Sba: Controle & Automação Sociedade Brasileira de Automaticahttps://www.scielo.br/feed/ca/2010.v21n5/2020-08-09T08:14:54.083000ZVol. 21 No. 5 - 2010WerkzeugValorização da reserva operativa em um ambiente competitivo para geradores hidrelétricos10.1590/S0103-175920100005000012020-08-09T08:14:54.083000Z2020-08-09T06:49:22.071000ZManso, Juan Carlos GalvisFeltrin, Antonio PadilhaLoyo, Jose Maria Yusta
<em>Manso, Juan Carlos Galvis</em>;
<em>Feltrin, Antonio Padilha</em>;
<em>Loyo, Jose Maria Yusta</em>;
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Este trabalho apresenta uma proposta para a valorização dos serviços ancilares de reserva operativa, sob um esquema competitivo composto por geradores hidrelétricos. Nesse esquema, os geradores ofertam pela disponibilidade do serviço. Esta proposta busca atribuir um valor à reserva de forma eficiente, em função da concorrência entre os agentes e as condições de operação do sistema. Na primeira parte do artigo, são descritos diversos aspectos relacionados com a reserva operativa destacando, particularmente, os componentes de custo de disponibilidade, uso e oportunidade destes serviços. Na segunda parte é apresentada a proposta propriamente dita, indicando a estrutura do mercado, o tipo de ofertas, assim como um modelo de despacho hidrelétrico conjunto de potência e reserva, que considera as restrições hidráulicas e elétricas do sistema. Estas considerações são importantes no caso do Sistema Brasileiro, já que existe uma alta porcentagem de produção hidrelétrica, cuja operação precisa ser coordenada de forma centralizada, visando minimizar os custos operacionais. O problema de despacho é modelado através de uma formulação linear inteira mista, e é resolvido usando um solver de otimização comercial. A proposta é aplicada em um sistema de três barras e três geradores com fins ilustrativos.Controle de frequência híbrido em sistemas elétricos com incidência de geração distribuída10.1590/S0103-175920100005000022020-08-09T08:14:54.083000Z2020-08-09T06:49:22.071000ZPortolann, César A.Campagnolo, Jorge M.
<em>Portolann, César A.</em>;
<em>Campagnolo, Jorge M.</em>;
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As mudanças estruturais ocorridas nos mercados de eletricidade, fizeram a economia ser tão importante quanto à segurança em sistemas elétricos. Assim, os investimentos são mais seletivos, geralmente não acompanhando o crescimento da demanda. Como resultado, os sistemas tendem a operar com a sua máxima utilização. Ao mesmo tempo, há um incentivo para o uso da geração distribuída, particularmente a geração eólica, que se por um lado melhora a capacidade de geração, por outro dificulta o controle da freqüência. Para utilizar a geração eólica, mantendo uma boa qualidade de freqüência, alguns recursos podem ser utilizados, tais como o aumento da reserva operativa, limitação da taxa de penetração da geração eólica, utilização de turbinas com controle do ângulo de pás, interfaces eletrônicas e armazenagem de potência ativa, porém, são soluções geralmente onerosas ou pouco eficientes. Assim, propõe-se a avaliação de uma solução híbrida, onde um alívio de carga modificado ajuda o controle convencional na regulação de freqüência. Este alívio de carga é visto como uma ferramenta operacional, que atua também em regime permanente e não somente como medida de emergência. Isto permite usufruir dos benefícios da geração eólica, contornando as suas implicações na freqüência, e ainda com custo compatível.Métodos de programação inteira aplicados ao planejamento da automação de sistemas de manobra em redes de distribuição10.1590/S0103-175920100005000032020-08-09T08:14:54.083000Z2020-08-09T06:49:22.071000ZSperandio, MauricioCoelho, Jorge
<em>Sperandio, Mauricio</em>;
<em>Coelho, Jorge</em>;
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Neste trabalho é apresentada uma comparação entre dois métodos de programação combinatória inteira formulados para resolver um problema de planejamento da automação de sistemas de manobra em redes de distribuição de grande porte. É preciso decidir quais pontos automatizar dentre vários alimentadores de diferentes regiões, minizando os custos e respeitando as metas de qualidade de cada conjunto de consumidores. Os métodos verificados foram o Branch-and-Bound e o Algoritmo Genético.Seleção de fontes alternativas de geração distribuída utilizando uma análise multicriterial baseada no método AHP e na lógica fuzzy10.1590/S0103-175920100005000042020-08-09T08:14:54.083000Z2020-08-09T06:49:22.071000ZBarin, AlexandreCanha, Luciane NevesMagnago, Karine FaverzaniAbaide, Alzenira da Rosa
