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[en] ARTIFICIAL NEURAL NEYWORKS IN THE VOLTAGE CONTROL OF ELECTRICAL POWER SYSTEMS / [pt] REDES NEURAIS ARTIFICIAIS APLICADAS NO CONTROLE DE TENSÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIARENATO TEIXEIRA LIMA 27 March 2008 (has links)
[pt] O controle das tensões dos diversos barramentos de um
sistema elétrico de
potência tem como objetivo garantir a qualidade da energia
fornecida aos
consumidores. As tensões devem respeitar níveis
regulamentados pelo governo.
Atualmente, no Sistema Elétrico de Potência (SEP)
brasileiro, a tarefa do controle
de tensão, realizada pelos operadores de tempo real, se
baseia nos valores e
tendências de diversas variáveis (tensões, potências
reativas e ativas, sensibilidade
dos equipamentos, dentre outras). Para a formação de um
operador nessa tarefa
são necessários de um a dois anos, tempo que poderia ser
reduzido caso um
sistema de apoio à decisão dedicado ao problema de controle
de tensão estivesse à
disposição durante o treinamento. Entretanto, em virtude do
grande número de
grandezas a serem analisadas e de suas não linearidades, é
necessário uma
ferramenta automática de apoio à decisão que seja capaz de
tratar intrinsecamente
relações não lineares. Deste modo, neste trabalho optou-se
por desenvolver um
sistema baseado em Redes Neurais Artificiais (RNA) para a
confecção do sistema
sugerido, com o objetivo de indicar a necessidade de
realizar ações de controle de
tensão utilizando-se dos recursos ou equipamentos
disponíveis. O sistema
desenvolvido é composto de três módulos: Pré-processamento;
Análise e
Classificação do evento; e Pós-processamento. Tal sistema
serve para sugerir a
manobra de equipamentos mais adequada para o controle de
tensão. No estudo de
caso, o sistema proposto foi avaliado nos equipamentos de
controle de tensão
(reatores, capacitores e tapes) constantes no Sistema de
Transmissão em 765 kV,
responsável pela interligação dos sistemas Sul e Sudeste do
Brasil. Utilizando
dados obtidos do sistema de aquisição em tempo real,
diferentes configurações de
RNAs foram testadas. Os melhores resultados foram obtidos
com uma estrutura
de duas redes neurais por equipamento a ser controlado,
apresentando, em média,
80% de acerto em relação às manobras realizadas em tempo
real. Em virtude da
complexidade do problema, os resultados foram considerados
mais do que
satisfatórios, indicando a aplicabilidade desta técnica
para a realização do sistema
desejado. / [en] The main objective of the voltage control in Electrical
Power System (EPS)
is to guarantee the quality of the energy supplied to
consumers. The voltage must
respect government regulated levels. Currently, on the
Brazilian EPS, the voltage
control task is carried out by system operators based on
diverse information, such
as current values, and trends of electric variables
(voltages, reactive and active
powers, their sensitivities in the control devices
performance, amongst others). To
fully train a operator in this task it is necessary one or
two years, period that could
be greatly reduced if a decision support system was
available during the
operator`s training. However, due to the great number of
variables that must be
analyzed and their nonlinearity, an automatic decision
support tool, capable to
treat nonlinear relations, is necessary. Therefore, this
work proposes a system
based on Artificial Neural Networks (ANN), with the
objective to identify the
necessity or not to use the voltage control resources in
the EPS. The developed
system is composed of three modules: Pre-processing; Event
Analysis and
Classification; and Post-processing. Such decision support
system suggests the
most adequate equipment maneuver in the voltage control
task. In the case study,
the proposed system was evaluated using the available
voltage control equipments
(reactors, capacitors and transformer taps) in the 765 kV
Transmission System,
main responsible trunk for the interconnection of South and
Southeastern
Brazilian systems. Using real time data, different ANN
configurations have been
tested. The best results were obtained with a structure
composed of two neural
networks, for each controlled equipment, presenting, in
average, 80% accuracy in
relation to maneuvers occurred in real time. Due to the
problem complexity, the
results were considered more than satisfactory, indicating
the applicability of this
technique for the development of the desired system.
