| 1. Identificação | ||||||||||
| Tipo de Referência | Tese ou Dissertação (Thesis) | |||||||||
| Site | mtc-m21d.sid.inpe.br | |||||||||
| Código do Detentor | isadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S | |||||||||
| Identificador | 8JMKD3MGP3W34T/45RUNQ8 | |||||||||
| Repositório | sid.inpe.br/mtc-m21d/2021/11.25.20.43 | |||||||||
| Última Atualização | 2022:03.30.14.07.21 (UTC) administrator | |||||||||
| Repositório de Metadados | sid.inpe.br/mtc-m21d/2021/11.25.20.43.52 | |||||||||
| Última Atualização dos Metadados | 2022:08.06.21.39.47 (UTC) administrator | |||||||||
| Chave Secundária | INPE-18518-TDI/3163 | |||||||||
| Chave de Citação | Lacerda:2022:SyOsNe | |||||||||
| Título | Synchronization in oscillator networks and applications in energy transmission networks  | |||||||||
| Título Alternativo | Sincronização em redes de osciladores e aplicações em redes de transmissão de energia | |||||||||
| Curso | CAP-COMP-DIPGR-INPE-MCTI-GOV-BR | |||||||||
| Ano | 2022 | |||||||||
| Data | 2021-11-17 | |||||||||
| Data de Acesso | 04 maio 2024 | |||||||||
| Tipo da Tese | Tese (Doutorado em Computação Aplicada) | |||||||||
| Tipo Secundário | TDI | |||||||||
| Número de Páginas | 164 | |||||||||
| Número de Arquivos | 1 | |||||||||
| Tamanho | 26204 KiB | |||||||||
| 2. Contextualização | ||||||||||
| Autor | Lacerda, Juliana Cestari | |||||||||
| Banca | Guimarães, Lamartine Nogueira Frutuoso (presidente) Macau, Elbert Einstein Nehrer (orientador) Freitas, Celso Bernardo da Nobrega de (orientador) Quiles, Marcos Gonçalves Viana, Ricardo Luiz Grzybowski, José Mario Vicensi | |||||||||
| Endereço de e-Mail | j7c7l7@gmail.com | |||||||||
| Universidade | Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) | |||||||||
| Cidade | São José dos Campos | |||||||||
| Histórico (UTC) | 2021-11-25 20:46:56 :: juliana.lacerda@inpe.br -> administrator :: 2021-11-26 14:29:44 :: administrator -> pubtc@inpe.br :: 2021-11-26 14:30:23 :: pubtc@inpe.br -> juliana.lacerda@inpe.br :: 2021-12-25 15:51:02 :: juliana.lacerda@inpe.br -> administrator :: 2021-12-27 14:01:41 :: administrator -> pubtc@inpe.br :: 2021-12-27 14:02:19 :: pubtc@inpe.br -> juliana.lacerda@inpe.br :: 2021-12-31 12:05:53 :: juliana.lacerda@inpe.br -> pubtc@inpe.br :: 2021-12-31 12:27:28 :: pubtc@inpe.br -> juliana.lacerda@inpe.br :: 2021-12-31 13:07:15 :: juliana.lacerda@inpe.br -> pubtc@inpe.br :: 2022-03-31 13:25:12 :: pubtc@inpe.br -> simone :: 2022-03-31 13:27:00 :: simone :: -> 2022 2022-03-31 13:27:01 :: simone -> administrator :: 2022 2022-08-06 21:39:47 :: administrator -> :: 2022 | |||||||||
| 3. Conteúdo e estrutura | ||||||||||
| É a matriz ou uma cópia? | é a matriz | |||||||||
| Estágio do Conteúdo | concluido | |||||||||
| Transferível | 1 | |||||||||
| Palavras-Chave | synchronization power grids Kuramoto models sincronização redes de transmissão de energia elétrica modelos de Kuramoto | |||||||||
| Resumo | Synchronization is a process in which dynamic units coordinate some intrinsic property of the system. It is a universal behavior that takes place in many natural and artificial systems, such as electric power transmission networks, also called power grids. In order to study synchronization in systems of interacting dynamical units, it has been shown to be useful to describe the system as a complex network of interacting oscillators, where nodes represent the dynamical units and the connections between them express their interacting channels. Some of the most widely used models of phase oscillators to study synchronization in complex networks are the first and second order Kuramoto models. When a synchronized oscillator network is subjected to a perturbation, like a sudden change of a components frequency or the addition of a new edge in the networks topology, it can eventually lead the whole system out of the synchronous state. The impact that the topology and its changes have on the synchronization of a network is the object of intense studies as it has been shown that small changes on its structure may desynchronize the system. This doctoral thesis aims to study synchronization of dynamical systems whose components are described by the first and second order Kuramoto models, more specifically, the role that topology plays on the synchronization of these systems by taking distinct approaches. First, we focus on the synchronization of power transmission networks, which are, in a first approximation, well represented by the second order Kuramoto model. In order to be fully functional, the components of the power transmission network must present synchronization in their frequencies. Power grids are subject to local instabilities that can eventually lead to failures throughout the entire network, due to the loss of synchronization of its components, causing, for example, blackouts. An evolutionary optimization method used to generate topologies that favor the synchronization of power grids is presented, as well as the study of the stability of these networks. We also show that a simple change in the network topology can cause nonlocal failures and even destroy the synchronous state of the system. A more general