<em>Barin, Alexandre</em>;
<em>Canha, Luciane Neves</em>;
<em>Magnago, Karine Faverzani</em>;
<em>Abaide, Alzenira Da Rosa</em>;
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Este artigo apresenta uma metodologia para tomada de decisão multicriterial que visa à seleção de sistemas renováveis de energia considerando as características fundamentais de operação e aplicação destes sistemas. Esta metodologia toma como base o método Analytic Hierarchy Process (AHP) e a lógica fuzzy com intuito de avaliar os principais sistemas de geração distribuída que podem fazer uso de fontes primárias renováveis, tais como: painéis fotovoltaicos, aerogeradores, microturbinas e células de combustível com uso de biogás. Para avaliação destas fontes consideram-se os seguintes critérios: eficiência, custos, maturidade tecnológica, impactos ambientais, amplitude de atuação do sistema e vida útil. Por fim é apresentada uma classificação em ordem de prioridade para o uso das fontes de geração comparando resultados provenientes da aplicação do método AHP e da lógica fuzzy para os cenários custos e meio ambiente.Uma metodologia de modelagem empírica utilizando o integrador neural de múltiplos passos do tipo Adams-Bashforth10.1590/S0103-175920100005000052020-08-09T08:14:54.083000Z2020-08-09T06:49:22.071000ZMarin, Regina Paiva MeloTasinaffo, Paulo Marcelo
<em>Marin, Regina Paiva Melo</em>;
<em>Tasinaffo, Paulo Marcelo</em>;
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Este artigo apresenta e desenvolve uma metodologia empírica alternativa para modelar e obter as funções de derivadas instantâneas para sistemas dinâmicos não-lineares através de um treinamento supervisionado utilizando integradores numéricos neurais de múltiplos passos do tipo Adams-Bashforth. Esta abordagem a rede neural desempenha o papel das funções de derivadas instantâneas que é acoplada à estrutura do integrador numérico, que efetivamente, é o responsável em realizar as propagações no tempo apenas através de uma combinação linear de redes neurais feedforward com respostas atrasadas. É um fato importante que somente os integradores numéricos de mais alta ordem aprendem efetivamente as funções de derivadas instantâneas com precisão adequada, o que comprova o fato de que os de primeira ordem somente conseguem aprender as derivadas médias. Esta abordagem é uma alternativa à metodologia que trata os problemas de modelagem neural em estruturas de integração de passo simples do tipo Runge-Kutta de alta-ordem, sendo esta, mais robusta e complexa na determinação da retropropagação, que exige - neste caso - o emprego da regra da cadeia para funções compostas. Ao final deste artigo são apresentadas simulações de resultados numéricos dos integradores neurais de Adams-Bashforth em três estudos de caso: 1) pêndulo não-linear sem variáveis de controle; 2) um modelo abstrato com controle e 3) sistema de Van der Pol.Diagnose de falhas em sistemas a eventos discretos modelados por autômatos finitos10.1590/S0103-175920100005000062020-08-09T08:14:54.083000Z2020-08-09T06:49:22.071000ZBasilio, João CarlosCarvalho, Lilian KawakamiMoreira, Marcos Vicente
<em>Basilio, João Carlos</em>;
<em>Carvalho, Lilian Kawakami</em>;
<em>Moreira, Marcos Vicente</em>;
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Este tutorial apresenta os fundamentos necessários para o estudo e a pesquisa em diagnose de falhas de sistemas a eventos discretos modelados por autômatos. Tanto a diagnose centralizada quanto a descentralizada com coordenação (codiagnose) são consideradas. Além de apresentar as condições necessárias e suficientes para a verificação da diagnosticabilidade e codiagnosticabilidade, este artigo também apresentada testes utilizando diagnosticadores e verificadores. Resultados recentes envolvendo a diagnose centralizada em sistemas sob observação parcial são também considerados.Um controlador de corrente de carga para o conversor em matriz trifásico para trifásico e para o inversor de frequência sem capacitor do elo de corrente contínua10.1590/S0103-175920100005000072020-08-09T08:14:54.083000Z2020-08-09T06:49:22.071000ZOliveira Filho, M. E.Sguarezi Filho, A. J.Gazoli, J. R.Ruppert Filho, E.
