Otimização multiobjetivo da compensação de potência reativa em redes de distribuição considerando restrições de distorção harmônica

A localização de bancos de capacitores nas redes de distribuição de energia elétrica, corretamente dimensionados, busca compensar eventuais excessos de circulação de potência reativa pelas linhas, o que implica a redução de custos operacionais pela redução das perdas de energia e um aumento da capacidade de transmissão de potência ativa assegurando os níveis estabelecidos de tensão e fator de potência simultaneamente. A proliferação das cargas não lineares provocou uma mudança nos cenários de estudo dos sistemas elétricos de potência devido aos efeitos nocivos que os harmônicos gerados por elas ocasionam sobre a qualidade da energia elétrica. Considerando este novo cenário, esta tese tem como objetivo geral desenvolver uma ferramenta computacional utilizando técnicas de inteligência computacional apoiada em algoritmos genéticos (AG), para a otimização multiobjetivo da compensação da potência reativa em redes elétricas de distribuição capaz de localizar e dimensionar de forma ótima as unidades de compensação necessárias para obter os melhores benefícios econômicos e a manutenção dos índices de qualidade da energia estabelecidos pelas normas brasileiras. Como Inovação Tecnológica do trabalho a ferramenta computacional desenvolvida permite otimizar a compensação da potência reativa para melhorar do fator de potência em redes de distribuição contaminadas com harmônicos que, diferentemente de métodos anteriores, não só emprega bancos de capacitores, mas também filtros de harmônicos com esse objetivo. Utiliza-se o algoritmo NSGA-II, que determina as soluções ótimas de Pareto para o problema e permite ao especialista determinar as soluções mais efetivas. A proposta para a solução do problema apresenta várias inovações podendo-se destacar que a solução obtida permite determinar a compensação de potência reativa com capacitores em sistemas com certa penetração harmônica, atendendo a normas de qualidade de energia pertinentes, com relação aos níveis de distorção harmônica tolerados.

Avaliação técnica e econômica da implantação de sistemas fotovoltaicos no Aeroporto Internacional de Belém

O presente trabalho apresenta uma avaliação técnica e econômica para a instalação de um sistema fotovoltaico conectado à rede (SFCR) para a eletrificação do Aeroporto Internacional Val-de-Cans, localizado na cidade de Belém – Pará - Brasil. Trata-se de da avaliação de implantação de um projeto piloto na Região Norte, onde estuda-se a implantação de um SFCR na cobertura do Terminal Aeroportuário, em uma área de aproximadamente 16.000 m². A avaliação técnica foi realizada com auxílio dos dados meteorológicos e do consumo de energia elétrica referentes ao período de 2011 a 2012, da elaboração de duas opções de projeto de SFCR, sendo a primeira proposta com 191 subsistemas utilizando módulos de silício policristalinos, totalizando uma potência nominal de 2,3 MWp (nas condições padrões) e a segunda proposta com 82 subsistemas utilizando módulos de silício amorfo, totalizando uma potência nominal de 1,04 MWp (nas condições padrões). Na avaliação técnica utilizou-se também um software para simular o desempenho dos sistemas propostos durante um ano, destacando-se a avaliação de perfis de irradiância para um dia ensolarado e outro nublado. A avaliação econômica baseou-se nos projetos elaborados, sendo decisiva na escolha do sistema fotovoltaico mais indicado para a implantação, pois a proposta 1 possui um investimento inicial de R$ 14.970.089,48, estimando-se a redução da energia consumida da concessionária pelo terminal aeroportuário em no máximo 34%, referente ao mês com maior irradiação solar, e em 24% no mês com menor irradiação solar. A proposta 1 se pagará, sem o auxílio de outras fontes contribuintes, em aproximadamente 21 anos. Já a proposta 2 possui um custo de investimento inicial de R$ 10.067.826,13, reduzindo a energia consumida da concessionária pelo terminal aeroportuário em no máximo 15% no mês de maior irradiação solar, e em 11% no mês de menor irradiação solar, contudo, essa proposta não se pagará sem o auxílio de outras fontes contribuintes. Como resultado, pretende-se demonstrar o percentual de redução do consumo de energia elétrica fornecida pela concessionária, além de divulgar esta alternativa energética promissora e contribuir para a preservação do meio ambiente.

