Artigos em Revistas

This paper proposes a methodology for compression of electrical power signals from waveform records in electric systems, using genetic algorithm (GA) and artificial neural network (ANN). The genetic algorithm is used to select and preserve the points that better characterize the waveform contours; and the artificial neural network is used in the compression of other points as well as on the signal reconstruction process. Thus, the data resulting from the proposed methodology are formed by a part of the original signal and by a compressed complementary part in the form of synaptic weights. The proposed methodology selects and preserves a percentage of the original signal samples, which are aspects not explored in the literature. The method was tested using field data obtained from an oscillographic recorder installed in a 230 kV electrical power system. The results presented compression rates ranging from 8.59:1.00 to 24.16:1.00 for preservation rates ranging from 2.5% to 10%, respectively.

FABIOLA GRAZIELA NORONHA BARROS, WELLINGTON ALEX DOS SANTOS FONSECA, UBIRATAN HOLANDA BEZERRA, MARCUS VINÍCIUS ALVES NUNES

This paper proposes a decision tree (DT)-based security dispatch method applied to integrated electric power and natural-gas networks (IPGNs) against credible contingencies that may cause violations. Preventive adjustments to the optimal electric energy generation and gas production are carried out based on the security regions and boundaries of controllable variables determined by the DTs. The easily interpretable DT’s rules that describe the security regions are tractable constraints to be included in the optimization routines of electricity generation and gas production rescheduling. Some specific critical contingencies applied to the IEEE 118-bus test system integrated with the 15-node natural gas network are taken as examples to demonstrate a promising application of the proposed security dispatch method to restore IPGN security.

DENIS C.L. COSTA, MARCUS V.A. NUNES, JOÃO P.A. VIEIRA, UBIRATAN H. BEZERRA

Este artigo objetiva analisar as atividades desenvolvidas com os alunos da escola E.E.F.M. Eneida de Moraes no Jardim Botânico do Museu Emilio Goeldi. Com os resultados busca-se através de vivências nesses espaços educativos, práticas de ensino que visem a interdisciplinaridade e a conservação ambiental.

JANISE MARIA MONTEIRO RODRIGUES VIANA, SÉRGIO CARDOSO DE MORAES, WELLINGTON DA SILVA FONSECA

The main objective of this paper is to assist in the investigation of electromagnetic forces, structural deformation, stresses, and Safety factor when energizing unloaded transformers. The methodology is based on modeling of a single-phase 50 MVA transformer subjected to inrush currents through finite element method (FEM). In this perspective, the conditions of inrush currents are used to estimate the magnetic field density dispersion in the transformer and to find the values of forces in axial and radial directions. These components are distributed along the energized windings for observing the loads in high-voltage windings. Thus, this article will contributes with the investigations of a structural Analysis on transformers when subjected to inrush current.

WELLINGTON DA S. FONSECA, DIORGE DE S. LIMA, MARCUS V.A. NUNES, ADRY K.F. LIMA, NEWTON S. SOEIRO

The formulations employed to the optimization of passive filters can be classified as formulations of a single objective or formulations with multiple objectives. The single-objective formulations normally are devoted to determine the filters of lowest cost that assure the compliance with the power quality standards, while in the multi-objective approaches are added other goals that are related with the improvement of the power quality indexes. In the presented approach, the problem of the reactive power compensation and the problem of the harmonic distortion compensation are considered a unified multi-objective problem in which is determined a set of passive filters that allows the obtaining of the maximum economic benefits as well as the maximum improvement of the power quality of the circuit. While several previous contributions solve the multi-objective problem by minimizing a single function composed of several sub-objectives, this work employs the non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA-II) for the optimization of three independent objective functions. This algorithm obtains the Pareto front of the problem and allows the selection of the most effective solutions. The optimization method that presented in this work allows the selection by the algorithm of the filter type proper for compensation in a node of the circuit as well as the obtaining of their parameters. The set of possible filter configurations to place in one candidate node is defined by the user before the optimization is done. This is a distinctive characteristic of the presented approach that is tested with a practical example.

JANDECY CABRAL LEITE, IGNACIO PÉREZ ABRIL, MARIA EMÍLIA DE LIMA TOSTES, ROBERTO CÉLIO LIMÃO DE OLIVEIRA

Pesquisas desenvolvidas mostram que o Brasil possui um déficit de engenheiros. Esse cenário revela um obstáculo no sistema educacional, com reflexos na produção e inovação no mercado. Este fato dá-se devido à redução da procura por esta profissão. O desinteresse, segundo especialistas, está ligado à visão que os alunos do ensino médio têm em relação às disciplinas da área de exatas. Considerando a relevância desse tema os discentes da Universidade Federal do Pará Campus - Tucuruí através do Grupo de Pesquisa de Sistemas Elétricos e Mecânicos utilizando a metodologia PBL, juntamente com a plataforma de prototipagem Arduino e seus conhecimentos em áreas multidisciplinares da Engenharia tem o objetivo de propor oficinas para alunos do ensino médio como um incentivo a engenharia através do contato com o lado pratico das ciências exatas. Por tanto o presente trabalho apresenta a metodologia utilizada nas oficinas e os resultados das etapas realizadas.

