Search

Submitted by Katia Abreu (katia.abreu@unioeste.br) on 2022-05-04T13:11:19Z No. of bitstreams: 2 Poliana_Rockenbach_Mendes_2022.pdf: 2940134 bytes, checksum: 3e3102314891cf3f58cf8d7411a63993 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Made available in DSpace on 2022-05-04T13:11:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Poliana_Rockenbach_Mendes_2022.pdf: 2940134 bytes, checksum: 3e3102314891cf3f58cf8d7411a63993 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2021-02-21 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The automation of industrial processes brings with it the appearance of harmonic distortion in the electrical system, since such automation is obtained through the use of semiconductor devices, resulting in insertion of non-linear loads in the electrical power distribution system. This distortion can cause energy losses destined for the Brazilian Interconnected System (SIN), due to the abundant presence of harmonic distortion in the auxiliary services of a power plant, which impacts the company's earnings and profits. In general, harmonic distortions should be mitigated only when they exceed standardized limits, and the ideal time to analyze mitigation strategies is during the design of new facilities or the purchase of new equipment that will be inserted into the system. Currently, there are several harmonic mitigation solutions, but they cannot be used in a generalized way, which brings the need for a specific study for each case. Among the most used options to mitigate harmonics is the insertion of power filters in the power system, whose main objective is to reduce the amplitude of currents of one or more harmonic frequencies. This paper presents the design, modeling and simulation of four tuned passive shunt power filters and one active shunt power filter. The simulation of the insertion of these filters in the common connection point of the electrostatic precipitator of auxiliary services in a Thermal Power Plant, is done in the ATP Draw® software, for the passive filters and in MATLAB® for the active filter. It was chosen to implement the single-tuned band-pass filters in parallel for the three highest harmonics found in the system (orders 2, 4 and 8), in order to analyze the performance of the topology regarding the mitigation of these distortions. For the active filter, the VSI inverter topology with three legs was chosen, using the dq theory to obtain the reference currents. The benefit of using a passive filter to mitigate order 2 and 4 harmonics in this system is evident, taking into account that the complexity and cost of the project are low, however, the active filter topology is considered as the best result for the correction of current harmonic distortions in this point, the active filter topology was chosen as the best result for distortion correction. current harmonics at this point, as it causes less energy impact on the system. A automatização dos processos industriais traz consigo o aparecimento da distorção harmônica no sistema elétrico, uma vez que essa automatização é obtida por meio do uso de dispositivos semicondutores, o que resulta na inserção de cargas não lineares no sistema de distribuição de energia elétrica. Essa distorção pode causar perdas de energia destinadas ao Sistema Interligado Brasileiro (SIN), devido à grande presença de distorção harmônica nos serviços auxiliares de uma usina geradora, impactando assim, no ganho e lucro da empresa. Em geral, as distorções harmônicas devem ser mitigadas somente quando ultrapassam os limites normatizados e o momento ideal para analisar estratégias de mitigação é durante o projeto de novas instalações ou na compra de novos equipamentos que serão inseridos no sistema. Existem várias soluções de mitigação, entretanto nem todas são adequadas para um determinado problema, o que traz a necessidade de um estudo específico para cada caso. Entre as opções mais comuns para mitigar harmônicas, está a inserção de filtros de potência no sistema, cujo principal objetivo é reduzir a amplitude de correntes de uma ou mais frequências harmônicas. Este trabalho apresenta o dimensionamento, modelagem e simulação de quatro filtros de potência passivo shunt sintonizados e um filtro de potência ativo shunt. A simulação da inserção destes filtros no ponto de conexão comum do precipitador eletrostático de uma Usina Termelétrica (UTE), é feita no software ATP Draw®, para os filtros passivos e no MATLAB® para o filtro ativo. Para os filtros passivos, escolheu-se implementar os filtros passa-banda de sintonia simples em paralelo para as três maiores harmônicas encontradas no sistema (ordens 2, 4 e 8), a fim de analisar o desempenho da topologia quanto à mitigação destas distorções. Para o filtro ativo escolheu-se a topologia de inversor VSI com três pernas, utilizando a teoria dq para obtenção das correntes de referência. Fica evidente o benefício do uso do filtro passivo para mitigar as harmônicas de ordem 2 e 4 nesse sistema, levando em consideração que a complexidade e custo de projeto são baixos, entretanto escolheu-se a topologia de filtro ativo como melhor resultado para correção de distorções harmônicas de corrente neste ponto, visto que causa menor impacto energético no sistema.

