Localização de faltas de alta impedância em sistemas de distribuição de energia : uma metodologia baseada em redes neurais artificiais

O presente trabalho apresenta uma nova metodologia de localização de faltas em sistemas de distribuição de energia. O esquema proposto é capaz de obter uma estimativa precisa da localização tanto de faltas sólidas e lineares quanto de faltas de alta impedância. Esta última classe de faltas representa um grande problema para as concessionárias distribuidoras de energia elétrica, uma vez que seus efeitos nem sempre são detectados pelos dispositivos de proteção utilizados. Os algoritmos de localização de faltas normalmente presentes em relés de proteção digitais são formulados para faltas sólidas ou com baixa resistência de falta. Sendo assim, sua aplicação para localização de faltas de alta impedância resulta em estimativas errôneas da distância de falta. A metodologia proposta visa superar esta deficiência dos algoritmos de localização tradicionais através da criação de um algoritmo baseado em redes neurais artificiais que poderá ser adicionado como uma rotina adicional de um relé de proteção digital. O esquema proposto utiliza dados oscilográficos pré e pós-falta que são processados de modo que sua localização possa ser estimada através de um conjunto de características extraídas dos sinais de tensão e corrente. Este conjunto de características é classificado pelas redes neurais artificiais de cuja saída resulta um valor relativo a distância de falta. Além da metodologia proposta, duas metodologias para localização de faltas foram implementadas, possibilitando a obtenção de resultados comparativos. Os dados de falta necessários foram obtidos através de centenas de simulações computacionais de um modelo de alimentador radial de distribuição. Os resultados obtidos demonstram a viabilidade do uso da metodologia proposta para localização de faltas em sistemas de distribuição de energia, especialmente faltas de alta impedância.

Avaliação das reformas recentes no setor elétrico brasileiro e sua relação com o desenvolvimento do mercado livre de energia

São muitos os desafios intrínsecos ao bom funcionamento de um setor tão complexo quanto o elétrico, em que os efeitos de determinada medida podem levar anos até a maturidade, e só então ser totalmente conhecidos os seus impactos sobre a estrutura setorial como um todo, dificilmente antecipados pelos formuladores das reformas implementadas. Tomando o setor elétrico como pano de fundo, o escopo desta dissertação é apresentar as bases para o que seria uma reforma ideal, denominada na literatura “reforma de livro texto” e, em seguida, discorrer sobre a evolução regulatória do setor elétrico brasileiro de 1930 até o início de 2014, detalhando, especialmente, as características das reformas ocorridas em 1995 e 2004. Com esse esforço de pesquisa, que adota a técnica bibliográfica e se estrutura em quatro capítulos, pretende-se analisar a situação atual do mercado livre de energia elétrica brasileiro e propor melhorias passíveis de implementação com o objetivo de desenvolver este mercado no Brasil.

Nível de atividade continua morno, mas temperatura da inflação aumenta (Abril 2014)

Para onde quer que se olhe, as perspectivas para a economia brasileira neste começo de ano são preocupantes. De fato, desde a edição anterior deste Boletim, em março, não se registrou nenhum fato econômico novo positivo. Pelo contrário, se acumularam novidades negativas, como o rebaixamento do crédito soberano do país pela S&P e uma piora nas condições de suprimento de energia elétrica — com custos crescentes e incertos para consumidores finais, empresas distribuidoras de energia e contas públicas.

Estiagem pressiona fundo que reduz tarifa de energia

Os R$ 9 bilhões reservados no Orçamento Geral da União para a Conta de Desenvolvimento Energético (CDE) em 2014 podem ser insuficientes para cobrir as despesas do fundo, que financia a redução da conta de luz. Segundo especialistas, a falta de chuvas, que aumenta o preço da energia de curto prazo, e o novo modelo do setor elétrico, que privilegia o subsídio às tarifas, pressionam as contas da CDE.

Falta de chuvas pressiona fundo que financia redução das tarifas de energia

Os R$ 9 bilhões reservados no Orçamento Geral da União para a Conta de Desenvolvimento Energético (CDE) em 2014 podem ser insuficientes para cobrir as despesas do fundo, que financia a redução da conta de luz. Segundo especialistas, a falta de chuvas, que aumenta o preço da energia de curto prazo, e o novo modelo do setor elétrico, que privilegia o subsídio às tarifas, pressionam as contas da CDE.

