PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA (PPGEE)

UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA

Telefone/Ramal
Não informado

Dissertações/Teses


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2021
Descrição
  • EMMANUEL LEITE DE MEDEIROS
  • Aplicação de Tecnologias de Internet das Coisas para o Desenvolvimento de um Sistema de Monitoramento e Controle para uma Rede Hidráulica
  • Orientador : JUAN MOISES MAURICIO VILLANUEVA
  • Data: 29/09/2021
  • Hora: 16:00
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  • Um dos grandes desafios enfrentados por sistemas de abastecimento de água é gerenciar, apropriadamente e eficientemente, os recursos hídricos no decorrer da distribuição de água. Para considerá-los eficientes, é necessário implementar ferramentas que proporcionem baixo consumo hídrico e energético, baixo custo de manutenção e que forneçam água mediante a demanda exigida. Entretanto, devido ao seu dimensionamento e particularidades, esses sistemas possuem uma série de dificuldades de projeto e implementações, como alto custo de implementação e operacional e a ausências de soluções flexíveis e robustas para monitoramento e controle. Consequentemente, essas dificuldades acarretam em um dos principais problemas em sistemas de abastecimento: os vazamentos. Segundo o Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS) mais de 39% de água potável é desperdiçada ao longo da distribuição devido a essa problemática. Com o advento do conceito Indústria 4.0, técnicas e tecnologias vêm surgindo, a exemplo da Internet das Coisas, para beneficiar os sistemas de abastecimento e proporcionar melhorias no monitoramento e controle de processos industriais. O uso de IoT na indústria permite a interconexão entre sensores e atuadores por meio de dispositivos de telecomunicação, trazendo benefícios como redução de custos de implementação, de manuntenção e ampliação da cobertura de redes industriais. Por outro lado, a robustez do sinal de rádio frequência o alcance de transmissão e o consumo energético de dispositivos são alguns do principais empecilhos enfrentados pela soluções em monitoramento e controle sem fio. Dessa forma, neste trabalho será apresentado um sistema de baixo custo, que proporciona robustez e flexibilidade aos sistemas de monitoramento e controle sem fio, voltados à sistemas de abastecimento. O sistema será composto por módulos LoRa que farão a comunicação sem fio e será aplicado a uma plataforma de tanques presente em um laboratório da Universidade Federal da Paraíba. A plataforma simula o processo de abastecimento e consumo de reservatórios em sistemas de abastecimento de água.
  • DIOGO HITOSHI YOKOYAMA
  • ESTUDO E CONCEPÇÃO DE MOTOR DE PASSO IMPULSIONADO POR ÍMÃS AUXILIARES
  • Orientador : CICERO DA ROCHA SOUTO
  • Data: 30/04/2021
  • Hora: 14:00
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  • Os motores de passo são dispositivos amplamente utilizados em diversas indústrias, geralmente utilizados em aplicações envolvendo medições e controle, como impressoras jato de tinta ou até sistemas mais complexos como sistemas aeroespaciais. Um dos motivos que tornam esses motores tão versáteis é sua forma de acionamento, em que pulsos são convertidos em deslocamentos angulares discretos permitindo que uma carga seja posicionada operando em malha aberta. Neste trabalho, uma nova topologia de motor de passo é proposta, no qual são posicionados ímãs permanentes tanto no rotor quanto no estator de forma a aumentar o torque produzido pelo motor, com ênfase nas características estáticas. A operação desse motor é feita através da manipulação (reforço/enfraquecimento) do campo magnético gerado pelos ímãs do estator através de enrolamentos. Para validação desse sistema foi utilizado o arranjo mais simples que apresenta três polos no estator e dois no rotor, facilitando o processo de construção e reduzindo o custo computacional. Simulações foram feitas utilizando o software Ansys Maxwell, no qual foi possível estudar a dinâmica do sistema e analisar a influência de alguns parâmetros construtivos no comportamento do motor.
  • MAEVA RÊNNUA SILVA SOARES ARAÚJO
  • ANÁLISE COMPARATIVA DO IMPACTO, NO NÍVEL DE TENSÃO DA REDE ELÉTRICA, DA INSERÇÃO DE CONVERSORES DE POTÊNCIA
  • Orientador : FABIANO SALVADORI
  • Data: 30/04/2021
  • Hora: 09:00
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  • A geração de eletricidade a partir de fontes não convencionais, como por exemplo, a eólica, solar e biomassa tornou-se realidade devido a escassez de combustíveis fósseis e o seu custo crescente, problemas ambientais, como o aquecimento global e o aumento da poluição do ar, além de fatores econômicos e políticos. O crescimento do mercado e os incentivos do governo em diversos países aceleram e incentivam o crescimento do setor de energia renovável. No entanto, estudos ainda precisam ser realizados para identificar claramente os impactos que a inserção dessas fontes representam na rede. Problemas de qualidade de energia elétrica (QEE), ocasionados por distúrbios no sistema elétrico estão se tornando cada vez mais comuns conforme a geração distribuída (GD) vem sendo inserida na rede elétrica. A redução desses distúrbios pode ser realizada através da utilização de compensadores em série, em paralelo ou de modo híbrido, ou seja, em série e paralelo com a rede elétrica. O compensador série é usualmente utilizado para compensação de afundamentos de tensão (voltage sags) e minimização de tensões transistórias e harmônicas, enquanto o compensador conectado em paralelo com a rede elétrica, realiza a compensação de harmônicas de corrente, na presença de cargas não-lineares. Sendo assim, no presente trabalho, é apresentado um estudo do impacto da inserção da GD na rede elétrica, objetivando contribuir com soluções para melhorar a QEE através da mitigação de distúrbios de tensão. O ambiente computacional utilizado foi o do MATLAB®/Simulink® da versão 2018a. O estudo consiste na análise da influência da impedância da rede em um sistema elétrico de distribuição, em que a GD e o conversor trifásico fonte de tensão são emulados por uma fonte de corrente. É realizada a modelagem matemática para determinar a variação de tensão no ponto de acoplamento comum (PAC), em função da variação da amplitude e do ângulo da fonte de corrente. A simulação foi realizada em um cenário de variações de tensão de curta duração, com classificação de variação momentânea de tensão e duração inferior ou igual a três segundos, dentro da faixa de 0,1 à 0,9 p.u da tensão de referência. Dessa forma, a inserção da fonte de corrente no PAC atua na compensação da variação de tensão, na qual é convencionalmente compensada pelo conversor conectado em série com a rede elétrica. Além disso, é apresentado o estudo da influência da impedância da rede na compensação desta variação de tensão.
  • MAEVA RÊNNUA SILVA SOARES ARAÚJO
  • ANÁLISE COMPARATIVA DO IMPACTO, NO NÍVEL DE TENSÃO DA REDE ELÉTRICA, DA INSERÇÃO DE CONVERSORES DE POTÊNCIA
  • Orientador : FABIANO SALVADORI
  • Data: 30/04/2021
  • Hora: 09:00
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  • A geração de eletricidade a partir de fontes não convencionais, como por exemplo, a eólica, solar e biomassa tornou-se realidade devido a escassez de combustíveis fósseis e o seu custo crescente, problemas ambientais, como o aquecimento global e o aumento da poluição do ar, além de fatores econômicos e políticos. O crescimento do mercado e os incentivos do governo em diversos países aceleram e incentivam o crescimento do setor de energia renovável. No entanto, estudos ainda precisam ser realizados para identificar claramente os impactos que a inserção dessas fontes representam na rede. Problemas de qualidade de energia elétrica (QEE), ocasionados por distúrbios no sistema elétrico estão se tornando cada vez mais comuns conforme a geração distribuída (GD) vem sendo inserida na rede elétrica. A redução desses distúrbios pode ser realizada através da utilização de compensadores em série, em paralelo ou de modo híbrido, ou seja, em série e paralelo com a rede elétrica. O compensador série é usualmente utilizado para compensação de afundamentos de tensão (voltage sags) e minimização de tensões transistórias e harmônicas, enquanto o compensador conectado em paralelo com a rede elétrica, realiza a compensação de harmônicas de corrente, na presença de cargas não-lineares. Sendo assim, no presente trabalho, é apresentado um estudo do impacto da inserção da GD na rede elétrica, objetivando contribuir com soluções para melhorar a QEE através da mitigação de distúrbios de tensão. O ambiente computacional utilizado foi o do MATLAB®/Simulink® da versão 2018a. O estudo consiste na análise da influência da impedância da rede em um sistema elétrico de distribuição, em que a GD e o conversor trifásico fonte de tensão são emulados por uma fonte de corrente. É realizada a modelagem matemática para determinar a variação de tensão no ponto de acoplamento comum (PAC), em função da variação da amplitude e do ângulo da fonte de corrente. A simulação foi realizada em um cenário de variações de tensão de curta duração, com classificação de variação momentânea de tensão e duração inferior ou igual a três segundos, dentro da faixa de 0,1 à 0,9 p.u da tensão de referência. Dessa forma, a inserção da fonte de corrente no PAC atua na compensação da variação de tensão, na qual é convencionalmente compensada pelo conversor conectado em série com a rede elétrica. Além disso, é apresentado o estudo da influência da impedância da rede na compensação desta variação de tensão.
  • CARLOS ANTONIO ALVES DE ARAÚJO JUNIOR
  • METODOLOGIA PARA A EXTRAÇÃO AUTOMÁTICA DE REGRAS PARA A MODELAGEM DE UM SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO DE ÁGUA UTILIZANDO ABORDAGEM DIGITAL TWIN
  • Data: 26/02/2021
  • Hora: 14:00
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  • Na busca do aumento da produtividade, a indústria desenvolveu estratégias tecnológicas para atingir esse objetivo, estratégia esta chamada de Indústria 4.0. No setor elétrico, plantas termelétricas buscam ferramentas capazes de otimizar a produção de energia e diminuir o intervalo de tempo de parada não programada. Este trabalho propôs realizar a modelagem do sistema de refrigeração de água a partir da abordagem “Digital Twin” (Gêmeo Digital), utilizando técnicas de inteligência artificial como a lógica fuzzy e extração automática de regras fuzzy. O sistema de refrigeração de água é um sistema que possui muitos ventiladores para realizar a troca térmica entre a água e o ar ambiente, porém, a forte característica de não-linearidade do sistema faz com que os controladores PID convencionais não tenham bom desempenho, induzindo o operador a acionar todos os ventiladores para garantir a temperatura da água abaixo do necessário e, consequentemente, aumentando o gasto energético sem necessidade. Nesta abordagem, se utilizou os dados de uma planta termelétrica localizada na capital da Paraíba, João Pessoa, para criar um banco de conhecimento através do histórico do sistema e, assim, criar um gêmeo digital capaz de auxiliar na otimização do consumo de energia desse sistema, que chega a cerca de 3% de toda energia gerada na planta. Também foi proposto um algoritmo de atualização de regras do modelo em tempo real. A atualização tem o objetivo de garantir que o sistema tenha um baixo erro percentual, como também adquirir novos conhecimentos de situações o qual o modelo não foi treinado. Foi utilizado um algoritmo de otimização utilizando estratégias evolutivas a fim de buscar um menor número de conjuntos fuzzy, atingindo um menor esforço computacional sem maiores impactos no resultado. Os resultados apresentados pelo modelo a partir de testes, em três cenários diferentes, mostraram a robustez do modelo proposto, e em todos os cenários o erro percentual médio foi abaixo de 5% e erro absoluto médio abaixo de 3°C.
  • DOUGLAS DE FARIAS MEDEIROS
  • Implementação e Análise de Protocolos de Roteamento para Redes Mesh Sem Fio LoRa
  • Data: 23/02/2021
  • Hora: 10:00
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  • Em um mundo cada vez mais conectado, torna-se evidente o crescimento do número de dispositivos que trocam informações entre si. O aumento da conectividade de todos esses dispositivos está diretamente relacionado ao conceitos de Internet das Coisas e Cidades Inteligentes, que tem ganhado bastante destaque atualmente. Sendo assim, à medida que cresce o número de dispositivos conectados e suas aplicações, a quantidade de dados compartilhados por esses também aumentará de forma considerável. Logo, para que seja possível enviar dados de um dispositivo (nó) até outro e esses dados tenham que percorrer dispositivos intermediários, torna-se necessário definir por qual caminho os dados deverão ser encaminhados, caracterizando o processo de roteamento. Diante deste contexto, este trabalho tem como objetivo implementar e analisar os protocolos de roteamento DVR (Distance Vector Routing), AODV (Ad Hoc On-Demand Distance Vector) e DSR (Dynamic Source Routing) no simulador de redes Cupcarbon. Além disso, também foi desenvolvida e integrada ao Cupcarbon uma ferramenta para cálculo do alcance dos nós utilizando o modelo de propagação de Egli. Nas simulações, foi utilizada a tecnologia de comunicação sem fio LoRa (Long Range) e considerado um cenário de simulação composto por uma topologia de rede distribuída por avenidas da cidade de João Pessoa-PB. Os critérios de avaliação utilizados foram a razão de entrega de pacotes, atraso médio de fim-a-fim, jitter médio e a taxa de transferência. Também foram obtidos os perfis de consumo de cada nó sensor para cada protocolo. Os resultados mostraram que o protocolo DSR foi a opção mais adequada dentre as implementadas para ser utilizado com o algoritmo de ajuste de potência de transmissão proposto neste trabalho. Esse algoritmo proporcionou uma economia de energia de 11,32% em relação ao DSR original. Por outro lado, o protocolo AODV obteve melhor desempenho geral nas métricas e apresentou o segundo maior consumo de energia. Por fim, o protocolo DVR foi o que mais consumiu energia e obteve melhor desempenho no quesito latência, mas apresentou alta perda de pacotes. Ao final, foram realizados testes experimentais utilizando o protocolo DSR e uma aplicação no servidor The Things Network (TTN).
  • LAYSA LUCIA DE SOUZA
  • Grid Harmonic Current Correction Based on Two Parallel Three-Phase DC-AC Converters
  • Data: 22/02/2021
  • Hora: 15:00
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  • This work presents a finite set model predictive control (FS-MPC) applied to three-phase Shunt Active Power Filters (SAPF): the conventional SAPF and the SAPF with two parallel inverters sharing the same DC-link. The mathematical model of the SAPF is used to form the FS-MPC algorithm. The variables to be controlled are initially measured and, using the equations of the model in discrete time, the predictions of these variables for the next sampling step are determined. Each switching state vector is tested using the cost function, and the switching vector responsible for minimizing the cost function is chosen for application in the next sampling instant. In the case of SAPF presented in this work, the variables to be controlled and analyzed are the grid, SAPF, circulation and offset currents. The circulation and offset currents are only present in SAPF with two inverters and occur due to the parallel connection between them. For the conventional SAPF, 8 switching state vectors are applied, while for SAPF with two inverters 64 are considered. After a vector selection process in which the switching states that are chosen are able to satisfy the criteria of adequate modulation of the SAPF voltage and mitigation of the circulation and offset currents, 30 vectors are chosen and these are applied to the SAPF with two parallel inverters. This selection is made based on the identification of redundant vectors and also reduces the algorithm processing time. The control system aims to ensure that the grid current is sinusoidal with a high power factor, free of harmonic components, in addition to minimizing the circulation and offset currents derived from the parallel inverters. In addition, the effects caused by the variation of some parameters present in the control strategy and elements of the filter itself are also analyzed. To prove the efficiency of the FS-MPC applied in the SAPF with two parallel inverters, simulation and experimental results are presented for both topologies using FS-MPC and also considering the conventional SAPF using the PWM strategy.
  • THOMMAS KEVIN SALES FLORES
  • Controle Adaptativo Utilizando o Critério da Máxima Correntropia Aplicado a um Sistema de Bombeamento de Água
  • Data: 22/02/2021
  • Hora: 10:00
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  • Ao longo dos anos, diversas técnicas de controles foram aplicadas ao controle da pressão em sistemas de abastecimento de água, entre elas o controle adaptativo. No entanto, o método adotado para a escolha das velocidades de adaptação é empírico e exaustivo. Além disso, grande parte destas categorias de controladores utilizam o Erro Médio Quadrático (EMQ) como critério para minimização do erro de rastreamento e estimação paramétrica, porém este método limita-se a extrair informação apenas dos momentos estatísticos de primeira e segunda ordem, consequentemente perdendo informação. De tal modo, o presente trabalho visa apresentar uma metodologia fundamentado no Critério da Máxima Correntropia com kernel Gaussiano para a sintonia de um Controlador Adaptativo Indireto por Modelo de Referência, para a modelagem e controle em tempo real de um sistema de bombeamento de água. First, we tried to evaluate the impact of kernel width variation and observation window on the parametric estimation algorithm and on the adaptation mechanism of controller parameters, through ISE, IAE, ITAE and MAPE indices. After tuning the controller, the robustness of this controller was evaluated when the system is subject to changes in the reference signal, alteration of the plant characteristic and presence of impulsive noise. Diante dos resultados experimentais obtidos, nota-se que a metodologia proposta para sintonia deste controlador é: intuitiva; possui baixo número de parâmetros a serem ajustados quando comparado ao método clássico; é robusta a variação nas características do sistema (divergindo em no máximo 15% durante os períodos de transição), mudança do valor desejado e ruídos impulsivos, em todos os casos demonstrando sobrevalor percentual menor que 5% e erro em regime estacionário menor que 2%.
  • MARIA CECÍLIA COSTA LIMA
  • ANALYSIS OF THE IMPACT OF THE INSERTION OF DISTRIBUTED GENERATION IN THE ELECTRIC GRID BASED ON IMPEDANCE, VOLTAGE AND POWER FACTOR
  • Data: 22/02/2021
  • Hora: 09:00
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  • Traditional distribution systems were designed with centralized generation as the main source of energy distribution. The introduction of distributed generation (DG) in these systems lead to some operational situations that do not occur in a so-called “conventional” system, making it necessary to study the impact that this insertion has on the electrical network. Thus, an analysis of these impacts is an extremely important issue today, given the increased use of DG and the challenges it imposes on the operators of the electrical system. Considering the theme, this work consists of an analysis of the sensitivity of common coupling points (PCCs) against the insertion of DGs, by modeling circuits based on Kirchhoff’s Laws, Ohm’s Law, admittance matrix and using sources of ideal currents that characterize the DG to propose sensitivity indexes for voltage and impedance of each PCC. This study evaluates the influence of DG on the voltage levels of systems with 4 and 16 PCCs, calculating the admittance matrix of these systems in the MATLAB software. Variations in the load, in the grid impedance and in the power factor (PF) of the DGs were considered to evaluate voltage variations. The results are satisfactory for the analysis of ideal allocation of DGs without the need to simulate the studied networks, using only the impedance parameters of the network, easily obtained.
  • GUSTAVO PESSOA DE PONTES
  • Regulação de tensão no ponto de acoplamento utilizando controle com ajuste automático do ganho de corrente
  • Data: 12/02/2021
  • Hora: 14:00
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  • As estratégias de controle aplicadas para sistemas de geração distribuída tem, na sua maioria, utilizado estratégias de controle baseadas na inclinação das curvas de potência ativa e reativa para alcançar uma operação confiável e a qualidade de energia elétrica na rede de distribuição. Entretanto, esta estratégia baseada nas potências apresenta limitações, tais como, tempo lento de resposta, problemas frente a variações de carga, flutuações no nível de tensão no ponto de acoplamento e problemas no compartilhamento de potência entre as unidades de geração distribuída. Neste trabalho é proposta uma nova estratégia de controle, baseada na tensão no ponto de acoplamento. A partir das informações da tensão no ponto de acoplamento e da corrente injetada na rede, é calculada a inclinação de ganho da corrente da unidade de geração distribuída, ou seja, um controle baseado em V − I. São utilizados, o Teorema de Tellegen e a Teoria de Grafos para obter o modelo matemático. É realizada uma comparação entre ambos os controles sob os aspectos de tempo de resposta e controle da tensão do ponto de acoplamento.
  • FILIPPE JOSÉ GADELHA TERTULIANO
  • Estimação do Estado de Carga em Baterias de Lítio-Íon Baseada em Filtro de Kalman Unscented
  • Data: 29/01/2021
  • Hora: 09:00
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  • As baterias se tornaram um assunto amplamente estudado em diferentes áreas científicas após o aumento de aplicações dependentes de sistemas de energia em diferentes setores da sociedade e industrial. Com o intuito de aumentar a segurança e eficiência do armazenamento de energia, é necessário monitorar e controlar as baterias continuamente com algoritmos robustos e precisos, baseados em um modelo do sistema. O Estado de Carga (State of Charge - SoC) é um dos mais importantes parâmetros da bateria, pois ele representa a sua capacidade restante com relação à sua capacidade nominal. Entre os algoritmos mais utilizados, está o método de Filtro de Kalman Estendido (EKF), que estima parâmetros do modelo do sistema dinâmico não-linear a partir de um processo de linearização complexo, mas eficaz. Contudo, existe o filtro de Kalman Unscented (UKF) capaz de estimar os parâmetros do modelo a partir da transformada Unscented, apresentando maior eficácia computacional do que a linearização feita pelo EKF. Assim, neste trabalho, é realizada a estimação do SoC das bateria de lítio-íon com base no UKF para identificar seu desempenho, analisando sua complexidade de implementação e considerando a influência da variação da temperatura durante a operação do sistema. Foi, também, desenvolvido um modelo da bateria com base em um circuito equivalente de segunda ordem, capaz de representar o comportamento do sistema sem comprometer o funcionamento do método de estimação usado. O SoC da bateria foi estimado de forma satisfatória pelo UKF sob todas as diferentes condições de temperatura consideradas neste trabalho, com Erro Médio Quadrático Máximo de 4,51 % e Erro Médio Absoluto de no máximo 3,69 %. Para auxiliar na implementação dos algoritmos e na modelagem da bateria, foram utilizadas ferramentas disponíveis no Matlab/Simulink®.
