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Technology assessment for power quality mitigation devices - Micro-DVR case study

Vairamohan, Baskar; Komatsu, Wilson; Galassi, Mauricio; Monteiro, Thiago Costa; Oliveira, Marco Antonio de; Ahne, Se Un; Matakas Junior, Lourenço; Marafão, Fernando Pinhabel; Bormio Junior, Edison; Camargo, Josue de; McGranaghana, Mark F.; Jardini, Jose
Fonte: ELSEVIER SCIENCE SA Publicador: ELSEVIER SCIENCE SA
Tipo: Artigo de Revista Científica
ENG
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This work presents a case study on technology assessment for power quality improvement devices. A system compatibility test protocol for power quality mitigation devices was developed in order to evaluate the functionality of three-phase voltage restoration devices. In order to validate this test protocol, the micro-DVR, a reduced power development platform for DVR (dynamic voltage restorer) devices, was tested and the results are discussed based on voltage disturbances standards. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Utilização da transformada Wavelet para caracterização de distúrbios na qualidade da energia elétrica; Use of the Wavelet transform for the characterization of disturbances in the power quality

Delmont Filho, Odilon
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 22/09/2003 PT
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Este trabalho apresenta um estudo sobre transformada Wavelet aplicada à qualidade da energia elétrica com o intuito de detectar, localizar e classificar eventuais distúrbios que ocorrem no sistema elétrico. Inicialmente é apresentada uma introdução sobre qualidade da energia, mostrando fatos, evoluções e explicando o conceito dos principais fenômenos que interferem na qualidade da energia do sistema elétrico brasileiro, devido, principalmente, à grande demanda de aparelhos eletrônicos produzidos atualmente. Em seguida é mostrada uma revisão dos principais métodos e modelos aplicados atualmente no mundo a respeito do assunto. A transformada Wavelet vem como uma grande ajuda nesta área de análise de sinais, já que é capaz de extrair simultaneamente informações de tempo e freqüência, diferentemente da transformada de Fourier. A simulação dos diversos distúrbios ocorridos no sistema foi realizada através do software ATP (Alternative Transients Program), cujas características seguem corretamente um sistema de distribuição real da concessionária CPFL. Os distúrbios de tensão gerados e analisados foram detectados e localizados através da técnica de Análise Multiresolução e, posteriormente, classificados...

Procedimentos para mitigação do impacto de qualidade de energia na indústria têxtil.; Procedures for mitigation of impact of power quality in the textile industry.

Motoki, Edison Massao
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 15/05/2007 PT
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O avanço crescente da tecnologia nos processos industriais atuais, bem como o elevado grau de interação de equipamentos e processos, provocou o aumento da sua sensibilidade a variações de energia, ou o aumento do grau de sensibilidade de algumas cargas industriais, o que gera interrupções de produção industrial. Essas, ocasionadas por problemas de qualidade de energia, levam a diversos fatores indesejáveis às indústrias, tais como: perdas de produção, perdas de faturamento, perda de matéria-prima, uso irracional de energia, dentre outros. Um processo têxtil apresenta grandes perdas de produção quando ocorrem esses eventos. Esta dissertação apresenta uma série seqüencial de procedimentos técnicos adotados experimentalmente em duas plantas de fiação sintética, para mitigar o impacto da qualidade de energia numa indústria química-têxtil. O problema de qualidade de energia estudado foi a variação de tensão de curta duração (VTCD), especificamente os afundamentos de tensão, sobre uma carga crítica. Quando esses eventos ocorriam, havia um grande volume de perdas no processo, em função da descontinuidade operacional provocada por esses afundamentos de tensão. Por meio de procedimentos foi possível identificar a carga crítica...

