Uso de técnicas de otimização baseadas em derivadas como suporte do planejamento operacional de redes de distribuição de energia elétrica

The usual programs for load flow calculation were in general developped aiming the simulation of electric energy transmission, subtransmission and distribution systems. However, the mathematical methods and algorithms used by the formulations were based, in majority, just on the characteristics of the transmittion systems, which were the main concern focus of engineers and researchers. Though, the physical characteristics of these systems are quite different from the distribution ones. In the transmission systems, the voltage levels are high and the lines are generally very long. These aspects contribute the capacitive and inductive effects that appear in the system to have a considerable influence in the values of the interest quantities, reason why they should be taken into consideration. Still in the transmission systems, the loads have a macro nature, as for example, cities, neiborhoods, or big industries. These loads are, generally, practically balanced, what reduces the necessity of utilization of three-phase methodology for the load flow calculation. Distribution systems, on the other hand, present different characteristics: the voltage levels are small in comparison to the transmission ones. This almost annul the capacitive effects of the lines. The loads are, in this case, transformers, in whose secondaries are connected small consumers, in a sort of times, mono-phase ones, so that the probability of finding an unbalanced circuit is high. This way, the utilization of three-phase methodologies assumes an important dimension. Besides, equipments like voltage regulators, that use simultaneously the concepts of phase and line voltage in their functioning, need a three-phase methodology, in order to allow the simulation of their real behavior. For the exposed reasons, initially was developped, in the scope of this work, a method for three-phase load flow calculation in order to simulate the steady-state behaviour of distribution systems. Aiming to achieve this goal, the Power Summation Algorithm was used, as a base for developping the three phase method. This algorithm was already widely tested and approved by researchers and engineers in the simulation of radial electric energy distribution systems, mainly for single-phase representation. By our formulation, lines are modeled in three-phase circuits, considering the magnetic coupling between the phases; but the earth effect is considered through the Carson reduction. Its important to point out that, in spite of the loads being normally connected to the transformers secondaries, was considered the hypothesis of existence of star or delta loads connected to the primary circuit. To perform the simulation of voltage regulators, a new model was utilized, allowing the simulation of various types of configurations, according to their real functioning. Finally, was considered the possibility of representation of switches with current measuring in various points of the feeder. The loads are adjusted during the iteractive process, in order to match the current in each switch, converging to the measured value specified by the input data. In a second stage of the work, sensibility parameters were derived taking as base the described load flow, with the objective of suporting further optimization processes. This parameters are found by calculating of the partial derivatives of a variable in respect to another, in general, voltages, losses and reactive powers. After describing the calculation of the sensibility parameters, the Gradient Method was presented, using these parameters to optimize an objective function, that will be defined for each type of study. The first one refers to the reduction of technical losses in a medium voltage feeder, through the installation of capacitor banks; the second one refers to the problem of correction of voltage profile, through the instalation of capacitor banks or voltage regulators. In case of the losses reduction will be considered, as objective function, the sum of the losses in all the parts of the system. To the correction of the voltage profile, the objective function will be the sum of the square voltage deviations in each node, in respect to the rated voltage. In the end of the work, results of application of the described methods in some feeders are presented, aiming to give insight about their performance and acuity

Análise operacional e econômica do processamento de madeira de Eucalitpo com Hypro em região montanhosa

O processo constante de avaliação técnica e econômica dos sistemas de colheita de madeira é intrínseco às empresas florestais, devido ao fato de corresponder a uma fase de suma importância que despende elevado investimento financeiro. No experimento deste trabalho, estudaram-se o rendimento operacional e custos operacionais e de produção do processador florestal Hypro. A análise técnica englobou estudos de tempos e movimentos pelo método de tempo contínuo. O rendimento operacional foi determinado através do volume, em metros cúbicos de madeira processada. A análise econômica incorporou os parâmetros do custo operacional, custo de processamento da madeira e rendimento energético. A análise dos dados evidenciou que o rendimento operacional por hora efetiva de trabalho foi de 38 árvores e, em metros cúbicos sem casca por hora efetiva de trabalho, de 11,68 m³ h-1, com custo de processamento de madeira sem casca de US$ 6.85 por metro cúbico.

