Redes elétricas inteligentes: desenvolvimento de modelos computacionais e aplicações para a gestão do lado da procura

Esta tese incide sobre o desenvolvimento de modelos computacionais e de aplicações para a gestão do lado da procura, no âmbito das redes elétricas inteligentes. É estudado o desempenho dos intervenientes da rede elétrica inteligente, sendo apresentado um modelo do produtor-consumidor doméstico. O problema de despacho económico considerando previsão de produção e consumo de energia obtidos a partir de redes neuronais artificiais é apresentado. São estudados os modelos existentes no âmbito dos programas de resposta à procura e é desenvolvida uma ferramenta computacional baseada no algoritmo de fuzzy-clustering subtrativo. São analisados perfis de consumo e modos de operação, incluindo uma breve análise da introdução do veículo elétrico e de contingências na rede de energia elétrica. São apresentadas aplicações para a gestão de energia dos consumidores no âmbito do projeto piloto InovGrid. São desenvolvidos sistemas de automação para, aquisição monitorização, controlo e supervisão do consumo a partir de dados fornecidos pelos contadores inteligente que permitem a incorporação das ações dos consumidores na gestão do consumo de energia elétrica; SMART GRIDS - COMPUTATIONAL MODELS DEVELOPMENT AND DEMAND SIDE MANAGMENT APPLICATIONS Abstract: This thesis focuses on the development of computational models and its applications on the demand side management within the smart grid scope. The performance of the electrical network players is studied and a domestic prosumer model is presented. The economic dispatch problem considering the production forecast and the energy consumption obtained from artificial neural networks is also presented. The existing demand response models are studied and a computational tool based on the fuzzy subtractive clustering algorithm is developed. Energy consumption profiles and operational modes are analyzed, including a brief analysis of the electrical vehicle and contingencies on the electrical network. Consumer energy management applications within the scope of InovGrid pilot project are presented. Computational systems are developed for the acquisition, monitoring, control and supervision of consumption data provided by smart meters allowing to incorporate consumer actions on their electrical energy management.

Avaliação e controlo da qualidade da água de albufeiras com base em modelos dinâmicos

A problemática relacionada com a modelação da qualidade da água de albufeiras pode ser abordada de diversos pontos de vista. Neste trabalho recorre-se a metodologias de resolução de problemas que emanam da Área Cientifica da Inteligência Artificial, assim como a ferramentas utilizadas na procura de soluções como as Árvores de Decisão, as Redes Neuronais Artificiais e a Aproximação de Vizinhanças. Actualmente os métodos de avaliação da qualidade da água são muito restritivos já que não permitem aferir a qualidade da água em tempo real. O desenvolvimento de modelos de previsão baseados em técnicas de Descoberta de Conhecimento em Bases de Dados, mostrou ser uma alternativa tendo em vista um comportamento pró-activo que pode contribuir decisivamente para diagnosticar, preservar e requalificar as albufeiras. No decurso do trabalho, foi utilizada a aprendizagem não-supervisionada tendo em vista estudar a dinâmica das albufeiras sendo descritos dois comportamentos distintos, relacionados com a época do ano. ABSTRACT: The problems related to the modelling of water quality in reservoirs can be approached from different viewpoints. This work resorts to methods of resolving problems emanating from the Scientific Area of Artificial lntelligence as well as to tools used in the search for solutions such as Decision Trees, Artificial Neural Networks and Nearest-Neighbour Method. Currently, the methods for assessing water quality are very restrictive because they do not indicate the water quality in real time. The development of forecasting models, based on techniques of Knowledge Discovery in Databases, shows to be an alternative in view of a pro-active behavior that may contribute to diagnose, maintain and requalify the water bodies. ln this work. unsupervised learning was used to study the dynamics of reservoirs, being described two distinct behaviors, related to the time of year.

Modelos estocásticos de crescimento individual e desenvolvimento de software de estimação e previsão

Os modelos de crescimento individual são geralmente adaptações de modelos de crescimento de populações. Inicialmente estes modelos eram apenas determinísticos, isto é, não incorporavam as flutuações aleatórias do ambiente. Com o desenvolvimento da teoria do cálculo estocástico podemos adicionar um termo estocástico, que representa a aleatoriedade ambiental que influencia o processo em estudo. Actualmente, o estudo do crescimento individual em ambiente aleatório é cada vez mais importante, não apenas pela vertente financeira, mas também devido às suas aplicações nas áreas da saúde e da pecuária, entre outras. Problemas como o ajustamento de modelos de crescimento individual, estimação de parâmetros e previsão de tamanhos futuros são tratados neste trabalho. São apresentadas novas aplicações do modelo estocástico monomolecular generalizado e um novo software de aplicação deste e de outros modelos. ABSTRACT: Individual growth models are usually adaptations of growth population models. Initially these models were only deterministic, that is, they did not incorporate the random fluctuations of the environment. With the development of the theory of stochastic calculus, we can add a stochastic term that represents the random environmental influences in the process under study. Currently, the study of individual growth in a random environment is increasingly important, not only by the financial scope but also because of its applications in health care and livestock production, among others. Problems such as adjustment of an individual growth model, estimation of parameters and prediction of future sizes are treated in this work. New applications of the generalized stochastic monomolecular model and a new software applied to this and other models are presented.