Additional file 1. Methods applied to perform this literature review on the main ecological and evolutionary processes underlying bat diversity patterns across hierarchical spatial and temporal scales.

Esse trabalho teve como objetivo explorar alguns componentes das respostas dos morcegos a mudanças na estrutura da paisagem. Morcegos foram amostrados em 18 fragmentos florestais durante quatro noites. Foram delimitadas paisagens com entre 500 metros e 10 km de raio a partir do local de amostragem. Métricas de dois componentes da paisagem foram medidas nestas paisagens: a quantidade de vegetação natural e a fragmentação dessa vegetação (medido como o número de manchas). No primeiro capítulo testamos o efeito desses dois componentes na abundância total, riqueza de espécies e variância em traços biológicos de morcegos. No segundo capítulo verificamos se essas variáveis eram mais importantes do que variáveis locais para determinar a probabilidade de ocupação de oito espécies de morcegos. As variáveis locais foram obtidas em três quadrantes no local de amostragem de morcegos, onde se obteve a densidade de árvores, altura do sub-bosque, quantidade de lianas e, cobertura do dossel. No terceiro capítulo, a adequabilidade climática das espécies no Cerrado foi contraposta com dados espacializados da quantidade de vegetação natural e fragmentação. Essa contraposição teve como o objetivo predizer a vulnerabilidade de espécies se elas fossem sensíveis a um limiar de perda de habitat ou fragmentação na paisagem, além de mostrar de forma geral a exposição às mudanças na paisagem das áreas climaticamente adequadas para oito espécies de morcegos. Observa-se, de uma forma geral, padrões idiossincráticos de respostas a perda de habitat e fragmentação em morcegos. A abundância total é positivamente relacionada com a quantidade de habitat, enquanto que a riqueza de espécies, a variância na massa corporal e o número de guildas são negativamente relacionados com a fragmentação. A probabilidade de ocupação de Sturnira lilium é positivamente relacionada com a quantidade de habitat, enquanto que a probabilidade de ocupação de Myotis nigricans é negativamente relacionada com a fragmentação. Outras seis espécies não mostraram uma clara relação da probabilidade de ocupação com a estrutura da paisagem. Áreas do sul do Cerrado são locais com maiores valores de adequabilidade e, ao mesmo tempo, maiores exposições às mudanças na paisagem. Os resultados dos três capítulos fortalecem uma visão na literatura de que o padrão de respostas das espécies de morcegos à perda de habitat e fragmentação é específico para a espécie e para o componente de diversidade medido. Esta afirmação reforça o argumento de que um maior conhecimento sobre os fatores que determinam essas respostas é necessário, porém não inviabiliza o desenvolvimento de estratégias regionais de conservação utilizando o conhecimento já disponível na literatura. Our aim was to explore some components of bat responses to land-use changes. Bats were sampled in 18 forest patches during four nights. Landscapes were delimited with 500 meter to 10km radius from sample site. We took metrics of two different landscape components: natural vegetation amount and fragmentation (measured as number of patches). In the first chapter we tested the effect of such components in total abundance, species richness and variance in biological traits of bats. In the second chapter we verified if those variables were more important than local ones to determine occupancy probability of eight bat species. Local variables were tree density, understory height, liana quantity, and canopy cover. In the third chapter we counterposed species climatic suitable areas with spatial data about habitat loss and fragmentation in Cerrado. We predicted species vulnerability creating scenarios in which they were sensitive to habitat loss and/or fragmentation, furthermore we showed an overview of species suitable areas exposure to land-use changes to eight bat species. We observed idiosyncratic patterns of responses to habitat loss and fragmentation in bats. Abundance is positively related to habitat amount, whereas species richness, variance in body mass and number of guilds is negatively related to fragmentation. Occupancy probability of Sturnira lilium is positively related to habitat amount, whereas occupancy probability of Myotis nigricans is negatively related to fragmentation. Six other species did not show any clear relationship between occupancy and landscape structure. South areas of Cerrado are locales with higher climatic suitability, while still having higher exposure level to land-use changes. Our results strengthen the view that species response patterns to habitat loss and fragmentation are species-specific and also diversity metric specific. Such assertion reinforces that it is necessary an improvement in knowledge about factors that determine those responses, however it does not mean that the development of regional conservation strategies is unfeasible when using the current available knowledge in literature. Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq

A perda de espécies das últimas décadas é equiparável a um evento de extinção em massa. Esse cenário enfatiza a necessidade da conservação da biodiversidade antes que ela desapareça, porém os recursos destinados a esse propósito são limitados. Sob esse contexto, identificar espécies que possuem características que as predispõe a uma maior sensibilidade a alterações ambientais pode auxiliar no entendimento de como ocorre a perda de espécies. Além disso, propostas de estratégias de conservação, a partir do conhecimento já existente sobre as espécies, são maneiras práticas de tentar minimizar a perda da biodiversidade. A grande diversidade ecológica da ordem Chiroptera, quando comparada com outros grupos de mamíferos, sugere que este pode ser um bom grupo de estudo para a pesquisa em biologia da conservação. Diante deste cenário, no Capítulo 1 utilizamos uma metodologia de pontuação que considerou quatro parâmetros para definir prioridades de conservação para morcegos: risco de extinção, endemismo, originalidade e interesse público. Posteriormente, verificamos se áreas e espécies prioritárias são cobertas por alguma área protegida. Foi também verificado se as áreas prioritárias para morcegos são mais congruentes com prioridades globais, focadas em estratégias proativas ou reativas. As três espécies com maior pontuação de prioridade de conservação foram Acerodon humilis, Acerodon jubatus e Latidens salimali. As áreas prioritárias para a conservação de morcegos estão na América do Sul, Madagascar, alguns locais na África, Austrália, Nova Zelândia e Ilhas da Indonésia. Os locais cobertos por estratégias reativas possuem maior valor de prioridade de conservação para morcegos, porém observamos tanto estratégias proativas quanto reativas, dentre as quadrículas prioritárias. Somente um quarto das quadrículas prioritárias para morcegos possuem 10% ou mais de áreas preservadas dentro dos critérios de I a IV, valor idealizado para 2010 na Convenção da Biodiversidade (CBD). Os resultados obtidos sugerem que as áreas tropicais, onde também existem mais espécies de morcegos, são as que necessitam mais atenção dos programas de conservação e grande parte destas áreas ainda não estão minimamente representadas por unidades de conservação, enfatizando a importância de investimentos para a conservação da biodiversidade nesses locais. Tanto estratégias de conservação reativas como proativas são importantes para manter a biodiversidade prioritária de morcegos, apesar das estratégias reativas serem mais representativas nas quadrículas com os maiores valores de prioridade. No Capítulo 2 verificamos se há relação entre características biológicas dos morcegos e o risco de extinção. As características utilizadas foram: massa corporal, tamanho da ninhada, tamanho do antebraço, comprimento da asa, duração da gestação e idade da maturidade sexual. Como a relação entre essas características e o risco de extinção pode estar enviesada pelas relações filogenéticas, utilizamos uma Análise de Regressão por Autovetores Filogenéticos (PVR) para retirar o componente filogenético das variáveis preditoras. Todas as variáveis abordadas, exceto duração da gestação estão estruturadas filogeneticamente. Massa corporal, tamanho do antebraço, comprimento da asa e tamanho da ninhada estão relacionados com o risco de extinção. Sendo que maiores valores residuais para massa corporal e tamanho do antebraço estão relacionados com o risco de extinção e menores valores residuais para comprimento da asa e tamanho da ninhada estão mais relacionados com o risco de extinção. Menores comprimentos da asa como preditor do risco de extinção pode estar associado com a maior capacidade de locomoção de espécies com maiores asas. A massa corporal é uma característica comumente associada com o risco de extinção, e essa relação pode ser explicada através da relação desta variável com características relacionadas a uma história de vida lenta, maior ameaça das espécies maiores devido a caça, maior aquisição de recursos do