Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-05-24T17:46:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338906.pdf: 2949525 bytes, checksum: 975770be141650f2936d03555c4e9974 (MD5) Previous issue date: 2015 / O presente trabalho apresenta uma avaliação de algoritmos visando a medição de sincrofasores de componentes harmônicas. Três métodos para estimação de componentes harmônicas são utilizados. No primeiro, a transformada discreta de Fourier interpolada  IpDFT, é realizado o calculo da transformada discreta de Fourier do sinal amos trado multiplicado por uma função de janelamento e, em seguida, os efeitos da diferença entre as frequências nominal e estimada são compensadas. No segundo, filtro mínimo erro quadrático  LES (Least Error Squares), uma curva pré-definida é ajustada aos valores amostrados. Os parâmetros da curva ajustada são calculados para minimizar a soma dos quadrados das diferenças entre os valores amostrados e a curva pré-definida. No terceiro, filtro de Kalman, são utilizados observadores espectrais para a estimação das componentes harmônicas do sinal amostrado. Por fim, são apresentadas análises relativas ao desempenho dos métodos utilizando os testes de desempenho em regime permanente descritos na Norma IEEE Std C37.118.1 considerando as alterações da Norma IEEE Std C37.118.1a-2014.<br> / Abstract : This work presents an evaluation of algorithms for harmonic synchrophasor measurement. Three methods are used for harmonic estimation. The first method, interpolated discrete Fourier transform  IpDFT, the discrete Fourier transform is applied to the sampled signal multiplied by a windowing function, and then the effects of the difference between the nominal and estimated frequencies are corrected. The second method, Least Error Squares  LES filter, fits a predefined curve on the measured samples. The parameters of the fitted curve are computed to minimize the sum of squares of the differences between the measurements and the predefined curve. The third method, Kalman filter, spectral observers are used to harmonic estimation. Lastly, the performance of the methods are reviewed using the steady-state compliance tests described in IEEE Standard C37.118.1 considering amendments from IEEE Standard C37.118.1a-2014.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 402243.pdf: 1172347 bytes, checksum: 06a261613601cbc3e17f4448e9898027 (MD5) Previous issue date: 2008-03-28 / Esta disserta??o apresenta uma metodologia de controle de tens?o e pot?ncia reativa de sistemas de distribui??o baseada em um controle centralizado, composto por uma cascata de controladores fuzzy do tipo Mamdani. Este tipo de controle ? filosoficamente separado em duas fun??es: o controle de tens?o e o controle de reativos. Entretanto, para que haja efic?cia do controle sobre a rede, de forma segura e econ?mica, ? necess?ria uma coordena??o dos dispositivos de controle de tens?o e das fontes de reativos presentes na rede, a qual costuma ser referenciada como controle volt/var. A metodologia desenvolvida executa a coordena??o dos dispositivos de controle de tens?o e fontes de reativos de redes de distribui??o de m?dia tens?o, que inclui os transformadores com mudan?a de tap sob carga LTC, banco de capacitores localizados nas subesta??es e ao longo dos alimentadores e reguladores de tens?o dos alimentadores. Isto ? efetuado utilizando-se um conceito de faixa de regula??o, onde ? estabelecida uma banda morta de n?vel de tens?o para que haja atua??o dos controles, os quais s?o selecionados atrav?s da utiliza??o de efetividades dos equipamentos de controle em rela??o ? tens?o nos n?s da rede. S?o explorados os efeitos do modelo de carga sob o controle e o impacto de fechamento de malhas como op??o de opera??o em redes de m?dia tens?o. S?o apresentados, ainda, os resultados e an?lises das simula??es de dois sistemas de distribui??o que demonstram a efic?cia da proposta apresentada.