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Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2022. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). O bean-associated cytorhabdovirus (BaCV), um isolado de Papaya cytorhabdovirus (gênero Cytorhabdovirus, família Rhabdoviridae), é o primeiro rhabdovírus descrito sendo transmitido por mosca branca. O BaCV foi identificado em feijão comum (Phaseolus vulgaris) no Brasil e compartilha 97% de identidade com o papaya virus E do Equador. Outros isolados foram encontrados em citros (Citrus spp.), maracujá (Passiflora edulis) e arbusto de papel (Edgeworthia chrysantha) na China, em feijão comum no México, e em espécies de Fabaceae não cultivadas (Centrosema plumieri, Macroptilium lathyroides e Rhynchosia minima) no Equador. O BaCV foi transmitido experimentalmente por Bemisia tabaci MEAM1 para feijão, caupi (Vigna unguiculata) e soja (Glycine max). Partículas baciliformes típicas de rhabdovírus foram visualizadas, por MET, em folhas e raíz de feijoeiros. RNAs correspondentes aos genes N, P, P3, P4, M, G foram amplificados a partir de folhas e de moscas brancas coletadas em plantas infectadas pelo BaCV. Feijoeiros coletados em Bahia (BA), Alagoas (AL), Minas Gerais (MG), São Paulo (SP), Goiás (GO), Distrito Federal (DF) e Mato Grosso (MT), entre 2007 e 2018, (n=219) foram avaliados quanto à infecção por BaCV, bem como por bean golden mosaic virus – BGMV e cowpea mild mottle virus – CPMMV, ambos também transmitidos por mosca branca. O BaCV foi encontrado majoritariamente em infecções mistas (n=85) com BGMV e/ou CPMMV e não foi detectado apenas em AL e MT. Considerando-se que no Brasil o semeio de grãos de feijão de safras anteriores é uma medida comumente adotada e que tal prática apresenta risco para a ocorrência de doenças propogadas por sementes, avaliamos a transmissão do BaCV e do CPMMV nas cultivares de feijão ‘Pérola’ e ‘BRS FC 401 RMD’. A transmissão por sementes foi observada apenas para o CPMMV com taxas entre 10 e 45% dependendo da cultivar e do tipo de experimento conduzido para a obtenção das sementes utilizadas. Amostras de soja coletadas, entre 2014 e 2020, em MG, GO, PR, RS e DF (n=122) foram testadas resultando em 11 plantas BaCV-positivas. Coinfecção por BGMV e/ou CPMMV também foi observada. A partir de transcriptomas de plantas disponíveis em banco de dados online, 17 genomas relacionados ao BaCV foram montados a partir dos dados de oito hospedeiros (Psophocarpus tetragonolobus, Mucuna pruriens, Gossypium hirsutum, Stylosanthes guianensis, Ruta angustifolia, G. max, Corchorus capsularis e C. papaya). Quatro novos genomas de isolados brasileiros de BaCV obtidos em amostras de feijão, soja e P. cacao foram sequenciados utilizando MinION. Na análise filogenética de todas as 36 sequências relacionadas ao BaCV (17 em transcriptomas, 4 sequenciadas com nanopore, 3 sequenciadas por Illumina e 12 disponíveis no GenBank), dois clados foram formados com amostras provenientes da China e Malásia e amostras da Índia e Américas. Uma maior diversidade genética foi observada entre os isolados brasileiros de BaCV com a ocorrência de uma linhagem do Sudeste/Centro Oeste e outra do Nordeste. Em conjunto, os dados sugerem que o rhabdovírus encontra-se disperso no Brasil e no mundo e possui uma ampla gama de hospedeiros que até então era parcialmente desconhecida. Bean-associated cytorhabdovirus (BaCV), an isolate of Papaya cytorhabdovirus (genus Cytorhabdovirus, family Rhabdoviridae), is the first rhabdovirus described as being transmitted by the whitefly. BaCV was identified in common bean (Phaseolus vulgaris) in Brazil and shares 97% identity with papaya virus E from Ecuador. Other isolates were found in citrus (Citrus spp.), passion fruit (Passiflora edulis) and paper bush (Edgeworthia chrysantha) in China, in common bean in Mexico, and in uncultivated Fabaceae (Centrosema plumieri, Macroptilium lathyroides and Rhynchosia minima) in Ecuador. BaCV was experimentally transmitted by Bemisia tabaci MEAM1 to beans, cowpea (Vigna unguiculata) and soybean (Glycine max). Typical bacilliform particles of rhabdoviruses were visualized in leaves and roots of bean plants by MET. RNAs corresponding to N, P, P3, P4, M, G genes were amplified from leaves and from whiteflies collected from BaCV-infected plants. Beans collected between 2007 and 2018 in Bahia (BA), Alagoas (AL), Minas Gerais (MG), São Paulo (SP), Goiás (GO), Distrito Federal (DF), and Mato Grosso (MT) (n= 219) were tested for BaCV, as well for whitefly-transmitted bean golden mosaic virus – BGMV and cowpea mild mottle virus – CPMMV. BaCV was mostly found in mixed infections (n=85) with BGMV and/or CPMMV and was not detected only in AL and MT. In Brazil, sowing bean seeds from previous harvests is a common practice, presenting a risk for the occurrence of seed-borne diseases. Therefore, we studied the seed transmission of BaCV and CPMMV in bean cultivars: ‘Pérola’ and 'BRS FC 401 RMD'. Seed transmission was observed only for CPMMV, with rates ranging from 10 to 45% depending on the cultivar and the type of experiment used to obtain the seed. Soybean samples collected between 2014 and 2020 in MG, GO, PR, RS, and DF (n=122) were tested. The result was 11 BaCV-positive plants. Co-infection with BGMV and/or CPMMV was also observed. From plant transcriptomes available in an online database, 17 genomes related to BaCV were assembled using data from eight hosts (Psophocarpus tetragonolobus, Mucuna pruriens, Gossypium hirsutum, Stylosanthes guianensis, Ruta angustifolia, G. max, Corchorus capsularis, and C. papaya). Four new genomes of Brazilian isolates of BaCV obtained from bean, soybean and P. cacao samples were sequenced using MinION. In phylogenetic analysis of all 36 BaCV-related sequences (17 from transcriptomes, 4 sequenced by nanopore, 3 sequenced by Illumina, and 12 available in GenBank), one clade was observed with samples from China and Malaysia and another one with samples from India and the Americas. A greater genetic diversity was observed among Brazilian isolates of BaCV with the occurrence of a lineage from the Southeast/Midwest and another from the Northeast. Taken together, the results suggest that BaCV is globally distributed and has a broad host range, some of which was unknown.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O objetivo deste trabalho é estudar as microrredes CA, seus métodos de controle e seus modos de operação: ilhado e conectado à rede elétrica. Inicialmente, é feita uma apresentação geral. A história das microrredes é contada brevemente e, em seguida, seu desenvolvimento recente é considerado. Os principais conceitos são tratados. Os diversos componentes que constituem uma microrrede são detalhados. Seguem investigações sobre os controles e as arquiteturas das microrredes. Normas sobre o assunto são debatidas. São ainda exploradas as relações existentes entre as microrredes, a qualidade da energia, os serviços ancilares e as redes elétricas inteligentes. Após esta abordagem universal, as técnicas de controle para operações ilhada e conectada à rede tornam-se o foco do trabalho. Para as microrredes ilhadas, os requisitos e as propostas de controle são comentados. Os controles internos, formados por controladores Proporcional-Ressonante, têm suas estruturas delineadas. O modo ilhado só é possível pelo emprego do controle primário, que permite o paralelismo dos inversores e o compartilhamento de potências. Para o presente trabalho, o método de controle droop convencional é o escolhido para tanto. Ele realiza estas funções de forma simples, flexível e sem comunicação. Uma microrrede CA monofásica é, então, descrita e projetada, servindo para análise dos dois modos de operação. Resultados de simulação computacional mostram a eficácia dos controles para diferentes regimes de funcionamento, como variações de carga, falha em inversores e rejeição de carga. Algumas dificuldades do modo ilhado, como desvios de frequência e de tensão e limitação no equilíbrio energético, são sanadas no modo conectado à rede, que é o último tópico do trabalho. Todas as condições para a conexão da microrrede à rede de distribuição são discutidas. Os elementos que fazem a ligação entre os dois sistemas, as técnicas de sincronização e a chave de interconexão, são avaliados. Uma revisão bibliográfica sobre as técnicas de controle para este modo é feita. Finalmente, como contribuição principal do trabalho, é proposto um método de controle para sincronização, transição suave e conexão da microrrede à rede elétrica. A técnica permite o controle completo do fluxo de potências ativa e reativa entre a microrrede e a rede de distribuição, sendo feito individualmente para cada conversor. Simulações computacionais conferem e corroboram a proposta de método de controle. A sincronização é realizada para diferentes situações de ângulo de fase, de frequência e de amplitude da tensão da rede elétrica. A transição suave é verificada. Importação e exportação de potências, mudanças de carga, saída de unidades, alteração individual de produção e correção do fator de potência são algumas das conjunturas examinadas. O retorno ao modo ilhado também é exibido. Otimização