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Alocação de Baterias em Sistemas de Distribuição com Minimização de Perdas Considerando Custos e Vida Útil
Authors: F. Octaviano Maria Elisa , W. Barbosa Marger , C. Tostes Amanda , R. de Araujo Leandro , R. R. P. Araujo Débora
Published: December 2020

A alocação de baterias em sistemas de distribuição é uma técnica promissora para melhorar aspectos relacionados a qualidade de energia e seus custos, tais como regulação de tensão, de frequência e redução de perdas de energia elétrica. No entanto, para que esta alocação ocorra trazendo vantagens econômicas para o proprietário do sistema, características como a vida útil, bem como o custo de diferentes tipos de bateria devem ser considerados na alocação. Deste modo, o presente trabalho propõe uma abordagem de otimização utilizando algoritmo genético para resolução do problema de alocação de baterias.
Nonlinear Grey-box Identification of a Landing Gear based on Drop Test Data
Authors: Dias Rossi Lopes Elias , Hultmann Ayala Helon Vicente
Published: December 2020

In many aircraft applications, especially on an antiskid control design, it is important to understand and consider the gear walk phenomenon, which is characterized by the deflection on the landing gear structure due the high braking force acting at the tire contact with the ground. This phenomenon is observed on drop tests, and its prediction on landing gear design depends on an adequate evaluation of the equivalent stiffness and damping of the structure, which is difficult, since they depend on the mechanism configuration. In this paper, it is presented a grey-box identification methodology for estimating these parameters of the landing gear, based on simulated data of a drop test. As the drop tests are mandatory obligatory for certificating modern aircraft according to e.g. Federal Aviation Regulations (FARs) by the Federal Aviation Administration (FAA), we hope to introduce a method based on measurements that are available at the design phase. The method will be useful to decrease men/hour costs and increase reliability by enabling better and more accurate anti-skid design.
Estratégias de Acoplamento de Sinais Power Line Communication em Circuitos de Média Tensão
Authors: F. Sauthier Luís , C. Oliveira Alexandre , De Campos Maurício , S. Sausen Paulo , Sausen Airam , A. Luciano Benedito , R. Emmel Jr. Rene
Published: December 2020

A tecnologia Power Line Communication (PLC) já está consolidada em vários países europeus, além de países como os EUA e Canadá. No entanto, o seu uso no Brasil ainda é bastante restrito especialmente pelas particularidades das redes elétricas brasileiras. Nesse sentido atualmente estudos dedicados e propositivos de técnicas/metodologias de adaptação desta tecnologia para as características das redes brasileiras ainda são raros. O principal objetivo deste trabalho é analisar estratégias de acoplamento de sinais PLC em circuitos de média tensão, em sistemas de distribuição de energia elétrica, através de Acopladores Indutivos e Transformadores de Potência já presentes nos sistemas de distribuição. Todos os ensaios avaliativos são realizados a partir de um conjunto de dados obtidos de uma concessionária de energia do sul do Brasil objetivando analisar o real comportamento da tecnologia PLC em uma típica rede brasileira.
Metodologia de projeto e análise de observadores de FCEM para máquinas BLDC aplicadas na tração de veículos elétricos
Authors: Rossato Rocha Lucas , Padilha Vieira Rodrigo
Published: December 2020

Esse trabalho apresenta uma metodologia de projeto para os ganhos de um observador de força contra-eletromotriz (FCEM) para a máquina BLDC. Devido a característica não-senoidal da máquina BLDC, a transformação de Park convencional pode gerar oscilações de torque quando se utiliza controle vetorial clássico. Assim, a informação da FCEM é essencial para implementação de técnicas de controle vetorial estendido e adicionalmente implementação de algoritmos de estimação da velocidade e posição rotórica. Os ganhos do observador são projetados utilizando a técnica de alocação de polos e as limitações do observador em tempo discreto são avaliadas. Uma comparação com um observador de Luenberger é apresentada. Resultados de simulação e experimentais corroboram a metodologia proposta, demonstrando a robustez do observador.
A Análise de Curto-Circuito em um Sistema Ilhado na Presença de Geração Fotovoltaica
Authors: M. Leite Rafael , Oleskovicz Mário , V. Coury Denis
Published: December 2020

Com o contínuo crescimento na demanda de energia, as aplicações de fontes renováveis e de microrredes são cada vez mais aceitáveis no cenário mundial. Com elas, têm-se vantagens na redução de emissão de poluentes e na melhoria da estabilidade da rede de distribuição. Porém, também apresentam desafios para os méetodos clássicos de proteção de sistemas eléetricos. A inserção de geração de energia em pontos que anteriormente havia apenas consumodescaracteriza o perfil de injeção unidirecional. Logo, a rede, antes passiva quanto ao  fluxo de potência, passa a apresentar uma natureza ativa. Neste sentido, a proteção dos geradores baseada na filosofia de sobrecorrente pode ser afetada em situações de falta na microrrede. Para este trabalho, foi analisado um cenário no qual uma máquina síncrona é responsável pela referência da microrrede ilhada intencionalmente. Neste contexto, foi feita uma análise das contribuições das correntes de curtos-circuitos com e sem a presença de um gerador fotovoltaico. O objetivoda an´´alise foi de observar a contribuição do gerador síncrono na corrente de curto-circuito e como consequência, a possível diminuição da sensibilidade da sua proteção por sobrecorrente. As simulações foram realizadas via o software PSCADTM/EMTDCTM, no sistema teste do CIGRE de 14 barras.
Comparative Study of Different Values of Inertia for Islanded Systems
Authors: A. L. Alves Fábio , F. S. Costa Thiago , M. Laurindo Bruno , A. V. C. Costa João , Aredes Maurício
Published: December 2020