2020
Descrição
  • LORENA LORRAINE OLIVEIRA ALBUQUERQUE
  • MODELAGEM E CONTROLE DO CONVERSOR TRIFÁSICO TRÊS PORTAS BIDIRECIONAL ZVS-PWM CC-CC PUSH PULL ALIMENTADO EM CORRENTE
  • Data: 16/12/2020
  • Hora: 14:00
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  • Com a expansão de sistemas distribuídos e o desenvolvimento da tecnologia de smart grid nas últimas décadas, topologias bidirecionais estão se tornando cada vez mais usadas e capazes de controlar o fluxo de energia entre diversas fontes de energia e dispositivos de armazenamento como baterias. Com o intuito de contribuir para essa área, esse trabalho propõe o modelo matemático para controle da malha de tensão e corrente de um conversor trifásico push-pull CC-CC ZVS-PWM alimentado em corrente. Esse conversor tem três portas, sendo duas bidirecionais e uma unidirecional e pode ser utilizado em diversas aplicações tais como sistemas de carregamento de baterias, células a combustível, mini redes isoladas. O controle proposto é capaz de inverter o fluxo de potência impondo ao indutor principal um valor de corrente mantendo a tensão em determinada porta mesmo com variações de carga. A estrutura de controle para cada caso é demonstrada, assim como a dedução das principais expressões matemáticas. Com o intuito de validar o funcionamento da estratégia de controle, foram realizadas simulações experimentais para um conversor com potência de 50W, tensão na porta 1 de 50V, tensão na porta 3 de 200V e frequência de comutação de 40 kHz.
  • MARIANA RODRIGUES VILLARIM
  • ESTUDO E DESENVOLVIMENTO DE UM SENSOR SEM FIO INTELIGENTE PARA MONITORAMENTO DISTRIBUÍDO DE POLUENTES ATMOSFÉRICOS NO CONTEXTO DE CIDADES INTELIGENTES
  • Data: 16/12/2020
  • Hora: 10:00
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  • A poluição atmosférica está diretamente relacionada à causa e ao agravamento de diversas doenças, além de causar danos ecológicos ao meio ambiente. De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), estima-se que, a cada ano, 4,2 milhões de mortes são atribuídas à poluição atmosférica e 91% da população mundial reside em locais que excedem os limites de qualidade do ar indicados. Neste trabalho foi desenvolvido um sensor sem fio Inteligente de poluentes atmosféricos, especificamente de Material Particulado (MP) e de gases, como o Metano (CH4) e Monóxido de Carbono (CO), a fim de alertar a população e possibilitar o controle de emissões de poluentes. O sensor desenvolvido fará parte de uma Rede de Sensores Sem Fio (RSSF) distribuída pelas principais avenidas da cidade de João Pessoa-PB, onde será possível identificar rotas, horários e dias de semanas com os maiores índices de poluição. A tecnologia de comunicação sem fio adotada foi a LoRa, a qual foi avaliada em ambientes urbano e florestal. Neste trabalho, foi utilizado o sensor PPD42NS, que usa o método de espalhamento de luz para detecção de partículas, e os sensores da família MQ, que apresentam sensibilidade cruzada e formam o Nariz Eletrônico, capaz de detectar diversos gases com o auxílio de um algoritmo de reconhecimento de padrões. O sensor PPD42NS foi submetido a um processo de calibração a partir do equipamento de referência, HiVol 3000, para correção os seus valores de medição. Além disso, considerando que um dos principais fatores no desenvolvimento de RSSF é o fornecimento limitado de energia para alimentar os nós sensores, este trabalho propõe uma redução no consumo de energia do sensor a partir da substituição de alguns dos seus componentes eletrônicos pelo processamento digital, calibrando a saída a partir da saída digital. Os valores de correlação linear obtidos nos dois experimentos foram superior a 0,9, indicando uma forte associação entre as variáveis. Com os seis sensores de gás da família MQ foram realizados experimentos para calibração em ar limpo e, em seguida, foram expostos à substâncias odorantes. Cada sensor reage de forma específica ao detectar odores, tornando possível a etapa de identificação dos gases através de reconhecimento de padrões. Os dados obtidos foram treinados, testados e validados via Rede Neural Artificial (RNA), onde foi possível identificar os diferentes padrões, diferenciando álcool, água e ar, com precisão acima de 98% na saída da rede
  • ALEXANDRE GUIMARAES FERREIRA DA SILVA
  • IFOC para uma Máquina de Indução Eneafásica com Injeção de Harmônico de Corrente
  • Orientador : ISAAC SOARES DE FREITAS
  • Data: 16/12/2020
  • Hora: 09:00
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  • As máquinas polifásicas apresentam uma série de vantagens em comparação às máquinas trifásicas tradicionais, como por exemplo, para a mesma potência, operam com menor tensão de barramento e menor corrente por fase, apresentam maior tolerância a falhas, e mais especificamente quando se trata de máquinas com bobinas concentradas, a injeção de harmônicos de corrente pode ser efetuada para incrementar o torque produzido e remodelar o fluxo da máquina em uma forma de onda não senoidal, reduzindo o valor de pico, dando maior aproveitamento ao núcleo de ferro e permitindo aumento na densidade de potência. Estas características conferem às máquinas polifásicas emprego em aplicações de alta potência e confiabilidade, trazendo à tona a necessidade da investigação de técnicas de acionamento a velocidade variável para máquinas com número de fases maior que três. Neste trabalho, partindo-se do modelo matemático da máquina de indução eneafásica, desenvolvese um IFOC (Indirect Field Oriented Control) que permite a injeção de harmônicos de corrente na máquina eneafásica, conferindo á máquina operação em velocidade variável, otimização da forma de onda de fluxo e aumento na densidade de potência. Resultados de simulação, bem como resultados experimentais são apresentador para apurar os ganhos propiciados pela injeção de harmônicos.
  • GLEICE MYLENA DA SILVA RODRIGUES
  • Controle Preditivo Aplicado a Conversores Estáticos de Potência
  • Data: 15/12/2020
  • Hora: 14:00
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  • Avanços tecnológicos em processadores de sinais digitais têm propiciado a implementação de esquemas de controle mais avançados dentro da eletrônica de potência. O controle preditivo, devido a grande quantidade de cálculos necessários em sua implementação, tem se beneficiado desta modernização, ressurgindo como um alternativa na busca por melhor desempenho de sistemas conversores de potência em termos de eficiência e qualidade de energia. Neste trabalho, duas estratégias de controle preditivo são empregadas no controle de corrente de um conversor trifásico CA-CC semicontrolado e de um conversor monofásico CC-CA multinível. A primeira estratégia, FCS-MPC (do inglês Finite Control Set Model Predictive Control), realiza a previsão de corrente a partir dos vetores de estado de chaveamento para que a partir de uma função custo se escolha o vetor que minimiza esta função. A segunda, M2PC (do inglês Modulated Model Predictive Control), utiliza da mesma metodologia, porém adicionando um estágio de modulação ao esquema de controle, o que permite a fixação da frequência de chaveamento e melhoria no desempenho do sistema em termos de qualidade de energia. A verificação do funcionamento e validação dos sistemas propostos são realizadas a partir de resultados de simulação e experimentais e o desempenho das técnicas de controle preditivo é avaliado através da comparação com técnicas de controle clássicas.
  • GILIELSON FIGUEREDO DA PAZ
  • Controle Direto de Torque Para Uma Máquina de Indução Eneafásica Com Redução de Correntes Harmônicas
  • Data: 15/12/2020
  • Hora: 09:00
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  • As máquinas elétricas de indução são responsáveis pela maior parte da força motriz nos ambientes fabris do mundo, sendo a maior representatividade na matriz de consumo energética das indústrias brasileiras. Essa posição estratégica evidencia as pesquisas na melhoria do desenvolvimento das máquinas e de técnicas de acionamento robustas que tragam economia de energia e nanceira. Neste contexto, as máquinas elétricas de indução multifásicas vêm se destacando ao longo dos anos em aplicações especícas como propulsão de navios e veículos elétricos, elevadores e aeronaves. Algumas vantagens apresentadas por essas máquinas que motivaram as crescentes pesquisas são: alta eciência, tolerância a falhas, maior densidade de potência e maior conabilidade. Por esse motivo, o desenvolvimento de técnicas de acionamento a velocidade variável, como o controle direto de torque (do inglês direct torque control - DTC), para as máquinas multifásicas é essencial. O DTC apresenta simplicidade de implementação, robustez e menor esforço computacional. Este trabalho discute um método de controle direto de torque que utiliza vetores virtuais de tensão para reduzir a distorção harmônica da corrente de fase em um sistema de acionamento de uma máquina de indução simétrica eneafásica. Como o DTC clássico é uma adaptação direta do controle trifásico, ele não leva em conta a presença das componentes de correntes harmônicas obtidas a partir da técnica de decomposição de vetores espaciais (do inglês space vector decomposition - SVD). Assim, no DTC clássico, essas componentes de correntes harmônicas assumem amplitudes altas, causando distorção nas correntes de fase. Desta forma, é mostrado que o DTC com vetores virtuais minimiza as componentes indesejadas, reduzindo signicativamente a distorção nas correntes de fase, mantendo a rápida resposta dinâmica do DTC clássico.
  • FERNANDA RODRIGUES PAULO
  • Detecção de Fraude em Unidades Consumidoras Não Telemedidas com Uso de Técnicas de Aprendizado de Máquina
  • Data: 31/07/2020
  • Hora: 09:00
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  • Estima-se que em 2018 cerca de 310 TWh foram destinados a alimentação de ligações e medições irregulares no Brasil, aproximadamente R$ 9 bilhões de prejuízo para as distribuidoras. Para a concessionária de estudo, são observadas dificuldades para a detecção de fraudes, devido, principalmente, ao volume de dados e a limitação de encontrar padrões sem uma ferramenta estruturada. Considerando esse cenário, propõe-se o desenvolvimento de uma metodologia automatizada para detecção de fraude em clientes da baixa tensão, não telemedidos, com a utilização de ferramentas de inteligência artificial. Foram extraídas informações do banco de dados da empresa, gerados atributos, selecionadas as principais variáveis e, então, avaliados os modelos. A principal variável proposta compara a média de consumo da unidade com os vizinhos geográficos mais próximos com características de porte semelhantes. Também são propostas variáveis que detectam o momento que houve uma redução de consumo, bem como o percentual, através de cálculos estatísticos. As técnicas de aprendizado de máquina mais utilizadas na literatura foram testadas e, no fim, quatro modelos foram propostos: para unidades com indicação de suspeita de fraude utilizou-se o Support Vector Machine; para unidades residenciais sem suspeita de fraude, utilizou-se o Gradiente Boosting; para unidades rurais, utilizou-se o Random Forest; para as demais classes de consumo, utilizou-se uma Rede Neural Perceptron Multicamadas. Os modelos foram qualificados a partir de um novo indicador, proposto como alternativa as métricas usuais de avaliação, que computa o percentual do benefício de energia teoricamente recuperada pelo modelo em relação a toda a energia que poderia ter sido recuperada. Em testes teóricos, foi possível obter uma precisão de 39,4%, ultrapassando 19,5% a metodologia atual da empresa, com uma cobertura 69,8% maior. O indicador de benefício evidencia também que a metodologia proposta foi capaz de recuperar 59,5% de todo montante de energia disponível, 153,2% superior ao modelo da empresa. Novas pesquisas envolvem a aplicação da metodologia proposta a base da empresa para classificação das unidades e envio de inspeções para verificar o resultado do trabalho em campo.
  • ELAYNE HOLANDA MADRUGA
  • SINTONIA DE CONTROLADOR UTILIZANDO RECOZIMENTO SIMULADO PARA AMORTECIMENTO DAS OSCILAÇÕES ELETROMECÂNICAS
  • Data: 20/07/2020
  • Hora: 10:00
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  • Alguns distúrbios podem prejudicar a estabilidade e gerar oscilações eletromecânicas nos sistemas elétricos de potência. Neste trabalho, é apresentado um projeto de controlador robusto que possui como principal objetivo amortecer os modos de oscilações eletromecânicas e garantir estabilidade ao sistema. Com o intuito de assegurar a robustez do controle, foi utilizado um método para seleção dos pares entrada-saída mais significativos do sistema, usando valores singulares e Matriz de Ganhos Relativos. Para atuar no sistema selecionado, foram utilizados controladores do tipo . Aqui, o controlador projetado foi de baixa ordem e os seus parâmetros foram ajustados utilizando Recozimento Simulado. Foi feita uma análise estatística dos parâmetros; a partir da sua validação, os controladores foram sintonizados e observou-se que o sistema foi amortecido e atendeu à condição de robustez. Foi feita, ainda, uma comparação do resultado com outros métodos de otimização; o Recozimento Simulado apresentou um bom desempenho comparativo. Além disso, foram simuladas situações atípicas no sistema para analisar a robustez. Houve uma boa reação à variação da potência de intercâmbio até um valor de 10%, mas não se observou eficácia do controle quando houve a retirada de um controlador. Percebeu-se, assim, que o controlador projetado se mostrou eficiente para incertezas não elevadas.
  • PATRÍCIO FERNANDES DE CASTRO
  • ANÁLISE DE CONFIABILIDADE DO SISTEMA ELÉTRICO DE UMA PLATAFORMA DE PRODUÇÃO DE PETRÓLEO E GÁS
  • Data: 03/07/2020
  • Hora: 14:00
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  • Nesse trabalho é realizada uma análise de confiabilidade de um sistema elétrico de potência de uma plataforma de produção de petróleo (tipo FPSO), utilizando o software PowerFactory®. As taxas de falhas e tempos de reparo, para o sistema de geração principal, foram obtidos do sistema de geração real uma plataforma; para o sistema de distribuição esses dados foram obtidos a partir da literatura técnica disponível. O objetivo do estudo é avaliar os índices de confiabilidade dos sistemas de geração e distribuição da plataforma comparando-se o desempenho de confiabilidade em diferentes cenários e topologias operacionais. A curva de duração de carga da plataforma foi levantada para um ano de operação e carregada na simulação executada. Para o sistema de geração principal, dois casos foram simulados, sendo um deles com dados de falha dos geradores de acordo com levantamento realizado e o outro cenário desconsiderando uma falha de 1.528,37 horas em um dos geradores. Sendo assim, foram calculadas a Probabilidade de Corte de Carga e Demanda Esperada Não Suprida. Também foram elaboradas tabelas de probabilidades das capacidades indisponíveis para cada caso analisado no sistema de geração principal. No sistema de distribuição, foram analisadas oito topologias operacionais, sendo elas a operação normal do sistema e sete topologias de contingências definidas em padrão operacional do sistema elétrico da plataforma. Nesta simulação, foram calculados os índices de confiabilidade do sistema e dos pontos de carga, sendo levada em consideração a interdependência entre componentes do sistema em caso de falha na alimentação dos auxiliares dos turbogeradores.
  • KAÍQUE RHUAN DE AZEVEDO ALBUQUERQUE
  • DESENVOLVIMENTO DE UM ALGORITMO DE ROTEAMENTO PARA REDES DE SENSORES SEM FIO UTILIZANDO ALGORITMO GENÉTICO VISANDO A EFICIÊNCIA ENERGÉTICA
  • Data: 28/02/2020
  • Hora: 08:30
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  • Empregados em diversos setores da sociedade, nós sensores compõem uma rede de troca de dados que auxiliam na leitura de fenômenos físicos e no controle de sistemas diversos, seja fazendo medições ou até mesmo gerando sinais de controle. Devido a limitações de projeto, em muitos casos estes nós possuem uma fonte de energia esgotável. Sendo assim, uma das maiores problemáticas que devem ser solucionadas no funcionamento de uma rede de nós sensores é a manutenção da fonte de energia. E uma das formas de realizar essa manutenção é a criação de rotas eficientes para troca de dados. Nesse trabalho é apresentado o desenvolvimento de um algoritmo de roteamento para Redes de Sensores Sem Fio (RSSF). O algoritmo baseia-se no Algoritmo Genético (AG), estratégia de otimização que busca soluções ótimas para problemas com técnicas inspiradas em processos naturais de evolução das espécies. Neste trabalho é apresentada uma forma de calcular rotas válidas entre um transmissor eum receptor para entrega de pacotes de dados alémderealizarobalanceamentodoconsumoenergéticodosnósdarede.Épretendidoque haja uma distribuição de maneira equilibrada da energia consumida na RSSF. A proposta foi avaliada em um cenário de simulação das etapas de transmissão e recepção de dados em uma RSSF, em que houve a avaliação do equilíbrio do consumo de energia dos nós da rede. Este resultado afeta diretamente o consumo de energia pelos nós e o prolongamento do tempo de vida da rede. Os resultados foram obtidos por simulação usando a ferramenta computacional MATLAB® e comparados com técnicas clássicas de traçado de rotas, tais como o algoritmo de Busca Exaustiva e o de Roteamento Oportunista.
  • ANTONIO DUTRA DANTAS DE ALMEIDA
  • Conversor CA-CC-CA Monofásico-Trifásico com Transformadores em Cascata Alimentando um Motor de Indução com os Enrolamentos em Aberto
  • Data: 19/02/2020
  • Hora: 08:00
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  • A utilização de uma rede trifásica de energia é amplamente necessária para as mais diversas aplicações, sejam elas, rurais ou urbanas. Porém, nem sempre as redes trifásicas estão disponíveis, no qual são substituídas muitas vezes por redes monofásicas. E em diversas aplicações que constituem o acionamento de motores trifásicos como, por exemplo, em tração de trens elétricos, a utilização de conversores monofásicos para trifásicos são necessários para realizar o acionamento destes motores. Neste trabalho, é analisada uma topologia para acionamento de um motor de indução com enrolamentos de terminais em abertos (do inglês, Open End Winding Induction Motor ou OEWIM), obtendo tensões multiníveis na entrada e na saída do conversor com estratégias de modulação por largura de pulso (do inglês, Pulse Width Modulation ou PWM). O conversor também fornece correção de fator de potência, controle de corrente drenada da rede elétrica, controle das tensões dos barramento CC para os níveis de tensão desejados a partir de um controle por histerese. E também, foram realizadas análises de distorções harmônicas para tensões e correntes, além de análise de perdas nos interruptores (semicondutores). A topologia proposta é do tipo CA-CC-CA, é analisada e testada com simulação e resultados experimentais também são apresentados validando a topologia proposta.
  • CAROLINA ALBUQUERQUE CALDEIRA
  • ANÁLISE DO FORNECIMENTO DE SERVIÇOS ANCILARES POR UM SISTEMA DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA BASEADO EM BATERIA EM UMA REDE DE DISTRIBUIÇÃO
  • Data: 18/02/2020
  • Hora: 10:00
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  • Neste trabalho, um sistema de armazenamento de energia por baterias é utilizado em conjunto comum conversor trifásico bidirecional com o intuito de fornecer serviços ancilares a um sistema de distribuição, cujos níveis de tensão e potência foram adaptados em escala dos dados de consumo medido provenientes do Instituto Federal da Paraíba. Os serviços ancilares incluem a compensação de harmônicos, provenientes das cargas não-lineares conectadas ao ponto de acoplamento comum, correção do fator de potência e a injeção de potência ativa por parte do sistema de armazenamento de energia baseado em baterias em horários de ponta e fora de ponta, visando a minização dos custos com demanda e a redução do fluxo de potência. Para realizar a redução de harmônicos na corrente da rede, foi implementado o controle proporcional-integral, no qual utilizou-se apenas a corrente medida na rede para realizar o controle. O controle da corrente do sistema de armazenamento de energia baseado em baterias também foi realizado pelo mesmo controlador, onde foi necessário apenas a leitura da corrente que circulava na bateria, permitindo também o controle de seu estado de carga. O gerenciamento de energia, por sua vez, foi realizado de acordo com a análise de curva de carga do sistema de distribuição em estudo e com o estado de carga do sistema de armazenamento, onde foram definidos o período de ponta e fora de ponta em que a bateria seria carregada e descarregada. Os resultados foram obtidos através de simulações realizadas no software MATLAB/Simulink® e os experimentos foram realizados no Laboratório de Otimização de Sistemas de Energia, permitindo a análise da distorção harmônica total e do fator de potência com o uso de carga-não linear, e a análise de energia com o uso da curva de carga. Foram analisados diferentes cenários que validaram a contribuição do sistema proposto no fornecimento de serviços ancilares no sistema de distribuição em estudo.
  • MARCOS VICTOR DANTAS DE SÁ
  • MODELAGEM E PROJETO DE NOVA TOPOLOGIA CC-CC HÍBRIDA E BIDIRECIONAL COMPOSTA POR UM CONVERSOR PUSH-PULL E UMA CÉLULA A CAPACITOR CHAVEADO
  • Data: 14/02/2020
  • Hora: 14:00
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  • Conversão de energia CC-CC tem ganhado maior importância nos últimos anos, devido ao aumento do uso de geração distribuída, veículos elétricos, armazenamento de energia e fontes de alimentação ininterruptas. Nessas aplicações é comum ter situações em que o posicionamento da carga quanto da fonte de alimentação se alternam, o que destaca o estudo de conversores bidirecionais. Este trabalho propõe uma nova topologia de conversor CC-CC híbrido bidirecional que é composto por um conversor push-pull conectado a uma célula a capacitor chaveado. As vantagens desta topologia são bidirecionalidade, comutação suave, ganho elevado, grampeamento natural de tensão, redução da tensão nas chaves e isolamento de alta frequência. Além disso, será apresentada a análise das etapas de operação do conversor, dedução de equações matemáticas de ganho estático e de projeto, modelagem dinâmica do conversor para obtenção das malhas de controle e exemplo numérico, bem como, resultados de simulação para comprovação do funcionamento do conversor.
  • RAFAEL PEREIRA DE MEDEIROS
  • OTIMIZAÇÃO DO TEMPO DE VIDA DE UMA REDE DE SENSORES SEM FIO BASEADO EM AUTÔMATOS CELULARES DE APRENDIZAGEM
  • Data: 14/02/2020
  • Hora: 08:30
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  • Com o advento da automação, seja na indústria ou em residências, cada vez mais informação está sendo gerada, tanto na forma de acionamentos quanto por aquisição. Com isso, cada vez mais sensores e atuadores estão sendo utilizados, caracterizando redes cada vez mais densas. No caso dos nós sensores, é necessário haver um gerenciamento de uso dos mesmos, para uma melhor gestão energética. Os Sistemas a Eventos Discretos (SED) são apresentados como solução para uma melhor elaboração da lógica aplicada e aproveitamento dos sensores. Além disso, por meio dos Autômatos Celulares de Aprendizagem (ACA), tem-se a possibilidade de elaborar rotas inteligentes que atendam aos requisitos de cobertura do sistema, de forma otimizada. Para tanto, neste trabalho, é apresentando um modelo para caracterização de uma rede de sensores sem fio, baseada na teoria dos sistemas a eventos discretos e considerando-se autômatos celulares de aprendizagem, para otimização do consumo de energia em uma rede de sensores sem fio, por meio da formação de rotas visando o aumento do tempo de vida da rede. O modelo foi desenvolvido, analisado e avaliado usando a ferramenta computacional stateflow no MATLAB®/Simulink®. Foram elaborados algoritmos correspondentes ao modelo e testes experimentais para validação dos métodos. A partir dos resultados em simulação, foi verificada uma redução no consumo médio da rede de até 67,54 % e um aumento do tempo de vida de até 192,86 %, nos cenários analisados. Os resultados experimentais foram realizados utilizando uma rede de sensores sem fio com cinco nós sensores, sendo observado um aumento do tempo de vida em 31,71 %.