Modelagem de lâmpadas de descarga: uma análise de desempenho considerando parâmetros de qualidade da energia; Discharge lamps modeling: a performance analysis considering power quality parameters

Andreoli, André Luiz
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 08/04/2011 PT
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Este trabalho apresenta pesquisa relativa à modelagem de lâmpadas de descarga. A metodologia desenvolvida fornece meios de se construir modelos baseados em ferramentas inteligentes, especificamente através de redes neurais artificiais, de forma a representar o dispositivo com características que descrevam seus aspectos operacionais, bem como o comportamento de tais dispositivos diante de eventos relacionados à qualidade da energia elétrica. Um modelo matemático do conjunto lâmpada-reator, caracterizado como carga não-linear foi implementado inicialmente através da ferramenta SIMULINK®, integrante do pacote de software MATLAB®, e os resultados de simulações obtidas com este modelo são apresentados e comparados com os dados de operação obtidos experimentalmente, servindo como base de modelo para a lâmpada de descarga estudada e ponto de partida para a modelagem baseada em ferramentas computacionais inteligentes. Como contribuição, foi proposta a arquitetura de um modelo baseado em um conjunto de redes neurais artificiais destinado a representar a operação do conjunto lâmpada de descarga e reator. Empregando a massa de dados obtida através de ensaios realizados em diversas condições operacionais, e com o auxílio do pacote de software MATLAB®...

Caracterização de eventos transitórios da qualidade da energia elétrica utilizando sistemas inteligentes e processamento de sinais.; Characterization of power quality transient events using Intelligent systems and signal processing.

Vega García, Valdomiro
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 12/12/2012 PT
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O diagnóstico de eventos que afetam a qualidade da energia elétrica tem se tornado preocupação de magnitude mundial, em especial em dois temas importantes que são: a localização relativa da origem do evento (LROE) e a classificação automática da causa fundamental de eventos (CACFE). O primeiro está relacionado com a identificação da fonte do evento, isto é, a montante ou a jusante do medidor de qualidade de energia (MQE). O segundo pode ser dividido em dois grupos: a classificação das causas internas e das causas externas. As causas internas estão relacionadas a eventos produzidos pela operação do sistema elétrico (energização ou desenergização do sistema, energização de transformador, chaveamento de capacitores dentre outros), e as causas externas estão vinculadas a eventos produzidos por faltas externas ao sistema elétrico (contato com galhos de árvore, animais, descargas atmosféricas, dentre outros). Ambos os temas, LROE e CACFE, são abordados nesta tese de doutorado. Para classificar eventos por causas internas ou externas é necessário antes definir se realmente trata-se ou não de um evento, para o qual é imprescindível conhecer a LROE. Este último necessita de um processo de segmentação das formas de onda de tensão e corrente para funcionar de forma correta. A segmentação identifica segmentos transitórios e não transitórios nas formas de onda e contribui também na extração de características para os diferentes algoritmos de classificação. Neste sentido...

Modelagem multiobjetivo para o problema da alocação de monitores de qualidade da energia em sistemas de distribuição de energia elétrica; Multiobjective modeling for the problem of allocation of power quality monitors in electrical distribution system

Branco, Hermes Manoel Galvão Castelo
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 30/07/2013 PT
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66.01%
Problemas ocasionados por perturbações na qualidade da energia elétrica (QEE) podem provocar sérios prejuízos, tanto de cunho social, quanto financeiros, aos clientes conectados ao sistema elétrico de potência como um todo. Neste contexto, os clientes que mais sofrem são os clientes industriais, pois estes possuem cargas sensíveis a vários distúrbios associados à falta da QEE. Sendo assim, para adoções de medidas preventivas, ou corretivas, que melhorem os índices de QEE, faz-se necessário um monitoramento dos sistemas elétricos que permita um melhor acompanhamento da ocorrência dos distúrbios. Nesta pesquisa é proposta a modelagem do problema de alocação ótima de monitores de QEE em sistemas de distribuição com múltiplos objetivos, os quais são: minimização do custo do monitoramento, minimização da ambiguidade topológica, maximização do monitoramento das cargas, maximização da quantidade de ramais monitorados, minimização da quantidade de afundamentos não monitorados, e maximização da redundância do monitoramento dos afundamentos. Na resolução do problema foi utilizado o Algoritmo Evolutivo Multiobjetivo com Tabelas (AEMT), adotado por ter boa capacidade de resolução com muitos objetivos. Os resultados obtidos permitiram observar que o AEMT forneceu as fronteiras de Pareto com soluções diversificadas e bem distribuídas ao longo da mesma...

