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The location and identification of harmonic sources in radial distribution feeders are essential tasks since they improve the power quality monitoring and assist in mitigating issues resulting from harmonic distortions. Thus, this paper presents an approach based on particle swarm optimization algorithm with adaptive and individual inertia, which was used to locate and estimate the parameters (harmonic magnitudes, real and reactive power) of the harmonic source with the highest contribution. The proposed approach needs only 20 cycles in steady-state, considering the harmonic source pre-and post-connection as input data. In addition, this approach uses few meters to reduce the cost of investment. As a result, it was possible to locate the harmonic source, in the IEEE 34-bus test feeder, with absolute errors less than 1.78 km, using only three meters. Moreover, the harmonic source identification algorithm reached mean percentage relative errors of less than 3.7%.

Utilities are already concerned about power quality monitoring. Several papers proposed strategies to choose the best locations to install power quality monitors, minimizing the investment cost while guaranteeing observability of power quality disturbances, mostly voltage sags. Although several papers studied this problem in power transmission systems, many problems remain unsolved for power distribution systems, such as power quality monitors allocation in unbalanced distribution systems, the impact of distributed generation in allocation methods, and allocation of power quality monitor for fault location. This paper makes contributions to all these three points. It proposes a multi-objective binary integer linear programming model for unbalanced systems, which is still suitable for power transmission systems. Furthermore, we analyze the connection/disconnection of a distributed generator, and our tests showed no need to change allocation regardless of the generator connection status. Finally, the allocation method reduced the multiple estimation problem; therefore, meter-based fault location methods could improve their performance with our allocation.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The interest in automatically analyzing human emotions has grown in recent years, mainly due to its possible applications in society. Over the last 20 years, several works were proposed in order to extract features in speech signals capable of representing emotions. Most works use features associated to prosody and the spectrum of the speech signal. In this work, speech analysis methodologies are presented, exploring mainly pre-processing, feature extraction and classification techniques. Furthermore, a methodology based on semantic representation is used in order to obtain a non-linear mapping of the feature space. Then, it is possible to use the semantic representation to add complementary information and, consequently, increase the discrimination between the classes. The results obtained show that semantic representation is able to significantly increase the accuracy in the task of speech emotion recognition. O interesse em analisar automaticamente as emoções humanas tem crescido nos últimos anos, principalmente devido as suas possíveis aplicações na sociedade. Ao longo dos últimos 20 anos, diversos trabalhos foram propostos a fim de determinar características nos sinais de voz capazes de representar as emoções. A maior parte dos trabalhos utiliza atributos associados à prosódia e ao espectro do sinal de voz. Neste trabalho, são apresentadas metodologias de análise do sinal de voz, explorando principalmente as técnicas de pré-processamento, extração de características e classificação. Além disso, é utilizada uma metodologia baseada na representação semântica, a fim de obter um mapeamento não-linear do espaço de características que seja útil para acrescentar informações complementares, consequentemente, aumentando a discriminação entre as classes. Os resultados obtidos apontam que, quando ajustada adequadamente, a representação semântica é capaz de aumentar significativamente a acurácia da classificação de emoções expressadas em sinais de voz. São Cristóvão

The knowledge of the steady-state security region is essential for secure operation of the integrated energy system (IES). The two-time-scale feature of the IES is explored to facilitate construction of its exact steady-state security region. Conditions allowing decomposition of the IES into fast and slow subsystems are established. A complete characterization of the IES steady-state security region via the stable equilibrium manifold of the fast subsystem and the slow subsystem is derived and theoretically proven. This characterization can significantly facilitate construction of the IES steady-state security region (SSR) and is derived under the AC power flow model and gas flow model without any model approximation and simplification. Numerical studies are conducted to validate the derived characterization of the SSR and to illustrate the advantages of the proposed characterization in terms of robustness and reduced computational burden. Numerical studies show that exploring the fast and slow subsystems can lead to fast computation of feasible solutions with a 20-fold speed up in calculation time, as compared with the direct integration of the original IES system. Hence, the proposed two-time-scale method appears to be fast and yet accurate.

In its main definition, piezoelectrets are polymeric structures with electric charged internal cavities. The bipolar-trapped charges form macro-dipoles that can be mechanically deformed, thus presenting a high piezoelectric coefficient in the order of hundreds of pC/N. Such results outperform most of the traditional piezoelectric polymers. As piezoelectrets can be manufactured by different methods, some of the techniques allow the inner cavities to be geometrically controlled, therefore providing some degree of freedom in the piezoelectric behavior. This report provides a description of the most relevant methods, starting with a brief introduction of piezoelectret origin and reaching recent achievements in piezoelectret production, such as additive manufacturing (3D printing). Materials that are frequently employed in piezoelectret fabrication and methods for improving their characteristics are also presented.

Nowadays, there is a growing need to analyse systems using complex networks and graphs, especially in critical infrastructures. That includes transmission and distribution systems, where a single fault may cause power interruption for several consumers. A special approach to this problem uses Optimal Transmission Switching (OTS), where edges are comutated to change the network topology, and improves fault response. Because of its computational complexity, heuristics are proposed to the problem. This paper aims to introduce Variable Neighborhood Descent (VND) to the OTS problem, because of its local search feature, as well as the ability to deal with local minimuns. For that, the neighborhood structures and objetive function were adapted to address the peculiarities of the electrical grids, and a power redistribution algorithm was implemented. Failures and attacks were simulated, and the overload reduction was compared between the original topology and the one found by the VND (by line-switching). For power overload failures, results were better in intermediate overload levels, for both topologies. For node removal, best results were found in scale-free graphs, especially in intentional attacks, which shows that the local search phase, presented in VND, works well in a subset of edges limited to the proximity of the failure, especially with networks that have hubs. The computacional time shows the potential of the heuristic to be used in real time analysis.

Made available in DSpace on 2022-04-28T19:40:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2021-09-01 In this paper, sufficient conditions to ensure the existence of a switching law that makes the solutions of switched Takagi-Sugeno (TS) fuzzy systems ultimately bounded are developed by means of linear matrix inequalities (LMIs). These LMIs are based on the existence of a scalar function, which plays a role similar to Lyapunov energy functions for an auxiliary system formed by a convex combination of all subsystems of the switched system. A feature of the developed results is that the derivatives of the scalar function can assume positive values in a bounded set described as level sets. The LMIs explore the S-procedure to obtain low levels of conservativeness and do not require the calculation of the derivative of the membership functions, which facilitates their application to switched TS fuzzy systems with many rules. Exploring the proposed conditions, we estimated the attractor and basin of attraction of some examples of switched TS fuzzy systems under a measurable switching law. These numerical examples showed the effectiveness of the proposed approach in maximizing the estimation of the bounded attraction domain. Depto Acadêmico de Matemática Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) Depto de Matemática Universidade Estadual Paulista (Unesp), Escola de Engenharia Depto de Engenharia Elétrica e Computação Escola de Engenharia de São Carlos Universidade de São Paulo Depto de Matemática Universidade Estadual Paulista (Unesp), Escola de Engenharia

Códigos localmente recuperáveis foram introduzidos por Gopalan et al. em 2012 e no mesmo ano Prakash et al. introduziram o conceito de códigos com localidade, que são um tipo de códigos localmente recuperáveis. Neste trabalho, construímos uma nova família de códigos com localidade, que são subcódigos de uma certa família de códigos de avaliação. Calculamos a dimensão e também cotas para a sua distância mínima. Em alguns casos especiais, encontramos "códigos ótimos", segundo a definição dada por Prakash et al. Locally recoverable codes were introduced by Gopalan et al. in 2012, and in the same year Prakash et al. introduced the concept of codes with locality, which are a type of locally recoverable codes. In this work we introduce a new family of codes with locality, which are subcodes of a certain family of evaluation codes. We determine the dimension of these codes, and also bounds for the minimum distance. We present the true values of the minimum distance in special cases, and also show that elements of this family are optimal codes, as defined by Prakash et al. Tese (Doutorado)

