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O objetivo deste trabalho é apresentar um método para chaveamento controlado de disjuntores de linhas de transmissão e desenvolver um dispositivo para controlar o fechamento dos seus contatos. A estratégia de chaveamento consiste em encontrar um instante apropriado para o fechamento do disjuntor e é baseada em um algoritmo simples de detecção de passagem por zero. Pela primeira vez, o método é avaliado em tempo real usando um RTDS TM (Real Time Digital Simulator) e sua implementação se dá de duas formas: na primeira, utiliza-se a ferramenta CBuilder do RTDS TM e na segunda, utiliza-se um DSP (Digital Signal Processor) como dispositivo de controle. Dados do sistema elétrico da CHESF são utilizados para estudos de caso. Diferentes operações de chaveamento são analisadas: energização e religamento de linhas com compensação em derivação, considerando os efeitos da carga residual. O desempenho do método proposto é comparado com o método de resistores de pré-inserção. As simulações confirmam a eficiência do chaveamento controlado, o qual é economicamente mais atrativo. The goal of this work is to present a method for controlled switching of transmission line circuit-breakers and to develop a device to control the closing of its contacts. The switching strategy consists on finding a suitable circuit breaker making instant and it is based on a very simple zero crossing algorithm. For the first time, the method is evaluated in real time using a RTDS TM (Real Time Digital Simulator) and its implementation is accomplished in two ways: first, it is used the CBuilder tool of the RTDS TM and second, a DSP (Digital Signal Processor) is used as a control device. Data from the CHESF power system are used to produce case studies. Different line switching events are analyzed: closing and re-closing of shunt compensated lines taking into account trapped charge effects. The performance of the proposed method is compared to the pre-insertion resistors method. The simulations attest the efficiency of the controlled switching, which is economically more attractive.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Neste trabalho é proposto o desenvolvimento de um simulador digital em tempo real de sistemas de potência utilizando uma plataforma customizada de baixo custo baseada em FPGA do inglês, field-programmable gate array, adequada para realizar a validação em tempo real de métodos de proteção aplicados a linhas de transmissão baseadas em ondas viajantes. A descrição do simulador se desenvolve a partir das etapas de modelagem, implementação e simulação de um sistema de transmissão, que é usado para destacar a capacidade do simulador de representar fenômenos transitórios de alta freqüência em linhas de transmissão. Assim, inicialmente, o equacionamento matemático dos modelos implementados bem como o desenho geral do solver, que é desenvolvido tomando como referência o programa de transitórios eletromagnéticos (EMTP), são apresentados. Em seguida, são apresentadas as características do simulador, como a arquitetura de hardware, software de desenvolvimento, estratégias de comunicação, interface gráfica, módulos de entrada/saída e exportação de dados, bem como os estágios de implementação do sistema de teste. Adicionalmente, neste trabalho propõe-se a implementação de um relé protótipo usando um dispositivo de hardware baseado em DSP do inglês, digital signal processing, executando um esquema de proteção baseado na teoria ondas viajantes, além de sua integração em malha fechada com a simulação. Uma interface gráfica (GUI do inglês, graphical user interface) é desenvolvida para que os parâmetros de simulação sejam definidos, incluindo as condições para aplicação de faltas elétricas, e monitorar a dinâmica do sistema de potência utilizado como estudo de caso. Simulações offline obtidas do Matlab/Simulink são usadas para validar os resultados em tempo real. In this work a real-time digital simulator of power systems is implemented using a low-cost custom platform based on FPGA (field-programmable gate array) proper to perform real-time validation of traveling-wave-based transmission line protections. The operational view of the simulator is introduced by means of the modeling, implementation, and simulation steps of a transmission system, which is used to highlight the simulator capability to represent high-frequency transient phenomenon taking place transmission lines. Hence, at first, the mathematical models of the power system used in the case study are presented as well as the solver design, which is developed based on the electromagnetic transients program (EMTP). Then, the simulator characteristics, such as the hardware architecture, development software, communication strategies, graphical interface, input/output, and data export, are introduced, as well as the implementation stages of the test system. Moreover, it addresses the implementation of a relay prototype using a hardware based on DSP (digital signal processor), running an existing traveling-wavebased protection scheme, besides its closed-loop integration with the simulation. A GUI (graphical user interface) is developed to set the simulation parameters, including the conditions for applying an electrical fault, and to monitor the dynamic of the power system used as a case study. Off-line simulations obtained from Matlab/Simulink are used to validate the real-time results.

Submitted by Aglair Aguiar (aglair@ct.ufrj.br) on 2019-09-05T17:13:27Z No. of bitstreams: 1 882135.pdf: 2249021 bytes, checksum: 64914c74c775d26b6cfe50fe6351e017 (MD5) Made available in DSpace on 2019-09-05T17:13:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 882135.pdf: 2249021 bytes, checksum: 64914c74c775d26b6cfe50fe6351e017 (MD5) Previous issue date: 2018-09 Nos últimos anos, um grande número de falhas em transformadores de corrente tem sido registrado no setor elétrico Brasileiro. Existe a suspeita de que transitórios eletromagnéticos estejam contribuindo para estas falhas, principalmente quando ocorrem em equipamentos com poucos anos e operação. Para estes equipamentos um grande causador destes transitórios são as manobras realizadas no sistema. Desta forma, iniciou-se este trabalho buscando identificar um método de avaliar estas solicitações elétricas de alta frequência impostas aos transformadores de corrente durante as manobras de chaves seccionadoras e disjuntores na subestação. Para tal, foram realizadas medições em laboratório para a caracterização no domínio da frequência neste equipamento. Esta caracterização é necessária para o método utilizado na subestação para as medições de transitórios. Trata-se de um método inovador e prático que busca facilitar este tipo de medição. Com base nas medições realizadas, busca-se uma maneira de avaliar o efeito destes sinais ao sistema de isolamento interno do transformador de corrente, e desta forma identificar se estes sinais podem contribuir para a perda de vida útil destes equipamentos. In recent years, a great number of failures on current transformers have been recorded on the Brazilian power system. Such has led to the suspicion in which the electromagnetic transient is contributing for said failures, mainly when running on equipment that are fairly new in operation. For such equipment a great originator for these transients are the switching performed on the power system. Therefore, the aim of this work was develop a method to evaluate the effect of these high frequency transient imposed on the dielectric insulation of current transformers during circuit breaker and disconnect switch operation in the substation. For such, measurements were performed in laboratory to characterize the frequency domain on this equipment. This characterization is necessary for the method that will be used in the substation for the transient measurements. This is a practical and innovating method, developed during this work, that aims at facilitating this type of measurement. Based on the performed measurements, a procedure to evaluate the effect of these signals to the internal current transformer isolating system is investigate, in order identify if these signals can contribute to the loss of lifetime for these equipments.

O Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) A função diferencial é largamente utilizada na proteção de transformadores de potência, levando a uma discriminação confiável entre faltas internas e outros eventos associados à operação do transformador. No entanto, a função de proteção diferencial convencional baseada na estimação de fasores de corrente apresenta dificuldades na detecção de algumas faltas internas, tais como faltas espira-espira e espira-terra próximos ao neutro do transformador, e dependência das funções de bloqueio e de restrição por harmônicos na manutenção da segurança do esquema de proteção durante condições de inrush, sobreexcitação do transformador e faltas externas com saturação do transformador de corrente. Para melhorar o desempenho e a confiabilidade dos métodos tradicionais, um elemento de sequência negativa de alta sensibilidade tem sido utilizado em conjunto com as funções de bloqueio e restrição por harmônicos. Por outro lado, faltas internas e demais distúrbios associados à proteção de transformadores apresentam transitórios, os quais podem ser detectados de forma adequada pela transformada wavelet. Propõe-se neste trabalho recriar os tradicionais elementos diferenciais de corrente de fase e de sequência negativa por meio da utilização da transformada wavelet discreta redundante com efeitos de bordas das correntes que fluem nos enrolamentos secundários dos TCs ligados em conexão diferencial. O método proposto foi avaliado, quanto aos índices de desempenho de taxa de sucesso e tempo de operação, para simulações extensivas de faltas internas, faltas externas, saturações do TC, faltas simultâneas e energizações do transformador na ausência e na presença de falta, e o seu desempenho foi comparado com o de um esquema de proteção diferencial clássico. O método proposto foi bastante rápido, reduzindo o tempo de operação da proteção de alguns milissegundos para alguns microsegundos, confiável, seguro, simples (apenas duas funções diferenciais), imune ao ruído e apresentou um pequeno esforço computacional quando da sua implementação em um processador para aplicações em tempo real. Os resultados obtidos revelaram as vantagens da utilização da transformada wavelet na proteção diferencial em relação à proteção convencional, e critérios exigidos em sistemas de proteção, tais como confiabilidade, segurança e velocidade foram devidamente atendidos. The differential function is widely used in power transformer protection, leading to a reliable discrimination between internal faults and other events associated with power transformer operation. However, the conventional differential protection function based on the estimation of current phasors presents difficulties in the detection of some internal faults, such as turn-to-turn faults and turn-to-earth faults close to the transformer neutral, and dependence on the harmonic restraint and harmonic blocking functions in maintaining protection scheme security during inrush conditions, overeexcitation, and external faults with current transformer saturation. In order to improve the performance of the traditional methods, a negative sequence differential element with high sensitivity has been used in association with the commom harmonic blocking and harmonic restraint functions. However, internal faults and other disturbances associated to the power transformer protection present transients, which can be properly detected by using the wavelet transform. This paper proposes recreate the traditional phase and negative sequence current differential elements by using the boundary discrete wavelet transform of the currents flowing through the secondary winding of the CTs connected in differential connection. The proposed method was evaluated for the success rate and operating time performance indices for extensive simulations of internal faults, external faults, CT saturations, crosscountry faults and transformer energizations in the absence and presence of fault, and its performance was compared to that of a classical differential protection scheme. The proposed method was very fast, reducing the protection operation time from a few milliseconds to some microseconds, reliable, safe, simple (only two differential functions), immune to noise and presented a low computational burden when implemented in a digital signal processor for real-time application purposes. The results obtained revealed the advantages of use of the wavelet transform in the differential protection in relation to conventional protection, and criteria required in protection systems, such as reliability, safety and speed, have been adequately met.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-17T13:51:49Z No. of bitstreams: 1 HENRIQUE NUNES DE SANTANA – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 2930914 bytes, checksum: a4c0e297d62f2854c085762512fb6f16 (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-17T13:51:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HENRIQUE NUNES DE SANTANA – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 2930914 bytes, checksum: a4c0e297d62f2854c085762512fb6f16 (MD5) Previous issue date: 2017-08-18 Capes Neste trabalho, é avaliada aplicabilidade de sensores de acoplamento capacitivo na detecção dos sinais emitidos por arcos elétricos em contatos de disjuntores. Adicionalmente, é investigada a possibilidade de correlacionar estes sinais com nível de degradação dos contatos de arco. A aplicabilidade dos sensores é avaliada por meio da comparação dos sinais detectados pelos mesmos, com os sinais detectados por uma antena direcional em banda larga, tanto no domínio do tempo quanto no domínio da frequência. Para a análise da correlação entre o nível de degradação dos contatos de arco e os sinais detectados, atributos de estatística descritiva da duração e da energia dos sinais foram avaliados. A análise dos resultados evidenciou que os sensores de acoplamento capacitivo são capazes de detectar os sinais emitidos pelos arcos elétricos. Também foi evidenciado que a sensibilidade de detecção dos sensores depende da posição na qual foram instalados ao longo do polo analisado. No caso dos disjuntores utilizados neste trabalho, a melhor posição para a instalação dos sensores foi a posição mais próxima do terminal inferior do polo. A flexibilidade e o valor da constante dielétrica devem ser avaliados no momento da escolha do material empregado na confecção dos sensores, uma vez que sensores pouco flexíveis podem sofrer danos ao serem instalados no polo do disjuntor e, constantes dielétricas elevadas podem prejudicar os ganhos dos respectivos sensores. A correlação entre os sinais dos arcos elétricos detectados pelos sensores e o nível de degradação dos contatos de arco é possível, quando os atributos estatísticos da média, desvio padrão, curtose e mediana obtidos da energia dos referidos sinais são avaliados. In this work, is evaluated the applicability of capacitive coupling sensors in the detection of signals emitted by electric arcs in circuit breaker contacts. In addition, the possibility of correlating these signals with the arcing contacts degradation level is investigated. The sensors applicability is investigated by comparing the signals detected by them with the signals detected by a broadband directional antenna in both time and frequency domain. For the analysis of the correlation between the arcing contacts degradation level and the detected signals, descriptive statistical attributes of the duration and energy of the signals were evaluated. The analysis of the results showed that the capacitive coupling sensors are able to detect the signals emitted by the electric arcs. It was also evidenced that the sensor detection sensitivity depends on the position in which they are installed along the analyzed pole. In the case of the circuit breakers used in this work, the best position for the installation of the sensors was the one closest to the lower terminal of the pole. The flexibility and value of the dielectric constant must be evaluated when choosing the material used in the construction of the sensors, since weak sensors can be damaged when installed at the pole of the circuit breaker, and high dielectric constants can affect the gains of the respective sensors. The correlation between the electric arcs signals detected by the sensors and the arcing contacts degradation level is possible, when the statistical attributes of the mean, standard deviation, kurtosis and median obtained from the energy of these signals are evaluated.