Modeling, control and simulation of full-power converter wind turbines equipped with permanent magnet synchronous generator

In this paper, two wind turbines equipped with a permanent magnet synchronous generator (PMSG) and respectively with a two-level or a multilevel converter are simulated in order to access the malfunction transient performance. Three different drive train mass models, respectively, one, two and three mass models, are considered in order to model the bending flexibility of the blades. Moreover, a fractional-order control strategy is studied comparatively to a classical integer-order control strategy. Computer simulations are carried out, and conclusions about the total harmonic distortion (THD) of the electric current injected into the electric grid are in favor of the fractional-order control strategy.

A Pitch Control Malfunction Analysis for Wind Turbines with Permanent Magnet Synchronous Generator and Full-power Converters: Proportional Integral Versus Fractional-order Controllers

A transient analysis for two full-power converter wind turbines equipped with a permanent magnet synchronous generator is studied in this article, taking into consideration, as a new contribution to earlier studies, a pitch control malfunction. The two full-power converters considered are, respectively, a two-level and a multi-level converter. Moreover, a novel control strategy based on fractional-order controllers for wind turbines is studied. Simulation results are presented; conclusions are in favor of the novel control strategy, improving the quality of the energy injected into the electric grid.

Prevalência da doença pulmonar obstrutiva crónica em Lisboa, Portugal: estudo burden of obstructive lung disease

Introdução - A prevalência da doença pulmonar obstrutiva crónica (DPOC) apresenta valores muito heterogéneos em todo o mundo. A iniciativa Burden of Obstructive Lung Disease (BOLD) foi desenvolvida para que a prevalência da DPOC possa ser avaliada com metodologia uniformizada. O objetivo deste estudo foi estimar a prevalência da DPOC em adultos com 40 ou mais anos numa população alvo de 2 700 000 habitantes na região de Lisboa, de acordo com o protocolo BOLD. Métodos - A amostra foi estratificada de forma aleatória multifaseada selecionando-se 12 freguesias. O inquérito compreendia um questionário com informação sobre fatores de risco para a DPOC e doença respiratória autoreportada; adicionalmente, foi efetuada espirometria com prova de broncodilatação. Resultados - Foram incluídos 710 participantes com questionário e espirometria aceitáveis. A prevalência estimada da DPOC na população no estadio GOLD I+ foi de 14,2% (IC 95%: 11,1; 18,1) e de 7,3% no estadio ii+ (IC 95%: 4,7; 11,3). A prevalência não ajustada foi de 20,2% (IC 95%: 17,4; 23,3) no estadio i+ e de 9,5% (IC 95%: 7,6; 11,9) no estadio ii+. A prevalência da DPOC no estadio GOLD II+ aumentou com a idade, sendo mais elevada no sexo masculino. A prevalência estimada da DPOC no estadio GOLD I+ foi de 9,2% (IC 95%: 5,9; 14,0) nos não fumadores versus 27,4% (IC 95%: 18,5; 38,5) nos fumadores com carga tabágica de ≥ 20 Unidades Maço Ano. Detetou-se uma fraca concordância entre a referência a diagnóstico médico prévio e o diagnóstico espirométrico, com 86,8% de subdiagnósticos. Conclusões - O achado de uma prevalência estimada da DPOC de 14,2% sugere que esta é uma doença comum na região de Lisboa, contudo com uma elevada proporção de subdiagnósticos. Estes dados apontam para a necessidade de aumentar o grau de conhecimento dos profissionais de saúde sobre a DPOC, bem como a necessidade de maior utilização da espirometria nos cuidados de saúde primários.

Computing the phase diagram of binary mixtures: A patchy particle case study

We investigate the phase behaviour of 2D mixtures of bi-functional and three-functional patchy particles and 3D mixtures of bi-functional and tetra-functional patchy particles by means of Monte Carlo simulations and Wertheim theory. We start by computing the critical points of the pure systems and then we investigate how the critical parameters change upon lowering the temperature. We extend the successive umbrella sampling method to mixtures to make it possible to extract information about the phase behaviour of the system at a fixed temperature for the whole range of densities and compositions of interest. (C) 2013 AIP Publishing LLC.

Branching points in the low-temperature dipolar hard sphere fluid

In this contribution, we investigate the low-temperature, low-density behaviour of dipolar hard-sphere (DHS) particles, i.e., hard spheres with dipoles embedded in their centre. We aim at describing the DHS fluid in terms of a network of chains and rings (the fundamental clusters) held together by branching points (defects) of different nature. We first introduce a systematic way of classifying inter-cluster connections according to their topology, and then employ this classification to analyse the geometric and thermodynamic properties of each class of defects, as extracted from state-of-the-art equilibrium Monte Carlo simulations. By computing the average density and energetic cost of each defect class, we find that the relevant contribution to inter-cluster interactions is indeed provided by (rare) three-way junctions and by four-way junctions arising from parallel or anti-parallel locally linear aggregates. All other (numerous) defects are either intra-cluster or associated to low cluster-cluster interaction energies, suggesting that these defects do not play a significant part in the thermodynamic description of the self-assembly processes of dipolar hard spheres. (C) 2013 AIP Publishing LLC.