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[en] INFLUENCE OF TRANSVERSE REINFORCEMENT AND OF CONCRETE COVER OF LONGITUDINAL REINFORCEMENT ON THE ULTIMATE STRENGTH OF CONCRETE COLUMNS / [pt] INFLUÊNCIA DA ARMADURA TRANSVERSAL E DO COBRIMENTO DA ARMADURA LONGITUDINAL NA RESISTÊNCIA DE PILARES DE CONCRETOCONSUELO BELLO QUINTANA 24 March 2006 (has links)
[pt] Neste trabalho é feito o estudo da influência do
cobrimento da armadura
longitudinal e dos grampos suplementares na resistência de
pilares de concreto
submetidos à compressão excêntrica. Para este fim foram
ensaiados pilares curtos,
com armadura longitudinal contínua e pilares com emenda na
armadura. Foi
elaborado um modelo para o cálculo da distribuição da
tensão normal e da tensão de
aderência nas barras de emendas comprimidas que reproduziu
bem o verificado
experimentalmente. Mostra-se a importância da tensão de
ponta na transmissão de
forças na emenda. Se alerta sobre como a técnica
normalmente empregada no reparo
dos pilares onde as armaduras apresentam corrosão, que
consiste na retirada parcial
ou total do que restou do cobrimento para o tratamento
e/ou substituição da armadura,
e posterior reposição da camada de cobrimento, pode levar
a ruptura do elemento por
perda de aderência. Mostra-se como não colocar os grampos
suplementares pode
levar a perda da estabilidade do elemento. / [en] In this work, the influence of the longitudinal
reinforcement cover and
supplementary transversal reinforcement on the ultimate
strength of the concrete
columns under eccentric compression is studied. For this
purpose, tests on short
columns with continuum and lapped spliced bars were
carried out. A theoretical
model for the calculation of the stress and bond
distributions on the splice length is
proposed and tested with the experimental data of this
work, showing a good
agreement. The relevance of the end bearing effect on the
transmission of the forces
in the splice is shown. An alert again the usual technique
used to repair the corroded
bars inside the column, i.e., to remove partially or
totally the remaining concrete
cover to treat or substitute the damaged reinforcement
bars, and lately to put back the
concrete cover. This technique may provide the element
failure by the lost of bond
between the remaining concrete surface and reinforcement
bars. It is shown how the
absence of supplementary transversal reinforcement can
lead to the instability of
column.
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[en] EXPERIMENTAL STUDY OF THE STRESS INFLUENCE ON PERMEABILITY OF PRODUCING OIL ROCKS / [pt] ESTUDO EXPERIMENTAL DA INFLUÊNCIA DE TENSÕES NA PERMEABILIDADE DE ROCHAS PRODUTORAS DE PETRÓLEOFLAVIO DA SILVA AZEVEDO 20 July 2005 (has links)
[pt] Reservatórios de hidrocarbonetos são sistemas dinâmicos que
estão
constantemente mudando durante a história da produção
(depleção). A produção
de fluidos, a partir de reservas de hidrocarbonetos, reduz
a poro-pressão do
reservatório, podendo levar à compactação das rochas devido
ao aumento das
tensões efetivas. Por outro lado, a injeção de água em um
reservatório pode
aumentar a poro-pressão e, com isso, diminuir a tensão
efetiva. O conhecimento
de mudanças de tensão e poro-pressão é essencial para uma
boa gestão do
reservatório, porque a alteração da tensão in situ durante
a produção pode ter um
impacto significante na performance do reservatório,
variando a permeabilidade
da rocha. O objetivo da atual pesquisa é estudar
experimentalmente a variação, a
anisotropia e a histerese de permeabilidade de rochas
produtoras de petróleo
(arenitos) sob variação dos estados de tensão hidrostático
e triaxial verdadeiro.