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-05-17T23:29:24Z No. of bitstreams: 1 PABLO BEZERRA VILAR – TESE (PPGEE) 2017.pdf: 2044145 bytes, checksum: 067e43ad1834e474f34f9ad7e7d6f16f (MD5) Made available in DSpace on 2018-05-17T23:29:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PABLO BEZERRA VILAR – TESE (PPGEE) 2017.pdf: 2044145 bytes, checksum: 067e43ad1834e474f34f9ad7e7d6f16f (MD5) Previous issue date: 2017-04-17 Neste trabalho, foram desenvolvidos dois modelos matemáticos capazes de representar o comportamento dinâmico de um varistor de óxido de zinco. Para isso, empregaram-se técnicas de identificação de sistemas que permitiram a criação de modelos que determinem a relação entre corrente e tensão no varistor, sem explicar a física do processo. Para desenvolver e validar o modelo matemático proposto, uma base de dados foi construída com amostras de varistores com diferentes características físicas. Os varistores foram submetidos a sinais de impulsos de corrente com diferentes amplitudes e formas de onda, com tempos de frente variando de 1,5 a 30 μs. A determinação dos parâmetros dos modelos desenvolvidos é realizada a partir do método dos mínimos quadrados, que deve ser aplicado a resposta ao impulso de corrente padrão 8/20 μs. Assim, os modelos desenvolvidos são capazes de representar a resposta dos diferentes varistores utilizando apenas informações que são tipicamente fornecidas pelos fabricantes. Foi também proposto um procedimento de simulação que permite que os modelos desenvolvidos neste trabalho possam ser utilizados no software ATP, que é utilizado para realização de simulação de transitórios em sistemas elétricos. O desempenho dos modelos desenvolvidos foi comparado com o desempenho de modelos tradicionais, observou-se que os desenvolvidos foram capazes de representar a resposta dos varistores superando as limitações dos modelos existentes. O desenvolvimento deste trabalho trouxe como principais contribuições um modelo de varistores completamente funcional e com características únicas em comparação com os já existentes e um procedimento de simulação que permite a interação de modelos matemáticos e sistemas elétricos no ambiente do ATP. In this work, two mathematical models were developed capable of representing the dynamic behavior of a zinc oxide varistor. For this, systems identification techniques were used, that allowed the creation of models that determine relationship between current and voltage in a zinc oxide varistor, without explaining the physics of the process. To develop and validate the proposed mathematical model, a database was constructed with samples of varistors with different physical characteristics. The varistors were subjected to current pulse signals with different amplitudes and waveforms, with front times ranging from 1.5 to 30 μs. The determination of the parameters of the developed models is carried out using the least squares method, which must be applied the response to the standard current impulse 8/20 μs. Thus, the developed models are able to represent the response of the different varistors using only information that is typically provided by the manufacturers. It was also proposed a simulation procedure that allows the models developed in this work to be used on the ATP software, which is used to performer simulations of transients on power systems. The performance of the developed models was compared with the performance of traditional models, it was observed that the proposed models were able to represent the response of the varistors overcoming the limitations of the existing models. The development of this work brought as main contributions, a broad database that characterizes the dynamic behavior of the varistors, a model of varistors fully functional and with unique characteristics in comparison with the existing ones and a simulation procedure allows the interaction of mathematical models and Electrical systems in the ATP environment.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-25T18:49:44Z No. of bitstreams: 1 GIRLENE LIMA RIBEIRO – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 3769966 bytes, checksum: 1e2c04beeac23084837591c1bfec0869 (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-25T18:49:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GIRLENE LIMA RIBEIRO – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 3769966 bytes, checksum: 1e2c04beeac23084837591c1bfec0869 (MD5) Previous issue date: 2017-03-31 CNPq Nesta pesquisa é desenvolvida uma metodologia para aprimoramento da classificação de isoladores poliméricos por medições termográficas e radiação UV utilizando o Processamento Digital de Imagens (PDI) e Redes Neurais Artificiais (RNAs). A metodologia é baseada na análise da ocorrência de descargas corona e nas variações de temperatura ao longo do isolador a fim de classificá-los quanto seu estado de degradação. Cada isolador utilizado foi submetido à tensão de 133 kV fase-terra durante um período de 30 minutos, com o objetivo de ocasionar aquecimento e evidenciar descargas corona nos isoladores. As medições foram realizadas utilizando um detector de corona para medição de UV e os dados de temperatura foram adquiridos utilizando-se um termovisor. As imagens adquiridas pelos instrumentos de monitoramento, durante os ensaios, foram submetidas a um processamento digital de imagem, para extrair informações de densidade de pixels, persistência das descargas e distâncias relativas das áreas de descargas ao isolador. A partir de informações obtidas de imagens de infravermelho (temperatura) foi aplicada a estatística descritiva e o teste discriminante de Fisher, para apresentar ao sistema de classificação, parâmetros objetivos e com alto nível de separabilidade. O sistema de classificação utilizou RNA para determinar o estado de degradação dos isoladores. A classificação foi realizada de forma individual e combinada, com vetores formados pelos atributos UV e infravermelho. O sistema desenvolvido permitiu o auxílio à tomada de decisões quanto à necessidade de intervenção ou não aos isoladores. A classificação dos isoladores, de forma individual, obteve acurácia média para temperatura de 80,00% e UV 74,05%. A classificação dos isoladores, de forma combinada (UV e infravermelho), obteve acurácia média de 92,58%, evidenciando o aprimoramento na classificação. This research presents a methodology for the improvement of the classification of polymeric insulators by using thermographic measurements and UV radiation in combination with Digital Image Processing (DIP) and Artificial Neural Networks (ANNs). The methodology is based on the analysis of the occurrence of corona discharges and temperature variations along the insulator in order to classify their stage of degradation. Each insulator was subjected to the 133 kV phase-to-ground voltage over a period of 30 minutes, in order to cause heating and corona discharges in the insulators. The experiments were performed using a corona detector for UV measurement and the temperature data were acquired using a thermal imager. The images acquired by the monitoring instruments during the tests were subjected to digital image processing to extract information of pixel density, persistence of discharges and relative distances from the discharge areas to the insulator. From information obtained through infrared (temperature) images descriptive statistics and Fisher's discriminant test were applied to present objective parameters with high level of separability to the classification system. The classification system used ANN to determine the insulators degradation state. The classification was performed in individual and in combination ways, with vectors formed by UV and infrared attributes. The developed system helped on the decision making, concerning to the necessity of intervention or not to the insulators. The classification of the insulators, in an individual way, obtained accuracy for temperature of 80.00% and UV 74.05%. The classification of the isolators, combined (UV and infrared), obtained an average accuracy of 92.58%, evidencing the improvement in the classification.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-17T14:10:59Z No. of bitstreams: 1 KAL-EL BASÍLIO BRITO – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 3481089 bytes, checksum: 8584b99da594f1f67c9b3daa41e27564 (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-17T14:10:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KAL-EL BASÍLIO BRITO – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 3481089 bytes, checksum: 8584b99da594f1f67c9b3daa41e27564 (MD5) Previous issue date: 2017-03-17 Capes Em inspeção, com câmara sensível à radiação ultravioleta, são fornecidas apenas informações acerca do local onde estão concentradas as descargas corona e uma estimativa de intensidade dessas decargas em equipamento de alta tensão. Nesse intuito, uma metodologia de extração de atributos das fáculas de imagens ultravioletas de isoladores poliméricos de 230 kV foi desenvolvida. Para isso, foram usados vídeos captados pela câmera de detecção ultravioleta como material. Essas informações, quando adequadamente dispostas, podem servir de entrada a um sistema de auxílio à tomada de decisão que poderá classificar, finalmente, os isoladores em padrões predefinidos. Na metodologia do trabalho, desenvolveram-se várias rotinas de processamento digital de imagens para, inicialmente, adequar as imagens e, posteriormente, quantificar os atributos de interesse extraídos. As rotinas de adequação de imagens buscam segmentar o shape do isolador do plano de fundo, segmentar em uma imagem as fáculas, que representam descargas causadas pelo efeito corona, integralizar as fáculas de vários quadros em apenas uma imagem, eliminar o que vier a ser considerado ruído e segmentar o shape do isolador em partes de interesse. As rotinas de quantificação de atributos são destinadas a calcular a área, o perímetro, o fator de forma e a persistência das fáculas, além de sua distância às partes de interesse do isolador polimérico de 230 kV. Como resultado do desenvolvimento das rotinas, é apresentado um algoritmo para extração de atributos de fáculas. Finalmente, é feita uma análise de sensibilidade dos parâmetros usados no algoritmo no intuito de delimitar suas condições de uso. Dois estudos da aplicação do algoritmo foram realizados, em que, para cada um deles foram processados 64 combinações de número de quadros e de limite de ruído. Foram apresentadas as superfícies dos atributos de área, perímetro, fator de forma e persistência das fáculas em função dos dois parâmetros citados. A fim de determinar qual par ordenado (número de quadros, limite de ruído) seria adequado, adotou-se como métrica buscar o menor valor de gradiente das superfícies dos atributos. Concluiu-se que a metodologia de extração de atributos de fáculas de imagens ultravioletas de isoladores, para aprimoramento da classificação de isoladores foi desenvolvida com sucesso e a contribuição do trabalho se apresenta na metodologia para extração de atributos e na determinação do número de quadros e limite de ruído adequados para vídeos ultravioletas. On inspection with ultraviolet sensitive camera, it is only supplied information on where the corona discharges are concentrated and an estimative of intensity of these discharges in high voltage equipment. For this purpose, it was developed a methodology of faculae attribute extraction of ultraviolet images from 230 kV polymeric insulators. In order to do this, videos captured by the ultraviolet detection camera were used as work material. The methodology of the work consists of the development of several digital image processing routines, initially, to adapt images and, later, to quantify the attributes of interest extracted. The image adaptation routines seek to segment the shape of the insulator from the background, to segment in an image the faculae that represent discharges caused by corona effect, to integrate faculae from multiple frames in only one image, to eliminate what is to be considered noise and to segment the shape of the insulator into parts of interest. The attribute quantification routines are destined for faculae area, perimeter, form factor and persistence, in addition to their distances of the 230 kV polymeric insulator parts of interest. As a result of the development of these routines an algorithm for attribute extraction is presented. Finally, a sensitivity analysis of the parameters used in the algorithm is made, with the intention to delimit its use conditions. Two case studies of the application of the algorithm were performed, for each of them 64 combinations of number of frames and noise limit were processed. Presenting the surfaces of area, perimeter, shape factor and persistence of the faculae attributes in function of the two cited parameters. In order to determine which number of frames and noise limit would be suitable, it was adopted as metric to look for the lowest gradient value of the attributes surfaces. In conclusion the methodology for extracting attributes from the UV image faculae of insulators to improve the classification of insulators was successfully developed and the contribution of the work is presented in extracting attributes and determining suitable number of frames and noise limits for UV videos.