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 399883.pdf: 3019136 bytes, checksum: 52ab1de7127ad3dab3de4307543d5080 (MD5) Previous issue date: 2008-01-29 / Na presente Disserta??o foi desenvolvido um Sistema de Apoio ? Decis?o para subsidiar a an?lise dos resultados das a??es de Gest?o pelo Lado da Demanda de Energia (GLD), estas a??es s?o aplicadas aos diversos cen?rios produtivos onde se inserem os clientes horosazonais das concession?rias de distribui??o energia el?trica. Os resultados obtidos com a execu??o das a??es GLD s?o refletidos nas curvas de carga t?picas dos clientes, das subesta??es, transformadores de subesta??es e alimentadores. Para tanto, o sistema desenvolvido estabelece acesso organizado aos diversos bancos de dados onde s?o armazenadas as informa??es para tanto, isto foi feito atrav?s do Data Warehousing. Outras informa??es, para o mesmo fim, podem ser encontradas sob diversos formatos e tipos de arquivos. Como resultado final produziu-se um sistema com a capacidade de adequar-se ? dinamicidade concernente ?s a??es de GLD e aos cen?rios produtivos, o que foi poss?vel em fun??o do projeto desenvolvido com a utiliza??o da Orienta??o a Objetos com a UML para a confec??o do c?digo-fonte do mesmo. Para tanto, tamb?m foi criado um banco de dados estruturado e normalizado aderente ? mencionada dinamicidade.

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2016-10-18T19:21:33Z No. of bitstreams: 1 DIS_IGOR_LUIZ_GUISSO_COMPLETO.pdf: 4785487 bytes, checksum: 7d003aa07dc904952fcd4789cfe92045 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-18T19:21:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIS_IGOR_LUIZ_GUISSO_COMPLETO.pdf: 4785487 bytes, checksum: 7d003aa07dc904952fcd4789cfe92045 (MD5) Previous issue date: 2015-08-31 / This work presents a study and a development of a microinverter, based on Zeta converter, as well as, the development of an islanding detection algorithm, based on the reduction of the maximum duty cycle of the converter. The objective is to achieve a reduction on the output voltage of the microinverter, so that it is possible to detect the islanding operation when the power grid is offline. In order to validate the proposed study the project of Zeta converter is presented, as well as, the implementation of the islanding algorithm in Matlab/Simulink? platform. The algorithm developed, in this project, presents outstanding results, since the variation of the microinverter output voltage amplitude resulted in an effective technique to detect islanding, as observed by simulations, which were performed in accordance with the standard IEEE 929. / Este trabalho apresenta o estudo e o desenvolvimento de um microinversor baseado no conversor Zeta e de um algoritmo de detec??o da opera??o ilhada, baseado na redu??o do ciclo de trabalho m?ximo do conversor. O objetivo ? conseguir uma redu??o na tens?o de sa?da do microinversor, para que seja poss?vel detectar a opera??o ilhada, caso a rede el?trica de distribui??o n?o esteja mais presente. A fim de validar o estudo proposto, foi apresentado o projeto do conversor Zeta e tamb?m a implementa??o do algoritmo de detec??o da opera??o ilhada em ambiente Matlab/Simulink?. O algoritmo desenvolvido apresentou ?timo desempenho, uma vez que a varia??o na amplitude da tens?o de sa?da do microinversor resultou em uma t?cnica efetiva para a detec??o da opera??o ilhada, considerando ensaios de laborat?rio realizados segundo a norma IEEE 929, e n?o resultou em degrada??o adicional da forma de onda da corrente entregue ? rede el?trica pelo microinversor.