This work presents challenges related to voltage and frequency control for different values of inertia in islanded systems. The mathematical and physical basis of the problem are explained and, after that, a fictional rural network is proposed. The rural network is islanded from the utility grid and then analysed for differents types of generation and inertia values. Frequency and voltage of the network are compared. The results of this work enforce that firm energy generation and the sources inertia are extremally important for the islanded network's stability and safety.
Análise Comparativa dos Modelos de Linha de Transmissão no Domínio Harmônico
Authors: A. D. Meneghin Cândida , M. Variz Abilio , D. Melo Igor , Rezende Pereira José Luiz
Published: December 2020

Este trabalho compara modelos matemáticos utilizados para representação de uma linha de transmissão real, trifásica e transposta do sistema elétrico de potência brasileiro analisada no domínio da frequência considerando distorções harmônicas de tensão e corrente. Para tanto, é utilizado o modelo $\pi$ equivalente em componentes de fase, com correção hiperbólica, que garante a exatidão dos parâmetros da linha mesmo com a variação da frequência. Além desse modelo, são utilizados dois métodos desacoplados os quais representam modelos simplificados de transformação modal valendo-se da teoria de componentes simétricas de Fourtesque e de Clarke. Neste artigo, o desenvolvimento de cada modelagem é explicitado e resultados de simulação são validados através do uso do RTDS (Real Time Digital Simulator) assumindo injeções de correntes harmônicas e a análise da linha no domínio da frequência.
Classificação Automática de Patologias da Laringe Usando Wavelets e Sistemas Inteligentes
Authors: Alberto dos Santos Rafael , Scalassara Paulo Rogério , Endo Wagner
Published: December 2020

A análise acústica é uma técnica de processamento digital de sinais, não invasiva, capaz de auxiliar na avaliação de distúrbios da voz. Um dos métodos utilizados nesta análise acústica consiste em obter características que discriminem os sinais de forma automática. Portanto apresenta-se uma proposta que utiliza como sinal de entrada a vogal "a" sustentada para extrair informações relevantes dos sinais. A extração de informação é obtida pela transformada wavelet, seguida do cálculo de energia e entropia dos coeficientes resultantes. Por fim estas características são classificadas pelo classificador support vector machine. A classificação das classes saudáveis e patológicos obteve um acerto médio de 94.32% para a grandeza energia, 93.83% para a grandeza de entropia e com as grandezas juntas 94.32%. Para a classificação apenas das patologias obteve um acerto médio de 96.30% para a grandeza energia, 95.93% para a grandeza entropia e 96.67% para as grandezas juntas.
Uma Metodologia para Estudo dos Efeitos Infeed e Outfeed em Linhas de Transmissão de Energia Elétrica
Authors: Dantas de Lima Rodrigo César , Leite de Andrade Reis Raphael , Silva Dantas Brito Núbia , Colaço Dantas Karcius Marcelus
Published: December 2020

Uma metodologia para análise dos impactos dos efeitos infeed e outfeed em linhas de transmissão de energia elétrica e apresentada neste trabalho. A metodologia foi aplicada a um sistema de 230 kV/60 Hz, no qual foram simulados vários cenários de faltas. Os resultados obtidos demonstraram que os efeitos infeed e outfeed podem levar o relé a uma operação de subalcance ou sobrealcance, respectivamente. Constatou-se tambem, que a localização da falta pode agravar ainda mais esses efeitos e que o efeito infeed é mais severo para o sistema de proteção.
Análise de Identificação e Estimação das Regiões de Faltas em MT: Uma Contribuição a Plataforma SmartLVGrid
Authors: Sousa da Silva Daniel , Brandão Freitas do Nascimento Lennon , De Andrade Fernandes Rubens , Souza Gomes Raimundo Cláudio , Gondres Torné Israel
Published: December 2020

Este artigo tem o objetivo de analisar a implementação da identificação e estimação das regiões de faltas em média tensão com objetivo de contribuir para a plataforma SmartLVGrid. Para isso é elaborado a arquitetura para um sistema de distribuição desequilibrado e os resultados são representandos com uma interface homem máquina. Através da comunicação proporcionado é uma alta infraestrutura capaz de monitorar o sistema proposta para a identificação de faltas por meio da tensão de referência de cada ramo e a tomada de decisão da estimação é feito com o auxílio dos smart circuits do sistema. A validação da arquitetura é feita através de uma simulação que aplica uma falta trifásica para identificação e estimação das regiões de faltas em média tensão.
Predição de Pagamento de Cartão de Crédito com Uso de Árvore de Decisão e Rede Neural.
Authors: S. L. Carvalho Augusto , J. F. Cerqueira Jés , F. S. Filho Eduardo
Published: December 2020

Neste artigo, faz-se uma análise do uso de duas metodologias para classificação de predição depagamento com cartão de crédito, verificando uma probabilidade de pagamento. Entre as diversas técnicasde Mineração de Dados existentes, foram usadas as Árvores de Decisão e as Redes Neurais, observando ométodo mais adequado para esse tipo de problema, em que usuários são classificados com base em 23espécies disponíveis. Para análise, permissão, uso de dados sem pré-processamento e, em seguida, compré-processamento, por meio das seguintes técnicas: Análise de Componentes Principais e Normalização,verificando qual é a melhor adequação ao problema de concessão de crédito proposto
Otimização via Hiena-Malhada aplicado ao Planejamento da Expansão da Transmissão Considerando Contingência e Geração de Energia Eólica
Authors: S. Nepomuceno Lucas , N. de Paula Arthur , J. de Oliveira Edimar
Published: December 2020