Para realização dos ensaios foi utilizado um novo
equipamento triaxial verdadeiro,
que aplica de forma independente as três tensões principais
em corpos de prova
cúbicos, atingindo, desta maneira, um estado de tensão mais
realista para o estudo
das propriedades relevantes das rochas. Os resultados dos
ensaios apresentaram
evidências que estimativas de produção e de reserva de
hidrocarbonetos podem
ser significativamente melhoradas, quando a permeabilidade
é considerada uma
variável dinâmica. A permeabilidade dos arenitos Berea, Rio
Bonito e Botucatú se
mostrou altamente influenciada, tanto pelo estado de tensão
hidrostático quanto
pelo triaxial verdadeiro. Contudo, o estado hidrostático
apresentou maior
influência na permeabilidade. / [en] Hydrocarbons reservoirs are dynamic systems that constantly
changes
during depletion. The production of fluids from a reservoir
often reduces pore
pressure such that there is an increase in its effective
stresses. This may cause
compaction which, in turn, may impact matrix permeability.
On the other hand,
during water injection on reservoirs, the pore pressure
increases and effective
stress decreases. An understanding of these changes is of
fundamental importance
to performance predictions and management of the stress-
sensitive reservoirs. The
main objectives of this work is to experimentally
investigate the stress dependence
of rock producing oil permeability, its anisotropy and
hysteresis under hydrostatic
and true triaxial stress conditions. In the present
investigation a new true triaxial
equipment, one that is able to apply the three principal
boundary stresses
independently using cubic samples was utilized. This
equipment can apply a
realistic stress state to the rock samples for measuring of
the relevant properties
under stress states that mimic the in situ condition. The
experimental results have
produced evidence that hydrocarbon production and reserve
estimates may
significantly improve when permeability is considered as a
dynamic variable.
Permeability in all three formations (Berea, Rio Bonito and
Botucatú sandstones)
was shown to be strongly stress-dependent both under a
hydrostatic stress state
and under a true triaxial stress state. Nevertheless, the
effect of stress states on
permeability has clearly shown that permeability reduction
under true triaxial
stresses was less than that under hydrostatic stresses.
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[en] TRANSIENT RECOVERY VOLTAGE REQUIREMENTS FOR CIRCUIT BREAKERS: STUDY METHOD / [pt] TENSÃO DE RESTABELECIMENTO TRANSITÓRIA DE DISJUNTORES: METODOLOGIA DE ESTUDOJORGE AMON FILHO 04 January 2007 (has links)
[pt] O trabalho desenvolvido estabelece uma metodologia de
estudo para a determinação dos requisitos de tensão de
restabelecimento transitória de disjuntores através de
simulações em computador digital com a utilização do
programa de cálculo de transitórios elétricos
Electromagnetic Transients Program (EMTP) de Bonneville
Power Administration (BPA). / [en] It is established in this paper a study method to determine
the transient recovery voltage requirements for circuit
breakers, by means of simulations in digital computer,
using the Electromagnetic Transients Program (EMTP) de
Bonneville Power Administration (BPA).
