Papers by Maurício de Campos
2019 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conference - Latin America (ISGT Latin America)
This paper presents the mathematical modeling of a power transmission line of a primary distribut... more This paper presents the mathematical modeling of a power transmission line of a primary distribution network segment of a power distribution company from Ijuí city, RS, using real data. The Pi model was used for the mathematical modeling of the system, and a curve fit to describe the load profile of the modeled segment was also performed. Pi model describes the behavior of a power transmission line considering the resistance, the capacitance, and the inductance of the cable, the voltage, the current, and the load of the power network. Computational simulations of the Pi model were performed in the algebraic and numerical computation software Matlab using the Simulink Simscape tool that enables the modeling of physical systems. Experimental data set was obtained through the installation of power monitoring equipments in the medium voltage network of the power distribution company. Simulations results showed that the Pi model capture the characteristics of this system with accuracy, presenting error lower than 5%.
Anais do Congresso Brasileiro de Automática 2020, 2020
As Redes Inteligentes podem ser definidas como a superposição de um sistema unificado de comunica... more As Redes Inteligentes podem ser definidas como a superposição de um sistema unificado de comunicação e controle ao sistema existente de distribuição de energia elétrica, de forma a superar as vulnerabilidades causadas pelo fato dos Sistemas Elétricos de Potência utilizarem tecnologias antigas apesar de estarem cada vez mais interconectados. Diversos autores apontam a necessidade e o potencial do uso de técnicas avançadas de análise, abrangidas sob paradigmas como a Mineração de Dados, para que os dados gerados por esse sistema unificado sejam explorados de forma efetiva, capaz de apoiar o processo de gestão dos sistemas de distribuição de energia. Nesse artigo é apresentado um estudo de caso sobre a aplicação desse tipo de técnica aos dados gerados pelo sistema de monitoramento das subestações subterrâneas instalado e operado pela Companhia Estadual de Distribuição de Energia Elétrica na cidade de Porto Alegre. No estudo de caso apresentado, foi desenvolvido um modelo matemático cap...
The generation of electric energy using biogas in rural properties has been extensively researche... more The generation of electric energy using biogas in rural properties has been extensively researched in recent years. There are several studies demonstrating its technical, economic feasibility and benefits to the environment. This type of generation, known as distributed generation (DG), is usually performed by means of synchronous machines. The DG has advantages, however, it can bring some inconveniences, such as the risk of feeding a stretch of grid during maintenance (island operation). To prevent this from happening, the DGs must have protections that allow the loss of connection to the grid to be identified. Among the identification methods is the vector jump relay. This device monitors the mains voltage by identifying an islanded operation in function of the phase shift at the moment it occurs. To use it, it is necessary to define the parameters to be adjusted in this relay. This assignment is the responsibility of technicians and engineers that works on the project to intercon...
Revista Brasileira de Ensino de Ciências e Matemática, 2021
Na disciplina de máquinas elétricas, ofertada em cursos técnicos e cursos de engenharia voltados ... more Na disciplina de máquinas elétricas, ofertada em cursos técnicos e cursos de engenharia voltados à área elétrica, estuda-se um dos principais componentes utilizados em sistemas de geração de energia elétrica: a máquina síncrona. A compreensão do funcionamento dessa máquina requer um conhecimento prévio de disciplinas como física e matemática. Física para o estudo do momento de inércia, coeficiente de atrito, interação entre campos magnéticos, e matemática para a compreensão das equações utilizadas na construção dos modelos. Logo, este tema, além de ser muito importante para compreensão dos sistemas elétricos, envolve a aplicação de conhecimentos adquiridos em diversas disciplinas dos respectivos cursos. Para a realização das aulas, algumas atividades podem ser desenvolvidas em laboratório, porém, há alguns parâmetros nessas máquinas que são inacessíveis por meio de experimentação prática e precisam ser analisados via simulação computacional. Entre os possíveis softwares para realiza...
Proceeding Series of the Brazilian Society of Computational and Applied Mathematics, 2021
Resumo. O mundo está cada dia mais conectado, qualquer ação é pasśıvel de registro, e o setor elé... more Resumo. O mundo está cada dia mais conectado, qualquer ação é pasśıvel de registro, e o setor elétrico pode ser caracterizado como um dos serviços que mais tem agregado novas tecnologias de forma muito intensa nos últimos anos. As chamadas Smart Grids, ou Redes Elétricas Inteligentes, se caracterizam pela adoção de tecnologias de monitoramento e comunicação em praticamente todo o sistema. Com a aplicação e uso destas novas tecnologias tem-se como efeito colateral, o aumento significativo na quantidade de dados dificultando de sobremaneira a sua análise. Um dos grandes desafios atuais passa a ser a definição de métodos, estratégias e procedimentos para tratar esse volume de dados, também conhecido como Big Data e Big Data Analytics que surge com a necessidade de trabalhar e manipular uma grande quantidade de dados que também possúı várias lacunas e falhas de continuidade. Neste contexto, neste artigo é proposto uma revisão geral das possibilidades e uso de técnicas de imputação de da...