Energia e sustentabilidade: desafios do Brasil na expansão da oferta e na gestão da demanda

Esse caderno é fruto de uma parceria entre a FGV Energia e a Catavento, que somaram esforços no intuito de estimular um novo olhar sobre os dilemas enfrentados no setor de energia no Brasil. Alimentar o debate em torno de questões primordiais, que afetam tanto as possibilidades de expansão das fontes de energia, quanto o papel da demanda, em um contexto de uso eficiente de recursos naturais e restrições crescentes às emissões de gases de efeito estufa, é a premissa desse trabalho.

Os impactos da MP 579, convertida na lei 12.783, nos investimentos em geração de energia do Brasil

O ano de 2012 foi um marco para o setor elétrico brasileiro. Foi um ano de muitas surpresas, debates e mudanças de paradigmas. Um setor tido anteriormente como exemplo de estabilidade e conservadorismo, passou a ser alvo de dúvidas e críticas por parte de diferentes agentes, investidores, operadores, consumidores e governantes. As bases regulatórias do setor elétrico brasileiro são muito recentes. Entretanto é notável que houve um progresso nas últimas décadas, em direção a um melhor serviço prestado à população e ao desenvolvimento de um ambiente propício ao investimento. Ambos os objetivos foram acompanhados de uma maior preocupação com o atendimento da demanda por energia, crescente no país, e com a busca por tarifas baixas de forma a não haver impactos inflacionários. Desviando desta trajetória, a edição da MP 579 em setembro de 2012 levou a um clima de insegurança para novos investimentos devido à falta de clareza a cerca de muitas regras sancionadas, consequencia do insuficiente debate com o setor privado. A MP teve como ambição diminuir a tarifa de energia paga pelo consumidor final, e usou como principal mecanismo a não renovação das concessões de geração de energia, possibilidade prevista nos contratos de concessão de cada usina de geração de energia. Esta tese faz uma análise do setor de geração energia do Brasil. Nela é estudada a matriz energética, aspectos do modelo regulatório adotado, sua evolução nas últimas décadas, e a motivação para a sanção da MP. O objetivo central é estudar seu impacto nos investimentos no setor.

O uso do sorgo biomassa para cogeração : aspectos técnicos e econômicos

As fontes renováveis de energia oriundas da biomassa apresentam participação destacada na matriz energética nacional, representando importante alternativa para a diversificação energética e para a diminuição no uso de combustíveis fósseis. O setor sucroenergético é autossuficiente em sistemas de cogeração para geração do vapor necessário aos seus processos, mas ainda são poucos os empreendimentos que se beneficiam ou são capazes de exportar energia elétrica, agregando valores significativos para o negócio de açúcar e etanol. O cultivo do sorgo biomassa representa uma nova cadeia produtiva para o setor e pode despontar como um combustível complementar que permite a geração de energia não só no período da safra, mas também na entressafra das usinas. A cultura apresenta sistema de produção definido, produz biomassa rapidamente disponível com elevado potencial produtivo e energético para rotas de combustão direta em caldeiras. Neste trabalho foram abordados aspectos técnicos, econômicos e os principais desafios dessa nova cadeia produtiva desde a escolha do híbrido até a colheita e entrega da matéria prima na usina. Apresenta os custos de produção da lavoura e conclui que os ganhos de produtividade e a redução de custos estão associados às práticas adequadas e ao aperfeiçoamento tecnológico dos processos agroindustriais envolvidos. O estudo valida a utilização do sorgo biomassa como combustível complementar para a geração de energia, sendo que a tomada de decisão deve considerar além da viabilidade agronômica, os retornos econômicos que ela proporciona, a análise do valor energético, e o custo do KWh gerada por esse combustível face ao valor pago pela energia excedente no mercado livre de energia. A tomada de decisão passa também pela possibilidade de aquisição da biomassa de terceiros em terras preparadas e cedidas pelas usinas, considerando-se cenários de produtividade, valores pagos pela tonelada de biomassa entregue e ganhos do produtor. O estudo aponta também para os efeitos nocivos nas caldeiras causados pela presença de álcalis e cloro presentes nas gramíneas e a necessidade de aprofunda-mento nos sistemas de recepção, mistura e armazenamento dessa biomassa após colheita.