Pesquisa sem auxílio de agências de fomento A correta caracterização das curvas de carga dos consumidores conectados às redes elétricas, notadamente no segmento de baixa tensão, é de fundamental importância para o planejamento estratégico das distribuidoras de energia elétrica. Adicionalmente, essa caracterização, representada de forma prática através das tipologias de curvas de carga, é utilizada pela ANEEL visando o estabelecimento de métodos regulatórios para a formação de preços aos consumidores, contemplando aspectos como qualidade do fornecimento, assim como a determinação dos coeficientes de perdas referentes aos transformadores, circuitos de baixa tensão e ramais de ligação das unidades consumidoras. Nesse contexto, o modelo atual de caracterização da carga para os sistemas de distribuição de energia elétrica considera apenas as potências ativa e reativa na frequência fundamental, sendo que esse processo é realizado através de campanhas de medição, cujas diretrizes são estabelecidas pela ANEEL através do Módulo 2 do PRODIST – Planejamento da Expansão do Sistema de Distribuição. Porém, a consideração de curvas de carga contemplando apenas a frequência fundamental do sistema não reflete o perfil real das cargas elétricas que constituem atualmente os sistemas de distribuição, uma vez que a quase totalidade dessas cargas possuem características de não-linearidade em relação à tensão imposta, resultando na injeção de correntes harmônicas nas redes elétricas. Diante desse contexto, o objetivo deste trabalho é identificar as componentes harmônicas presentes nas cargas residenciais e definir a curva de carga típica, em termos de amplitude e ângulo de fase, das diferentes componentes harmônicas de corrente injetadas pelas unidades consumidoras residenciais. Para o atingimento desse objetivo, foi realizada uma campanha de medidas que contemplou os parâmetros referentes à corrente harmônica em uma grande empresa de distribuição de energia elétrica. Assim, de posse dos registros de medição (memórias de massa) associados a quase quinhentas unidades consumidoras residenciais, cada qual monitorada através de medidores digitais, por um período mínimo de sete dias consecutivos, realizou-se o tratamento dos dados disponíveis e, posteriormente, a aplicação da técnica de agrupamento de clusters, denominada k-means, visando a caracterização das curvas típicas das cargas harmônicas residenciais. Os resultados obtidos possibilitaram a caracterização temporal do sentido e da intensidade do fluxo harmônico nos ramais de ligação de consumidores de baixa tensão residenciais devidamente estratificados em diferentes classes de consumo, contribuindo, consequentemente, para um novo modelo de caracterização da carga, segundo o qual é identificada a tendência de um maior volume de injeção de componentes harmônicas na rede de distribuição por consumidores com maior poder aquisitivo. Por fim, com base nessa caracterização, foram calculadas as perdas técnicas de um determinado alimentador de distribuição em média tensão considerando-se dois cenários distintos: (i) consideração apenas das tipologias de carga na frequência fundamental e (ii) consideração das tipologias de cargas nas frequências fundamental e harmônicas. Os resultados obtidos evidenciaram a importância da tipologia de cargas harmônicas no âmbito dos sistemas de distribuição de energia elétrica. The correct characterization of the load curves of consumers connected to electric grid, especially in the low voltage segment, is of fundamental importance for the strategic planning of electric energy distributors. Additionally, this characterization, represented in a practical way through the typologies of load curves, is used by ANEEL aiming at the establishment of regulatory methods for the formation of prices to consumers, contemplating aspects such as quality of supply, as well as the determination of loss coefficients referring to transformers, low voltage circuits and connection branches of consumer units. In this context, the current load characterization model for electric energy distribution systems considers only active and reactive powers at the fundamental frequency, and this process is carried out through measurement campaigns, whose guidelines are established by ANEEL through the Module 2 of PRODIST – Distribution System Expansion Planning. However, the consideration of load curves contemplating only the fundamental frequency of the system does not reflect the real profile of the electrical loads that currently constitute the distribution systems, since almost all these loads have non-linear characteristics in relation to the imposed voltage, resulting in the injection of harmonic currents in the electrical grids. Given this context, the objective of this work is to identify the harmonic components present in residential loads and define the typical load curve, in terms of amplitude and phase angle, of the different harmonic components of current injected by residential consumer units. In order to achieve this objective, a measurement campaign was carried out that contemplated the parameters referring to the harmonic current in a large electric energy distribution company. Thus, with the measurement records (mass memories) associated with almost five hundred residential consumer units, each monitored through digital meters, for a minimum period of seven consecutive days, the available data was processed and, subsequently, the application of the cluster grouping technique, called k-means, aiming at the characterization of typical curves of residential harmonic loads. The results obtained allowed the temporal characterization of the direction and intensity of the harmonic flow in the connection branches of low voltage residential consumers properly stratified in different consumption classes, contributing, consequently, to a new model of load characterization, where a trend of greater injection of harmonic components into the distribution network by consumers with greater purchasing power. Finally, based on this characterization, the technical losses of a given medium voltage distribution feeder were calculated considering two different scenarios: (i) consideration only of load typologies at fundamental frequency and (ii) consideration of load typologies at fundamental and harmonic frequencies. The obtained results evidenced the importance of the typology of harmonic loads in the scope of the electric energy distribution systems. Dissertação (Mestrado)

FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais A Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL, através da Resolução Normativa nº 871, de 11 de fevereiro de 2020, aprovou as revisões dos módulos 6 e 8 do PRODIST, as quais trazem mudanças significativas para o processo de medição amostral dos indicadores de conformidade de nível de tensão, o qual passa a ser realizado com o uso de sistemas de medição permanente, conforme sorteio realizado pela ANEEL. Dentre outras mudanças, foi também estabelecida a obrigatoriedade de registro dos 12 últimos valores obtidos para os indicadores de duração relativa da transgressão para tensão precária e crítica, DRP e DRC, bem como das últimas 100 interrupções de curta e longa duração. Diante do cenário descrito, este trabalho busca inicialmente apresentar os protocolos de medição necessários ao atendimento das mudanças decorrentes da Resolução ANEEL nº 871 de 11 de fevereiro de 2020, desde o cálculo da magnitude da tensão em regime permanente até o registro de interrupções de curta e longa duração. Em relação aos indicadores DRP e DRC, é realizada uma análise crítica acerca da necessidade de atualização do processo de avaliação dos níveis de tensão no que diz respeito a eficiência dos indicadores que sozinhos sequer possibilitam a identificação do tipo de problema (sobre ou subtensão). Nesse contexto, é apresentada uma metodologia alternativa à atualmente vigente para avaliação da conformidade dos níveis de tensão, baseada em percentis de tensão, que definem limites de operação para faixas adequada, superior e inferior de tensão. Quanto à implementação dos diferentes indicadores, são abordadas as dificuldades presentes na construção de equipamentos que atendam as novas obrigações, evidenciadas durantes testes de calibração, os quais expuseram uma série de deficiências dos equipamentos disponíveis no mercado. E, por fim, este trabalho apresenta os resultados obtidos no desenvolvimento de um protótipo de medidor de tensão de baixo custo, cujo objetivo foi o pleno atendimento das novas obrigações estabelecidas pela ANEEL, demonstrando o processo de sua construção desde a modelagem em ambiente Simulink, até a composição do hardware implementado. The Brazilian Electricity Regulatory Agency – ANEEL, through the Normative Resolution No. 871, of February 11, 2020, approved the revisions of the PRODIST modules 6 and 8, bringing significant changes for the sample measurement process of the voltage level conformity indicators, which starts to be measured with the use of permanent measuring systems, using a rotation model for meters allocation through a lottery to be carried out by ANEEL. Among other changes, it was also established the obligation of registering the last 12 values obtained for the relative transgression duration indicators for precarious and critical voltage level, DRP and DRC, as well as the last 100 short and long duration interruptions. Given the described scenario, this work initially aims to consolidate the measurement protocols necessary to meet the changes arising from ANEEL No. 871 Resolution of February 11, 2020, from the calculus of the voltage magnitude in steady state to the interruptions record. Regarding the DRP and DRC indicators, a critical analysis is done on the need to update the process of voltage levels evaluation with regard to the efficiency of the indicators, which alone are unable to even identify the type of problem (over or undervoltage). In this context, it is presented an alternative methodology to the one in effect to evaluate the conformity of voltage levels, based on voltage percentiles that define operation limits for adequate, upper and lower voltage ranges. As for their implementation, the difficulties present in creating equipment that meet the new obligations are discussed, as shown during different tests. These tests expose a series of deficiencies in the equipment available in the market. To finish, this work represents the results obtained in the development of a low-cost voltage meter prototype, which objective was fully meeting the new obligations, showing the process of creating it since the modelling part in Simulink’s environment to composing the implemented hardware. Dissertação (Mestrado)

UFU - Universidade Federal de Uberlândia Antenas inteligentes são conjuntos ou arranjos de antenas, ligadas a um processador de sinal, capazes de ajustar ou adaptar seu próprio padrão de feixe de modo a enfatizar sinais ou direções de interesse e minimizar sinais/ interferências ou direções que não sejam de interesse. Antenas fractais são estruturas irradiadoras geradas recursivamente e iterativamente a partir da aplicação repetida de um fator de conjunto gerador, possuindo a característica básica de ser auto semelhante, isto é, sua estrutura numa escala maior é semelhante à estruturas da mesma antena em escala reduzida.. Baseadas na teoria dos fractais desenvolvida por Mandelbrot, encontra aplicação em quase todos os ramos da ciência. O presente trabalho procura unir essas duas inovadoras tecnologias, as antenas inteligentes e as antenas fractais, as quais, combinadas, podem ser uma excelente alternativa em projetos que requerem maior largura de banda, formação de feixe adaptativo, miniaturização e aumento da capacidade de estações base. Um amplo estudo bibliográfico foi realizado para dar maior suporte ao tema em questão. Além disso, foi utilizada a ferramenta computacional HFSS da Ansoft®, um software que simula estruturas em alta frequência, para simular a antena fractal inteligente proposta. Várias simulações são realizadas e os resultados cuidadosamente avaliados. Ao final, chegou-se a um arranjo composto por antenas fractais inteligentes, capaz de realizar uma boa varredura do espaço e, ao mesmo tempo, operar em multibanda, requisito indispensável aos modernos sistemas 5G. Espera-se que a antena fractal inteligente proposta possa contribuir com o design de sistemas de comunicação que requerem maior eficiência espectral, atendendo à crescente demanda por conexões mais rápidas, seguras e econômicas. Smart antennas are sets or arrays of antennas, linked to a signal processor, capable of adjusting or adapting their own beam pattern in order to emphasize signals or directions of interest and minimize signals/interferences or directions that are not of interest. Fractal antennas are radiating structures generated recursively and iteratively from the repeated application of a generator set factor, having the basic characteristic of being self-similar, that is, its structure on a larger scale is similar to the structures of the same antenna on a reduced scale. Based on the theory of fractals developed by Mandelbrot, they find application in almost all branches of science. The present work seeks to unite these two innovative technologies, smart antennas and fractal antennas, which, combined, can be an excellent alternative in projects that require greater bandwidth, adaptive beamforming, miniaturization and increased base station capacity. An extensive bibliographic study was carried out to give greater support to the topic in question. In addition, Ansoft®'s HFSS computational tool, a software that simulates high frequency structures, was used to simulate the proposed intelligent fractal antenna. Several simulations are performed and the results carefully evaluated. In the end, an arrangement composed of intelligent fractal antennas was reached, capable of performing a good scan of space and, at the same time, operating in multiband, an indispensable requirement for modern 5G systems. It is expected that the proposed smart fractal antenna can contribute to the design of communication systems that require greater spectral efficiency, meeting the growing demand for faster, safer and more economical connections. Tese (Doutorado)

