Equivalent representation of mutual coupling in transmission lines by discrete element

This paper describes a computational model based on lumped elements for the mutual coupling between phases in transmission lines without the explicit use of modal transformation matrices. The self and mutual parameters and the coupling between phases are modeled using modal transformation techniques. The modal representation is developed from the intrinsic consideration of the modal transformation matrix and the resulting system of time-domain differential equations is described as state equations. Thus, a detailed profile ofthe currents and the voltages through the line can be easily calculated using numerical or analytical integration methods. However, the original contribution of the article is the proposal of a time-domain model without the successive phase/mode transformations and a practical implementation based on conventional electrical circuits, without the use of electromagnetic theory to model the coupling between phases. © 2003-2012 IEEE.

A distributed-parameters transmission line model developed directly in the phase domain

This article shows a transmission line model developed directly in the phase domain. The proposed model is based on the relationships between the phase currents and voltages at both the sending and receiving ends of a single-phase line. These relationships, established using an ABCD matrix, were extended to multi-phase lines. The proposed model was validated by using it to represent a transmission line during short-and open-circuit tests. The results obtained with the proposed model were compared with results obtained with a classical model based on modal decomposition. These comparisons show that proposed model was correctly developed. © 2013 Taylor and Francis Group, LLC.

Inclusão do efeito corona em modelos de linhas de transmissão bifásica utilizando a técnica de variáveis de estado

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Modelos de programação linear inteira mista para resolver problemas de otimização de sistemas de distribuição de energia elétrica radiais

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Modelo fractal para resistividade complexa de rochas: interpretação petrofísica e aplicação à exploração geoelétrica

Rochas contendo metálicos disseminados ou partículas de argila em ambiente natural onde soluções eletrolíticas normalmente preenchem os poros das rochas, exibem um tipo de polarização em baixas freqüências conhecido como polarização induzida. Nesta tese foi desenvolvido um novo modelo para descrever o fenômeno de polarização das rochas, não apenas em baixas freqüências, mas compreendendo todo o espectro eletromagnético, possível de utilização na prospecção geoelétrica. Este novo modelo engloba a maioria dos modelos utilizados até o momento como casos especiais, além de superar as limitações dos mesmos. Seu circuito analógico inclui uma impedância não linear do tipo r (iwtf)^-n que simula o efeito das superfícies rugosas das interfaces entre os grãos bloqueadores (partículas metálicas e/ou de argilas) e o eletrólito. A impedância de Warburg generalizada está em série com a resistência dos grãos bloqueadores da passagem de corrente e em paralelo com a impedância da dupla camada associada a essas interfaces. Esta combinação está em série com a resistência do eletrólito nas passagens dos poros bloqueados. Os canais não bloqueados são representados por uma resistência que corresponde à resistividade normal CC da rocha. A combinação desta resistência com a capacitância "global" da rocha é finalmente conectada em paralelo ao resto do circuito mencionado acima. Os parâmetros deste modelo incluem a resistividade CC (p₀), a cargueabilidade (m), três tempos de relaxação (t, Tf and T2), um fator de resistividade de grãos (δ_r), e o expoente de freqüência (η). O tempo de relaxação fractal (Tf), e o expoente de frequencia (η) estão relacionados à geometria fractal das interfaces rugosas entre os minerais condutivos (grãos metálicos e/ou partículas de argila bloqueando os canais dos poros) e o eletrólito. O tempo de relaxação (T) é um resultado da relaxação em baixa freqüência das duplas camadas elétricas formadas nas interfaces eletrólito-cristais, enquanto (T₀) é o tempo de relaxação macroscópico da amostra como um todo. O fator de resistividade dos grãos (δ_r) relaciona a resistividade dos grãos condutivos com o valor de resistividade CC da rocha. A resistividade CC da rocha (p₀), e δ_r estão relacionados à porosidade, à condutividade do eletrólito e às relações mineralógicas entre a matriz e os grãos condutivos. O modelo foi testado sobre um intervalo largo de freqüências contra dados experimentais de amplitude e fase da resistividade bem como para dados de constante dielétrica complexa. Os dados utilizados neste trabalho foram obtidos a partir da digitalização de dados experimentais publicados, obtidos por diversos autores e englobando amostras de rochas sedimentares, ígneas e metam6rficas. É mostrado neste trabalho que os parâmetros deste modelo permitem identificar diferenças texturais e mineralógicas nas rochas. Bote modelo foi introduzido, primeiramente, como propriedade intrínseca de um semiespaço homogêneo sendo demonstrado, neste trabalho, que a resposta observada em superfície reflete as propriedades intrínsecas do meio polarizável, sendo o acoplamento eletromagnético desprezível em freqüências menores que 104 Hz. Em seguida, o meio polarizável foi embebido em um pacote de N camadas sendo demonstrado que os parâmetros fractais do meio polarizável podem ser obtidos do levantamento em superfície para diferentes espessuras dessa camada. Isto justifica a utilização pura e simples de modelos de polarização desenvolvidos para amostras em laboratório para ajustar dados de campo, o que vem sendo feito sem uma justificativa bem fundamentada. Estes resultados demonstram a importância para a prospecção geolétrica do modelo proposto nesta tese.