Este trabalho apresenta uma adaptação na meta-heurística Spotted Hyena Optimizer (SHO) para aplicação ao problema do planejamento da expansão da transmissão de energia elétrica (PET). As perdas de potência ativa na transmissão, o critério de confiabilidade determinístico N-1 e as incertezas na geração de energia eólica são levados em consideração na modelagem do sistema de transmissão. O sistema equivalente ao sistema Sul do Brasil é usado no estudo. Os resultados apontam que o SHO é eficiente para solucionar o problema de PET.
Controle Preditivo do Conversor do Estágio Receptor de um Sistema de Transferência Indutiva de Potência
Authors: F. Lopes Israel , L. Valle Rodolfo , G. Barbosa Pedro
Published: December 2020

Neste trabalho é apresentado um estudo com o uso de um controlador preditivo para controle de corrente de um conversor elevador pré-regulador de fator de potência para aplicação no lado receptor (ou secundáario) de sistemas de transferência indutiva potência. Para isso, são apresentadas as equações do controlador, simulações digitais e resultados experimentais que descrevem o funcionamento do sistema em enfoque.
Análise Comparativa da Aplicação das Metodologias de Proteção Salva Fusível e Queima Fusível no Desempenho das Redes Elétricas de Distribuição
Authors: F. Aiello Iury , A. Carneiro Carlos , C. Cebrian Juan
Published: December 2020

Atualmente, as empresas concessionarias utilizam diversas metodologias de coordenação nos seus dispositivos de proteção com o intuito de melhorar a continuidade do serviço aos consumidores quando a rede elétrica enfrenta curtos-circuitos. Nesse sentido, a metodologia salva fusível apresenta características de diminuir as interrupções permanentes e aumentar o número de interrupções momentâneas. Sendo assim, este trabalho visa comparar o desempenho da rede de distribuição quando são utilizadas duas metodologias de coordenação, a salva fusível e queima fusível. Para isso, uma metodologia probabilista é utilizada para estimar os indicadores de continuidade coletivos e as perdas financeiras nos consumidores sensíveis para diversos distúrbios elétricos na rede ao longo de um ano. Os resultados mostram que embora a metodologia salva fusível melhore os indicadores de continuidade coletivos, ela aumenta drasticamente as perdas financeiras nos consumidores. Com isso, a inclusão da sensibilidade dos consumidores durante a escolha da metodologia de coordenação permite uma melhor seleção e caracterização dos equipamentos de proteção visando minimizar os impactos negativos nos consumidores.
Metodologia para Gerenciamento e Manejo de Carga Aplicada a Consumidores Residenciais com Geração Distribuída
Authors: Da Cunha Lima Andrei , Callai dos Santos Laura Lisiane
Published: December 2020

Este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de uma metodologia para o gerenciamento, previsão e manejo de carga de consumidores residenciais monofásicos que possuam geração distribuída com armazenamento (banco de baterias) e que estejam enquadrados na modalidade tarifária branca. Foi desenvolvido um servidor em conjunto com um banco de dados para armazenamento e manejo de dados do cliente, como tensão e corrente, proveniente da geração fotovoltaica, da rede da concessionária e do banco de baterias, obtidos em um período de 5 minutos entre medições. É utilizado um microcontrolador internet of things (IOT) para empregar a metodologia proposta, utilizando um circuito eletrônico para realizar a coleta dos dados e a comunicação com o servidor. Através da curva de carga do usuário, da necessidade energética atual e do nível de energia nas baterias, o sistema fica responsável por realizar o manejo inteligente de carga do usuário, atuando de maneira mais vantajosa economicamente. No manejo de carga, o servidor avalia a necessidade energética atual do usuário, e sua geração fotovoltaica instantânea. De acordo com a necessidade energética e com quanto o usuário está gerando de energia, o servidor realiza o manejo da carga através de relés de estado sólido ligados na entrada de rede da concessionária, na saída da geração fotovoltaica e entre o banco de baterias e o inversor.
Síntese de Controladores Lineares a Parâmetros Variantes sob Restrições Quadráticas Integrais
Authors: M. G. B. Cavalcanti Vinícius , M. Simões Alberto
Published: December 2020

Neste trabalho é apresentado um procedimento sistemático para a síntese de controladores lineares a parâmetros variantes (LPV), que permite o projeto de sistemas de controle que satisfaçam restrições estruturais prescritas, bem como especificações de estabilidade e desempenho dadas em termos de restrições quadráticas integrais (IQC). A abordagem proposta baseia-se em uma técnica de otimização não diferenciável para resolver o problema de viabilidade da IQC diretamente no domínio da frequência e é avaliada em um problema de controle do modelo não linear de um míssil.
Aplicação de tecnologías 4.0 para rastreamento de carga e auxílio no processo logístico
Authors: De Mello Henequim Clayton , Pierezan Rodrigo , Reynoso-Meza Gilberto
Published: December 2020

Objetivando a resolução do déficit de informações no processo de logística de envio e recebimento de Racks, foi desenvolvido e avaliado a viabilidade de um conjunto de hardware e software que possibilitem o rastreamento das posições e informações dos Racks, auxiliando o processo logístico. Para tanto, foi desenvolvido todo o processo de resolução desta problemática, apenas para um dos fornecedores. A empresa não possui um sistema dedicado a gestão de Racks, não tendo o controle preciso da real necessidade de envio aos fornecedores, causando prejuízo direto com o custo do frete e indiretamente com a deficiência na gestão de estoque. A gestão de Racks será feita através da disponibilização de informações atualizadas em tempo real em um software web, além de possui grande potencial para diminuir perdas dos ativos. Ao realizar a comparação de tecnologias cabíveis de resolução do problema, constatou-se o uso do RFID como sendo a mais apropriada. Foi desenvolvido um software web com interface usuário assim como um banco de dados com o sistema MySQL, para a apresentação das informações.
Adaptação dos Modelos Dinâmicos de Aerogeradores WECC Tipo III e Tipo IV para Atendimento aos Requisitos de Inércia Sintética do Código de Rede Brasileiro
Authors: F. S. Costa Raphael , P. S. Leão Ruth
Published: December 2020