2019
Descrição
  • IGLEYCE KELLY ALVES DA SILVA
  • Modelagem de controle do inversor para Geração Distribuída em DIgSILENT PowerFactory® para análise de redes elétricas
  • Data: 04/12/2019
  • Hora: 10:00
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  • Este artigo apresenta a modelagem de controle do inversor no DIgSILENT PowerFactory® para analisar os efeitos de fontes de geração distribuída (DG) na rede de distribuição. A modelagem deste inversor foi projetada considerando o bloco "Composite Model", consiste em slots aos quais controladores ou elementos predefinidos podem ser atribuídos (‘Common Models’) dentro de um sistema dinâmico. Assim, o uso desta ferramenta permite uma análise muito detalhada do comportamento dinâmico do sistema, permitindo o controle de suas variáveis. Para aplicar em um sistema grande, foi realizado o projeto de controladores para o sistema de energia e foi implementado no sistema de 9 barramentos. Análises de comutação de curto-circuito e carga foram realizadas e os resultados numéricos são apresentados e discutidos para demonstrar a aplicabilidade da modelagem de controle do inversor proposta em grandes sistemas.
  • VANESSA DA COSTA MARQUES
  • Regulação de Tensão com Injeção de Potência Reativa de Sistema Fotovoltaico Conectado à Rede Monofásica
  • Data: 18/10/2019
  • Hora: 14:00
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  • Este trabalho analisa o impacto dos elevados níveis de penetração da geração fotovoltaica distribuída nas redes elétricas de baixa tensão (127V/220V/380V) do sistema de distribuição de energia elétrica e apresenta uma proposta de controle de tensão baseado em componentes αβ/dq para a microgeração distribuída com painéis solares, que visa injetar potência reativa para regular a tensão no ponto de conexão do referente sistema de geração com a rede elétrica durante desequilíbrios entre a geração e o consumo. No estudo proposto foram realizadas simulações computacionais através dos softwares comerciais MATLAB/Simulink® e PSIM® e obtidos resultados experimentais do controle proposto em bancada experimental pertencente ao Laboratório de Otimização de Sistemas Elétricos, (LOSE), da UFPB.
  • RAFAEL DE MELO SILVA SANTOS
  • Estimação do Estado de Carga de Baterias de Lítio-íon em Diferentes Condições de Temperaturas Utilizando Filtros de Kalman
  • Data: 30/08/2019
  • Hora: 09:00
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  • Um dos desafios da humanidade no seculo XXI e reverter a degradacao ambiental em andamento, sem deter o desenvolvimento humano. A isso se chamou, muito apropriadamente, de desenvolvimento sustentavel. Para a obtencao do desenvolvimento sustentavel, a inovacao tecnologica tanto na geracao quanto no uso de eficiente de energia e imprescindivel. O desenvolvimento de veiculos eletricos e peca chave para esse desenvolvimento sustentavel, e consequentemente o emprego de baterias, haja vista que sao os elementos responsaveis por armazenar energia eletrica em forma de energia eletroquimica. Estimar o estado de carga de baterias e fundamental para se ter o conhecimento preciso da capacidade de fornecimento que a bateria possui no momento, alem de possibilitar, por exemplo, a implementacao de tecnicas de gerenciamento do uso da energia e sistemas de protecao eficientes. Para isso foi implementada uma metodologia que permite a estimacao de carga de baterias para diferentes condicoes de temperatura utilizando metodos matematicos como o filtros de Kalman, em especial o filtro de Kalman estendido, a qual permite avaliar o comportamento do Estado de Carga (em ingles, State of Charge - SoC) para tres valores de temperatura diferentes, 10 ◦C, 25 ◦C e 40 ◦C. Alem disso, um metodo para identificacao e determinacao do modelo de circuito equivalente de uma bateria e proposto. A partir da metodologia desenvolvida, alguns resultados foram obtidos com a utilizacao de uma bateria Litio (LiFePO4) de 20 Ah de capacidade e tensao nominal de 3,3 V. A partir do metodo proposto para identificacao do modelo de circuito equivalente adequado da bateria e da estimacao dos parametros deste modelo, foi possivel determinar um modelo com ramos RC, para a bateria de Litio e assim, estimar os parametros deste modelo. Em seguida, o estado de carga de baterias para as temperaturas de 10 ◦C, 25 ◦C e 40 ◦C foi determinado. A partir de resultados numericos, o Filtro de Kalman estendido implementado durante a pesquisa mostrou convergencia na previsao do comportamento dinamico do sistema, no qual o erro de covariancia permaneceu entre 3 % e 6 %, mostrando assim a convergencia do metodo proposto. Ja o filtro de Kalman tradicional chegou a atingir um residuo maximo de 83 %.
  • MARCOS LÁZARO DE ANDRADE QUIRINO
  • MODELAGEM E ACIONAMENTO DE UMA MÁQUINA DE INDUÇÃO DODECAFÁSICA COM INJEÇÃO HARMÔNICA PARA GANHO DE CONJUGADO ELETROMAGNÉTICO
  • Data: 29/08/2019
  • Hora: 15:30
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  • O conjugado eletromagnetico pode ser incrementado, com ganho significativo, atraves da tecnica de injecao de harmonicos. Com este procedimento, e possivel utilizarmos maquinas de inducao com numero de fases no estator maior que tres, reduzindo suas dimensoes quando comparadas com as maquinas trifasicas, bastante utilizadas atualmente e facilmente encontradas no mercado. Pelo uso de maquinas multifasicas conseguimos, entao, obter maiores conjugados para atender cargas mais pesadas, melhorando a eficiencia de determinados sistemas eletromecanicos, ocupando assim, menos espaco e aumentando a confiabilidade. O presente trabalho vem propor uma modelagem matematica para uma maquina de inducao de doze fases com rotor em gaiola, considerando as harmonicas de fluxo espacial e a analise de injecao de harmonico no tempo. E apresentado que utilizando desde a componente fundamental ate a decima primeira harmonica, e possivel produzir conjugado mecanico CC, melhorando a densidade de conjugado mecanico de um sistema de acionamento. E apresentado o modelo dinamico da maquina, a analise em regime permanente e o conjunto de resultados experimentais.
  • LEONARDO TEODOSIO DA COSTA
  • Análise e desempenho de um sistema fotovoltaico conectado a uma rede elétrica não-senoidal
  • Data: 28/08/2019
  • Hora: 10:30
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  • Este trabalho apresenta uma metodologia de controle adequada para um sistema fotovoltaico conectado a uma rede elétrica não-senoidal trifásica. Neste sistema, a injeção de potência ativa deve ser máxima para o aproveitamento otimizado da energia produzida pelo conjunto de painéis. A partir da construção do sistema de controle com a rede não-senoidal, faz-se uma análise em termos da qualidade e quantidade da potência ativa e o fator de potência que é processado pelo sistema fotovoltaico. A comparação entre o desempenho do controle repetitivo e do controle ressonante com relação à presença de harmônicos da rede serão apresentadas, verificando a performance dos mesmos quando a não utilização do algoritmo de sincronismo. O sistema de geração de energia fotovoltaica conectado à rede é composto por módulos fotovoltaicos, conversor CC-CC Push-Pull alimentado em corrente, inversor de tensão trifásico a três braços-três fios, filtro indutor-capacitor-indutor e simulados em ambiente MATLAB® e PSIM®.
  • TIAGO AUGUSTO TEXEIRA
  • ALGORITMO PARA AJUSTE AUTOMÁTICO DE GANHO EM TEMPO REAL PARA CIRCUITO FLEXÍVEL DE CONDICIONAMENTO DE SINAL
  • Data: 27/08/2019
  • Hora: 16:00
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  • A crescente necessidade de um controle mais efetivo em sistemas elétricos de potência (geração, transmissão e distribuição) tornou o desenvolvimento de smart grids(SG) o principal objeto de estudo para muitos pesquisadores. Neste contexto e procurando a integração e convergência de diferentes sistemas para incorporar uma infraestrutura de uma SG, e proposto e implementado um algoritmo para controle de parâmetros associado a um circuito para condicionamento de sinal flexível aplicado a um dispositivo eletrônico inteligente em aplicações de SG. Então, baseado neste circuito de condicionamento de sinais, foi desenvolvido um dispositivo eletrônico inteligente flexível(DEIF). Este dispositivo difere de outros dispositivos eletrônicos inteligentes (Intelligent Electronic Devices) (DEI) pois realiza a aquisição de diferentes sinais (tensão, corrente, temperatura, pressão, etc.) com diferentes valores de condicionamento (por exemplo, ganho e offset), além disso, com possibilidade de realizar o autocondicionamento por software. O DEIF pode operar, entre outras aplicações, como um medidor inteligente de duas vias, como um controlador dinâmico (local) e/ou como um controlador supervisório, melhorando assim a efi ciência, con fiabilidade e segurança do sistema. Outras vantagens da solução proposta são: baixo custo, versatilidade (mudanças podem ser feitas por software), capacidade de processamento elevada (usa um processador ARM), recursos de comunicação (rede de arquitetura híbrida), fácil integração, interoperabilidade, fácil manutenção, modularidade e escalabilidade. Um protótipo do DEIF e apresentado e sua e ficácia, exibilidade e versatilidade são demonstradas experimentalmente.
  • JESSICA MADRUGA DE MIRANDA HENRIQUES
  • PREDITORES APLICADOS NA INICIALIZAÇÃO INTELIGENTE DO MÉTODO DA SOMA DE POTÊNCIAS EM SÉRIE TEMPORAL
  • Data: 31/07/2019
  • Hora: 16:00
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  • A análise convencional dos sistemas de potência em regime permanente é feita a partir da execução do fluxo de carga, onde podemos analisar o comportamento do sistema. Contudo, com a inserção da geração distribuída, por exemplo, a natureza do sistema passa a ser mais intermitente. A partir de problemas como esse e também de uma maior disponibilidade de processamento e memória que permitem realizar ações que antes eram inviáveis, a ideia de executar um Fluxo de Carga na Série Temporal, que abre a possibilidade de analisar como o estado do sistema varia durante o dia, torna-se desejada. Para essa análise temporal, muitas iterações no método de fluxo de carga são feitas para cada amostra de tempo. Neste trabalho, foi desenvolvido um algoritmo com o intuito de reduzir o número total de iterações necessárias em cada instante de tempo. Para isso, foi feita a análise e implementação de preditores que fazem uma inicialização inteligente das tensões nas barras da rede antes de executar o fluxo de carga. O número de iterações necessárias para convergência foi então comparado com o valor de referência, obtido sem inicialização inteligente do fluxo de carga. Além de três preditores inteligentes encontrados na literatura e com bons resultados de otimização, outros três novos preditores foram propostos. Para essa análise, foram utilizados dados de um sistema real de 63 barras com carregamento real e quatro cenários diferentes de variação da carga para validar os preditores. Os resultados apresentados comprovaram a eficácia dos preditores com a inicialização inteligente e ainda uma melhoria com os novos preditores propostos.
  • FRANK WESLEY RODRIGUES
  • Projeto Simultâneo do Regulador Automático de Tensão e Estabilizador de Sistema de Potência Utilizando Otimização por Enxame de Partículas Modificado
  • Data: 30/07/2019
  • Hora: 10:00
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  • Este trabalho apresenta o projeto de controle ótimo para determinação simultânea de parâmetros dos controles associados com a regulagem de tensão e o aumento do amortecimento das oscilações no gerador síncrono utilizando a técnica de Otimização por Enxame de Partículas (PSO - Particle Swarm Optimization) com modificações propostas. Neste trabalho é possível verificar com detalhes como empregar o algoritmo proposto para pesquisa eficiente dos melhores parâmetros do Regulador Automático de Tensão (AVR - Automatic Voltage Regulator) e do Estabilizador de Sistema de Potência (PSS - Power System Stabilizer) para um Sistema Máquina Barra Infinita (SMIB - System Machine Infinity Bus) e no sistema 9 Barras do Anderson. As modificações propostas no PSO clássico são representadas por alterações na forma de cálculo do fator de inércia do algoritmo. Os valores encontrados foram comparados com os parâmeros obtidos utilizando técnicas de sintonia convencionais, baseados em modelos de equações diferenciais linearizadas e também com a técnica do PSO clássico. Para análise do desempenho dos controles, utilizou-se uma função objetivo baseada na resposta no tempo do sistema. Análise dos resultados das simulações com o método proposto mostrou que as modificações realizadas proporcionaram um melhor desempenho do algoritmo, destacando-se pela sua simplicidade, característica de convergência estável e ajuste rápido dos parâmetros do controlador ótimo do AVR e PSS.
  • ANTONIO VENANCIO DE MOURA LACERDA FILHO
  • Novo inversor híbrido de cinco níveis alimentado por conversor CC-CC do tipo boost/flyback
  • Data: 29/07/2019
  • Hora: 09:00
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  • A busca por conversores de potência que realizem o processamento de energia com maior eficiência e menores perdas, é constante na eletrônica de potência. Uma das utilizações destes conversores é no processamento da energia fotovoltaica. O aporte financeiro para o setor de micro e mini geração de energia solar no Brasil tem aumentado ao longo dos anos, fazendo com que o número de instalações cresça. Este trabalho tem como objetivo apresentar dois novos tipos de conversores. Um conversor cc-cc boost-flyback composto a partir de algumas topologias já existentes e um novo inversor cc-ca de 5 níveis. A tensão gerada por módulos fotovoltaicos é de baixo valor, sendo necessária a elevação para níveis compatíveis em sua aplicação. No caso de aplicação em uma rede de corrente alternada, um inversor é utilizado em série com o elevador de tensão. Um conversor boost-flyback, com duas saídas isoladas é integrado a um novo inversor de cinco níveis para compor um sistema que posteriormente pode ser alimentado por módulos fotovoltaicos. Uma análise detalhada do boost-flyback é apresentada considerando o conversor ideal e em seguida considera-se as perdas dos componentes. O estudo do novo inversor híbrido é apresentado a partir do seu projeto, funções de modulação dos interruptores para obtenção dos esforços de corrente e perdas de condução e chaveamento. A análise dos modos de operação do sistema integrado é apresentada. Por fim, os resultados de simulação e experimentais são apresentados com o objetivo de validação do estudo realizado.
  • JONATHAN JEFFERSON PEREIRA MOURA
  • Modelo para Estimação do Estado de Carga de Baterias de Lítio-Íon Baseado em Redes Neurais Auto Regressivas Não-Lineares Com Entradas Externas
  • Data: 29/07/2019
  • Hora: 09:00
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  • Atualmente, a busca pela utilizacao e o aprimoramento do armazenamento de energia eletrica seja para utilizacao em sistemas isolados de energia (off grid), dispositivos moveis ou implantacao em veiculos eletricos tem se tornado foco de pesquisas que visam uma maior eficiencia no controle de carga e descarga de baterias. Neste cenario, e proposto um metodo para estimacao do Estado de Carga (SoC) para baterias de litio-ion, utilizando como estrutura base as redes neurais artificiais do tipo nao-linear auto regressivas com entradas externas (NARX). A estrutura usada para determinacao do SoC consiste em uma rede NARX tendo como entradas tensao dos terminais da bateria e temperatura ambiente alem do SoC no instante anterior realimentado, fornecendo na saida da rede o valor do SoC no instante atual. Os procedimentos de criacao do banco de dados com ensaios de descarga para varias correntes e temperatura diferentes foram efetuados utilizando a ferramenta Simulink. O treinamento da rede neural se deu por meio do toolbox Neural Net Time Series do software Matlab®. Foram desenvolvidas um total de 12 redes neurais utilizando funcoes de ativacao tangente hiperbolica, sigmoide, linear saturada e puramente linear de tal forma que suas validacoes foram realizadas tambem atraves do Matlab®. Os resultados dos testes de validacao foram comparados com outras estruturas de redes neurais baseadas em tecnicas reportadas na literatura, de modo que a estrutura proposta obteve um Erro Quadratico Medio maximo de 1,864% e um Erro Percentual Absoluto Medio maximo de 2,807%.
  • FILIPE VIEIRA ROCHA
  • Sistema de Geração Monofásico-Trifásico Utilizando Gerador de Indução Duplamente Alimentado
  • Data: 26/07/2019
  • Hora: 10:00
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  • A utilização de fontes renováveis de energia vem aumentando muito nos últimos anos, em especial, a energia eólica vem ganhando grande espaço no Brasil. Os sistemas eólicos operam a velocidade variável, devido a característica intermitente da velocidade dos ventos, assim o uso do Gerador de Indução Duplamente Alimentado (DFIG) tem se consolidado no mercado, pois esse tipo de gerador permite trabalhar com velocidade variável controlando a potência ativa e reativa fornecidas pelo estator de modo desacoplado. O Brasil por possuir grande extensão territorial muitas vezes apresenta somente redes monofásicas nas áreas mais isoladas. Para geração de energia eólica nessas regiões existem poucas soluções para conexão do DFIG com a rede. Mesmo as soluções presentes na literatura se limitam a operar com velocidade variável ou garantir tensões trifásicas balanceadas e com frequência constante nos terminais do gerador. Este trabalho propõe uma nova topologia de sistema de conversão que serve de interface do DFIG para rede elétrica monofásica. O sistema proposto utiliza conversores CA-CC-CA bidirecionais com seis braços que transformam a tensão da rede elétrica monofásica em tensões trifásicas equilibradas nos terminais do estator do gerador e garantem o trabalho com velocidade variável. Além disso, foi desenvolvida uma técnica de controle sensorless de velocidade. São apresentados os modelos do DFIG e dos conversores utilizados, bem como as estratégias de controle e modulação por largura de pulso (PWM). São realizados estudos de perdas comparativos com as topologias encontradas na literatura, análise em regime permanente dos conversores. Além disso, é proposta uma solução para caso de falha em um dos braços do conversor do lado do rotor. Resultados de simulação e experimentais com intuito de validar o sistema proposto são apresentados.
  • DANILO BARRETO CAVALCANTI
  • Aplicação de Computação Estocástica à Detecção de Bordas em Imagens Digitais
  • Data: 23/07/2019
  • Hora: 10:00
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  • Este trabalho compara o algoritmo de detecção de bordas em imagens em tons de cinza baseado em operadores de Sobel em duas implementações: utilizando lógica digital convencional e utilizando Computação Estocástica. Esse último caso se refere a uma forma não convencional de organizar números e operá-los, tratando-os como probabilidades. A área possui vantagens em relação a robustez a ruídos, utilização de área de circuitos integrados e consumo de potência, ao se comparar com a Eletrônica Digital CMOS amplamente utilizada, para certas aplicações. São feitas implementações em software (Python) e em hardware (Verilog/FPGA) de ambos os casos. Mostra-se que a ordem de grandeza da diferença dos resultados obtidos pelas abordagens é de dois bits. É mostrado que a estocástica é mais robusto a ruídos suaves, e com distribuições de erro menos discrepantes entre 1% e 5% de taxas de erro de bits. Finalmente, são mostradas a quantidade de portas lógicas utilizadas em cada versão e sua respectiva potência requerida. Isso estabelece diretrizes de custo-benefício para projetos de Eletrônica Digital visando eficiência energética.
  • CAIO LUIZ GOMES DE SOUSA ALVES
  • ANÁLISE TÉRMICA E AVALIAÇÃO DAS INCERTEZAS DOS PARÂMETROS DO MODELO ELÉTRICO DA BATERIA DE LÍTIO-ÍON
  • Data: 08/07/2019
  • Hora: 09:00
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  • As baterias são sistemas eletroquímicos complexos, que tem como principal aplicação o armazenamento de energia para uso em diversas áreas, como veículos elétricos, dispositivos móveis, telecomunicações e rede elétrica. Para a determinação da condição de operação de uma célula de bateria, então são definidos e estimados alguns parâmetros inerentes ao comportamento da célula da bateria, tal como Estado de Carga, Estado de Saúde, Tensão de circuito aberto e temperatura interna. Quando a célula de bateria é submetida a diferentes valores de temperaturas, diferente da determinada como condição normal de temperatura e pressão, esses parâmetros apresentam um comportamento diferentes ao determinado pelo fabricante. Essa temperatura, considerada temperatura ambiente, afeta o comportamento dinâmico da célula de bateria, degradando o elemento, reduzindo seu ciclo de vida, reduzindo sua capacidade de fornecer energia a carga associada ao elemento, possibilitando que tenha a ocorrência de danos maiores como incêndio e explosão. Para se determinar os valores desses parâmetros que definem o comportamento da célula de bateria, baseando nas normas e nos trabalhos publicados na bibliografia, foi definido um perfil de carga para realizar os ensaios de laboratório ao qual foram medidos os valores das variáveis do elemento. Com o intuito de repetir os ensaios reais gerados por meio de uma bancada de teste, foi desenvolvido, em ambiente de simulação, um modelo computacional com os mesmos equipamentos presentes em ambiente real. Foi então proposto um modelo elétrico do elemento composto por componentes como resistência e capacitor, relacionando com o modelo térmico da célula da bateria, tendo como variáveis de entrada do modelo a temperatura ambiente e a corrente inserida na bateria. A partir dos valores dos componentes elétricos, foi possível determinar que para alguns desses componentes, há uma relação maior com a temperatura do que com o SoC. Porém, esses valores não apresentam normalmente uma consistência, havendo uma variação a cada temperatura ou SOC, sendo conhecida como incertezas. Esses valores dos parâmetros dos ensaios simulados foram comparados com os valores dos parâmetros dos ensaios reais e viu-se que há uma relação entre o comportamento dos gráficos dos dois tipos de ensaios. Através dessa análise, é possível avaliar que as baterias apresentam diferentes comportamentos de acordo com a variação das condições de operação e do ambiente.