de processos, criação de um mercado de energia, aprimoramento da qualidade da energia, provimento de serviços ancilares e mitigação de impactos ambientais são alguns dos recursos disponíveis pelo controle e conexão entre os dois sistemas. The objective of this work is to study AC microgrids, their control methods and their operation modes: islanded and grid-connected. Initially, a general presentation is made. The history of microgrids is briefly told and then their recent development is considered. The main concepts are dealt with. The many components that constitute a microgrid are detailed. Investigations on microgrids controls and architectures are followed. Standards about the subject are debated. The existing relationships among microgrids, power quality, ancillary services and smart grids are explored. After this universal approach, the control techniques for islanded and grid-connected operations become the work focus. For islanded microgrids, the requirements and the control proposals are commented. The inner controls, formed by Proportional-Resonant controllers, have their structures outlined. The islanded mode is only possible by the employment of the primary control that permits the parallel operation of inverters and the power sharing. For the present work, the conventional droop control method is the chosen one for this. It performs these functions in a simple, fast, flexible and without communication way. A single-phase AC microgrid is then described and designed, serving for analysis of the two modes of operation. Computational simulation results show the controls efficiency for the different working regimes, like load variations, inverters failures and load shedding. Some of the islanded mode difficulties, like frequency and voltage deviations and limitations on the power equilibrium, are healed in the grid-connected mode, which is the last topic of the work. All the conditions for the connection of a microgrid to the distribution grid are discussed. The elements that make the connection between the two systems, the synchronization techniques and the interconnection switch, are evaluated. A bibliographic revision about the control techniques for this mode is made. Finally, as the main contribution of this work, it is proposed a control method for synchronization, seamless transfer and connection of the microgrid to the power grid. The technique allows the complete active and reactive powers flow control between the microgrid and the distribution grid, being done individually for each converter. Computational simulations check and corroborate the control method proposed. The synchronization is realized for different grid phase-angle, frequency and voltage magnitude situations. The seamless transfer is verified. Power import and export, load changes, units exit, individual changes of production and power factor correction are some of the examined conjunctures. The return to the islanded mode is also exhibited. Process optimization, creation of an energy market, power quality enhancement, ancillary services provision and mitigation of environmental impacts are some of the available resources by the control and connection of the two systems. Dissertação (Mestrado)

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O objetivo deste texto é apresentar um estudo comparativo entre métodos de anti-ilhamento considerando três critérios fundamentais: Zona de Não Detecção (ZND), Distorção Harmônica e tempo de detecção da interrupção da rede. Primeiramente, foram oferecidos dados referentes às justificativas que norteiam a necessidade de promoção de uma gradual mudança na matriz energética, baseada na substituição de recursos não renováveis. Posteriormente, são analisadas as principais informações referentes à adoção da geração elétrica fotovoltaica. O Capítulo 2 será destinado aos sistemas fotovoltaicos conectados à rede e abordará tópicos relativos ao controle dos inversores e os textos normativos que determinam os critérios mínimos qualitativos e de segurança que os inversores dos Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede (SFCR) devem alcançar. Os textos normativos analisados foram: ABNT NBR 16149, IEEE 929-2000, IEEE 1547-2003 e ABNT NBR 62116. O Capítulo 3 apresenta um resumo da teoria de Anti-Ilhamento, considerando as principais causas e consequências do fenômeno, as principais metodologias de mapeamento da ZND, a hierarquia de classificação dos métodos e um breve resumo bibliográfico dos trabalhos encontrados na literatura técnica. Além disso, foi proposto um novo método Anti-Ilhamento