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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/39365
ORCID: | http://orcid.org/0000-0002-6784-4975 |
Tipo do documento: | Tese |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
Título: | Análise do impacto dos desequilíbrios de carga nas perdas técnicas da distribuição e no processo de medição da energia elétrica |
Título(s) alternativo(s): | Analysis of the impact of load unbalances on technical distribution losses and on the electrical energy measurement process |
Autor(es): | Novais, Isabela França |
Primeiro orientador: | Macedo Junior, José Rubens |
Primeiro membro da banca: | Gondim, Isaque Nogueira |
Segundo membro da banca: | Barra, Pedro Henrique Aquino |
Terceiro membro da banca: | Rosentino Jr, Arnaldo José Pereira |
Quarto membro da banca: | Simonetti, Domingos Sávio Lyrio |
Resumo: | Ao longo das últimas décadas, os conceitos de potência elétrica em condições não-senoidais e desequilibradas têm sido objeto de estudo por parte de diversos pesquisadores ao redor do mundo. Os resultados desses estudos apresentam uma relação direta com a performance dos medidores de energia elétrica em relação à realidade física do balanço de energia existente entre carga e geração, assim como em relação à composição e quantificação das perdas técnicas nos sistemas elétricos de potência. Nesse sentido, este trabalho apresenta uma análise abrangente sobre o assunto, contemplando desenvolvimentos analíticos, computacionais e laboratoriais, possibilitando a representação física da potência elétrica ativa em condições desequilibradas, com impactos diretos nos montantes de energia elétrica contabilizados pelos medidores polifásicos de faturamento (de diferentes fabricantes e modelos), assim como na composição e quantificação das perdas técnicas nas redes de distribuição de energia elétrica. Os resultados obtidos demonstraram que nenhum dos medidores disponíveis no mercado contabilizam corretamente a energia elétrica ativa, quando utilizada como referência a potência ativa fundamental de sequência positiva, conforme sugerido pela IEEE Std. 1459/2010. O trabalho apresenta também os resultados de uma campanha de medições realizada em 162 diferentes consumidores trifásicos de baixa tensão, localizados em cinco diferentes distribuidoras de energia elétrica, com o objetivo de conhecer os níveis atuais de desequilíbrio de carga dessas instalações. Adicionalmente, verificou-se que o desequilíbrio de carga, além de promover desvios importantes na medição da energia elétrica para efeito de faturamento, promove também o incremento exponencial das perdas técnicas nos sistemas elétricos. |
Abstract: | Over recent decades, electrical power concepts under nonsinusoidal and unbalanced conditions have been continually researched by several academics around the world. The results from these studies present a direct relationship between the performance of electric energy meters and the physical reality of the power balance between loads and sources. As such, this study presents a wide-ranging subject analysis that contemplates analytical, computer, and laboratory developments. This, in turn, opens the possibility of the physical representation of active power under unbalanced conditions, directly impacting the amount of active energy measured by the polyphase meters for billing purposes (from different manufacturers and models) and the composition of technical losses on distribution systems. The results showed that when using the fundamental active power of positive sequence as a reference, as suggested by IEEE Std. 1459/2010, none of the meters available worldwide correctly accounts for active energy. In this context, the study also presents the results from a power measurement campaign performed with 162 different low-voltage three-phase residential consumers located on five different electric energy utilities to understand the actual levels of current unbalance on this specific type of load. In this context, the main contributions of this work are related to (i) the quantification of measurement differences between active energy meters, highlighting the lack of equity in the measurement process of active energy under unbalanced conditions and (ii) the demonstration that the components of zero and negative sequence currents, produced by unbalanced loads, increase the technical losses of distribution systems. Furthermore, the results indicate the urgency of reviewing active energy measurement protocols for billing electricity consumers. |
Palavras-chave: | Desequilíbrio de carga Perdas técnicas Erros de medidores Medidores de potência ativa Load unbalance Electrical iosses Active power meters Measurement errors |
Área(s) do CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::TRANSMISSAO DA ENERGIA ELETRICA, DISTRIBUICAO DA ENERGIA ELETRICA |
Assunto: | Engenharia elétrica |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editora: | Universidade Federal de Uberlândia |
Programa: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica |
Referência: | NOVAIS, Isabela França. Análise do impacto dos desequilíbrios de carga nas perdas técnicas da distribuição e no processo de medição da energia elétrica. 2023. 81 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.555. |
Identificador do documento: | http://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.555 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/39365 |
Data de defesa: | 11-Out-2023 |
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS): | ODS::ODS 7. Energia limpa e acessível - Garantir acesso à energia barata, confiável, sustentável e renovável para todos. |
Aparece nas coleções: | TESE - Engenharia Elétrica |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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