  • LUIZ RENATO BRAZ PONTES
  • ALOCAÇÃO E OPERAÇÃO ÓTIMAS DE DISPOSITIVOS DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA VISANDO A OPERAÇÃO ECONOMICA EM SISTEMAS DE ENERGIA COM FONTES INTERMITENTES
  • Data: 27/05/2019
  • Hora: 10:00
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  • Neste trabalho é proposta uma formulação de programação não-linear inteira mista para alocação e operação ótima de baterias em sistemas de distribuição de energia elétrica com a inclusão de fontes renováveis. Além de determinar seu ciclo ótimo de carga e descarga, também determina o número ótimo a ser alocado. O método proposto respeita as restrições da rede elétrica, como o perfil de tensão dentro dos limites pré-estabelecidos, além da intermitência de fontes renováveis baseadas em energia eólica e solar, representadas por despachos variáveis durante a operação. São apresentadas redes de teste com 5 e 24 barras, que são utilizadas para verificar o desempenho geral do modelo matemático proposto. Os resultados mostram que o método proposto tem a capacidade de prolongar a vida útil das baterias e reduzir o custo de compra de energia elétrica, além de proporcionar uma melhor distribuição do armazenamento de energia no sistema, devido a alocação ótima.
  • EDSON PESSOA DE CARVALHO
  • ESTUDO E ENSAIO DE ACOPLAMENTO DE GERADOR FOTOVOLTAICO COM INVERSOR COMERCIAL PARA O ACIONAMENTO DE MOTOR DE INDUÇÃO TRIFÁSICO EM SISTEMA DE BOMBEAMENTO DE ÁGUA
  • Data: 28/02/2019
  • Hora: 16:00
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  • Este trabalho objetiva estudar e ensaiar uma topologia de conversão que se adeque à utilização em sistemas isolados de geração fotovoltaica e, contemple o acionamento de motores de indução trifásicos com aplicação ao bombeamento de água, com ênfase no baixo custo aquisitivo, fácil manutenção e relativa eficiência energética e operacional. As características do projeto estudado e experimentado seguem critérios específicos como: segurança, economicidade, dimensões reduzidas, operacionalidade e eficiência satisfatória. O modelo consiste de um conversor controlado por microprocessador projetado para transferir a máxima potência gerada por um arranjo fotovoltaico para suprir um inversor industrial no acionamento de uma eletrobomba, também do tipo comercial, com um motor de indução trifásico, ambos de fácil disponibilidade no mercado local. Foram realizadas simulações e avaliações com a utilização de softwares matemáticos e de simulação de circuitos elétricos. Os circuitos elétricos de potência foram pesquisados e projetados para serem testados em laboratório, e os resultados registrados. Para a realização do experimento foram utilizados equipamentos e dispositivos tais como: emulador de gerador fotovoltaico E4360A - KEYSIGHT, conversor cc-cc elevador, tipo push-pull alimentado por corrente, microprocessador de 120 MHz (TIVA) da Texas Instruments além de circuitos condicionadores de medição e acionamento de chaves. O microprocessador realizará as tarefas de controle do ponto de máxima potência (MPP) do gerador e demais proteções do sistema (desligamento). O controle da tensão do barramento de saída será realizado pelo inversor comercial parametrizado com estratégias de controle tipo escalar, controlando a potência consumida pela carga. Os resultados do estudo e ensaio serão demonstrados e comentados.
  • RAONI DE ARAUJO PEGADO
  • Reconfiguração de Redes de Distribuição de Energia Elétrica usando Otimização por Enxame de Partículas Aprimorado
  • Data: 26/02/2019
  • Hora: 08:00
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  • No presente trabalho é apresentado um método para a resolução do problema de reconfiguração de redes primárias de distribuição, fazendo uso dos recursos do software Open Distribution System Simulator (OpenDSS) e de uma nova técnica de otimização por enxame de partículas binárias (BPSO), nomeada de BPSO seletivo aprimorado. Além de utilizar do conceito de busca por malha ou espaço seletivo, o que reduz consideravelmente o espaço de busca das soluções, o método proposto possui uma nova função sigmoide capaz de promover um controle na taxa de mudança das partículas e uma melhor exploração do espaço de busca, resultando em uma melhoria na convergência dos resultados do algoritmo. O algoritmo de solução foi desenvolvido para minimizar as perdas de potência do sistema, levando em consideração seus limites operacionais. Para isso, foi elaborado um programa na linguagem de programação C# permitindo a integração entre o OpenDSS e o método de reconfiguração proposto. Seu funcionamento foi demonstrado em um sistema simples de 5 barras. Finalmente, o algoritmo proposto foi aplicado nos sistemas de distribuição de cinco (33-Barras e 69-Barras) e treze dimensões (94-Nós) disponíveis literatura técnica, realizando testes de validação e efetividade das rotinas desenvolvidas. Os resultados dos testes foram comparados com resultados de outras técnicas modernas reportadas na literatura.
  • NATHAN LUAN DUTRA SARMENTO
  • ESTUDO DO COMPORTAMENTO E CONTROLE DE ATUADORES DE LIGA DE MEMÓRIA DE FORMA UTILIZANDO REDES NEURAIS
  • Data: 25/02/2019
  • Hora: 14:00
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  • Ligas de memória de forma são materiais inteligentes e que podem ser utilizados como atuadores em diversas situações. O controle de atuadores de liga de memória de forma, porém, pode ser desafiador devido à não-linearidade e comportamento histerético deste tipo de material. Nesse sentido, o uso de Redes Neurais Artificiais torna-se um artifício interessante em termos de sensoreamento e controle dos atuadores de liga de memória de forma. Foi realizado um estudo com molas feitas de Ligas de Memória de Forma, visando maior compreensão dos fenômenos físicos de transformação de fases para controle desse tipo de atuador. O uso da resistência elétrica como elemento sensor para realimentação foi proposto, e uma Rede Neural Artificial foi projetada para aprendizagem da relação entre a resistência elétrica e força exercida pela mola de Liga de Memória de Forma. Além disso, um circuito de acionamento foi desenvolvido e foi projetado um Filtro de Kalman para estimação das variáveis a serem utilizadas no controle do atuador. Por fim, um método de controle baseado em Redes Neurais foi proposto e seus resultados foram mostrados. O uso de Redes Neurais foi eficiente tanto em termos de sensoreamento quanto em termos de controle. Além disso, a força aplicada pelas molas de Liga de Memória de Forma convergiu de forma satisfatória para os valores de referência no sistema em malha fechada.
  • CAMILA JÉSSICA SAMPAIO DOS SANTOS
  • AMORTECIMENTO DE OSCILAÇÕES ELETROMECÂNICAS EM UM SISTEMA CARGA-FREQUÊNCIA UTILIZANDO TABU SEARCH
  • Data: 15/02/2019
  • Hora: 10:00
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  • Este trabalho apresenta o projeto de um controlador robusto tendo como objetivo principal o amortecimento de modos de oscilações eletromecânicas (MOE) em sistemas de potência de três áreas, buscando alcançar a estabilidade robusta do sistema. Técnicas de análise e projeto de controladores de sistemas multivariáveis no domínio de frequência são usadas para verificar a possibilidade de se obter controle robusto com controladores de ordem reduzida descentralizados. Para que os controladores atinjam a robustez é necessário que ocorra a seleção dos pares entrada-saída mais significativos para o sistema, para tal, foi aplicado técnicas de análise a um sistema carga-frequência de três áreas. O controlador é do tipo ��∞ e o método de otimização aplicado, para obter os parâmetros do controlador robusto, foi o tabu search.
2018
Descrição
  • HÉLIO OLIVEIRA TRIGUEIRO
  • Conversor CC-CC Push-Pull Trifásico Bidirecional
  • Data: 14/12/2018
  • Hora: 09:00
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  • Com o continuo crescimento em processos de microgeracao, estudos de veiculos eletricos e sistemas que necessitam do processo de conversao da tensao eletrica, tornam-se necessarios estudos dos varios elementos que compoem estes sistemas. Um deles e o conversor CC-CC, o qual ira adaptar a tensao originada de um sistema gerador para um valor que pode ser maior ou menor que o original, a depender do sistema projetado. Assim, neste trabalho, sera apresentado o estudo de um conversor CC-CC com bidirecionalidade, sendo entao capaz de operar com dois sentidos de fluxo de potencia: do lado de baixa tensao para o lado de alta tensao e vice-versa. A topologia do conversor escolhida foi do push-pull trifasico, com o controle feito por controladores PI e modulacao PWM. Resultados de simulacao validam o sistema proposto, alem da apresentacao de um estudo experimental.
  • FELIPE FERNANDES DA SILVA
  • SINTONIA DE CONTROLADORES ROBUSTOS PARA AMORTECIMENTO DE OSCILAÇÕES UTILIZANDO ENXAME DE PARTÍCULAS
  • Data: 03/12/2018
  • Hora: 10:00
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  • Devido ao constante crescimento e avanco tecnologico do sistema eletrico, surgiram oscilacoes eletromecanicas inerentes ao seu funcionamento. Essas oscilacoes sao responsaveis por causar instabilidade ao sistema, pois limitam a capacidade de transmitir potencia alem de aumentar o risco de ocorrer paradas nao programadas. Este trabalho tem como objetivo principal, o amortecimento de oscilacoes eletromecanicas em sistemas de potencia de tres areas, pretendendo alcancar a estabilidade robusta do sistema. Para isso, serao utilizadas tecnicas de analise e projeto de controladores para sistemas multivariaveis no dominio da frequencia, para investigar a viabilidade de se conseguir controle robusto a partir de controladores descentralizados de ordem reduzida. A selecao dos pares entrada-saida mais significativos para o sistema e indispensavel para que os controladores aplicados neles, atinjam a robustez. Para tal, foram aplicadas tecnicas de analise frequenciais: matriz de ganhos relativos e analise dos valores singulares. As tecnicas de analise foram aplicadas a um sistema carga-frequencia de tres areas. O controlador e do tipo 𝐻∞ e o metodo de aplicado nesse trabalho, para obter o controle robusto do sistema, foi o particle swarm optimization (PSO), obtendo resultados satisfatorios.
  • JOSÉ TORRES COURA NETO
  • PROCESSAMENTO DE VALORES ATÍPICOS EM REDES ELÉTRICAS INTELIGENTES BASEADO EM ALGORITMOS NEURO-FUZZY
  • Data: 30/11/2018
  • Hora: 09:00
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  • As redes elétricas inteligentes estão cada vez mais presentes para aperfeiçoar a eficiência energética e diversos equipamentos são fundamentais nesse processo, entre eles os medidores inteligentes. Tais dispositivos acumulam um fluxo enorme de informações passíveis de serem analisadas para auxiliar na tomada de decisão dos controladores do sistema elétrico. O que torna presente o conceito de Big Data Analytics, capaz de processar diversos dados e corrigir valores atípicos, denominados de outiliers, por meio de algoritmos utilizando inteligência artificial, como a lógica Fuzzy e as Redes Neurais Artificiais. Como forma de melhorar os resultados existentes, o presente trabalho sugere a utilização de um algoritmo híbrido, o Adaptative Neuro-Fuzzy Inference System – ANFIS. Tal algoritmo mostrou melhores desempenhos na correção de outliers quando comparados com técnicas baseadas em Redes Neurais Artificiais - RNA e Interpolação Linear. Finalmente, serão apresentados resultados das estimações usando dados reais de demanda de energia para uma subestação de distribuição de energia elétrica.
  • KAMILLA MAIA BARRETO
  • DESEMPENHO DE UM CONTROLE REPETITIVO EM UM SISTEMA FOTOVOLTAICO CONECTADO À REDE SOB CONDIÇÕES DE DISTORÇÃO
  • Data: 30/10/2018
  • Hora: 16:00
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  • Este trabalho apresenta uma metodologia de utilização de um controle repetitivo em um sistema fotovoltaico conectado à rede a fim de torná-lo adequado à presença de distorções harmônicas de tensão oriundas da rede elétrica. O sistema utilizado é composto de módulo fotovoltaico, conversor CC-CC push-pull alimentado em corrente, inversor monofásico em ponte completa, filtro LCL e sistema de controle. Para este sistema, que funciona em tempo real, não é utilizada malha de captura de fase para a tensão da rede, reduzindo, portanto, a complexidade do sistema de controle. Como uma das consequências, o tempo de processamento é bastante reduzido, que é uma vantagem na implementação do sistema em tempo real. Resultados de simulação em ambiente Matlab® são apresentados, assim como os resultados experimentais obtidos no Laboratório de Otimização de Sistemas Elétricos – LOSE da Universidade Federal da Paraíba – UFPB. Uma comparação entre o desempenho do controle repetitivo e do controle ressonante com relação à presença de harmônicos da rede é apresentada.
  • GEOVANI BASTOS VANDERLEY
  • MODELAGEM E ACIONAMENTO DE UMA MÁQUINA DE INDUÇÃO ENEAFÁSICA COM INJEÇÃO HARMÔNICA PARA GANHO DE CONJUGADO ELETROMAGNÉTICO
  • Data: 29/10/2018
  • Hora: 16:00
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  • A técnica de injeção de harmônicos pode proporcionar a um sistema eletromecânico um ganho de conjugado em uma máquina com um número maior de fases em seu estator. Assim, máquinas trifásicas de dimensões maiores podem ser substituídas para suprir a necessidade de conjugados elevados. Este trabalho pode contribuir de forma significativa em sistemas nos quais seja necessária uma eficiência maior, sendo possível obter um sistema com maior conjugado ocupando uma menor área. Este trabalho propõe uma modelagem matemática e acionamento de uma máquina de indução de nove fases assimétrica, com o objetivo de se comprovar o aumento de conjugado eletromagnético com injeção harmônica. O modelo matemático foi desenvolvido de forma completa, apresentando o equacionamento para todas as componentes harmônicas. Posteriormente o ganho de conjugado foi comprovado através de simulação computacional e de procedimento experimental. Foram realizados testes com diferentes configurações da máquina eneafásica, na tensão de referência e nas conexões do estator, sendo cada situação avaliada individualmente. Nessas condições, foi avaliada em qual situação a máquina eneafásica apresentou um melhor desempenho.
  • FELIPE QUEIROGA MACEDO
  • RETIFICADOR BOOST DE ALTO FATOR DE POTÊNCIA COM MODULAÇÃO EM FREQUÊNCIA E SEM MALHA DE CONTROLE DE CORRENTE
  • Data: 31/07/2018
  • Hora: 16:00
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  • Visa-se apresentar uma nova topologia de retificador Boost aplicada a correcao de fator de potencia que nao necessita de malha de controle da corrente de entrada. Apos estudar todo o funcionamento do retificador proposto, bem como as possiveis estrategias de controle, softwares de simulacao de circuitos eletricos foram utilizados para validar o funcionamento da topologia proposta. Baseado nos estudos teoricos e nos dados obtidos em simulacao construiu-se um prototipo do retificador proposto para validar experimentalmente o estudo. Obteve-se em laboratorio um prototipo funcional com fator de potencia praticamente unitario e taxa de distorcao harmonica na corrente de entrada inferior aos parametros normativos exigidos. Introduziu-se uma malha de controle de tensao para garantir que variacoes de carga nao alterassem o ponto de funcionamento desejado.
  • ELMO LUIZ FECHINE SETTE
  • Layout-Oriented Design of a 60 GHz Power Amplifier in SiGe Technology
  • Data: 31/07/2018
  • Hora: 14:00
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  • Este trabalho apresenta o projeto de um amplificador de potência totalmente integrado de estágio único e com topologia cascode para a banda de 60 GHz. Foi utilizada no projeto a tecnologia da Global Foundries em SiGe de 0,13 μm (BiCMOS8HP). Uma análise loadpull do cascode foi feita incluindo otimização dos parâmetros de polarização e geometria visando encontrar o melhor desempenho possível desta topologia. Uma abordagem de projeto orientado a layout foi adotada para decidir entre diferentes combinações/arranjos de componentes passivos e interconexões, visando reduzir as perdas globais e, portanto, aumentar a eficiência energética do amplificador. Simulações pós-layout demonstram uma potência de saída saturada de 19,32 dBm, 27,8 % de PAE e um ganho de potência de 10,4 dB em 60 GHz. O amplificador consome 63 mA de uma fonte de alimentação de 4,4 V e ocupa uma área de aproximadamente 0,475 mm2. O circuito foi enviado para fabricação no final de 2017. Os resultados experimentais são apresentados ao final do texto.
  • ANDRÉA WILLA RODRIGUES VILLARIM
  • DESENVOLVIMENTO DE UM CIRCUITO SOMADOR DE ENERGIA PARA SISTEMAS DE COLHEITA HÍBRIDA DE ENERGIA
  • Data: 30/07/2018
  • Hora: 16:00
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  • Nos ultimos anos, o desenvolvimento de dispositivos eletronicos de baixo ou ultra-baixo consumo possibilitou a utilizacao de baterias de pequena capacidade e o aproveitamento de fontes de energia disponiveis no ambiente, como: solar, termica, RF, entre outras, para alimenta-los, o que tornou possivel, ate mesmo, a independencia do uso de baterias. Este aproveitamento de energia e o devido condicionamento para alimentar dispositivos eletronicos sao denominados de Colheita de Energia. Atualmente, para otimizar o desempenho dos sistemas de Colheita de Energia, estao sendo estudados e desenvolvidos sistemas hibridos, ou seja, que utilizam mais de uma fonte de energia, aumentando assim a quantidade e a disponibilidade de energia fornecida. Um elemento fundamental no desenvolvimento de sistemas de colheita hibrida de energia e aquele que recebe energia de diferentes fontes e realiza a devida combinacao para uma so saida. Em geral, os circuitos de combinacao de energia sao de tempo compartilhado, ou seja, somente uma fonte e ligada a carga enquanto as outras ficam em estado de espera ou acumulando energia. Atualmente, alguns estudos visam o desenvolvimento de circuitos de combinacao que aproveitem as energias disponiveis pelas fontes de forma simultanea, denominados neste trabalho, de circuitos somadores de energia. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo o estudo e desenvolvimento de um circuito somador de energia para sistemas de colheita hibrida de energia capaz de colher, condicionar e somar energia de diferentes fontes do ambiente. Para isso, foram utilizados circuitos integrados de ultra-baixo consumo da Linear Technology para o condicionamento e e proposto um circuito somador de energia. Os resultados experimentais preliminares mostram o desempenho obtido com o sistema projetado e desenvolvido. Adicionalmente, e mostrado que o circuito desenvolvido e capaz de ser adaptado para diferentes fontes de energia de acordo com a disponibilidade do ambiente em questao.
  • RENATO DELADEA TESTI
  • ALGORITMO BASEADO EM ENXAME DE PARTÍCULAS PARA OTIMIZAÇÃO DA CONTRATAÇÃO DO MONTANTE DE USO DO SISTEMA DE TRANSMISSÃO
  • Data: 30/07/2018
  • Hora: 08:00
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  • A Agencia Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) definiu que as distribuidoras devem contratar, para cada ponto de conexão entre o sistema da distribuidora e a transmissora, a demanda necessária para utilização do seu sistema elétrico. Essa contratação é conhecida como Montante de Uso do Sistema de Transmissão (MUST). A partir destes montantes, são definidas as tarifas de uso da rede de transmissão, estabelecendo os encargos de transmissão a serem pagos pelas distribuidoras e repassados pela empresa nas contas de energia. Este trabalho propõe um algoritmo baseado em enxame de partículas (PSO) para determinar uma ótima solução para a contratação do montante do sistema de transmissão, com o objetivo de garantir o menor custo para contratação, sem que haja qualquer tipo de perda operacional na empresa, assim como a qualidade e a continuidade do fornecimento de energia para os consumidores. Comparar-se-á o processo atual realizado pelas distribuidoras e o método proposto, com uma análise de um case de um sistema elétrico de distribuição real, com a apresentação dos resultados tanto do método tradicional, aplicado na concessionária, como do método proposto para realização da contratação.
  • JOSÉ NEVES CRUZ
  • MONITORAMENTO DE DESGASTE DE CORREIA TRANSPORTADORA UTILIZANDO TRANSDUTORES ULTRASSÔNICOS
  • Data: 27/07/2018
  • Hora: 14:30
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  • As correias transportadoras de carga tem grande utilizacao para diversas aplicacoes, em transportes de pedras ou minerios. As correias transportadoras sofrem desgastes por abrasao, reduzindo-se o tempo de vida util, em alguns casos de ruptura ocasionando acidentes ou parada da producao nos processos industriais. O monitoramento e um estudo dos elementos estatisticos para detectar a performance da correia transportadora no estado normal e anormal, que pode ser realizado utilizando tecnicas baseadas em transdutores ultrassonicos, os quais tem a vantagem de ter resposta rapida, alta exatidao, robustez a meios com baixo SNR. Estes transdutores ultrassonicos quando instalados em posicoes estrategicas de medicao permitem realizar o monitoramento continuo da correia transportadora. Neste trabalho, foi desenvolvido um sistema de deteccao de desgaste de correias transportadoras utilizando os transdutores ultrassonicos baseados na tecnica de correlacao cruzada, utilizando um cenario de laboratorio composto por uma esteira transportadora acoplada a um motor trifasico e com cenarios experimentais de medicao de espessura da correia transportadora.
  • ALEX FERREIRA MOREIRA
  • ALOCAÇÃO E DIMENSIONAMENTO DE PAINÉIS FOTOVOLTAICOS UTILIZANDO OTIMIZAÇÃO POR ENXAME DE PARTÍCULAS PARA REDUZIR AS PERDAS VISANDO OS ASPECTOS ECONÔMICOS
  • Data: 20/07/2018
  • Hora: 10:00
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  • Neste trabalho é proposto um método de alocação e dimensionamento de unidades de painéis fotovoltaicos em sistemas de distribuição visando redução de perdas e os aspectos econômicos da implementação desses painéis. A ferramenta desenvolvida analisa a relação de potência ativa injetada pelos paneis fotovoltaicos necessária para reduzir as perdas do sistema e os custos de investimento dessas unidades geradoras. O algoritmo desenvolvido utiliza a técnica de Otimização por Enxame de Partículas Modificado com aplicação de dois métodos diferentes de cálculo do coeficiente de inércia, um para ser aplicado para sistemas de pequeno porte e outro para de grande porte. Para validar o algoritmo desenvolvido, aplicou-se em um sistema IEEE de 13 barras e em um sistema real de distribuição da UFPB. Os resultados mostram que o método proposto tem a capacidade de proporcionar as melhores dimensões de módulos de painéis fotovoltaicos distribuídos nos barramentos das redes, melhorando o perfil de tensão do sistema, reduzindo as perdas e custos envolvidos na instalação desses módulos.