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-24T17:30:10Z No. of bitstreams: 1 CAIO MARCO DOS SANTOS JUNQUEIRA – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 6011061 bytes, checksum: 25c9c9fad6015613e54aae9e700918af (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-24T17:30:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CAIO MARCO DOS SANTOS JUNQUEIRA – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 6011061 bytes, checksum: 25c9c9fad6015613e54aae9e700918af (MD5) Previous issue date: 2017-03-09 Capes Um algoritmo para alocação ótima de detectores de afundamentos de tensão (AT) é apresentado nesta dissertação. O algoritmo utiliza a Transformada Wavelet Discreta (TWD) paraa detecção de AT e o conceito de Matriz de Observabilidade Topológica (MOT) para avaliar o desempenho dos Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica (SDEE) quando submetidos à tais distúrbios. Para resolver o problema de alocação ótima dos dispositivos detectores de AT, utilizou-se o método Binary Particle Swarm Optimi- tization (BPSO). Adicionalmente, apresenta-se uma metodologia de criação de uma base de dados para geração automática de AT. O algoritmo foi avaliado considerando-se dois sistemas: um sistema-testedo IEEE e um SDEE que simula um alimentador real da cidade de BoaVista-PB, os quais foram simulados no software Alternative Transient Pro- gram (ATP). Osresultados obtidos indicaram que o algoritmo é capaz de detectar AT em todo o sistema, fazendo o uso da instalação de detectores em poucas barras, oque indubitavelmente, reduzirá o custo do sistema de monitoramento. An algorithm for optimal placement of voltage sags (VS) detectors is presented in this dissertation. The algorithm uses the Discrete Wavelet Transform (DWT) for VS detection and the Topological Observability Matrix (TOM) concept to evaluate the per- formance of the Electric Power Distribution Systems (EPDS) when subjected to such disturbances. In order to solve the problem of optimal placement of the VS detecting devices, the Binary Particle Swarm Optimization (BPSO) method was used. Additionally, a methodology for the creation of a database for automatic VS generation is presented. The algorithm was evaluated considering two systems: an IEEE test system and a EPDS that simulates a real feeder in Boa Vista-PB city, which were simulated in the Alternative Transient Program (ATP) software. The results indicate that the algorithm is capable of detecting VS throughout the system, using the installation of detectors in a few buses, which will undoubtedly reduce the cost of the monitoring system.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-17T17:28:24Z No. of bitstreams: 1 RENATA GUEDES DE ALMEIDA RIBEIRO – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 1632479 bytes, checksum: 9b29fe9df4e8998b598b4b1a8fefacb0 (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-17T17:28:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RENATA GUEDES DE ALMEIDA RIBEIRO – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 1632479 bytes, checksum: 9b29fe9df4e8998b598b4b1a8fefacb0 (MD5) Previous issue date: 2017-02 CNPq Um algoritmo de enxame de partículas foi aplicado para determinar os locais ótimos de instalação de unidades geradoras fotovoltaicas, visando redução das perdas de potência no sistema de distribuição, as quais foram calculadas pelo método da soma das correntes. O estudo considerou o índice de radiação solar e a temperatura local, o que diferencia este trabalho de outros encontrados na literatura especializada no tema. O algoritmo foi validado tomando como referência a técnica de busca exaustiva e o seu desempenho avaliado em um sistema-teste de 36-barras, no qual três fontes fotovoltaicas foram inseridas. Análise minuciosa dos resultados mostrou que o algoritmo proposto conseguiu estimar os ótimos locais para instalação das fontes fotovoltaicas. A particle swarm algorithm (PSO) is used to determine the optimal placement for the installation of photovoltaic generators, aiming to reduce the power loss in distribution systems, which are calculated by the sum of currents method (MSI). The solar radiation index and the local temperature are considered, what distinguish this work from others found on specialized literature about the theme. The algorithm was validated using the exhaustive search technique as a reference and its performance was evaluated in a 36-bus test system, in which three photovoltaic sources were included. The rigorous analysis of the results showed that the proposed algorithm achieved its purpose to estimate de optimal placement for the installation of photovoltaic sources.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-05-04T19:00:50Z No. of bitstreams: 1 ALANA KELLY XAVIER SANTOS CAMPOS – TESE (PPGEE) 2016.pdf: 5517354 bytes, checksum: 24306600f8b9a28a2d230c48b0811a3a (MD5) Made available in DSpace on 2018-05-04T19:00:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALANA KELLY XAVIER SANTOS CAMPOS – TESE (PPGEE) 2016.pdf: 5517354 bytes, checksum: 24306600f8b9a28a2d230c48b0811a3a (MD5) Previous issue date: 2016-10-21 Capes Um método de estimação fasorial é proposto para ser utilizado em relés digitais de proteção. Este método tem o objetivo de melhorar a característica de rejeição de componentes indesejáveis do sinal, que são introduzidas durante faltas e manobras nos sistemas elétricos de potência e podem comprometer o desempenho dos sistemas de proteção. São realizadas comparações entre o método proposto e outros quatro métodos de estimação fasorial, em relação às respostas no tempo e frequência. Para as comparações de resposta no tempo são utilizados sinais analíticos provenientes do MATrix LABoratory (MATLAB®) e sinais simulados provenientes do Alternative Transients Program (ATP). Um relé de distância foi implementado utilizando a linguagem MODELS do ATP para avaliar o desempenho do relé, utilizando o método proposto e demais métodos avaliados. A partir de alguns parâmetros usados para avaliar quantitativamente os métodos de estimação, observou-se que o método proposto apresenta bons resultados em termos de precisão e velocidade de convergência, com resposta no tempo compatível com os demais métodos comumente utilizados. A resposta em frequência do método proposto se apresenta mais seletiva em relação aos demais, por apresentar menores lóbulos entre as harmônicas e uma banda de passagem mais estreita em torno da frequência fundamental. Outra vantagem do método proposto é que ele é de fácil programação e permite que os usuários alterem parâmetros de projeto de acordo com suas necessidades. A phasor estimation method is proposed to be used in digital relays for power system protection. It aims to improve the characteristic of filtering out undesirable frequency components of signals, which are introduced during faults and switching events in electric power systems that may compromise the performance of the protection systems. Comparisons are made in relation to time response and frequency response for the proposed method and four phasor estimation methods. In relation to response time are used analytical signals from MATrix LABoratory (MATLAB®) and simulated signals from Alternative Transients Program (ATP). A distance relay was implemented by using the MODELS language in ATP to evaluate the performance of the relay. From some parameters used to evaluate the estimation methods, it was observed that the proposed method shows good results in terms of accuracy and convergence speed, with response time compatible with other methods. The frequency response of the proposed method appears to be more selective than those of the others methods because it presents lower lobes between the harmonics and a narrower pass band around the fundamental frequency. Another advantage of the proposed method is that it can be easily programmed, allowing users to change design parameters according to their needs.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-06-06T13:59:11Z No. of bitstreams: 1 VALDEMIR DA SILVA BRITO - TESE (PPGEE) 2016.pdf: 24283842 bytes, checksum: 359b3901fbb8d95187c4a580e505a74f (MD5) Made available in DSpace on 2018-06-06T13:59:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VALDEMIR DA SILVA BRITO - TESE (PPGEE) 2016.pdf: 24283842 bytes, checksum: 359b3901fbb8d95187c4a580e505a74f (MD5) Previous issue date: 2016-10-07 Capes Este trabalho propõe um modelo elétrico de supressor de surto de ZnO que o representa com exatidão nas três regiões de operação, em uma ampla faixa de frequência e amplitude. O Modelo Elétrico Proposto (MEP) foi validado a partir de um banco de dados, contendo resultados de medições de tensão e corrente. Este banco de dados é constituído por medições em doze varistores de ZnO de cinco fabricantes diferentes, com diferentes dimensões físicas e características elétricas. Nos ensaios, os varistores foram submetidos a diversos níveis de tensão na região de baixas correntes. Também foram aplicados aos varistores vários níveis de amplitude de impulsos de corrente de manobra (30/60 µs), descarga atmosférica (8/20 µs), alta corrente (4/10 µs) e impulsos de corrente com frentes de onda mais rápidas (1,5/26 µs e 3/6 µs), abordando as regiões altamente não linear e altas correntes. Adicionalmente, outros ensaios foram realizados com objetivo de verificar a presença do acoplamento indutivo e a influência do invólucro do supressor de surto na medição da tensão residual. A partir do banco de dados, foram realizadas simulações com o MEP, e com os modelos Convencional e IEEE, já consolidados no meio científico. Os resultados dos modelos foram comparados entre si, e com os resultados de medição. O MEP apresentou melhores resultados em praticamente todos os casos, nas três regiões de operação. O MEP também foi avaliado em estudos reais de energização de linha de transmissão, rejeição de carga e coordenação de isolamento. Os resultados de simulação dos estudos apresentaram níveis de amplitude condizentes com o esperado, e não apresentaram oscilações numéricas ou instabilidade. Os parâmetros do MEP são de fácil determinação, e todas as informações necessárias estão contidas nos datasheets dos fabricantes. This work proposes an electric model of ZnO surge arresters that represents accurately the ZnO surge arresters in a wide range of frequencies and amplitudes. The Proposed Electric Model (PEM) was validated from a database, containing results of voltage and current measurements. This database are based in twelve ZnO varistors of five different manufacturers, with different physical dimensions and electrical characteristics. In the lab tests, the varistors were submitted to different voltage levels in the low current region. There were also applied to the varistors multilevel amplitude of switching current impulses (30/60 µs), lightning current impulses (8/20 µs), high current impulses (4/10 µs) and current impulses with very fast front time (1.5/26 µs and 3/6 µs), addressing the highly nonlinear and high current regions. In addition, other lab tests were conducted in order to verify the presence of inductive coupling and the infuence of the surge arrester housing in the residual voltage measuring. From the database, simulations were performed with the PEM, with the Conventional and IEEE models which are already consolidated in the scientific community. The results of the models were compared among themselves, and with the measurement results. The PEM presented best results in practically all cases, in all three operating regions. The PEM was also evaluated in real studies of transmission line energization, load shedding and insulation coordination. The simulation results of the studies presented amplitude levels as expected and did not presented numerical oscillations or instability. The PEM parameters are easily determined, besides that all necessary information is contained in the manufacturers datasheet.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-05-03T23:20:59Z No. of bitstreams: 1 FAGNER DE ARAUJO PEREIRA – TESE (PPGEE) 2016.pdf: 5563651 bytes, checksum: 359256a68bd0b865ecd15f6e1d7cb585 (MD5) Made available in DSpace on 2018-05-03T23:20:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FAGNER DE ARAUJO PEREIRA – TESE (PPGEE) 2016.pdf: 5563651 bytes, checksum: 359256a68bd0b865ecd15f6e1d7cb585 (MD5) Previous issue date: 2016-09-09 É apresentada uma plataforma implementada com controladores digitais de sinal (DSCs – Digital Signal Controllers) desenvolvida para estudos do comportamento dinâmico em tempo real dos transformadores de corrente com entreferro, utilizados em sistemas de proteção e medição de redes de energia elétrica. Os algoritmos implementados simulam a corrente de defeito em um sistema de energia eléctrica, bem como a resposta transitória do transformador de corrente. Um método para corrigir a distorção da corrente secundária do TC com entreferro é apresentado, onde o fluxo residual é desprezível. Para estimar o fluxo, um enrolamento terciário deve estar disponível. Os erros de fase e de relação, bem como as distorções na corrente secundária devido à saturação do núcleo em situações de falta são adequadamente corrigidos pelo método. Vários casos foram testados e os resultados indicam que o método proposto é eficaz em melhorar o desempenho dos sistemas de protecção com base na medição de corrente. A platform implemented with Digital Signal Controllers (DSCs) developed for real time studies of the dynamic behavior of the air-gapped current transformers (CTs) used in power grid protection and measurement systems is presented. The implemented algorithms simulate the fault current in an electric power system as well as the transient response of the current transformer. A method for correcting the CT secondary current distortion is presented in the case of gapped core where residual flux is negligible. To estimate the flux, a tertiary winding must be available. The ratio and phase errors, as well as the distortions in secondary current due the core saturation in fault situations are properly corrected by the method. Several cases were tested and the results indicate that the proposed method is very effective in improving the performance of protection schemes based on the current measurement.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-05-07T20:46:33Z No. of bitstreams: 1 WELLINSÍLVIO COSTA DOS SANTOS – TESE (PPGEE) 2016.pdf: 10591682 bytes, checksum: 97299060f7fb8f9c7f837b25352da777 (MD5) Made available in DSpace on 2018-05-07T20:46:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WELLINSÍLVIO COSTA DOS SANTOS – TESE (PPGEE) 2016.pdf: 10591682 bytes, checksum: 97299060f7fb8f9c7f837b25352da777 (MD5) Previous issue date: 2016-08-15 Capes Uma técnica baseada em análise de transitórios eletromagnéticos é proposta para identificar faltas de alta impedância (FAI) em redes de distribuição. O algoritmo dispensa conhecimento dos parâmetros dos alimentadores e faz uso da transformada wavelet discreta (TWD) para monitorizar fenômenos transitórios associados a distúrbios no sistema de distribuição. A metodologia proposta é avaliada através de simulações em um programa de transitórios eletromagnéticos (EMTP) em um sistema de 13,8 kV, que foi modelado a partir de dados de uma rede de distribuição brasileira real. Além de FAI, foram simulados outros tipos de distúrbios, tais como faltas de baixa impedância, chaveamentos de novas linhas e bancos de capacitores. Os resultados obtidos demonstraram que o método é capaz de detectar a perturbação logo após o seu início e distingui-la de outros distúrbios, além de proporcionar uma redução significativa da região de localização da FAI. An electromagnetic transient analysis-based technique is proposed to identify high impedance faults (HIF) in distribution networks. The algorithm dispenses knowledge of the feeder parameters and makes use of discrete wavelet transform (TWD) to monitor transient phenomena associated with disturbances in the distribution system. The proposed methodology is evaluated through simulations in an electromagnetic transient program (EMTP) in a 13.8 kV system, which was modeled from actual Brazilian distribution network data. Besides HIF, other types of disturbances were simulated, such as low impedance fault, and switching of lines and capacitor banks. Obtained results have shown that the method is able to detect the disturbance soon after its inception and distinguish it from other disorders, as well as providing a significant reduction in the region of its location for maintenance crews.