Mestrado em Engenharia Elétrica
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Navegando Mestrado em Engenharia Elétrica por Autor "Batista, Ana Paula"
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Item Estudo do efeito da composição solar no desempenho de módulos FV caracterizados em condições reais de operação(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais / Universidade Federal de São João del-Rei, 2017-12-20) Silva, Pedro Rodrigues; Jota, Patrícia Romeiro da Silva; Batista, Ana Paula; http://lattes.cnpq.br/0129323556531304; http://lattes.cnpq.br/0977994271668461; Jota, Patrícia Romeiro da Silva; Batista, Ana Paula; Pereira, Heverton Augusto; Gouvêa Júnior, Maury MeirellesA caracterização de sistemas fotovoltaicos é um tema emergente que tem atraído a atenção de muitos pesquisadores, uma vez que a geração fotovoltaica está em expansão em todo mundo. A caracterização dos sistemas fotovoltaicos em condições reais de operação nas usinas de geração fotovoltaica ainda é um desafio. Os altos custos dos sistemas de caracterização e a dificuldade de medição do grande número de variáveis envolvidas no processo são fatores que dificultam a caracterização in loco. Em geral, os painéis fotovoltaicos são caracterizados pelos fabricantes a partir de ensaios realizados em laboratório nas condições padrões de testes (STC - Standard Test Conditions). Essas condições padrões são definidas para uma temperatura de 25◦C, radiação de 1000W/m2 e massa de ar (AM) 1,5G estabelecidas pela norma IEC-60904-3:2016. Contudo, essas condições dificilmente são encontradas em condições reais de funcionamento dos painéis fotovoltaicos, pois os mesmos estão sujeitos a diversos tipos de interferências, por exemplo: sombreamentos, reflexão e variações de temperatura. Nesse sentido, o desenvolvimento de metodologias e sistemas de baixo custo que possibilitem a caracterização e análise dos painéis fotovoltaicos em ambientes externos se torna de grande relevância. Neste trabalho desenvolveu-se um sistema de medição e caracterização de painéis fotovoltaicos com o uso de sensores de baixo custo. Diversos experimentos foram realizados utilizando um painel fotovoltaico de 80W, em diferentes dias e horários do ano para prover uma base de dados para análise. A partir dos dados coletados de variáveis elétricas e ambientais relevantes, foi possível obter as curvas características experimentais do painel em diferentes condições operacionais. Além dos dados experimentais, foram utilizadas simulações computacionais para obtenção das curvas características baseadas no modelo de dois diodos. As curvas características reais e simuladas foram comparadas nas análises. Pôde-se constatar que para algumas faixas de radiação incidente e temperatura o modelo prevê uma geração de energia menor que a medida em campo. Essa previsão menor de energia pelo modelo utilizado pode afetar o projeto dos sistemas fotovoltaicos, uma vez que, esses sistemas utilizam uma quantidade elevada de módulos fotovoltaicos. Apresenta-se análises relacionadas ao impacto da massa de ar na distribuição da radiação para as faixas do espectro solar avaliadas (UV, visível e global) além da influência da temperatura. Os resultados obtidos podem ser utilizados para a obtenção de modelos mais precisos e demonstram a importância de se realizar a caracterização dos módulos em condições reais de operação.Item Minimização do uso da rede de comunicação em controle via rede com transmissão por evento(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais / Universidade Federal de São João del-Rei, 2022-02-14) Belo, Mateus Alves Ribeiro; Gonçalves, Eduardo Nunes; Batista, Ana Paula; http://lattes.cnpq.br/0129323556531304; http://lattes.cnpq.br/4167566933927576; http://lattes.cnpq.br/7346537578708659; Gonçalves, Eduardo Nunes; Batista, Ana Paula; Nepomuceno, Erivelton Geraldo; Silva Jr., João Manoel Gomes daO uso de redes de comunicação de dados, especialmente sem fio, é uma opção interessante para redução de custos de instalação e manutenção de sistemas de controle. Por outro lado, o uso de redes de comunicação introduz novos fatores a serem considerados no projeto do sistema de controle tais como atrasos aleatórios de transmissão de mensagens e perdas de pacotes. Esses problemas são acentuados com o maior uso da rede. Em sistemas de controle via rede, por meio de transmissão acionada por eventos, é possível reduzir o uso da rede, mantendo o desempenho do sistema de controle em níveis satisfatórios. Existem vários esquemas para transmissão acionada por eventos de acordo com a lei de disparo. A dificuldade de se aplicar transmissão acionada por eventos é a determinação dos ajustes ótimos da lei de acionamento que resultem em um bom compromisso entre o uso da rede e o desempenho do sistema de controle. No caso de transmissão por evento descentralizada, é necessário ajustar os parâmetros da lei de acionamento para cada link sensor/controlador e controlador/atuador. Neste trabalho, propomos um problema de otimização multi-objetivo para ajustar os mecanismos acionados por eventos. Ao resolver o problema proposto por meio da otimização evolutiva multi-objetivo, um conjunto de soluções eficientes é gerado com diferentes compromissos entre o desempenho do sistema de controle e o número de transmissões pela rede de comunicação. Para resolver o problema proposto, um aprimoramento em um algoritmo evolução diferencial multi-objetivo é realizado com um novo método de elitismo da Fronteira Pareto-ótimo. O método proposto é aplicado para ajustar os mecanismos acionados por eventos descentralizados para um controlador dado a priori, considerando atrasos aleatórios induzidos pela rede e perdas de pacotes. Três estudos de caso de sistemas de controle multivariáveis são apresentados, comparando o desempenho de oito diferentes esquemas acionados por eventos descentralizados, analisando a seleção do período de amostragem e demonstrando a eficácia do método de ajuste proposto.Item Síntese conjunta do controlador e dos mecanismos de transmissão por evento em sistemas de controle via rede(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais / Universidade Federal de São João del-Rei, 2023-12-01) Godinho, Marcelo Ferreira; Gonçalves, Eduardo Nunes; Batista, Ana Paula; http://lattes.cnpq.br/0129323556531304; http://lattes.cnpq.br/4167566933927576; Gonçalves, Eduardo Nunes; Batista, Ana Paula; Lacerda, Márcio Júnior; Santos, Luciano Antonio FrezzattoEste trabalho apresenta uma formulação multiobjetivo para a síntese conjunta do controlador e dos mecanismos de transmissão com acionamento por evento, com otimização do período de amostragem, para sistema de controle via rede com objetivo de obter diferentes compromissos entre o valor médio da integral do erro absoluto e o número médio de transmissões de dados. São considerados atrasos aleatórios de transmissão e perdas de pacotes para cada link de comunicação sensor/controlador e controlador/atuador. É aplicado uma versão do algoritmo de otimização evolução diferencial multiobjetivo para obter um conjunto de soluções eficientes que determinam simultaneamente os ganhos do controlador proporcional-integral multivariável, o período de amostragem e os limiares de disparo dos mecanismos de transmissão por evento descentralizados para cada conexão sensor/controlador e controlador/atuador. Considerando o aspecto estocástico dos atrasos e perdas de pacotes, as funções objetivo são calculadas com base na média da integral do erro absoluto e da média do número de transmissões, para diferentes simulações. A metodologia de síntese conjunta proposta é avaliada por meio de simulação computacional utilizando exemplos de sistemas de controle multivariável. Apesar do alto custo computacional requerido pelo método de síntese proposto, os resultados dos estudos de casos demonstram que é possível combinar um bom desempenho do sistema de controle com uma redução significativa do número de transmissões na rede mesmo na presença de atrasos variantes e perdas de pacote.