ativo, baseado na inserção de uma realimentação positiva de frequência. O capítulo 4 apresenta resultados de simulação para os métodos estudados e o Capítulo 5 apresenta os resultados experimentais. Verificou-se que o método proposto alcançou resultados iguais ou superiores aos demais métodos comparados com a redução da ZND, do tempo de detecção e do conteúdo harmônico de corrente. The purpose of this work is to present a comparative analysis among different anti-islanding techniques considering three fundamental criteria: Non-Detection Zone (NDZ), Harmonic Distortion and the grid interruption detection time. Firstly, were provided data that justify the importance of promoting a gradual transformation over the global energy matrix, based on the replacement of the non-renewable resources. Subsequently, the main information regarding to the adoption of photoelectric generation is analyzed. Chapter 2 will be aimed at the Grid-Tie Photovoltaics Systems (GTPS) and will cover the topics related to the control of the inverters and the Standards that determine the minimum qualitative and safety criteria that the GTPS inverters must reach. The normative texts considered were: ABNT NBR 16149, IEEE 929-2000, IEEE 1547-2003 and ABNT NBR 62116. Chapter 3 presents a summary of the anti-islanding theory, considering the main causes and consequences of the phenomenon, the Non-Detection Zone (NDZ) mapping methodologies and a brief bibliographic summary of the works found in the technical literature. Beyond that, it was proposed a new Active Anti-Islanding Method based on the frequency positive feedback. Chapter 4 will present the computational results of the selected methods and Chapter 5 will present the experimental results. It was found that the proposed method achieved equal or better results than the other studied Anti-Islanding strategies with the reduction of the NDZ, of the detection time and of the current harmonic content. Dissertação (Mestrado)

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais O presente trabalho expõe o desenvolvimento de um inversor do tipo CSI (Current Source Inverter) fotovoltaico multifileiras de estágio único sem transformador destinado a operar exclusivamente em conexão com a rede elétrica (grid-tied) visando a injeção de corrente com alto padrão de qualidade. Para tanto, uma corrente senoidal retificada é imposta sobre o indutor de entrada, permitindo o disparo por histerese dos transistores do inversor. A presença de um filtro CL no ponto comum de conexão com a rede atua na imposição de tensão com característica senoidal na saída do conversor, fato que colabora com a injeção de corrente na rede elétrica também com aspecto senoidal. Como o protótipo concebido não contempla a alimentação de cargas isoladas da rede (stand-alone), nenhuma fonte energética de retaguarda foi inserida na concepção da estrutura. A energia na entrada é mantida exclusivamente através de duas fileiras fotovoltaicas. No controle da estrutura, cabe salientar o emprego de um PLL e um controlador proporcional-ressonante, destinados a garantir o sincronismo da corrente produzida pelo conversor com a tensão da rede elétrica. Os resultados computacionais e experimentais obtidos demonstram a operação do conversor proposto com eficiência energética em torno de 87% e taxa de distorção harmônica total dentro de patamares normativos nacionais e internacionais. This document exposes the development of a transformerless single-stage multistring photovoltaic CSI inverter exclusively focused in grid-tied operations, aiming high quality current injection. For this purpose, a rectified sinusoidal current is imposed on the input inductor, allowing the hysteresis trip of the inverter's transistors. The presence of a CL filter at the point of common connection to the grid allows to impose a voltage with a sinusoidal characteristic at the output of the converter, a fact that contributes to the current injection on grid also with a sinusoidal aspect. As the prototype conceived does not contemplate the supply of isolated loads from the network (stand-alone), no rear energy source was inserted in the design of the structure. The input energy is maintained exclusively through two photovoltaic strings. In the control of the structure, it is importante to notice the use of a PLL and a proportional-resonant controller, intended to guarantee the synchronism between the current produced by the converter and the grid voltage. The computational and experimental results obtained demonstrate the operation of the proposed converter with energy efficiency around 87% and total harmonic distortion rate within national and international normative levels. Tese (Doutorado)