Intestinal intraluminal injection of glutamine increases trolox total equivalent antioxidant capacity (TEAC) in hepatic ischemia-reperfusion

OBJETIVO: Avaliar em um modelo experimental de isquemia-reperfusão hepática os efeitos da injeção intraluminal de glutamina na capacidade anti-oxidante total em equivalência ao trolox (TEAC) do plasma, verificando a aplicabilidade de modificações ao método original de dosagem. MÉTODOS: Trinta ratos Wistar foram submetidos a laparotomia e confecção de uma alça fechada de 20 cm de comprimento envolvendo o intestinal delgado distal seguido do clampeamento do hilo hepático por 30 minutos e reperfusão por 5 minutos. Na alça fechada foi injetada glutamina (grupo glutamina; n=10) ou água destilada (grupo controle; n=10). Em dez animais (grupo sham) não foi realizado clampeamento hilar. Coletou-se sangue para dosagem da capacidade antioxidante total em equivalência ao trolox em condições modificadas de temperatura, proporções relativas dos reagentes e tempo de leitura sob espectrofotometria. RESULTADOS: A capacidade antioxidante total foi significantemente maior (p<0.05) no grupo glutamina que no grupo controle (1,60[1,55-1,77] vs 1,44[1,27-1,53]) e grupo sham (1,60[1,55-1,77] vs 1,48[1,45-1,59]). Não houve diferenças estatísticas entre o grupo controle e o grupo sham. CONCLUSÃO: A glutamina melhorou a capacidade anti-oxidante total plasmática. O método de dosagem refletiu consistentemente alterações na defesa anti-oxidante nesse modelo experimental.

Using Universal Line Model (ULM) for Representing Electromagnetic Transients in Three-Phase Transmission Lines

The second-order differential equations that describe the polyphase transmission line are difficult to solve due to the mutual coupling among them and the fact that the parameters are distributed along their length. A method for the analysis of polyphase systems is the technique that decouples their phases. Thus, a system that has n phases coupled can be represented by n decoupled single-phase systems which are mathematically identical to the original system. Once obtained the n-phase circuit, it's possible to calculate the voltages and currents at any point on the line using computational methods. The Universal Line Model (ULM) transforms the differential equations in the time domain to algebraic equations in the frequency domain, solve them and obtain the solution in the frequency domain using the inverse Laplace transform. This work will analyze the method of modal decomposition in a three-phase transmission line for the evaluation of voltages and currents of the line during the energizing process.