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[en] COMPARATIVE ANALYSIS BETWEEN THE MAXIMIZATION OF VOLTAGE STABILITY MARGIN AND LOSS REDUCTION IN DISTRIBUTION SYSTEMS / [pt] ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE A MAXIMIZAÇÃO DA MARGEM DE POTÊNCIA E MINIMIZAÇÃO DAS PERDAS TÉCNICAS EM SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICAGIAN PAULO RAMALHO DE DEUS 29 November 2007 (has links)
[pt] O aumento do consumo de energia elétrica leva os sistemas
de distribuição a operar próximo do seu limite, podendo
ocorrer situações de máximo fluxo de potência ativa e
reativa nos ramos, ou seja, problemas de estabilidade de
tensão. A mudança da topologia da rede permite encontrar
uma configuração em que os índices de estabilidade de
tensão estão distantes do ponto de máximo carregamento do
sistema, reduzir as perdas técnicas e tornar a distribuição
de carga nos alimentadores mais uniforme. Contudo, o número
de possibilidades de chaveamento cresce com o aumento da
dimensão da rede elétrica e a busca pela solução ótima
requer esforço computacional elevado. O uso do algoritmo
heurístico de Busca Tabu permite direcionar a busca por
novas configurações de qualidade, armazenando suas
características e proibindo a adição e/ou remoção de
atributos por um período, evitando que a busca termine em um
valor mínimo (máximo) local. Os resultados das análises em
diferentes níveis de carregamento, que representam a
operação do sistema radial de distribuição com carga
leve, pesada e crítica, mostram que o algoritmo de Busca
Tabu adotado neste trabalho consegue maximizar a margem de
potência da barra crítica do sistema, levando o ponto de
operação original à uma distância maior do ponto de máximo
carregamento do sistema, na região normal de operação e
minimizando as perdas técnicas. Com isso, evita-se que o
sistema opere no ponto de máximo carregamento ou, na pior
das hipóteses, na região anormal de operação, onde as ações
de controle têm efeito oposto ao esperado. / [en] The increase of the consumption of electric energy takes
the distribution systems to operate next to its limits,
which might cause situation of maximum active and reactive
power flow in the branches, that is, problems of voltage
stability. The change of the topology of the network allows
to find a configuration where de voltage stability indexes
are far from de maximum loading point, improve voltage
profile, reduce power losses and load balancing. However,
the number of possible switching grows with the dimension of
network and searching for optimal solution requires high
computational effort. Using Tabu Search heuristics allows
guiding the search for new configuration of high quality,
being storing its characteristics and forbidding the
addition and/or removal of attributes for a period,
avoiding that the search finishes in a local minimum
(maximum) value. The results in different loading levels,
that represent the operation of radial distribution system
with normal, weighed and critical load, show that the Tabu
Search algorithm maximizes the voltage stability margin,
leading the original operation point to a new one that is
far from the maximum loading point, in the normal region of
operation. With this, it is prevented that the system
operates next to the maximum loading point or, in the worse
case, in the abnormal region of operation, where the
actions of control have opposing effect to the waited one.
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[pt] OTIMIZACAO TOPOLÓGICA COM RESTRIÇÕES DE TENSÃO: UMA ABORDAGEM LIVRE DE AGREGAÇÃO / [en] TOPOLOGY OPTIMIZATION WITH STRESS CONSTRAINTS: AN AGGREGATION-FREE APPROACHFERNANDO VASCONCELOS DA SENHORA 04 October 2017 (has links)
[pt] As metodologias de projeto estrutural foram fortemente influenciadas pelo advento da computação. Os avanços nas áreas de análise numérica, como o método dos elementos finitos, e os softwares de Desenho Assistido por Computador, literalmente ajudaram a moldar o mundo como ele é hoje. Implementações computacionais das técnicas de otimização estrutural, como a otimização topológica, permitem a determinação das estruturas base, gerando uma grande quantidade de projetos novos, mais eficientes,
com o potencial de mudar drasticamente o futuro das aeronaves, automóveis, edifícios, etc. Introduzir restrições de tensão na otimização topológica tradicional permite a obtenção de soluções mais seguras e confiáveis que se assemelhem mais à estrutura final. Contudo, isto não é uma tarefa trivial, apresentando várias dificuldades conceituais e numéricas. Nesta dissertação, as principais questões deste problema são discutidas e as técnicas presentes hoje na literatura são revisadas e criticadas quanto aos seus desempenhos. A principal contribuição deste trabalho é uma nova técnica baseada no Método
do Lagrangiano Aumentado que lida eficientemente com um grande número de restrições. Em contraste com os métodos existentes, que são dependentes do problema e da malha, a abordagem proposta apresenta poucos parâmetros que precisam ser ajustados a cada novo caso. Para avaliar suas