Sistema de medição de energia baseado no medidor de energia Teridian 71M6515H

Esta tese de mestrado descreve o desenvolvimento, implementação e teste de um sistema de medição de energia concebido para um ambiente doméstico, baseado no circuito integrado medidor de energia Teridian 71M6515H. O sistema desenvolvido envia periodicamente os valores monitorizados para uma base de dados, através de uma rede sem fios com base no protocolo IEEE 802.11 (Wi-Fi). Os dados podem ser acedidos remotamente em tempo real, através de uma página na internet, onde é possível consultar a quantidade de energia consumida acumulada. Na primeira fase deste trabalho realizou-se o enquadramento do tema no contexto atual, realizando-se o estudo de alguns sistemas domésticos de monitorização do consumo de energia elétrica existentes no mercado. Numa segunda fase foi realizado o estudo dos componentes a serem utilizados, o desenho da placa de circuito impresso e o desenvolvimento do firmware, para que todo o processamento e manipulação dos dados fossem realizados pela unidade de aquisição de dados. Em seguida procedeu-se à construção da unidade de aquisição e à programação para o registo dos valores numa base de dados. A última fase consistiu nos testes de funcionamento da unidade de aquisição em conjunto com a aplicação de registo de dados. Com a implementação do sistema desenvolvido o consumidor doméstico poderá ter conhecimento, em tempo real, do custo de funcionamento dos equipamentos que possui e assim tomar decisões para os utilizar de forma mais racional, o que se pode traduzir numa economia dos recursos energéticos.

Desenvolvimento energético e energia eólica na ordem jurídica do Brasil: aspectos Institucionais e Socioambientais

A conformação do desenvolvimento propugnado pela Constituição Federal de 1988 como objetivo fundamental da república, certamente perpassa pela racionalização das questões energéticas e pela diversificação da matriz nacional enquanto estratégia de aprovisionamento. O desenvolvimento energético em toda a sua complexidade deve ser alicerçado não em uma relação de contraposição à sustentabilidade, mas cooperativismo normativo e de projetos sociais que objetivam a melhorias para a população nestes dois seguimentos. O advento das energias renováveis nesse contexto se consolida como uma alternativa viável, apesar do tratamento dado pela Lei Maior ao tema ter sido apenas com relação à geração em pequena escala. A interpretação sistemática dos postulados da ordem econômica e as exigências da sociedade estimulam o aproveitamento dos potenciais renováveis em escala comercial e regional, além do fortalecimento nos segmentos de autoprodução e produção independente. Dentre as energias tratadas como prioritárias neste contexto, a eólica revela-se como carecedora de aprofundamento das estruturas dogmáticas de sua positivação, que envolve um vasto manancial de regras pulverizadas na regulação econômica do setor elétrico e no controle ambiental. Esta textura submete os empreendimentos elioelétricos aos instrumentos da política nacional do meio ambiente e às determinações do poder concedente dos serviços de energia elétrica, responsável pela pormenorização da geração, transmissão, distribuição e comercialização de energia, independentemente da fonte primária utilizada no processo de transformação. Tratar destas questões com o compromisso na formulação de raciocínios críticos e propositivos, especialmente acerca de temas como a liberdade energética e controle de mercado, é imperioso para superar juridicamente as limitações presentes inclusive no discurso da delimitação de marcos normativos adequados. Havendo vantagens ambientais, tecnológicas e comerciais na exploração da energia cinética do vento como propulsora do desenvolvimento no modelo civilizatório estabelecido, cumpre também ao Estado dar a sua contribuição setorial na forma de incentivos, desburocratização e aprimoramento do modelo concorrencial. O estudo adota os métodos histórico-evolutivo, dialético e sistêmico de abordagem, encarando as hipóteses formuladas no aspecto das consequências multilaterais que as soluções encontradas apontam, exigindo que a estabilização de expectativas sociais por parte do ordenamento jurídico não ignorem o sentido material cognitivamente aberto do desenvolvimento. Hodiernamente, a perspectiva de desenvolvimento energético alia tendências econômicas e tecnológicas em favor das fontes alternativas mais eficientes, revelando a energia eólica como uma representante adequada em termos pragmáticos de normatização e preservação ambiental

Classificação de distúrbios na rede elétrica usando redes neurais e wavelets

Post dispatch analysis of signals obtained from digital disturbances registers provide important information to identify and classify disturbances in systems, looking for a more efficient management of the supply. In order to enhance the task of identifying and classifying the disturbances - providing an automatic assessment - techniques of digital signal processing can be helpful. The Wavelet Transform has become a very efficient tool for the analysis of voltage or current signals, obtained immediately after disturbance s occurrences in the network. This work presents a methodology based on the Discrete Wavelet Transform to implement this process. It uses a comparison between distribution curves of signals energy, with and without disturbance. This is done for different resolution levels of its decomposition in order to obtain descriptors that permit its classification, using artificial neural networks

Ajuste automático e otimização do tempo de espera (Idle time) em bombeio mecânico de petróleo

The present work presents an algorithm proposal, which aims for controlling and improving idle time to be applied in oil production wells equipped with beam pump. The algorithm was totally designed based on existing papers and data acquired from two Potiguar Basin pilot wells. Oil engineering concepts such as submergence, pump off, Basic Sediments and Water (BSW), Inflow Performance Relationship (IPR), reservo ir pressure, inflow pressure, among others, were included into the algorithm through a mathematical treatment developed from a typical well and then extended to the general cases. The optimization will increase the well production potential maximum utilization having the smallest number of pumping unit cycles directly reflecting on operational cost and electricity consumption reduction

Desenvolvimento de uma ferramenta computacional para aplicação em métodos de elevação por bombeio centrífugo submerso

The Electrical Submersible Pump (ESP) has been one of the most appropriate solutions for lifting method in onshore and offshore applications. The typical features for this application are adverse temperature, viscosity fluids and gas environments. The difficulties in equipments maintenance and setup contributing to increasing costs of oil production in deep water, therefore, the optimization through automation can be a excellent approach for decrease costs and failures in subsurface equipment. This work describe a computer simulation related with the artificial lifting method ESP. This tool support the dynamic behavior of ESP approach, considering the source and electric energy transmission model for the motor, the electric motor model (including the thermal calculation), flow tubbing simulation, centrifugal pump behavior simulation with liquid nature effects and reservoir requirements. In addition, there are tri-dimensional animation for each ESP subsytem (transformer, motor, pump, seal, gas separator, command unit). This computer simulation propose a improvement for monitoring oil wells for maximization of well production. Currenty, the proprietaries simulators are based on specific equipments manufactures. Therefore, it is not possible simulation equipments of another manufactures. In the propose approach there are support for diverse kinds of manufactures equipments

Investment recovery period in electric motor of higher efficiency in pumping for irrigation

Neste trabalho, ajustou-se um modelo matemático para quantificar o efeito do rendimento do motor elétrico sobre os custos de um sistema de bombeamento para irrigação na estrutura tarifária de energia elétrica convencional e horo-sazonal verde, bem como calcular o tempo de recuperação do capital investido no equipamento de maior rendimento. em seguida, o mesmo foi aplicado a um sistema de irrigação tipo pivô central em duas opções de rendimento do motor elétrico: 92,6% (linha padrão) e 94,3% (linha alto rendimento), sendo que o custo de aquisição do primeiro correspondeu a 70% do segundo. A potência do motor elétrico era de 100 cv. Os resultados mostraram que o modelo permitiu avaliar se um motor de alto rendimento era viável economicamente em relação ao motor-padrão em cada estrutura tarifária. Nas duas estruturas tarifárias, o motor de alto rendimento não foi viável. Na tarifa horo-sazonal verde, somente seria viável se seu rendimento fosse 4,46% superior ao do motor-padrão. Na tarifa convencional, somente seria viável se o ganho de rendimento superasse 2,71%.

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.