Technology assessment for power quality mitigation devices - Micro-DVR case study

Vairamohan, Baskar; Komatsu, Wilson; Galassi, Mauricio; Monteiro, Thiago Costa; de Oliveira, Marco Antonio; Ahne, Se Un; Matakas, Lourenco; Marafão, Fernando Pinhabel; Bormio, Edison; de Camargo, Josue; McGranaghan, Mark F.; Jardini, Jose Antonio
Fonte: Elsevier B.V. Sa Publicador: Elsevier B.V. Sa
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 1215-1226
ENG
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66.01%
This work presents a case study on technology assessment for power quality improvement devices. A system compatibility test protocol for power quality mitigation devices was developed in order to evaluate the functionality of three-phase voltage restoration devices. In order to validate this test protocol, the micro-DVR, a reduced power development platform for DVR (dynamic voltage restorer) devices, was tested and the results are discussed based on voltage disturbances standards. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Technology assessment for power quality mitigation devices - Micro-DVR case study

Vairamohan, B.; Komatsu, W.; Galassi, M.; Monteiro, T. C.; Oliveira, M. A.; Ami, S. U.; Matakas, L.; Marafão, F. P.; Bormio, E.; Camargo, J.; McGranaghan, M. F.; Jardini, J. A.
Fonte: Universidade Estadual Paulista Publicador: Universidade Estadual Paulista
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência
ENG
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This work presents a case study on technology assessment for power quality devices. A system compatibility test protocol for power quality mitigation devices was developed in order to evaluate the functionality of three-phase voltage restoration devices. In order to case test this test protocol, a development platform with reduced power for DVR (Dynamic Voltage Restorer), the Micro-DVR, was tested, and results were discussed based on voltage disturbances standards. ©2008 IEEE.

Proposals for improvement of methodology and process of collecting and analyzing compatibility of power quality indicators in distribution systems

Torrezan, R.; Ahn, S. U.; Escobar, C.; Gaona, A. S P; De Oliveira, A. V.; De Souza, A. N.; Martins, A. C P; Jesus, N. C.
Fonte: Universidade Estadual Paulista Publicador: Universidade Estadual Paulista
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência Formato: 334-340
ENG
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This article aims to present proposals for improvement of key standards and resolutions concerned about the methodology for calculating the indicator of total harmonic voltage distortion, and should contribute to the process of examining the compatibility of potentially disturbing loads in electric power quality in distribution systems. These proposals were drawn from the analysis of results from measurement campaigns conducted in a case study including analysis of the connection of a new induction furnace in a foundry served by a distributor of São Paulo state. A general historical situating the quality of electric energy in the electricity sector is presented, and methodological guidelines and procedures used in experimental trials are shown. The analysis and discussion of results are prepared to answer the main questions that arise during the implementation of standards, resolutions and procedures. © 2011 IEEE.

Artificial neural network model of discharge lamps in the power quality context

Andreoli, André Luiz; Coury, Denis Vinicius; Oleskovicz, Mario; Serni, Paulo José Amaral
Fonte: Universidade Estadual Paulista Publicador: Universidade Estadual Paulista
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 272-285
ENG
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This paper presents a methodology for modeling high intensity discharge lamps based on artificial neural networks. The methodology provides a model which is able to represent the device operating in the frequency of distribution systems, facing events related to power quality. With the aid of a data acquisition system to monitor the laboratory experiment, and using $$ ext{ MATLAB }^{ extregistered }$$ software, data was obtained for the training of two neural networks. These neural networks, working together, were able to represent with high fidelity the behavior of a discharge lamp. The excellent performance obtained by these models allowed the simulation of a group of lamps in a distribution system with shorter simulation time when compared to mathematical models. This fact justified the application of this family of loads in electric power systems. The representation of the device facing power quality disturbances also proved to be a useful tool for more complex studies in distribution systems. © 2013 Brazilian Society for Automatics - SBA.