Efeito do tempo de experiência de operadores de Harvester no rendimento operacional

A mecanização da colheita de madeira permite maior controle dos custos e pode proporcionar reduções em prazos relativamente curtos. Além disso, tem um lugar de destaque na humanização do trabalho florestal e no aumento do rendimento operacional. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o desempenho de operadores de harvester em função do tempo de experiência na atividade. Foram avaliados oito operadores do sexo masculino, com idade entre 23 e 46 anos. O estudo consistiu na análise do volume de madeira colhida pelo harvester. O tempo de experiência afeta significativamente o rendimento operacional dos operadores de harvester. Tal rendimento aumenta expressivamente nos primeiros 18 meses de experiência, mantendo-se em ascensão nos próximos 26 meses. Após os 44 meses de experiência, o rendimento dos operadores tende a reduzir, revelando as possíveis acomodações do cotidiano. Tais resultados permitem concluir que por volta dos 50 meses de experiência na atividade de operação de harvester, se faz necessária a adoção de medidas de reciclagem, motivação, entre outras, a fim de proporcionar aos operadores melhores condições de trabalho que os possibilitem continuar exercendo a atividade de forma eficiente e rentável à empresa.

Influência do relevo na produtividade e custos do harvester

Among the several variables that influence timber harvesting is the slope, which influences the productivity of forest machines. In this experiment the harvester was evaluated technically and economically while cutting and processing eucalyptus activity on different slope classes. The technical analysis included a study of time and movements by the method of continuous time; productivity was determined by the volume in cubic meters of wood processing. The economic analysis included the parameters of operational cost, production cost and energy consumption. The analysis of the data showed that productivity decreased according to the increase of the percent slope inclination, resulting in an effective work hour productivity increase from 18.72 to 39.71 m(3)sc, with a mean of operating cost of US$ 78.78 per work hour.

Viabilidade econômica de manejos nutricionais na cultura de banana

O manejo adequado da adubação, visando à otimização da produtividade e qualidade dos frutos, é uma etapa representativa do processo produtivo para rentabilidade do empreendedor rural. Neste contexto, objetivou-se analisar a viabilidade econômica de cinco tipos de manejo nutricional de bananeiras de cultivares do subgrupo Cavendish, na região do Médio Paranapanema (SP), em 2009/2010. Foram utilizadas estruturas do custo operacional efetivo (COE) e custo operacional total (COT) e três indicadores de rentabilidade. Diferenças significativas foram observadas entre os manejos, sendo que o sistema de manejo que resultou em maior vantagem econômica para o produtor proporcionou índice médio de lucratividade 25,6% superior aos demais tratamentos, além de a receita líquida total ser, em média, 29,5% superior aos outros tipos de manejo. O custo por unidade produzida foi inferior no manejo nutricional mais lucrativo, apesar de a produtividade ter sido 9,5% inferior ao manejo que apresentou os maiores índices de produtividade.

Soja transgênica versus convencional: estimativa dos custos operacionais de produção na região do Médio Paranapanema, Estado de São Paulo

O estudo estimou o custo operacional de produção da soja convencional e transgênica no Médio Paranapanema, Estado de São Paulo. Foram utilizados resultados de três experimentos de avaliação regional com 19 cultivares de soja, sendo 17 convencionais e 2 transgênicas. As estruturas de custo utilizadas foram custo operacional efetivo (COE) e o custo operacional total (COT). O COT, por hectare, da soja transgênica foi 10,7% menor que o da soja convencional. Porém, o custo unitário por saca foi menor para a soja convencional em razão da produtividade. A produtividade média foi de 35,2 e de 31,3 para as cultivares convencionais e transgênicas, respectivamente. A maior diferença porcentual no COT ocorreu nos itens sementes e herbicidas. A variação do custo de produção por saca da soja convencional foi de R$ 27,7 a R$ 39,5 e da soja transgênica R$ 29,5 e R$ 40,1. O alto custo dos insumos comprometeu a viabilidade da atividade nos dois sistemas de produção. Há necessidade de continuar a avaliação das cultivares de soja transgênica para conhecer as mais adaptadas regionalmente e tornar mais seguras as indicações técnicas.