GABRIEL SOUZA DA SILVA, WELLINGTON DA SILVA FONSECA, FILIPE CAVALCANTI FERNANDES, THAYANNE BARROS BANDEIRA, ALLAN SILVA JUNIOR

This paper presents an innovative approach to calculate non-technical losses estimates in electrical distribution feeders which is based on the customers' energy consumption bills and on measurements of the injected active and reactive powers in the feeder at the substation coupling point. The proposed procedure uses the load flow Power Summation Method (PSM) which is modified to take into account the feeder power injections measurements at the substation coupling point, and adjustment factors to vary the customers' electrical loads which are obtained from the energy consumption bills, so that the active and reactive power balances at the substation are met for any operation condition. Preliminary results using this procedure are presented utilizing the IEEE 13-node test feeder.

U. H. BEZERRA, T. M. SOARES, M. V. A. NUNES, M. E. L. TOSTES, J. P. A. VIEIRA, PIEDY AGAMEZ

This study addresses the problem of determining which non-linear loads can be considered potential harmonic sources to the voltage harmonic distortions observed in the utility grid voltages. Statistical regression models are used to establish correlations between the simultaneously measured harmonic voltages, in the grid, and harmonic currents, at each non-linear individual load. First, the R-squared statistic is used to decide the goodness of fit of the developed models, giving indication on the relevance of the model. In order to overcome the limitation of the linear regression model based on voltage and current magnitudes measurements only, that imposes a constant behaviour for the background harmonic sources, a non-parametric regression model is suggested and a comparison between the performances of the two models is carried out. Field data from two real electrical systems, one having a 138 kV substation in which a large industrial load and a 34.5 kV rural long feeder are connected; and the other having four urban 13.8 kV feeders supplying industrial and commercial loads, were used to develop and validate the statistical models used in the application.

EDSON ORTIZ DE MATOS, THIAGO MOTA SOARES, UBIRATAN HOLANDA BEZERRA, MARIA EMÍLIA DE LIMA TOSTES, ALLAN RODRIGO ARRIFANO MANITO, BENJAMIM CORDEIRO COSTA JR

Em todo o país está sendo amplamente difundida a utilização de fontes de energia renováveis, um dos exemplos claros disso é a obtenção de energia através dos raios solares,como também, o recente avanço na implantação de aerogeradores na regiãoSul e Nordeste. Com oobjetivo de incentivar os alunos do ensino médio em se empenhar no estudo das ciências aplicadas e no desenvolvimento de pesquisainterligada com a eficiência energética,oPrograma de Extensão Laboratório de Engenhocas, da Universidade Federal do Pará Campus de Tucuruí, aprovou projetos no CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico)com o intuitode inserir nas escolas estaduais de ensinomédio do município a metodologia PBL(ProjectBased Learning), visando ensinar o aluno a aprender, ser proativo e despertar o interesse na área das ciênciasaplicadas. Dessa forma, os alunos buscaram desenvolver atividades que contribuíssem paraminimizar osproblemasda sociedade, com isso, construíram e implantaram um Aquecedor Solar de Baixo Custo em uma residência unifamiliar de Tucuruí onde foi possível analisar sua viabilidade e eficiência energética.

P.M.MILHOMEM, M.R.SANTOS, W.S.FONSECA, S.N.SILVA

O presente artigo tem como objetivo apresentar um relato de experiência que pretende investigar a robótica pedagógica, como ferramenta auxiliadora na disciplina de ciência, que vem sendo desenvolvida em uma escola de ensino fundamental na cidade de Santo Antônio do Tauá – Pará. Tema finalidade de investigar a contribuição da robótica pedagógica nas aulas de ciência com o uso de kit educacional Arduino. Foi desenvolvida pesquisa de caráter observacional, que constatou a robótica como um instrumento fundamental na contribuição do desenvolvimento do aluno de maneira eficiente, explorando habilidades como o raciocínio, cooperação, a inovação criativa, a ludicidade e a interdisciplinaridade, elementos substanciais na escola atual. Além disso, estabeleceu-se relação entre as atividades da robótica pedagógica com os pressupostos do lúdico na educação, visto que os robôs propostos se tornam brinquedos durante as atividades. Isto evidencia a necessidade de incentivar o estudo criativo-científico da robótica enquanto atividade pedagógica significativa nas aulas de ciências. Com isso, desenvolveu-se uma análise sobre a importância da Robótica Pedagógica enquanto recurso didático nas aulas de ciências em correlação com lúdico em sala de aula, utilizando a plataforma Arduino (experiências) e o Ardublockly (programação) como instrumentos materiais. Os pilares desta pesquisa estão fundamentados em Seymour Papert com a teoria do construcionismo, idealizador e disseminador da robótica pedagógica no ambiente escolar, buscando a construção do conhecimento de maneira interdisciplinar.

DAVID GENTIL DE OLIVEIRA, WELLINGTON DA SILVA FONSECA