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-05-03T20:55:24Z No. of bitstreams: 1 ÉRICA MANGUEIRA LIMA – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2016.pdf: 3788955 bytes, checksum: b005e5fd7bcddd43613e8d3de47b9e6c (MD5) Made available in DSpace on 2018-05-03T20:55:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ÉRICA MANGUEIRA LIMA – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2016.pdf: 3788955 bytes, checksum: b005e5fd7bcddd43613e8d3de47b9e6c (MD5) Previous issue date: 2016-07-28 Capes Um método baseado nos harmônicos de baixa ordem para detecção de faltas de alta impedância (FAI) é proposto nessa dissertação. A Short-Time Fourier Transform (STFT) é empregada para extração dos principais componentes harmônicos da corrente de fase proveniente de uma FAI, os quais são utilizados para identificar a ocorrência desse tipo de falta. Adicionalmente apresenta-se uma análise do tamanho e tipo da janela utilizada na transformada e sua adequação à aplicação. Para validação do método, duas bases de dados foram utilizadas: uma base contendo sinais simulados de FAI, chaveamento de bancos de capacitores e energização de linhas, e outra base contendo apenas registros oscilográficos reais de FAI. O método proposto é capaz de detectar a ocorrência de FAI em diferentes pontos do sistema, para diversos tipos de superfícies de solo e conseguiu também distinguir FAI dos outros distúrbios. Além disso, o método é tolerante aos ruídos que são próprios dos sinais reais, uma vez que se mostrou eficaz em todos os casos aos quais foram aplicados. A method to detect high impedance faults (HIF) based on the low order harmonics is proposed on this dissertation. The Short-Time Fourier Transform (STFT) is used to extract the main harmonic components of the phase current, which are used to identify a HIF occurrence. Additionally, the work presents an analysis on the window size and type used in the STFT and its suitability for the application. The method is validated using two databases: one containing HIF simulated signals mixed up with capacitor banks switching and feeder energizing singals, and another containing only actual HIF oscillograms. The proposed method is able to detect HIF occurring in various points of the test-system, as well as HIF happening on different types of soil surfaces. It is also able to distinguish HIF from the other tested disturbances. Futhermore, the method tolerates typical noises present on real signals, since it proved to be effective in all the applied cases.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-21T14:21:51Z No. of bitstreams: 1 GERALDO BEZERRA LIMA JÚNIOR - DISSERTAÇÃO PPGEE 2014..pdf: 4130681 bytes, checksum: 7aa2b6dbcd9d18892be46ec5c14536b6 (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-21T14:21:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GERALDO BEZERRA LIMA JÚNIOR - DISSERTAÇÃO PPGEE 2014..pdf: 4130681 bytes, checksum: 7aa2b6dbcd9d18892be46ec5c14536b6 (MD5) Previous issue date: 2014-09-02 Nos dias atuais a confiabilidade e a continuidade no fornecimento de energia elétrica são cada vez mais exigidos. Os para-raios tem uma importante função neste processo que é de proteger os demais equipamentos integrantes da rede elétrica de sobretensões atmosféricas e de manobra. Quando falham, normalmente provocam o desligamento de linhas de transmissão ou de transformadores, penalizando severamente a concessionária pela indisponibilidade ou por multas impostas pela agência reguladora. Como todo equipamento importante para o sistema elétrico, os para-raios necessitam de técnicas eficazes de monitoramento. Na literatura e na indústria podem ser encontradas diversas técnicas, procedimentos ou equipamentos destinados ao seu monitoramento. Todos os procedimentos ou equipamentos possuem suas limitações, vantagens e desvantagens, sejam elas técnicas, econômicas ou operacionais. Visando suplantar algumas das limitações existentes nas técnicas e procedimentos normalmente empregados no setor elétrico, encontrase proposto neste trabalho uma metodologia de análise da condição operacional de para-raios em campo, com base em medições da corrente de fuga total. Com esta metodologia pretende-se minimizar as dificuldades operacionais relacionadas às atividades de monitoramento, uma vez que será medida apenas a corrente de fuga total, diferentemente de técnicas e procedimentos usuais que requerem também a medição da tensão aplicada. Um banco de dados de correntes de fuga foi obtido com medições realizadas em 05 (cinco) subestações. As medições foram agrupadas por modelo/fabricante e tempo de operação dos para-raios. O instrumento de medição utilizado é composto de um amperímetro do tipo alicate e um osciloscópio digital portátil. O processo de medição em campo mostrou-se efetivo e prático devido à facilidade de manuseio do instrumento utilizado. Ensaios em laboratório foram realizados para avaliação da metodologia e dos instrumentos de medição. A partir da base de dados produzida, foi possível com emprego de técnicas de processamento de sinais e estatística, observar o comportamento gaussiano dos dados e o crescimento do valor médio da componente de 3ª harmônica da corrente total em função do tempo de operação, evidenciando, assim, a correlação entre a elevação da corrente de fuga e a diminuição da vida útil dos para-raios. Nowadays the reliability and continuity in the electricity supply are increasingly required. The surge arresters has an important function in this process, which is to protect the other utility equipment against lightning and switching surges. When they fail, usually causing the shutdown of transmission lines or transformers, severely penalizing the power utility for the unavailability or regulator fines. As any important equipment for the electrical system, surge arresters need effective monitoring techniques. In the literature and industry several techniques, procedures or equipment for their monitoring can be found. All procedures or devices have their limitations, advantages and disadvantages, whether technical, economic or operational. Aiming to overcome some of the limitations in existing techniques and procedures commonly employed in the electrical industry, a methodology for analyzing the surge arrester operational condition based on measurements of total leakage current is proposed in this paper. With this methodology is intended to minimize operational difficulties associated with monitoring activities, since it will only measure the total leakage current unlike the usual techniques and procedures, which require the measurement of the applied voltage, too. A database of leakage currents with measurements performed in five (05) power substations was obtained. Measurements were grouped by arresters model/manufacturer and operation time. The measuring instrument used consists of a clamp type ammeter and a portable digital oscilloscope. The process of field measurement was effective and practical due to the ease of handling of the used instrument. Laboratory tests were performed to evaluate the methodology and measuring instruments. From the database produced, it was possible through the use of techniques of signal processing and statistical observe the Gaussian behavior of the data and the average increase of the 3rd harmonic component of the total current as a function of operating time, which highlights thus, the correlation between the increase of the leakage current and the decrease of the lifetime of the surge arrester.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2017-12-13T16:54:10Z No. of bitstreams: 1 CÉLIO ANÉSIO DA SILVA - TESE (PPGEE) 2014.pdf: 1651226 bytes, checksum: a70dc4864a551f419c02ff41303eaffc (MD5) Made available in DSpace on 2017-12-13T16:54:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CÉLIO ANÉSIO DA SILVA - TESE (PPGEE) 2014.pdf: 1651226 bytes, checksum: a70dc4864a551f419c02ff41303eaffc (MD5) Previous issue date: 2014-05-29 Capes Um novo método de obtenção de parâmetros de filtros digitais recursivos (FDR) é apresentado para reduzir o impacto da resposta transitória dos Transformadores de Potencial Capacitivos (TPC) sobre o desempenho dos sistemas de medição, proteção e controle. Assumindo uma topologia predefinida, os parâmetros dos filtros são obtidos a partir da resposta em frequência do TPC de interesse. Diferentemente das técnicas reportadas na literatura, o método se aplica com facilidade a TPC de diferentes classes de tensão e independe das características operacionais do sistema. Para tanto, faz-se necessário conhecer a resposta em frequência do TPC em questão, no espectro de frequência de interesse. A validação do método é realizada através de simulações digitais em tempo real via simulador RTDSTM (Real Time Digital Simulator). As análises são baseadas em dados de sistemas elétricos reais e no funcionamento dinâmico dos filtros através da estimação dos fasores das tensões e estudos de localização de falta. A partir dos resultados obtidos, verifica-se que a presença dos FDR reduz significativamente os erros de medição causados pelos TPC quando submetidos a condições transitórias. Portanto, os FDR surgem como uma forma simples e de baixo custo para melhorar o desempenho e a confiabilidade dos sistemas de medição, proteção e controle. A new method for obtaining recursive digital filter (FDR) parameters is presented in order to reduce the impact of Coupling Capacitor Voltage Transformer (CCVT) transient response on the performance of the measurement, protection and control systems. Assuming a pre-defined topology, the filter parameters are obtained from the CCVT frequency response of interest. Unlike the techniques reported in the literature, the method applies easily to CCVT of different voltage classes and it does not depend on the operating characteristics of the system, therefore, it is necessary to know the frequency response of the CCVT on the frequency spectrum of interest. The method is validated is through digital simulation using the RTDSTM (Real Time Digital Simulator). The analyzes are based on data obtained from electrical systems in service and on the dynamic performance of the filters by estimating the phasors of voltages and fault location studies. It is shown that the presence of FDR significantly reduces measurement errors caused by CCVT when subjected to transient conditions, therefore, the FDR arises as a simple and low cost alternative to improve the performance and reliability of measurement systems, protection and control.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-27T17:08:55Z No. of bitstreams: 1 MALONE SOARES DE CASTRO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2012..pdf: 2064350 bytes, checksum: bf2a2c1d757b4516b477d71a83ba44ef (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-27T17:08:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MALONE SOARES DE CASTRO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2012..pdf: 2064350 bytes, checksum: bf2a2c1d757b4516b477d71a83ba44ef (MD5) Previous issue date: 2012-07-27 O aterramento é um elemento essencial para a segurança de pessoas e instalações elétricas, sendo de grande importância a avaliação da operação de sua malha. Para a avaliação de uma malha de aterramento é necessário se conhecer suas características elétricas tanto na frequência industrial como na condição de surto. As características elétricas são obtidas a partir da injeção de sinais de corrente na malha e seus efeitos são medidos, ou sinais de tensão são adquiridos, em diversos pontos do aterramento. A análise dos sinais é de fundamental importância para a avaliação adequada das condições operacionais do aterramento. Neste trabalho é apresentado um sistema de aquisição de dados (sinais) para avaliação de sistemas de aterramento submetido a impulsos de corrente elétrica (surto), utilizando uma rede de transmissão sem fio. O sistema é portátil e capaz de realizar a comunicação de dados, via rádio com padrão ZigBee, permitindo a transferência dos sinais de tensão adquiridos em diversos pontos do aterramento. O sistema de aquisição de dados utiliza um microcontrolador dsPIC modelo 30F3011 sendo formado por uma unidade central (UAC) e unidades remotas (UAn). A UAC controla o sistema e adquire os dados dos sinais de tensão e corrente, aplicados por meio de um gerador de impulsos de corrente, enquanto as UAn adquirem os dados do sinal de tensão propagado no aterramento. O início da operação do sistema de aquisição ocorre de forma controlada permitindo que as unidades monitorem os sinais de tensão no sensor e com isso identifiquem o início do impulso. Para tanto, são registrados os dados de 64 μs antes e 448 μs após o impulso ter sido detectado. Após sua transmissão da UAC para o microcomputador, os dados são analisados e exibidos na forma de sinais de impedância transitória e de distribuição dos potenciais propagados no solo. O sistema desenvolvido foi validado por testes em bancada, utilizando um sinal simulado de 8/20 μs e por meio de ensaios com um gerador de impulsos, com tensão de carregamento dos seus capacitores em 11 kV. O sistema pode ser usado para identificar diferenças entre a especificação do projeto de sistema de aterramento e sua execução, avaliar o estado de degradação do aterramento e emitir um diagnóstico de sua malha, além de ser útil em projetos de sistemas de monitoramento, que permitam a inserção da malha de terra em sistemas de redes inteligentes (Smart Grids). Grounding is an essential element for the safety of persons and electrical installations, being of great importance evaluate the operation of its mesh. To evaluate a ground grid is necessary to determine its electrical characteristics both in industrial frequency and in the surge conditions. The electrical characteristics are obtained from the injection of electrical current in the mesh and its effects are measured, or voltage signals are acquired at different points of the ground. The analysis of the signals is fundamental for the adequate evaluation of the operation conditions of grounding. This paper presents a data acquisition system (signs) for assessment of grounding systems subjected to impulses of electrical current (surge), using a network of wireless transmission. The system is portable and capable to perform data communication via radio standard ZigBee, allowing transfer of data voltage signals acquired at different points of ground. The data acquisition system uses a model dsPIC 30F3011 microcontroller being formed by a central unit (UAC) and remote units (UAN). UAC controls the system and acquires data of current and voltage signals, applied by means of a current impulse generator, while the UAN must acquire data from voltage signal propagated on the ground. The operation beginning of acquisition system occurs in a controlled manner. Each unit monitors the voltage signals at the sensor and thus identifies the beginning of the impulse. For this purpose, data are recorded 64 μs before and 448 μs after the impulse has been detected. After the transmission from the UAC to the microcomputer, the data is analyzed and displayed in the form of transient impedance signal and potential distribution propagated in the soil. The system has been validated by testing using a simulated signal of 8/20 μs and by test with an impulse generator with its capacitor charging voltage of 10 kV. The system can be used to identify differences between the project specification of grounding system and its implementation, evaluate the degradation of the grounding and provide a diagnosis of the mesh, besides being useful in projects for monitoring systems that allow the insertion of ground mesh systems in intelligent networks.