Controle de tensão e reativos em redes de distribuição de energia elétrica

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Eficiência energética em uma indústria madeireira

In wood processing industries, which use electrical equipment in the production process, in most cases these are badly scaled or operate under inadequate conditions, resulting directly in industrial energy efficiency, which proves important because besides having technological innovation, also with practices and policies, aims to decrease power consumption. So in a wiring project should take into account the variables that influence energy efficiency. Thus this work has been reviewed and subsequently calculated some of these variables, such as active power, power factor and demand for the entire industry (global) and also for specific equipment, the chipper. The network analysis was performed in a wood processing industry in the city of Taquarivaí - SP, and evaluated these variables with a network analyzer and also by analysis on energy bills, which were found in both analysis levels below those found in literature. These factors are due to poor design, improper use, storage of equipment or even by characteristic of the production process, ie, the equipment running on empty because of the volatility of production

Análise do consumo de energia elétrica e da eficiência energética em uma indústria de processamento de madeira

In the industries of wood processing (sawmills), where timber is sawn in equipment such as band saws, circular saws, trowel, thicknessers, among others, that mechanically transform this resource and use of electric motors, which are not unusually poorly scaled working or overloaded, often a factor that is not found in these industries and has fundamental importance in the production process is energy efficiency that is achieved by both technological innovation and through all the practices and policies that aim to lower energy consumption, lowering energy costs and increasing the amount of energy offered no change in generation. For both during the design of an electrical installation, both overall and in various sectors of the installation, investigations are necessary, considerations and uses of variables and factors that put into practice the theme of energy efficiency. Therefore, in this paper, these factors were calculated and analyzed for a wood processing industry (sawmill) in the municipality of Taquarivaí - SP, namely: active power, power factor, demand factor and load factor. Where they were small in relation to the literature, these events that occur when devices are connected at the same time and due to the conditions of processing the wood, where the engines have large variations in electricity consumption during the unfolding of the same, due to efforts with the load and idle moments between each machining operation in the equipment

Desenvolvimento de estrutura para purificação de água potável, através da irradiação de UV com lâmpadas fluorescentes especiais

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Método primal-dual previsor-corretor de pontos interiores e exteriores com estratégias de correção de inércia e suavização hiperbólica aplicado ao problema de despacho econômico com ponto de carregamento de válvula e representação da transmissão

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEB

Alocação ótima de chaves de interconexão nas redes de distribuição de energia elétrica

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Desenvolvimento de sistema eletrônico para instrumentar um DPL em ensaio dinâmico de resistência do solo

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Avaliação otimizada técnica e econômica do ponto de conexão de geração distribuída em redes de média tensão

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Utilização de melaço, manipueira e soro de queijo como substratos para produção de biossurfactante por Bacillus Pumilus e sua aplicação em biorremediação de solo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Otimização da operação de sistemas de distribuição radiais usando um algoritmo genético especializado

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Volt-VAR multiobjective optimization to peak-load relief and energy efficiency in distribution networks

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Retificador entrelaçado com elevado fator de potência para operação de um veículo trólebus alimentado por redes em CA Ou CC

This paper presents the development and the main results for an interleaved boost rectifier operating as a special input power stage for a trolleybus type vehicle, allowing its feeding by alternate current (AC) or direct current (DC) distribution power systems. When feeding with two wires (single phase) alternate current distribution system, the converter accomplish active power factor correction, providing a relatively sinusoidal current with low total harmonic distortion (THD) and fully complying with IEC 61000-3-4 standards. In addition, a management control system promotes the required automatic operation changes for the proposed rectifier when the vehicle is changing from the DC distribution power system to the AC distribution power system and vice-versa, keeping its original electrical DC system characteristics for the adjustable speed driver sub-system. The main experimental results for a prototype rated at 150kW are presented, considering its application for a trolleybus with DC adjustable speed driver, demonstrating the proposed converter benefits and the possibility of AC feeding system for trolleybus type vehicle.

Compensação ativa paralela baseada na teoria de potência conservativa

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)