Low-cost digital system for power quality monitoring

Batista, José; Martins, Júlio S.; Afonso, João L.
Fonte: EA4EPQ Publicador: EA4EPQ
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência
Publicado em /04/2003 ENG
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This paper describes the development of a low cost digital system used for power quality monitoring and power management. The system uses voltage and current Hall sensors, a standard data acquisition board, and has its processing system based in LabVIEW™, running on a regular PC. The system acquires data continuously, and storage in files the events that result from the anomalies detected in the monitored power system. Several parameters related to power quality can be analysed through 6 different applications: “Scope and THD”, “Strip Chart”, “Wave Shape”, “Sags and Swells”, “Classical Values” and “p-q Theory Values”. The acquired information can be visualized in tables and/or in charts. It is also possible to generate reports in HTML format. In this format, the reports can be sent directly to a printer, can be embedded in other software applications, or can be accessed through the Internet, using a web browser. It is also shown the potential of the developed system, namely the advantages of virtual instrumentation, regarding to flexibility, cost and performance in the scope of power quality monitoring and power management (after acquisition, processing and analysing of the information, data and warnings can be sent through Internet or wireless technology).; Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT)...

Developed power quality monitor used for shunt active power filter studies

Pinto, J. G.; Pregitzer, Ricardo G.; Monteiro, Luís F. C.; Batista, José; Afonso, João L.
Fonte: Universidade do Minho Publicador: Universidade do Minho
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência
Publicado em /03/2007 ENG
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This paper presents a developed Power Quality Monitor used to perform studies in a prototype of a three-phase four wire Shunt Active Power Filter. In the developed equipment, the voltage measurements are made through Hall-effect sensors and for the current measurements flexible Rogowski Coil sensors are used. A conditioning circuit is used to interface the data from the sensors to a standard data acquisition board. The monitoring software was developed in LabVIEW™ that allows the applications to run on Windows in a regular PC. The developed system acquires the data continuously, and stores the desired events in the hard disk. In the case described in this paper, the Power Quality Monitor allows to simultaneously measure the three phase voltages of the power system and four currents, which can be from the source, from the load or from the output of the Shunt Active Filter.; Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - Projecto POCTI/ESE/41170/2001; Projecto POCTI/ESE/48242/2002.; Programa de Inventivos à Modernização da Economia (PRIME).; Projecto SINUS.

Power quality studies using a developed low cost power quality monitor

Costa, José C. C.; Pregitzer, Ricardo G.; Batista, José; Afonso, João L.
Fonte: Universidade do Minho Publicador: Universidade do Minho
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência
Publicado em /10/2006 ENG
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This work presents two studies to evaluate the power quality in two facilities: a diagnosis centre in a Public Hospital and a simulation laboratory with a computer cluster, together with a printing centre and the air conditioning equipments of the Physics Department of a public University. Both these installations require a high level of power quality in order to avoid productivity losses as well as economic losses, and to maintain a high level of service quality. These studies will apply international standards to ascertain the power quality at these locations and will use a custom made prototype power quality monitor developed by the authors. It uses Hall effect voltage sensors, Rugowski Coil flexible current sensors and its processing system was developed with LabVIEW™.; Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - POCTI/ESE/41170/2001, POCTI/ESE/48242/2002; Programa de Incentivos à Modernização da Economia (PRIME) - projecto SINUS