Submitted by Daniella Santos (daniella.santos@ufma.br) on 2022-11-29T16:31:13Z No. of bitstreams: 1 GabrielRocha.pdf: 3298290 bytes, checksum: 9cd0a56741d0c2436b52b089933baaf6 (MD5) Made available in DSpace on 2022-11-29T16:31:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GabrielRocha.pdf: 3298290 bytes, checksum: 9cd0a56741d0c2436b52b089933baaf6 (MD5) Previous issue date: 2022-09-22 In this work, Microgrid transition methods between grid-connected and isolated modes are presented and a transition method based on existing strategies, such as the cross product, is proposed to minimize the disadvantages of the traditional ones. The basic concepts about Microgrids and the main difference of a Critical Mission Microgrid regarding the others types is defined. Control structures are depicted at the primary, phase estimation, synchronism and secondary control level. The main proposal of the work is a modified control structure based on the estimation of the angle of the phase difference between the grid and the Microgrid, and on the use of a synchronism unit to provide smooth transitions of the Grid-Forming Converter control modes with no difference of phase and voltage. During synchronization, the synchronism unit varies the phase angle respecting the maximum frequency variation limits predefined for the Microgrid. While, during islanding, the estimated angle compensates the internal reference of the converter in order to eliminate transients related to sudden changes in phase reference. In the results, comparisons are carried out with methods from the literature and it was possible to prove that with the correct phase and voltage compensations, it is possible to practically eliminate the transients in the Microgrid voltage due to the switching of the control modes of the Grid-Forming Converter and the transition of the Microgrid operating mode. Neste trabalho, apresenta-se os métodos de transição de Microrredes entre os modos conectado à rede e isolado e propõe-se um método de transição baseado em estratégias já existentes, como o produto vetorial, para minimizar as desvantagens dos tradicionais. São definidos os conceitos básicos sobre Microrredes e a principal diferença de uma de microrrede de Missão Crítica em relação as demais. São apresentadas estruturas de controle a nível primário, estimação de fase, sincronismo e secundário. A principal proposta do trabalho é uma estrutura de controle modificada baseada na estimação do ângulo da diferença de fase entre a rede e a Microrrede e na utilização de uma unidade de sincronismo para proporcionar transições suaves dos modos de controle do Conversor Formador de Rede sem diferença de fase e de tensão. Durante o sincronismo, a unidade de sincronismo varia o ângulo de fase respeitando os máximos limites de variação de frequência pré-definidos para a Microrrede. Enquanto, durante o ilhamento, o valor do ângulo compensa a referência interna do conversor com intuito de eliminar transitórios referentes a mudanças súbitas de referência de fase. Nos resultados, são realizadas comparações com métodos da literatura e foi possível comprovar que com as corretas compensações de fase e tensão, pode-se praticamente eliminar os transitórios na tensão da rede devido à comutação dos modos de controle do Conversor Formador de Rede e da transição do modo de operação da Microrrede.

Submitted by Jonathan Sousa de Almeida (jonathan.sousa@ufma.br) on 2022-10-24T12:10:19Z No. of bitstreams: 1 JOÃOEDUARDORIBEIROBAPTISTA.pdf: 4171165 bytes, checksum: 56f1a37c3be272edcc967df208f05668 (MD5) Made available in DSpace on 2022-10-24T12:10:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOÃOEDUARDORIBEIROBAPTISTA.pdf: 4171165 bytes, checksum: 56f1a37c3be272edcc967df208f05668 (MD5) Previous issue date: 2022-09-16 FAPEMA Currently, power distribution systems are undergoing a transformation towards smart grids (SGs). One of the expected characteristics of the SGs is that they incorporate distributed energy resources based on renewable sources, especially solar. The lack of simultaneity between energy production of these sources and demand may result in operational issues, from which the risk of overvoltage stands out. Due to that, it is expected that energy storage systems (ESSs) play a key role in SG, since they allow to match the imbalances between demand and energy production, thus mitigating voltage violation issues. However, these devices are expensive, and therefore, the investments in ESS must be planned to obtain the best cost-benefit relation. In this context, a battery ESS (BESS) planning methodology for distribution SGs is proposed in this work, aiming to control the risk of voltage conformity indices violation subject to uncertainty regarding load, photovoltaic generation e BESS unavailabilities due to failures of their components or in the telecommunication network (TCN) used for their control. The methodology is based in a sequence of studies that result BESSs’ number, sites and sizes and the configuration of the TCN, while also allow the planning engineer to test improvements in the solution by using on load tap changer devices or or by increasing TCN’s availability. Four subproblems are used with this purpose: an optimal BESS allocation, a method for obtaining equivalent failure rates for the battery banks, the TCN optimal design and the SG’s voltage conformity probabilistic assessment used to test solution options face to uncertainty. The first and third problems are solved by genetic algorithms, while the second and the last are based on sequential Monte Carlo simulation (MCS) techniques. Embedded in the allocation model are an optimization model used to assess the typical BESS schedules and a useful lifetime prediction model based on that scheduling. The useful lifetime prediction is also used to fit time-to-failure distributions which ate the input of the MCS that generate BESSs’ equivalent failure rates which are coherent with the expected operational conditions. On the other hand, the MCS used to assess the voltage conformity uses not only the same schedule model used by the allocation but also two optimizations models which represent real time controls for BESS rescheduling and reactive power adjustments used for corrective voltage control. Results assessed in 33 node test system shown that the proposed methodology is capable of producing planning solutions that reduce the voltage conformity indices violation risk to tolerable levels. Atualmente, os sistemas de distribuição passam por um processo de transformação em redes elétricas inteligentes (REI). Uma das características esperadas de REI é que incorporem recursos energéticos distribuídos baseados em fontes renováveis, sobretudo solar. A falta de simultaneidade da produção energética destas fontes em relação à demanda pode resultar em problemas operacionais, dentre os quais destaca-se o risco de ocorrência de sobretensões. Por este motivo, espera-se que os sistemas de armazenamento de energia (SAE) desempenhem papel fundamental, pois permitem adequar os desvios entre a oferta de geração e a demanda, mitigando violações de tensão. No entanto, estes dispositivos têm alto custo, de forma que seus investimentos devem ser planejados de maneira a obter a melhor relação de custo-benefício. Neste contexto, propõe-se neste trabalho uma metodologia de planejamento de SAE à bateria (SAEB) para REI de distribuição com objetivo de controlar os riscos de violações dos índices de conformidade de tensão frente a incertezas de demanda, geração fotovoltaica e de indisponibilidades dos SAEB ocasionadas por falhas de seus componentes ou da rede de telecomunicação (RTCOM) usada nos seus controles. A metodologia se baseia em uma sequência de estudos que resulta no número, posicionamento e dimensões dos SAEB e configuração da RTCOM, além de permitir ao engenheiro de planejamento testar reforços da solução frente a incertezas por meio de investimentos em tapes comutáveis sob carga e melhorias da disponibilidade da RTCOM. Para isso utilizam-se quatro subproblemas: um problema de alocação ótima de SAEB, um método de obtenção de taxas de falha equivalentes para os bancos de baterias, o projeto ótimo da RTCOM e a avaliação probabilística da conformidade de tensão da REI utilizada para testar as soluções de planejamento frente a incertezas. O primeiro e o terceiro problemas são solucionados a partir de algoritmos genéticos, enquanto o segundo e último se baseiam em simulação Monte Carlo (SMC) sequencial. Embarcados ao modelo de alocação estão um modelo de otimização que determina os despachos típicos dos SAEB e um modelo de estimação da vida útil das baterias baseado nestes despachos. As estimativas de vida útil também são utilizadas para ajustar as distribuições dos tempos de falha das baterias que servem como parâmetros de entrada da SMC que gera taxas de falha equivalentes para os bancos de baterias coerentes com as condições operacionais esperadas. Já a SMC que avalia a conformidade de tensão utiliza tanto o mesmo modelo de despacho típico já utilizado pela alocação como também modelos de otimização que representam controles em tempo real para redespacho e para ajustes na potência reativa visando controle corretivo de tensão. Resultados avaliados em um sistema de 33 nós mostraram que a metodologia é capaz de produzir soluções de planejamento que reduzem os riscos de violações dos índices de conformidade de tensão para valores satisfatórios.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma plataforma de instrumentação virtual que permitisse o acionamento de um MRV 8/6, tanto quanto, permitisse o monitoramento de grandezas fundamentais para seu estudo durante os experimentos, agrupando todas as funcionalidades em uma única interface. Portanto, esse trabalho buscou contribuir com o desenvolvimento de plataformas de acionamento de MRVs com o auxílio de técnicas oriundas da instrumentação virtual, possibilitando a implementação de estudos futuros sobre a máquina. Foi utilizado um sistema de acionamento robusto, com capacidade de aplicar o controle implementado através do DSP/FPGA do myRIO-1900, comunicando com uma interface gráfica programada em LabVIEW. O sistema de aquisição de dados aplicado foi composto por sensores de corrente, de tensão, de posição e de conjugado, fornecendo informações para o controle do acionamento e para inspeção em tempo real das grandezas. Para demonstração da capacidade da plataforma criada realizou-se diversos ensaios, englobando o acionamento com regulador de corrente por histerese, controle de velocidade e aplicação de um estimador de conjugado. Os resultados experimentais demonstraram que a plataforma desenvolvida apresentou resultados confiáveis, com baixos erros de medição, e evidenciou a flexibilidade na inserção de novas funcionalidades. The objective of this work is to develop a virtual instrumentation platform that would allow the drive of an 8/6 SRM, and allow the monitoring of fundamental magnitudes for their study during the experiments, grouping all the functionalities in a single interface. Therefore, this work aimed to contribute to the development of platforms for driving SRM with the aid of techniques from virtual instrumentation, enabling the implementation of future studies on the machine. A robust drive system was used, with capacity to apply the control was embedded in DSP/FPGA of myRIO-1900, communicating with a graphic interface programmed in LabVIEW. The applied data acquisition system was composed by current, voltage, position and torque sensors, providing information for the drive control and for real time inspection of the quantities. To demonstrate the capacity of the platform created, several tests were performed, including the drive with a hysteresis current regulator, speed control and application of an torque estimator. The experimental results showed that the developed platform presented reliable operation, with low measurement errors, and evidenced its flexibility in the insertion of new features. Dissertação (Mestrado)

Submitted by Jonathan Sousa de Almeida (jonathan.sousa@ufma.br) on 2022-10-14T13:02:05Z No. of bitstreams: 1 CIRANOMELOPINHEIRO.pdf: 1945525 bytes, checksum: 23cf81fa13714511083cf4e3cb58d4b9 (MD5) Made available in DSpace on 2022-10-14T13:02:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CIRANOMELOPINHEIRO.pdf: 1945525 bytes, checksum: 23cf81fa13714511083cf4e3cb58d4b9 (MD5) Previous issue date: 2022-09-16 CAPES In this work, a proposal of a particle filter based on innovative adaptive estimation for nonlinear systems is presented, as well as its fundamentals and operation. With the objective of mitigating the uncertainty or the lack of knowledge of the covariance matrices of process and measurement noises, simultaneously, the particle filter is allied to the innovative adaptive estimation. For such purpose, the difference between the theoretical and measured innovation covariances is defined as an approximation that uses the average of a moving estimation window for the innovation sequence calculus. This difference is computed continuously, using innovative adaptive estimation based on maximum likelihood theory to dynamically adjust the covariances of the particle filter. To illustrate the efficiency and applicability of the proposed filter, simulations are carried out for estimating the state of a system considering different scenarios, with and without uncertainty. The simulations results show that the proposed filter performs well in terms of robustness compared to extended Kalman filter and classic particle filter when uncertainty about process and measurement noises increases. Neste trabalho, é proposto um filtro de partículas baseado em estimação adaptativa inovativa para sistemas não lineares, bem como seus fundamentos e operação. Com o objetivo de mitigar a incerteza ou a falta de conhecimento das matrizes de covariância de ruído de processo e medição, simultaneamente, o filtro de partículas é aliado à estimação adaptativa inovativa. Para tal propósito, a diferença entre as covariâncias de inovação teórica e medida é definida como uma aproximação que utiliza a média de uma janela móvel de estimação para o cálculo da sequência de inovação. Essa diferença é calculada continuamente, usando estimação adaptativa inovativa baseada na teoria da máxima verossimilhança para ajustar dinamicamente as covariâncias do filtro de partículas. A fim de ilustrar a eficiência e aplicabilidade do filtro proposto, são realizadas simulações para estimar o estado de um sistema considerando diferentes cenários, sem incerteza e com incerteza. Os resultados das simulações mostram que o filtro proposto tem um bom desempenho em termos de robustez em comparação com o filtro de Kalman estendido e o filtro de partículas clássico quando aumenta a incerteza sobre os ruídos de processo e medição.

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico The electromagnetic inverse scattering problem in microwave imaging aims to recover the dielectric properties, location, size, and shape of scatterers inside an inaccessible domain. This is an important field of electromagnetic wave applications, such as biomedical imaging, buried object detection, oil-gas exploration, and nondestructive evaluation. The imaging is performed by analyzing the scattered field measurements, which are usually cast into an optimization problem. In this context, an iterative inversion method is often required to minimize a cost function constructed by the mismatch of the measured scattered field and the computed one. In this thesis, different efficient algorithms based on the conjugate gradient method (CGM) to solve two- and three-dimensional inverse scattering problems are presented. The inversion CGM requires the solution of the forward scattering problem and the calculation of the gradient direction of the cost function at each iteration step. Depending on the gradient approximation, the CGM can be classified into two main approaches, linearized and nonlinearized methods. Each computation of the forward problem can be very time consuming. To avoid the computational burden, the forward solvers are efficiently implemented by using iterative methods to solve systems of simultaneous equations combined with FFT (fast Fourier transform) algorithms. The inversion methods proposed in this thesis are based on conjugate gradient approaches. Firstly, an efficient implementation of the nonlinearized CGM is proposed, which does not require calculating the inverse matrix. Such an approach reduces the computational cost and storage requirement of the reconstruction algorithm compared to the original one. Secondly, a subspace-based CGM (S-CGM) is also proposed, which is based on the linearized CGM and the concept of subspaces. Lastly, we propose a fast CGM to solve inverse scattering problems with a low degree of nonlinearity. Several numerical simulations have been carried out to validate the proposed inversion algorithms. In the 2D case, the methods are tested against both synthetic and experimental data. The reconstruction results show effectiveness in estimating the location, object shape, and permittivity values of the scatterers. In addition, numerical simulations using synthetic data show effectiveness for image reconstruction in three-dimensional problems. O problema de espalhamento eletromagnético inverso para imageamento em microondas visa recuperar as propriedades dielétricas, localização, tamanho e forma de objetos espalhadores dentro de um domínio de interesse inacessível. Este é um importante campo das aplicações em eletromagnetismo como imagens biomédicas, detecção de objetos enterrados, exploração de petróleo e gás e avaliação não-destrutiva. O imageamento é realizado analisando as medições de campo espalhado. Nesse contexto, um método de inversão iterativo é frequentemente necessário para minimizar uma função objetivo construída pelo erro entre o campo espalhado medido e o campo espalhado calculado. Nesta tese são apresentados diferentes algoritmos eficientes baseados no método do gradiente conjugado (conjugate gradient method, CGM) para resolver problemas de espalhamento inverso em duas e três dimensões. Este método consiste na solução do problema de espalhamento direto e o cálculo da direção do gradiente da função objetivo dentro de cada iteração. Dependendo da aproximação do gradiente, o CGM pode ser classificado em duas abordagens principais: métodos linearizados e não linearizados. Cada cálculo do problema direto pode ter um alto custo computacional. Assim, para evitar o esforço computacional os solucionadores diretos são implementados eficientemente usando métodos iterativos para resolver sistemas lineares combinados com algoritmos FFT (fast Fourier transform). Os métodos de inversão propostos nesta tese são baseados em abordagens de gradiente conjugado. Inicialmente é proposta uma implementação eficiente do CGM não linearizado, o qual não requer o cálculo da matriz inversa. Essa abordagem reduz o custo computacional e os requisitos de armazenamento do algoritmo de reconstrução em comparação com a versão original. Em seguida, também é proposto um CGM baseado em subespaços (subspace-based CGM, S-CGM), que é baseado no CGM linearizado e no conceito de subespaços. Por fim, propomos um fast CGM para resolver problemas de espalhamento inverso com baixa não linearidade. Várias simulações numéricas foram realizadas para validar os algoritmos de inversão propostos. No caso 2D, os métodos foram testados com dados sintéticos e experimentais. Os resultados da reconstrução apresentam eficácia na estimativa da localização, forma do objeto e valores de permissividade dos espalhadores. Além disso, simulações numéricas usando dados sintéticos mostram eficácia para reconstrução de imagens em problemas tridimensionais.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Nos últimos anos vários índices de estabilidade de tensão têm sido desenvolvidos e implementados em programas de simulação de sistemas elétricos de potência com o intuito de auxiliar a análise do problema de instabilidade de tensão, resultando na criação de novas ferramentas computacionais capazes de aprimorar o planejamento e a operação do sistema. Seguindo esta proposta, o presente trabalho tem por objetivo implementar três índices de estabilidade de tensão dentro do programa PSP-UFU (um software livre e de código aberto que realiza estudo de estabilidade dinâmica e transitória, fluxo de potência, curto-circuito e harmônicos) e verificar o desempenho destes quando submetidos a análise dinâmica. O estudo é aplicado a dois casos, sendo o primeiro um sistema radial reduzido de três barras e o segundo o sistema IEEE 14 barras. Os testes são realizados através de incrementos sucessivos de carga em um determinado barramento até que a tensão deste se torne instável. Foram feitos testes considerando diferente tipos de cargas: potência constante, impedância constante e composição mista (40% impedância constante e 60% potência constante). No segundo caso ainda foi estudado o comportamento dos indicadores com e sem a atuação de AVRs. Todos os indicadores mostraram-se promissores, pois seus valores sensitivos diminuíram à medida que o sistema tendia a instabilidade. No segundo caso os indicadores foram capazes de mostrar que o colapso de tensão é postergado quando se utiliza AVRs. Evidencia-se, que o primeiro indicador, 1=Δ/Δ, apresentou a maior sensibilidade, detectando pequenos incrementos de carga, entretanto, o terceiro indicador, 3=Δ/Δ, apresenta a vantagem de contemplar duas situações extremas, incrementos de carga cujas potências sejam puramente ativa ou puramente reativa, contrastando com fato de que os indicadores 1 (1=Δ/Δ) e 2 (2=Δ/ΔP) tem sua aplicação limitada a somente uma dessas situações. In recent years, several voltage stability indices have been developed and implemented in simulation programs with the aim of helping the analysis of the voltage instability problem of electrical power systems, resulting in the creation of new computational tools capable of improving the system planning and operation. Following this proposal, the present work aims to implement three voltage stability indices within the PSP-UFU software (a free and open-source software that performs studies of transient and dynamic stability, power flow, short-circuit calculation and harmonic) and verify their performance, when submitted to dynamic analysis. The study is applied to two cases, the first is a reduced 3-bus radial system and the second the 14-bus IEEE system. The tests are carried out through successive increments of load on a given bus until its voltage becomes unstable. Tests were performed considering different types of loads: constant power, constant impedance and mixed composition (40% constant impedance and 60% constant power). In the second case, the behavior of the indices with and without the action of AVRs was studied. All indices proved to be promising, because their sensitive values decreased as the system tended to instability. In the second case, the indicators were also able to show that voltage collapse is delayed when using AVRs. It is noteworthy that the first indicator, 1=Δ/Δ, presented greater sensitivity, detecting small increments of load, however, the third indicator, 3=Δ/Δ, has the advantage of contemplating two extreme situations: load increments whose powers are purely active or purely reactive. In contrast, indicators 1 (1=Δ/Δ) and 2 (2=Δ/ΔP) can be applied to only one of these two situations. Dissertação (Mestrado)