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais Este trabalho apresenta o estudo e aplicação de técnicas para avaliação de módulos fotovoltaicos sob a influência das principais formas de degradação e seus respectivos impactos sobre a geração de energia elétrica. Além disso, como um complemento para o estudo, foi realizada a avaliação da influência da sujeira na superfície dos módulos fotovoltaicos. Para tanto, foram analisados 48 módulos fotovoltaicos de 5 modelos diferentes, totalizando uma potência de pico de 10,16 kWp, do sistema fotovoltaico instalado no Laboratório de Pesquisa em Eletrônica de Potência da Universidade Federal de Uberlândia (NUPEP-FEELT-UFU). Inicialmente, para identificar e avaliar a degradação, foram realizadas inspeções visuais e para a análise da distribuição térmica na superfície dos módulos, imagens termográficas foram obtidas com o intuito de identificar pontos quentes e associá-los aos sinais de degradação observados na inspeção. Adicionalmente, com o objetivo de quantificar o impacto de falhas na geração de energia, as curvas I-V foram medidas, in loco, em 2016, 2017 e 2018, de forma individual e por série. Para complementar, foram realizados testes para avaliação dos impactos da sujeira sobre os módulos e os principais resultados foram apresentados. Para os testes de curvas I-V realizados em 2016 e 2017, foi constatada uma significativa diferença entre valores de máxima potência medida in loco e a referência de potência mínima calculada a partir de informações do datasheet. Para avaliar a veracidade dos resultados, todos os parâmetros utilizados para obtenção das curvas I-V foram verificados e foi constatada a necessidade de correção das temperaturas de operação das células e novos valores de potência máxima foram obtidos seguindo os procedimentos da norma IEC EN 60891. This work presents the study and application of techniques for the evaluation of photovoltaic modules under the influence of the main forms of degradation and their respective impacts on the generation of electric energy. A total of 48 photovoltaic modules were analyzed, from 5 different models, totaling a peak power of 10.16 kWp derived from the photovoltaic system installed at the Research Laboratory of Power Electronics at the Federal University of Uberlândia (NUPEP-FEELT-UFU). To evaluate the degradation visual inspections were performed. Also, for the analysis of the thermal distribution on the surface of the modules, thermography images were obtained with the purpose of identifying hot spots and associating them with the signs of degradation found in the inspection. In addition, to quantify the impact of failures in power generation, I-V curves were measured locally in 2016, 2017 and 2018, individually and by strings. Additionally to the main analysis of module degradation impacts, tests were carried out to evaluate the impacts of dirt on the modules and the main results were presented. For the tests of I-V curves carried out in 2016 and 2017 a significant difference between values of maximum power measured in loco and the minimum power reference calculated from datasheet information. In order to evaluate the veracity of the results, all the parameters used to obtain the I-V curves were evaluated and it was verified the need to correct the operating temperatures of the cells and new values of maximum power were obtained following the procedures of IEC standard EN 60891. Dissertação (Mestrado)

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O avanço tecnológico das últimas décadas vem culminando na expansão dos sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica (grid-tied) tanto no Brasil quanto no exterior, trazendo consigo o interesse da comunidade científica na busca por técnicas de extração global de máxima potência que sejam eficientes, simples e baratas. Dentro deste contexto, o presente trabalho propõe uma nova estratégia de GMPPT (do inglês, Global Maximum Power Point Tracking) que utiliza em seu controle apenas os sensores de tensão e corrente no ponto de conexão com a rede elétrica, trazendo ganhos no que tange ao custo de implementação dos sistemas fotovoltaicos conectados à rede. Para alcançar o ponto de máxima potência (PMP) são realizadas perturbações em uma variável denominada Tolerância, que, por sua vez, constitui-se no máximo valor de erro admissível entre a corrente eficaz de referência e a corrente imposta no indutor de saída (DeltaRMS). A corrente de pico utilizada como referência