potencialidades, desenvolveu-se um código em MATLAB, eficaz e robusto. Diversos exemplos representativos, incluindo problemas de larga escala, são apresentados. Finalmente, as soluções obtidas, incluindo algumas complicações inesperadas, são discutidas detalhadamente e sugestões para trabalhos
futuros são propostas. / [en] Structural design methodologies were strongly influenced by the advent of computing. The advances in numerical analyses, such as the finite element method, and Computer Aided Design software have literally helped shape the engineering world as it is today. Structural optimization methods such as topology optimization aim to take the next step by letting the computer guide the design, in order to achieve new and more eficient designs. This approach has the potential to change the future of various industries,
including aircraft, automobile, construction, etc. The introduction of stress constraints on traditional topology optimization allows for safer and more reliable solutions that will more closely resemble the final structure. The successful solution of this problem poses several conceptual and numerical dificulties. Thus this dissertation details the main issues of this problem and reviews the current techniques discussed in the literature including some critiques of their performance. The main contribution of this work is a novel
technique based on the Augmented Lagrangian method that can eficiently handle a large number of constraints. In contrast to existing methods which are both problem- and mesh-dependent, the presented approach contains only a few parameters which need to be adjusted for each new case. In order
to verify the technique s capabilities, a user friendly MATLAB code was developed that is both effective and robust. Several representative examples, including large-scale problems, are presented. Finally, the solutions obtained here, including some unexpected complications, are thoroughly discussed
and suggestions for future work are also addressed.
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[pt] EFEITO DA TRAÇÃO NO SINAL DE INVERSÃO TEMPORAL DE ONDAS ACÚSTICAS GUIADAS / [en] TRACTION EFFECT ON THE TIME REVERSAL SIGNAL OF ACOUSTIC GUIDED WAVESALAN CONCI KUBRUSLY 13 November 2020 (has links)
[pt] A inversão temporal é um método bem conhecido de se obter focalização de ondas. Quando usado em ondas dispersivas, como ondas acústicas de Lamb, a têcnica compensa a dispersão de cada modo fornecendo um sinal focalizado no tempo. O operador de inversão temporal em um meio fechado é dependente da geometria e características físicas do meio. A capacidade de focalização da técnica pode ser usada para detectar variações na condição de contorno de meio. A variação da função de transferência
do meio, especialmente na fase de cada componente em frequência, causa perda da qualidade de focalização, degradando o sinal de inversão temporal recebido. Nesse trabalho propõe-se o uso da técnica da inversão temporal para detectar a variação na tração externa aplicada à uma placa metálica.
Foram feitos experimentos com dois transdutores de ultra-som espaçados sobre uma placa de alumínio utilizados no modo transmissão-recepção a fim de excitar ondas de Lamb por um pulso de banda larga. Uma tração londitudinal é aplicada à placa e o sinal de inversão temporal é observado. Como o sinal recebido na condição de tração inicial possui forma bem definida, a análise da sensibilidade é facilitada. O sinal transmitido é filtrado a fim de fornecer um sinal de inversão temporal com espectro mais amplo
melhorando a qualidade de foco e sensibilidade à tração. A sensibilidade à tração é comprovada e medida experimentalmente. A fase do espectro do sinal observada indica a variação no percurso da onda guiada devido ao tracionamento imposto. O valor e instante de pico sofrem variação em função da variação de tração. Mostra-se que a sensibilidade do sinal de inversão temporal pode ser usado como um indicador de variação do estado de tensão do meio. / [en] The time reversal process is a well-known method of obtaining focused waves. When used at Lamb guided acoustic waves it permits compensating the dispersion of each propagation mode providing a time recompressed focused signal. The time reversal operator in a closed medium is very dependent on the geometry and physical characteristics of the medium. The good focusing capability of the process can be used to detect changes in medium boundary conditions. The mismatch of the impulse response transfer function of the medium, especially in the phase of its frequency components, causes loss in the focusing quality, and so degrades the received signal shape. In this work it is proposed the use of the time reversal
technique to detect the variation on the external applied traction in a plate structure.