Modeling of piezoelectric energy harvesting considering the dependence of the rectifier circuit

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Fitting the frequency-dependent parameters in the Bergeron line model

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

Emissões de poluentes em centrais hidrelétricas: aspectos técnicos, econômicos e ecológicos

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Reducing the spurious oscillations in the lumped parameters model using low-pass filter

Voltages and currents in the transmission line are described by differential equations that are difficult to solve due soil and skin effect that has to be considered for accurate results, but it increases their complexity. Therefore there are some models to study the voltages and currents along in transmission line. The distributed parameters model that transforms the equations in time domain to the frequency domain and once the solutions are obtained, they are converted to time domain using the Inverse Laplace Transform using numerical methods. Another model is named lumped parameters model and it considers the transmission line represented by a pi-circuit cascade and the currents and voltages are described by state equations. In the simulations using the lumped parameters model, it can be observed the presence of spurious oscillations that are independent of the quantity of pi-circuits used and do not represent the real value of the transient. In this work will be projected a passive low-pass filter directly inserted in the lumped parameters model to reduce the spurious oscillations in the simulations, making this model more accurate and reliable for studying the electromagnetic transients in power systems.

An Analytical Model for Virtual Topology Reconfiguration in Optical Networks and A Case Study

An analytical model for Virtual Topology Reconfiguration (VTR) in optical networks is developed. It aims at the optical networks with a circuit-based data plane and an IPlike control plane. By identifying and analyzing the important factors impacting the network performance due to VTR operations on both planes, we can compare the benefits and penalties of different VTR algorithms and policies. The best VTR scenario can be adaptively chosen from a set of such algorithms and policies according to the real-time network situations. For this purpose, a cost model integrating all these factors is created to provide a comparison criterion independent of any specific VTR algorithm and policy. A case study based on simulation experiments is conducted to illustrate the application of our models.

Six-element circuit for maximum power point tracking in photovoltaic-motor systems with variable-frequency drives

A low-cost circuit was developed for stable and efficient maximum power point (MPP) tracking in autonomous photo voltaic-motor systems with variable-frequency drives (VFDs). The circuit is made of two resistors, two capacitors, and two Zener diodes. Its input is the photovoltaic (PV) array voltage and its output feeds the proportional-integral-derivative (PID) controller usually integrated into, the drive. The steady-state frequency-voltage oscillations induced by the circuit were treated in a simplified mathematical model, which was validated by widely characterizing a PV-powered centrifugal pump. General procedures for circuit and controller tuning were recommended based on model equations. The tracking circuit presented here is widely applicable to PV-motor system with VFDs, offering an. efficient open-access technology of unique simplicity. Copyright (C) 2010 John Wiley & Sons, Ltd.

Evaluation of the Inductive Coupling between Equivalent Emission Sources of Components

The electromagnetic interference between electronic systems or between their components influences the overall performance. It is important thus to model these interferences in order to optimize the position of the components of an electronic system. In this paper, a methodology to construct the equivalent model of magnetic field sources is proposed. It is based on the multipole expansion, and it represents the radiated emission of generic structures in a spherical reference frame. Experimental results for different kinds of sources are presented illustrating our method.

Circuit board accident - organizational dimension hidden by prescribed safety

This study analyzes an accident in which two maintenance workers suffered severe burns while replacing a circuit breaker panel in a steel mill, following model of analysis and prevention of accidents (MAPA) developed with the objective of enlarging the perimeter of interventions and contributing to deconstruction of blame attribution practices. The study was based on materials produced by a health service team in an in-depth analysis of the accident. The analysis shows that decisions related to system modernization were taken without considering their implications in maintenance scheduling and creating conflicts of priorities and of interests between production and safety; and also reveals that the lack of a systemic perspective in safety management was its principal failure. To explain the accident as merely non-fulfillment of idealized formal safety rules feeds practices of blame attribution supported by alibi norms and inhibits possible prevention. In contrast, accident analyses undertaken in worker health surveillance services show potential to reveal origins of these events incubated in the history of the system ignored in practices guided by the traditional paradigm.