Distributed Generation and Demand Response Dispatch for a Virtual Power Player Energy and Reserve Provision

Recent changes in the operation and planning of power systems have been motivated by the introduction of Distributed Generation (DG) and Demand Response (DR) in the competitive electricity markets' environment, with deep concerns at the efficiency level. In this context, grid operators, market operators, utilities and consumers must adopt strategies and methods to take full advantage of demand response and distributed generation. This requires that all the involved players consider all the market opportunities, as the case of energy and reserve components of electricity markets. The present paper proposes a methodology which considers the joint dispatch of demand response and distributed generation in the context of a distribution network operated by a virtual power player. The resources' participation can be performed in both energy and reserve contexts. This methodology contemplates the probability of actually using the reserve and the distribution network constraints. Its application is illustrated in this paper using a 32-bus distribution network with 66 DG units and 218 consumers classified into 6 types of consumers.

Virtual Communities of Practice: Design and Development of Support Platforms and Participation Fostering

Mestrado em Engenharia Inform��tica - ��rea de Especializa����o em Sistemas Gr��ficos e Multim��dia

Realidade Imersiva Aplicada a Espa��os Culturais

Informa����o �� o conceito gen��rico de tudo que possa representar, conhecimento ou comunica����o. Trata-se de conhecimento registado de forma impressa ou digital, oral ou audiovisual, mas ainda pode ser registada em suporte f��sico. Desde o in��cio da civiliza����o que o Ser Humano tenta criar novas formas de transmitir informa����o, antes da inven����o da forma escrita era utilizado o m��todo do desenho para descrever a realidade, este m��todo ao longo do tempo foi evoluindo, ganhando mais qualidade, pormenor e suportes mais evolu��dos. Mas sempre com a mesma inten����o, a de conseguir transmitir de forma mais direta e percet��vel informa����o a qualquer individuo. Dado isto, o Ser Humano sempre produziu arte e a foi preservando para mostrar aos vindouros. Neste processo, os museus em conjunto com espa��os culturais e art��sticos, foram assumindo um papel de relevo na sociedade. Mas inicialmente o objetivo principal dos museus era o de preservar e expor artefactos hist��ricos e culturais. A grande evolu����o tecnol��gica dos ��ltimos anos veio dotar o Ser Humano com formas de aceder �� informa����o t��o simples e diversificadas, que no passado eram completamente impens��veis e certamente que no futuro ir��o ser descobertas ainda mais formas de registar e propagar a informa����o. Assim o presente trabalho descreve a investiga����o realizada, atrav��s de uma recolha de bibliografia, levantamento do estado-da-arte, que pretende descobrir se a constru����o de visitas virtuais imersivas �� uma boa forma para mostrar um espa��o cultural ao p��blico, que est�� cada vez mais exigente e disperso geograficamente. Al��m do levantamento s��o estudados alguns exemplos de visitas virtuais existentes, de modo a detetar boas praticas e formas mais usuais para a cria����o de uma visita. Finalmente foi descrito todo o processo desde a recolha de informa����o at�� �� pr��pria implementa����o, constru����o de um prot��tipo para apresentar ao utilizador o espa��o de uma funda����o, a do escultor Jos�� Rodrigues. Este prot��tipo tem por objetivo mostrar ao utilizador a funda����o o mais aproximado do real poss��vel.

Virtual Power Player Using Demand Response to Deal with Unexpected Low Wind Power Generation

Demand response is assumed as an essential resource to fully achieve the smart grids operating benefits, namely in the context of competitive markets and of the increasing use of renewable-based energy sources. Some advantages of Demand Response (DR) programs and of smart grids can only be achieved through the implementation of Real Time Pricing (RTP). The integration of the expected increasing amounts of distributed energy resources, as well as new players, requires new approaches for the changing operation of power systems. The methodology proposed in this paper aims the minimization of the operation costs in a distribution network operated by a virtual power player that manages the available energy resources focusing on hour ahead re-scheduling. When facing lower wind power generation than expected from day ahead forecast, demand response is used in order to minimize the impacts of such wind availability change. In this way, consumers actively participate in regulation up and spinning reserve ancillary services through demand response programs. Real time pricing is also applied. The proposed model is especially useful when actual and day ahead wind forecast differ significantly. Its application is illustrated in this paper implementing the characteristics of a real resources conditions scenario in a 33 bus distribution network with 32 consumers and 66 distributed generators.

Short-term Wind Forecasting to Support Virtual Power Player Operation

This paper proposes a wind speed forecasting model that contributes to the development and implementation of adequate methodologies for Energy Resource Man-agement in a distribution power network, with intensive use of wind based power generation. The proposed fore-casting methodology aims to support the operation in the scope of the intraday resources scheduling model, name-ly with a time horizon of 10 minutes. A case study using a real database from the meteoro-logical station installed in the GECAD renewable energy lab was used. A new wind speed forecasting model has been implemented and it estimated accuracy was evalu-ated and compared with a previous developed forecast-ing model. Using as input attributes the information of the wind speed concerning the previous 3 hours enables to obtain results with high accuracy for the wind short-term forecasting.

