Teses e Dissertações não defendidas no IFAL

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Navegando Teses e Dissertações não defendidas no IFAL por Área do Conhecimento "ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA"

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    Modelagem e Simulação de Indicadores de Continuidade: Ferramenta Auxiliar para a Manutenção em Redes de Distribuição de Energia Elétrica
    (2017) Magalhães, Emerson Felipe Araujo; Costa Filho, Marcus Vinícius Americano da; Magalhães, Robson da Silva; Pontes, Karen Valverde; Ávila Filho, Salvador; Oliveira, Tiago Cordeiro de
    A confiabilidade dos sistemas de distribuição de energia elétrica está associada aos muitos investimentos executados, especificamente quando realizados durante a concepção de novos projetos e durante a programação das atividades de manutenção. O setor elétrico brasileiro vem sofrendo inúmeros problemas ao longo dos tempos, estando o maior destes problemas relacionado às constantes falhas no sistema de distribuição. As ocorrências dessas falhas influenciam na composição dos indicadores de continuidade de Duração Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora (DEC), e de Frequência Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora (FEC); os quais são estabelecidos pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), para cada concessionária, e se os mesmos não forem cumpridos, as concessionárias estarão sujeitas às multas. Este trabalho propõe o desenvolvimento de modelos, utilizando técnicas de Regressão Linear Múltipla (RLM) e Redes Neurais Artificiais (RNAs), que realizem a previsão dos valores desses indicadores de continuidade, visando auxiliar a concessionária na realização de um planejamento mais eficiente para a execução das tarefas de manutenção. Como objeto de estudo, utilizou-se um conjunto de consumidores de uma concessionária da região Nordeste. A partir dos modos de falhas ocorridos nos circuitos que alimentam esse conjunto de consumidores, são analisadas as causas e as frequências de interrupção no fornecimento de energia elétrica, e o quanto estas contribuem para o aumento dos valores do DEC e do FEC. Através da aplicação dos modelos desenvolvidos, pode-se avaliar a influência de determinados modos de falhas sobre o DEC e o FEC, priorizando-se as tarefas de manutenção nos equipamentos que mais contribuem para a composição destes indicadores. Demonstra-se que o conhecimento da influência dos modos de falhas sobre os indicadores DEC e FEC permite uma adequada tomada de decisão sobre a execução de ações de manutenção, possibilitando à concessionária uma atuação eficiente sobre aqueles modos de falhas que são mais influentes, e contribuindo para a estabilidade e confiabilidade operacional de todo o sistema elétrico.
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    Modelo para predição de indicadores de continuidade em um sistema de distribuição de energia elétrica, uma aplicação à gestão de manutenção com a perspectiva do uso da termografia
    (2016) Araújo Junior, José Arnóbio de; Magalhães, Robson da Silva; Esquerre, Karla Patrícia Santos Oliveira Rodriguez; Bandeira, Anselmo Alves; Silva, Magno José Gomes da
    Os Sistema de Distribuição de Energia Elétrica (SDEE) das concessionárias na Região Nordeste, são, em sua maioria, antigos e apresentam diversos tipos de problemas. De uma maneira indireta, estes problemas podem ser constatados através dos indicadores coletivos de continuidade, fornecidos pela Agencia Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Esses indicadores são o Duração Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora (DEC) e o Frequência Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora (FEC). Com o intuito de melhorar estes indicadores, esse estudo propõe uma metodologia a ser aplicada na análise do histórico das ocorrências (interrupções no fornecimento de energia) registradas em uma concessionária de distribuição de energia, durante o período de janeiro de 2013 a dezembro de 2014. A metodologia aqui proposta baseia-se na construção de um modelo que estime os indicadores DEC e FEC. Portanto, construído o modelo proposto, tendo-se em vista um determinado período de operação do SDEE a ser analisado, pretende-se estimar os valores de DEC e FEC, em função das ocorrências observadas e registradas para esse sistema. O conhecimento, a priori, dos indicadores DEC e FEC, permite o gerenciamento da manutenção, possibilitando a medida da influência dos