija tekunice i istraženo je da li postoje razlike na lokalnom i predeonom  nivou u distribuciji nastanjenih i napu&scaron;tenih stani&scaron;ta na području Vojvodine. U  radu  je  dalje  analizirana  mapirana  mreža  stani&scaron;ta  lokalnih  populacija  i pretpostavljano  je  da  populacije  funkcioni&scaron;u  i  održavaju  se  u  okviru metapopulacione strukture. Sa druge strane, veličina i povr&scaron;ina koju zauzimaju potencijalne  metapopulacione  struktura  mapirane  mreže  stani&scaron;ta  koje  se razlikuju  u  odnosu  na  okupiranost,  kapacitet  i  povezanost  nisu  bile  poznate. Kako  bi  se  kvantifikovale  potencijalne  metapopulacione  jedinice  i  utvrdila vijabilnost  svake  definisane  pojedinačne  metapopulacione  mreže  kori&scaron;ćen  je metod ključnog fragmenta. Mapirane mreže evaluirane su iz perspektive samog taksona  i  testiran  je  potencijalni  disperzioni  kapacitet.  Proverena  je permeabilnost predeonog matriksa između mapiranih stani&scaron;ta i identifikovani su potencijalni koridori za jedinke. Ovakav pristup daje uvid  u koji deo predela  je značajno  i  neophodno  ulagati  ograničena  sredstva  za  za&scaron;titu  prirode  unutar regiona Vojvodine. U  tezi  je  na  kraju  ocenjen  doprinos  trenutne  regionalne  konzervacione  prakse za&scaron;titi  stani&scaron;ta  tekunice,  dat  pregled  slabih  tačaka  i  predlog  predeono adaptacionih mera koji će doprineti za&scaron;titi i očuvanju populacije tekunice kao i mozaika otvorenih travnatih stani&scaron;ta.</p> / <p>The study analyzes the  European ground squirrel (EGS) population  response to land use and climate change  in Vojvodina. The response  of the EGS population  (typical  species  of  open  grassland  habitats  and  the  ideal  model  organism)  to changes in  environmental conditions in this region will enable consideration of following measures at  the local and landscape level: i) effective protection and<br />conservation of the EGS and habitat it relay on; ii) climate change and land use mitigation  and  adaptation  iii)  how  can  we  harmonize  the  development  of agriculture and preserve  the biodiversity of  grassland ecosystem  in agricultural settings. In order to answer the questions of this study, the field research was conducted, standard spatial approach and ecological modeling were employed. All applied techniques  are  complementary  to  one  another  in  obtaining  responses  to  the questions  asked.  The  results  of  one  analysis  represent  the  input  data  for  the following  one.  The  data  for  the  study  were  obtained:  from  EGS  local populations’  field  mapping,  from  the  modeling  experiment,  the  census campaigned and the field sampling of soil and vegetation. Distribution of populations, which in addition to abiotic factors are conditioned by biotic factors and movement of individuals were evaluated in the context of climate  change.  Climate  change  directly  affects  the  distribution  of  optimalconditions.  The  potential  changes  in  distribution  of  optimal  environmental conditions for EGS were assessed by considering  changes in abiotic factors and the  availability  of  grasslands.  The  climate  scenario  obtained  using  a  dynamic vegetation  map  with  three  rcp  projections  and  three  spatial  scenarios  for  the distribution of open grasslands were used. The extrapolation of a suitable area obtained  by  presence  only  model  Maxent  gives  the  possibility  to  point  to  the zones  that  will  be  crucial  for  preserving  the  populations  and  grassland ecosystems in future. Dispersion  of  individuals,  availability  of  resources  and  the  operation  of  local threats (e. g. barriers, habitat management, variability of the central conditions, predation, agricultural activities) shape the distribution of  populations in space and time. In the area of the local saline steppe corridor of the central Banat in Vojvodina  i)  the  composition  of  plant  species,  ii)  open  grassland  habitat management  iii)  changes  in  the  composition  of  surrounding  crops  and  iv) population  dynamics  of  EGS  have  been  investigated.  The  effects  of  local conditions on the presence, size of colonies and condition of the individuals  of EGS were assessed. The  information obtained in these chapters was later used to  form  a  set  of  criteria  for  the  characterization  of  all  mapped  habitats  in Vojvodina. In the agricultural area, transitional habitats connect local populations of many species. Identifying  transitional  habitats  which potentially  can  be used by focal species  is  key  to  protect  and  mitigate  population  decline.  For  this  purpose distribution  patterns  of  the  colonies  were  mapped  in  the  field.  The haracteristics  and  differences  among  mapped  patches  at  the  local  and  sub landscape scale were detected and evaluated. Later in the study the network of  mapped habitats patches was evaluated. It was assumed  that  mapped  populations  in  Vojvodina  function  within  several   metapopulations networks. However, the size and area of potential meta-population networks  are  likely  to  differ  in  relation  to  occupancy,  capacity  and  habitat connectivity. The knowledge of potential population units was  scarce. In  order to  quantify  the  potential  population  units,  to  determine  the  viability  and conservation  priority  of  each  defined  habitat  network  the  key  patch  approach was used. Mapped networks were evaluated from the perspective of the taxon itself  and potential dispersed capacity was tested. The ermeability of the matrix area,  connectivity  of  the  mapped  habitats  and  the  distribution  of  potential corridors  was  verified.  This  approach  gives an  opportunity  to  assess to  which part  of  the  area  and  population  it  is  necessary  to  invest  limited  resources  for nature protection in  Vojvodina.The contribution of  current regional conservation practice to protection of EGS was evaluated,  a brief overview of the weak points and the proposal of preciseadaptation  measures  that  should  be  taken  in  Vojvodina  are  presented  in  final chapter. The results of this study  propose the  development of  spatial adaption measures  and  conservation  design  that  will  contribute  not  only  in  preserving EGS and habitats it relay on  but also other wild plant and animal species  in this intensively used agricultural settings.</p>

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