Experiments were performed in transmission-reception mode for two fixed ultrasonic transducers spaced in an aluminum plate where Lamb waves have been excited by a wideband pulse. A variable longitudinal traction is applied to the plate and the received time reversal signal is observed. As the received signal with no traction difference has a well-defined shape, the analysis of the process traction sensitivity is simplified. Digital filtering in the frequency domain was used at the transmitted time reversed signal in order to receive a broader spectrum signal, enhancing the process focus quality and stress sensitivity. The external traction sensitivity was verified. The observed phase spectrum variation indicated a wave path change, caused by the deformation of the plate. The peak value has been decreased for the applied traction and returned to it maximum value as the traction difference was removed. Also, the group delay has changed during the traction process. A model for the peak position has been proposed and compared with the measured experiments. The results show that the high sensibility of the time reversal signal technique due to changes of the geometry of the closed medium can be used as strain variation pointer.
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[pt] REÍNICIO DE ESCOAMENTO DE ÓLEO CRU GELIFICADO: UM ESTUDO EXPERIMENTAL / [en] STARTUP FLOW OF GELLED CRUDE OILS: AN EXPERIMENTAL STUDYBEHBOOD ABEDI 24 November 2016 (has links)
[pt] Além de uma crescente importância econômica da produço de petróleo contendo parafina dos recursos águas ultra-profundas, as preocupações coma deposição e gelificação de parafina desempenha uma funcão significativa nesta questão. óleos parafínicos gelificados frequentemente exibem comportamento reológico análoga para fuidos com tensão de cedência. Existe uma tensão crítica, abaixo do qual nenhum fluxo ocorre, mas acima doqual a viscosidade de uma sistema gelificada diminui drasticamente. Assim, para reinício de escoamento de óleo cru gelificado, uma pressão maior do que a pressão de funcionamento normal deve ser aplicada para exceder a tensão de cedência do fluido na parede, esta pressão mínima exegida deve ser determinada. Neste estudo para explorar o conceito de pressão mínima, fluidos com tensão de cedência foram investigados inteiramente. A investigação foi iniciada com o fluido de tensão de cedência simples e, em seguida, avanou com um tixotrpico usando reômetro e configuração experimental para escoamento de fluido em tubo. Em ambos, os casos a condio não deslizamento foi atingido, o comportamento de fluidos com tensão de cedência foi examinado em detalhe, os resultados de experimentos de reometria e transporte de fluido em tubos foram verificados. Com a colocação de todos juntos, a pressão mínima exigida ou em outra palavra a tensão crítica para partida de escoamento de fluidos com tensão de cedência foi descoberta. / [en] Besides an increasing economic importance of producing wax-containing crude oil from ultra deep water resources, concerns about wax deposition and gelation play a significant role in this area. Gelled waxy crude oils often exhibit rheological behavior analogous to yield stress fluids. There is a critical or range of stresses, below which no flow occurs, but above which the viscosity of a gelled system decreases drastically. Thus, in order to restart flow of a gelled crude, a pressure larger than the typical operating pressure should be applied to exceed the yield stress of the fluid at wall, this required minimum pressure should be determined. In this study to explore the minimum pressure notion, yield stress fluids were investigated comprehensively. The investigation was initiated with simpler yield stress fluid and then advanced with thixotropic one using rheometer and designed experimental setup for fluid flow into tube. In both cases no-slip condition was achieved, the behavior of yield stress fluids was screened in detail, the outcomes of fluid transport in tube and rheometric tests were combined and cross checked. Finally with putting all together, the required minimum pressure or in other words, the critical shear stress needed to startup the flow of yield stress fluids was discovered.