Previsão da Classificação da qualidade dos efluentes da indústria petrolífera com recurso a sistemas inteligentes

O presente trabalho realizou-se na Refinaria de Sines e teve como principal objectivo a utilização de ferramentas oriundas da Área Científica da Inteligência Artificial no desenvolvimento de modelos de previsão da classificação da Água Residual Industrial de acordo com a Legislação em vigor, com vista à minimização dos impactes ambientais e das tarifas aplicadas pela Concessionária (Águas de Santo André) à Refinaria. Actualmente a avaliação da qualidade do efluente é realizada através de métodos analíticos após colheita de uma amostra do efluente final. Esta abordagem é muito restritiva já que não permite actuar sobre o efluente em questão pois apenas pode evitar que, no futuro, uma mistura semelhante volte a ser refinada. Devido a estas limitações, o desenvolvimento de modelos de previsão baseados em Data Mining mostrou ser uma alternativa para uma questão pró-activa da qualidade dos efluentes que pode contribuir decisivamente para o cumprimento das metas definidas pela Empresa. No decurso do trabalho, foram desenvolvidos dois modelos de previsão da qualidade do efluente industrial com desempenhos muito semelhantes. Um deles utiliza a composição das misturas processadas e o outro, utiliza informações relativas ao crude predominante na mistura. ABSTRACT; This study has taken place at the Sines Refinery and its main objective is the use of Artificial Intelligence tools for the development of predictive models to classify industrial residual waters according with the Portuguese Law, based on the characteristics of the mixtures of crude oil that arrive into the Refinery to be processed, to minimize the Environmental impacts and the application of taxes. Currently, the evaluation of the quality of effluent is performed by analytical methods after harvesting a sample of the final effluent. This approach is very restrictive since it does not act on the intended effluent; it can only avoid that in the future a similar mixture is refined. Duet these limitations, the development of forecasting models based on Data Mining has proved to be an alternative on the important issue which is the quality of effluent, which may contribute to the achievement of targets set by the Company. During this study, two models were developed to predict the quality of industrial effluents with very similar performances. One uses the composition of processed mixtures and the other uses information regarding the predominant oil in the mixture.

Carta desportiva de Alter do Chão

INTRODUÇÂO: Ao olharmos para o espaço e a importância que o desporto tem vindo a conquistar no dai-a­dia dos portugueses, verificamos que cada vez mais existe a noção de que praticar desporto é saúde, um veículo transmissor de hábitos saudáveis e com um papel a nível social relevante. Verifica-se uma evolução nas mentalidades, onde o desporto passou a ser para todos, naquilo a que muitos denominam de democratização do desporto. Para isto contribuiu o reconhecimento dos direitos da criança, mas também no desenvolvimento das sociedades e do crescimento do papel da mulher nas mesmas, exigindo para si, actividades até então apenas disponíveis para os homens. Ao longo do século XX e naquilo que tem passado do século XXI, verificamos o aparecimento de documentos ilustrativos do que foi dito anteriormente. Um documento importante é a Carta Internacional da Educação Física e do Desporto da UNESCO. Esta realça a importância do desporto para todos, bem como a procura de melhores condições para a prática da actividade física. Por outro lado, realça a importância de se preverem e criarem equipamentos e materiais adequados à procura existente, de modo a melhorar as condições de segurança e acesso aos equipamentos. Aborda ainda a importância da prática da actividade tisica para a melhoria da saúde dos praticantes, mas também como uma forma de lazer. De facto, verifica-se que as pessoas cada vez mais escolhem o desporto e a prática da actividade tisica como forma de lazer, estando o interesse demonstrado, acima da procura de actividades culturais. A revisão do PDM é uma oportunidade única para mudarmos a visão de desporto que outrora reinou, onde as instalações desportivas proliferavam, sem planeamento e sem ter em conta normas, pareceres, decretos-lei existentes, apenas utilizando os fundos europeus disponibilizados. Assim, na carta desportiva de Alter do Chão iremos caracterizar: • Os espaços desportivos existentes (horários, se têm iluminação, preços, actividades que poderão ser desenvolvidas ou que já decorrem nesses locais, etc.), de acordo com o documento produzido pelo IDP em 1996 e o preconizado para a elaboração do Atlas Desportivo Nacional (1998); • Identificar a oferta em termos de actividades e associações (horários, contactos, actividades desenvolvidas); • Elaborar um estudo de procura, junto da população do concelho; • Elaborar propostas para uma melhor gestão/utilização dos espaços desportivos, bem como previsão de novas construções, caso os estudos indiquem a procura de actividades inexistentes. A carta desportiva deverá ser um documento dinâmico, tendo em conta a contínua modificação de actividades desportivas, devendo por isso ser actualizada sempre que houver alterações ao que consta na mesma.