no controle do inversor é incrementada ou decrementada de acordo com a comparação entre a Tolerância e DeltaRMS. Todo o projeto da técnica proposta e dos seus controladores é minuciosamente descrito. A fim de realizar a comparação de desempenho, as técnicas clássicas de MPPT Perturbe e Observe e Condutância Incremental também são incluídas em todas as etapas do trabalho. Os resultados experimentais apresentam elevado fator de rastreamento (FR) para a técnica proposta (99,90%), tendo ainda excelente resposta quanto à identificação de pontos falsos de máxima potência a partir do escaneamento da curva característica com o subsequente direcionamento da operação para o ponto de máxima potência global. The technological advance of the last decades has culminated in the expansion of grid-tied photovoltaic systems in Brazil and abroad, bringing with it the interest of the scientific community in the search for Global Maximum Power Point Tracking (GMPPT) techniques that are efficient, simple and cheap. In this context, the present work proposes a new GMPPT strategy that uses only the voltage and current sensors at the point of connection to the grid, reducing the costs of power inverters. To reach the maximum power point (MPP) a disturbance is performed on a variable called Tolerance, which in turn constitutes the maximum permissible error value between the reference current and the current imposed on the output inductor (DeltaRMS). The peak current used as a reference in the inverter control is incremented or decremented according to the comparison between Tolerance and DeltaRMS. The entire design of the proposed technique and its controllers is described in detail. In order to perform performance comparison, the classic MPPT techniques Perturb and Observe and Incremental Conductance are also included in all stages of the work. The experimental results presented a high tracking factor (TF) for the proposed technique (99.90%), and also had an excellent response regarding the identification of false maximum power points from the scanning of the characteristic curve with the subsequent targeting of the operation to the global maximum power point. Tese (Doutorado)

CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico O reconhecimento dos benefícios econômicos sociais e ambientais, como consequência de medidas de eficiência energética está se tornando cada vez mais frequente no Brasil. É necessário conhecer os modelos e programas dessas medidas para que prédios públicos possam ser mais eficientes e obter o selo PROCEL de edificações. Desta forma, este trabalho procura elucidar termos e procedimentos de eficiência energética para edificações que desejam atender requisitos para participar de Programas de Eficiência Energética. Para tal, são analisados estudos de eficiência energética nos segmentos industrial e público e serão mostradas ferramentas para Medição e Verificação para a determinação da linha de base para valorar as economias esperadas. Este também irá propor Ações de Eficiência Energética para o Hospital Odontológico da Universidade Federal de Uberlândia, seguindo procedimentos do Programa de Eficiência Energética (PEE), Protocolo Internacional de Medição e Verificação de Performance (PIMVP®) e o Guia para Eficiência Energética nas Edificações Públicas da CEPEL. O trabalho conclui com o projeto de uma usina fotovoltaica em complemento às ações de eficientização no prédio. The recognition of social and environmental economic benefits as a consequence of energy efficiency measures is becoming more and more frequent in Brazil. It is necessary to know the models and programs of these measures so that public buildings can be more efficient and participate to obtain the seal of PROCEL of buildings. In this way, this work seeks to elucidate terms and procedures of energy efficiency for buildings that wish to meet requirements to participate in Energy Efficiency Programs. To this end, energy efficiency studies are analyzed in the industrial and public segments and tools for Measurement and Verification will be shown as the determination of the baseline to evaluate the expected savings. This will also propose Energy Efficiency Actions for the Dental Hospital of the Federal University of Uberlândia following procedures of the Energy Efficiency Program (PEE), International Protocol for Measurement and Verification of Energy Performance (PIMVP®) and the Guide to Energy Efficiency in Buildings Of CEPEL. The work concludes with the project of a photovoltaic plant in addition to the efficiency actions in the building. Dissertação (Mestrado)