dc.creator | Uberti, Vinícius André | |
dc.date.accessioned | 2022-09-22T18:49:16Z | |
dc.date.available | 2022-09-22T18:49:16Z | |
dc.date.issued | 2022-05-23 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/26237 | |
dc.description.abstract | Rural grids are composed by radial feeders of great extensions, are located close to
the vegetation and, often, in uninhabited places and difficult access locations. In
general, rural electrical grids feed seasonal loads, which operate only in the harvest
months, and have high levels of technical losses. Often, equipment in these networks
is overloaded, as well as the occurrence of transgressions of the operational limits of
voltage measurements throughout the grid. Inserted in rural areas, consumers with
irrigating rice crops bring their own particularities, such as the lack of automation,
direct start of large loads and use of precarious, obsolete or poorly sized equipment,
which enhances the reduction in the quality of electricity in these feeders. In this
context, this work proposes a demand response structure to rural electricity
distribution networks with a concentration of irrigation consumers and proves that
demand response can contribute to the quality of energy on these grids, reducing
technical losses, improving voltage levels long the grid and avoiding transgressions
of operating limits of the equipment. The proposed structure is composed by an
irrigating controller, located at the rice farms, and a demand response manager,
which is located at the utility operational center. The irrigation controller is developed
through the fuzzy logic and considers crop characteristics and weather forecast
variables to determine the rotation speed of irrigation equipment. The demand
response manager monitors the electrical parameters along the rural feeder and acts
on the irrigation controllers, in response to situations of transgression of the rural
network's operational limits, like feeders or transformer overload and voltage’s limits
transgressions. Results demonstrate technical losses along the grid mean reduction
of 27%, as correction of voltage’s precarious situations, and significant reduction of
overload occurrence in substation and grid equipment. Another important result
occurs in terms of energy efficiency of crop’s irrigation systems, in which energy
consumption reductions start from 49%, during off-peak tariff hours, and 18%, during
the incentivized tariff hours, even in the most adverse weather and farming
conditions. | eng |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Resposta da demanda | por |
dc.subject | Redes elétricas rurais | por |
dc.subject | Consumidores irrigantes | por |
dc.subject | Lógica fuzzy | por |
dc.subject | Demand response | eng |
dc.subject | Rural grids | eng |
dc.subject | Irrigating consumers | eng |
dc.subject | Fuzzy logic | eng |
dc.title | Estrutura de resposta da demanda para redes elétricas rurais e consumidores irrigantes | por |
dc.title.alternative | Demand response structure for rural electrical grids and irrigant consumers | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | Redes rurais geralmente são compostas por alimentadores radiais de grandes
extensões, situadas próximas à vegetação e, muitas vezes, em lugares ermos e com
acesso dificultado. De forma geral, as redes rurais atendem a cargas sazonais, que
operam apenas nos meses de safra, e possuem elevados níveis de perdas técnicas.
Frequentemente, equipamentos destas redes encontram-se em sobrecarga, bem
como observam-se ocorrências de transgressões dos limites regulatórios de tensão
ao longo da rede. Inseridos nas redes rurais, os consumidores com instalações
irrigantes de lavouras de arroz trazem suas próprias particularidades, como ausência
de automatização, partida direta de grandes cargas e utilização de equipamentos
precários, obsoletos ou mal dimensionados, o que potencializa a redução da
qualidade de energia elétrica nestes alimentadores. Neste contexto, este trabalho
propõe uma estrutura de resposta da demanda para redes rurais de distribuição de
energia elétrica com concentração de consumidores irrigantes e comprova que esta
pode contribuir para a qualidade de energia elétrica destas redes, reduzindo perdas
técnicas, melhorando os níveis de tensão ao longo da rede e evitando transgressões
dos limites de operação dos equipamentos. A estrutura de resposta da demanda
proposta é composta por um controlador de irrigação e um gerenciador de resposta
da demanda. O primeiro é desenvolvido através da lógica fuzzy e considera
características da lavoura e variáveis de previsão do tempo para determinar a
velocidade de rotação do conjunto motor-bomba de irrigação. O gerenciador realiza
o monitoramento dos parâmetros elétricos ao longo do alimentador rural e atua
sobre os controladores de irrigação, em resposta a situações de transgressão dos
limites operativos da rede rural, como sobrecarga nos circuitos alimentadores ou no
transformador da subestação e transgressão dos limites de tensão. Testes
realizados demonstram a redução média de perdas técnicas ao longo dos
alimentadores rurais na ordem de 27%, assim como correções de tensões em
situações precárias e redução significativa de sobrecargas dos equipamentos da
subestação e da rede de distribuição. Outro resultado importante dá-se em termos
de eficiência energética dos sistemas de irrigação das lavouras, em que as reduções
de consumo partem de 49%, no horário fora de ponta, e 18%, no horário de tarifa
incentivada, mesmo nas condições meteorológicas e de lavoura mais adversas. | por |
dc.contributor.advisor1 | Abaide, Alzenira da Rosa | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2427825596072142 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Pfitscher, Luciano Lopes | |
dc.contributor.referee1 | Santos, Laura Lisiane Callai dos | |
dc.contributor.referee2 | Pereira, Paulo Ricardo da Silva | |
dc.contributor.referee3 | Milbradt, Rafael Gressler | |
dc.contributor.referee4 | Figueiredo, Rodrigo Marques de | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/4546514410701341 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Elétrica | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |