Implementação e testes de campo de um ESP digital

Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento e os resultados da implementação e testes em campo de um estabilizador de sistema de potência (ESP) projetado com técnica de controle digital para fins de amortecimento de modos de oscilação eletromecânica observáveis em sinais de potência elétrica medido em uma unidade hidro-geradora, de 350 MVA da Usina Hidrelétrica de Tucuruí. É apresentada e aplicada a metodologia de identificação de modelos paramétricos lineares do tipo auto regressivo com entradas exógenas (ARX), para estimação de modelos com capacidade de capturar a informação relevante (amortecimento e freqüência natural) dos modos eletromecânicos dominantes do sistema. De posse do modelo paramétrico ARX, é efetuada então a síntese da lei de controle digital amortecedor para o ESP, através da técnica de deslocamento radial dos pólos da função de transferência de malha fechada. Para a síntese da lei de controle digital, utilizou-se uma estrutura canônica do tipo RST. Para os testes de campo, a lei de controle amortecedor do ESP digital foi codificada em linguagem C e embarcada em um protótipo cujo hardware é baseado em microcontrolador modelo DSPIC 30F3014, o qual incorpora um grande número de periféricos para aquisição e comunicação de dados. Para avaliar o desempenho do ESP digital desenvolvido, testes experimentais foram realizados em uma unidade geradora de 350 MVA da casa de força número 1, da UHE de Tucuruí. O estabilizador desenvolvido atua através da modulação da referência de tensão do regulador automático de tensão da respectiva unidade geradora, de acordo com as oscilações observadas através da medida de potência elétrica no estator do gerador. Os resultados de testes de campo mostraram um excelente desempenho do ESP digital no amortecimento de um modo eletromecânico, de freqüência natural de aproximadamente 1,7 Hz, observado nos teste de campo realizado.

Estratégias de controle de ordem fracionária aplicadas ao amortecimento de oscilações eletromecânicas em sistemas elétricos de potência

Neste trabalho é proposta uma nova metodologia de projeto de estabilizadores de sistemas de potência baseada em teoria de sistemas de ordem fracionária (ESP-OF). A estratégia é baseada em uma generalização do projeto de compensadores do tipo rede avançoatraso (lead-lag) para o domínio de funções de transferência de ordem fracionária. Uma nova variável de projeto, a qual define a ordem da dinâmica fracionária do controlador, é sintonizada para se obter um compromisso entre um bom desempenho no amortecimento do modo eletromecânico dominante e uma robustez ampliada do ESP-OF. O desempenho do ESP-OF foi avaliado experimentalmente, em um sistema de potência em escala reduzida, localizado no Laboratório de Sistemas de Potência da Universidade Federal do Pará. A referida planta de teste apresenta uma estrutura típica do tipo gerador síncrono conectado a um barramento infinito e exibe um modo dominante de oscilação eletromecânica, de amortecimento extremamente reduzido, cujo valor da frequência natural é em torno de 1,2 Hz. O ESP-OF foi então projetado para ampliar o amortecimento relativo desse modo alvo, para toda a faixa de operação admissível. Para fins de implementação prática, primeiramente foram realizados testes experimentais para a identificação de um modelo nominal da planta, sob a forma de uma função de transferência pulsada, para uso na fase de projeto. O modelo obtido experimentalmente foi então validado e posteriormente utilizado tanto para o projeto do ESP-OF quanto para o projeto de um ESP convencional (utilizado para fins de comparação de desempenho). As leis de controle amortecedor do ESP-OF foram calculadas, convertidas para a forma de equações a diferenças e, subsequentemente, embarcadas em sistema digital baseado em microcontrolador DSPIC. Diversos testes de resposta ao impulso foram realizadas sob diferentes condições operacionais. As respectivas respostas dinâmicas dos sinais de saída da planta (desvio de potencia ativa) e do esforço de controle foram registradas para fins de análise. Os resultados experimentais mostraram que o ESP fracionário apresentou um desemprenho dinâmico e robustez similar em comparação com o desempenho obtido por um ESP convencional, para toda a faixa de operação investigada.

História natural das raias de água doce (Chondrichthyes: Potamotrygonidae) na Ilha de Marajó (Pará- Brasil)

O presente estudo envolve a história natural de espécies de raia de água doce (Potamotrygonidae) da região da ilha de Marajó e foi desenvolvido em quatro pontos de amostragem (Afuá, Lago Arari, Muaná e Soure), envolvendo estações de seca, chuva e suas transições, entre os anos de 2005 a 2007. As coletas registraram a ocorrência de cinco espécies descritas de raias na região, Plesiotrygon iwamae, Paratrygon aiereba, Potamotrygon motoro, Potamotrygon orbignyi e Potamotrygon scobina e duas espécies novas para a ciência que se encontram atualmente em processo de descrição. Informações sobre a composição e distribuição da Família Potamotrygonidae foram obtidas e incluíram a frequência de ocorrência, biomassa e a seletividade das artes de pesca. Dados referentes à reprodução e alimentação das espécies, com ênfase a Potamotrygon motoro, foram descritos para esta região.

Avaliação do efeito dos principais itens da dieta natural de Astronotus ocellatus (Cuvier, 1829) da Reserva Mamirauá (AM, Brasil) sobre a sua coloração reprodutiva em ambiente artificial

Com o objetivo de testar a influência dos itens alimentares na coloração de acara-açus foi realizado o presente estudo que teve duas etapas. A primeira visou identificar os principais grupos alimentares da dieta de Astronotus ocellatus através da análise dos conteúdos estomacais e intestinais. A segunda visou comparar o efeito ocasionado pela administração de diferentes grupos da dieta, num ambiente artificial, sobre a coloração vermelha e a aquisição de massa corpórea dos indivíduos. Na primeira etapa as atividades foram desenvolvidas na Reserva de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá (RDSM. Foram utilizados 216 indivíduos. Após fixação do trato digestivo de cada exemplar estes foram analisados qualitativamente, sobestereomicroscopia. Os itens alimentares encontrados nos referidos conteúdos foram classificados usando como critério de agrupamento grandes categorias tais como: moluscos, crustáceos, insetos, peixes e vegetais, além de material não identificado. O comprimento da primeira maturação sexual foi calculado. O regime do nível de água na RDSM durante o período do estudo foi obtido através de dados climáticos fornecidos pelo Instituto Mamirauá. O índice alimentar para cada item, foi calculado através do produto da freqüência de ocorrência relativa e do peso relativo de cada item e da somatória dos produtos para todos os itens identificados, os principais itens identificados foram peixes, insetos e moluscos. Foram capturados 20 indivíduos de Astronotus ocellatus, desta vez na Ilha do Marajó-PA, no mês de fevereiro/2006. Para o recebimento dos animais capturados foram preparados quinze (15) aquários na estação de piscicultura do Utinga (Belém, PA), com renovação de água constante. Com base nos resultados obtidos na primeira etapa e com base na literatura, elaborou-se o delineamento experimental com cinco tratamentos alimentares: T₁ - Ração comercial (controle); T₂ – Músculo de peixe; T₃ – Moluscos, T₄ - Insetos; T₅ – Crustáceos. A análise do Índice de Intensidade de Coloração Vermelha foi baseada na metodologia de comparação computacional dos níveis de intensidade de cor proporcionada por software específico. Para efeito de comparação utilizou-se o Incremento da Coloração Vermelha do ocelo e da coloração lateral difusa. O tratamento realizado com a dieta de molusco apresentou o maior índice de intensidade de coloração vermelha no ocelo ao final de 20 dias. O tratamento realizado com a dieta de crustáceo gerou o maior índice de intensidade da coloração vermelha lateral difusa ao final de 20 dias. Os animais submetidos a quase todos os tratamentos apresentaram um aumento na massa corpórea ao longo de 40 dias de experimento, mas principalmente aqueles alimentados com moluscos demonstraram maior aquisição de biomassa.