  • EMERSON DE LACERDA SOARES
  • Sistemas de Conversão de Energia Eólica com Conexão à Rede Monofásica Utilizando Gerador de Indução Duplamente Alimentado
  • Data: 19/07/2018
  • Hora: 09:00
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  • O uso do Gerador de Indução Duplamente Alimentado (DFIG) na geração de energia eólica vem sendo consolidado devido, principalmente, à possibilidade de funcionamento com velocidade variável e controle de potência ativa e reativa fornecida pelo estator de modo desacoplado. Apesar disto, ainda existem poucas soluções de sistemas de conversão de energia eólica que conectam o DFIG à rede elétrica monofásica. Mesmo as soluções existentes na literatura, ou operam à velocidade variável, ou garantem tensões trifásicas balanceadas e com frequência constante nos terminais da máquina, de modo a alimentar cargas trifásicas sem a necessidade de um conversor adicional. Este trabalho apresenta três novas topologias de sistemas de conversão que servem de interface para a conexão do DFIG à rede elétrica monofásica. Os sistemas propostos utilizam conversores CA-CC-CA bidirecionais com diferentes número de braços que transformam a tensão da rede elétrica monofásica em tensões trifásicas equilibradas nos terminais do estator do gerador, além de um conversor trifásico conectado aos terminais do rotor que garante o controle de potência ativa e reativa do gerador. Além disso, foi desenvolvida uma técnica para estimar a posição do rotor sem uso de sensor de velocidade. São apresentados os modelos do gerador e dos conversores utilizados, bem como as estratégias de controle e modulação por largura de pulso (PWM). As comparações entre as topologias são realizadas em termos da tensão mínima de barramento CC e das perdas de potência nas chaves. São apresentados resultados de simulação em diversos cenários, com e sem ligação de cargas trifásicas ao sistema, além do estudo de perdas de potência nos conversores. Resultados experimentais também são apresentados e discutidos, de modo a verificar o funcionamento das topologias propostas.
  • LUCAS FEITOSA NICOLAU
  • IDENTIFICAÇÃO E PREVISÃO NEURAL DE ATUADORES COM MEMÓRIA DE FORMA NA PRESENÇA DE DEFORMAÇÃO RESIDUAL SIGNIFICATIVA
  • Data: 11/07/2018
  • Hora: 15:30
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  • Este trabalho visa o desenvolvimento de redes neurais artificiais para a identificação do comportamento de ligas com memória de forma aplicada como atuadores termomecânicos, apresentando deformação irreversível considerável. O acúmulo da deformação residual durante a transformação de fase dos atuadores com memória de forma prejudica a estabilidade dimensional e modifica o seu comportamento histerético, fato este que dificulta o projeto e controle destes materiais. Para o aprendizado do modelo neural, fios de liga Níquel-Titânio são expostos a duas condições distintas, o treinamento do material com memória de forma através de vinte e cinco ciclos de transformação de fase e a ciclagem térmica subsequente ao treino para mil e quinhentos ciclos. Os dados de temperatura e deformação destas duas situações são utilizados para identificação e para validação dos dois modelos implementados, de previsão a um passo à frente e de múltiplas previsões da evolução da deformação irreversível. A partir da comparação entre os dados experimentais e os estimados é observado que a rede neural a um passo à frente caracteriza adequadamente o alongamento do atuador, a diminuição da máxima deformação de transformação e a degradação da histerese do atuador. Ademais, apesar do desempenho da arquitetura neural de múltiplas saídas exibir erro absoluto relativo médio próximo de 3% para as condições estudadas, é observado uma menor precisão na identificação do material com memória de forma, principalmente nos valores de máximo e mínimo da deformação em cada ciclo.
  • ANDRÉ ELIAS LUCENA DA COSTA
  • Conversor CC-CC Trifásico Push-Pull de Alto Ganho Alimentado em Corrente
  • Data: 21/06/2018
  • Hora: 14:00
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  • Neste trabalho e proposto um novo conversor CC-CC trifasico alimentado em corrente do tipo Push-Pull. O conversor proposto apresenta um volume reduzido quando comparado a topologias monofasicas e possui um circuito de comando simplificado com as chaves conectadas a mesma referencia. Quando comparada as topologias trifasicas apresentadas na literatura, o conversor proposto possui um ganho mais elevado e transformador com indutancia de dispersao com valor reduzido, pois as tensoes aplicadas aos enrolamentos do transformador possuem valores reduzidos. Uma analise detalhada do conversor e apresentada, contendo as formas de ondas teoricas, a descricao das etapas de operacao e as equacoes matematicas que definem os ganhos estaticos do conversor no modo de conducao continua e descontinua. Alem disso, a modelagem CA de pequenos sinais e apresentada e sao deduzidas tres funcoes de transferencia. O funcionamento do conversor e as funcoes de transferencia sao validados atraves de simulacoes. Alem disso, um prototipo foi construido em laboratorio para processar uma potencia de 700 W e para elevar uma tensao de entrada de 40 V para 400 V, com uma frequencia de comutacao de 40 kHz. Com a estrategia de controle proposta foi possivel manter a tensao de saida do conversor regulada em 400 V. O conversor apresentou um ganho experimental de aproximadamente 10, sendo um bom candidato para aplicacoes em que se utilize de fontes de baixa tensao.
  • PEDRO HENRIQUE MEIRA DE ANDRADE
  • METODOLOGIA PARA A DETECÇÃO E CORREÇÃO DE OUTLIERS EM CURVAS DE POTÊNCIA DE SUBESTAÇÕES UTILIZANDO TÉCNICAS DE INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL
  • Data: 30/05/2018
  • Hora: 14:00
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  • Um dos principais problemas dos dados adquiridos pelas concessionárias de energia é a presença de outliers que afetam a qualidade das medições em todo o sistema elétrico prejudicando as análises do cenário de distribuição. Este trabalho propõe um novo módulo capaz de detectar e corrigir outliers nos dados medidos, complementando as medições feitas pelas distribuidoras. Foram desenvolvidas uma técnica de detecção e três técnicas de correção de outliers, baseadas em lógica fuzzy, redes neurais artificiais e ARIMA. A primeira técnica, com abordagem fuzzy, utiliza um sistema de inferência baseado nas variações das últimas 3 medições para determinar a variação futura. No segundo algoritmo desenvolvido, usando RNA, os outliers foram preenchidos usando um modelo de previsão alimentado por 10 amostras anteriores. A última técnica de correção foi baseada no modelo autorregressivo do tipo ARIMA e utiliza 96 medições anteriores. Para demonstrar a aplicabilidade dos métodos desenvolvidos, foi feito um estudo de caso sobre uma subestação real de uma cidade do interior da Paraíba. As três técnicas de correção dos outliers apresentaram erro relativo médio menor que 5% para todos os cenários de teste.
  • TÁLLYSON DA SILVA SANTOS
  • Projeto e Implementação de Dispositivo Eletrônico Inteligente Flexível para Aplicações em Smart Grid
  • Data: 01/03/2018
  • Hora: 16:00
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  • Segundo a Agência Internacional de Energia, “uma Smart Grid é uma rede de eletricidade que usa tecnologia digital para monitorar e gerenciar o transporte de eletricidade a partir de todas as fontes de geração, encontrando uma variedade de demandas e usuários. Essas redes estarão aptas a coordenar as necessidades e capacidades de todos os geradores, operadores, usuários finais e stake holders do mercado de eletricidade, de forma a otimizar a utilização e operação dos ativos no processo, minimizando os custos e impactos ambientais enquanto mantêm a confiabilidade, resiliência e a estabilidade do sistema.” Nesse contexto e visando a integração e convergência dos diferentes sistemas para incorporar uma infraestrutura de uma Smart Grid, esse trabalho apresenta a modelagem matemática, o projeto e a implementação de um dispositivo eletrônico inteligente flexível. Esse dispositivo proposto difere dos dispositivos existentes por possuir flexibilidade, podendo realizar a aquisição de diferentes variáveis (tensão, corrente, temperatura, pressão, etc.) com diferentes valores de condicionamento para os sinais, ajuste este realizado por software. O dispositivo eletrônico inteligente pode funcionar como um medidor inteligente, como um controlador dinâmico (local) e/ou como um controlador de supervisão, melhorando assim a eficiência, confiabilidade e segurança do sistema. Outras vantagens do dispositivo proposto são: baixo custo, versatilidade (as mudanças podem ser feitas por software), alta capacidade de processamento (processador ARM), recursos de comunicação (arquitetura de rede híbrida), fácil integração (interoperabilidade), fácil manutenção (modularidade) e escalabilidade.
  • LARISSA AGUIAR
  • UMA ANÁLISE DE MODELAMENTO DE CANAL E DA CONFIABILIDADE EM REDES DE SENSORES SEM FIO EM LINHA
  • Data: 28/02/2018
  • Hora: 14:00
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  • A modelagem de canais sem fio é importante para realizar avaliações da propagação de sinais de radiofrequência em uma determinada aplicação; é o caso, por exemplo, do comportamento da comunicação entre nós sensores de uma Rede de Sensores Sem Fio (RSSF). Diferentes simuladores utilizam modelos de propagação de sinal para simular o canal sem fio. Considerando um estudo comparativo de alguns simuladores, neste trabalho foi utilizado o ambiente de simulação OMNet++/Castalia. Esta ferramenta de simulação permite simular, dentre outras possibilidades: as condições ambientais que interferem na transmissão e recepção dos pacotes enviados; os efeitos do ruído AWGN; modelos de propagação de canais sem fio, tais como logdistância, sombreamento lognormal; desvanecimento Rayleigh e desvanecimento Rice, por exemplo. Este trabalho de dissertação faz parte de um projeto de implementação de uma RSSF em Linha (RSSFL) cuja finalidade é monitorar variáveis ambientais urbanas, particularmente relacionadas à poluição atmosférica, e caracterizado por ter alta confiabilidade da comunicação entre os nós sensores. Neste contexto, foram realizadas simulações considerando diferentes distâncias entre dois nós sensores de uma RSSFL a fim de obter valores de Taxa de Erro de Pacote (TEP) e do Indicador da Intensidade do Sinal Recebido (RSSI). Utilizando a Raiz Quadrada do Erro Quadrático Médio (RMSE), os valores obtidos por meio de simulação foram comparados com valores reais adquiridos em campo e os parâmetros de um modelo de propagação ótimo foram obtidos. Como resultado, o modelo de propagação que mais se aproximou do ambiente real foi o sombreamento lognormal com o desvanecimento Rayleigh e o ruído AWGN. Com respeito à confiabilidade, foi implementada uma configuração de teste com uma RSSFL com quatro nós sensores consistindo nas seguintes configurações: (I) Todos os nós sensores operando sem falhas; (II) Um nó sensor intermediário apresentando falha e, (III) Dois nós sensores intermediários com falha. Com base nessas configurações, foi possível fazer uma análise da confiabilidade da rede tendo como resultado principal a obtenção de uma distância ótima entre nós de 18,3 m entre as distâncias consideradas.
  • CRISTIANE DOS SANTOS SILVA
  • MODELAGEM DO DESPACHO ECONÔMICO DE ENERGIA ELÉTRICA EM MINIRREDES
  • Data: 27/02/2018
  • Hora: 16:00
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  • Ao longo do tempo a demanda por energia eletrica tem aumentado, novas fontes de energia estao sendo inseridas no Sistema Eletrico, que esta cada vez mais interligado e com topologia diversificada com a insercao das minirredes. Diante deste panorama as empresas de geracao estao sempre buscando aumentar a eficiencia de suas unidades geradoras e reduzir custos; pois os investimentos em unidades de producao de energia eletrica sao elevados, e os recursos imprescindiveis a sua operacao sao consideraveis e limitados. Assim, atualmente, um dos principais objetivos na operacao dos mercados de eletricidade e a otimizacao destes recursos, nascendo a questao de como despachar a energia gerada para atender a demanda de forma mais economica e eficaz. Esse problema ficou conhecido como despacho economico, que tem como objetivo determinar a melhor combinacao de potencias que atenda as necessidades da carga ao menor custo. Deste modo o problema de despacho economico tem um papel fundamental no funcionamento do Sistema Eletrico. Visando estudar esse problema, este trabalho propoe a implementacao em GAMS para resolver o problema do despacho de energia, levando em conta fontes despachaveis e intermitentes. Os resultados obtidos mostram que a estrategia proposta aplicada aos modelos propostos, foi bem-sucedida.
  • TATIANA PONTUAL GUEDES
  • Análise comparativa de estruturas de conexão com a rede elétrica em sistemas fotovoltaicos
  • Data: 23/02/2018
  • Hora: 14:30
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  • O aumento crescente da participacao dos sistemas de geracao de energia com fontes renovaveis na matriz energetica mundial vem motivando a discussao sobre o impacto ocasionado pela conexao desses sistemas com a rede eletrica de distribuicao. Os filtros passivos, enquanto estruturas de conexao entre os sistemas de geracao e a rede de distribuicao, apresentam fundamental importancia na prevencao de disturbios ocasionados pela ma qualidade da energia injetada. Uma analise comparativa da dinamica dessas estruturas em sistemas fotovoltaicos monofasicos e apresentada neste trabalho, no qual sao explanados os projetos, as simulacoes e a analise dos resultados de simulacao para as topologias: L, LC e LCL. Com objetivo de validar os resultados de simulacao obtidos, sao apresentados resultados experimentais que corroboram com os de simulacao. O sistema de controle utilizado e composto por uma estrutura convencional, com um proporcional-integral e um controle ressonante, utilizado com o objetivo de garantir um fator de potencia proximo a unidade no ponto de acoplamento comum (PAC) a rede eletrica, para cada estrutura apresentada.
  • RONNAN DE BRITO CARDOSO
  • Sistema Fotovoltaico com Integração de um Conversor Elevador de Tensão Contínua a Capacitor Chaveado e um Inversor de Três níveis a Diodo Grampeado: Utilização da Sequência de Fibonacci nas Condições de Sombreamento Parcial
  • Data: 22/02/2018
  • Hora: 09:00
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  • Devido a crescente integracao de sistemas fotovoltaicos ao ambiente urbano, principalmente sobre os telhados das edificacoes, torna-se frequente o funcionamento desse sistema sob condicao de sombreamento parcial, provocado por estruturas proximas a instalacao ou ate mesmo nuvens. As curvas caracteristicas dos modulos/arranjos fotovoltaicos possuem um comportamento nao linear e, quando submetidos a condicao de sombreamento parcial, podem ocorrer o surgimento de pontos distintos de maxima potencia, dificultando o rastreamento do ponto de operacao em que e extraido a maior potencia eletrica, o que resulta em perdas de geracao. Com o intuito de minimizar esse problema, este trabalho aborda uma tecnica de rastreamento do ponto de maxima potencia baseado na sequencia de Fibonacci, capaz de buscar a operacao do sistema no ponto de maximo global. O sistema e composto por um conversor cc-cc boost multinivel (CCBM), e um inversor multinivel NPC. O CCBM, que combina o conversor boost convencional com um dobrador de tensao a capacitor chaveado, e responsavel por rastrear o ponto de maxima potencia, elevar e regular a tensao com elevado ganho estatico sem uso de transformador. O inversor NPC, por sua vez, e utilizado para processar a energia gerada pelo sistema fotovoltaico alimentando uma carga monofasica com cinco niveis de tensao. Com o objetivo de validar o sistema proposto, sao apresentados, e discutidos, resultados de simulacao e experimentais, obtidos para condicao de irradiacao uniforme e tres condicoes distintas de sombreamento parcial.
  • TULIO ITALO OLIVEIRA DE MEDEIROS
  • SISTEMA DE MONITORAMENTO DA INVASÃO DE VEGETAÇÃO EM LINHAS DE TRANSMISSÃO USANDO REDES DE SENSORES SEM FIO
  • Data: 08/02/2018
  • Hora: 16:00
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  • Acidentes causados pela invasao de vegetacao nas linhas de energia em zonas urbanas e rurais sao causas comuns de interrupcao no fornecimento de energia eletrica no Brasil. Uma tecnologia de Rede de Sensores Sem Fio (RSSF) pode ser utilizada para auxiliar no monitoramento do crescimento da vegetacao. Um conjunto de nos sensores pode ser instalado sequencialmente em uma rede de transmissao, objetivando o monitoramento da invasao de vegetacao nas faixas de passagem. Neste trabalho, dispositivos embarcados contendo microcontroladores e modulos de comunicacao via radio sao utilizados. Estes sao submetidos a experimentos praticos para comprovar sua eficacia na deteccao da invasao da vegetacao, assim como para determinar a distancia maxima na qual ha transferencia eficiente de dados entre os nos sensores. Os resultados experimentais comprovam o funcionamento do sistema e apresentam suas caracteristicas de operacao. Observa-se que o sistema atende as necessidades da proposta, sendo uma opcao que possui aplicabilidade viavel para as companhias de energia, quando comparado com metodos utilizados atualmente e conhecidos na literatura cientifica.
2017
Descrição
  • GUILHERME PENHA DA SILVA JUNIOR
  • Controle de Reativos Utilizando Geradores de Indução de Dupla Alimentação (DFIG) na Melhoria da Estabilidade do Sistema Elétrico de Potência
  • Data: 07/08/2017
  • Hora: 14:30
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  • Diante da crescente penetracao da energia eletrica gerada por unidades eolicas no sistema eletrico de potencia de inumeros paises, este trabalho propoe-se em fazer uma analise de estabilidade transitoria na integracao da geracao eolica no sistema eletrico de potencia, por se tratar de uma fonte intermitente e possuir uma baixa inercia. Para tanto, sao gerados diversos disturbios no sistema para que possa obter uma melhor analise, os disturbios sao: retirada brusca de carga, rajadas abruptas de ventos e curto-circuito simetrico em uma das barras do sistema. Toda a analise e feita por meio de simulacoes computacionais. Por fim, para mitigar os danos ao sistema sao implementadas tecnicas de controle no aerogerador de inducao duplamente alimentado (DFIG – Double Fed Induction Generator) com o objetivo de injecao de energia reativa para controle de tensao. Os resultados esperados indicam que sera possivel atenuar variacoes bruscas nos niveis de tensao nas barras, com isso aumentando a confiabilidade e qualidade da energia do sistema. Mais investigacoes sao proposta, a fim de validar as preocupacoes causadas pela integracao da geracao eolica ao sistema, sao estabelecidas comparacoes (com e sem a presenca do parque eolico) nos niveis de correntes, nas velocidades angulares dos rotores, nas geracoes de potencia ativa e reativa em todas as barras de geracao do sistema. Observa-se neste trabalho os impactos a estabilidade do sistema com a presenca do parque eolico.
  • JESSICA PEDERNEIRAS MORAES ROCHA
  • COMPENSAÇÃO DE HARMÔNICOS COMO SERVIÇO ANCILAR EM GERAÇÃO DISTRIBUÍDA
  • Data: 31/07/2017
  • Hora: 10:00
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  • Com a crescente integração de geração distribuída na rede, a partir de fontes alternativas principalmente, abriu-se a possibilidade de aproveitar estas fontes no fornecimento outros serviços (serviços ancilares) à rede além de injeção de potência ativa. Neste trabalho é estudada e implementada a utilização de uma fonte de energia alternativa fotovoltaica conectada à rede elétrica, através de um inversor fonte de tensão com modulação por largura de pulso para, além da injeção de potência ativa, controlar as harmônicas de corrente presentes na rede devido a presença de cargas não lineares conectadas no ponto de acoplamento comum. Uma das vantagens da estratégia proposta consiste no fato de que a compensação é realizada sem a necessidade de extração das componentes harmônicas presentes na corrente o que diminui o esforço computacional. Para implementação utiliza-se como variável de controle a corrente medida na rede. O controle baseia-se no balanço de potência na rede e no inversor, e é realizado no referencial síncrono. A validação dos resultados foi realizada através de simulação em ambiente PC utilizando o software PSIM e experimental através de uma plataforma implementada no Laboratório de Otimização de Sistemas de Energia – LOSE. As simulações e os experimentos foram realizados para diversos cenários e os resultados obtidos validam a estratégia de controle utilizada, destacando os benefícios no fornecimento de serviços ancilares na redução das componentes harmônicos presentes na rede.
  • ELISA MARQUES PEREIRA DA COSTA
  • ALOCAÇÃO INTEGRADA DE BANCOS DE CAPACITORES E REGULADORES DE TENSÃO EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO PRIMÁRIA UTILIZANDO ALGORITMOS GENÉTICOS
  • Data: 28/07/2017
  • Hora: 15:00
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  • Esta dissertação trata do controle integrado de tensão e potência reativa (volt/var) em sistemas de distribuição primária a partir da alocação ótima de bancos de capacitores e reguladores de tensão. Uma vez que o planejamento volt/var se caracteriza como um problema multiobjetivo, adota-se uma estratégia de otimização que utiliza dois algoritmos genéticos de forma encadeada: o primeiro estabelece a localização, o dimensionamento e o tipo (fixo ou chaveado) dos bancos de capacitores que devem ser instalados na rede de modo a garantir redução de perdas, enquanto o segundo define a localização e os taps de operação dos reguladores de tensão visando a minimização dos desvios de tensão nas barras do alimentador. A formulação matemática da função objetivo de cada algoritmo genético se baseia na minimização de custos. A metodologia proposta é validada a partir de um sistema teste composto por 10 barras e os resultados para um alimentador real de distribuição radial de 63 barras também são apresentados, garantindo redução significativa de perdas e melhoria do perfil de tensão nas barras do sistema. De forma adicional, um algoritmo genético multiobjetivo proposto na literatura (SPEA2) é implementado de modo a comparar-se o desempenho das duas metodologias na solução do problema volt/var.