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[pt] BUSCA NÃO-LINEAR DE SOLUÇÃO ÓTIMA NA FRONTEIRA DA REGIÃO DE VIABILIDADE DE TENSÃO / [en] NONLINEAR METHOD OF OPTIMAL SOLUTION SEARCH ON THE VOLTAGE VIABILITY REGION BORDERFREDERICO GARCIA CAVALCANTE 29 April 2020 (has links)
[pt] O controle de tensão em sistemas de potência no Brasil é realizado de forma sistemática através de instruções operativas elaboradas pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico – ONS, onde constam instruções passo-a-passo de ações de utilização de recursos disponíveis dentro de uma região geoelétrica. Esse processo demanda elevado tempo de elaboração, simulação e análise de engenheiros para atender à operação em tempo real. Diante disso, este trabalho propõe um método
onde há uma busca de uma solução operativa viável de forma automática, sendo desenvolvido um algoritmo em MATLAB. Dentre as soluções viáveis possíveis, o método irá buscar aquela que percebeu a mínima variação das tensões terminais das barras de tensão controlada. Esta solução encontrar-se-á na fronteira da região de viabilidade de tensão. A região de viabilidade de tensão será definida como
uma região do espaço, onde as variáveis serão as tensões das barras de tensão controlada e, dado um determinado sistema ou área de controle, será possível antever a viabilidade ou não dos pontos de operação, de forma visual ou calculada, a depender do número de barras de tensão controlada. O método proposto é uma alternativa a vários outros métodos existentes, genericamente nomeados como Fluxo de Potência Ótimo. O método proposto tem características práticas. O algoritmo de busca, a partir de um ponto de operação inviável, realiza análise pelas suas vizinhanças em busca de uma solução viável, dentro da premissa de minimizar a variação das tensões terminais. Caso haja mais de um ponto de operação viável com a mesma variação de tensões terminais, o critério de desempate será dado pela máxima variação das tensões nas barras de cargas, as barras PQ, e então, o ponto de operação ótimo é encontrado. Os resultados se mostraram positivos, pois o algoritmo encontrou soluções ótimas para sistemas teste com duas, três, quatro e cinco barras de tensão controlada. As soluções encontradas pelo algoritmo foram pontos de operação factíveis, soluções que os operadores reconhecem como sendo um ponto de operação operável, dado que houve uma mínima variação da tensão terminal das barras de tensão controlada. Isso demonstra que é possível haver um maior desenvolvimento de ferramentas para aplicações no Sistema Interligado Nacional – SIN, a fim de automatizar, ou pelo menos auxiliar, a busca de pontos viáveis de operação. / [en] Voltage control in power systems in Brazil is performed systematically through operating instructions prepared by the National Electric System Operator (ONS), which contain step-by-step instructions for the use of resources available within a geoelectric region. This process takes a long time to design, simulate and analyze from engineers to support real-time operation. Given this, this work proposes a method where there is a search for a viable operating solution automatically, being developed an algorithm in MATLAB. Among the possible viable solutions, the method will look for the one that noticed the minimum variation of the terminal voltages of the controlled voltage bus bars. This solution will be at the boundary of the voltage viability region. The voltage viability region will be defined as a region of space, where the variables will be the voltages of the controlled voltage buses and, given a certain power system or a control area, it will be possible to predict the viability or unviability of the operating points. visual or calculated, depending on the number of voltage-controlled buses. The proposed method is an alternative to several other existing methods, generically named as Optimum Power Flow. The proposed method has practical characteristics. The search algorithm, from an unviable point of operation, analyzes its surroundings in search of a viable solution, under the premise of minimizing the variation of terminal voltages. If there is more than one viable operating point with the same voltage variation, the tie breaking criterion will be given by the maximum load bus voltage variation, the PQ buses, and then the optimal operating point is found. The results were positive because the algorithm
found optimal solutions for two, three, four and five voltage-controlled test systems. The solutions found by the algorithm were feasible operating points, solutions that operators recognize as an operable operating point, since there was minimal variation in the terminal voltage of the controlled voltage buses. This demonstrates that further development of application tools is possible in the National Interconnected System (SIN) to automate, or at least assist, the search for viable operation points.