O aumento da participação de usinas eólicas com conversores de frequência e a redução de participação das plantas de geração convencional nas matrizes mundiais têm contribuído para a redução da inércia dos sistemas de potência, trazendo novos desafios no contexto da estabilidade do sistema. Esse artigo apresenta uma adaptação dos modelos genéricos de aerogeradores WECC Tipo III e Tipo IV para atendimento ao código de rede brasileiro no que se refere à estabilidade de frequência. Foi realizado um estudo de estabilidade em um sistema de teste com alta participação de usinas eólicas, com o objetivo de demonstrar a importância da participação das usinas eólicas para a estabilidade de frequência do sistema, utilizando controle de inércia virtual. O comportamento do sistema é avaliado, em uma condição de falta, através da taxa de variação da frequência e do nadir da primeira oscilação da frequência, com e sem o controle de inércia virtual da usina eólica. Os resultados de simulação mostram que as usinas eólicas devem participar do controle de frequência para garantir a estabilidade dos sistemas elétricos de potência, e assim permitir um desenvolvimento sustentável dos sistemas elétricos futuros.
Implementação de evolução diferencial modificada para identificação de sistemas a partir da resposta em frequência
Authors: F. Santos Matheus , S. Lobato Fran , A. Q. de Assis Pedro
Published: December 2020

O algoritmo de Evolução Diferencial (ED) configura-se como umas das importantes técnicas evolutivas empregadas para a resolução de problemas de otimização mono e multi-objetivos. Apesar disto, o algoritmo pode estagnar em torno de um ótimo local. Para evitar que isso ocorra, o presente trabalho utiliza modelos caóticos de busca para atualização dos parâmetros da ED associado a um operador para controle da perda de diversidade. Esse novo algoritmo foi denominado de Evolução Diferencial associado a Modelos Caóticos de Busca e Diversidade (ED-MCBD). A metodologia proposta foi empregada na identificação de sistemas em um método caixa-translúcida, isto é, identificação paramétrica a partir de dados de entrada-saída e uma estrutura pré-definida. Os resultados mostram que, em sistemas com um maior número de parâmetros a serem identificados, o algoritmo ED-MCBD produz melhores resultados em comparação com o método clássico. Entretanto, os novos operadores introduzidos podem impedir a convergência do algoritmo em sistemas com poucos parâmetros a serem estimados.
Sistema para detecção de bolhas em amostras de concreto utilizando o método do impacto acústico e a Transformada Wavelet Discreta
Authors: Fonseca Hugo Geraldo , Lage Ribeiro Ariane , Moreira Tiago Marcelo , Tokio Higuti Ricardo , Feliciano Braga M´arcio
Published: December 2020

Este trabalho descreve o desenvolvimento de um sistema para detecção de bolhas em corpos de prova cilíndricos de concreto pré-moldado através do método do impacto acústico. Sensores piezelétricos foram empregados como transdutores e um osciloscópio digital foi utilizado para adquirir os sinais elétricos. Foram realizadas análises comparativas entre os sinais adquiridos a partir de uma amostra sem defeito (referência) e as amostras com defeitos de tamanho médio (30~ml e 70~ml). Os sinais adquiridos foram decompostos usando a Transformada Wavelet Discreta e analisados no domínio da frequência. Os resultados mostram que o sistema proposto pode ser utilizado para identificar amostrar com defeito e que a frequência de ressonância dos sinais adquiridos varia de acordo com o tamanho do defeito inserido na amostra.
Towards Adaptive Discrete Event Control Based on PRD, PSS and Automatic Planner
Authors: De Almeida Souza Gabriel , Zanlucchi de Souza Tavares José Jean-Paul , Silva José Reinaldo
Published: December 2020

Industry 4.0 technologies integrate devices and data, bring exibility, eciency and decision making, derived from decentralization. In a post pandemic society it is mandatory to reduce human presence in production and distribution of goods. This work implements some of Industry 4.0 characteristics by combining manufacturing elements such as Cyber Physical System (CPS) with passive entities that directly aect decisions in the same automatic planning domain. Theproposal is illustrated by emulating a Block World problem, where it will be used a set of blocks with Radio Frequency Identication (RFID) each one containing its self goals, represented by predicates, an approach called PRD (Predicate inside RFID Database). A robot can identify objects by helding a RFID reader integrated with a Physical State Space (PSS). Since the robot controller has a local view of the process it is unable to compute the plan for the whole systemby itself, so the planning process must be a Cloud service. Local planning must also be taken into consideration, solving any network issues. Thus, a generic solution has to be adapted to t physical execution and domain constraints. Such solution detects changes in the physical environment and redo its plan, generating an adaptive discrete event controller.
Projeto e desenvolvimento de uma plataforma automatizada para sensor baseado na ressonância de plasmons de superfície
Authors: Josiran da Silva Francisco , Casemiro Oliveira Leiva
Published: December 2020

Sistemas de detecção de eventos biológicos são essenciais para o entendimento e monitoramento de interações moleculares. Dentre as tecnologias de detecção comumente usadas, as baseadas em ressonância de plamons de superfície (SPR) ganham destaque devido sua à alta sensibilidade. A instrumentação de sensores SPR exige componentes ópticos, eletrônicos, fluídicos e mecânicos, cuidadosamente posicionados para a correta excitação do fenômeno. Normalmente, estes componentes são rearranjados em posições fixas. Eventuais ajustes são realizados de maneira manual, de modo a ajustar o sensor para que funcionem sempre em uma mesma condição de uso. Além disso, muitos sensores contam com instrumentação volumosa e procedimentos caros, exigindo operadores bem treinados e infraestrutura avançada de laboratório para ajustes dos componentes. O biochip PPBIO possibilita o desenvolvimento de sensores SPR de forma prática e menos complexa. Todavia, as estruturas para esse biochip também são baseadas em componentes com posições fixas. Esse trabalho propõe o desenvolvimento de uma plataforma automatizada de sensores SPR, permitindo a manipulação dos componentes de maneira rápida, fácil e precisa. O biochip PPBIO foi utilizado para demonstrar a automação e funcionamento do sensor SPR operando no modo de interrogação angular.
Projeto e Análise Econômica de um SFVCR Considerando a Saturação de Inversores
Authors: P. Nowaczyki Ana Paula , C. de Mello Ana Paula , S. da Silva Guilherme
Published: December 2020