principais modos de falha na composição desses indicadores. Como base para elaboração da metodologia de análise e do modelo, foi realizada uma pesquisa, junto a uma concessionária de distribuição de energia, que será denominada neste trabalho, como concessionária A. Nesta pesquisa foram coletados os dados de ocorrências de falhas (com interrupção) em um conjunto de consumidores. Os dados foram coletados mensalmente, no período compreendido entre janeiro de 2013 e dezembro de 2014. A partir destes dados, construiu-se uma estrutura de modelo baseada na Análise de Regressão Linear Múltipla (ARLM). Existe, por parte da concessionária A, a intenção de desenvolver ações de manutenção que apliquem técnicas termográficas. Estas técnicas permitem o mapeamento do gradiente térmico de um determinado dispositivo energizado, distinguindo diferentes temperaturas por meio de radiação infravermelha. Para tanto, a concessionária A, fez um investimento em equipamentos e no treinamento de pessoal. Esse estudo propõe a aplicação do modelo construído, baseado em ARLM, como uma ferramenta de apoio para a avaliação da influência dos modos de falha na composição dos indicadores de continuidade (DEC e FEC). Os modos de falha de maior interesse são, principalmente, os que são passíveis de serem detectados por termografia. A priori, o conhecimento da influência dos modos de falha na composição desses indicadores permitirá uma tomada de decisão para a execução de ações de manutenção, permitindo, à Concessionária, uma atuação direta no alimentador e nos modos de falha mais influentes, principalmente sobre aqueles que são passíveis de serem detectados por termografia.
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    Sistema de computação em borda para controle preditivo de veículos autoguiados em redes sem fio sujeitas à degradação
    (2023) Omena, Rômulo Afonso Luna Vianna de; Santos, Danilo Freire de Souza; Perkusich, Angelo; Lima, Antonio Marcus Nogueira; Silva, Jaidilson Jó da; Brito, Alisson Vasconcelos de; Pereira, Carlos Eduardo; Valadares, Dalton Cézane Gomes
    Os veículos autoguiados ou AGVs (Automated Guided Vehicles) são elementos essenciais para o transporte de materiais na indústria. No cenário da Indústria 4.0 e da Internet Industrial das Coisas, espera-se que a frota de AGVs esteja conectada e integrada ao sistema de gerenciamento da fábrica, sendo flexível e se adaptando às novas demandas. Os sistemas de controle de AGVs com navegação em rotas fixas podem não atender a esses requisitos. A computação na borda traz os recursos computacionais de nuvem para a borda da rede, portanto, estarão mais próximos dos usuários. Esses recursos podem ser acessados com rede de comunicação sem fio e assim aplicados em demandas industriais. Os AGVs podem se beneficiar disso ao transferir para o servidor de borda as atividades que demandam mais recursos computacionais. Entretanto, a rede sem fio no ambiente industrial está sujeita às degradações no sinal, que podem ser causadas por interferências, reflexões do sinal, efeitos de sombreamento, absorção das ondas eletromagnéticas, entre outros desafios. O AGV, como um robô móvel, pode atravessar áreas em que o sinal esteja degradado, podendo resultar em colisões e acidentes. Resultados de experimentos realizados sugerem que o Controle Preditivo baseado em Modelo (MPC - Model Predictive Control) executado no servidor de borda, aliado a uma estratégia de compensação de atrasos e perdas de pacotes implementada no robô, pode ser utilizado para mitigar essas degradações na rede de comunicação. Na sequência, uma arquitetura que inclui uma dupla camada de MPCs é proposta para o controle de múltiplos AGVs. A primeira camada, executada no servidor de borda, planeja a trajetória dos AGVs de modo global, prevenindo colisões dos AGVs com obstáculos fixos e entre si. No computador embarcado no AGV, o compensador utilizado nos experimentos anteriores dá lugar a outro MPC de rastreamento da trajetória, o qual deve receber do servidor de borda a trajetória do respectivo AGV e rastreá-la. Resultados de experimentos realizados em quatro cenários de validação indicam que, a partir da arquitetura proposta é possível conduzir os AGVs sem colisões, inclusive na ocorrência de atrasos e perdas de pacotes na rede de comunicação. Além disso, as atividades que demandam mais recursos computacionais são executadas no servidor de borda, de forma que o computador embarcado no AGV pode ser mais simples, reduzindo os custos e o consumo de bateria.