Revista Brasileira de Computação Aplicada, 2021
A crescente demanda por energia elétrica tem incentivado consumidores a investirem em geradores c... more A crescente demanda por energia elétrica tem incentivado consumidores a investirem em geradores conectados junto às instalações consumidoras. Esse tipo de geração é conhecido como geração distribuída (GD). A GD apresenta vantagens, porém pode trazer alguns inconvenientes como o risco de alimentar um trecho de rede durante uma manutenção (operação ilhada). Para impedir que isso ocorra, as GDs devem possuir proteções que permitam identificar a perda de conexão com a rede. Entre os principais métodos de identificação de ilhamento estão os relés de salto de vetor. Estudos direcionados a detecção de ilhamento podem ser realizados utilizando diversos softwares, entre eles, pode-se citar, o MATLAB/SIMULINK. Porém, não há na literatura um documento que descreva com clareza como implementar uma simulação de detecção de ilhamento pelo método de salto devetor utilizando MATLAB/SIMULINK. Esse trabalho tem como contribuição fornecer uma orientação detalhada dessa implementação utilizando máquina...
Eletrônica de Potência, 2014
Resumo-A crescente demanda por eletricidade, os requisitos de melhoria da qualidade de energia po... more Resumo-A crescente demanda por eletricidade, os requisitos de melhoria da qualidade de energia por parte dos agentes reguladores e a inclusão da geração distribuída estão aumentando a complexidade dos sistemas de distribuição. Neste cenário, a regulação da tensão torna-se mais complexa, especialmente em longas linhas de distribuição. Neste trabalho, um transformador de distribuição inteligente é proposto, o qual emprega um comutador eletrônico de taps sob carga, associado a um sistema de comunicação bidirecional. Este conjunto permite a regulação automática da tensão, telemetria e o controle remoto pela companhia concessionária, possibilitando sua aplicação nas redes de distribuição atuais e nas redes inteligentes, sendo caracterizado por sua fácil expansão.
Electric Power Systems Research, 2022
Projeto desenvolvido pelo Grupo de Automacao Industrial e Controle do Departamento de Ciencias Ex... more Projeto desenvolvido pelo Grupo de Automacao Industrial e Controle do Departamento de Ciencias Exatas e Engenharias
Este trabalho tem por objetivo realizar um estudo determinístico e quantitativo da avaliação do c... more Este trabalho tem por objetivo realizar um estudo determinístico e quantitativo da avaliação do comportamento térmico e da vida útil de transformadores de distribuição. Para isso, busca-se compreender alguns pontos importantes da modelagem do comportamento térmico de transformadores imersos em óleo mineral, conforme apresenta a norma IEEE Std C57.91-2011 IEEE (2012). A partir desta norma foi desenvolvido um modelo térmico baseado em parâmetros físicos e mecânicos, no carregamento do transformador durante a operação e em aspectos térmicos importantes, como por exemplo, formas de refrigeração e influência da temperatura ambiente. Este modelo permite determinar um fator de aceleração do envelhecimento equivalente de um transformador e, em consequência, possibilita avaliar a sua vida útil. No estudo são analisados dois transformadores localizados em subestações distintas do sistema reticulado subterrâneo de Porto Alegre - RS (Brasil). A partir da aplicação de tecnologias inteligentes ne...
Proceedings of the 13th Seminar on Power Electronics and Control (SEPOC 2021), 2021
O aumento da potência gerada em unidades de geração distribuída está ocasionando uma mudança no p... more O aumento da potência gerada em unidades de geração distribuída está ocasionando uma mudança no perfil do fluxo de potência nos sistemas de distribuição. Nesse contexto, no presente artigo foi desenvolvido um algoritmo para estimar a potência injetada à rede de distribuição na área urbana da cidade de Ijuí/RS a partir de fontes fotovoltaicas. O algoritmo obtém dados de uma estação meteorológica e através do modelo matemático de módulos fotovoltaicos é estimada a potência total que está sendo gerada. Para validação do modelo foi realizada a comparação da estimativa com os dados de uma unidade de minigeração. A partir da teoria de Redes Neurais SOM é realizada a separação dos dados de geração em três perfis conforme o padrão de sombreamento. A partir dos dados obtidos, podem ser abertos novos estudos para avaliação do comportamento do sistema elétrico de potência em função das oscilações na geração distribuída.