Para realizar a interconexão entre um sistema fotovoltaico e a rede elétrica convencional, é necessário utilizar inversores, cujo dimensionamento é baseado em sua potência nominal e nos parâmetros elétricos do sistema. É possível apontar o subdimensionamento do inversor em relação ao gerador fotovoltaico como uma possibilidade de redução de custos sem ocasionar perdas significativas ao sistema. Essa opção de projeto se justifica pelo fato que os sistemas operam em condições de pico apenas em momentos esporádicos. Neste trabalho o dimensionamento do sistema é realizado através do fator de dimensionamento de inversores. Outro aspecto importante considerado no projeto é a viabilidade econômica, a qual é garantida através de ferramentas da engenharia econômica.
Análise da estimação da diferença de fase entre sinais via Transformada Wavelet Packet Discreta Redundante
Authors: De A. Coelho Rodrigo , M. Lima Érica , S. D. Brito Núbia
Published: December 2020

A análise de harmônicos consiste em um dos principais tópicos da qualidade da energia elétrica nos sistemas elétricos de potência. Diante da presença de harmônicos nos sinais de tensão e corrente, o cálculo de potência tradicional é inadequado. Nesse contexto, é fundamental o monitoramento do ângulo da impedância de cada componente de frequência que constitui os sinais de tensão e corrente. Além da importância para o cálculo de potência, a diferença de fase entre tensão e corrente propicia a caracterização da carga como resistiva, indutiva ou capacitiva. Este trabalho está inserido nesse âmbito e apresenta um estudo que teve como objetivo avaliar o uso da Transformada Wavelet Packet Discreta Redundante (TWPDR) na estimação da defasagem entre sinais em diferentes faixas de frequência. Desse modo, analisou-se a resposta em frequência de filtros baseados em duas famílias de wavelets, a partir das quais estimou-se, via TWPDR, a diferença de fase de sinais de tensão e corrente simulados. Os resultados evidenciaram a dissonância entre os valores estimados e os valores reais em sinais não-senoidais.
ANÁLISE DOS IMPACTOS FINANCEIROS DA EVOLUÇÃO DAS REGULAMENTAÇÕES PARA INTEGRAÇÃO DE GERAÇÃO DISTRIBUÍDA AO SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO
Authors: Oliveira Cortes Daniel , Q. Oliveira Denisson
Published: December 2020

O aumento da conexão de geração distribuída ao sistema elétrico vem aumentando constantemente, principalmente a de fonte solar. Essa tendência é incentivada pelas regulamentações que facilitaram a conexão de micro e minigeração por meio do sistema de compensação e descontos na tarifa de transporte de energia. No entanto, depois de anos de incentivo e consequente desenvolvimento do mercado de geração distribuída, a Agência reguladora e a sociedade civil entram em um embate sobre a necessidade de revisão das regras tarifárias e dos subsídios para a mini e microgeração. De um lado o agente regulador e as concessionárias defendem a necessidade de atualização das regras e consequente diminuição de subsídios, enquanto outros agentes defendem a continuidade das regras atuais. Este artigo investiga os efeitos financeiros das possíveis mudanças nas regras tanto do lado dos consumidores quanto do ponto de vista da concessionária, descrevendo possíveis cenários futuros.
Descrição de um processo de manufatura utilizando arquitetura baseada em Sistema Multiagentes
Authors: Rocha dos Santos Fábio Ricardo , Da Silva Mendonça Rafael , Landau Paiva Medeiros Renan , Duarte Cavalcante André Luiz
Published: December 2020

Um problema comum em sistemas de manufatura modernos é a recorrente necessidade de configuração das linhas montagem em função da mudança do produto, especialmente devido à chamada "costumização em massa". O desafio, portanto, é a rápida reconfiguração para permitir a produção de vários produtos customizados. Para isso, diversos paradigmas para a manufatura têm sido propostos, e, entre eles, estão os que trazem o conceito de sistemas evolutivos (EPS/EAS), os quais são capazes de inserir auto-organização no ambiente industrial. O presente trabalho é um estudo sobre uma arquitetura multiagente baseada no paradigma de Sistemas Evolutivos de Produção (EPS), a qual desenvolve o conceito de agente cyber-físico, permitindo a possibilidade de estudo de auto-organização e emergência. A arquitetura é denominada EPSCore e é utilizada como base para o estudo e descrição do sistema proposto.
Metodologia de Controle LQRI Fuzzy Evolutivo via Alocação de Autoestruturas em Regiões Circulares Robustas com Especificações de Desempenho
Authors: Possidônio Noronha Rodrigo , De Oliveira Serra Ginalber Luiz
Published: December 2020

Neste artigo, é proposta uma nova metodologia de controle LQRI (Linear QuadraticRegulator with Integral Action) baseada em modelo fuzzy Takagi-Sugeno evolutivo. A metodologia de controle é dada pela obtenção de uma matriz de ganho de realimentaçãoo de estados, que garante mutualmente a otimização do funcional de otimalidade do LQRI e a alocação de autovalores em regiões circulares robustas parametrizadas em função de especicações de desempenho, utilizando uma abordagem geométrica.
Fusão Sensorial e Estimação de Atitude com Filtro de Kalman Direto baseado em Quatérnio
Authors: R. P. Silva Paulo , M. O. Franco Neusa , J. S. Freitas Moisés , J. A. Tavares. Jr Adalberto
Published: December 2020

