Programa computacional para dimensionamento e simulação de sistemas fotovoltaicos autônomos

Nas últimas décadas, sistemas de suprimento de energia que utilizam recursos renováveis têm sido estudados e empregados como opção para o fornecimento de energia elétrica em comunidades isoladas em áreas remotas. Devido aos avanços da tecnologia fotovoltaica associada à diminuição de custos e maior conhecimento de seu desempenho, os sistemas fotovoltaicos apresentam-se como uma opção promissora. Neste trabalho apresenta-se o desenvolvimento de um programa computacional de dimensionamento e simulação de sistemas fotovoltaicos autônomos na linguagem de programação Visual Basic 5.0, chamado PVSize, capaz de propor, para uma certa configuração de sistema, o número de baterias e módulos com seu risco de déficit de energia. Este programa tem como finalidade facilitar a interação com o usuário, e poderá ser utilizado como uma ferramenta auxiliar no processo de escolha dos elementos do sistema e estabelecer a melhor configuração através de um acompanhamento anual com base horária dos parâmetros envolvidos. Estes elementos são caracterizados através da implementação de modelos matemáticos propostos por diferentes autores que descrevem o seu desempenho individual. A integração destes modelos através de uma metodologia apropriada levou ao desenvolvimento de um programa completo de dimensionamento e simulação de sistemas fotovoltaicos autônomos. O potencial energético solar é obtido a partir de informações das características climatológicas locais, utilizadas para gerar séries de dados de radiação a partir de modelos estatísticos O programa permite projetar sistemas de suprimento de energia elétrica que atenderão cargas comunitárias (iluminação pública e de escolas, bombeamento de água, refrigeração em centros de saúde, irrigação, telecomunicações, e mais) e cargas residenciais (iluminação, refrigeração, lazer, etc.) tornando-se uma ferramenta importante para o projeto de sistemas fotovoltaicos autônomos. A comparação dos valores obtidos através de PVSize e outros programas computacionais desenvolvidos por estabelecimentos conceituados na área apresentou uma ótima concordância. Desta forma fica demonstrada a adequação do PVSize para o dimensionamento e simulação de sistemas fotovoltaicos autônomos.

Desenvolvimento de um protocolo de comunicação para automação de subestações móveis via satélite

One of the most important decisions to turn a substation automatic and no attended it relates to the communication media between this substation and Operation Center. Generally energy companies uses radio or optic fiber, depending of distances and infrastructure of each situation. This rule applies to common substations. Mobile substations are a particular case, therefore they are conceived for use at provisional situations, emergencies, preventive or corrective maintenance. Thus the telecommunication solution used at common substations are not applied so easily to mobile substations, due absence of infrastructure (media) or difficulty to insert the mobile substation data in existing automation network not long. The ideal media must supply covering in a great geographic area to satisfy presented requirements. The implantation costs of this big infrastructure are expensive, however a existing operator may be used. Two services that fulfill that requirements are satellite and cellular telephony. This work presents a solution for automation of mobile substations through satellite. It was successfully implanted at a brazilian electric energy concessionaire named COSERN. The operation became transparent to operators. Other gotten benefits had been operational security, quality in the supply of electric energy and costs reduction. The project presented is a new solution, designed to substations and general applications where few data should be transmitted, but there is difficulties in relation to the media. Despite the satellite having been used, the same resulted can be gotten using celullar telephony, through Short Messages or packet networks as GPRS or EDGE.

Desenvolvimento de software para simulação de motores com dispositivos de partida baseada na integração do atp com o toprede

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Vende-se uma vila: análise intra-urbana das vilas na Vila de Ponta Negra e no bairro de Nova Descoberta - Zona Sul de Natal

This dissertation is about low-income rental housing vilas in the South Zone in the city of Natal. Vilas are a string of houses, built privately in an urban plot of land, usually a backyard, facing a narrow street beco. This type of housing is originated in the 19th century in the Brazilian scenario. In Natal, this has become more popular since the late 1960s. This study is aimed at analyzing the urban integration of the vilas, considering that these house a low income population, vis à vis the speedy development of Natal s most economically dynamic area. The study starts with a discussion of the production of space, taking into consideration categories such as use value, exchange value, commodity and land rent. Field work was undertaken through structured interviews with dwellers of vilas in Nova Descoberta and Ponta Negra neighbourhoods. Owners of vilas were also interviewed. Data collected indicated worrisome housing conditions. Vilas, in the areas researched, are increasingly becoming unwelcome, constituting guetos in a place where landscape is changing rapidly. Gentrification is fast under way, first because of rise in rent and taxes; second because of general rise in living costs

Alívio de sobrecargas em redes de transmissão com o auxílio de geradores distribuídos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise da estabilidade a pequenas perturbações do sistema elétrico de potência considerando a atuação do TCSC e controladores suplementares de amortecimento: representação pelo modelo de sensibilidade de corrente

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Paralelismo de inversores monofásicos, isolados ou em conexão com a rede, com otimização da resposta dinâmica

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Processos comunicacionais em Cajazeirinha: estudo exploratório em Ilhas do Lago da Usina Hidrelétrica de Tucuruí