Impact of electric vehicles on power quality in a smart grid context

Monteiro, Vítor; Gonçalves, Henrique; Afonso, João L.
Fonte: Universidade do Minho Publicador: Universidade do Minho
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência
Publicado em /10/2011 ENG
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The large dependency of the imported fossil fuels and the soaring oil prices, makes essential the look for alternatives to the traditional people transportation system. The natural bet is the electric mobility, namely Electric Vehicles (EV), and Plug-in Hybrid Electric Vehicles (PHEV). This way, in this paper is analyzed the potential impacts of the battery charging systems on the grid power quality, in a Smart Grid context. It is considered the current consumed, according to a typical electric consumption profile, and the voltage degradation for a large number of houses. Two different types of EV batteries chargers were considered: a traditional charger; and a smart charger with sinusoidal current consumption and unitary power factor. It presents simulation results of the integration of EVs and PHEVs in terms of power quality, and experimental results of a smart charger which was specially developed for EV charging and that allows mitigation of the power quality degradation.; Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT)

Power quality indices measurement using the S-transform

Gargoom, A.; Ertugrul, N.; Soong, W.
Fonte: Inderscience Publishers Publicador: Inderscience Publishers
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em //2009 EN
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The paper presents the S-transform (ST) technique as a new tool for power quality indices measurement. A key feature of the ST is its accurate time-frequency (amplitude and phase) domain. With this feature, it is possible to redefine the calculation of the power quality indices in the ST domain based on the harmonic content of the signals. In addition, using the time information provided by this technique, the definitions of the power quality indices can be extended to be instantaneous. The accuracy of the instantaneous versions of different indices in the ST domain is verified on a number of simulated and real power quality signals.; Ameen Gargoom, Nesimi Ertugrul and Wen L. Soong; Copyright © 2009 Inderscience Enterprises Ltd.

Novel expert system for defining power quality compensators

Liberado, Eduardo Verri; Marafao, Fernando Pinhabel; Simões, Marcelo Godoy; Souza, Wesley Angelino de; Pomilio, José Antenor
Fonte: Elsevier B.V. Publicador: Elsevier B.V.
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 3562-3570
ENG
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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Processo FAPESP: 2012/14014-0; In order to ensure good power quality for modern power systems and/or industrial installations, power conditioning devices have been extensively applied. However, the data analysis for the installation of a determined compensator mainly considers a particular power quality index or disturbance and it is usually based on human expertise. Therefore, this paper proposes a novel expert system that automatically suggests the most appropriate and cost-effective solution for compensating reactive, harmonic and unbalanced current through a careful analysis of several power quality indices and some grid characteristics. Such an expert system is an important tool in real-world applications, where there is a complex scenario in choosing, designing and applying power quality compensators in modern power grids. Since there are no strict boundaries for voltage and current non idealities at distribution level or clear correlation between them and possible solutions, a fuzzy decision-maker was developed to deal with such uncertainties and to embed human expertise in the system. The approach is based on analyzing data from a given time window and providing off-line recommendations for the design and installation of proper compensators. Therefore...

Preliminary results of a power quality survey in a distribution network bases on No‐Gap PQ meters

González, A.; Madrazo Maza, Alfredo; Laso Pérez, Alberto; Martínez Torre, Raquel; Domingo Fernández, Rodrigo; Mañana Canteli, Mario; Arroyo Gutiérrez, Alberto; Cavia Soto, María de los Ángeles
Fonte: European Association for the Development of Renewable Energies, Environment and Power Quality (EA4EPQ) Publicador: European Association for the Development of Renewable Energies, Environment and Power Quality (EA4EPQ)
Tipo: info:eu-repo/semantics/article; publishedVersion
ENG
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86.08%
This paper describes a preliminary experience with the installation and use of a no-gap power quality meter network along a distribution grid in the North of Spain. No-gap power quality meters record all cycles of voltage and current waveform for all the monitored channels. This approach extends the analysis further than the classical approach provided by other power quality meters that records only survey data and events triggered according predefined rules. A comparison with the classical approach is discussed and the results of a two year power quality survey are also provided.