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-26T10:19:27Z No. of bitstreams: 1 GRETA ALMEIDA FERNANDES MOREIRA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2011..pdf: 1495429 bytes, checksum: dfb1c84a7da14b440465499c578df0a5 (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-26T10:19:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GRETA ALMEIDA FERNANDES MOREIRA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2011..pdf: 1495429 bytes, checksum: dfb1c84a7da14b440465499c578df0a5 (MD5) Previous issue date: 2011-12 Em análise de curto-circuitos é usual assumir linhas de transmissão como sendo idealmente transpostas, sem que haja um estudo dos erros acarretados pelas simplificações adotadas. Este trabalho apresenta uma comparação dos valores obtidos para a corrente de falta fase-terra em linhas de transmissão pelo método das componentes simétricas e pelo método das componentes de fase. O estudo é realizado em regime permanente, em linhas de transmissão de circuito simples e de circuito duplo. O método das componentes de fase permite realizar o estudo considerando o esquema transposição real ou a ausência de transposição na linha. O cálculo dos parâmetros e as simulações de curto-circuito são realizados com o auxílio do programa ATP (Alternative Transients Program). Três situações são analisadas: linha perfeitamente transposta; linha com transposição real e linha não transposta. A matriz de transformação de Fortescue é aplicada para definição dos parâmetros da linha idealmente transposta, caracterizando a análise por componentes simétricas. Para a modelagem da linha em componentes de fase, cada trecho entre torres de transposição é representado por uma linha não transposta através de um circuito PI com parâmetros concentrados. A transposição é levada em consideração através da mudança de posição dos condutores de cada fase utilizando torres de transposição, de modo que, em média, ao longo da linha os condutores de cada fase tenham ocupado a posição dos demais condutores fase. Os valores de corrente de falta em diversos pontos ao longo da linha são obtidos para cada caso e comparados entre si. Usually, in short-circuit analysis, transmission lines are assumed to be ideally transposed without addressing the errors that this assumption may cause. This work presents a comparison of the values obtained for phase to ground fault current in transmission lines, using the symmetrical components method and the phase coordinates method. The study is carried out in steady-state for a single and a double circuit transmission lines. The calculation of parameters and short-circuit simulations are performed with the ATP (Alternative Transients Program). Three situations are addressed: ideally transposed line, actual scheme transposed line and untransposed line. The Fortescue transformation matrix is applied to define the ideally transposed line parameters, characterizing the analysis using symmetrical component method. For phase coordinates modeling, each line section between transposition towers is represented by a PI circuit with lumped components. The actual transposition scheme is taken into account by interchanging each phase conductor position at the transposition towers, in such way that, on the average, along the line each phase conductor occupies the position of the remaining phase conductors. The values of fault current at several points along the line are obtained for each case and compared against.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-29T11:38:32Z No. of bitstreams: 1 PAULO ROBERTO FERREIRA DE MOURA BASTOS - TESE PPGEE 2011..pdf: 1567760 bytes, checksum: 4c2fdae04a54295fa989503d98f4f6f6 (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-29T11:38:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PAULO ROBERTO FERREIRA DE MOURA BASTOS - TESE PPGEE 2011..pdf: 1567760 bytes, checksum: 4c2fdae04a54295fa989503d98f4f6f6 (MD5) Previous issue date: 2011-03-18 Este trabalho propõe uma metodologia para diagnóstico das perdas não técnicas ou comerciais, usando redes Bayesianas e a investigação de conformidade. Tal metodologia permite estimar as mais significativas perdas comerciais, quantificando-as regionalmente e conforme as causas de ordem interna ou externa. O diagnóstico torna possível avaliar relações custo-benefício para ações visando minimizar as perdas não técnicas, e conseqüentemente a definição de um eficiente plano de redução. Um estudo de caso exemplifica cada etapa do diagnóstico, descreve as ações a implantar ordenando-as segundo a análise econômica. Isto permite a escolha de um programa eficiente de redução das perdas comerciais. O Brasil, como vários outros países em desenvolvimento, apresenta elevados índices de perdas comerciais de energia, especialmente as empresas distribuidoras. É proposto ainda um indicador relacionando as perdas comerciais e as técnicas para servir como ferramenta comparativa entre empresas distribuidoras de energia elétrica, e o mesmo pode ser também um indicador do controle do processo. Neste trabalho, uma aplicação deste indicador mostra a situação das perdas de energia dentre as empresas distribuidoras brasileiras. The following work introduces a methodology for diagnosing non-technical losses by using Bayesian networks and research relating to compliance assessment. This proposed methodology allows estimating the most significant non-technical losses and their spatial distribution, identifying their external or internal causes. The diagnosis makes it possible to evaluate cost-benefit ratios for actions aiming to minimize non-technical losses and, consequently, define an efficient reduction plan. A case study exemplifies each stage of the diagnosis, describing actions to be taken and arranging them according to their economic impact. It also chooses an efficient program for non-technical loss reduction. Brazil, as well as in several other developing countries, presents high non-technical energy loss rates, particularly the distribution companies. An indicator relating non-technical and technical losses is also proposed as a comparative tool for electrical power distribution companies. So the indicator can be useful for controlling the process. It is applied, in this work, to describe the situation of energy losses in Brazilian distribution companies.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-25T16:19:01Z No. of bitstreams: 1 FREDERICO RAMOS CESÁRIO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2011..pdf: 1350299 bytes, checksum: 47095a23958aa137665126d526f65459 (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-25T16:19:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FREDERICO RAMOS CESÁRIO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2011..pdf: 1350299 bytes, checksum: 47095a23958aa137665126d526f65459 (MD5) Previous issue date: 2011-03-17 A detecção de distúrbios de qualidade da energia elétrica é uma tarefa muito importante para a proteção do sistema elétrico e manutenção do suprimento de energia. Destarte, ela deve ser feita de forma eficiente, no monitoramento dos sinais de tensão e corrente do sistema com a utilização de métodos de processamento de sinais para identificação destes eventos. O monitoramento proposto nesta dissertação inicia com a decomposição do sinal gerados em uma bancada de simulação de distúrbios na qualidade da energia elétrica e utiliza a Transformada de Fourier Janelada (TFJ) e Transformada Wavelet (TW). Esses métodos utilizam uma frequência de amostragem é de 30.720 Hz, escolhida para que sejam gerados 512 pontos a cada ciclo de sinal analisado, cuja frequência fundamental é 60 Hz. Desta forma, pode ser feita a discretização de sinal até a frequência de 15.360 Hz, que corresponde a 256º harmônico. Os métodos fazem a comparação do sinal amostrado com o sinal de referência sem distúrbio. O resultado é comparado com a detecção feita na bancada para verificar o erro. A detecção consiste em identificar o evento e pré-classificá-lo sem o auxilio de técnicas complementares. Deste modo, este trabalho apresenta um comparativo do desempenho desses métodos demostrando que ambos apresentam uma baixa eficiência na detecção de pelo menos um distúrbio na qualidade da energia elétrica. The detection of disturbances of power quality is a very important task for system protection and maintenance of electric power supply. In this context, it must be done efficiently, in monitoring for signls of voltages and currents of the system, using signal processing methods for identifying these events. The monitoring proposed here starts with the decomposition of the signal generated in a bench simulation of disturbances in power quality and uses the Fourier Transform Window (TFW) and Wavelet Transform (WT). These methods use a sampling frequency of 30,720 Hz is chosen to be generated 512 points in each cycle of the analyzed signal whose fundamental frequency is 60 Hz Thus, the discretization can be made to the signal frequency of 15,360 Hz, which corresponds to 256º harmonic. Os methods make comparison of the sampled signal with the reference signal without disturbance. The result is compared with detection done at the bench to verify the error. The detection is to identify the event and pre-classifies it without the help of complementary techniques. Thus, this work presents a comparative performance of these methods by demonstrating that both have a low efficiency in detecting at least one disturbance in the power quality.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-25T15:58:18Z No. of bitstreams: 1 FELIPE VIGOLVINO LOPES - DISSERTAÇÃO PPGEE 2011..pdf: 1819926 bytes, checksum: 68e1fb5b52d68ea6eaa8efa2510c4a7e (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-25T15:58:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FELIPE VIGOLVINO LOPES - DISSERTAÇÃO PPGEE 2011..pdf: 1819926 bytes, checksum: 68e1fb5b52d68ea6eaa8efa2510c4a7e (MD5) Previous issue date: 2011-03-01 Neste trabalho é apresentado um método para localização de faltas em linhas de transmissão monitoradas em dois terminais. O algoritmo se baseia na detecção de transitórios por meio da aplicação da Transformada de Park aos sinais de tensão capturados nos pontos monitorados da linha. Tal transformada origina um sistema referencial girante que permite o cálculo de sinais com comportamentos distintos para os casos do sistema operando normalmente e em condições de regime transitório e, consequentemente, torna possível a detecção de distúrbios em sistema elétricos. A avaliação e validação do método proposto são realizadas por meio de simulações digitais fazendo uso do software ATP. Para tanto, linhas reais e fictícias são consideradas. Utiliza-se o MATLAB® para gerar rotinas que possibilitem a realização de simulações automáticas, tornando possível avaliar e validar o método proposto por meio de grandes quantidades de simulações. Desta forma, são analisados casos com diferentes tipos/características de falta bem como é avaliada a influência de diferentes esquemas de transposição sob o procedimento de localização dos distúrbios nas linhas de transmissão em estudo. Apresentam-se resultados das localizações de faltas nas referidas linhas de transmissão sendo estes classificados como satisfatórios ou não satisfatórios dependendo dos níveis de erro verificados. As simulações digitais realizadas comprovam que a localização de faltas por meio do algoritmo proposto pode ser utilizada para diminuir o tempo de procura do defeito, uma vez que restringe bastante o campo de busca do problema e, por fornecer a localização da falta quase que imediatamente após a ocorrência do distúrbio, evita a análise pós-falta de registros oscilográficos normalmente realizada por métodos convencionais. In this work is presented a method for fault location on transmission lines monitored in two terminals. The algorithm is based on the detection of transients through Park Transformation application on three-phase voltage signals in both ends of the line. Such transformation generates a rotating reference system that permits the calculation of signals with different behavior for the cases of the system operating normally and in transient conditions and, consequently, it is possible to detect disturbances in electrical power systems. The evaluation and validation of the proposed method are performed by means of digital simulations using the ATP software. For this purpose, real and fictitious transmission lines are considered. The MATLAB® is used to perform the simulations automatically. So, a lot of cases with different fault conditions in transmission lines with different transposition scheme are studied. Fault location results are presented and classified as satisfactory or not satisfactory depending on the value of the calculated error. Computer simulations prove that the fault location using the proposed method may decrease the search time of the fault because restricts de search field of the problem and, due to perform the fault location almost immediately after the disturbance occurrence, avoids the post-fault analysis of oscillographic records normally carried out by conventional methods.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-04-02T11:05:11Z No. of bitstreams: 1 RUSÂNGELA RODRIGUES GUIDO CAVALCANTI - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 735850 bytes, checksum: edd318fdbad57fb5d15cc9aa254c020c (MD5) Made available in DSpace on 2019-04-02T11:05:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RUSÂNGELA RODRIGUES GUIDO CAVALCANTI - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 735850 bytes, checksum: edd318fdbad57fb5d15cc9aa254c020c (MD5) Previous issue date: 2010-10-15 Neste trabalho é apresentado um estudo para avaliação da tensão de restabelecimento transitória (TRT) em disjuntores de média tensão incluindo o efeito do arco elétrico. É feita uma análise de sensibilidade da TRT em um circuito simples e posteriormente feita uma avaliação do estudo da TRT em um disjuntor de classe 72,5 kV de uma subestação existente. Os resultados das simulações digitais mostram que a inclusão do arco elétrico no modelo do disjuntor proporciona uma redução do pico da TRT quando comparado com os resultados da representação do disjuntor como uma chave ideal. Assim, para casos em que o pico da TRT encontra-se próximo dos limites estabelecidos por normas quando o disjuntor é modelado por uma chave ideal, recomenda-se que essas simulações sejam refeitas considerando o efeito do arco elétrico no modelo do disjuntor. In this work is a study to determine transient recovery voltages (TRV) of medium voltage circuit breakers taking into account the model of the electric arc, is presented. It has been analyzed the sensitivity of the TRV in a simple circuit and subsequently made an assessing study of TRV in circuit breakers class 72.5 kV at an existing substation. The digital simulation results show that the inclusion of the electric arc in the circuit breaker model provides a reduction in TRV peak values compared to the results of the representation of the circuit breaker as an ideal switch. Thus, for cases where the TRV peak is close to the limits established by breaker standards when the circuit breaker is modeled by an ideal switch, it is recommended that these simulations are done again including the effect of the electric arc in the model of the circuit breaker.