ambiente ou maior área de vida. Apesar do pequeno tamanho corporal em mamíferos ser associado com menor risco de extinção, os morcegos ao contrário da maioria dos mamíferos de pequeno porte, possuem história de vida lenta, fator que aumenta a predisposição de espécies à extinção. Os resultados deste estudo mostram que é possível utilizar características intrínsecas das espécies para predizer o risco de extinção, e isso pode ser útil para estabelecer estratégias de conservação para espécies classificadas como Deficientes de Dados, pois devido a suas características elas podem ser aproximadas das espécies ameaçadas ou não ameaçadas. Além disso, é possível propor estratégias para estabelecer prioridades de conservação de forma simples através da metodologia de pontuação, apesar da arbitrariedade dessa metodologia ao definir as pontuações para cada parâmetro. The species loss in recent decades can be comparable to a mass extinction event. This scenario emphasizes the need for biodiversity conservation before it disappears, but the resources devoted to this purpose are limited. In this context, identifying species that possess characteristics that predispose them to a greater sensitivity to environmental changes may help understanding how species losses occur. In addition, proposals for conservation strategies from existing knowledge about species are practical ways of minimizing the loss of biodiversity. The greater ecological diversity of the order Chiroptera, when compared with other groups of mammals, suggests that this may be a good study group to research in conservation biology. In this scenario, Chapter 1 uses a scoring methodology that considered four parameters to define priorities for conservation of bats: risk of extinction, endemism, originality and the public interest. Later, we checked if priority species and areas are covered by any protected areas. It was also verified if priority areas for bats are more congruent with global priorities, focused on pro-active or reactive strategies. The three species with the highest score for conservation priority were Acerodon humilis, Acerodon jubatus and Latidens salimali. The priority areas for bat conservation are in South Amercia, Madagascar, some spots in Africa, Australia, New Zealand and Indonesian Islands. The sites covered by reactive strategies have greater priority level for conservation of bats, but we observed both reactive and pro-active strategies, within priority boxes. Only one quarter of the priority squares for bats have 10% or more of conserved areas within I-IV criteria, idealized values for 2010 Conservation Biodiversity (CBD). The results suggest that tropical areas, which also have more species of bats, are the ones that require more attention from conservation programs and much of these areas are minimally represented by conservation units, emphasizing the importance of investments for biodiversity conservation in these locations. Both reactive and pro-active strategies are important for biodiversity maintenance of bats, despite the reactive strategies being more representative in grid cells with the highest values of priority. In chapter 2, we checked if there is a relationship between bats biological features and extinction risk. Features used were: body mass, litter size, forearm size, wing length, gestational length and age of sexual maturity. Since the relationship between these features and the risk of extinction may be biased by phylogenetic relationships, we used a Phylogenetic Eigenvectors regression analysis (PVR) to remove the phylogenetic components of predictors. All variables addressed except gestational length are phylogenetically structured. Body mass, forearm length, wing length and litter size are related to the extinction risk. Since higher residual values for body mass and forearm size are associated with extinction risk and lower residual values for wing length and litter size are more related to the extinction risk. Smaller wing length as predictor of extinction risk may be associated with the species largest mobility capacity with larger wings. Body mass is a commonly associated feature with extinction risk, and this relationship can be explained by the relationship of this variable with slow life history features, higher species threat due to hunting, greater environmental resource acquisition or larger life area. Despite the small body size in mammals is associated with the lower extinction risk, bats unlike most small mammals have a slow life history, a factor that increases the susceptibility to species extinction.