Imunohistoquímica no diagnóstico da glomerulonefrite membranosa: estudo comparativo de binómios cromogênio + coloração de contraste

A glomerulonefrite membranosa faz parte das doenças glomerulares que provocam glomerulonefrite crônica, apresentando-se como uma das causas da doença renal terminal. As técnicas de imunofluorescência são o gold standard no estudo imunológico desta patologia em biópsia renal, através da deteção de imunocomplexos (e.g. IgG e C3) e do seu padrão de distribuição granular característico. No entanto, a imunofluorescência não permite uma contextualização histológica e os fluorocromos utilizados possuem um reduzido tempo de atividade, ao contrário das técnicas imunoenzimáticas que utilizam cromogénios coloridos precipitados que permitem a obtenção de uma marcação permanente e a sua contextualização histológica por via da utilização de eficientes colorações de contraste. Com a finalidade de contribuir para a qualidade do diagnóstico da glomerulonefrite membranosa, em biópsias renais, procurou-se, com esta pesquisa, identificar uma técnica imunoenzimática, através da conjugação entre diferentes cromogênios e colorações de contraste, que permita a deteção de depósitos de IgG e C3, com padrão granular. Foram constituídos diferentes binômios cromogênio + coloração, com os cromogênios 3,3›- Diaminobenzidine Tetrahydrochloride e 3-Amino-9-ethylcarbazole e as colorações Periodic Acid Schiff, Periodic Acid Methenamine Silver e Hematoxilina. Foram utilizadas 72 secções de tecido provenientes de seis de casos de biópsias renais com diagnóstico de glomerulonefrite membranosa, fixados em formalina a 10% e incluídos em parafina. A recolha de dados foi realizada por observação microscópica com preenchimento de uma grelha de classificação dos parâmetros: preservação da morfologia, intensidade da marcação específica, quantidade relativa de estruturas marcadas, marcação inespecífica/fundo, contraste e padrão da marcação, que permitiu a classificação dos binómios estudados num score quantitativo de 0-100 pontos. O binômio que apresentou melhores resultados foi 3-Amino-9-ethylcarbazole + Hematoxilina (score 71,81) e o binômio 3,3›- Diaminobenzidine Tetrahydrochloride+Periodic Acid Methenamine Silver (score 7,81), apresentou os piores resultados. O resultado do teste Kruskal-Wallis indica-nos a presença de diferenças estatísticas entre os binómios em estudo (p=0,000). A Hematoxilina pode ser considerada a coloração mais eficaz, pois cumpriu a sua função de auxiliar e facilitar a observação do tipo de padrão com os dois cromogênios utilizados. O cromogênio 3-Amino-9-ethylcarbazole apresentou resultados semelhantes aos produzidos pelo 3,3›-Diaminobenzidine Tetrahydrochloride, no entanto, permitiu identificar em todos os casos o padrão granular de imunomarcação, ao contrário do que aconteceu com este último.

Self-assembly in chains, rings, and branches: a single component system with two critical points

Agências financiadoras: FCT - PEstOE/FIS/UI0618/2011; PTDC/FIS/098254/2008 ERC-PATCHYCOLLOIDS e MIUR-PRIN

Magma flow pattern in dykes of the Azores revealed by ansiotropy of magnetic susceptibility

The localization of magma melting areas at the lithosphere bottom in extensional volcanic domains is poorly understood. Large polygenetic volcanoes of long duration and their associated magma chambers suggest that melting at depth may be focused at specific points within the mantle. To validate the hypothesis that the magma feeding a mafic crust, comes from permanent localized crustal reservoirs, it is necessary to map the fossilized magma flow within the crustal planar intrusions. Using the AMS, we obtain magmatic flow vectors from 34 alkaline basaltic dykes from São Jorge, São Miguel and Santa Maria islands in the Azores Archipelago, a hot-spot related triple junction. The dykes contain titanomagnetite showing a wide spectrum of solid solution ranging from Ti-rich to Ti-poor compositions with vestiges of maghemitization. Most of the dykes exhibit a normal magnetic fabric. The orientation of the magnetic lineation k1 axis is more variable than that of the k3 axis, which is generally well grouped. The dykes of São Jorge and São Miguel show a predominance of subhorizontal magmatic flows. In Santa Maria the deduced flow pattern is less systematic changing from subhorizontal in the southern part of the island to oblique in north. These results suggest that the ascent of magma beneath the islands of Azores is predominantly over localized melting sources and then collected within shallow magma chambers. According to this concept, dykes in the upper levels of the crust propagate laterally away from these magma chambers thus feeding the lava flows observed at the surface.