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-20T10:16:22Z No. of bitstreams: 1 ANDRÉ DANTAS GERMANO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 4432360 bytes, checksum: c1248d7482bfba63cb6cea595fbf9c1b (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-20T10:16:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANDRÉ DANTAS GERMANO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2010..pdf: 4432360 bytes, checksum: c1248d7482bfba63cb6cea595fbf9c1b (MD5) Previous issue date: 2010-05 Os isolamentos elétricos desempenham um papel essencial nos sistemas de transporte de energia elétrica, influindo diretamente na sua eficiência e confiabilidade. Historicamente, os isolamentos elétricos tradicionalmente utilizados têm sido os modelos cerâmicos, cujo material isolante consiste de vidro ou porcelana. No entanto, nas últimas décadas, uma nova classe de isolamentos, constituída de compostos orgânicos vem sendo amplamente empregada: os isolamentos poliméricos. Por serem relativamente novos, o comportamento dos isolamentos poliméricos ainda não é de todo conhecido, de modo que esses equipamentos demandam técnicas de monitoramento mais eficazes e estudos aprofundados dos seus mecanismos de falha. Visando a uma compreensão mais abrangente dos fatores responsáveis pela degradação dos isolamentos poliméricos, ensaios de envelhecimento acelerado foram realizados em diversos modelos de isoladores, espaçadores e laços plásticos de amarração de linhas de distribuição de energia. Através desses ensaios, foi possível determinar a contribuição de fatores como radiação ultravioleta, deposição de água, altas temperaturas e tensão elétrica na degradação dos equipamentos. O envelhecimento artificial das amostras, em laboratório, permite que esses fatores possam ser analisados tanto de maneira associada quanto exclusivamente, o que raramente pode ser obtido através do envelhecimento em campo. Cinco técnicas de diagnóstico foram utilizadas para avaliação da integridade das amostras, a saber: corrente de fuga, descargas parciais, tensão suportável em 60 Hz e tensão de descarga disruptiva, a seco e sob névoa salina. Os ensaios de corrente de fuga e de descargas parciais evidenciaram maior degradação das amostras submetidas ao envelhecimento por tensão elétrica e névoa salina. Já os ensaios de tensão de descarga disruptiva, a seco e sob névoa, evidenciam menor suportabilidade de tensão das amostras envelhecidas através da exposição à radiação ultravioleta. Electrical insulators perform an essential role in the electrical energy transportation systems, directly influencing their efficiency and reliability. Historically, the traditional electrical insulators in use have been the ceramic models, composed of glass or porcelain. Nevertheless, in the last few decades, a new class of insulating materials, made of organic compounds, has been widely applied: the polymeric insulators. Because they are relatively novel, the behavior of polymeric insulators is not fully known, and these equipments require more efficient monitoring techniques, and deeper studies of their failure mechanisms. Aiming a wider comprehension of the factors responsible for the degradation of polymeric insulators, accelerated aging tests were performed in several models of insulators, spacers and other accessories. These tests allowed the determination of the contribution of factors such as ultraviolet radiation, water deposition, high temperatures and electrical voltage in the degradation of the equipments. The artificial aging of the samples, in laboratory, allows the analysis of these factors exclusively, which can rarely be obtained in field conditions. Five diagnostic techniques were used to evaluate the integrity of the samples: leakage current measurement, partial discharges, withstand voltage and flashover voltage, both in dry conditions and under salt fog. Leakage current and partial discharge measurements evidence a greater degradation of the samples exposed to electrical voltage and salt fog, while the flashover voltage tests indicate an inferior supportability of the samples aged through ultraviolet radiation exposure.

Submitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2019-03-25T16:01:59Z No. of bitstreams: 1 FERDINANDO FERNANDES MACHADO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2009..pdf: 1171419 bytes, checksum: 91156a5a3db5e5afee47f977ad63e96f (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-25T16:01:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FERDINANDO FERNANDES MACHADO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2009..pdf: 1171419 bytes, checksum: 91156a5a3db5e5afee47f977ad63e96f (MD5) Previous issue date: 2009-10-30 O desenvolvimento de uma ferramenta computacional capaz de avaliar a segurança de um sistema de potência em relação à instabilidade de tensão, utilizando técnicas de Inteligência Artificial (IA) é apresentado. Um método baseado em técnicas de IA para a avaliação da segurança de tensão dos sistemas de potência, composto por um arranjo híbrido de uma rede neural Resilient Propagation (RPROP) em série com uma Levenberg-Marquardt, é proposto. Bases de dados foram construídas, utilizando-se a Área Leste do Subsistema Nordeste, pertencente à rede básica da CHESF, e o software ANAREDE®, objetivando o treinamento, validação e teste das técnicas de IA analisadas. O desempenho desse sistema foi verificado através dos recursos computacionais Neural Network Toolbox e Fuzzy Logic Toolbox, do MATLAB®. O software foi desenvolvido utilizando-se a linguagem de programação C++. The development of a computational tool capable of evaluating the security of a power system in relation to the voltage instability, using techniques of Artificial Intelligence (AI) is presented. An AI–based method for the assessment of voltage safety of power systems, composed of a hybrid arrangement of a Resilient Propagation neural network (RPROP) in series with a Levenberg-Marquardt, is proposed. Databases were constructed using the Area Least of Northeast Subsystem, belonging to the CHESF’s core network, and the software ANAREDE®, to the training, validation and testing techniques of AI analyzed. The performance of this system was verified through computer resources Neural Network Toolbox and Fuzzy Logic Toolbox of MATLAB®. The software was developed using the programming language C + +.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-26T10:28:28Z No. of bitstreams: 1 GUSTAVO DE ALCÂNTARA CARDOSO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2009..pdf: 5478134 bytes, checksum: 388fea130269983aeab21e0999c73fad (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-26T10:28:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GUSTAVO DE ALCÂNTARA CARDOSO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2009..pdf: 5478134 bytes, checksum: 388fea130269983aeab21e0999c73fad (MD5) Previous issue date: 2009-06 Este trabalho apresenta um dispositivo de controle implementado em um DSP (Digital Signal Processor) para estimar o instante de fechamento dos contatos de um disjuntor em energizações e religamentos tripolares de linhas de transmissão, considerando carga residual e efeitos da compensação. O método do chaveamento controlado implementado no DSP é baseado em um algoritmo de detecção de passagens por zero. Para minimizar os efeitos da indução de tensão nas fases da linha de transmissão, o intervalo de tempo entre o fechamento do primeiro e do ultimo pólo é o menor possível. A chave controlada é testada em simulações em tempo real, utilizando o RTDS (Real-Time Digital Simulator) para modelar o sistema elétrico, que consiste em uma linha de transmissão fictícia (classe de tensão 550 kV e extensão 400 km), com parâmetros reais de parte do sistema da Companhia Hidro Elétrica do São Francisco (CHESF), duas fontes de tensão com impedância equivalente (uma em cada extremidade) e disjuntores. Na simulação, a chave controlada (DSP) recebe um sinal de comando do RTDS™ para fechamento do disjuntor. O sinal é atrasado de um intervalo de tempo tal que, o fechamento aconteça o mais próximo de uma passagem pelo zero da tensão entre os contatos do disjuntor. O sinal atrasado é então enviado de volta para o RTDS™ e o disjuntor é finalmente fechado no instante ótimo. A dispersão estatística no tempo de operação do disjuntor é considerada. Os resultados apresentados comprovam a eficiência do método do chaveamento controlado para reduzir sobretensões de manobra em linhas de transmissão. This work presents a control device implemented in a DSP (Digital Signal Processor) to estimate suitable times for closing and reclosing circuit breaker contacts during three-pole transmission line switching, taking into account trapped charges and line compensation effects. The controlled switching method implemented in the DSP is based on a simple zero crossing algorithm. In order to minimize the effect of the electromagnetic coupling between transmission line phases, the time span between the closing instant of the first and the last pole is as small as possible. The controlled switch is tested in a Real Time Digital Simulator (RTDS™) where was modeled the power system, that consists in a source, a fictitious transmission line (voltage class 550 kV and 400 km long) with real parameters of part of the network of Companhia Hidro Elétrica do São Francisco (CHESF), two equivalent sources and circuit breakers. In the simulation, the controlled switch (DSP) receives a command signal from the RTDS™ to close the circuit breaker, delays this command signal in a time interval such that the making instant of the breaker contacts is near the zero crossing voltage, and sends back the delay trip to the RTDS™ and the breaker is closed in a making instant. The statistical dispersion in the circuit breaker operation time is considered. The presented results are fairly good attesting the efficiency of the method to reduce switching overvoltages.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-27T15:35:54Z No. of bitstreams: 1 KLEBER MELO E SILVA - TESE PPGEE 2009..pdf: 8630826 bytes, checksum: 1d7bb912151c64fa08e54918de2d03ab (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-27T15:35:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KLEBER MELO E SILVA - TESE PPGEE 2009..pdf: 8630826 bytes, checksum: 1d7bb912151c64fa08e54918de2d03ab (MD5) Previous issue date: 2009-04-17 Um novo algoritmo de estimação de fasores é proposto nesta tese, o qual utiliza filtros ortogonais de um ciclo em conjunto com um novo filtro mímico adaptativo. Os filtros ortogonais são projetados off-line por uma técnica inédita, a qual reúne as características de filtragem da transformada wavelet discreta redundante e do algoritmo dos mínimos quadrados. O filtro mímico adaptativo proposto é obtido, basicamente, de uma estratégia de ajuste adaptativo dos parâmetros do tradicional filtro mímico digital, a fim de eliminar a influência da componente DC de decaimento exponencial na estimação dos fasores. As respostas em frequência e no tempo do algoritmo proposto foram comparadas com as dos tradicionais algoritmos dos mínimos quadrados e de Fourier de um e de meio ciclo, que foram combinados com o tradicional filtro mímico digital. Para tanto, foram utilizados sinais referentes à faltas reais e simuladas em programas do tipo EMTP e em um simulador digital em tempo real de sistemas elétricos de potência. Os resultados obtidos indicam que o algoritmo proposto é, na maioria dos casos, mais imune à influência da componente DC de decaimento exponencial do que os algoritmos tradicionais. Ele também não é afetado pelas harmônicas presentes nos sinais, possui resposta transitória com menos oscilações e, em algumas situações, pode ser mais rápido do que os algoritmos tradicionais de um ciclo. Estas características, bem como sua implementação em tempo real, indicam a viabilidade da utilização deste algoritmo em relés de distância em escala comercial. Como contribuição adicional, ressalta-se que, não obstante o novo filtro mímico adaptativo tenha sido avaliado em conjunto com os filtros ortogonais projetados com a técnica proposta, ele pode ser empregado em conjunto com outros, a exemplo dos filtros de Fourier de um ciclo, a fim de eliminar a influência da componente DC de decaimento exponencial na estimação de fasores com estes filtros. A novel phasor estimation algorithm is proposed in this thesis, which uses full cycle orthogonal filters combined with a an adaptive digital mimic filter. The orthogonal filters are designed offline in advance using an innovative filter design technique, which takes into account the filtering characteristics of the maximum overlap discrete wavelet transform and the ones of the least error square algorithm. The proposed adaptive digital mimic filter is obtained using an adaptive strategy to compute the traditional digital mimic filter parameters, in order to eliminate the decaying DC component effect on phasor estimation. The time and frequency responses of the proposed algorithm are compared to the ones of the traditional least error square and the full cycle and half cycle Fourier algorithms, which are combined with the traditional digital mimic filter. In order to do that, actual fault data are used, as well as simulated fault data using an electromagnetic transients program and a power system real time digital simulator. The obtained results reveal that the proposed algorithm better rejects the decaying DC component in the majority of cases. In addition to that, the proposed algorithm rejects all harmonics, presents better transient responses and may be faster than the traditional full cycle algorithms in some cases. These characteristics and the real tim implementation of the proposed algorithm reveal the feasibility of its application in manufactured protective relays. As a byproduct, despite the adaptive digital mimic filter has been evaluated in conjunction with the designed orthogonal filters, another ones may be used too, such as the full cycle Fourier filters, in order to provide better decaying DC rejection in phasor estimation using these filters.