A geracao de energia eletrica utilizando biogas em propriedades rurais tem sido amplamentepesquis... more A geracao de energia eletrica utilizando biogas em propriedades rurais tem sido amplamentepesquisada nos ultimos anos. Diversos sao os estudos demonstrando a viabilidade tecnica,economica e beneficios ao meio ambiente proporcionados por esse tipo de geracao. Por outro lado,tanto produtores de diversas regioes do pais como fabricantes que trabalham no desenvolvimentode equipamentos para geracao voltados a essa demanda tem encontrado dificuldades para suaimplementacao devido a divergencias em normas apresentadas por distribuidoras de energiaeletrica. Neste artigo, e realizado um estudo comparativo entre as diferentes normas a que essemercado esta sujeito. Nesse sentido, sao apresentadas as principais dificuldades encontradas,alem de demonstrar a necessidade da formulacao de uma norma mais objetiva, que permita aampliacao da utilizacao dessa fonte de energia e abertura desse mercado.
RESUMO A geração de energia elétrica utilizando biogás em propriedades rurais tem sido amplamente... more RESUMO A geração de energia elétrica utilizando biogás em propriedades rurais tem sido amplamente pesquisada nos últimos anos. Diversos são os estudos demonstrando a viabilidade técnica, econômica e benefícios ao meio ambiente proporcionados por esse tipo de geração. Por outro lado, produtores de diversas regiões do país, bem como fabricantes que desenvolvem equipamentos para geração voltados a essa demanda, têm encontrado dificuldades para sua implementação devido a divergências em normas apresentadas por distribuidoras de energia elétrica. Nesse artigo, é realizado um estudo comparativo entre as diferentes normas que esse mercado está sujeito. Neste sentido, são apresentadas as principais dificuldades encontradas além de demonstrar a necessidade da formulação de uma norma mais objetiva que permita a ampliação da utilização dessa fonte de energia e abertura desse mercado.
Pesquisa Institucional desenvolvida no Departamento de Ciencias Exatas e Engenharias (DCEENG) per... more Pesquisa Institucional desenvolvida no Departamento de Ciencias Exatas e Engenharias (DCEENG) pertencente ao Grupo de Automacao Industrial e Controle (GAIC)
Revista Brasileira de Computação Aplicada, 2019
O conhecimento da curva típica de carga é fundamental para o planejamento e a operação de redes d... more O conhecimento da curva típica de carga é fundamental para o planejamento e a operação de redes de distribuição de energia elétrica, principalmente diante das tendências da geração distribuída e de transformação dos sistemas em Smart Grids. Assim sendo, este artigo apresenta a modelagem matemática, a partir de séries de Fourier, da curva de carga diária de dois alimentadores de uma rede real de distribuição de energia elétrica do sul do Brasil. Com a utilização do software Matlab (student license), considerando o método dos mínimos quadrados não linear e dados reais referentes a carga consumida nos anos de 2016 a 2018, foram ajustadas curvas do tipo série de Fourier para cada estação climática e alimentador, obtendo-se modelos matemáticos com elevada acurácia. A análise dos resultados possibilita o conhecimento da demanda e do perfil da carga, identificando os períodos de pico de consumo, assim como as variações horárias e sazonais. Através dessa pesquisa foram validados dois modelo...
The Smart Sensor Networks not only collect data, but also perform local processing, and may even ... more The Smart Sensor Networks not only collect data, but also perform local processing, and may even operate in the system, and thereafter, if necessary, carry out the transmission. However, in some cases hybrid networks systems, that combine wireless with wired structures, may be more appropriate. The objective of this work is to develop a system that integrates a set of smart sensors and communication systems for use in an underground distribution power substation. The underground substation of the distribution system chosen belongs to the spot network located in Porto Alegre city, Brazil. Among all challenges of this work, establish the communication system installed inside the substation with the outside world, is without doubt the most complex, because, there are no commercial solutions for this problem. This paper presents the development of a hybrid smart system based on wireless sensor network combined with Power Line Communication. This system allows real time monitoring of the substation without the need to make any significant changes.
Sba: Controle & Automação Sociedade Brasileira de Automatica, 2008
Este artigo analisa sistemas de controle digital, sem sensores mecânicos, usados para regular as ... more Este artigo analisa sistemas de controle digital, sem sensores mecânicos, usados para regular as tensões de saída de um gerador de indução com rotor gaiola de esquilo. Diferentes métodos de sincronismo são avaliados e seus desempenhos são comparados sob condições de carga distintas, incluindo cargas desequilibradas e não lineares. Resultados de simulação e experimentais são obtidos para demonstrar o impacto de sistemas de controle digitais distintos na distorção e no fator de desbalanço das tensões de saída.
Wireless Sensor Networks - Technology and Applications, 2012
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