<em>Oliveira Filho, M. E.</em>;
<em>Sguarezi Filho, A. J.</em>;
<em>Gazoli, J. R.</em>;
<em>Ruppert Filho, E.</em>;
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Com o avanço da tecnologia dos dispositivos semicondutores de potência os inversores de frequência atuam de forma importante em toda indústria. O inversor de frequência convencional contém elementos armazenadores de energia no seu elo de corrente contínua. Estes elementos armazenadores de energia são capacitores eletrolíticos e possibilitam manter a tensão do elo de corrente contínua constante. Entretanto, quanto maior sua capacitância maior é a distorção da corrente de entrada. Com a substituição do banco de capacitores eletrolíticos por um capacitor de filme, diminui-se a distorção nas correntes de entrada, porém distorções indesejadas aparecem na tensão do elo de corrente contínua e também nas correntes de saída. Estas distorções são compostas por componentes harmônicas de baixas frequências. O conversor em matriz trifásico-trifásico por sua vez, possibilita a transferência direta de energia da entrada (rede) diretamente para a saída (carga) sem a necessidade de elementos armazenadores de energia como acontece no inversor de frequência. Entretando o desbalanceamento das tensões da entrada afetam diretamente a forma de onda das tensões da saída. Dessa maneira, este trabalho propõe um método de controle de corrente do conversor em matriz e do inversor de frequência sem banco de capacitores do elo de corrente contínua com objetivo de compensar o desbalanceamento das tensões de saída do conversor em matriz e compensar também as componentes harmônicas de baixa frequência que aparecem nas correntes de saída do inversor de frequência. O método proposto utiliza um controlador do tipo PI e modulação por vetores espaciais para que a frequência de acionamento das chaves dos conversores seja constante.Controle não-linear de força de músculos artificiais poliméricos por efeito capacitivo10.1590/S0103-175920100005000082020-08-09T08:14:54.083000Z2020-08-09T06:49:22.071000ZAssis, Pedro F. C. Blois deMeggiolaro, Marco Antonio
<em>Assis, Pedro F. C. Blois De</em>;
<em>Meggiolaro, Marco Antonio</em>;
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Uma tecnologia incipiente para atuação de sistemas com características físicas e dinâmicas parecidas com músculos naturais vem sendo estudada desde o início da década de 90. No entanto, o controle destes sistemas não é uma tarefa trivial, devido às não-linearidades intrínsecas. Este trabalho apresenta uma proposta para controle não-linear de força em músculos artificiais baseados no polímero acrílico VHB4905. São desenvolvidos modelos matemáticos do atuador polimérico experimentado. Essas equações são utilizadas no controle de forma a compensar os efeitos não-lineares do sistema. Experimentos são conduzidos em uma bancada de testes especialmente desenvolvida, contendo um sensor de força e o atuador polimérico acionado por um circuito de alta tensão (até 10kV). Obtém-se um erro máximo de força de 1% entre o modelo que caracteriza o material e o experimento de força em função do estímulo elétrico. Demonstra-se que o controle não-linear proposto gera melhores resultados a entradas em degrau que um controle PID padrão, o qual não leva em consideração a não-linearidade e a alta sensibilidade do atuador quando submetido a tensões próximas da tensão de quebra do dielétrico, gerando oscilações. A eficácia da técnica de controle proposta é comprovada experimentalmente.