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Tipo: Tese
Título : Metodologia para análise de perdas elétricas em alimentadores de média tensão baseado em dados de fluxo de carga monofásico e trifásico
Autor : Silva, Francisco Jeandson Rodrigues da
Tutor: Barroso, Giovanni Cordeiro
Palabras clave en portugués brasileño: Redes elétricas;Uso de Dados;Perdas Elétricas;Redes de transmissão;Redes Equilibradas e Desequilibradas;Energia renováveis;Eficiência energética
Palabras clave en inglés: Analysis Methodology;Technical Losses;Data Usage;Balanced and Unbalanced Networks;Renewable Energy Sources;Load Flow
Fecha de publicación : 2023
Citación : SILVA, F.J.R. da. Metodologia para análise de perdas elétricas em alimentadores de média tensão baseado em dados de fluxo de carga monofásico e trifásico. 2023. 100f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023.
Resumen en portugués brasileño: As redes elétricas consistem em uma complexa rede de linhas de transmissão, distribuição, subestações e transformadores, que têm como objetivo garantir que a energia elétrica seja entregue com qualidade e eficiência. A análise de perdas elétricas é uma das principais preocupações dos sistemas elétricos, pois elas representam uma ineficiência que pode ser relevante para os consumidores, distribuidoras de energia elétrica e para o meio ambiente. Para a presente proposta de metodologia de análise de perdas elétricas através do uso de dados e fluxo de carga monofásico e trifásico, é importante destacar que essa abordagem permite identificar os pontos de maior perda de energia elétrica na rede elétrica em diferentes cenários de operação, possibilitando a tomada de decisões mais assertivas para a otimização do sistema elétrico. Dessa forma, é possível agir de forma preventiva, por exemplo, para evitar interrupções no fornecimento de energia elétrica e garantir a segurança dos consumidores e do sistema elétrico como um todo. Dito isto, nesta tese é proposta uma nova metodologia que valida dados reais de medidores de energia elétrica de fronteira através da técnica de fluxo de carga reverso e desenvolve análises monofásicas e trifásicas a partir da obtenção destes dados aplicando o fluxo de carga. Inicialmente, para garantir a confiabilidade dos dados elétricos utilizados, é criada uma metodologia que foi nomeada de fluxo de carga reverso, utilizando o equivalente monofásico, com dados reais. Já para a análise trifásica, os principais cenários considerados foram o fator de desequilíbrio de carga, a inserção de parque eólico e a estratificação por seguimento de período de madrugada, manhã, tarde e noite. Os dados coletados com a nova metodologia trifásica proposta, simulado em programa computacional, foram utilizados para calcular as perdas técnicas em alimentadores trifásicos reais. Com os resultados obtidos na análise monofásica, foi possível garantir a integridade dos dados e identificar os trechos da rede elétrica com as piores perdas elétricas, assim sinalizando pontos ótimos nos quais podem ser executados projetos para obter uma melhora no desempenho da rede. Nos resultados obtidos com a análise trifásica, foi possível reduzir o desequilíbrio de carga dos alimentadores reais e conectá-los a fontes renováveis, obtendo uma redução no percentual de perdas elétricas totais para o caso I de 1,50% quando comparado à rede equilibrada e desequilibrada e, para o caso II, uma redução de 3,22% e 1,83% foram encontradas quando comparada a rede equilibrada e desequilibrada com e sem geração do parque eólico. Portanto, a metodologia de análise de perdas elétricas através do uso de dados e fluxo de carga monofásico e trifásico é uma ferramenta importante para a gestão eficiente dos sistemas elétricos, permitindo a validação de medições elétricas, a identificação de pontos de maior perda de energia elétrica e possibilitando a tomada de decisões mais assertivas para a otimização do sistema elétrico. Para aplicar a técnica de validação dos dados e realizar a análise monofásica, foi utilizado o software ANAREDE e, para validação da metodologia trifásica, o INTERPLAN.
Abstract: Electric grids consist of a complex network of transmission lines, distribution, substations, and transformers, with the goal of ensuring that electrical energy is delivered with quality and efficiency. The analysis of electrical losses is one of the primary concerns in electrical systems because they represent an inefficiency that can be significant for consumers, electric utilities, and the environment. For the present proposal of a methodology for analyzing electrical losses using data and single-phase and three-phase load flow, it is important to highlight that this approach allows for the identification of points with the highest electrical energy losses in the electrical grid under different operational scenarios, enabling more informed decision-making for the optimization of the electrical system. This makes it possible to take preventive action, for example, to prevent power outages and ensure the safety of consumers and the overall electrical system. That said, this thesis proposes a new methodology that validates real data from border electric energy meters using the reverse load flow technique and develops single-phase and three-phase analyses based on the data obtained by applying the load flow. Initially, to ensure the reliability of the electrical data used, a methodology called reverse load flow is created using single-phase equivalence with real data. For the three-phase analysis, the main scenarios considered include load imbalance factor, the integration of a wind farm, and stratification by time segments of early morning, morning, afternoon, and night. The data collected using the proposed new three-phase methodology, simulated in a computer program, were used to calculate technical losses in real three-phase feeders. With the results obtained in the single-phase analysis, it was possible to ensure the integrity of the data and identify sections of the electrical grid with the worst electrical losses, thus pinpointing optimal points for projects to improve network performance. In the results obtained from the three-phase analysis, it was possible to reduce the load imbalance of the real feeders and connect them to renewable sources, resulting in a reduction of 1.50% for Case I compared to the balanced and unbalanced network and a reduction of 3.22% and 1.83% for Case II compared to the balanced and unbalanced network with and without the wind farm generation. Therefore, the methodology for analyzing electrical losses using data and single-phase and three-phase load flow is an important tool for the efficient management of electrical systems, enabling the validation of electrical measurements, the identification of points with the highest electrical energy losses, and facilitating more informed decision-making for the optimization of the electrical system. The ANAREDE software was used to apply the data validation technique and perform the single-phase analysis, while the INTERPLAN software was used to validate the three-phase methodology.
Descripción en portugués brasileño : Silva, F.J.R. da. Metodologia para análise de perdas elétricas em alimentadores de média tensão baseado em dados de fluxo de carga monofásico e trifásico. 2023. 100f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023.
URI : http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/74616
Lattes del autor: http://lattes.cnpq.br/9254887329263444
Lattes del tutor: http://lattes.cnpq.br/1218783106447217
Derechos de acceso: Acesso Aberto
Aparece en las colecciones: DEEL - Teses defendidas na UFC

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