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-22T11:05:53Z No. of bitstreams: 1 EUBIS PEREIRA MACHADO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2009..pdf: 15174254 bytes, checksum: aaadd908a684fcb25dde038162d9373e (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-22T11:05:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EUBIS PEREIRA MACHADO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2009..pdf: 15174254 bytes, checksum: aaadd908a684fcb25dde038162d9373e (MD5) Previous issue date: 2009-03 Neste trabalho apresenta-se uma técnica de compensação para corrigir dinamicamente os distúrbios apresentados pela tensão secundária de TPCs. A técnica de compensação baseia-se na filtragem digital recursiva da tensão secundária de um modelo de TPC, cuja resposta em frequência é utilizada como dado de entrada de um software que computa os elementos lineares do modelo. Os parâmetros do compensador (filtro digital recursivo) são obtidos a partir da função de transferência do TPC e de um modelo para o TPC compensado, cujos parâmetros são estimados a partir de um processo de ajuste de curvas. A avaliação da técnica é feita por meio de simulações digitais utilizando o ATP (Alternative Transients Program) e a linguagem MODELS, que permite uma interação dinâmica com o ATP. Apresentam-se as análises da compensação dinâmica de dois TPCs: um TPC de 138 kV reportado na literatura e outro de 230 kV emprestado pela Companhia Hidro Elétrica do São Francisco (CHESF). Para avaliar a estratégia de compensação nos domínios tempo-frequência, três estudos de casos são analisados: a resposta do TPC com o compensador proposto, a resposta do TPC sem a compensação e a resposta de um divisor de tensão ideal. As simulações digitais comprovam que a compensação dinâmica da tensão secundária de TPCs pode ser utilizada para aumentar o desempenho e a confiabilidade dos sistemas de medição, proteção e controle. The aim of this work is to present a compensation technique to dynamically correct the disturbances produced by the coupling capacitor voltage transformers (CCVT) secondary voltage. The compensation technique is based on the recursive digital filter of the CCVT secondary voltage, whose frequency response is used as input data to a software that computes the linear elements of the CCVT model. The parameters of the compensator (recursive digital filter) are obtained from the CCVT transfer function and from a compensated CCVT model, whose parameters are estimated from a fitting process. The validation of the technique is carried out by means of digital simulations using the ATP (Alternative Transients Program) and the MODELS language, which provides a dynamic interaction with the ATP. The analysis of the dynamic compensation of two CCVT are presented: one CCVT unit of 138 kV reported in literature and one unit of 230 kV made available by Companhia Hidro Elétrica do São Francisco (CHESF). In order to evaluate the strategy of compensation in time and frequency domains, three case studies are analyzed: the CCVT response with the proposed compensator, the CCVT response without compensation and the response of an ideal voltage divider. The digital simulations show that the dynamic compensation of the CCVT may be used to improve the performance and reliability of measurement, protection and control systems.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-10-03T19:27:05Z No. of bitstreams: 1 GEORGE ROSSANY SOARES DE LIRA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2008..pdf: 11715881 bytes, checksum: f5c4cfbc8945b506fbbbd6de0fb62705 (MD5) Made available in DSpace on 2018-10-03T19:27:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GEORGE ROSSANY SOARES DE LIRA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2008..pdf: 11715881 bytes, checksum: f5c4cfbc8945b506fbbbd6de0fb62705 (MD5) Previous issue date: 2008-03-14 CNPq Neste trabalho é apresentada uma técnica de estimação de parâmetros para um modelo dinâmico de pára-raios de óxido de zinco (ZnO). Esta técnica baseia-se no ajuste das formas de onda da tensão residual fornecida pelo modelo de pára-raios de ZnO e aquela medida em laboratório, para um impulso de corrente atmosférico (forma de onda 8/20 /xs) de 10 kA. Os resultados fornecidos pelo modelo ajustado demonstraram boa concordância com os dados medidos. Avaliou-se também, o comportamento do modelo de pára-raios, com os parâmetros ajustados, diante impulsos de alta corrente (forma de onda 4/10 /us), os quais são transitórios mais severos do que aqueles utilizados para estimar os parâmetros do modelo. Os resultados obtidos neste estudo apresentaram boa precisão. Por fim, é apresentado um estudo comparativo dos resultados fornecidos pelo modelo de pára-raios, ajustado através da técnica de estimação de parâmetros, com aqueles fornecidos por modelos e procedimentos de ajuste comumente empregados na literatura. Os resultados fornecidos pela técnica de estimação proposta foram mais precisos que todos os demais, além de apresentar as vantagens de dispensar o conhecimento das características físicas dos pára-raios de ZnO e o uso de procedimentos manuais que visam o ajuste dos parâmetros do modelo através de tentativas e erros. In this work is shown a parameter identification technique for a dynamic metal-oxide surge arrester model. This technique was based on the fitting of the residual voltages measured and obtained from the surge arrester model, from the 10 kA lighting current impulse (waveshape 8/20 //s). The results obtained from the fitted surge arrester model presented a very good accuracy. It was also evaluated, the behavior of the fitted arrester model under high current impulse (waveshape 4/10 (is), which are most severe transients than those used to estimate the arrester model parameters. The results obtained in that study presented good agreement compared to the measured data. At last, it was presented a comparative study of the results provided by the fitted surge arrester model with those provided by models e adjust procedures usually made in the literature. The results provided by the proposed parameter identification technique were more accuratc than the results obtained from the other procedures. Besides, the technique has the advantages of no need to know the metal oxide surge arresters physical characteristics and no use manual procedures, based on try and error, to adjust the arrester model parameters.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2019-04-30T21:14:09Z No. of bitstreams: 1 GILVAN VIEIRA DE ANDRADE JÚNIOR - DISSERTAÇÃO PPGEE 2007..pdf: 3953614 bytes, checksum: 3c2688d570ce990fb1be526b835258df (MD5) Made available in DSpace on 2019-04-30T21:14:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GILVAN VIEIRA DE ANDRADE JÚNIOR - DISSERTAÇÃO PPGEE 2007..pdf: 3953614 bytes, checksum: 3c2688d570ce990fb1be526b835258df (MD5) Previous issue date: 2007-04-17 Capes Neste trabalho é proposto um método para ponderar as responsabilidades entre a concessionária e o consumidor, referente à distorção harmônica da onda de tensão de uma rede de distribuição elétrica trifásica. Para a aplicação do método são necessárias medições das ondas de tensão e corrente no ponto de acoplamento comum (PAC) situado entre a concessionária e o consumidor. As freqüências das ondas adquiridas são estimadas e o filtro de Kalman é usado para rastrear os fasores de cada componente harmônico. Os fasores determinados pelo filtro de Kalman são utilizados para estimar os parâmetros do sistema elétrico do consumidor utilizando o método dos Mínimos Quadrados Recursivo. Com os parâmetros do sistema elétrico estimado para o consumidor e com as informações da impedância equivalente para o lado da concessionária, um modelo do sistema elétrico composto pela concessionária e pelo consumidor, é construído. A partir da etapa de modelagem do sistema foi desenvolvido um método que utiliza as componentes de seqüência zero, positiva e negativa, denominada Contribuição Percentual Harmônica em Componentes de Seqüência (CPHCS). O método desenvolvido possibilita estimar o percentual da contribuição dos componentes harmônicos de tensão para a concessionária e o consumidor, no PAC. Ainda com este método, é possível ponderar a contribuição dos componentes harmônicos em sistemas desequilibrados e com mais de um consumidor ligado ao mesmo barramento. O método desenvolvido foi aplicado às ondas de tensão e corrente de sistemas simulados e oriundos da rede de distribuição elétrica fornecendo bons resultados. A method has been presented for the allocation of responsibilities between a utility and a customer with reference to the distortion of the voltage waveform of a 3phase electrical distribution system. The measurements necessary for the applications of this method are the voltage and current waveforms at the point of common coupling (PCC) located between the utility and the consumer. The frequencies in the measured waveforms have been estimated and the Kalman filter has been applied to track the phasors of each harmonic component. The phasors are used to estimate the parameters of the electrical system of the load, using the recursive least-squares technique. With the estimated parameters of the consumer’s electrical system and with the information of the equivalent impedance of the utility, a model of the combined electrical system composed of the utility and the consumer is set up. After the modeling of the combined system, a method has been developed that uses the zero, positive and negative sequence components, denominated Percent Harmonic Contribution in Sequence Components (PHCSC). The proposed estimates the percent contribution to the distortion of voltage waveform by the utility and the consumer at the PCC. Furthermore, it is possible to verify the contribution of the harmonic components in unbalanced systems and with more than a consumer connected to the same bus. The proposed method has been applied to waveforms of synthetic systems and also to waveforms measured in an electrical distribution system.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-25T16:31:54Z No. of bitstreams: 1 FRANKLIN MARTINS PEREIRA PAMPLONA - TESE PPGEE 2006..pdf: 20404456 bytes, checksum: 1abe49056f6a6be16180ea229be1351d (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-25T16:31:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FRANKLIN MARTINS PEREIRA PAMPLONA - TESE PPGEE 2006..pdf: 20404456 bytes, checksum: 1abe49056f6a6be16180ea229be1351d (MD5) Previous issue date: 2006-03-10 A instalação de filtros harmônicos passivos é uma solução clássica para a redução de correntes harmônicas em sistemas de distribuição de energia elétrica. Contudo, o planejamento de múltiplos filtros harmônicos em sistemas de distribuição não é uma tarefa trivial, devido às características peculiares das cargas e do próprio sistema de distribuição. Diante do estado da arte, a presente tese apresenta o desenvolvimento de um algoritmo para realizar o planejamento ótimo de múltiplos filtros harmônicos passivos em sistemas de distribuição radiais, aplicando algoritmos evolutivos para minimizar as distorções harmônicas totais de tensão no sistema de distribuição, e satisfazer, ao mesmo tempo, as condições normais de operação do sistema. O algoritmo desenvolvido destaca-se pela capacidade de aplicar simultaneamente: algoritmos evolutivos que proporcionam a determinação rápida e eficaz de soluções factíveis para o problema de otimização envolvido no planejamento de filtros harmônicos passivos; o emprego de uma função fitness que possibilita a incorporação de múltiplos objetivos durante o processo de otimização; um algoritmo otimizado para a análise de harmônicas em sistemas radiais, com a utilização modelos compatíveis com dados normalmente disponíveis na prática; diferentes modelos de cargas lineares; consideração das variações de carga lineares e não lineares; e a aplicação de diferentes estratégias no planejamento dos filtros passivos. The use of passive harmonic filters is a classic solution to reduce the harmonic distortion in electric distribution systems. However, the planning of multiple harmonic filters in distribution systems is not a simple task, due the particular characteristics of loads and distribution system. At present state of art, this thesis show the developing of an algorithm to realize the optimal planning of multiple passive harmonic filters in radial distribution systems, using evolutionary algorithms to minimize the total voltage harmonic distortion, and satisfy, at same time, the normal operational conditions. The developed algorithm stand out by use, simultaneously: optimized evolutionary algorithms that find possible solutions of the passive harmonic planning optimization problem; the use of multiobjective fitness function in the optimization process; an optimized algorithm to harmonic analysis in radial systems, with application of models compatible with practical data; different models of linear load; consideration of linear and nonlinear load variations; and the application of different strategies on the planning of passive harmonic filters.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2019-04-26T17:52:12Z No. of bitstreams: 1 DIANA MORENO NOBRE - TESE PPGEE 2004..pdf: 19542994 bytes, checksum: 9999dab505d80d05c55c12d3a654546b (MD5) Made available in DSpace on 2019-04-26T17:52:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIANA MORENO NOBRE - TESE PPGEE 2004..pdf: 19542994 bytes, checksum: 9999dab505d80d05c55c12d3a654546b (MD5) Previous issue date: 2004-07-21 Capes No estudo de simulações digitais de cálculo de transitórios eletromagnéticos, considerando a expansão e complexidade dos sistemas de transmissão de energia elétrica, representar detalhadamente todos os componentes de um sistema de energia elétrica pode tornar-se inviável em termos de esforço computacional. Visando representar sistemas de grandes dimensões, faz-se o uso da representação detalhada somente da parte do sistema em que se deseja realizar estudos de fenômenos transitórios e o restante do sistema é representado por equivalentes de redes, simplificando a representação do sistema e reduzindo o esforço computacional. Os equivalentes de redes devem obedecer aos critérios de precisão, estabilidade e eficiência computacional e devem ser simples para a implementação em programas de transitórios disponíveis. O presente trabalho propõe a representação de equivalentes de redes usando a modelagem paramétrica no domínio do tempo discreto, em que restrições de estabilidade e de passividade são incluídas no processo de identificação dos parâmetros que descrevem os equivalentes de redes. Contribuições para a área de equivalentes de redes no domínio de fases são apresentadas. Resultados são apresentados para equivalentes de redes de quatro portas e de seis portas, exemplificando com a representação de linhas de transmissão bifásicas e trifásicas, respectivamente. Representações esparsas são apresentadas. Equivalentes de redes esparsos de três portas são obtidos para a representação de redes trifásicas, considerando as fontes internas do sistema a ser representado. Due to the complexity and size of modera power systems, a detailed transmission system representation requires a heavy computational effort for digital simulations in electromagnetic transient studies. For large system representations, the region of great interest in the studies is represented in detail and the remaining system is represented by network equivalents. Criteria such as accuracy, computational efficiency and stability must be satisfied in equivalent models and these models must be easily integrated into transient calculation routines. The present work proposes the network equivalent representations based on time-domain fitting, which stability and passivity constraints are included in the fitting process to determine the equivalent network parameters. Contributions to the field of network equivalent representations in the phasedomain are presented. Results are presented for network equivalents in the phase-domain to four-port and six-port cases, which allow the representation of two-phase and threephase transmission lines, respectively. Sparse representations are presented. Sparse network equivalents to three-port case are obtained to three-phase system representations, considering the internai sources in the externai system.

Submitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2019-01-30T12:26:23Z No. of bitstreams: 1 JOSÉ MAURÍCIO DE BARROS BEZERRA TESE - PPGEE 2004..pdf: 15093852 bytes, checksum: 40e9b422610a52eb23f623fcc58b2224 (MD5) Made available in DSpace on 2019-01-30T12:26:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSÉ MAURÍCIO DE BARROS BEZERRA TESE - PPGEE 2004..pdf: 15093852 bytes, checksum: 40e9b422610a52eb23f623fcc58b2224 (MD5) Previous issue date: 2004-04-23 A contaminação de isoladores utilizados em linhas de transmissão de alta tensão é responsável por grande parte das falhas em um sistema de potência. Por outro lado, as descargas parciais no interior de materiais isolantes podem conduzir,cumulativamente, equipamentos elétricos a danos irreversíveis. Neste sentido, sistemas de aquisição de dados que viabilizem a monitoração de sinais relacionados com o nível de contaminação de isoladores ou com descargas parciais no interior de materiais isolantes podem ajudar na redução de falhas no sistema de potência. Diante das dificuldades de desenvolvimento de modelos analíticos específicos, foram utilizadas técnicas de reconhecimento de padrões para interpretar os sinais adquiridos e classificar o estado do isolamento sob monitoração. A principal ênfase das pesquisas desenvolvidas foi a caracterização dos atributos dos sinais monitorados, de tal forma a se obter um melhor desempenho do processo de reconhecimento. Com este propósito, foram utilizadas técnicas de processamento digital de sinais, transformações de Fourier e Wavelet para dar suporte à caracterização dos atributos. São descritas, ainda, diversas avaliações de sensibilidade quanto ao tipo e ao número de atributos caracterizados, como também são inseridos procedimentos para a escolha da wavelet mãe mais significativa para o reconhecimento dos sinais analisados. O trabalho apresenta dois estudos de caso. No primeiro deles, a metodologia é direcionada no sentido de se diagnosticar o nível de poluição em isoladores aéreos de alta tensão, através de técnicas lineares e não lineares de reconhecimento de padrões, a partir de sinais adquiridos de diversos sensores. Este caso pode ser caracterizado como uma análise de fusão de dados. No segundo, as técnicas de reconhecimento de padrões são utilizadas para o diagnóstico de defeitos presentes em isoladores poliméricos através do processamento de atributos de sinais de descargas parciais. Contamination of outdoor insulators employed in the overhead high voltage transmission lines in the polluted geographic regions is one of major causes of electric power system failure. The partial discharges within the body of an insulation material also progressively lead to the irreversible deterioration in the performance of the electrical equipment. Data acquisition systems for automatically monitoring the signals related with insulator contamination levels as well as partial discharges, can help in reducing the electrical system failures In view of the practical difficulties in the development of specific analytical models for these phenomena, signal, pattern recognition techniques have been employed to interpret the acquired signals to classify the state of insulator contamination and predict the potential occurrence of system failure. The main emphasis of the present investigation is the characterization of the attributes of the monitored signal, with a view to obtain improved performance the existing pattern recognition techniques. Digital signal processing techniques like digital Fourier transforms and Wavelet transforms have been employed as an aid to characterize the signal attributes. Various evaluations of the number and types of the characterized signal attributes are described. The procedures are outlined for choosing the most significant mother wavelet to be utilized in the recognition of the pattern of the attributes of the acquired signals. Two case studies are presented. In the first one, a method is developed to predict the level of contamination of the overhead high voltage transmission line insulator strings based on linear and nonlinear pattern recognition of the attributes of the acquired signals. This case can be considered to represent an analysis of data fusion originating from multiple sensors employed for data monitoring. In the second case study, signal pattern recognition techniques are employed to diagnose the defects in polymeric insulators utilizing the attributes of the partial discharge signals.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-03-04T12:14:51Z No. of bitstreams: 1 JOÃO EDGAR CHAVES FILHO - TESE PPGEE 2001. 000000.pdf: 9134591 bytes, checksum: 7621f9e4eeedc0040fa0a84dc0295199 (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-04T12:14:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOÃO EDGAR CHAVES FILHO - TESE PPGEE 2001. 000000.pdf: 9134591 bytes, checksum: 7621f9e4eeedc0040fa0a84dc0295199 (MD5) Previous issue date: 2001-11 Este trabalho tem por objetivo apresentar contribuições ao estudo de estimação de parâmetros e de detecção de falta incipiente da máquina assíncrona. A partir do modelo dinâmico da máquina, desenvolvem-se modelos de estimação baseados somente nas medições das correntes e tensões estatóricas. Inicialmente, é proposta uma técnica para a estimação em tempo real da resistência estatórica da máquina baseado na aplicação de sinais homopolares de tensão. O modelo proposto é analisado via simulação e experimentalmente. Em seguida, é proposta uma forma de onda de tensão que permite estimar todos os parâmetros da máquina sem auxilio de dispositivos mecânicos. O modelo é avaliado através de resultados experimentais. São ainda desenvolvidos modelos para máquina de assíncrona operando com faltas incipientes. Finalmente, é proposta uma técnica para detecção em tempo real de falta entre espiras no estator do motor assíncrono trifásico. The aim of this work to present contributions to the study of parameters estimation and incipient fault detection winding stator of the asynchronous machine. From the dynamic model of the machine, appropiate parameter estimation models based only in the measurements of currents and the stator voltages are developed. Initially, one technique for the estimation of the stator resistance of the machine based on the application homopolar of voltages signals it is proposed. The considered model is analyzed by simulation and experimentally. After that it is proposed one form of voltage wave that allows to estimate all the remaining parameters of the machine without aid of mechanical devices. The model is evaluated through experimental results.. Models for induction machine are developed operating with incipient faults. Finally, one technique incipient faut detection in real time for inter-turn stator winding faults in three-phase induction motor is considered.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-05-20T15:58:18Z No. of bitstreams: 1 ALÉCIO BARRETO FERNANDES - TESE PPGEE 2001..pdf: 31727757 bytes, checksum: f47f1ccbd50cf2400a4b4d6f2657b98f (MD5) Made available in DSpace on 2019-05-20T15:58:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ALÉCIO BARRETO FERNANDES - TESE PPGEE 2001..pdf: 31727757 bytes, checksum: f47f1ccbd50cf2400a4b4d6f2657b98f (MD5) Previous issue date: 2001-10-29 Alguns programas tipo EMTP (Electromagnetic Transients Program) disponibilizam modelos computacionais de linhas de transmissão no domínio de fases. Estes modelos, recentemente propostos por alguns pesquisadores, superam as limitações dos modelos no domínio modal implementados em programas comerciais, em determinadas situações, como em linhas aéreas desbalanceadas e cabos subterrâneos. A presente Tese apresenta a formulação, desenvolvimento e implementação de um modelo computacional de linhas de transmissão polifásicas a parâmetros dependentes da frequência no domínio de fases. As seguintes contribuições são apresentadas: a matriz transformação é considerada como complexa e dependente da frequência; um único tempo de propagação é necessário na representação da linha no domínio de fases; todos os elementos das matrizes admitância característica e fator de propagação são sintetizados por funções racionais precisas de baixa ordem, diretamente no domínio de fases em uma única etapa. O modelo proposto é validado através de simulações digitais no domínio do tempo, destacando-se precisão e eficiência computacional. Phase-domain transmission line computational models are available in some EMTP-type programs {Electromagnetic Transients Program). These models overcome the limitations of the modal-domain models implemented in some commercial EMTP programs for situations in which asymmetry takes place such as unbalanced overhead lines and underground cables. The current Thesis presents the formulation, development and implementation of a frequency-dependent multiphase transmission line model. The following contributions are presented: the transformation matrix is considered to be complex and frequency-dependent; only one propagation time is needed to represent the line in the phase-domain; ali the characteristic admittance and propagation function matrices elements are synthesized at once by low order and accurate rational functions, directly in the phase-domain. The proposed model is validated using time-domain digital simulations focusing on computational accuracy and efficiency.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2019-08-31T16:25:24Z No. of bitstreams: 1 BENEMAR ALENCAR DE SOUZA - TESE PPGEE 1995..pdf: 6004199 bytes, checksum: ff7600c49f626de517dd6f0e444a05aa (MD5) Made available in DSpace on 2019-08-31T16:25:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BENEMAR ALENCAR DE SOUZA - TESE PPGEE 1995..pdf: 6004199 bytes, checksum: ff7600c49f626de517dd6f0e444a05aa (MD5) Previous issue date: 1995-04-28 Ferroressonancia e uma oscilação nao-linear que tem sido observada em sistemas elétricos de potência. Ela e uma das causas de sobretensões, de frequência harmônica ou subharmônica, fracamente amortecidas. A analise de ferroressonância e essencialmente a determinação das solucões múltiplas de regime permanente de um circuito não-linear. Uma dentre as varias soluções possíveis e a solução desejada; as outras são de natureza anormal. E possível que um circuito que esteja em operação normal passe para um estado anormal em consequência de uma operação de chaveamento. Com isso, surgem sobre tensões que podem vir a danificar equipamentos, tais como para-raios. 0 fenômeno da ferroressonância e estudado e as circunstancias em que ele e observado são descritas. Métodos de determinação das respostas de regime permanente de circuitos não-lineares são revistos; inclusive, dois muito eficientes: o metodo do gradiente e o de Newton-Raphson. Ambos convertem o problema da determinação da resposta de regime permanente de um circuito não-linear em um problema de valores de contorno em dois pontos. Os métodos do gradiente e de Newton-Raphson são adaptados para a analise de ferroressonância. Um circuito ferroressonante tipico, que e o equivalente de um transformador de potential desconectado do barramento energizado, e estudado em detalhes. A característica de ferroressonância do circuito e determinada e as faixas de valores dos parâmetros em que ha risco de ferroressonância sao identificadas. Ferroresonance is a nonlinear oscillation that has been observed in electric power systems and is one of the sources of weakly damped overvoltages of harmonic or subharmonic frequencies. The analysis of ferroresonance is essentially the determination of the multiple steady-state solutions of a nonlinear circuit. Only one among the several possible solutions is the desired or normal solutions and the other solutions are abnormal in natural. It is possible that a switching operation could cause the circuit operating in the normal state to jump to an abnormal state and the ferroresonant overvoltages are likely to damage equipment such as surge arresters. The phenomenon of ferroresonance has been studied and the circumstances in which it has been observed are described. The methods of determining the steady-state response of nonlinear circuits are then described. Of these methods, the gradient and Newton-Raphson schemes convert the problem of determining the steady-state response of a nonlinear circuit into a two-point boundary value problem. These techniques have been found to be very efficient. The gradient and Newton-Raphson schemes have been adapted for the study of ferroresonance. A typical ferroresonant circuit, the equivalent of a potential transformer disconnected from the energized busbar, has been studied in detail. The ferroresonance characteristic of the circuit has been determined and the range of parameter values for which there is a risk of ferroresonance has been identified.