  • IURI MIRANDA DOS ANJOS
  • SISTEMA DE CONTROLE FUZZY PARA VEÍCULO ELÉTRICO DE DUAS RODAS
  • Data: 24/07/2017
  • Hora: 16:00
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  • Na última década, veículos elétricos de duas rodas foram construídos para aplicações em mobilidade humana, aplicações em robótica móvel, transportadoras industriais e robôs para aplicações domésticas. Neste trabalho de pesquisa apresenta-se a concepção e desenvolvimento de um veículo elétrico de duas rodas, controlado por um sistema baseado em um controlador Fuzzy. Um protótipo foi construído com dois motores de corrente contínua acoplados às rodas do veículo, assim os pneus foram controlados independentemente, porém, sincronizados com o movimento desejado. O sistema de controle é retroalimentado com as velocidades angulares dos motores, e a atuação do condutor sobre o guidão do veículo determina a velocidade de referência e direcionamento. As velocidades angulares dos motores, e o ângulo de inclinação do guidão são processados por um microcontrolador. Um sistema de instrumentação eletrônico é aplicado para leitura das variáveis de entrada e envio dos resultados para saída em forma de um sinal PWM para alimentação dos motores. Sensores do tipo encoder incremental rotativo e giroscópio MEMS são utilizados para medição da velocidade angular e ângulo de inclinação do guidão respectivamente. A unidade de potência, foi desenvolvida como interface para aplicação do sinal PWM nos motores. Um sistema microcontrolado foi utilizado com a finalidade de gerenciamento da velocidade e direção desejada do veículo. Ao final apresenta-se a resposta do controlador para diferentes ângulos de arfagem e guinada, indicando por gráficos o valor das velocidades angulares em RPM imposta as rodas pelo controlador.
  • FRANCISCO HÉRCULES DE OLIVEIRA
  • Estudo de Técnica utilizando a Modulação PWM baseada em Portadora Aplicada aos Inversores Monofásicos Assimétricos com Diodos de Grampeamento
  • Data: 25/05/2017
  • Hora: 09:00
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  • Este trabalho apresenta uma técnica utilizando a modulação por largura de pulso (PWM) baseada em portadora, aplicada aos inversores multiníveis monofásicos assimétricos com diodos de grampeamento, com o objetivo de elevar a quantidade de níveis na tensão de saída, para melhorar a qualidade do sinal, reduzindo a taxa de distorção harmônica total (THD). A técnica foi empregada em inversores de três, quatro e cinco níveis por braço, fornecendo um sinal de saída com sete, treze e dezenove níveis respectivamente, apresentando dois, seis e dez níveis a mais que os inversores multiníveis simétricos equivalentes. A técnica foi descrita com um conjunto de equações e procedimentos que pode ser generalizada para inversores de qualquer número de níveis. Para comprovar o funcionamento, foram realizadas simulações utilizando o programa PSIM e efetuada montagem experimental de uma inversor multinível assimétrico de três níveis, utilizando na implementação do modulador PWM um dispositivo em matriz de porta programável em campo (FPGA). Por fim, são apresentados e comparados os resultados de simulações e experimentais que comprovam a eficácia da estratégia de modulação empregada neste trabalho.
  • PAULO DE TARSO E PAULA COUTINHO
  • Minimização de Perdas em Sistemas Elétricos Industriais Utilizando Capacitores Shunt Dimensionados por Algorítmo Genético
  • Data: 24/03/2017
  • Hora: 10:00
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  • Este trabalho propõe um procedimento para minimização de perdas elétricas presentes em sistemas industriais, através de um programa especifico desenvolvido para este fim, estruturado como Algoritmo Genético, e escrito usando instruções MATLAB®. A minimização é realizada alocando capacitores shunt conectados às barras e a performance do programa desenvolvido, considerando exatidão e velocidade, é qualificada através da comparação de seus resultados com os resultados produzidos por programas tradicionais. O programa evita fator de potência capacitivo na barra conectada com a empresa que faz a distribuição de energia e o usuário pode determinar as barras onde ele não quer que sejam instalados capacitores. O valor de aptidão que guia o processo de otimização do Algoritmo Genético é a perda elétrica ativa presente no sistema elétrico. Como encerramento o programa é aplicado em um sistema eletrico industrial de 38 barras.
  • LARISSA DE MELO SOARES
  • Análise de Defeitos na Perspectiva do Leiaute por meio de Extração de Elementos Parasitas
  • Data: 24/02/2017
  • Hora: 10:00
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  • Modelos de falhas clássicos, que representam defeitos físicos em circuitos integrados, já não satisfazem completamente os requisitos atuais para testes. Por isso, atualmente tem-se estudado modelos de falhas que sejam baseados no próprio leiaute do circuito integrado a ser testado, ao invés de se basear no diagrama lógico do circuito como é feito nos modelos clássicos. Modelos baseados em leiaute possibilitam verificar as áreas mais prováveis de acontecer uma falha em consequência de um defeito físico. Nesta dissertação é realizado um estudo dos principais modelos clássicos de falhas e dos modelos baseados na perspectiva do leiaute em que são explanados conceitos como: defeitos físicos, falhas, elementos parasitas, área crítica, nível de defeito e suas correlações. Posteriormente, é proposta uma modelagem de defeitos na perspectiva do leiaute e apresentado um método de extração de elementos parasitas do leiaute utilizando o CADENCE juntamente com as análises simulacionais e resultados obtidos. Ao final, será explicitado como elementos parasitas de leiaute são relacionados com as probabilidades de ocorrência de falhas devido ao projeto do leiaute. Também foram obtidos resultados satisfatórios com relação à mudanças do leiaute para minimizar os efeitos dos elementos parasitas no leiaute. Estes resultados serão mostrados através de um heat map que demonstrará as diferenças entre o leiaute modificado e o original.
  • RAFAEL ANGELO VIEIRA PESSOA LIMA
  • Análise Teórico-Experimental da Resistência Dinâmica de Junções PN Sob Regime de Bombeamento
  • Data: 23/02/2017
  • Hora: 16:00
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  • O presente trabalho tem como objetivo caracterizar o comportamento da resistência dinâmica de uma junção PN quando submetida ao regime de bombeamento. O comportamento desta resistência é importante para o melhor entendimento dos ruídos cicloestacionários presentes em osciladores e misturadores, circuitos amplamente usados em sistemas para comunicação. Utilizou-se um software de cálculo numérico para o desenvolvimento da solução numérica do circuito envolvido e a obtenção dos resultados teóricos da caracterização proposta. A partir da solução do circuito encontrada através do software de cálculo, obtem-se os componentes espectrais da resistência do circuito bombeado, validando a solução alcançada com auxílio de um software de simulação de circuitos, para comparação com os valores medidos experimentalmente. A característica comportamental da resistência encontrada numericamente mostrou-se concordante com os resultados experimentais e comprovou a existência de uma expressão analítica para a resistência dinâmica de uma junção PN sob regime de bombeamento. Os resultados podem ser utilizados na otimização de circuitos para comunicação visando o aumento da eficiência em consumo e a diminuição do ruído.
  • JOSE TAUNAÍ DANTAS SEGUNDO
  • CARACTERIZAÇÃO DO DESEMPENHO RF DE PROTÓTIPO PARA RSSF DE LONGO ALCANCE COM APLICAÇÃO EM SMART GRID
  • Data: 23/02/2017
  • Hora: 14:00
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  • Nesta dissertação é caracterizada a resposta de comunicação por radiofrequência (RF), de um protótipo desenvolvido para Redes de Sensores Sem Fio (RSSF), de longo alcance com aplicação em Redes Elétricas Inteligentes (REIs, Smart Grid). Este protótipo funciona em banda de 868 MHz configurável até 915 MHz com padrão LoRa ®. O monitoramento de transformadores de potência é uma aplicação viável em Smart Grids. Os parâmetros de temperatura e vibração foram escolhidos para serem monitorados. Estes parâmetros estão relacionados, respectivamente, à vida útil e à falhas mecânicas em transformadores. Optou-se por utilizar a Equação de Transmissão no Espaço Livre, proposta por Friis para caracterizar a resposta RF. São comentados trabalhos correlatos, onde parte deles serviu de base para definição de metodologias utilizadas. O protótipo de nó sensor é formado por sensores de temperatura e vibração além de um microcontrolador e um módulo RF. O protótipo consome menos de 120 mW (potência média) em um cenário em que há uma transmissão de 768 bits de dados a cada 68 s. Os resultados das medições realizadas apresentam comunicação medida até 1000 m, com 99% de taxa de recepção de pacotes, em um ambiente urbano de um Campus Universitário. A comunicação estimada é de até 3450 m, compatível com o encontrado na literatura.
  • ITALO ANDRE CAVALCANTI DE OLIVEIRA
  • Sistema de Geração Eólica Baseado no Gerador de Indução de Rotor Bobinado Alimentado por Tensões Desequilibradas
  • Data: 23/02/2017
  • Hora: 09:00
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  • Devido à participação crescente da energia eólica nas matrizes de energia elétrica de vários países, os requisitos de conexão das usinas eólicas ao sistema elétrico se tornaram mais exigentes nos últimos anos. De acordo com esses requisitos de conexão, os aerogeradores devem permanecer conectados à rede mesmo durante certos níveis de afundamentos e de desequilíbrios de tensão. Dentre os sistemas de geração eólica, os mais utilizados são aqueles baseados no gerador de indução de rotor bobinado. Porém, tais sistemas são sensíveis a distúrbios da rede elétrica, uma vez que o estator do gerador está diretamente conectado a esta. Dentre os vários métodos para minimizar tais problemas, neste trabalho é abordado um método de controle que atua de forma coordenada na redução dos efeitos negativos no sistema de geração eólica provocados por tensões desequilibradas na rede elétrica. Neste trabalho são apresentados os modelos do conversor conectado à rede elétrica e do gerador de indução de rotor bobinado, bem como as estratégias de controle que atuam na redução das oscilações da potência ativa ou da potência reativa, ou ainda na eliminação dos desequilíbrios das correntes. O sistema de controle proposto é realizado no referencial estacionário e controla as componentes de sequência positiva e de sequência negativa das correntes sem a necessidade de decompô-las e sem a utilização de controladores adicionais. No trabalho também são realizadas análises das limitações do gerador em função da velocidade do rotor e da estratégia de controle empregada para diferentes níveis de desequilíbrio. De forma a verificar o desempenho do sistema de controle, resultados de simulação com a atuação do controle coordenado dos conversores são apresentados e discutidos. Por fim, de forma a validar as estratégias, são apresentados resultados experimentais obtidos para dois cenários de desequilíbrio na tensão da rede elétrica.
  • IURI SANTOS DE ARAUJO
  • Controle de tensão em sistemas de distribuição considerando a inserção de veículos elétricos
  • Data: 23/02/2017
  • Hora: 08:00
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  • A chegada dos veículos elétricos para Brasil implicará num grande impacto no consumo de energia elétrica e as concessionárias de energia terão que se adequar a este novo cenário. Neste trabalho é considerado a participação de veículos elétricos utilizando uma rede de distribuição para fazer as recargas por meio da rede elétrica da concessionária de energia. Tomando como referência o comportamento dos usuários comuns, é constatado os níveis de tensão da rede durante o carregamento dos veículos. Como a nova demanda de potência pode comprometer nos níveis de tensão da rede secundária, é proposto um método de controle de tensão da rede secundária considerando a previsão da tensão. A previsão ocorre por meio das informações de tensões passadas, e o controle da tensão é realizado evitando uma ultrapassagem dos limites permitidos. A atuação do controle pode ocorrer tanto por meio da comutação dos taps dos transformadores da rede de distribuição elétrica quanto pela da injeção de potência dos armazenadores de energia. Os resultados comprovam que a técnica de previsão baseado nos métodos de mínimos quadrados é bastante eficiente e mostrou resultados satisfatórios na utilização do controle de tensão em regime quase estático.
  • JAILTON FERREIRA MOREIRA
  • Modelagem Não Linear de Núcleos Magnéticos Aplicada à Colheita de Energia por Indução
  • Data: 22/02/2017
  • Hora: 16:00
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  • Na literatura científica, a colheita de energia para alimentar nós sensores em redes de sensores sem fio pode ser realizada de diversas formas: por indução magnética, pela diferença de temperatura entre superfícies (energia térmica), por deslocamento/movimento de dispositivos (energia cinética), entre outros. Trabalhos sobre coletores magnéticos de energia aproveitam o campo magnético produzido pela corrente elétrica da rede (60 Hz) para alimentar esses nós sensores através do princípio da indução magnética. Parte desses trabalhos desprezam os efeitos da histerese ou da saturação presentes no material magnético do coletor, o que pode acarretar em uma menor eficiência na colheita de energia. Para melhorar a eficiência desses dispositivos, neste trabalho é apresentado um modelo não linear de um coletor magnético, cuja construção física é análoga a dos transformadores de corrente (TCs). O material no qual é construído o núcleo é uma liga nanocristalina de altíssima permeabilidade relativa (maior que 100.000), diferente dos materiais convencionais utilizados e de elevada não linearidade. A densidade de fluxo e a intensidade de campo magnético no coletor são modeladas através das equações de Maxwell. Uma relação constitutiva não linear utilizando a função tangente hiperbólica é aplicada para aproximar os fenômenos da histerese e da saturação no TC. A partir das equações obtidas, a tensão de saída do TC pode ser calculada e expressa por equações diferenciais não lineares cuja resolução se dá através de métodos numéricos computacionais. Para resolver tais equações utilizou-se o software MATLAB©. Dados experimentais (tensão e correntes do primário e secundário) foram medidos para diversos coletores variando suas dimensões, número de voltas do secundário e os níveis de corrente do primário. A partir desses dados foi levantado o laço de histerese dos TCs e extraídos seus parâmetros magnéticos (como, por exemplo, a intensidade de campo coerciva e densidade de fluxo magnético de saturação). Além das ligas nanocristalinas foram utilizados núcleos toroidais de ferrite, para verificar se o modelo consegue reproduzir o funcionamento de materiais magnéticos tradicionais utilizados em TCs. Resultados de simulação e experimentais foram comparados para validar o modelo proposto. Verificou-se que o modelo reproduziu o funcionamento de um coletor nanocristalino e de um coletor de ferrite, com erro relativo de potência colhida (experimental comparado com simulado) menor que 5% e menor que 8%, respectivamente.
2016
Descrição
  • ROMERO ÁLAMO OLIVEIRA DE MEDEIROS
  • PREVISÃO DE DEMANDA NO MÉDIO PRAZO UTILIZANDO REDES NEURAIS ARTIFICIAIS EM SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
  • Data: 29/07/2016
  • Hora: 14:00
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  • Os estudos de previsão de demanda têm grande importância para empresas da área de energia elétrica, pois, existe a necessidade de alocar seus recursos com uma certa antecedência, exigindo um planejamento a médio e longo prazo. Dentre estes recursos, estão a compra de equipamentos, a aquisição e construção de linhas de transmissão, manutenções programadas e a compra e venda de energia. Nesta premissa, foi desenvolvida uma ferramenta de apoio aos especialistas na área de planejamento estratégico em sistemas de distribuição de energia elétrica, utilizando redes neurais artificiais para previsão de demanda. Para o método proposto, foi implementado um procedimento de previsão de demanda no médio prazo da região alimentada por três subestações reais pertencentes ao sistema de distribuição de energia gerido pela concessionária Energisa-PB, utilizando um modelo computacional baseado em redes neurais artificiais (RNA) do tipo Multilayer Perceptron (MLP) com o auxílio do ambiente Matlab®. Foram consideradas as informações reais (banco de dados) da potência ativa, para o período de 2008 até 2014, fornecidas pela própria concessionária e a previsão alcançou o horizonte de um ano a frente (52 semanas). A RNA foi treinada com os dados de 2008 a 2013, e o resultado, comparado com dados do ano de 2014. Além disso, foi possível avaliar o desempenho da RNA sob diferentes aspectos (volume de treinamento, parâmetros, configurações, camadas ocultas, etc.) e estimar o crescimento de demanda da região alimentada por cada subestação, o que pode auxiliar o planejamento de expansão do sistema de distribuição.
  • LEANDRO MAYRON DE OLIVEIRA PINTO
  • Levantamento de Harmônicas em Redes de Distribuição de uma Concessionária de Energia
  • Data: 27/07/2016
  • Hora: 16:00
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  • Conhecer os distúrbios, originados dos consumidores, que acometem as redes de distribuição de uma concessionária de energia, bem como sua evolução até as subestações de energia, comparando, ainda, as medições com a literatura e as normas em exercício. Material e Método: Foram realizados três estágios de medições e análises, utilizando-se um analisador digital trifásico. Mediu-se o perfil de harmônicas em diferentes alimentadores de uma subestação, durante sete dias cada um, posteriormente realizou-se a mesma medição em uma única residência e em seguida, investigou-se, nessa mesma residência, os eletrodomésticos geradores de harmônicas. Resultados: Na primeira etapa, a medição dos alimentadores apresentou baixos THD’s de tensão e corrente dentro dos limites em norma; já a residência unifamiliar apresentou THD máximo de tensão igual a 2,84 e um THD máximo de corrente de 28,7. Observou-se predominância das 3ª e 5ª harmônicas de tensão e das 3ª, 5ª e 7ª harmônicas de corrente, com alguns momentos de supremacia da 2ª harmônica. Investigando os eletrodomésticos, constatou-se que os de menor potência com fontes chaveadas introduzem a maior quantidade de harmônicas na rede. Conclusão: Os transformadores de distribuição filtram as harmônicas de baixa tensão, servindo como uma barreira para a média tensão, onde não foram detectadas harmônicas consideráveis. As medições revelam que em nenhum caso houve violação do THD de tensão, nem total nem individual, acima dos limites estabelecidos por norma. Contudo, o THD de corrente apresentou diversos momentos acima dos limites aceitáveis quando analisada a baixa tensão. O estudo demonstra que, na subestação de energia, as harmônicas dos consumidores não evoluem até a média/alta tensão.
  • RAFAEL MOURA DUARTE
  • LOCALIZAÇÃO DE FONTES DE DESCARGAS PARCIAIS BASEADA EM TÉCNICAS RADIOMÉTRICAS
  • Data: 27/07/2016
  • Hora: 16:00
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  • Uma forma de diagnosticar o nível de degradação de isolamentos elétricos consiste em identificar a ocorrência de descargas parciais (DP). A detecção precoce de defeitos em isolamentos viabiliza a programação de atividades de manutenção de equipamentos elétricos de potência. Dessa forma, o sistema elétrico pode operar de forma mais confiável e com um número menor de interrupções. Além da detecção, as informações fornecidas pelos pulsos de descargas parciais permitem a localização da sua fonte. Neste trabalho, o principal objetivo é desenvolver uma técnica híbrida de localização, baseada nos instantes de chegada e nas energias dos sinais de DP. O desempenho da técnica híbrida foi comparado com o de outras três técnicas radiométricas de localização. Para este propósito, os métodos usados para estimar os instantes de chegada dos pulsos de DP e as técnicas de localização estão explicados em detalhes. A fim de realizar as simulações deste trabalho, foi desenvolvido um modelo de traçado de raios, que é capaz de simular a propagação dos pulsos de ondas em ambientes definidos por mapas. Os resultados deste trabalho foram obtidos a partir de quatro cenários de simulação: espaço livre com ruído, sala com obstáculos e sem ruído, subestação de alta tensão sem ruído e subestação de alta tensão com ruído. O desempenho da técnica híbrida foi inferior ao desempenho das técnicas de localização que dependem apenas dos instantes de chegada, cuja precisão não é tão afetada pelo multipercurso. No entanto, a estimativa fornecida pela técnica híbrida se mostrou útil como condição inicial para o sistema linear de uma das técnicas e localização pelos instantes de chegada.
  • WENDELL PEREIRA DE FARIAS
  • MODELAGEM DE NÚCLEOS MAGNÉTICOS NÃO LINEARES BASEADA EM DADOS EXPERIMENTAIS
  • Data: 28/06/2016
  • Hora: 14:00
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  • Esta trabalho apresenta uma pesquisa sobre o comportamento de um nucleo nanocristalino com forma toroidal, com base em dados experimentais. Sendo realizada a partir do estudo de um modelo matematico utilizando a tangente hiperbolica e as equacoes de Maxwell, que demostra ser util e capaz de caracterizar os parametros de um nucleo magnetico nao linear com aproximacoes. O modelo apresentado foi implementado no sotware Matlab, em que e necessario introduzir as propriedades do nucleo para prever as caracteristicas de um dispositivo captador de energia com uma potencia desejada. A ferramenta computacional implementada pode determinar o comportamento das grandezas magneticas e eletricas do nucleo. As simulacoes obtidas foram comparadas com resultados experimentais a fim de validar a modelagem utilizada.
  • JEANE SILVA DE SOUZA
  • DIMENSIONAMENTO ÓTIMO DE PAINÉIS FOTOVOLTAICOS USANDO ENXAME DE PARTÍCULAS MODIFICADO PARA REDUZIR AS PERDAS DE ENERGIA E MELHORAR O PERFIL DE TENSÃO.
  • Data: 29/02/2016
  • Hora: 17:00
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  • Este trabalho apresenta um metodo de dimensionamento de paineis fotovoltaicos usando enxame de particulas modificado (MPSO), a fim de reduzir as perdas de energia e melhorar o perfil de tensao. Para a implementacao e utilizado o software PowerFactory®, especificamente a linguagem de programacao em DIgSILENT (DPL). O metodo proposto foi aplicado inicialmente no sistema IEEE 13-barras. Apos a validacao, foi aplicada a um sistema real, Universidade Federal da Paraiba (UFPB). Os resultados mostram que o metodo proposto tem a capacidade de proporcionar as melhores dimensoes de modulos fotovoltaicos distribuidos na micro rede da Universidade, melhorando do perfil de tensao e reduzir as perdas de energia.