approach in the study of synchronization in oscillator networks is also presented, in a way that nodes are represented by the first order Kuramoto model and the influence of cycles and heterogeneity between connections in the synchronization of the system is studied. We find an indication that a network topology with a reduced number of cycles and with a high number of connections between high and low degree nodes tends to favor synchronization. RESUMO: Sincronização é um processo no qual unidades dinâmicas coordenam alguma propriedade intrínseca do sistema. É um comportamento universal que ocorre em muitos sistemas naturais e artificiais, como nas redes de transmissão de energia elétrica, também chamadas de power grids. Para estudar a sincronização em sistemas dinâmicos, mostrou-se útil descrever o sistema como uma rede complexa de osciladores que interagem entre si, onde os nós representam as unidades dinâmicas e as conexões entre elas expressam seus canais de interação. Alguns dos modelos de osciladores de fase mais utilizados para estudar a sincronização em redes complexas são os modelos de Kuramoto de primeira e segunda ordem. Quando uma rede de osciladores sincronizados é submetida a uma perturbação, como uma mudança repentina na frequência de um componente ou a adição de uma nova aresta na topologia da rede, isso pode eventualmente levar todo o sistema para fora do estado síncrono. O impacto que a topologia e suas mudanças têm na sincronização de uma rede é objeto de intensos estudos, pois tem sido demonstrado que pequenas mudanças em sua estrutura podem dessincronizar o sistema. Esta tese de doutorado tem como objetivo estudar a sincronização de sistemas dinâmicos cujos componentes são descritos pelos modelos de Kuramoto de primeira e segunda ordem, mais especificamente, o papel que a topologia desempenha na sincronização desses sistemas por meio de abordagens distintas. Primeiramente, focamos na sincronização de redes de transmissão de energia, que são, em uma primeira aproximação, bem representadas pelo modelo de Kuramoto de segunda ordem. Para serem totalmente funcionais, os componentes da rede de transmissão de energia devem apresentar sincronização em suas frequências. As redes de transmissão elétricas estão sujeitas a instabilidades locais que podem eventualmente levar a falhas em toda a rede, devido à perda de sincronização de seus componentes, causando, por exemplo, apagões. É apresentado um método de otimização evolutiva utilizado para gerar topologias que favoreçam a sincronização de redes elétricas, bem como o estudo da estabilidade dessas redes. Também mostramos que uma simples mudança na topologia da rede pode causar falhas não locais e até mesmo destruir o estado síncrono do sistema. Uma abordagem mais geral no estudo da sincronização em redes de osciladores também é apresentada, de forma que os nós são descritos pelo modelo de Kuramoto de primeira ordem e a influência dos ciclos e da heterogeneidade entre as conexões na sincronização do sistema é estudada. Encontramos uma indicação de que uma topologia de rede com um número reduzido de ciclos e com um grande número de conexões entre nós de alto e baixo grau tende a favorecer a sincronização. | |||||||||
| Área | COMP | |||||||||
| Arranjo 1 | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção pgr ATUAIS > CAP > Synchronization in oscillator... | |||||||||
| Arranjo 2 | urlib.net > BDMCI > Fonds > Produção a partir de 2021 > CGIP > Synchronization in oscillator... | |||||||||
| Conteúdo da Pasta doc | acessar | |||||||||
| Conteúdo da Pasta source |
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| Conteúdo da Pasta agreement |
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| 4. Condições de acesso e uso | ||||||||||
| URL dos dados | http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34T/45RUNQ8 | |||||||||
| URL dos dados zipados | http://urlib.net/zip/8JMKD3MGP3W34T/45RUNQ8 | |||||||||
| Idioma | en | |||||||||
| Arquivo Alvo | publicacao.pdf | |||||||||
| Grupo de Usuários | juliana.lacerda@inpe.br pubtc@inpe.br simone | |||||||||
| Visibilidade | shown | |||||||||
| Licença de Direitos Autorais | urlib.net/www/2012/11.12.15.10 | |||||||||
| Permissão de Leitura | allow from all | |||||||||
| Permissão de Atualização | não transferida | |||||||||
| 5. Fontes relacionadas | ||||||||||
| Repositório Espelho | urlib.net/www/2021/06.04.03.40.25 | |||||||||
| Unidades Imediatamente Superiores | 8JMKD3MGPCW/3F2PHGS 8JMKD3MGPCW/46KUES5 | |||||||||
| Lista de Itens Citando | sid.inpe.br/bibdigital/2013/10.12.22.16 1 | |||||||||
| Acervo Hospedeiro | urlib.net/www/2021/06.04.03.40 | |||||||||
| 6. Notas | ||||||||||
| Campos Vazios | academicdepartment affiliation archivingpolicy archivist callnumber contenttype copyholder creatorhistory descriptionlevel dissemination doi electronicmailaddress format group isbn issn label lineage mark nextedition notes number orcid parameterlist parentrepositories previousedition previouslowerunit progress readergroup resumeid rightsholder schedulinginformation secondarydate secondarymark session shorttitle sponsor subject tertiarymark tertiarytype url versiontype | |||||||||