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 410667.pdf: 1502731 bytes, checksum: 5e575de82f77f897314b99ad13e26f96 (MD5) Previous issue date: 2008-12-17 / Para acompanhar a crescente demanda energ?tica da sociedade moderna, os sistemas de gera??o, transmiss?o e distribui??o de energia el?trica foram expandidos e modernizados ao longo das ?ltimas d?cadas, como conseq??ncia sua complexidade operativa foi significativamente incrementada, tornando necess?rio o controle de um grande n?mero de pontos de interliga??es e de conex?es com sistemas de gera??o. Al?m disso, o processo de desregulamenta??o do setor el?trico fez com que as empresas utilizassem seus ativos de uma forma mais eficiente, e como conseq??ncia, mais pr?ximo de seus limites f?sicos, e assim, ficando mais suscept?veis a fen?menos como perda de sincronismo, atua??es de dispositivos de prote??o, queda de freq??ncia, colapso de tens?o e corte de cargas. Acompanhando a complexidade operativa do sistema, um grande n?mero de ferramentas computacionais, com diferentes funcionalidades, foram desenvolvidas especificamente para facilitar e qualificar as atividades dos centros de controle, dando origem ao que se chama hoje de EMS (Energy Management Systems). Diante desse contexto, surge ent?o a necessidade da capacita??o dos profissionais envolvidos na opera??o do sistema, uma vez que os mesmos devem ser treinados tanto no aspecto de compreens?o do comportamento f?sco do sistema el?trico, como no aspecto de utiliza??o das ferramentas computacionais disponibilizadas no centro de controle. Esse trabalho apresenta uma proposta de implementa??o de um sistema OTS (Operator Training Simulator) para auxiliar o treinamento de operadores de centro de controle. Para tal implementa??o ? proposta a utiliza??o de um protocolo industrial padronizado, o OPC-DA (OLE for Process Control Data Access), que possibilita que a interface entre o sistema de simula??o e o operador seja o mesmo sistema SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) utilizado para operar o sistema real, possibilitando um maior grau de proximidade entre o ambiente de treinamento e o ambiente de trabalho real. Al?m de possibilitar o aproveitamento dos hardwares e dos softwares SCADA j? existentes no centro de controle, a abordagem proposta possibilita que diferentes tipos de treinamento sejam elaborados, disponibilizando versatilidade e agilidade ao processo de aprimoramento t?cnico dos profissionais envolvidos na opera??o do sistema el?trico.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 423039.pdf: 3532196 bytes, checksum: d16b4d6c409c63f1788e4db85007ac90 (MD5) Previous issue date: 2009-12-21 / Esta disserta??o tem como objetivo propor um conjunto de procedimentos de medida de desempenho de Qualidade de Energia El?trica (QEE) da Rede B?sica (RB) do Sistema Interligado Nacional, notadamente os relacionados aos fen?menos de flutua??o da tens?o, de desequil?brio da tens?o e de distor??o harm?nica da tens?o. Almeja propor procedimentos para reduzir a lacuna existente entre as normas e as recomenda??es atualmente em vigor, referente aos dist?rbios de tens?o em sistemas de alta tens?o (acima de 230 kV). O objetivo ? subsidiar os usu?rios da transmiss?o conectados ou que requeiram conex?o ? RB com um maior espectro de informa??es sobre a QEE nos pontos de conex?o da RB permitindo, desta forma, um dimensionamento mais adequado das suas instala??es. Este subs?dio se daria atrav?s do fornecimento das informa??es sobre os limites de perturba??o individual relativos aos indicadores de QEE de tens?o. Com estes procedimentos de medi??o destes indicadores de tens?o, esta disserta??o pretende contribuir no processo de amplia??o do conceito de QEE em sistemas de tens?o entre 230 kV e 750 kV. Esta contribui??o n?o se limita a propor os procedimentos de medi??o, mas tamb?m recomenda um sistema de monitora??o e acompanhamento dos dist?rbios de tens?o no sistema el?trico nacional. Estes procedimentos foram validados em um estudo de caso referente ? medi??o em uma barra de 230 kV realizada na subesta??o Porto Alegre 10 da CEEE GT (Companhia Estadual de Gera??o e Transmiss?o de Energia El?trica) do Estado do Rio Grande do Sul (Brasil).

