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dc.creatorUberti, Vinícius André
dc.date.accessioned2022-09-22T18:49:16Z
dc.date.available2022-09-22T18:49:16Z
dc.date.issued2022-05-23
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/26237
dc.description.abstractRural 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.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectResposta da demandapor
dc.subjectRedes elétricas ruraispor
dc.subjectConsumidores irrigantespor
dc.subjectLógica fuzzypor
dc.subjectDemand responseeng
dc.subjectRural gridseng
dc.subjectIrrigating consumerseng
dc.subjectFuzzy logiceng
dc.titleEstrutura de resposta da demanda para redes elétricas rurais e consumidores irrigantespor
dc.title.alternativeDemand response structure for rural electrical grids and irrigant consumerseng
dc.typeTesepor
dc.description.resumoRedes 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.advisor1Abaide, Alzenira da Rosa
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2427825596072142por
dc.contributor.advisor-co1Pfitscher, Luciano Lopes
dc.contributor.referee1Santos, Laura Lisiane Callai dos
dc.contributor.referee2Pereira, Paulo Ricardo da Silva
dc.contributor.referee3Milbradt, Rafael Gressler
dc.contributor.referee4Figueiredo, Rodrigo Marques de
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4546514410701341por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Elétricapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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