Esta pesquisa aborda processos comunicacionais em uma comunidade amazônica, denominada Cajazeirinha, situada no Lago da Usina Hidrelétrica de Tucuruí, no estado do Pará. O objetivo central da investigação foi identificar e analisar os processos comunicacionais das crianças no cotidiano da Cajazeirinha. Esta comunidade tem a especificidade de localizar-se a poucos metros da usina hidrelétrica e, contraditoriamente, não ter acesso ao fornecimento de energia elétrica, o que faz com que a população busque fontes alternativas de eletricidade (bateria de carro, placa solar ou gerador) para, entre outras coisas, utilizar meios de comunicação, como a televisão, o rádio e o celular. Inicialmente, partiu-se do pressuposto de que, para se analisar a comunicação de uma comunidade ou grupo de pessoas é necessário compreender o seu campo de ação e sua constituição, e então observar a realidade de maneira contextualizada, não dissociada no tempo e no espaço. Assim, procurou-se compreender os processos comunicacionais da comunidade, baseando-se nos conceitos teóricos de processos comunicativos de Vera França, processos comunicacionais de José Luiz Braga, no conceito de mediações de Jesús Martín-Barbero e nas bases teóricas dos Estudos de Recepção Latino Americano, a partir das autoras Ana Carolina Escosteguy e Nilda Jacks, além da noção de interação social, de John Thompson. O caminho metodológico trilhado tem como perspectiva a pesquisa exploratória com análise de dados qualitativos, a partir de pesquisas bibliográficas, de entrevistas em profundidade (com crianças, mães e formadores de opinião), da observação não participante sistemática e do diário de campo. O intuito foi identificar e analisar os processos comunicacionais da comunidade Cajazeirinha e mapear os meios de comunicação massivos existentes em Tucuruí e nas ilhas dessa comunidade. Nessa pesquisa, verificou-se que na Cajazeirinha os processos comunicacionais são constituídos a partir de mediações socioculturais, com destaque para a família, a igreja e a escola. Também foram observadas as interações comunicacionais que ocorrem em momentos de lazer e a presença dos meios de comunicação no cotidiano da comunidade, principalmente no que concerne a conteúdos como telenovelas, telejornais e desenhos animados. Por fim, verificou-se que os modos de recepção na Cajazeirinha são permeados por características espaço-temporais locais, por conta do ritmo do rio que determina a vida da comunidade.

Otimização de sistemas híbridos para a eletrificação de minirredes com fontes renováveis: aspectos de projeto, operação e gestão

Em sistemas híbridos de geração de eletricidade (SHGEs) é fundamental avaliar corretamente o dimensionamento, a operação e a gestão do sistema, de forma a evitar seu colapso prematuro e garantir a continuidade do fornecimento de energia elétrica com a menor intervenção possível de usuários ou de empresas geradoras e distribuidoras de eletricidade. O presente trabalho apresenta propostas de otimização para as etapas de dimensionamento, operação e gestão de SHGEs atendendo minirredes de distribuição de eletricidade. É proposta uma estratégia de operação que visa otimizar o despacho de energia do sistema, identificando a melhor relação, sob aspectos técnicos e econômicos, entre o atendimento da carga exclusivamente via fontes renováveis e banco de baterias ou exclusivamente via grupo gerador, e o carregamento do banco de baterias somente pelas fontes renováveis ou também pelo grupo gerador. Desenvolve-se, também, um algoritmo de dimensionamento de SHGEs, com auxílio de algoritmos genéticos e simulated annealing, técnicas meta-heurísticas de otimização, visando apresentar a melhor configuração do sistema, em termos de equipamentos que resultem na melhor viabilidade técnica e econômica para uma dada condição de entrada definida pelo usuário. Por fim, é proposto um modelo de gestão do sistema, considerando formas de tarifação e sistemas de controle de carga, cujo objetivo é garantir uma relação adequada entre a disponibilidade energética do sistema de geração e a carga demandada. A estratégia de operação proposta combina as estratégias de operação descontínua do grupo gerador, da potência crítica e do ponto otimizado de contribuição do gerador no carregamento do banco de baterias, e seus resultados indicam que há redução nos custos de operação globais do sistema. Com relação ao dimensionamento ótimo, o algoritmo proposto, em comparação a outras ferramentas de otimização de SHGEs, apresenta bons resultados, sendo adequado à realidade nacional. O modelo de gestão do sistema propõe o estabelecimento de limites de consumo e demanda, adequados à realidade de comunidades isoladas atendidas por sistemas com fontes renováveis e, se corretamente empregados, podem ajudar a garantir a sustentabilidade dos sistemas.

Estudo dos efeitos das descargas atmosféricas nos índices de desempenho da subestação de Vila do Conde

Este trabalho tem como objetivo apresentar os efeitos de descargas atmosféricas nos índices de desempenho na SE VDC (subestação de Vila do Conde), situada na região norte, no estado do Pará, no período de 2005 a 2013, estabelecendo a relação entre as informações meteorológicas cedidas pelo SIPAM e dados fornecidos pelo centro de operações da Eletronorte de forma a realizar e determinar os efeitos nocivos das descargas atmosféricas, os quais são responsáveis pela intensificação de interrupções no fornecimento de energia elétrica. A análise é restrita à área de atuação da Eletronorte (subestação de Vila do Conde) que tem grande parte de suas Linhas de Transmissão de energia instaladas no Norte do Brasil. O estudo desenvolvido evidência os desligamentos por descargas atmosféricas na linha de transmissão VDC/CASTANHAL de 230 KV e no disjuntor de 500 KV VCDJ7-08.Os resultados demonstram que a incidência de um raio pode causar surtos diretos e indiretos em linhas de transmissão e subestações de alta potência. Neste contexto justifica o estudo de formas eficientes de prevenção, sendo uma das finalidades desta obra, que tem como objetivo geral apresentar informações relativas aos efeitos produzidos pela ação de descargas atmosféricas em subestações do setor elétrico quanto à qualidade de energia, em especial na SE VDC – Sistema Eletrobrás-Eletronorte.

Desenvolvimento de sistema para verificação metrológica de transformadores de corrente IN SITU em sistemas de alta tensão utilizando transdutor óptico

Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a aplicação em campo de um sistema para verificação metrológica de transformadores de corrente em alta tensão. O sistema foi desenvolvido utilizando como premissas básicas a portabilidade e a confiabilidade metrológica, de tal forma que pudesse ser facilmente transportado e instalado, sem interrupção do fornecimento de energia elétrica nem o uso de infraestrutura complexa de transporte e montagem. O sistema utiliza como padrão de referência um transdutor ótico, cujo sensor mede a corrente elétrica do primário do transformador de corrente a ser verificado através do efeito magneto-ótico de Faraday. Ele também é composto por outros instrumentos padrão que medem a corrente elétrica do secundário do transformador de corrente sob verificação, e realizam a comparação entre esta e o sinal da saída do transdutor ótico padrão. Foram realizados ensaios em laboratório e em campo. Os ensaios em campo foram realizados em duas subestações em Belém/PA, visando avaliar a correta operação do sistema em condições de alta tensão e alta corrente. Os ensaios foram realizados em seis transformadores de corrente conectados em 230 kV, em condições médias de carga, e obtiveram resultados satisfatórios.

Índices de confiabilidade devido a vegetação e planejamento de podas de árvores em redes de distribuição

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Quimiluminescência como fonte de luz alternativa na terapia fotodinâmica

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise técnica - económica da produção de energia em sistemas de abastecimento de água: caso do aproveitamento de fins múltiplos dos socorridos

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Sistema de gerência de energia para redes locais

Este trabalho apresenta a proposta e a implementação de um sistema de gerência de energia para redes locais de computadores (Local Area Networks ou LANs). Desde sua introdução, no início dos anos 90, os mecanismos de gerência de energia para computadores têm contribuído de maneira significativa para a redução do consumo nos períodos de inatividade, mas podem ter seu efeito minimizado por uma série de fatores, dentre os quais destaca-se a conexão do equipamento a uma rede. Em linhas gerais, o objetivo do sistema proposto é, justamente, facilitar a gerência de energia em ambientes de rede. O funcionamento do sistema é baseado na aplicação de políticas de consumo definidas pelo administrador da rede. As políticas podem ser aplicadas em duas situações distintas: em horários pré-determinados (p. ex. depois do horário comercial), quando podem ajudar a reduzir o desperdício de energia, ou em resposta a alterações no fornecimento de energia, caso a rede seja protegida por no-breaks, quando a redução no consumo resulta em maior tempo de autonomia da fonte reserva (banco de baterias). As políticas são configuradas através de um mecanismo flexível, que permite não apenas desligar os equipamentos, mas colocá-los em estados intermediários de consumo e executar outros tipos de ações. A arquitetura do sistema é baseada no modelo SNMP (Simple Network Management Protocol) de gerência de redes. É composta, basicamente, de agentes, elementos de software que residem nos equipamentos da rede e detêm o conhecimento específico sobre suas características de consumo de eletricidade, e de um gerente, elemento central que contém a configuração das políticas de consumo e que é responsável pelo monitoramento e controle dos agentes. Gerente e agentes comunicam-se através do protocolo SNMP, trocando informações segundo uma base de informações (MIB) projetada especificamente para a gerência de energia. A ênfase da parte prática do trabalho está no gerente, que foi inteiramente implementado através da linguagem Java, utilizando bibliotecas disponíveis gratuitamente. Adicionalmente, foi implementado um agente-protótipo para a plataforma Windows, o que permitiu observar o sistema completo em execução. Os testes permitiram validar a praticabilidade da arquitetura e estimar o ganho potencial proporcionado pela utilização do sistema. São apresentadas medições que demonstram um aumento de até 6 vezes na autonomia do banco de baterias do no-break para uma configuração de rede pequena, utilizando o sistema para desligar automaticamente 90% dos computadores durante um corte no fornecimento externo. A economia decorrente da redução de consumo em horários de inatividade foi estimada em até R$0,63 por computador no período de um ano (tomando por base a tarifa média praticada no Brasil entre janeiro e maio de 2002).