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 423038.pdf: 1137752 bytes, checksum: c77d0b01a9586f77c4f36bda9e52dd2c (MD5) Previous issue date: 2010-03-29 / Esta disserta??o apresenta uma estrat?gia de controle robusto para seguimento de refer?ncia senoidal com erro nulo e rejei??o de componentes harm?nicos em regime permanente, para uma fonte ininterrupta de energia (UPS Uninterruptable Power Supply) monof?sica de 5kVA. Com este objetivo, empregam-se m?ltiplos compensadores ressonantes os quais s?o sintonizados na freq??ncia fundamental e nas componentes harm?nicas mais importantes presentes em cargas n?o lineares. A formaliza??o do projeto dos ganhos dos compensadores ressonantes baseia-se na formula??o por desigualdades matriciais lineares (LMI Linear Matrix Inequalities) considerando varia??es de carga linear e dist?rbios. As condi??es de projeto utilizadas nesta disserta??o garantem a estabilidade robusta do sistema de controle e incorpora requisitos de desempenho transit?rio (D-estabilidade) e rejei??o de dist?rbios (norma H&#8734;). Para avaliar o comportamento da t?cnica de controle proposta, realizam-se v?rios experimentos em laborat?rio considerando cargas lineares e n?o lineares de acordo com a norma IEC-62040-3, onde verifica-se o bom comportamento do sistema de controle em termos de resposta transit?ria, regula??o, e rejei??o de harm?nicos.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 423821.pdf: 3743530 bytes, checksum: 66a96b0a3d90d1275a6cafd41a84e9a7 (MD5) Previous issue date: 2010-03-30 / Neste trabalho ? desenvolvida uma metodologia para identificar, em tempo de opera??o, a topologia mais adequada de um sistema de distribui??o que restabele?a o fornecimento ao maior n?mero poss?vel de consumidores em condi??es de emerg?ncia, levando em conta a possibilidade de manobras de chaves que permitam o atendimento dentro de condi??es de seguran?a, bem como a utiliza??o de gera??o distribu?da que esteja operando ou possa ser sincronizada. A abordagem do problema foi realizada considerando uma formula??o trif?sica e desbalanceada para a rede de distribui??o. O problema de reconfigura??o com essas caracter?sticas foi modelado como um problema de otimiza??o n?o-linear inteira mista. Para a sua solu??o foi escolhida a meta-heur?stica chamada de T?mpera Simulada, tamb?m conhecida como Simulated Annealing. Para avaliar o desempenho da metodologia foi utilizado um sistema exemplo criado para reproduzir as condi??es cr?ticas normalmente encontradas em sistema de distribui??o reais.

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2015-06-17T12:02:56Z No. of bitstreams: 1 470517 - Texto Completo.pdf: 3643142 bytes, checksum: 1f5335f433b80cbcbe58f559422c4f72 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-17T12:02:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 470517 - Texto Completo.pdf: 3643142 bytes, checksum: 1f5335f433b80cbcbe58f559422c4f72 (MD5) Previous issue date: 2015-01-07 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / This work presents the simultaneous conduction mode (SCM), which is applied to the operation of the Zeta converter. This mode has the ability to implement an ideal power factor corrector (PFC) employing only one feedback control loop. In SCM, the current in the main switch and in the diode flows simultaneously within one of the operation stages. In SCM, the power converter presents characteristics of both conduction modes: continuous conduction mode (CCM) and discontinuous conduction mode (DCM). In SCM, the currents in the inductors of the power converter are never nullified, which is a typical behavior of the CCM. Nevertheless, the SCM does that while obtaining an ideal PFC with just one control loop. The SCM maintains its features, regardless of its control variable being the output current or