The doubly fed induction generator (DFIG) wind turbine is the most used in wind generation, and there are different control strategies for this type of machine. The correct choice of the proportional-integral (PI) controller parameters values determine the stability and performance of the DFIG when subjected to a transient disturbances. This research considers the DFIG with active power and voltage (PV) control loops, and seeks to adjust the PI controllers parameters to obtain a damped behavior and small peaks in the electrical and mechanical variables when the wind turbine is subjected to electrical faults. For the tuning, a particle swarm optimization (PSO) algorithm that minimizes an objective function (OF) is proposed, derived from the weighting of three objectives related to the dynamic performance of the wind turbine during the fault. In addition, for comparative purposes another tuning is performed via the “trial and error” method (T&E). The results of computer simulations showed that the PSO is an effective tool for this nonlinear and continuous problem, achieving an adequate tuning of the PI controller parameters, in addition to showing the difficulties of the “trial and error” method, as it is not systematic. The proposed PSO method provided a tuning improving the performance of the penalized quantities, damping the electrical and mechanical oscillations, with low peaks in the active power, terminal voltage remained within the pre-established limits, and preserving performance for different fault intensities and shaft stiffness variations.

The direct measurement of speed in induction motors is costly and requires maintenance. Thus, sensorless techniques for estimating or predicting the speed in three-phase induction motors represent a feasible and economical solution. This work considers a single time delay neural network as a speed estimator in two different strategies of stator field-oriented induction motor drive: direct current and torque control. Time delay neural network makes the estimated signal robust against noise, that is usually found in switched power systems, and against disturbances on the input signals, since the estimator is not dependent only on instantaneous values. The synchronous speed and the electromagnetic torque, which are usual quantities in field oriented drives, are the inputs of the proposed neural estimator. In order to have a robust estimator facing induction motor parameter variations, the procedure of training and validating the neural networks are conducted with three different induction motors, from simulations to the experimental tests. An embedded system is also presented, and the scheme is tested considering various speed and load torque levels with different control strategies.

The multilevel DC-DC voltage step-up converter combines the conventional boost converter with the function of a switched capacitor, producing an output formed by several capacitors in series with self-balanced voltage and the same value. This feature is important for applications both in the case where the power supply of the converter is of low value (automotive sources, renewable energy systems, for example), as in the case where it supplies a multilevel inverter with balance problems in its multiple supply voltages (inverter with clamped diode, NPC, for example). In this work, both the full order and the medium reduced order models are developed for the configuration of a three-level voltage-boosting DC-DC converter, with two self-regulated output voltages of the same value. Through the technique of the switched signal flow diagram, models developed for large and small signals and for steady state are obtained. These diagrams allow the calculation of transfer functions that relate any of the converter variables. The effects of the voltage step-up inductor resistance were taken into account in the converter’s operation and, consequently, in its various transfer functions. In the traditional method, a cascade voltage and current controller is designed from the open-loop converter output transfer function. In contrast, this work combined, in a single signal flow diagram, the DC-DC converter and a controller based on state feedback. This allowed us to obtain a closed-loop transfer function directly from the switched signal flow diagram. The results obtained by simulating the transfer function are in accordance with the projected values and confirm not only the adequacy of the choice of principles considered, but also the good performance of the models developed. For validation purposes, the results were compared with the results obtained through SIMULINK. Due to the possibility of application of the studied converter, it is suggested a way forward for the probable modeling of the combination of a three-level step-up converter with the three-level NPC inverter. Nenhuma O conversor multinível CC-CC elevador de tensão combina o conversor tipo boost convencional com a função de capacitor chaveado, produzindo uma saída formada por vários capacitores em série com tensão autoequilibrada e de mesmo valor. Esta característica é importante para aplicações tanto no caso em que a fonte de alimentação do conversor é de baixo valor (fontes automotivas, sistemas de energia renovável, por exemplo), como no caso em que ele alimenta um inversor multinível com problemas de balanceamento em suas múltiplas tensões de alimentação (inversor com diodo grampeado, NPC, por exemplo). Neste trabalho, são desenvolvidos tanto o modelo de ordem completa como o de ordem reduzida média para a configuração de um conversor CC-CC elevador de tensão de três níveis, com duas tensões de saída autorreguladas e de idêntico valor. Através da técnica do diagrama de fluxo de sinal chaveado são obtidos modelos desenvolvidos para grandes e pequenos sinais e para regime estacionário. Esses diagramas permitem o cálculo das funções de transferência que relacionam quaisquer das variáveis do conversor. Os efeitos da resistência do indutor elevador de tensão foram levados em conta na operação do conversor e, consequentemente, em suas várias funções de transferência. No método tradicional, um controlador de tensão e corrente em cascata é projetado a partir da função de transferência de saída de conversor, em malha aberta. Diferentemente, este trabalho combinou, em um único diagrama de fluxo de sinal, o conversor CC-CC e um controlador baseado em realimentação de estados. Isto permitiu a obtenção de uma função de transferência em malha fechada diretamente a partir do diagrama de fluxo sinal chaveado. Os resultados obtidos por simulação da função de transferência estão de acordo com os valores projetados e confirmam não só a adequação da escolha dos princípios considerados, como também o bom desempenho dos modelos desenvolvidos. Para fins de validação, os resultados foram comparados com os resultados obtidos através do SIMULINK. Devido a possibilidade de aplicação do conversor estudado, é sugerido um encaminhamento para a provável modelagem da combinação de conversor elevador de três níveis com o inversor NPC de três níveis.

Pesquisa sem auxílio de agências de fomento Sistemas de automação industrial cada vez mais integrados e usando padrões e protocolos comuns às redes de computadores, fazem com que as redes industriais estejam cada vez mais sujeitas a ataques e invasões. O Modbus é um exemplo de protocolo industrial amplamente utilizado que, como outros, não possui ferramentas nativas para comunicação segura. A segurança para Modbus geralmente é obtida pelo uso de técnicas de segurança presentes nas camadas inferiores da pilha de protocolos. Esta tese apresenta as vulnerabilidades associadas ao Modbus, com foco no Modbus TCP, e oferece uma proposta de proteção através da autenticação dos Mestres e Escravos, na camada de aplicação. A técnica foi implementada por meio do protocolo HB-MP*, e focou na proteção contra a invasão de Mestres ou Escravos. A principal contribuição desta tese está no fornecimento de comunicações Modbus de maior segurança no nível da camada de aplicação, sendo possível como implementação única de segurança na rede, ou aumentando a segurança em conjunto com outras técnicas presentes em camadas inferiores. Para validar a proposta, foi configurada uma rede Modbus TCP com nós Mestre e Escravos realizando comunicação Modbus com autenticação HB-MP*, sujeita à diferentes cenários de invasão. Os resultados mostraram que foi possível detectar os nós invasores e evitar alguns ataques. A implementação apresentou um pequeno custo associado a atrasos de processamento e transmissão. The growth in the integration and use of standards and protocols common to computer networks has seen industrial networks increasingly subject to attacks and invasions. Modbus is an example of a widely used industrial protocol, and like others, does not possess native tools for secure communication. Security for Modbus is achieved generally by use of security techniques on the lower layers of the communication stack. This study highlights vulnerabilities associated with Modbus, with its focus on Modbus TCP, while offering a protection proposal through use of Master and Slave authentication at the application layer level. The technique was implemented with the HB-MP* protocol, which focused on protection against invading Masters or Slaves. The main contribution of this paper is found through providing Modbus communications greater security at the application layer level, as a single security implementation or increasing security in conjunction with other lower layer security techniques. A Modbus TCP network was set up with Master and Slave nodes performing Modbus communication with HB-MP* authentication, subject to different intrusion scenarios. Results showed it was possible to detect invading nodes and prevent some attacks, whereas suffering only a small cost associated with processing and transmission delays. Tese (Doutorado)

Soluções para o problema de detecção de fonte de odor são necessárias para permitir a realização de diversas tarefas como busca por vazamentos ambientais de gás, monitoramento da qualidade do ar e detecção de presença de gás tóxico em ambientes internos, permitindo, assim, aumentar a segurança e prevenir acidentes em ambientes com presença de gases perigosos. Neste sentido, a utilização de aeronaves nesta tarefa agrega agilidade, segurança e eficiência, contribuindo no desenvolvimento da Indústria 4.0. A solução presente neste trabalho faz uso de uma estratégia de busca pela fonte de odor utilizando a abordagem do mapeamento da distribuição de gás em um ambiente tridimensional utilizando um nanoquadricóptero do modelo Crazyflie 2.0. O mapeamento é viabilizado a partir de uma função de densidade de probabilidade por kernel gaussiano, a qual atua sobre as leituras de características extraídas do sinal de qualidade do ar de um sensor SGP30 embarcado e produz um mapa contínuo, sem haver necessidade de segmentação do ambiente. A subtarefa de declaração da posição da fonte é avaliada através de diferentes estratégias envolvendo redes neurais artificiais e técnicas de aprendizagem de máquina. Os resultados apontam que o algoritmo proposto é capaz de realizar estimativas precisas sobre a localização da fonte com erros de estimação com média próxima a 0,46 m em um ambiente de aproximadamente 15 m3. O algoritmo possui a possibilidade de escalabilidade para incorporar outras aeronaves e explorar ambientes internos com maiores volumes. Solutions to the odor source localization problem are necessary to allow accomplishment of several tasks such as environmental gas leakage searching, air quality monitoring and indoor detection of dangerous gas, thus allowing to increase safety and prevent accidents in environments where hazardous gases are handle. In this sense, the use of aircraft in this task brings agility, safety and efficiency, contributing to the development of Industry 4.0. The solution presented in this work makes use of an odor source localization strategy by gas distribution mapping approach in a three-dimensional environment using a Crazyflie 2.0 nano quadcopter. The mapping is constructed from a probability density function by Gaussian kernel, which acts over characteristics extracted from the air quality signal of an on-board SGP30 sensor and produces a continuous map, without the need for segmentation of the workspace. The source position declaration subtask is evaluated through different strategies involving artificial neural networks and machine learning techniques. The results show that the proposed algorithm is capable of making accurate estimates of the odor source location with estimation errors means close to 0.46 m in an environment of approximately 15 m3. The algorithm has the possibility of scalability by incorporation other aircraft and thus explore indoor environments with higher volumes. Tese (Doutorado)

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O monitoramento de descargas parciais (DPs) é uma das principais técnicas aplicadas mundialmente para avaliar as condições do isolamento de equipamentos elétricos alimentados por média e alta tensão. A ocorrência de DPs está normalmente relacionada ao aparecimento de defeitos no sistema de isolação que, com o passar do tempo, podem comprometer a integridade do material dielétrico empregado, aumentando a probabilidade de ruptura completa. Os testes de laboratório para medição e avaliação de DPs são geralmente realizados com a aplicação de tensões alternadas puramente senoidais. No entanto, devido às adversidades da rede elétrica, é muito comum que os equipamentos elétricos em algum momento sejam operados com tensões distorcidas por componentes harmônicas. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo analisar os impactos das distorções harmônicas de tensão sobre a ocorrência de DPs. Para isso, foi implementado um modelo dinâmico para simulação de DPs com base na aplicação do método dos elementos finitos (MEF). Com este modelo, diversas simulações foram realizadas aplicando-se tensões distorcidas compostas por diferentes frequências harmônicas, vários níveis de distorção, ângulos de fase distintos, entre outras combinações. Os resultados extraídos das simulações revelaram que as distorções harmônicas podem causar variações no número de DPs geradas, bem como nos valores médios de suas cargas. Também foram observadas deformações nos padrões de DPs associadas à fase da tensão de alimentação (PRPD – do inglês). Além disso, a evolução temporal das DPs se mostrou altamente dependente das características de cada forma de onda analisada, tais como pontos de inflexão e valores de pico. Em geral, para níveis de distorção harmônica mais elevados, os efeitos sobre as atividades das DPs foram mais significativos. Na prática, alguns destes efeitos podem contribuir com a degradação do material dielétrico e prejudicar a interpretação de padrões PRPD, dificultando o diagnóstico da condição do sistema de isolação. The monitoring of partial discharges (PDs) is one of the main techniques applied worldwide to assess the insulation condition of electrical equipment powered by medium and high voltage. The occurrence of PDs is normally related to the appearance of defects in the insulation system that, over time, can compromise the integrity of the dielectric material used, increasing the probability of complete failure. Laboratory tests for measuring and evaluating PDs are generally performed with the application of purely sinusoidal alternating voltages. However, due to the adversities of the electrical grid, it is very common for electrical equipment to be operated with voltages distorted by harmonic components at some point. In this context, this work aims to analyze the impacts of harmonic voltage distortions on the occurrence of PDs. For this, a dynamic model was implemented to simulate PDs based on the application of the finite element method (FEM). With this model, several simulations were performed applying distorted voltages composed of different harmonic frequencies, various levels of distortion, different phase angles, among other combinations. The results extracted from the simulations revealed that the harmonic distortions can cause variations in the number of PDs generated, as well as in the mean values of their charges. Deformations in the Phase-Resolved Partial Discharge (PRPD) patterns were also observed. Furthermore, the temporal evolution of the PDs was highly dependent on the characteristics of each analyzed waveform, such as inflection points and peak values. In general, for higher harmonic distortion levels, the effects on PD activities were more significant. In practice, some of these effects may contribute to the degradation of the dielectric material and impair the interpretation of PRPD patterns, making it difficult to diagnose the condition of the insulation system. Dissertação (Mestrado)

Encontrar uma metodologia de desenvolvimento de software que seja aderente às características de projetos de softwares conduzidos por instituições de ensino, seja para as áreas de gestão, ensino, pesquisa e extensão é um grande desafio para os pesquisadores. Nesse sentido, esta pesquisa apresenta uma metodologia híbrida, denominada Agile Short Unified Process (ASUP). A proposta tem como base, elementos extraídos do framework Scrum inseridos nas quatro fases do Unified Process (UP): Concepção, Elaboração, Construção e Transição. Cada fase encontra-se um ciclo de vida representada e tipificada com todos os seus elementos trabalhados e gerados até seu o final. As fases e disciplinas de cada ciclo são integradas e nelas são demonstrados os artefatos a serem produzidos e os atores envolvidos em suas atividades por ciclo de fase do processo. Para avaliar a eficiência, o trabalho foi aplicado em dezenove projetos com características diferentes dentro de Instituições de Ensino Superior. Os projetos foram agrupados com características distintas, tais como: Fábricas de Software de duas instituições federais de educação profissional (Instituto Federal do Triângulo Mineiro - IFTM e Instituto Federal do Norte de Minas Gerais - IFNMG), Empresa Júnior vinculada ao IFTM; Projetos de P&D vinculados à Universidade Federal de Uberlândia; Projetos de Extensão vinculados ao Ministério Público Estadual com parceria do IFTM e, por fim, em projetos acadêmicos vinculados à disciplina de Oficinas do Curso de Análise e Desenvolvimento de Sistemas do IFTM. Para cada um dos projetos foi apresentado um quadro com suas percepções, demonstrando seus pontos em destaque. Em um dos projetos foi discorrido todo o processo, para representar os detalhes da metodologia. Por fim, infere-se que a adoção da metodologia tenha produzido melhorias nas práticas de gerenciar projetos de software, e ressalta-se, que historicamente, as metodologias sempre surgiram de outros modelos e assim foram evoluindo, existindo atualmente o Scrum, o RUP e agora o ASUP. Finding a software development methodology that is adherent to the characteristics of software projects conducted by educational institutions, whether for the areas of management, teaching, research, and extension is a great challenge for researchers. In this sense, this research presents a hybrid methodology, called Agile Short Unified Process (ASUP). The proposal is based on elements extracted from the Scrum framework inserted in the four phases of the Unified Process (UP): Conception, Elaboration, Construction and Transition. Each phase is a represented and typified life cycle with all its elements worked and generated until its end. The phases and disciplines of each cycle are integrated and in them are demonstrated the artifacts to be produced and the actors involved in their activities per phase cycle of the process. To evaluate the efficiency, the work was applied in nineteen projects with different characteristics within Higher Education Institutions. The projects were grouped with distinct characteristics, such as: Software Factories of two federal institutions of professional education (Instituto Federal do Triângulo Mineiro - IFTM and Instituto Federal do Norte de Minas Gerais - IFNMG), Junior Enterprise linked to IFTM; R&D Projects linked to the Universidade Federal de Uberlândia; Extension Projects linked to the State Public Ministry with partnership of IFTM and, finally, in academic projects linked to the discipline of Workshops of the Course of Systems Analysis and Development of IFTM. For each of the projects a table with their perceptions was presented, demonstrating their highlighted points. In one of the projects the entire process was discussed, to represent the details of the methodology. Finally, it is inferred that the adoption of the methodology has produced improvements in the practices of managing software projects, and it is noteworthy that historically, the methodologies have always emerged from other models and thus have been evolving, existing currently the Scrum, the RUP and now the ASUP. Tese (Doutorado)

FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais Nas últimas décadas tem-se verificado um aumento contínuo das distorções harmônicas de tensão no sistema elétrico, seja nos níveis de geração, transmissão ou distribuição da energia elétrica. Esse fato ocorre, principalmente pela inserção de cargas não lineares em diversos pontos do sistema elétrico. Como destaques positivos da aplicação de equipamentos elétricos que geram correntes distorcidas, podem ser elencados o avanço tecnológico e o aumento da produtividade. Contudo, essas mesmas cargas, na maioria dos casos, são sensíveis às próprias perturbações por elas geradas. Neste contexto, quando os limites de distorções harmônicas estão acima do máximo permitido por normativas, surge a preocupação de responsabilizar quem contribui para a deterioração da qualidade de energia elétrica, indicando aqueles que deverão arcar financeiramente com possíveis ações mitigatórias, que, em geral, podem ser a implantação de filtros passivos sintonizados, filtros ativos ou filtros híbridos. No entanto, tais correções são onerosas em termos financeiro. Como consequência disso, surge a temática do compartilhamento de responsabilidades sobre as distorções harmônicas, a qual busca determinar a origem do distúrbio, uma vez que a distorção harmônica é resultado da interação entre diversas fontes de perturbação. Para a determinação dos percentuais de responsabilidades, várias metodologias foram desenvolvidas, contudo ainda se carece de procedimentos capazes de aliar precisão matemática e aplicação prática. Alguns métodos possuem forte consistência matemática, porém são de difícil implementação em campo (Superposição das Tensões), enquanto outras metodologias apresentam facilidades de aplicação em campo e consistência matemática, porém são consideradas invasivas (Impedância Dominante, Chaveamento de Capacitores e Injeção de Correntes Harmônicas), podendo causar perturbações à rede elétrica. Buscando aliar as ideias de ser um método não invasivo e preciso no cálculo dos percentuais de responsabilidades, surge a proposta da Teoria da Potência Conservativa (CPT) aplicada ao compartilhamento de responsabilidades sobre as distorções harmônicas de tensão. Visto que a CPT ainda necessita de investigações para a referida aplicação, a presente dissertação torna-se relevante. Por isso, neste trabalho, são avaliados oito distintos estudo de casos, utilizando o software MATLAB/Simulink e comparando a CPT com as principais metodologias de compartilhamento de responsabilidade. In the last decades a continuous increase in harmonic voltage distortions in the electrical system has been verified, whether in the generation, transmission or distribution levels. This fact occurs mainly due to the insertion of non-linear loads in several points of the electrical system. As positive highlights of the application of electrical equipment that generate distorted currents, the technological advance and the increase in productivity can be mentioned. However, these same loads, in most cases, are sensitive to the disturbances they generate. In this context, when the harmonic distortion limits are above the maximum allowed by the normative, there is the concern to hold responsible those who contribute to the deterioration of the power quality, indicating those who should financially pay for possible mitigating actions, which, in general, can be the implementation of tuned passive filters, active filters or hybrid filters. However, such corrections are costly in financial terms. As a consequence of this, the issue of sharing responsibility for harmonic distortions arises, which seeks to determine the origin of the disturbance, since harmonic distortion is the result of the interaction between several sources of disturbance. For the determination of the responsibility percentages, several methodologies have been developed, however, procedures capable of combining mathematical precision and practical application are still lacking. Some methods have strong mathematical consistency, but are difficult to implement in the field (Voltage Superposition), while other methodologies present easy field application and mathematical consistency, but are considered invasive (Dominant Impedance, Capacitor Switching and Harmonic Current Injection), and can cause disturbances in the electrical grid. Seeking to combine the ideas of being a non-invasive and precise method to calculate the percentages of responsibilities, the Conservative Power Theory (CPT) proposal, applied to the sharing of responsibilities over the harmonic voltage distortions, arises. Since CPT still needs further investigation for such application, this dissertation becomes relevant. Therefore, in this work, eight distinct case studies are evaluated, using the MATLAB/Simulink software and comparing CPT with the main responsibility sharing methodologies. Dissertação (Mestrado)

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A irrupção pandêmica de COVID-19 motivou a efetivação mundial de esforços maciços para enfrentar o problema, como a simplificação de protocolos de acesso a repositórios de dados e metadados do novo vírus e da doença. As buscas por pesquisas sugiram em diversas áreas desde pesquisas bioquímicas, biológicas, investigação sorológica até engenharia genética e tecnologia da informação. Na área da inteligência artificial, as técnicas de deep learning foram utilizadas em busca de ferramentas de apoio que contribuíssem para o enfrentamento da pandemia. A possibilidade de reduzir erros da análise das imagens radiológicas de tórax era uma finalidade, pois elas complementavam o exame médico da doença. Assim, a pandemia foi a primeira motivação para a criação do modelo WCNN (Wavelet Convolutional Neural Network) e a segunda motivação foi a observação do uso de técnicas de redimensionamento das imagens médicas para se adequarem a modelos prontos da literatura, o que pode causar distorções ou perda de informações na detecção da doença em estudo. WCNN foi baseado em uma Rede Neural Convolucional (CNN) e transformada wavelet. O modelo propõe uma camada de entrada customizada, chamada Wave Layer, que processa as imagens sem redimensioná-las. Para avaliar a WCNN, foi realizado um experimento que exemplifica seu comportamento, utilizando um conjunto de imagens de TC de tórax de pacientes diagnosticados com COVID-19 e outras infecções pulmonares. O resultado das métricas Acurácia (ACC), Sensibilidade (Sen) e Especificidade (Sp) foram 0,9819, 0,9783 e 0,98, respectivamente. Daí conclui-se que estes resultados expressivos indicam que a associação de CNNs e transformadas wavelets é promissora para a criação de modelos de classificação. The outbreak of the COVID-19 pandemic has motivated massive worldwide efforts to tackle the problem, such as the simplification of protocols for accessing data repositories and metadata of the new virus and the disease. Searches for research suggest in several areas from biochemical, biological research, serological investigation to genetic engineering and information technology. In the artificial intelligence filed, deep learning techniques were used in search of support tools that would contribute to facing the pandemic. The possibility of reducing errors in the analysis of chest radiological images was a goal of such research, as they complemented the medical examination of the disease. Thus, the pandemic was the first motivation for the creation of the WCNN model and the second motivation was the observation of the use of techniques for resizing medical images to adapt to ready-made models in the literature, which can cause distortions or loss of information in the detection. of the dis-ease under study. WCNN was based on a Convolutional Neural Network (CNN) and wavelet transform. The model proposes a custom input layer, called Wave Layer, which processes the images without resizing them. To assess WCNN, an experiment was performed that exemplifies its behavior, using a set of chest CT images from patients diagnosed with COVID-19 and other lung infections. The result of the metrics Accuracy (ACC), Sensitivity (Sen) and Specificity (Sp) were 0.9819, 0.9783 and 0.98, respectively. Hence, it can be concluded that these expressive results indicate that the association of CNNs and wavelet transforms is promising for the creation of classification models. Tese (Doutorado) 2024-08-04

Submitted by Bruno Godoy Canales (b.canales@unesp.br) on 2022-08-10T18:47:01Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Bruno.pdf: 3377142 bytes, checksum: 196e4d1159242f6f4d6a8cb3119f6057 (MD5) Rejected by JOÃO PEDRO ALVES CARDOSO (joao.cardoso@sjbv.unesp.br), reason: Solicitamos que realize correções na submissão seguindo as orientações abaixo: - O número de páginas a constar na ficha catalográfica é: 98 p. - As palavras-chave a constarem na ficha catalográfica devem ser extraídas da ferramenta Tesauro Unesp (https://www.biblioteca.unesp.br/tesauro/vocab/index.php), conforme tutorial: https://www.biblioteca.unesp.br/ficha/tutorial_tesauro.pdf - O agradecimento à Capes deve ser efetivado conforme normativa indicada em: https://bibliotecaunespsjbv.wordpress.com/trabalhos-financiados-pela-capes/ Agradecemos a compreensão. on 2022-08-10T19:04:38Z (GMT) Submitted by Bruno Godoy Canales (b.canales@unesp.br) on 2022-08-10T19:19:12Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Bruno.pdf: 3377011 bytes, checksum: 4dd20a3741130f14b2fc4a98a32a6a10 (MD5) Approved for entry into archive by JOÃO PEDRO ALVES CARDOSO (joao.cardoso@sjbv.unesp.br) on 2022-08-10T19:38:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 canales_bg_me_sjbv.pdf: 3377011 bytes, checksum: 4dd20a3741130f14b2fc4a98a32a6a10 (MD5) Made available in DSpace on 2022-08-10T19:38:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 canales_bg_me_sjbv.pdf: 3377011 bytes, checksum: 4dd20a3741130f14b2fc4a98a32a6a10 (MD5) Previous issue date: 2022-07-27 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Os Transistores de Alta Mobilidade de Elétrons (HEMT) do tipo Metal-Isolante-Semicondutor (MIS) têm sido alvo de diversos estudos devido à sua capacidade de operação com altas frequências (RF), altas potências e em altas temperaturas, além de apresentar corrente de porta mais baixa que seu antecessor (HEMT) por possuir um isolante de porta. Neste trabalho, foram estudadas as diferentes conduções de corrente e como estas afetam os parâmetros elétricos básicos dos MISHEMTs de estruturas AlGaN/ AlN/ GaN. Por fim, o potencial desses dispositivos para aplicações analógicas será estudado. Para entender melhor o comportamento elétrico do dispositivo, foram avaliados o diagrama de bandas de energia e a concentração de elétrons, ambos ao longo da profundidade do dispositivo. Os parâmetros elétricos avaliados foram a tensão de limiar (Vt), a inclinação da região de sublimiar (SS), a transcondutância (gm), a condutância de saída (gD), a tensão Early (VEA) e o ganho intrínseco de tensão (Av). Neste estudo foram consideradas a variação da profundidade dos eletrodos de fonte e dreno (dSD), distância entre os eletrodos de fonte/ dreno e o eletrodo de porta (LGS & LGD), a espessura do isolante de porta (tox), e o comprimento do canal (Lg). O material do isolante de porta e fração molar do alumínio no material AlxGa1-xN (x) também foram alterados. Os resultados mostram que a condução no MISHEMT de estrutura de porta metal/ isolante/ AlGaN/ AlN/ GaN acontece por 3 diferentes canais, os quais são formados pelo acúmulo de elétrons, em ordem crescente de polarização de porta, na 3ª interface (AlN/ GaN) através da região onde se forma o gás bidimensional de elétrons (2DEG), na 2ª interface (AlGaN/ AlN) também através do 2DEG, e na 1ª interface (isolante da porta/ AlGaN) através da acumulação de elétrons por efeito de campo elétrico. Foi constatado que: conforme os eletrodos de fonte e dreno se tornam mais espessos e atingem maiores profundidades, a resistência vertical entre os eletrodos de fonte/ dreno e os canais é reduzida; o aumento da espessura do isolante de porta causa maior queda do campo elétrico ao longo do isolante, o que altera o valor de polarização de porta que faz com que corte o canal nessas regiões (Vt); o aumento da espessura da camada AlGaN aumenta a resistência vertical entre os eletrodos de fonte/ dreno e os canais; a alteração na fração molar do AlGaN altera suas propriedades, que por sua vez, altera o comportamento de todos os canais com relação à predominância de cada canal na corrente total do dispositivo; o comprimento da porta altera principalmente a influência da 1ª interface na condução; os canais são afetados por efeito de saturação, semelhante ao efeito da modulação do comprimento do canal; com uma alta influência da 1ª interface na condução (baixo LGS & LGD), é possível atingir valores maiores de ganhos de tensão para polarizações de porta mais positivas. The Metal-Insulator-Semiconductor (MIS) High Electron Mobility Transistors (HEMT) have been the subject of several studies due to their ability to operate at high frequencies (RF), high powers and at high temperatures, in addition to their lower gate current than its predecessor (HEMT) because of its gate insulator. In this work, the different current conductions were studied and how they affect the AlGaN/ AlN/ GaN MISHEMTs basic electrical parameters. Finally, the potential of these devices for analog applications will be studied. To better understand the electrical behavior of the device, the band diagram and the electron concentration were evaluated, both along the device’s depth. The electrical parameters evaluated were the threshold voltage (Vt), the subthreshold slope (SS), the transconductance (gm), the output conductance (gD), the Early voltage (VEA) and the intrinsic voltage gain (Av). In this study, the variation in the depth of the source and drain electrodes (dSD), the distance between the source/drain electrodes and the gate electrode (LGS & LGD), the thickness of the gate insulator (tox), and the channel length (Lg). The material of the gate insulator and the aluminum molar fraction in the AlxGa1-xN (x) were also changed. The results show that the conduction in the metal/ insulator/ AlGaN/ AlN/ GaN MISHEMT occurs through 3 different channels, which are formed by the accumulation of electrons, in increasing order of gate polarization, at the 3rd interface (AlN/ GaN) through the region where the two-dimensional electron gas (2DEG) is formed, at the 2nd interface (AlGaN/ AlN) also through 2DEG, and at the 1st interface (gate insulator/ AlGaN) through the accumulation of electrons by electric field effect. It was found that: as the source and drain electrodes become thicker and go deeper, the vertical resistance between the source/ drain electrodes and the channels is reduced; increasing the thickness of the gate insulator causes a greater drop in the electric field along the insulator, which changes the gate voltage that causes it to cut the channel in these regions (Vt); increasing the thickness of the AlGaN layer increases the vertical resistance between the source/drain electrodes and the channels; the change in the AlGaN molar fraction changes its properties, which in turn, changes the behavior of all channels with respect to the predominance of each channel in the total current of the device; the gate length mainly changes the influence of the 1st interface on the conduction; channels are affected by saturation effect, similar to channel length modulation effect; with a high influence of the 1st interface on the conduction (low LGS & LGD), it is possible to achieve higher values of voltage gain for more positive gate voltages. CAPES: 001

