Feasibility study of the available relay protection solutions for microgrids

Thesis talks about relay protection for microgrids. Microgrid operation sets more challenges than traditional utility grid protection because of lower fault current levels. Solutions for these challenges are discussed in this paper. Thesis also studies available relay protection solutions and figures out how they would fit for microgrid protection.

Avaliação das preferências ecológicas de Clidemia urceolata DC. em ecossistemas perturbado

As identificações de hábitats preferenciais de espécies que colonizam espontaneamente ambientes perturbados podem constituir elementos de aperfeiçoamento de técnicas de restauração ecológica. Nesse contexto, a Clidemia urceolata DC destaca-se por colonizar esses ambientes e apresentar ampla distribuição na bacia do rio Paraíba do Sul. Este estudo objetivou avaliar as preferências ecológicas de C. urceolata na bacia hidrográfica do rio Barra Mansa, RJ (22º 32'40" 22º 40'60"S e 44º 12' 44º 06'20"W). Os núcleos da espécie foram demarcados e classificados segundo os seguintes fatores ambientais: feição do terreno, posição relativa na topossequência, face de exposição, declividade e altitude. Foram amostrados 26 núcleos, totalizando 0,005 ha em 6.839 ha da área total. A distribuição da espécie foi mais frequente nos seguintes ambientes: a) terços médio e inferior da topossequência; b) feição côncava do terreno; c) face de exposições sudeste, sul e sudoeste; d) declividade de 8 a 45%; e) altitude entre 432 e 525 m, sendo os últimos quatros fatores mais determinantes. A conjunção de todas essas informações espacializadas na bacia do rio Barra Mansa indica que 30% da área apresenta condições mais favoráveis para o estabelecimento da C. urceolata, o que pode demonstrar um potencial de restauração ambiental.

Determinação de metodologias para teste de germinação e vigor de sementes de quixabeira (Bumelia obtusifolia Roem et Schult. var. excelsa (DC) Mig.)

Objetivou-se desenvolver metodologias para avaliação da qualidade de sementes de quixabeira que se encontra ameaçada de extinção, pelo fato de as cascas da árvore serem usadas na medicina popular. Foram realizados testes de secagem em laboratório e casa-de-vegetação por 0, 24, 48, 72, 96, 120, 144, 168 e 196 h de superação de dormência (escarificação com lixa; imersão em ácido sulfúrico por um, três, cinco e sete min; escarificação com lixa, seguida de embebição em água destilada por 12, 24, 36 e 48 h; embebição em água destilada por 12, 24, 36 e 48 h e testemunha) e com substratos (sobre e entre-areia, vermiculita, papel, bioplant®, plantmax e rolo de papel germitest) em diferentes temperaturas (20-30, 30 e 35 °C). A secagem em casa de vegetação prejudicou a qualidade das sementes. A escarificação com lixa é o tratamento mais eficiente para superação da dormência. As temperaturas de 30 °C com o substrato entre papel e 35 ºC com o substrato entre vermiculita são adequadas para testes de germinação com sementes de quixabeira.

Predação de sementes de andiroba [Carapa guianensis Aubl. e Carapa procera DC. (Meliaceae)] por insetos na Amazônias

Os objetivos deste trabalho foram identificar os insetos associados à predação de sementes de Carapa guianensis e Carapa procera e avaliar o potencial de dano nas sementes por insetos e a ocorrência de estratificação vertical na predação de sementes de andiroba. O estudo foi realiado em plantios de C. guianensis e C. procera na Reserva Florestal Ducke, Manaus, Estado do Amazonas, Brasil. As coletas foram realizadas semanalmente no chão da floresta e mensalmente em três diferentes alturas (terços) da copa das árvores. Para avaliar o efeito da predação na germinação, 30 sementes não predadas e 30 sementes predadas coletadas mensalmente do chão da floresta foram colocadas para germinar por um período de um mês. Os resultados indicaram que Hypsipyla grandella e H. ferrealis (Lepidoptera, Pyralidae) foram as principais espécies de insetos associadas à predação das sementes de C. procera e C. guianensis, resultando em taxas de predação média de 39% a 61,96%, respectivamente. Observou-se estratificação vertical na predação dos frutos e sementes na copa das árvores de ambas as espécies de Carapa. A predação das sementes de C. procera e C. guianensis por Hypsipyla spp. reduziu o processo de germinação. Este estudo produziu informações sobre a associação entre C. procera e C. guianensis e as espécies de Hypsipyla.