the output voltage of the power converter. The solely application of a fixed duty cycle controller is enough to attain all these advantages, which is usually a feature of the DCM for PFCs of the flyback family. In order to validate the proposed technique, a complete study of the Zeta converter working in this new operation mode was performed.This study has included a qualitative and a quantitative power converter analysis. These analyses resulted in the development of a design methodology for the Zeta power converter working as a PFC in the SCM. In order to validate the present study, a prototype of the Zeta PFC for operation in the SCM was designed and built. This prototype was developed, as a case of study, to drive a power LED lamp (180?W). Thus, it was obtained the desired experimental confirmation for the research. The main advantage of the SCM, in comparison to the CCM, lies in its ability to maintain the input current of the PFC sinusoidal and in phase with the input voltage, which is imposed by the mains through the use of just a single PWM controller with fixed duty cycle. These results have, also, shown that the current peaks in the main semiconductors of the power converter are lower than their respective values in the DCM. However, this new operation mode results in the increase of the voltages on the main switch and diode in relation to the conventional power converter operation. The research of the application of the proposed method to other power converters is suggested to further works. / Este trabalho prop?e a opera??o do conversor Zeta no modo de condu??o simult?nea (MCS), cujo interesse reside na capacidade de implementa??o de um pr?-regulador do fator de pot?ncia (PFP) ideal empregando apenas um la?o de realimenta??o. Quando o conversor trabalha no MCS, a chave principal e o diodo conduzem simultaneamente em um de seus est?gios de opera??o. Neste modo de condu??o, o conversor est?tico apresenta caracter?sticas de ambos os modos de condu??o conhecidos at? agora: o modo de condu??o cont?nua (MCC) e o modo de condu??o descont?nua (MCD). A opera??o no MCS resulta em um conversor est?tico operando como se estivesse no MCC, uma vez que a corrente nos indutores nunca se anula. Embora mantenha o conversor est?tico trabalhando com esta caracter?stica do MCC, o MCS permite a obten??o de um comportamento quase ideal do PFP, utilizando apenas um ?nico controlador, seja ele de corrente ou de tens?o, o qual mant?m a raz?o c?clica do conversor constante, assim como usualmente ocorre com os PFPs da fam?lia redutor-elevador quando operam no MCD.Visando validar esta t?cnica, foi realizado um estudo do conversor operando desta forma que incluiu o desenvolvimento das an?lises qualitativa e quantitativa do conversor, as quais culminaram na elabora??o de uma metodologia de projeto. Assim, realizou-se o projeto de um PFP, baseado no conversor Zeta, para energizar uma lumin?ria LED de 180 W, operando no MCS, como estudo de caso. A lumin?ria utilizada ? o modelo High Power LED Baylight da empresa Luckysunny?. Os resultados obtidos experimentalmente validaram a estrat?gia proposta, uma vez que, com a opera??o do conversor Zeta no MCS reduz-se a ondula??o (ripple) da corrente nos semicondutores em rela??o ? opera??o no MCD. A principal vantagem da opera??o no MCS reside no fato deste manter a corrente de entrada do PFP senoidal em fase com a tens?o imposta pela rede el?trica com apenas uma malha de controle da vari?vel de sa?da de interesse seja ela tens?o ou corrente como no estudo de caso em quest?o. Isto reduz o custo e a complexidade do controlador do conversor. Entretanto, esta estrat?gia apresenta sobretens?o na chave principal e no diodo como principal desvantagem. Sugere-se a investiga??o da aplica??o da metodologia de projeto proposta a outros conversores.