Produtividade e esverdeamento pós-colheita de tubérculos de cultivares de batata produzidos na safra de inverno

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

Caracterização física do solo e desempenho operacional de máquinas agrícolas na implantação da cultura do sorgo forrageiro

Forage sorghum can be grown in areas presenting dry and hot environmental situations where the yield of other grasses can often be uneconomical. The objective of this study was to analyze the operating performance of agricultural machines in the deployment of sorghum forage in four tillage systems, as follows: no-tillage system, disk harrow + seeding, disk harrow + two light disking + seeding, minimum tillage + seeding and four seeding different speeds, as follows: 3, 5, 6 and 9 km h(-1). The study was performed under field conditions in FCA/UNESP, Botucatu County, SP, Brazil. The data were subjected to variance analysis in a simple factorial 4 x 4, and a random block design with split plots. Operational performance of the agricultural machinery, physical characteristics the soil, its water content and the yield of dry matter and green sorghum were determined. The operational performance of agricultural machines in the deployment of sorghum forage is influenced by the sowing speed and the soil tillage system used. Chisel plow was the equipment that required the highest mean traction force, mean traction and slip, as well as the lowest mean speed for the studied tillage system. Forage sorghum showed higher yields in no-tillage systems at a seeding speed of 5 km h(-1).

EFEITOS DE DIFERENTES ESPAÇAMENTOS ENTRE SULCOS NA PRODUTIVIDADE AGRÍCOLA da CANA-DE-AÇÚCAR (Saccharum spp.)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efeitos da aplicação de efluente de tratamento de esgoto na fertilidade do solo e produtividade de pepino sob irrigação subsuperficial

O experimento foi conduzido com o objetivo de avaliar técnicas para a aplicação de águas residuárias na agricultura, proporcionando melhor reutilização de água, recurso natural atualmente escasso e muito mal disponibilizado. Utilizou-se da cultura de pepino (Cucumis sativus L.) em estufa, com oito parcelas irrigadas com efluentes de tratamento de esgoto residencial e oito parcelas irrigadas com água tratada e distribuída pela SABESP (tratamento-testemunha), ambas abastecidas por sistema de irrigação subsuperficial, avaliando-se a produção média por planta, a fertilidade do solo e a disposição de nutrientes na água do solo. Nas análises do solo, verificaram-se maiores teores de P, K e CTC no solo irrigado com efluentes. Nesse mesmo tratamento, constataram-se os maiores teores de N, nitrato, Ca, Mg, Zn e S para as análises da água retida na matriz do solo. Quanto à produção total média por planta, as parcelas irrigadas com efluente apresentaram 2.769,6 g de matéria fresca, superior aos 1.968,6 g verificados no tratamento-testemunha, demonstrando a importância da utilização de efluente de esgoto para o fornecimento de nutrientes e aumento de produtividade.

Semeadura direta de milho com dois tipos de sulcadores de adubo, em nível e no sentido do declive do terreno

O presente estudo teve como objetivo avaliar parâmetros operacionais de um conjunto mecanizado envolvendo trator e semeadora, assim como o rendimento da cultura do milho semeada nas diferentes configurações das máquinas e combinações com o ambiente de produção. Os tratamentos consistiram de tipos de sulcadores (discos duplos e hastes), os quais foram avaliados em experimentos em que a operação de semeadura direta do milho foi efetuada transversalmente ao declive (em nível) e em aclive e declive. A semeadura contra o declive e o uso de haste sulcadora implicaram maior demanda de esforço de tração, patinagem do trator e consumo de combustível por área trabalhada e não influenciaram o volume de solo mobilizado, a população de plantas e a produtividade de grãos do milho, em relação à operação realizada em declive e uso de sulcador de discos duplos, respectivamente. A utilização de sulcador do tipo haste resultou em menor número de plantas acamadas e quebradas, em relação ao uso de discos duplos, independentemente do sentido da operação. A principal diferença entre semear em nível ou em declive é a formação de sulcos orientados no sentido do terreno, pela ação de sulcadores do tipo haste e elevada patinagem dos rodados do trator, já que o consumo de combustível por área trabalhada e capacidade operacional não foram afetados por aquelas variáveis.

Avaliação operacional do controle mecânico de plantas aquáticas imersas no reservatório de Jupiá