Este trabalho apresenta os resultados da fusão sensorial com Filtro de Kalman Direto (FKD) para a estimação de atitude e bias de girômetro utilizando sensores de baixo custo, Microstrain 3DM-GX1 e Pixhawk. Quatérnios são utilizados para representar a orientação do corpo computada a partir de medidas de acelerômetro, girômetro e magnetômetro, todos 3-eixos. A orientação do corpo é incluída no vetor de estados juntamente com os bias do girômetro, permitindo uma compensação da deriva causada pela integração das medidas. Experimentos mostram que o FKD é capaz de manter uma estimação, acurada e livre de deriva, da atitude e apontamento do corpo indicando ser um ótimo candidato para a implementação de Attitude and Heading Reference System (AHRS).
Resiliency Analysis in Residential Consumer with Distributed Generation and Battery Energy Storage System
Authors: Oliveira Farias Héricles Eduardo , Sepulveda Rangel Camilo Alberto , Neves Canha Luciane , Horquen Martins Henrique , Silva Santana Tiago Augusto , Iensen Nadal Zeno Luiz
Published: December 2020

The number of connections with distributed generation has been growing steadily in Brazil, however, there is still a problem associated with it, the intermittence. Although a consumer with photovoltaic solar system (PVSS) is able to generate energy even when the grid is unavailable, the load is still susceptible to power outages given the intermittence of the source, one possible solution for this is the use of energy storage elements to supply part of the load, or even all of it when needed. In this study is analyzed, under the economic viability point of view, the impact of using a Battery Energy Storage System (BESS) coupled with a PVSS to supply a residential consumer in the event of power outages.
Proposta para Cálculo de Indicadores Globais de Sub-harmônicos e Inter-harmônicos
Authors: Rico de Sousa Luiz Américo , Da Silveira Paulo Márcio , Duque Carlos Augusto
Published: December 2020

Atualmente os sistemas de energia estão apresentando um número crescente de cargas não lineares como: inversores de potência, fornos a arco, cargas chaveadas, etc. Essas cargas são fontes geradoras de sub-harmônicos e inter-harmônicos. Inter-harmônicos representam componentes elétricos que não são sincronizados com a frequência fundamental do sistema elétrico; devido a esse fato, existe uma maior dificuldade na correta estimação de sua amplitude. Sub-harmônicos podem ser definidos como componentes de frequência em sinais de tensão e corrente que tem a frequência inferior à frequência fundamental do sistema de energia. Este artigo tem como objetivo apresentar uma opção para medição de sub-harmônicos e inter-harmônicos em sistemas elétricos de distribuição, o cálculo do valor R.M.S. para os sub-harmônicos e inter-harmônicos com agrupamento de grupo e subgrupo e seus respectivos indicadores globais.
ANÁLISE DA VIABILIDADE ECONÔMICA DE UM SISTEMA DE GERENCIAMENTO DE CARGA PARA OS CONSUMIDORES RESIDENCIAIS DE BAIXA TENSÃO
Authors: Castanho Corrêa Ian , Callai dos Santos Laura Lisiane
Published: December 2020

Este trabalho tem por finalidade a análise da viabilidade econômica da adesão da Tarifa Branca e da inserção de Geração Distribuída (GD) de sistemas fotovoltaicos (PV) com armazenamento de energia para consumidores residenciais de Baixa Tensão (BT). Os consumidores podem ser atendidos pela rede de energia da concessionária local ou pela GD. Para isso, é necessário a utilização de um dispositivo denominado "disjuntor inteligente", o qual tem a finalidade de determinar a fonte de alimentação do circuito da residência. A Tarifa Branca é composta por 3 postos tarifários (ponta, foraponta e intermediário), para haver economia do consumidor, nos horários de ponta e intermediário a alimentação da residência será a partir de um sistema PV. Com o novo sistema tarifário estabelecido pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), o sistema elétrico de potência poderá reduzir sua curva de carga em horários de pico e o consumidor pode reduzir sua conta de energia elétrica. Desse modo, através do estudo de caso, concluiu-se que, para consumidores de 201 a 400 kWh, o sistema proposto mostrou-se viável, pois o payback foi curto, o Valor Presente Líquido possuiu valores positivos e a Taxa Interna de Retorno teve porcentagem superior a Taxa Mínima de Atratividade.
Implementação em hardware de um Sistema de Reamostragem Dinâmica Coerente
Authors: Santos Luis Otávio , Moreira Monteiro Henrique Luis , Alves Lima Marcelo Antônio , Rodrigues Manso Silva Leandro , Duque Carlos Augusto
Published: December 2020

Este artigo expõe a implementação em hardware de um método de reamostragem dinâmica em tempo real, o qual contém uma etapa para estimação de frequência, um algoritmo para obtenção da forma de onda via interpolação de Lagrange aplicada à estrutura Farrow, e um algoritmo para realizar a Transformada Discreta de Fourier -- (DFT). O primeiro parâmetro estimado pelo algoritmo a partir da obtenção de amostras consecutivas é a frequência, cujo resultado é utilizado para alimentar o algoritmo subsequente, que se trata da interpolação do sinal. Por fim, a transformada discreta de Fourier de janela deslizante (SWDFT) é aplicada ao sinal interpolado com ajuste do número de amostras por ciclo de forma coerente.  Além disso, o artigo exibe os resultados obtidos na implementação do método em um microcontrolador, no qual o algoritmo foi submetido a um sinal permeado com composição harmônica e variação de frequência.
Adaptive Algorithm for Solar Tracking in Photovoltaic Power Plants
Authors: Feksa Ramos Lucas , N. Canha Luciane , Vieira Emanuel Antunes , P. C. Silva Mauren , A. T. Carvalho Jr. Carlos
Published: December 2020