Compostos orgânicos como substratos na formação de mudas de ipê-amarelo (Tabebuia Chrysotricha (Mart. Ex. Dc.) Standl) irrigadas com água residuária

A necessidade de estudar a utilização dos resíduos de podas de árvores é de grande importância ambiental para solucionar os problemas de resíduos sólidos existentes nas áreas urbanas junto com os resíduos de lixos domésticos. O estudo destes materiais foi avaliado com o desenvolvimento de mudas de ipê-amarelo (Tabebuia Chrysotricha (Mart. Ex. Dc.) sandl) em diferentes misturas de substratos e tipos de água para irrigação. O experimento foi instalado no Departamento de Engenharia Rural da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias - UNESP, Câmpus de Jaboticabal. Foram realizados dois experimentos, avaliados juntamente com delineamento experimental em blocos casualizados, de oito substratos, duas qualidades de águas e quatro repetições, totalizando 64 parcelas. Cada parcela foi composta por 30 plantas (cinco linhas de seis plantas), sendo consideradas como úteis as três linhas de quatro plantas centrais da parcela. Foram testados oito substratos, resultantes da combinação de substrato comercial, composto de lixo e composto de poda de árvores com dois tipos de água de irrigação (água potável e residuária) e quatro repetições. Para acompanhar o desenvolvimento das mudas de ipê-amarelo, foram avaliados a altura da parte aérea das plantas (H) e o diâmetro do colmo (D). As características foram avaliadas aos 21; 42; 63 e 84 dias após a emergência. Da análise dos resultados, possibilitou-se concluir que os substratos estudados promoveram diferenças significativas para a altura média das plantas e o diâmetro de colmo, em todos os períodos de avaliação. Os substratos 4 e 5 e a água residuária apresentaram os melhores resultados no desenvolvimento das mudas de ipê-amarelo.

Integration of microgrids into electricity distribution networks

Existing electricity distribution system is under pressure because implementation of distributed generation changes the grid configuration and also because some customers demand for better distribution reliability. In a short term, traditional network planning does not offer techno-economical solutions for the challenges and therefore the idea of microgrids is introduced. Islanding capability of microgrids is expected to enable better reliability by reducing effects of faults. The aim of the thesis is to discuss challenges in integration of microgrids into distribution networks. Study discusses development of microgrid related smart grid features and gives estimation of the guideline of microgrid implementation. Thesis also scans microgrid pilots around the world and introduces the most relevant projects. Analysis reveals that the main focus of researched studies is on low voltage microgrids. This thesis extends the idea to medium voltage distribution system and introduces challenges related to medium voltage microgrid implementation. Differences of centralized and distributed microgrid models are analyzed and the centralized model is discovered to be easiest to implement into existing distribution system. Preplan of medium voltage microgrid pilot is also carried out in this thesis.

Performance and scalability of isolated DC-DC converter topologies in low voltage, high current applications

Fuel cells are a promising alternative for clean and efficient energy production. A fuel cell is probably the most demanding of all distributed generation power sources. It resembles a solar cell in many ways, but sets strict limits to current ripple, common mode voltages and load variations. The typically low output voltage from the fuel cell stack needs to be boosted to a higher voltage level for grid interfacing. Due to the high electrical efficiency of the fuel cell, there is a need for high efficiency power converters, and in the case of low voltage, high current and galvanic isolation, the implementation of such converters is not a trivial task. This thesis presents galvanically isolated DC-DC converter topologies that have favorable characteristics for fuel cell usage and reviews the topologies from the viewpoint of electrical efficiency and cost efficiency. The focus is on evaluating the design issues when considering a single converter module having large current stresses. The dominating loss mechanism in low voltage, high current applications is conduction losses. In the case of MOSFETs, the conduction losses can be efficiently reduced by paralleling, but in the case of diodes, the effectiveness of paralleling depends strongly on the semiconductor material, diode parameters and output configuration. The transformer winding losses can be a major source of losses if the windings are not optimized according to the topology and the operating conditions. Transformer prototyping can be expensive and time consuming, and thus it is preferable to utilize various calculation methods during the design process in order to evaluate the performance of the transformer. This thesis reviews calculation methods for solid wire, litz wire and copper foil winding losses, and in order to evaluate the applicability of the methods, the calculations are compared against measurements and FEM simulations. By selecting a proper calculation method for each winding type, the winding losses can be predicted quite accurately before actually constructing the transformer. The transformer leakage inductance, the amount of which can also be calculated with reasonable accuracy, has a significant impact on the semiconductor switching losses. Therefore, the leakage inductance effects should also be taken into account when considering the overall efficiency of the converter. It is demonstrated in this thesis that although there are some distinctive differences in the loss distributions between the converter topologies, the differences in the overall efficiency can remain within a range of a few percentage points. However, the optimization effort required in order to achieve the high efficiencies is quite different in each topology. In the presence of practical constraints such as manufacturing complexity or cost, the question of topology selection can become crucial.