Repensar=Reutilizar. o abandono como oportunidade. Fábrica Robinson: o instante na construção de um tempo provisório

Esta investigação procura mostrar/problematizar programas que questionem a reutilização de lugares, através de uma proposta de projeto provisório de arquitetura, no panorama do Património Industrial, num processo de revitalização. O intuito é procurar modelos/ações que possam responder às transformações, partindo do problema do abandono, dos espaços pós-industriais. O objetivo principal consiste em criar um processo de aproximação à problemática da reutilização cujo processo de elaboração de projeto encontra nas suas formas de produção e operação um discurso que faz a síntese entre prática artística, posição curatorial e arquitetura, na elaboração de um programa para um lugar revitalizando-o. O objeto deste estudo faz parte de uma investigação de pesquisa por projeto e encontra lugar no conjunto arquitetónico da Fábrica Robinson, em Portalegre, cuja apropriação inicial de parte do Convento de S. Francisco dá hoje lugar ao Espaço Robinson. O reconhecimento deste conjunto, como lugar de encontro entre um passado recente e um futuro pendente, marcou a proposta projetual. Proposta de projeto temporário cujo conceito estabelece a viabilidade de apropriação como forma de atuação provisória, subjacente ao ato de reutilizar, criando novos programas de ocupação, promovendo novas ideias e definições de património e assim devolvendo o significado às estruturas industriais vazias. O que preservar e como conservar pode demarcar a importância de salvaguarda deste património e a previsão da sua transmissão para o futuro, fixada pela ideia de preservação. A Fábrica Robinson e a revitalização urbana deste espaço configura, hoje, uma nova oportunidade para estes conjuntos arquitetónicos, e a importância da sua salvaguarda, na valorização do Património Industrial. O trabalho pretende demonstrar a ordem de relação entre programa e lugar no debate interdisciplinar e a hipótese de concretização projetual que preencha um vazio temporalmente suspenso; ABSTRACT: Rethinking = Reuse: The abandonment as opportunity Robinson Factory: The instant in the construction of a provisory time This research aims to show architectural programs that question the reuse of places in the context of industrial heritage, through an architectural design, in a revitalization process. The aim is to look to models / actions that, starting with the abandonment problem, may answer to the post-industrial spaces transformations. The main goal is to create an approximation process to the problem of reuse, whose project design process finds in its production and operations forms a symbiosis between artistic practice, curatioral approach and architecture, in the development of a program to revitalize a place. The object of this study is part of a research project / research by design concerning the architectural complex Fábrica Robinson located in Portalegre, whose original appropriation of part of Convento de S. Francisco is today occupied by Espaço Robinson. The acknowledgment of this complex as a space placed in-between a recent past and a pending future marked the design proposed. A temporary design proposal whose concept establishes the validity of the temporary action, underlying to the act of reuse, creating new occupation programs, promoting new ideas and heritage definitions and thus given back meaning to the empry industrial structures. What to preserve and how to save may mark the importance of safeguarding this heritage and the prediction of its transmission to the future, set by the idea of preservation. The Fábrica Robinson and the urban regeneration of this area sets itself as a new opportunity to safeguard these architectural ensembles and enhance the value of the industrial heritage. This study intend to show the relationship between the program and a vacant place, through a temporary proposal, supported by the interdisciplinary debate and the hypothesis of design implementation that completes a void temporarily suspended.

Análise Exploratória da Métrica de Superfície Topográfica para Previsão do Nível Freático - Aplicação a um Sistema Cársico e Rochas Fracturadas

Partindo da premissa de que não só o nível freático acompanha a linha topográfica do terreno, mas também a direcção de escorrência das bacias subterrâneas tende a coincidir com a direcção predominante de escorrência das bacias hidrográficas à superfície, principalmente em aquíferos fracturados, foi realizado um estudo com o objectivo de definir um modelo explicativo do nível freático no sistema aquífero Estremoz-Cano e no sector pouco produtivo das rochas ígneas e metamórficas da Zona de Ossa Morena (ZOM), em função das característica métricas do terreno, aferidas a partir da uma análise espacial raster, com multi-resolução, gradativa e interpolativa. Diferentes modelos foram criados e testados a partir dos dados do nível hidroestático, da elevação do terreno e de indíces métricos do terreno computados a partir de uma superfície digital de terreno hidrologicamente funcional. A análise estatística das variáveis independentes computadas permitiu concluir que o nível hidrostático (NHE) é extremamente correlacionável com o índice de convexidade calculado (Convex) e a elevação do terreno numa Regressão Linear do Tipo Piecewise.