The diversity of the energy matrix in the world is one of the challenges demanding fornew researches with alternative energy sources to bring exibility and sustainability in their use.According with this panorama, the generation of electric energy with solar photovoltaic systemsemerges as an important goal, and its technology is constantly advancing as an immediatesolution for this quest of diversity. This paper presents a predictive control for a solar trackingalgorithm to be used in single or double axis photovoltaic systems. The main characteristicand contribution of this algorithm represents a functional technological innovation because itdoes not use any sensors to determine the position of the Sun with respect to the panel. Suchalgorithm avoids unnecessary movements in cases of shadows on the panels caused by clouds,or some animal that could interfere on systems using the conventional sensors. The proposedsolar time algorithm was tested and compared with eld values, predicting the correct Sunposition with accuracy of less than 1o. The qualitative and quantitative results presented hereevidenced the real gain of the proposed algorithm-based system without any sensors to increasethe generation gain of photovoltaic power plants.
Desenvolvimento de um Índice de Performance para Análise da Qualidade do Fornecimento de Energia Elétrica na Indústria
Authors: Pires Max Augusto , Canto dos Santos José Vicente , Da Silva Pereira Paulo Ricardo , Soares Cardoso Junior Ronaldo , Storck Érick
Published: December 2020

Através do desenvolvimento e implementação de um índice de performance para análise da condição de fornecimento de energia elétrica com base na tensão da rede realiza-se um estudo para análise da operacionalidade de uma planta industrial. Com base nos conceitos de análise de segurança e das formulações para cálculo do fluxo de potência em sistemas elétricos de potência, propõe-se um índice de performance para detecção de contingências na rede elétrica de alimentação no que diz respeito ao nível da tensão entregue pela concessionária de energia. Com o advento da indústria 4.0, inúmeros dispositivos estão integrando diferentes níveis de operação nas indústrias para leitura dos mais diversos dados, abrindo espaço para as chamadas fábricas inteligentes. Através de medidas de tensão adquiridas a partir de analisadores instalados em pontos estratégicos de uma rede elétrica industrial, o cálculo do índice de performance é realizado relacionando o valor da tensão medida com o valor nominal para medir a variação e estabelecer limites para a operação adequada da planta. Os resultados obtidos, tanto em testes com dados fictícios como com dados reais, demonstraram o sucesso da proposta inicial.
Análise de desempenho de um sistema Silo-Comporta-Alimentador para regular a vazão de minério por simulação DEM
Authors: C. O. de Souza Leonardo , T. L. Júnior Olemar , Lucas Barros João , A. M. Euzébio Thiago
Published: December 2020

A variabilidade severa da vazão de minério na alimentação em um circuito de britagem causa alguns danos operacionais: sobrecarga da correia transportadora e peneiras, britadores intertravados, desgaste prematuro do equipamento e transbordamento de silos. Geralmente, a velocidade dos alimentadores é usada para controlar a vazão de minério que sai dos silos; no entanto, é ineficaz na regulação da altura do material transportado pelo alimentador. A introdução de uma comporta deslizante no silo primário do circuito de britagem é uma alternativa para aumentar o grau de liberdade no controle da vazão de minério. Este artigo apresenta uma simulação numérica usando método de elementos discretos (DEM) aplicado em um sistema silo-comporta-alimentador. O modelo simulado é baseado em parâmetros da planta de beneficiamento de minério de ferro da Vale, localizada na mina Serra Leste, cidade de Curionópolis, Brasil. A simulação foi realizada no software Siemens Star CCM+. Três cenários foram avaliados com alterações na abertura da comporta deslizante. Os resultados mostram que a regulação da abertura da comporta fornece uma nova variável manipulada para reduzir a variabilidade na taxa de fluxo de minério. O melhor resultado reduziu em cerca de 11% da variabilidade da vazão em comparação com o caso sem comporta deslizante.
Discrete-time L2 loop-shaping control of a Maglev System using the LPV framework
Authors: Degli Esposte Rosa Luiz Benicio , Lima Pereira Renan
Published: December 2020

This paper presents a practical application of discrete-time L2 loop-shaping control to a Maglev system using the linear parameter-varying (LPV) framework. LMI-based conditions are obtained for the synthesis of an output-feedback LPV controller that guarantees robust stability and performance to the closed-loop system. Guidelines to design such controller are given in a simple and transparent manner. In addition, detailed modeling of the didactic plant manufactured by Quanser is carried out and the process of embedding the nonlinear equations into a discretized quasi-LPV (qLPV) model is described. Simulations and experimental results show that the proposed procedure can be an advantageous alternative to handle nonlinear systems in comparison to its linear time-invariant (LTI) version.
Ensemble Grey and Black-box Nonlinear System Identification of a Positioning System
Authors: Chaves Ferreira Pinto Walisson , Hultmann Ayala Helon Vicente
Published: December 2020

In this work, grey and black-box approaches are used in order to model a electromechanical positioning system (EMPS). An ensemble model is then constructed by combining these two approaches, by using the predictions of both models in order to generate an improved estimated output. Four friction models, in their symmetric and asymmetric versions,namely (i) Coulomb model with finite slope at zero velocity and viscous friction, (ii) Coulomb model with viscous friction, (iii) Tustin friction model, (iv) Coulomb model with viscous friction and Stribeck effect were used to describe the dynamic behavior of the EMPS. The results have shown that the combination of grey and black-box models was able to perform better than the grey-box model and that the proposed friction models are also able to improve the relativeerror. This encourages further research on the application of the concept of ensemble model construction from machine learning to the nonlinear system identication context towards more accurate model construction.
Calibration of a Triaxial, Consumer-grade Magnetometer via an Extended Two-step Methodology
Authors: P. Menezes Filho Rogério , O. Silva Felipe , A. Vieira Leonardo , P. S. Paiva Lucas , S. Carvalho Gustavo
Published: December 2020

