• JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
 
  Bookmark and Share
 
 
Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.14.2020.tde-14092020-104231
Documento
Autor
Nome completo
Rubinei Dorneles Machado
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2020
Orientador
Banca examinadora
Hallak, Ricardo (Presidente)
Bastos, Mario Roberto
Camargo, Ricardo de
Muza, Michel Nobre
Nakamura, Luiz Ricardo
Título em português
Estabelecimento, modelagem e caracterização de regiões críticas de velocidade do vento e temperatura do ar para o despacho de carga sobre o Subsistema Nordeste do Sistema Interligado Nacional
Palavras-chave em português
Ampacidade.
Análise de agrupamento
Imputação de dado faltante
Linhas Aéreas de Transmissão
Regimes de vento
Variabilidade sazonal
Resumo em português
A temperatura do ar e a velocidade do vento interferem diretamente no despacho de carga em Linhas Aéreas de Transmissão (LT). Conhecer o comportamento destas variáveis possibilita ao setor elétrico avaliar o melhor aproveitamento das linhas existentes bem como direcionar novos projetos de construção. Assim, a presente tese investiga o regime de vento e temperatura do ar próximo à superfície com o objetivo de identificar, caracterizar e simular as zonas de calmaria de vento e de máximos de temperatura. Esta caracterização foi realizada por meio da análise de cluster para a qual foram utilizados dados horários medidos entre 2005 e 2018 em 125 estações meteorológicas do INMET instaladas sobre o subsistema Nordeste do SIN. Ao final desta análise agruparam-se 35 estações em 7 clusters. Para preencher os dados faltantes das séries temporais destas estações avaliou-se a imputação de dados em falhas geradas artificialmente para o ano de 2017 utilizando 4 diferentes métodos. Os resultados apontaram que o sucesso no preenchimento de séries temporais incompletas utilizando a interpolação linear pode subsidiar estudos de ampacidade a partir de valores mais fidedignos das condições críticas ao longo de uma LT. Adicionalmente, os métodos ERA5 e WRF utilizados na avaliação do preenchimento também podem ser utilizados com eficiência para estimar a temperatura do ar quando não há dados medidos por estações meteorológicas próximas as LT. A caracterização da frequência de ocorrência das máximas temperaturas do ar demonstrou que o período de maior restrição para o despacho de carga trata-se da primavera e durante a tarde. Para a velocidade do vento apenas o ciclo diurno apresenta variações significativas entre os períodos analisados. E a maior restrição considerando o vento ocorre para todos os períodos do ciclo diurno com exceção da tarde. Desta forma, a capacidade operativa de LT pode ser flexibilizada na escala sazonal sobre o subsistema Nordeste do SIN. Adicionalmente, o estabelecimento das regiões críticas de mínimos de vento e máximas temperaturas e a caracterização destas pode contribuir para o desenvolvimento de projetos de novas LT que considerem condições meteorológicas mais representativas da região de interesse.
Título em inglês
Establishment, modeling and characterization of critical regions of wind speed and air temperature for power dispatch over the Northeast Subsystem of the National Interconnected System.
Palavras-chave em inglês
Ampacity
Cluster analysis
Imputation of missing values
Power transmission lines
Seasonal variability
Wind regime
Resumo em inglês
The air temperature and wind speed are limiting factors for the power dispatch in power transmission lines (TL). And determining the behavior of these variables allows the Electric Sector to evaluate the efficient use of the TL in operation and support the development new TL projects. Thus, the present work investigated the low wind speed at 10 meters and high air temperature at 2 meters in order to identify, characterize and simulate the regimes of this variables. This study used cluster analysis to find similar behavior of the meteorological conditions (low wind speed and high temperature) between 125 weather stations from the INMET distributed about Northeast SIN subsystem. The time series have hourly temporal resolution and about 13 years (2005-2018) of data. The seven clusters were obtained from 35 meteorological stations. In order to fill in the missing data from the time series of these stations, the imputation of data in artificially generated gaps for the year 2017 was evaluated using 4 different methods. The results show that the success in filling artificial gaps using linear interpolation may contribute to support studies of ampacity from more reliable values of critical conditions close to TL. Additionally, the ERA5 and WRF methods used in the gap filling evaluation can also be used efficiently to estimate the air temperature when there is no data measured by meteorological stations close to the LT. The characterization of the frequency of occurrence of maximum air temperature demonstrated the period of greatest restriction for the power dispatch was found to spring and during the afternoon. For the wind speed only diurnal cycle show significant variations between the periods analyzed. The threshold of 1 m/s for wind speed during the diurnal cycle was only exceeded in the afternoon. In other words, the other periods of the day are critical for TL due to the low wind speeds. Thus, the TL operating capacity can be optimized on a seasonal scale over the Northeastern SIN subsystem. In addition, the establishment of critical regions of minimum wind and maximum temperatures and their characterization may contribute to the development of new TL projects that consider more representative meteorological conditions in the region of interest.
 
AVISO - A consulta a este documento fica condicionada na aceitação das seguintes condições de uso:
Este trabalho é somente para uso privado de atividades de pesquisa e ensino. Não é autorizada sua reprodução para quaisquer fins lucrativos. Esta reserva de direitos abrange a todos os dados do documento bem como seu conteúdo. Na utilização ou citação de partes do documento é obrigatório mencionar nome da pessoa autora do trabalho.
Data de Publicação
2020-09-16
 
AVISO: Saiba o que são os trabalhos decorrentes clicando aqui.
Todos os direitos da tese/dissertação são de seus autores
CeTI-SC/STI
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP. Copyright © 2001-2021. Todos os direitos reservados.