O presente trabalho foi realizado com o objetivo de estudar a coleta e o descarte de plantas aquáticas em diferentes locais e infestações do sistema Tietê/Paraná, no reservatório de Jupiá. A operação foi realizada com auxílio de instrumentação instalada em uma colhedora de plantas aquáticas, com sistema de GPS dotado de sinal de correção diferencial. Os tempos gastos para carregar e descarregar a colhedora foram determinados por cronometragem, e a distância do ponto final de coleta ao ponto de descarte e o tempo de deslocamento, por cronometragem e uso de GPS convencional. em algumas coletas foram demarcados polígonos, instruindo-se o operador a trabalhar exclusivamente na área correspondente. A interpretação dos resultados permitiu determinar a participação do tempo de coleta em relação ao tempo total de operação, indicando um valor significativo do ponto de vista operacional (>70%). Considerando o descarte em áreas infestadas com taboa, o deslocamento total médio foi de apenas 383 m, com gasto médio de 200,96 s. Os valores de capacidade operacional da colhedora oscilaram entre 0,23 e 1,60 ha h-1, indicando valor médio de 4,48 ha dia-1. A maior limitação à capacidade operacional associou-se à velocidade média de deslocamento, com maior agravante em áreas com altas infestações ou profundas. Considerando-se o deslocamento da colhedora, houve grande dificuldade de orientação em condições normais de operação, inviabilizando a manutenção de espaçamentos uniformes entre as faixas de coleta e sobrepondo as passagens. Conclui-se que a avaliação operacional indicou a impossibilidade de operar a colhedora sem o auxílio de um sistema de navegação que permita orientar a sua movimentação nas áreas de controle.

Produtividade da cana-de-açúcar fertirrigada com N e K via gotejamento subsuperficial

The objective of this work consisted in the study of the fertigation and subsurface drip irrigation in the sugarcane productivity, in the second and the third seasons and technological effects in the growth. The experiment was developed in the experimental area of the Agronomical Sciences Faculty, FCA/UNESP - Botucatu, Brazil. The drip pipe was installed at 30 cm of depth and under the plantation line of sugar cane RB 72454 variety. The fertigation treatment with the biggest dose presented the better yield, with 190.01 t ha(-1) and 168.80 t ha(-1) to the second and the third harvest, respectively. The fertigation did not modify the technological qualities of the sugarcane in the two studied seasons, and the irrigation provided 43.5% and 67.2% of increments in the production of stem, to the second and third cut, respectively.

Crescimento e produtividade de quatro variedades de cana-deaçúcar no quarto ciclo de cultivo

The sugarcane is a widely adapted species to tropical climate and has made key role in economic development in Southeast and Northeast. The ability to adapt in different environments can be evaluated through the growth analysis and yield. This study aimed to evaluate the growth and yield of four sugarcane varieties (RB92579 and SP79-1011, RB931530 and RB93509) in the third ratoon. The experiment was conducted at the CECA/UFAL, Rio Largo (28 degrees 02'09 '' S, 35 degrees 49'43 '' W and 127m). The experimental design was randomized blocks. Was evaluated monthly the number of plants, height, leaf area index and stem diameter. The quality of raw material, dry matter and yield were evaluated at 360 DAC. The data were subjected to analysis of variance and means compared to each other by Tukey test. The results showed that the maximum tillering occurred at 90 DAC for all varieties, and the RB92579 showed greater tillering and greater height at 360 DAC. The variety RB931530 had superior diameter than the others. The RB92579 and RB93509 were higher than the others on the sugar production, dry matter and yield, however, differed ech only on the matter. Varieties RB92579 and RB931530 had similar levels of Brix, PCC and ATR. Since this latter variable responsible for developing the pricing of sugarcane industry.

Desempenho operacional de uma semeadora-adubadora de precisão, em função do preparo do solo e do manejo da cobertura de inverno

Avaliou-se o desempenho operacional de campo de uma semeadora-adubadora de precisão, equipada com seis linhas espaçadas de 550 mm, em um solo muito argiloso, classificado como Nitossolo Vermelho Distrófico Latossólico, na semeadura do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.). Os tratamentos consistiram de três métodos de preparo do solo: a) convencional (uma aração com arado de discos e duas gradagens niveladoras); b) escarificação (uma passagem de escarificador conjugado com rolo destorroador), e c) semeadura direta. Esses procedimentos foram combinados com quatro condições de cobertura do solo no inverno (consórcio aveia-preta + nabo forrageiro manejados com rolo-faca, triturador de palhas, herbicida e solo em pousio). Os métodos de preparo do solo e os manejos da cobertura foram repetidos por três anos consecutivos. Os valores de força e pico de força de tração na barra, patinagem dos rodados motrizes e consumo de combustível foram maiores no preparo com escarificador em relação aos obtidos no preparo convencional e na semeadura direta. A capacidade de campo efetiva foi maior na semeadura direta em relação aos outros tratamentos. Os manejos efetuados nas coberturas vegetais e o solo mantido em pousio não influenciaram em nenhuma das variáveis.