  • FRANCISCO ANTONIO FERREIRA DOS SANTOS JUNIOR
  • MODELAGEM E ANÁLISE DE SISTEMA FOTOVOLTAICO ISOLADO BASEADO EM PLATAFORMA DE SIMULAÇÃO COM DIAGRAMA DE BLOCOS
  • Data: 29/02/2016
  • Hora: 14:00
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  • Este trabalho apresenta uma modelagem em diagramação de blocos de um sistema de geração de energia fotovoltaica isolado, incluindo as fases de regulação CC, inversão de tensão, carga e sistema de controle com base em simulações dinâmicas no ambiente Simulink/Matlab® blocos built-in disponíveis em sua biblioteca. Uma técnica bem conhecida na literatura foi utilizada para o rastreio da máxima potência da geração fotovoltaica. No entanto, o controle utilizado para manter a tensão de saída constante do Push-Pull é baseado num método similar ao do rastreio da máxima potência, e que ainda não foi reportado na literatura, o que configura uma outra novidade deste trabalho. A integração da modelagem de todo o sistema fotovoltaico com estes sistemas de controle é reunida inicialmente no ambiente de Simulink para averiguação e produzir os resultados de simulação. Uma plataforma experimental que inclui um emulador de painéis fotovoltaicos, um Push-Pull de 1 kW de potência, um inversor trifásico de três braços embarcado e uma carga hidráulica constituída por um moto-bomba foi construída em laboratório. Os resultados extraídos dos experimentos corroboram a metodologia utilizada.
  • LEONARDO ALVES DIAS
  • OTIMIZAÇÃO GENÉTICA DE SEQUÊNCIAS DE PADRÕES DE TESTE PARA CIRCUITOS VLSI
  • Data: 29/02/2016
  • Hora: 10:00
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  • Um circuito integrado (CI) em modo de teste tem um maior consumo energetico comparado ao modo de operacao normal, devido ao elevado numero de transicoes nos nos do circuito. Essas transicoes sao decorrentes dos padroes de teste utilizados para estimular o CI durante a execucao do teste, e resultam em uma alta dissipacao de potencia, o que pode danificar o CI, acarretando em maiores custos para as fabricantes. Assim, neste trabalho e proposto um algoritmo genetico para otimizacao de sequencias de padroes de teste visando o baixo consumo energetico durante a execucao do teste de CIs e mantendo uma alta cobertura de falhas. E proposto tambem o uso do algoritmo de Berlekamp-Massey (BMA) para sintetizar um gerador de padroes de teste com uma baixa sobrearea de hardware capaz de gerar as sequencias otimizadas, possibilitando gera-las tambem em tecnicas de testabilidade. A otimizacao das sequencias e feita atraves da reducao do numero de transicoes nos nos, sem reduzir a sua cobertura de falhas. Entao o BMA e aplicado para obter um registrador de deslocamento com realimentacao linear que gere esta sequencia. Por fim, simulacoes foram realizadas com o algoritmo genetico para verificar o comportamento em relacao a otimizacao do numero de transicoes, da cobertura de falhas e da sobrearea de hardware.
  • PRISCILLA KADJA PONTES DE MELO
  • MONTAGEM E CARACTERIZAÇÃO DE CÉLULAS SOLARES FOTOVOLTAICAS DE TiO2
  • Data: 26/02/2016
  • Hora: 14:00
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  • Devido à demanda crescente no setor de energia mundial, trabalhos de pesquisas estão sendo fundamentados na procura de novos recursos energéticos não poluentes. Com conceitos de utilização já bem consolidados a energia solar tem tido destaque na sua captação e transformação em energia elétrica. Uma das formas de utilização da energia solar com grande impacto na rede energética é a transformação através das células solares, que são dispositivos de conversão direta de energia solar em energia elétrica por meio do efeito fotovoltaico. Neste contexto, surgem vários desafios para o seu desenvolvimento no que se refere a novos materiais que possibilitem maior eficiência nessa transformação. As células fotovoltaicas precisam ser eficientes, estáveis e seu custo de fabricação deve ser competitivo. Considerando esses fatores, este trabalho de pesquisa apresenta a montagem de células solares sensibilizadas por corante de dióxido de titânio (TiO2) mais comumente encontradas na literatura. Baseado nisso, foi desenvolvida a célula solar utilizando o método Pechini. A metodologia é consolidada e objetiva, uma otimização de todas as etapas envolvidas no processo de montagem das células para melhorar a eficiência da conversão energética. Para verificar o desempenho da célula, calcula-se a sua eficiência. Esta estimativa necessita de um fator de preenchimento (FF) extraído da curva I-V. Para este propósito, os algoritmos de Newton Rapson e Levenberg-Marquardt são aplicados para plotar a curva e achar os parâmetros da célula. Os resultados experimentais comprovam que a célula construída com uma área de 2,5 centímetros e o valor de eficiência η = 3,21 %, é eficaz na transformação da energia solar em eletricidade.
  • JOÃO RAPHAEL SOUZA MARTINS
  • CONTROLE REPETITIVO APLICADO A COMPENSADORES SÉRIE PARA CORREÇÃO DE AFUNDAMENTOS E DISTORÇÕES HARMÔNICAS DE TENSÃO NA REDE ELÉTRICA.
  • Data: 18/02/2016
  • Hora: 14:30
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  • Este trabalho propõe um controle repetitivo para compensadores serie com o objetivo de restaurar dinamicamente a tensão aplicada a cargas sensíveis e críticas de sistemas de energia. 0 controle pode mitigar afundamentos de tensão ao mesmo tempo que elimina distorções harmônicas. Sua função de transferência e simples de ser implementada e não requer qualquer filtro seletivo de harmônicos. 0 sistema de controle atua sobre as referencias senoidais e deve ser implementado em cada fase independentemente. Ele funciona diretamente sobre as tensões medidas, de forma a evitar transformações. Um aspecto importante do trabalho são as estrategias de otimização para minimizar a tensão de compensação ou a potencia ativa fornecida pelo compensador. Verificou-se que se a tensão injetada pelo compensador esta em fase com a tensão da rede, a tensão de referencia desejada pode ser alcançada com a menor amplitude de tensão injetada. Para realizar a correção com a mínima injeção de potencia ativa utilizou-se expressões analíticas para obter a magnitude e 0 angulo da tensão a ser injetada. Para implementar estas estrategias e utilizado um algoritmo recursivo de mínimos quadrados para estimar a tensão da rede. Um sistema compensador serie foi montado em laboratório para validar o método. As simulações e resultados experimentais são apresentados e constatam a eficacia do método proposto.
2015
Descrição
  • CELSO MACHADO MAIA PADILHA
  • SISTEMA PARA AQUISIÇÃO DE SINAIS DE TENSÃO E CORRENTE PARA CONTROLE DO FLUXO DE POTÊNCIA UTILIZANDO PLATAFORMA BEAGLEBONE BLACK
  • Data: 27/11/2015
  • Hora: 14:00
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  • No atual cenário mundial, a crise do setor elétrico está cada vez mais evidente, e para se manter um nível de desenvolvimento econômico compatível com este crescimento, muitos países estão investindo no aumento da produção de energia elétrica a partir de diversas fontes, sejam estas renováveis e limpas ou não, para suprir a crescente demanda. A integração dessas novas fontes de energia demandam coordenação em tempo real. Dessa forma, unidades confiáveis de monitoramento, processamento e transmissão de dados são necessárias. Neste trabalho propõe-se a implementação de um sistema para aquisição de dados para sinais de tensão e corrente, por meio de uma plataforma de desenvolvimento embarcado de baixo custo associado, aliado a um módulo de aquisição e condicionamento de sinais para o controle do fluxo de potência com foco de aplicação em Redes Elétricas Inteligentes - REI (do inglês Smart Grid). O sistema é responsável por realizar a aquisição da tensão e da corrente fornecidos pela rede elétrica e transformar-los para informações analisáveis, possibilitando assim, manipulação por sistemas supervisórios. Com estes dados, os sistemas supervisórios podem, além de analisar, tomar decisões baseadas nas informações fornecidas pela plataforma e utilizar-las para aplicar em diversos conceitos presentes nas REIs, tais como controle do fluxo de energia, minimização dos efeitos da falta da energia elétrica, concepção de geração distribuída a partir de fontes renováveis, identificação de furtos de energia, redução de perdas técnicas, monitoramento da qualidade de energia e outros. Para o desenvolvimento deste sistema foi utilizado a plataforma de desenvolvimento Beaglebone Black©, associada a uma unidade de condicionamento de sinais de tensão e corrente desenvolvido pelo programa no Laboratório de Otimização de Sistemas de Energia (LOSE) do Departamento de Engenharia Elétrica (DEE), da Universidade Federal da Paraíba (UFPB). Este módulo é reponsável por condicionar os sinais de tensão e corrente fornecidos pela rede elétrica adequando-os às especificações necessárias para leitura e conversão na plataforma de desenvolvimento Beaglebone Black©.
  • MÁRCIA KAROLINA DE LIMA VIEIRA
  • MODELO DE ESPAÇO DE ESTADOS REALIMENTADO PARA CONTROLE DE UM PUSH-PULL DE CORRENTE EM SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
  • Data: 30/07/2015
  • Hora: 09:00
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  • Este trabalho propõe uma estratégia alternativa de controle por realimentação de espaço de estados de um conversor CC-CC, aplicado para fins de regulação de sistemas fotovoltaicos (PV). A técnica de controle depende de equações de espaço de estados do gerador fotovoltaico ligado ao conversor. Os ganhos do controlador são projetados por meio da construção de um polinômio característico, que considera as condições de controlabilidade e utiliza a formulação de Ackermann. O método proposto é inicialmente testado por simulação computacional, utilizando o ambiente Matlab/Simulink. São apresentados resultados experimentais utilizando o painel fotovoltaico junto com o push-pull que comprovam o desempenho satisfatório do controle proposto.
  • DAIANA CORREIA DE LUCENA
  • FILTRO ATIVO DE POTÊNCIA PARALELO UTILIZANDO A TÉCNICA DE CONTROLE POR CICLO
  • Data: 29/07/2015
  • Hora: 14:30
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  • A elevada utilização de cargas não lineares e reativas conectadas à rede elétrica têm levado a uma preocupação crescente com questões relacionadas à qualidade de energia, impulsionando a aplicação de diferentes técnicas de controle na operação de retificadores controlados e filtros ativos. Neste trabalho é feita uma avaliação da técnica de controle por ciclo (OCC – One Cycle Control) aplicada a um filtro ativo de potência paralelo, como alternativa a outras técnicas utilizadas para correção do fator de potência e distorções harmônicas, implementado através de um DSP. A estratégia de controle garante o fator de potência próximo à unidade e a redução de distorções harmônicas na corrente, não sendo utilizados sensores de tensão na rede. A validação do método utilizado ocorreu através de simulações no software PSCAD/EMTDC e resultados experimentais para cenários de um filtro ativo de potência paralelo com carga não linear e desbalanceada, e carga não linear e balanceada tendo como alimentação uma fonte de tensão que inclui uma componente de modo comum.
  • ALISON LINS DE LIMA
  • Desenvolvimento de um Sistema para Aquisição e Processamento de Sinais Utilizando a Plataforma Tivaware para Aplicações em Smart Grid
  • Data: 29/07/2015
  • Hora: 10:00
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  • Em meio a um cenario que contrasta o aumento da demanda por energia eletrica, e a diminuicao da capacidade de geracao a partir das fontes convencionais, o que vem gerando serios problemas para o setor energetico, o conceito de smart grids populariza-se e apresenta-se como uma alternativa para, entre outras possibilidades, minimizar os efeitos da falta de energia eletrica, na concepcao de geracao distribuida a partir de fontes alternativas. Com vistas em alternativas com esse fim, sera desenvolvido um sistema de aquisicao de dados, de baixo custo e alto desempenho, para aplicacoes em smart grids, que viabilize o monitoramento da energia eletrica em tempo real, onde o usuario possa gerir o seu proprio controle evitando o desperdicio e, consequentemente, economizando. O sistema sera desenvolvido com base nas normas da ANEEL (Agencia Nacional de Energia Eletrica), orgao responsavel por determinar os parametros minimos que um equipamento de medicao deve possuir. O sistema de aquisicao de dados apresentou resultados com alto grau de concordancia ao ser comparados com o instrumento de referencia, o fluke 434/435. Foi apresentado uma curva resposta da tensao e corrente, mostrando o comportamento do sistema em comparacao a de outros instrumentos de medicoes. Ainda, e objetivo do trabalho que a Unidade de Condicionamento dos Sinais, possa ser adaptada para multiplas plataformas microprocessadas, atraves de simples ajustes, sem a necessidade de reconfiguracao de hardware. Esse fato foi comprovado ao ser utilizada com a BeagleBone Black, apresentando resultados satisfatorios.
  • ZARIFF MEIRA GOMES
  • Filtro Ativo Trifasico Shunt com Numero Reduzido de Indutores
  • Data: 24/07/2015
  • Hora: 10:00
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  • Neste trabalho é apresentado um filtro ativo de potência trifásico para sistemas a trifásicos a três fios com um indutor a menos em comparação com a estrutura usual de um filtro ativo shunt. Para a determinação das referências e controle foi utilizada a transformada de Park, ou seja, todo o controle foi feito em eixos síncronos. O filtro ativo deste trabalho está na configuração paralela funcionando, portanto, como uma fonte de corrente e deverá corrigir o fator de potência e harmônicos de corrente da rede elétrica, estes últimos de forma seletiva. Foram apresentados resultados de simulação validando a estratégia de controle.
  • Carlos Henrique Alencar Almeida
  • Caracterização de Célula Termoelétrica para Geração de Energia Elétrica
  • Data: 24/07/2015
  • Hora: 08:00
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  • Este trabalho caracteriza um dispositivo termoelétrico como gerador de energia elétrica. Para tal propósito, uma célula termoelétrica foi submetida a diferentes perfis de temperatura em suas faces.A aplicação de calor no dispositivo foi feita através de uma estrutura de controle retroalimentada composta por células de Peltier em cascata,sensores de temperatura e circuitos condicionadores de corrente. A execução e o monitoramento do sistema foram feitos através de uma interface de aquisição e controle de dados, conectada a um computador e gerenciada por um software dedicado a aplicação. Com estes experimentos foi observada a resposta da tensão elétrica do dispositivo termoelétrico em relação às temperaturas aplicadas em suas faces. Também foi inserida uma carga resistiva para analise do comportamento da potência elétrica fornecida pelo dispositivo. Dentre os resultados obtidos, destaca-se a variação do coeficiente de Seebeck quando é variada a temperatura média de trabalho. A potência fornecida pelo dispositivo termoelétrico configurado como gerador chega a 95 mW quando submetido a uma diferença de temperatura (∆T) de 40 ºC.A curva de potência e corrente elétrica são apresentadas em relação à tensão gerada pelo dispositivo.
  • IVAN DA SILVA
  • MODELAGEM E ACIONAMENTO DE UMA MÁQUINA DE INDUÇÃO DE NOVE FASES BASEADO EM MODULAÇÃO ESPACIAL VETORIAL SVPWM
  • Data: 27/02/2015
  • Hora: 14:00
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  • O interesse pelo estudo de máquinas de indução multifases (mais de três fases) e dos seus sistemas de acionamento cresceu substancialmente nas últimas duas décadas. As muitas vantagens apresentadas pelos sistemas multifases, em relação aos sistemas trifásicos convencionais, têm sido fatores motivadores para o aumento de pesquisas em todo o mundo. Redução das oscilações de torque, redução da corrente por fase, maior confiabilidade do acionamento, grande tolerância à faltas e redução no conteúdo harmônico da corrente no barramento CC são algumas destas vantagens. O maior grau de liberdade proporcionado pelas fases extras torna os sistemas multifases bastante flexíveis quanto às estratégias de modulação e de controle. Apesar da atual predominância da utilização das máquinas e acionamentos trifásicos na indústria, as máquinas multifases estão sendo cada vez mais utilizadas em áreas de aplicações específicas tais como tração de locomotivas, propulsão de navios elétricos de grande porte, indústria aeroespacial, tração de veículos híbridos e elétricos e sistemas industriais de alta potência. Devido ao alto grau de acoplamento entre as variáveis elétricas de um sistema multifases, a modelagem e análise desses sistemas tem representado uma tarefa desafiadora nos centros de pesquisa. No presente trabalho são apresentadas as modelagens analíticas de uma máquina de indução de nove fases simétrica e de uma máquina de nove fases assimétrica pelo método de variáveis naturais e pelo método de decomposição vetorial. Os princípios utilizados na modelagem são os mesmos utilizados nos sistemas trifásicos. No entanto, sistemas multifases são analisados em múltiplos planos d-q. Estratégias de modulação PWM baseadas na teoria de vetores espaciais (SVPWM) para um inversor de nove fases tipo VSI (Inversor Fonte de Tensão) são apresentadas para acionamento das máquinas. O sistema de acionamento apresentado trabalha na região linear de operação e gera tensão de saída senoidal. Dados de simulação obtidos a partir de programas desenvolvidos em linguagem C e Matlab são apresentados para ambas as máquinas de nove fases modeladas.
  • SERGIO LOUREDO MAIA LACERDA
  • AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA DA COMUNICAÇÃO VIA RÁDIO-FREQUÊNCIA UTILIZANDO O TRANSCEIVER NRF-24L01+® PARA MONITORAMENTO DE SISTEMAS ELÉTRICOS NO CONCEITO DE SMART GRID.
  • Data: 27/02/2015
  • Hora: 10:00
  • Mostrar Resumo
  • O presente trabalho trata da avaliação do sistema de comunicação por meio da rádio-frequência utilizando o transceiver nRF-24L01+® para ser utilizado no monitoramento de sistemas elétricos no conceito de smart grid. O sistema completo é composto de uma ou mais Unidades Remotas de Aquisição de Dados – URADs; de várias Unidades de Sensoriamento Inteligente – USIs; e um Subsistema de Controle Supervisório – SCS. A conexão entre a URAD e as USIs pode ocorrer através de conexão cabeada (Ethernet, RS232, USB, CAN ou PLC) e sem fio (RF). Cabem às URADs a aquisição, processamento e comunicação das grandezas com pequena constante de tempo, enquanto que as USIs encarregam-se da aquisição de grandezas com constantes de tempo maiores (temperatura, pressão, umidade, etc.). Neste trabalho trataremos do desenvolvimento e testes de comunicação da USI. Para estes testes as unidades são de 2 tipos: uma unidade mestre, responsável pela requisição dos dados (sem fio) e pelo envio ao SCS (comunicação RS232, USB, CAN ou RF); e uma unidade escravo, que pode ser responsável pela medição de grandezas de interesse para envio à unidade mestre quando requisitada. Para a comunicação sem fio (RF) utilizou-se o transceptor nRF-24L01+® da NORDICTM, pois suas características de processamento e comunicação atendem satisfatoriamente às necessidades e exigências do projeto, que serão abordadas no transcurso deste trabalho.
  • JOSÉ CARLOS DE OLIVEIRA CUSTÓDIO
  • MELHORAMENTO DA EFICIÊNCIA DE CAPTAÇÃO DE ENERGIA FOTOVOLTAICA UTILIZANDO UM SENSOR DE IRRADIÂNCIA SOLAR
  • Data: 27/02/2015
  • Hora: 09:00
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  • Um problema já conhecido do algoritmo de controle Perturba e Observa (P&O) de conversores com rastreamento de ponto de maior potência é o erro de rastreamento sob rápidas mudanças de níveis de irradiância. A principal causa deste comportamento errático é que o conversor não consegue distinguir se a mudança de potência gerada pelo painel é proveniente de uma mudança realizada pelo algoritmo do conversor ou pela mudança de irradiância solar. Neste trabalho é proposto um sistema sensor de iluminância que combinado com os conversores que utilizam o algoritmo P&O corrige o erro de rastreamento de irradiância solar especialmente nas rápidas variações. São apresentados resultados do sensor que mostram a linearidade e não saturação sob irradiância direta de luz solar ou mesmo de luz artificial assim como a correção do erro de rastreio do conversor utilizando o algoritmo P&O agregado ao sensor.
  • FLÁVIO GOMES DE CARVALHO
  • CARACTERIZAÇÃO DO CONTEÚDO HARMÔNICO EM AMBIENTES RESIDENCIAIS: ESTUDO DE CASO.
  • Data: 26/02/2015
  • Hora: 14:30
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  • Neste trabalho é realizada uma caracterização do conteúdo harmônico em instalações elétricas residenciais por meio de um conjunto de medições realizadas por diversos períodos de tempo. Para cada caso avaliado fez-se um levantamento das cargas que compõem a instalação e uma análise individual de cada uma delas como forma de avaliar sua influência no comportamento harmônico da instalação como um todo.
  • MARAIZA PRESCILA DOS SANTOS
  • Sistema Eletrônico Energeticamente Autônomo com Colheita de Energia por Indução Magnética
  • Data: 24/02/2015
  • Hora: 10:00
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  • Nas últimas décadas, a crescente demanda por circuitos eletrônicos miniaturizados, portáteis e autônomos, vem intensificando a busca por novas e adequadas fontes energéticas. Seguindo este contexto, o propósito desta dissertação é desenvolver um sistema eletrônico energeticamente autônomo, alimentado por colheita de energia magnética. Sendo o sistema de colheita composto por um transdutor eletromagnético, para captar e converter o campo magnético disperso em torno de linhas de potência, e um circuito eletrônico para condicionar a energia gerada pelo transdutor e fornecer a potência adequada para uma carga resistiva de baixo consumo. Uma metodologia experimental foi empregada para selecionar o material adequado para o núcleo do transdutor, por isso, foram realizados diversos testes em laboratório para analisar e comparar o desempenho dos transdutores em relação à potência e a densidade de potência, fornecidas pelos transdutores de dois materiais ferromagnéticos distintos, a Ferrita e a liga Nanocristalina (FeSiB). Após a análise dos dados, concluiu-se que para esta aplicação a liga Nanocristalina apresentou os melhores resultados quanto à densidade de potência, e por isso, foi selecionada como o material do núcleo toroidal do transdutor. Porém, na saída da bobina secundária se observou altos picos de tensão, de modo que poderia ocasionar danos aos dispositivos eletrônicos do circuito conectado a bobina. Portanto, optou-se por fazer a divisão da bobina secundária em dois enrolamentos, ambos ligados em paralelo, para reduzir a indutância, ao final constatou-se a eficácia da solução, pois, reduziu os picos de tensão e manteve a magnitude da tensão eficaz. Contudo, o transdutor apresentou alta reatância indutiva, devido os seus parâmetros físicos, em particular, a alta permeabilidade, para compensá-la foram utilizadas capacitâncias ligadas em série com a bobina, a fim de definir a situação ideal para o sistema fornecer a máxima potência à carga. O circuito de condicionamento de energia foi projetado para alimentar o nó sensor sem fio nRF24LE1 da Nordic semiconductors, para tanto, foram projetados um retificador de onda completa, um filtro à capacitor e um regulador de tensão. Por fim, pode-se concluir que um sistema eletrônico com autonomia energética pode ser implementado, utilizando-se como fonte de alimentação a colheita de energia por indução magnética, e o mesmo pode ser instalado em ambientes nos quais existam um campo magnético disponível para ser “aproveitado”.