Daimler-Mercedes kuorma-auto 1500 kg kuormalle : malli DC 1 a

kuv., 21 x 29 cm

Kaksisuuntaisen DC/DC-hakkurin virtasäätö polttokennosovelluksessa

Ilmastonmuutos ja fossiilisten polttoaineiden ehtyminen ovat edesauttaneet uusiutuvien energialähteiden tutkimusta huomattavasti. Lisäksi alati kasvava sähköenergian tarve lisää hajautetun sähköntuotannon ja vaihtoehtoisten energialähteiden kiinnostavuutta. Yleisimpiä hajautetun sähköntuotannon energialähteitä ovat tuulivoima, aurinkovoima ja uutena tulokkaana polttokennot. Polttokennon kytkeminen sähköverkkoon vaatii tehoelektroniikkaa, ja yleensä yksinkertaisessa polttokennosovelluksessa polttokenno kytketään galvaanisesti erottavan yksisuuntaisen DC/DC-hakkurin ja vaihtosuuntaajan kanssa sarjaan. Polttokennon rinnalla voidaan käyttää akkua tasaamaan polttokennon syöttämää jännitettä, jolloin akun ja polttokennon väliin tarvitaan kaksisuuntainen DC/DC-hakkuri, joka pystyy siirtämään energiaa molempiin suuntiin. Tässä diplomityössä on esitetty kaksisuuntaisen DC/DC-hakkurin tilayhtälökeskiarvoistusmenetelmään perustuva malli sekä mallin perusteella toteutettu virtasäätö. Tutkittava hakkuritopologia on kokosilta-tyyppinen boost-hakkuri, ja säätömenetelmä keskiarvovirtasäätö. Työn tuloksena syntyi tilayhtälömalli kaksisuuntaiselle FB boost -hakkurille sekä sen tulokelan virran säätämiseen soveltuva säädin. Säädin toimii normaalitilanteissa hyvin, mutta erikoistilanteissa, kuten hakkurin tulojännitteen äkillisessä muutostilanteessa, vaadittaisiin tehokkaampi säädin, jolla saavutettaisiin nopeampi nousuaika ilman ylitystä ja oskillointia.

SEED MORPHOLOGY IN OnobrychisMILLERSECTION HYMENOBRYCHIS DC. FROM TURKEY

ABSTRACT The seed (nutlet) morphology of four Onobrychis Miller (Fabaceae: subfamily Papilionoideae, Section Hymenobrychis DC.) taxa from Turkey, including three endemic taxa, was examined using scanning electron microscopy. Onobrychis tournefortii, O. galegifolia, O. cappadocica, O. albiflora. The seed examined exhibited variation in size, shape, colour, and surface sculpturing. Seed size ranged between 4.0-5.2 mm length and 2.0-3.6 mm width. Observed shapes included; ellipticus anguste asymmtricus reniformis, Ovatus anguste asymmetricus reniformis and ellipticus reniformis. Seed surface sculpturing revealed two distinct types: reticulate and rugulate. Species of Onobrychisare generally similar and confused with those of Hedysarumduring the identification process. Seed surface micromorphology can suggest taxonomical diagnostic characters for distinguishing species. Many of these characteristics are diagnostic at both the generic and specific levels.

O gênero Siphanthera Pohl ex DC. (Melastomataceae) no estado de Minas Gerais

(O gênero Siphanthera Pohl ex DC. (Melastomataceae) no estado de Minas Gerais). O gênero Siphanthera está representado no Brasil por treze espécies, que ocorrem nos campos rupestres e nas áreas de campo úmido associadas aos cerrados. Em Minas Gerais ocorrem seis espécies: S. arenaria (DC.) Cogn., S. cordata Pohl ex DC., S. dawsonii Wurdack, S. foliosa (Naudin) Wurdack, S. gracillima (Naudin) Wurdack e S. paludosa (DC.) Cogn. A elaboração do presente trabalho foi baseada no estudo de exsicatas depositadas em vários herbários e em observações de campo. É acrescentado um novo registro para Minas Gerais, S. dawsonii, e duas novas citações na literatura, S. gracillima e S. foliosa. São apresentadas chave para as espécies, descrições, ilustrações, distribuição geográfica e discussão de seus problemas taxonômicos.