Humans have always had the necessity of estimating their location in space for various reasons, e.g. hunting, traveling, sailing, battling, etc. Today, many other areas also demand that information, such as aviation, agriculture, multiple smartphone applications, law enforcement, and even film industry, to mention but a few. Estimating position and orientation is known as navigation, and the means to achieve it are called navigation systems. Each approach has its pros and cons, but sometimes it is possible to combine them into an improved architecture. For instance, inertial sensors (i.e. accelerometers and gyroscopes) can be integrated with magnetometers, producing an Attitude and Heading Reference System (AHRS); this process is referred to as sensor fusion. However, before sensors can be used to produce the navigation solution, calibration is often necessary, especially for low-cost devices. In this study,we perform the calibration of a triaxial consumer-grade magnetometer via an extended two-step methodology, correct small mistakes present in the original paper, and evaluate the technique in a restricted motion scenario. This technique can be implemented in-field, simply by rotating the sensors to multiple orientations; the only external information necessary is the local Earth's magnetic field density, easily estimated through reliable models. The error parameters, i.e. biases, scale factors, and misalignments, are indirectly estimated via a least squares algorithm. The calibration is first performed through software simulation, followed by hardware implementation to validate the results.
Efeitos da posição do sombreamento na potência de saída da matriz fotovoltaica com diodos de bypass
Authors: A. C. Cambambi Claudio , F. Ribeiro Paulo , R. Ribeiro Enio
Published: December 2020

A geração de energia fotovoltaica é fortemente influenciada por condições ambientais adversas, por exemplo, pelo sombreamento parcial dos sistemas fotovoltaicos. Entretanto, o efeito negativo do sombreamento na produção de energia não é determinado de uma forma simples, uma vez que esse efeito não é linear em relação à área sombreada. Nesse contexto, é importante entender a relação entre o sombreamento e seus efeitos na potência de saída de sistemas fotovoltaicos. Dessa forma, esse artigo apresenta a relação entre a posição e o número de módulos sombreados versus a energia gerada por uma matriz fotovoltaica série-paralelo parcialmente sombreada e, estabelece um conjunto de expressões analíticas para estimar a tensão, corrente e potência em cada ponto de máxima potência local, usando apenas informações da folha de dados. As equações são validadas por meio de simulações computacionais e apresentaram uma eficiência superior a 95%. Verificou-se que, sob condições de sombreamento parcial, a condição de menor impacto pode ocorrer quando os módulos estão localizados na mesma coluna da matriz fotovoltaica, ou em diferentes colunas dependendo do nível de irradiância.
Ganhos de Produtividade em um Circuito de Britagem devido à Aplicação de Controle Override
Authors: A. Duarte Robson , V. B. Pinto Thomás , Lopes Júnior Ênio , G. Fonseca Alexandre , S. Albuquerque Kaike , A. M. Euzébio Thiago
Published: December 2020

Um circuito de britagem reduz a granulometria do minério extraído da mina ao tamanho útil para as próximas etapas de processamento mineral. Dentro do circuito de britagem existe o estágio de peneiramento que classifica o fluxo de minério. A taxa de material classificada no peneiramento é diretamente relacionada à capacidade das correias transportadoras que recebem o overflow e o underflow das peneiras. Nesse sentido, o sistema de controle que regula a taxa de alimentação das peneiras é fundamental para a produtividade e segurança operacional. Nesse artigo são apresentados os resultados da substituição de um sistema de controle baseado em regras por um controle override em um circuito de britagem de uma usina da Vale S.A. em Canaã dos Carajás, Pará. O objetivo é o de reduzir a variabilidade da taxa de material produzido no sistema e, consequentemente, levar ao aumento de produtividade. Os resultados indicam um potencial de aumento de 17,2% de taxa de produção.
Robust Connectivity for Multiagent Systems using Mixed-Integer Programming
Authors: Caregnato-Neto Angelo , R. O. A. Maximo Marcos , J. M. Afonso Rubens
Published: December 2020

This work is concerned with the problem of planning trajectories for a group of mobile robots operating in a obstacle-filled environment. The objective of the robots is to cooperatively reach targets sets, avoiding collisions between themselves and with obstacles, while maintaining the robust connectivity of their communication network. Model predictive control with mixed-integer encoding is used to plan the trajectories in a centralized fashion. Two novel constraints are introduced to cope with the robustness connectivity problem. Simulations are provided to evaluate the proposal.
Controle Fuzzy T-S do Conversor Cuk Bidirecional Aplicado à Carga e Descarga de uma Bateria com Saturação de Entrada e Norma
Authors: Brajhan Benites Quispe Jhon , De Souza Ribeiro Jean Marcos
Published: December 2020

Este artigo apresenta o projeto de um controlador fuzzy Takagi-Sugeno para o conversor Cuk bidirecional aplicado à carga e descarga de uma bateria. A bateria é modelada através de um modelo elétrico de segunda ordem. A técnica de modelagem, por valores médios em espaço de estados, é aplicada aos modos Buck e Boost do conversor Cuk, operando em modo de condução contínua (MCC). Do modelo por valores médios, em espaço de estados, um modelo fuzzy T-S do conversor Cuk bidirecional é derivado. O conceito de compensação distribuída paralela (CDP) é utilizado para a obtenção de uma lei de controle fuzzy integral do conversor, no qual os ganhos de retroalimentação são obtidos através da resolução de um problema de desigualdades matriciais lineares (DMLs). A saturação da entrada de controle do conversor é considerada na análise de estabilidade do sistema em malha fechada. Além disso, o critério de desempenho