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2015-10-20T10:35:57Z No. of bitstreams: 1 475814 Texto Completo.pdf: 4419676 bytes, checksum: 33d6f870a7ffdf36f2c561498804f718 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-20T10:35:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 475814 Texto Completo.pdf: 4419676 bytes, checksum: 33d6f870a7ffdf36f2c561498804f718 (MD5) Previous issue date: 2015-01-22 / Wireless Sensors Network (WSN) based systems, are traditionally used to monitor events in places with limited human access. A WSN is formed by a group of devices called sensors node, each responsible for transporting monitored data to a certain destination and performing other programmed tasks in order to comply with further objectives of the proposed system. Since power consumption is one of the main challenges associated to the use of WSNs, techniques to minimize such energy consumption of a complete WSN or even in one sensor node, have been object of extended research. Maximizing the lifetime of the network can be obtained throughout better data package management or by reducing the adopted transmission power, for example. It is important to note that this optimization is limited by the process delay of the sensor node itself, as well as by interference causing an increased error rate, which itself affects the data packet transmission between source and destination. In this context, this work proposes a technique able to stimulate individually tailored behavioral changes regarding the data packets analysis and the consumption energy thought certain transmission path in each sensor node. It called Path Energy Control Technique (PECT).In more details, the PECT is based on the adjustment of the power transmission from on the analysis of the Received Signal Strength Indicator (RSSI) and a quality metric is assigned to paths, where the data packets flow between nodes. This metric is calculate from the efficiency in the data packet?s reception, from the disturbance in the path, as well as the data packet sending frequency due the number of sensors nodes for the specific neighborhood. It should be mention the PECT technique will be represented by a algorithm to be development in this work which will be implemented at application level, guarantying portability, independent from the hardware used for the WSN. In addition, the PECT is able to manage the data transmission frequency and to support different network topologies, including multipath topologies. Finally, the PECT technique is validated through simulations and the results were obtained from the evaluation of the efficiency. The techniques? robustness is analyzed and compared with other techniques from literature. / Sistemas baseados em Rede de Sensores Sem Fio (RSSF) s?o tradicionalmente utilizados para monitorar eventos em ?reas onde o acesso ? limitado. Uma RSSF ? formada por um conjunto de dispositivos chamados de nodos sensores, os quais t?m a miss?o de transportar os dados monitorados para um determinado destino e executar as tarefas programadas para cumprir com os objetivos do sistema proposto. T?cnicas que visam minimizar o consumo de energia de RSSF ou at? mesmo de apenas um nodo sensor v?m sendo objeto de v?rias pesquisas, uma vez que a energia representa um dos desafios relacionados ao uso de RSSF. A maximiza??o da vida ?til da rede pode ser obtida a partir de uma melhor gest?o dos pacotes de dados ou at? mesmo a partir da redu??o da pot?ncia de transmiss?o adotada, por exemplo. Note que essa maximiza??o ? limitada no momento em que se observa um aumento da taxa de erros em fun??o da interfer?ncia que, por sua vez, afeta a transmiss?o dos pacotes de dados entre a origem e o destino, bem como em fun??o do pr?prio atraso do processamento no nodo sensor. Neste contexto, o presente trabalho prop?e uma t?cnica capaz de modificar individualmente o comportamento de cada nodo sensor a partir da an?lise dos pacotes de dados e da energia consumida por um determinado caminho de transmiss?o Path Energy Control Technique (PECT).Em mais detalhes, a t?cnica baseia-se no ajuste da pot?ncia de transmiss?o a partir da an?lise do Received Signal Strength Indicator (RSSI) e de uma m?trica de qualidade que ser? atribu?da ao caminho que os dados trafegam na rede entre os nodos. Essa m?trica ? calculada a partir da efici?ncia da recep??o dos pacotes, da perturba??o no caminho dos dados e da frequ?ncia de envio dos pacotes de dados em fun??o do n?mero de nodos sensores da vizinhan?a. Conv?m mencionar que a PECT foi representada por um algoritmo a ser desenvolvido, e poder? ser implementada no n?vel de aplica??o, o que, por sua vez, garante a portabilidade e o uso independente do hardware que est? sendo utilizado para a RSSF. Al?m disso, a PECT ? capaz de gerenciar a frequ?ncia de envio de dados e de suportar diferentes topologias de redes, incluindo as topologias de multipath. Finalmente, a t?cnica ser? validada atrav?s de simula??es, e os resultados obtidos na avalia??o da efici?ncia e da robustez da mesma, ser?o analisados e comparados com outras t?cnicas presentes na literatura.