Aspectos fenológicos e germinação de sementes de quatro populações de Eupatorium vauthierianum DC. (Asteraceae)

Através do estudo do florescimento e da frutificação de quatro populações de Eupatorium vauthierianum, na região de Paranapiacaba, observou-se uma defasagem de florescimento de cerca de 20 dias entre as populações mais precoces e as mais tardias. Para as mais precoces, os capítulos estavam com flores em diferentes estádios de desenvolvimento em maio e a plena frutificação ocorreu em meados de junho. Decorreram cerca de 55 dias da fase de botão floral até a de fruto maduro. O número de frutos (aquênios) por capítulo variou de 10 a 26 e a porcentagem de aquênios férteis por capítulo variou de 5,5 a 100%. Através do estudo da germinação observou-se variação na capacidade germinativa, tanto dentro como entre as populações estudadas. A temperatura de 20°C mostrou-se mais eficiente na promoção da germinação que 25°C e 30°C, o mesmo ocorrendo com o fotoperíodo de 12 horas quando comparado ao tratamento de escuro.

Estrutura e desenvolvimento dos tricomas secretores em folhas de Piper regnellii (Miq.) C. DC. var. regnellii (Piperaceae)

Nesta espécie ocorrem dois tipos de tricomas secretores: glândula perolada e tricoma saculiforme. Ambos originam-se na protoderme do primórdio foliar e atingem sua maturidade nas folhas jovens presentes no ápice caulinar. A densidade dos dois tipos de tricomas diminui durante a expansão do limbo, sendo raros na folha adulta. As glândulas peroladas são constituídas por uma célula basal e por uma célula apical grande cuja forma varia de semi-globóide a espatulada. A liberação da secreção ocorre após a ruptura da cutícula distendida. Os tricomas saculiformes são constituídos por uma célula basal, 1-2 células colares e uma célula apical cônica, de posição inclinada à superfície foliar. A secreção acumula-se em espaços subcuticulares diminutos, não tendo sido observada ruptura da cutícula.

Respuestas morfológicas y anatómicas de Tessaria absinthioides (Hook. et Arn.) DC. a la salinidad

T. absinthioides, Inuleae, Compositae, is a weedy species that is spreading in the irrigation area of the Colorado River, Argentina. This species can be found in normal and saline soils. Morphological and anatomical variables were measured with two salts, sodium chloride and sodium sulfate, with three levels of osmotic potential -0.4, -0.8 and -1.5 MPa, in hydroponic culture, using Hoagland solution as the cultivation media. The total diameter of the roots of plants growing in Na2SO4 and NaCl increased when the osmotic potential was -0.4 MPa. In plants growing in NaCl this may have resulted from the increase in the size of the cortical cells and in plants growing in Na2SO4, the diameter increased may be due to an increase in the cambial activity. The number and length of shoot internodes decreased with increasing salinity, even though this was not statistically significant. In comparison to the control, the total diameter of the shoot increased at -0.4 MPa and decreased with the reduction of the osmotic potential. In comparison to the control, the length of the leaves decreased at -0.4 MPa and the leaves width increased at the same concentration. The palisade parenchyma appeared less developed in saline conditions. In comparison to the control, the number of hairs increased at -0.4 MPa. T. absinthioides acts as a semihalophytic species, according to the salt ranks it tolerates. The mechanisms of adaptation to saline conditions are succulence in root and stunted growth if the salt in the media is NaCl, and the production of haloxeromorphic characters if the salt in the media is Na2 SO4

Autocorrelação espacial das freqüências alélicas em subpopulações de cagaiteira (Eugenia dysenterica DC., Myrtaceae) no sudeste de Goiás

Dentre as diversas árvores frutíferas nativas dos cerrados, a cagaiteira (Eugenia dysenterica DC.) merece destaque pelo seu amplo potencial econômico. A fim de fornecer algumas informações relativas ao padrão espacial da variabilidade genética desta espécie, foram realizadas análises de autocorrelação espacial das freqüências alélicas em dez subpopulações locais da região sudeste do Estado de Goiás. Foram utilizados marcadores isoenzimáticos, em um total de seis sistemas enzimáticos (SKDH, 6-PGD, alfa-EST, MDH, PGI e PGM), com oito locos polimórficos. Foi realizada uma análise de autocorrelação espacial, utilizando índices I de Moran estimados em quatro classes de distância geográfica. Os correlogramas mostraram que, de fato, a divergência genética está estruturada no espaço em um padrão clinal de variação. Simulações de evolução neutra da variação nas freqüências alélicas entre as subpopulações, geradas a partir de um processo Ornstein-Uhlenbeck (O-U), foram utilizadas para avaliar os padrões espaciais sob essa hipótese e compará-los com os correlogramas obtidos com as freqüências alélicas. As análises indicaram que um processo estocástico (evolução neutra) deve ser o responsável pela diferenciação genética dessas populações, havendo assim um balanço entre fluxo gênico em pequenas distâncias geográficas e deriva genética dentro das populações locais, como o esperado para modelos de isolamento-por-distância ou "stepping-stone".