  • BRUNO WILLIAM DE SOUZA ARRUDA
  • CLASSIFICAÇÃO DE DISTÚRBIOS DE ENERGIA ELÉTRICA BASEADA EM SISTEMAS IMUNOLÓGICOS ARTIFICIAIS
  • Data: 10/02/2015
  • Hora: 10:00
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  • Na atualidade, a energia elétrica assume um papel imprescindível para a sustentabilidade da sociedade. Com o avanço da tecnologia e a utilização cada vez maior de cargas não-lineares, são crescentes a exigência e a demanda dos consumidores em relação à qualidade de energia elétrica (QEE). A rede elétrica pode ser afetada por distúrbios, sendo estes responsáveis por interferências indesejáveis que consequentemente, acarretam em efeitos econômicos, ocasionando prejuízos. Diante do exposto, vê-se a necessidade de desenvolver sistemas que sejam capazes de detectar e classificar esses distúrbios, ainda enquanto o sistema opera de forma aceitável, evitando o mau funcionamento dos equipamentos, assim como as despesas causadas. Em outro contexto, sistemas imunológicos artificiais (SIA) é uma área da engenharia da computação relativamente recente e procura explorar mecanismos que são utilizados nos sistemas imunológicos encontrados na natureza com o objetivo de desenvolver técnicas de solução de problemas. Para tanto, esta pesquisa tem como objetivo desenvolver e implementar um sistema para classificação de distúrbios de energia elétrica baseado em SIA. O algoritmo de seleção clonal (CLONALG), caracterizado pelo seu uso em problemas de reconhecimento de padrões, é utilizado com o intuito de gerar células de memória capazes de reconhecer antígenos (distúrbios de energia elétrica). Para avaliação do algoritmo como solução do problema, um classificador baseado no algoritmo dos k-vizinhos mais próximos é utilizado. Os resultados obtidos neste trabalho mostram que a metodologia proposta obteve 100% de precisão na classificação dos semiciclos de cada distúrbio abordado (Swell, Sag, Interrupção, Harmônicos e a operação normal), além disso, os resultados foram obtidos com frequência de amostragem inferior ao recomendado por padrão e, para cada semiciclo, o algoritmo dos k-vizinhos mais próximos levou aproximadamente 103 μs para classificar. Em comparação com trabalhos científicos relacionados, foi possível observar que os resultados obtidos são satisfatórios e apresentam eficiência e coerência. A partir dos resultados obtidos, torna-se possível a utilização da metodologia proposta para implementações online.
2014
Descrição
  • JULIO CEZAR DE CERQUEIRA VERAS
  • ANÁLISE EXPERIMENTAL DOS EFEITOS DE CICLOS TÉRMICOS EM GERADORES TERMOELÉTRICOS
  • Data: 28/11/2014
  • Hora: 10:00
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  • Os geradores termoelétricos são dispositivos que dependem da diferença de temperatura para conversão termoelétrica, porém, estarem sujeitos a ciclos térmicos pode comprometer o tempo de vida dos geradores termoelétricos. Com o objetivo de investigar a influência dos ciclos térmicos a que estão expostos, este trabalho propõe desenvolver um sistema capaz de submeter módulos termoelétricos à influência de ciclos térmicos, a fim de que o módulo possa ser avaliado. Para constatar os efeitos na degradação do módulo termoelétrico alguns parâmetros devem ser avaliados antes da aplicação dos ciclos térmicos e após uma sequência de ciclos térmicos. Para tanto, a plataforma de controle térmico desenvolvida utiliza como interface o DAQ NI PCIe-6321, Case SCB-68A integrada ao programa LabView ambos da National Instruments. Ao fim da pesquisa, avaliações de degradação são feitos em parâmetros que estão relacionados ao desempenho do gerador termoelétrico.
  • MARCELO RENATO DE CERQUEIRA PAES JUNIOR
  • ALOCAÇÃO OTIMIZADA DE CENTRAIS SOLARES FOTOVOLTAICAS NO SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DO OESTE DO ESTADO DA PARAÍBA
  • Data: 29/08/2014
  • Hora: 14:00
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  • O presente trabalho tem como objetivo simular os efeitos da conexão de centrais geradoras fotovoltaicas nas perdas de energia ativa do sistema de distribuição do oeste do estado da Paraíba. Inicialmente foi realizada a modelagem do sistema de distribuição, que possui um ponto de suprimento, 20 subestações rebaixadoras 69/13,8 kV e 25 linhas de distribuição 69 kV. Para análise da rede foi utilizado o método de Newton-Raphson para solução do fluxo de potência do sistema antes e depois da inserção das centrais fotovoltaicas e por fim foi proposta uma alocação otimizada das centrais solares fotovoltaicas com o objetivo de minimização das perdas de energia ativa utilizando algoritmos genéticos.
  • MARCOS MOURA BANDEIRA
  • Técnica PWM Baseada em Portadora para Balanceamento da Tensão no Capacitor em Conversores Monofásicos de Três Níveis com Diodo de Grampeamento
  • Data: 13/05/2014
  • Hora: 16:40
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  • Este trabalho apresenta uma técnica de Modulação por Largura de Pulso (PWM) para conversores monofásicos de três níveis com diodo de grampeamento, que tem como objetivo o balanceamento da tensão no barramento de capacitores. A técnica consiste na injeção de um sinal de tensão de modo comum no sinal modulante senoidal, da modulação por largura de pulso convencional baseada em Portadora (Carrier Based – Pulse Width Modulation), o qual introduz uma componente de corrente CC no ponto neutro do barramento de capacitores, podendo essa tensão ser controlada, com o objetivo principal de balancear a tensão dos capacitores em relação ao ponto neutro. A técnica é apresentada em um conjunto de equações, com a finalidade de demonstrar como o sinal de tensão injetado introduz uma componente de corrente CC no ponto neutro. Para testar a estratégia proposta, a estrutura do conversor de três níveis com diodos de grampeamento foi simulada com o PSIM e montada, utilizando um processador digital de sinais para geração dos sinais de comando dos dispositivos semicondutores. Resultados de simulações e experimentais que demonstram a eficiência e a qualidade da estratégia PWM são apresentados.
  • MARCOS CAVALCANTI MEIRA
  • ESTRATÉGIA DE CONTROLE NO REFERENCIAL SÍNCRONO APLICADA À CONEXÃO DE SISTEMA DE MICROGERAÇÃO COM A REDE ELÉTRICA MONOFÁSICA ATRAVÉS DE CONVERSOR ESTÁTICO
  • Data: 06/05/2014
  • Hora: 10:00
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  • Este trabalho apresenta uma estratégia de controle aplicada a uma microrrede monofásica interconectada a uma fonte de energia renovável. A estratégia é realizada para regular o fluxo de potência ativa e otimizar o fator de potência no ponto de acoplamento comum (PAC). Todo o controle do sistema é realizado no referencial síncrono da tensão do PAC. Nesse referencial, a corrente direta é responsável pela regulação do fluxo de potência ativa, enquanto que o eixo em quadratura, gerado artificialmente, regula o fator de potência. A corrente direta é utilizada para regular a tensão contínua do conversor estático monofásico e, consequentemente, o balanço de potência ativa do sistema. Resultados experimentais e de simulações demonstram a viabilidade e a eficácia do sistema proposto.
  • MARCOS GOMES BERNARDO
  • PROPOSTA DE CONTROLE EM MALHA FECHADA COM ALTA EFICIÊNCIA PARA O AQUECIMENTO DE ÁGUA EM CHUVEIROS ELÉTRICOS
  • Data: 29/04/2014
  • Hora: 16:00
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  • O presente trabalho trata da análise e desenvolvimento de um sistema de controle em malha fechada para o controle efetivo de temperatura da água na saída de um chuveiro elétrico, independente do fluxo de água ou temperatura da água em sua entrada. O sistema vislumbrado tem como premissa ser de baixo custo e alta eficiência, além de apresentar dimensões físicas reduzidas o suficiente para que possa ser incorporado diretamente nos chuveiros elétricos existentes, evitando que o fabricante precise reformular o seu produto. A alta eficiência acaba sendo de suma importância, pois contribui efetivamente tanto no custo quanto no tamanho da solução, uma vez que quanto menor a eficiência, maiores as perdas e, consequentemente, maior será o dissipador de calor agregado ao sistema, elevando-se o custo e tamanho da solução vislumbrada. Baseado nestes critérios, optou-se por utilizar o TRIAC como chave de potência, e acioná-la sempre nos cruzamentos por zero de rede elétrica. Para a concepção e desenvolvimento do sistema, adotou-se como ferramentas o Scilab e a plataforma Arduíno. Antes da construção do protótipo, várias simulações dos circuitos e códigos de programação foram realizadas, utilizando-se o Proteus e o Scilab em conjunto. Para os teste experimentais, um protótipo com potência nominal de 3,2 kW foi construído, empregando-se um chuveiro elétrico comercial. Experimentalmente, verificou-se uma eficiência maior que 99% o que exigiu um dissipador com volume de 63 cm3, e controle efetivo da temperatura da água na saída do equipamento. Além disso, não se observou cintilação quando considerada uma instalação elétrica de acordo com as normas brasileiras.
  • JEANNE ELIZABETH DE PAULA BRAQUEHAIS
  • SENSOR INTELIGENTE E ENERGETICAMENTE AUTÔNOMO PARA MEDIÇÃO DA VELOCIDADE DO VENTO
  • Data: 28/02/2014
  • Hora: 16:00
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  • Este trabalho se insere no contexto da micro-geração distribuída através do aproveitamento da energia eólica em áreas urbanas. Geralmente, a instalação de sistemas de geração eólica é precedida por uma análise do potencial de geração. A partir de um estudo de métodos e tecnologias para o monitoramento da velocidade do vento, decidiu-se por desenvolver um sistema de monitoramento formado por uma rede de 10 nós sensores capazes de recuperar energia do ambiente para seu funcionamento, de forma a evitar a necessidade de baterias ou conexão à rede elétrica. Cada nó sensor é composto por uma microturbina que alimenta um gerador CC, e um transceptor RF para envio dos dados a uma central de processamento. Ao mesmo tempo em que fornece uma tensão dependente da velocidade do vento, o conjunto microturbina-gerador fornece a energia necessária ao funcionamento do transceptor. O desempenho do protótipo desenvolvido foi avaliado por intermédio de um túnel de vento desenvolvido ao longo do trabalho. O sistema de aquisição de dados incluiu uma placa com microcontrolador para medição da tensão na saída do gerador (em diferentes condições de carga), um anemômetro de referência para medição da velocidade do vento no túnel, e um computador para aquisição e processamento dos dados experimentais. O nó sensor desenvolvido é capaz de funcionar com velocidades do vento maiores que 3,5 m/s, limiar próximo do limiar de funcionamento das turbinas eólicas para geração distribuída (3,0 m/s).
  • ROBERIO PAREDES MOREIRA FILHO
  • ANÁLISE E CARACTERIZAÇÃO DA POTÊNCIA ELÉTRICA GERADA COM ELEMENTO PIEZOELÉTRICO
  • Data: 28/02/2014
  • Hora: 09:00
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  • Este trabalho apresenta um estudo de caracterização de um elemento piezoelétrico para geração de energia elétrica. Essa caracterização permitiu a determinação da relação entre a deformação mecânica sofrida pelo elemento gerador (piezoelétrico) e a potência elétrica gerada. Os resultados obtidos pelo estudo foram baseados em simulações utilizando um programa de elementos finitos (Ansys) e em dados experimentais. Como elemento piezoelétrico gerador foi utilizada a cerâmica piezoelétrica de Zirconato Titanato de Chumbo (PZT). Para a obtenção dos resultados experimentais, foi desenvolvido um gerador composto por uma viga monoengastada excitada por um shaker (excitador) nas frequências de interesse. Com a utilização deste gerador foi possível constatar que a máxima geração de tensão e potência elétrica ocorreu na frequência de 75 Hz. Para uma carga de 19,69 kΩ, que dividiu, a tensão elétrica gerada em circuito aberto, pela metade na frequência de 75 Hz, foi fornecida uma potência elétrica de 1,877 mW para uma deformação de 387,97 μm/m sobre o PZT. Para esta frequência, os resultados obtidos de deformação elástica e tensão elétrica nas simulações, se mostraram equivalentes aos alcançados no experimento.
  • IGOR GADELHA PEREIRA
  • ESTRATÉGIAS DE TESTE APLICADAS À REDE DE INTERCONEXÃO DE FPGAS
  • Data: 26/02/2014
  • Hora: 10:00
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  • Este trabalho objetiva realizar uma análise das principais estratégias de teste já existentes para FPGA, e propor uma nova estratégia aplicada à rede de interconexão do FPGA Xilinx Spartan 3E baseada em registradores de deslocamento com realimentação linear sintetizável pelo Algoritmo de Berlekamp-Massey e que possa diagnósticar com precisão o local da falha. Para isso, foram utilizados softwares da fabricante de FPGAs Xilinx (especificamente, XDL e FPGA_editor) para determinar precisamente a configuração do FPGA e, assim, criar uma nova proposta e avaliar sua empregabilidade. Como resultado, a partir da estratégia adotada foi possível rotear 7 WUTs (Wires Under Test) em um total de 8 para o FPGA em questão. Sendo assim, foram necessárias 24 configurações de teste para testar e diagnósticar todas as linhas do tipo HexLine e DoubleLine. Resultados preliminares mostram que a estratégia proposta é capaz de testar 7 WUTs por vez e necessita de 24 configurações para testar e diagnósticar precisamente o local da falha na rede de interconexão.
  • RENATO FRANKLIN RANGEL
  • CARACTERIZAÇÃO DE UMA CÉLULA TUBULAR PIEZOELÉTRICA PARA GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
  • Data: 26/02/2014
  • Hora: 09:00
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  • Atualmente tem sido alvo de interesse de muitos pesquisadores estudos que apresentem possíveis soluções para geração de energia elétrica alternativa. Muitas dessas pesquisas se concentram na utilização de recursos naturais, teoricamente inesgotáveis, para preservar outras fontes de energias esgotáveis. Mais recentemente, tem sido estudada a possibilidade de geração de energia elétrica de baixa potência, mas que sejam suficientes para suprir a demanda de alguns sistemas eletrônicos. Sistemas como sensores sem fio ou comunicação remota que tem baixo consumo de potência podem ser beneficiados. Dentre as várias tecnologias de produção de energia elétrica alternativa, o uso da energia vibratória e de deformação de estruturas pode ser utilizada para gerar energia elétrica. Para essa conversão se tem os materiais piezoelétricos que convertem a energia de deformação mecânica em energia elétrica. Assim, neste trabalho, é apresentado o estudo de caracterização de um material piezoelétrico de Titanato Zirconato de Chumbo (PZT) com o objetivo de geração de energia elétrica. Para a caracterização experimental foi utilizado um PZT com geometria cilíndrica tubular, submetido a uma compressão de forma cíclica no sentido axial. Um aparato experimental foi criado e instrumentado para a captação da força, aceleração, tensão e potência elétrica gerada devido a célula piezoelétrica. Inicialmente simulações foram desenvolvidas no sentido de nortear o conjunto de ações experimentais. A partir dos resultados experimentais com uma célula piezoelétrica foi elaborado um gerador piezoelétrico com três células e caracterizado. Resultados dos parâmetros físicos relacionados às caracterizações são apresentados.
  • ROBERTO RIBEIRO DE AZEVÊDO CRUZ
  • GERENCIAMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA PARA OTIMIZAR A QUALIDADE E A EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE GRANDES CONSUMIDORES
  • Data: 25/02/2014
  • Hora: 09:00
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  • Neste trabalho é apresentada a necessidade do acompanhamento e gerenciamento do sistema de energia de um grande consumidor, com o objetivo de minimizar custos e desperdícios de energia elétrica, bem como propiciar o controle do comportamento do seu sistema de distribuição de energia elétrica, fazendo com que a unidade consumidora venha a ter condições de monitorar a energia recebida através da concessionária e entregue a seus usuários buscando atingir bons níveis na qualidade e eficiência energética. Os resultados obtidos com o gerenciamento mostram detalhes da redução dos custos operacionais com manutenção, na fatura mensal da unidade analisada com o controle do fator de potência, melhores condições na contratação das demandas e as melhorias quanto a continuidade no fornecimento deste insumo. Com as medidas e soluções adotadas neste estudo, pode-se afirmar que foram apresentados resultados de boa qualidade no atendimento aos consumidores, bem como no que diz respeito à eficiência energética, ficando constatado que este trabalho pode ser aplicado a outros consumidores com todas as condições de se chegar aos resultados esperados, respeitando suas particularidades e suas atividades produtivas.
  • VERONICA MARIA LIMA SILVA
  • CONVERSOR A/D COM AMOSTRAGEM NÃO-UNIFORME E PASSO DE QUANTIZAÇÃO ADAPTATIVO.
  • Data: 21/02/2014
  • Hora: 15:00
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  • Neste trabalho, faz-se uma análise de diferentes arquiteturas de conversores analógico-digitais, e propõe-se uma arquitetura de conversor analógico-digital baseado em amostragem por cruzamento de níveis (não-uniforme) com adaptação do passo de quantização, com o objetivo de reduzir o consumo de energia requerido pela conversão analógica-digital e processamento de sinais com características específicas. A arquitetura proposta possui parâmetros que podem ser configurados dinamicamente pelo usuário, a fim de que o processo de conversão se adeque às características do sinal a ser amostrado e aos requerimentos de consumo de energia da aplicação. A arquitetura foi modelada e simulada em MatLab, tendo sido utilizada na conversão de diversos sinais de teste, dentre os quais um sinal típico de eletrocardiograma. Verificou-se que a amostragem não-uniforme com adaptação do passo de quantização proposta resultou em um aumento da relação sinal-ruído do sinal amostrado de até 10dB quando comparado com a amostragem uniforme. A implementação da parte digital foi feita em FPGA a partir de uma descrição em SystemVerilog funcionalmente compatível com o modelo em Matlab, e a parte analógica foi implementada com componentes discretos.
2013
Descrição
  • JAIRO DIAS INOCENCIO
  • RESTAURADOR DINÂMICO DE TENSÃO SEM SATURAÇÃO NOS TRANSFORMADORES DE CONEXÃO.
  • Data: 22/10/2013
  • Hora: 08:30
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  • Este trabalho apresenta uma técnica para evitar a saturação dos transformadores de tensão em série aplicados em um restaurador dinâmico de tensão (DVR). A técnica consiste em alterar as tensões que são injetadas através dos transformadores para compensar afundamentos de tensão no sistema de potência. O método apresentado assegura uma eliminação completa do fluxo c.c. ou desloca a curva de fluxo, restringido sua amplitude c.a., de maneira que o nível de fluxo não exceda os limites do transformador, evitando que o mesmo trabalhe na região de saturação. A validação deste método será realizada a partir de simulações e resultados experimentais.

  • ROBSON PACIFICO GUIMARAES LIMA
  • UMA APLICAÇÃO BASEADA EM SISTEMAS IMUNOLÓGICOS ARTIFICIAIS PARA DETECÇÃO DE FALHAS EM UMA PLATAFORMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA.
  • Data: 30/08/2013
  • Hora: 14:00
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  • Neste trabalho é apresentado um método de detecção automática de falhas, baseado em Sistemas Imunológicos Artificias, aplicado em um sistema de abastecimento de água. Este processo utiliza um Sistema de Controle Fuzzy para manter o nível de pressão estabilizado em seu princípio de operação normal do sistema. O sistema de abastecimento de água é composto por sensores de pressão, válvulas, bombas e outros dispositivos. Falhas nos componentes que compõem o sistema poderão acontecer causando perturbações no funcionamento deste sistema.
    Um algoritmo, extraído dos Sistemas Imunológicos Artificiais, denominado de Algoritmo de Seleção Negativa, é a base do sistema de detecção de falhas proposto neste trabalho. O algoritmo de Seleção Negativa verifica condições de operação anormais baseado nas condições de funcionamento normal do sistema. Resultados das simulações e experimentos acerca da utilização deste algoritmo foram obtidos comprovando a eficiência desta técnica.

     

  • TARCISIO OLIVEIRA DE MORAES JUNIOR
  • Sistema de Captação de Energia (Energy Harvesting) por Dispersão Magnética em Linha de Potência.
  • Data: 25/02/2013
  • Hora: 10:00
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  • Neste trabalho é apresentado um sistema de captação de energia por dispersão magnética produzida pela corrente elétrica em uma linha de potência de uma rede de distribuição de energia, para alimentação de dispositivos de uma rede de sensores sem fio.  Esse sistema é baseado em núcleos toroidais testados e validados com diferentes materiais e dimensões (cinco de ferrite, sete nanocristalino e sete de pó de ferro) objetivando a obtenção do captador com maior de potência. Partindo do princípio magnético dos materiais ferromagnéticos, é analisada a teoria do campo magnético dos dispositivos de captação de energia do sistema. Foi desenvolvido um protótipo do sistema que consiste de uma planta piloto capaz de emular as altas correntes da linha de potência e de um circuito condicionador de potência para o tratamento da energia captada. Os teste foram divididos em três etapas. O primeiro restringe-se a determinação dos parâmetros magnéticos (como permeabilidade relativa e curva de magnetização) de cada captador através do uso de um circuito de medição de permeabilidade para a detreminação do laço B x H. O segundo, ao circuito de condicionamento de potência, composto de um retificador AC/DC e de um regulador de tensão para a obtenção do maior valor de potência no ensaio dos captadores. O terceiro, a comparação dos resultados experimentais com os resultados teóricos. Os resultados experimentais obtidos, que foram condizentes com os teóricos, comprovam que o sistema captador de energia é capaz de fornecer níveis de potência na escala de até 315,6mW para captadores de ferrite, 54mW para captadores nanocristalinos e 0,77mW para captadores de pó de ferro, através da captação por dispersão magnética produzida por uma corrente de 15A na linha de potência, a qual pode ser aplicado para dispositivos diversos de baixo consumo, principalmente, em rede de sensores sem fio para a aquisição de dados e os parâmetros de controle da própria linha de potência.