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES This thesis presents a study on isolated DC-DC converters for the interface between a low voltage bus, EBT (48 V), and a low voltage bus, BT (380 V) for a 1.2 kW residential DC-DC nanogrid. The proposed converter makes use of a composite structure where a DCX converter is designed to operate with a constant duty cycle at the point of minor losses. A DC regulator (DCR) controls the regulator for the extra-low voltage (EBT) DC bus that is regulated by the compound converter. In this sense, two performance indices were used to choose the DCX converter: the Effort Factor (Component Stress Factor - CSF) and Fryze Power Factor. CSF is an analytical method used to evaluate and compare converter topologies for a specific application. The Fryze power factor is a simple method for evaluating the amount of non-active power that is processed by a given circuit. The regulator is modeled and a compensator is designed to control the current through a reference provided by a droop loop. To reduce the non-active power processed by the DC regulator, an adjustable transformer was implemented to reduce the non-active power. The efficiency of the composite converter is compared with that of a cascade regulator. To validate the approaches, a 1.2 kW composite converter was designed, built and evaluated under different tests regarding static gain, waveforms, control and efficiency. Esta tese apresenta um estudo sobre conversores CC-CC isolados para a interface entre um barramento de extrabaixa tensão, EBT (48 V), e um barramento de baixa tensão, BT (380 V) para uma nanorrede CC-CC residencial de 1,2 kW. O conversor proposto faz uso de uma estrutura composta onde um conversor DCX é projetado para operar com razão cíclica fixa no ponto de menores perdas. Um regulador CC (DCR) permite a regulação do barramento CC de tensão extrabaixa (EBT) que é regulado pelo conversor composto. Neste sentido, para a escolha do conversor DCX foram utilizados dois índices de desempenho: o Fator de Esforços (Component Stress Factor - CSF) e Fator de Potência de Fryze. O CSF é um método analítico usado para avaliar e comparar diferentes topologias de conversores para uma aplicação específica. Já o fator de potência de Fryze é um método simples para avaliar a quantidade de potência não-ativa que é processada por um determinado circuito. O regulador CC é modelado e um sistema de controle é projetado para realizar o controle da corrente através de uma referência fornecida por uma malha de droop. Para reduzir a potência não-ativa processada pelo regulador CC, foi implementado um transformador regulável que tem como objetivo reduzir a potência não-ativa. O rendimento do conversor composto é comparado com o de um regulador em cascata. Para validar as abordagens, um protótipo do conversor composto de 1,2 kW foi projetado, construído e submetido a inúmeros ensaios de laboratório, sendo avaliado experimentalmente o ganho estático, forma de ondas, controle e rendimento do conversor proposto.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior This work aimed to contribute with a new option for an already known technology, which can be widely used in several applications, but was mainly thought and detailed here in the context of microgrids. It is the so-called Active Impedance, which is, basically, a series active filter. Every day, new connections are added to the electrical network and more distributed generation is available. Certainly, new challenges arise from advances like these. In this way, more and more harmonic distortions are inserted in the system and the Power Quality decreases, due to these harmonics and resonances found in low voltage systems. Thus, the use of technologies as the one proposed here seeks to solve the main problems and challenges encountered in microgrids and distributed generation, the most prominent being the harmonic treatment. This technology of active impedance is modeled from an electronic power converter and aims to emulate inductances at specific frequencies. By doing this, it is possible to define the paths through which we want certain harmonics to flow in the system. A microgrid example was used, in which the main focus in this work was to perform the harmonic routing of the distortions present in this system. The microgrid, three-phase four-wire centralized AC, operated connected to the power grid. It consisted of a linear load, a non-linear load, a passive filter and a distributed generation. The total power of the loads is 56 kVA. In the studied scenario, the simulation was divided into three cases: the first being the operation of the system disregarding the distributed generation and the active impedance. In the second case, the distributed generation is inserted. At last, the active impedance of 1.27 kVA is inserted in order to prevent harmonics from flowing towards the power grid and intensifying their presence in the passive filter. Results were obtained regarding THD and, mainly, TDD, making a comparison between them and understanding why the second one is more interesting, since its definition and calculation are immune to load variations. A considerable reduction in the harmonic distortions of the power grid was verified, being even smaller than in the initial case. Another highlight was that the power of the active impedance was considerably lower than the power of the loads, corresponding to 2.26%. Such satisfactory result and the modular ability to use this technology of active impedances allow its application in several topics in a promising way and with many more still to be explored. Este trabalho tem o intuito de contribuir com uma nova opção para uma tecnologia já conhecida, a qual pode ser largamente utilizada em diversas aplicações, mas foi principalmente pensada e detalhada aqui no que tange o assunto de microrredes. Esta tecnologia é a Impedância Ativa, a qual, basicamente, se trata de um filtro ativo série. A cada dia, novas conexões são inseridas à rede elétrica e mais geração distribuída está disponível ao nosso redor. Certamente, novos desafios surgem de avanços como estes. Desta forma, cada vez mais distorções harmônicas são inseridas no sistema e a Qualidade da Energia Elétrica decai, devido a tais harmônicos e ressonâncias encontradas nos sistemas de baixa tensão. Assim, o uso de tecnologias como a proposta aqui procura solucionar os principais problemas e desafios encontrados em microrredes e geração distribuída, sendo o de maior destaque o tratamento harmônico. Esta tecnologia da impedância ativa é modelada a partir de um conversor estático de potência e tem o objetivo de emular indutâncias em frequências específicas. Ao fazer isto, é possível definir os caminhos pelos quais almejamos que determinados harmônicos percorram no sistema. Usou-se uma microrrede de exemplo, na qual o principal foco neste trabalho foi fazer o roteamento harmônico das distorções presentes nesse sistema. A microrrede, trifásica a quatro fios centralizada e em corrente alternada, operava conectada à rede elétrica. Ela consistia de uma carga linear, uma não linear, um filtro passivo e uma geração distribuída. As cargas totalizam 56 kVA. No cenário aqui estudado, dividiu-se a simulação em três casos: o primeiro sendo o funcionamento do sistema desconsiderando a geração distribuída e a impedância ativa. No segundo caso, insere-se a geração distribuída. Por último, insere-se a impedância ativa com potência igual a 1.27 kVA visando impedir os harmônicos de fluírem em direção à rede elétrica e intensificando a presença desses no filtro passivo. Foram obtidos resultados quanto ao THD e, principalmente, o TDD, fazendo-se uma comparação entre eles e entendendo porque este é mais interessante, uma vez que sua definição e cálculo são imunes às variações de carga. Foi verificada uma queda considerável nas distorções harmônicas da rede elétrica, sendo ainda menores do que no caso inicial. Outro ponto de destaque foi o da potência da impedância ativa ser consideravelmente inferior a potência das cargas, correspondendo a 2.26%. Tal resultado satisfatório e a capacidade modular de se utilizar esta tecnologia de impedâncias ativas permite sua aplicação em diversos tópicos de maneira promissora e com muito ainda a ser explorado.