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[pt] EFEITOS DA TENSÃO LIMITE E TIXOTROPIA EM DESLOCAMENTO DE FLUIDOS NÃO-NEWTONIANOS DE MESMA DENSIDADE / [en] EFFECTS OF YIELD STRESS AND THIXOTROPY IN NON-NEWTONIAN ISODENSE DISPLACEMENTGUSTAVO VINICIUS LOURENÇO MOISÉS 28 October 2016 (has links)
[pt] O aparecimento de tensão limite decorrente da gelificação de óleo parafínicos constitui um problema significativo em linhas submarinas nos sistemas de produção de petróleo em água profundas. Essencialmente, existem dois modos para garantir retorno da produção em oleodutos após longas paradas: aplicar um elevado diferencial de pressão suficiente para mover o gel no duto, reinício de produção, ou injetar um fluido misccível de baixa viscosidade, preferencialmente Newtoniano, na entrada do duto, processo denominado deslocamento de fluido. Nós investigamos os efeitos da tensão limite e da tixotropia no escoamento de fluidos não Newtonianos em dutos horizontais, considerando tanto o reinício de produção quanto o deslocamento de fluidos sem diferença de densidade. Tanto a tensão limite como as propriedades tixotrópicas dos óleos parafínicos foram simuladas reologicamente por fluidos base água, soluções de Carbopol e suspensões de Laponita. Os resultados experimentais e os estudos numéricos do deslocamento de fluidos com tensão limite sem diferença de densidade são apresentados. Três tipos distintos de escoamento, que pertencem a categoria deslocamento central, foram identificados nos experimentos e chamados de corrugado, ondulado e liso a depender do nível de variação da camada residual ao longo do duto. A transição entre esses regimes foi identificada como da razão entre a tensão inercial e a tensão característica do fluido viscoplástico. Além disso, a influência das concentrações de NaCl e Laponita nos parâmetros reológicos das suspensões de Laponita é detalhada e o impacto da tixotropia no reinício de produção de suspensões de Laponita foi analisada com base em dados experimentais. / [en] The yield stress appearance when gelation occurs in wax crude oils constitutes a significant problem in subsea flowline in deepwater oil production systems. In essence, there exist two stages in a pipeline flow restart after a long shutdown: apply a large enough differential pressure in order to mobilize the gel in the pipe, i.e. a process of fluid start-up or inject miscible fluid with low viscosity, preferably Newtonian, at the pipe inlet, to flush the gelled oil out of the pipe, i.e. a process of fluid displacement. We investigate yield stress and thixotropy effects over non-Newtonian fluid flows in a horizontal pipe, considering the fluid start- up and the fluid displacement in the isodense limit. The yield stress and thixotropic properties of waxy crude oils are rheologicaly simulated by water base fluids, Carbopol solutions and Laponite suspensions. The results of experimental and numerical studies of isodense displacement of a yield stress fluid are presented. Three distinct flow types belonging to this central displacement are identified in the experiments namely corrugated, wavy and smooth depending on the level of the residual layer variation along the pipe. The transition between these flow regimes is found to be a function of the ratio between the inertial stress and the characteristic viscous stress of the viscoplastic fluid. Besides, the influence of NaCl and Laponite concentrations in the rheological parameters of Laponite suspensions is detailed and the impact of thixotropy in the start-up of Laponite suspensions are analyzed based on experimental results.
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