Influencia do referencial de tensão na avaliação da qualidade da energia eletrica; Influence of the voltage reference on the evaluation of power quality

Helmo Kelis Morales Paredes
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 31/07/2006 PT
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Este trabalho visa a contribuir para os estudos de instrumentação de sistemas de potência e monitoramento de Qualidade da Energia Elétrica (QEE), discutindo a importância da referência da tensão, de forma a permitir relacionar os efeitos dos distúrbios com o verdadeiro impacto que causam sobre as cargas. Esta correlação ainda é um ponto pouco estudado no âmbito da QEE. Considerando o cenário do ponto de vista de teoria de potência e qualidade da energia elétrica, inicialmente serão apresentadas as técnicas de medição das tensões, fazendo uma análise crítica, mostrando suas convergências, particularidades e deficiências. Por outro lado, será mostrado que a escolha da referência de tensão, leva a diferentes equacionamentos para a potência aparente e o fator de potência em sistemas com formas de onda não-senoidais e/ou assimétricas. Essas divergências têm suscitado discussões em nível internacional sobre a forma mais adequada de medição. Estudos sobre alguns indicadores de QEE ilustram como a escolha da referência de tensão influencia na avaliação da distorção harmônica total, do fator de desequilíbrio e de uma VTCD, especialmente em sistemas trifásicos com condutor de retorno (4 fios). Finalmente...

The impact of poor power quality in solar photovoltaic microgeneration: technical problems and losses of revenue

Exposto, Bruno Fernandes; Pinto, J. G.; Monteiro, Vítor; Pedrosa, Delfim; Afonso, João L.
Fonte: Universidade do Minho Publicador: Universidade do Minho
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência
Publicado em /06/2015 ENG
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This paper presents a critical and quantitative analysis of the influence of the Power Quality in grid connected solar photovoltaic microgeneration installations. First are introduced the main regulations and legislation related with the solar photovoltaic microgeneration, in Portugal and Europe. Next are presented Power Quality monitoring results obtained from two residential solar photovoltaic installations located in the north of Portugal, and is explained how the Power Quality events affect the operation of these installations. Afterwards, it is described a methodology to estimate the energy production losses and the impact in the revenue caused by the abnormal operation of the electrical installation. This is done by comparing the amount of energy that was injected into the power grid with the theoretical value of energy that could be injected in normal conditions. The performed analysis shows that Power Quality severally affects the solar photovoltaic installations operation. The losses of revenue in the two monitored installations M1 and M2 are estimated in about 27% and 22%, respectively.; CT - Fundação para a Ciência e Tecnologia within scope of the project : PEst- UID/CEC/00319/2013.

Low-cost power quality monitor based on a PC

Batista, José; Martins, Júlio S.; Afonso, João L.
Fonte: IEEE Publicador: IEEE
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência
Publicado em 09/06/2003 ENG
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66.05%
This paper presents the development of a low cost digital system useful for power quality monitoring and power management. Voltage and current measurements are made through Hall-effect sensors connected to a standard data ac-quisition board, and the applications were programmed in LabVIEW™, running on Windows in a regular PC. The system acquires data continuously, and stores in files the events that result from anomalies detected in the monitored power system. Several parameters related to power quality and power man-agement can be analyzed through 6 different applications, named: “Scope and THD”, “Strip Chart”, “Wave Shape”, “Sags and Swells”, “Classical Values” and “p-q Theory”. The acquired information can be visualized in tables and/or in charts. It is also possible to generate reports in HTML format. These reports can be sent directly to a printer, embedded in other software applications, or accessed through the Internet, using a web browser. The potential of the developed system is shown, namely the advantages of virtual instrumentation, re-garding to flexibility, cost and performance, in the scope of power quality monitoring and power management.; Fundação para a Ciência e a Tecnologia, (FCT), POCTI/ESE/41170/2001.