Maximizing the Social Welfare of Virtual Power Players Operation in Case of Excessive Wind Power

The integration of growing amounts of distributed generation in power systems, namely at distribution networks level, has been fostered by energy policies in several countries around the world, including in Europe. This intensive integration of distributed, non-dispatchable, and natural sources based generation (including wind power) has caused several changes in the operation and planning of power systems and of electricity markets. Sometimes the available non-dispatchable generation is higher than the demand. This generation must be used; otherwise it is wasted if not stored or used to supply additional demand. New policies and market rules, as well as new players, are needed in order to competitively integrate all the resources. The methodology proposed in this paper aims at the maximization of the social welfare in a distribution network operated by a virtual power player that aggregates and manages the available energy resources. When facing a situation of excessive non-dispatchable generation, including wind power, real time pricing is applied in order to induce the increase of consumption so that wind curtailment is minimized. This method is especially useful when actual and day-ahead resources forecast differ significantly. The distribution network characteristics and concerns are addressed by including the network constraints in the optimization model. The proposed methodology has been implemented in GAMS optimization tool and its application is illustrated in this paper using a real 937-bus distribution network with 20.310 consumers and 548 distributed generators, some of them non-dispatchable and with must take contracts. The implemented scenario corresponds to a real day in Portuguese power system.

Intelligent Remuneration and Tariffs for Virtual Power Players

Power systems have been through deep changes in recent years, namely due to the operation of competitive electricity markets in the scope the increasingly intensive use of renewable energy sources and distributed generation. This requires new business models able to cope with the new opportunities that have emerged. Virtual Power Players (VPPs) are a new type of player that allows aggregating a diversity of players (Distributed Generation (DG), Storage Agents (SA), Electrical Vehicles (V2G) and consumers) to facilitate their participation in the electricity markets and to provide a set of new services promoting generation and consumption efficiency, while improving players��� benefits. A major task of VPPs is the remuneration of generation and services (maintenance, market operation costs and energy reserves), as well as charging energy consumption. This paper proposes a model to implement fair and strategic remuneration and tariff methodologies, able to allow efficient VPP operation and VPP goals accomplishment in the scope of electricity markets.

Decision support tool for Virtual Power Players: Hybrid Particle Swarm Optimization applied to Day-ahead Vehicle-To-Grid Scheduling

This paper presents a decision support tool methodology to help virtual power players (VPPs) in the Smart Grid (SGs) context to solve the day-ahead energy resource scheduling considering the intensive use of Distributed Generation (DG) and Vehicle-To-Grid (V2G). The main focus is the application of a new hybrid method combing a particle swarm approach and a deterministic technique based on mixedinteger linear programming (MILP) to solve the day-ahead scheduling minimizing total operation costs from the aggregator point of view. A realistic mathematical formulation, considering the electric network constraints and V2G charging and discharging efficiencies is presented. Full AC power flow calculation is included in the hybrid method to allow taking into account the network constraints. A case study with a 33-bus distribution network and 1800 V2G resources is used to illustrate the performance of the proposed method.

M��dulo de realidade aumentada para uma aplica����o LBS

As aplica����es m��veis de servi��os baseados na localiza����o, denominados LBS (Location-based services), disponibilizam servi��os ao utilizador baseadas na sua localiza����o geogr��fica. Este tipo de servi��os come��ou a surgir ainda na d��cada de 90 e, �� medida que o n��mero de dispositivos m��veis cresceu de forma exponencial, a sua oferta disparou consideravelmente. Existem v��rias ��reas com aplicabilidade pr��tica, mas o foco desta tese �� a pesquisa e localiza����o de pontos de interesse (POI���s). Atrav��s dos sensores que os dispositivos m��veis atualmente disponibilizam, torna-se poss��vel localizar a posi����o do utilizador e apresentar-lhe os pontos de interesse que est��o situados em seu redor. No entanto essa informa����o isolada revela-se por vezes insuficiente, uma vez que esses pontos de interesse s��o �� partida desconhecidos para o utilizador. Atrav��s do servi��o coolplaces, um projeto que pretende dedicar-se �� pesquisa e partilha de POI���s, podemos criar a nossa rede de amigos e de locais, beneficiando assim da respetiva informa����o de contexto de um determinado POI. As inova����es tecnol��gicas permitiram tamb��m o aparecimento de aplica����es de Realidade Aumentada nos dispositivos m��veis, isto ��, aplica����es capazes de sobrepor imagens virtuais a visualiza����es do mundo real. Considerando a visualiza����o de POI���s num dado ambiente, se encararmos a Realidade Aumentada como um potenciador da intera����o do utilizador com o mundo real, rapidamente identificamos as potencialidades da jun����o destes conceitos numa s�� aplica����o. Sendo assim, o trabalho desenvolvido nesta tese pretende constituir um estudo sobre a implementa����o e desenvolvimento de um m��dulo de Realidade Aumentada para a aplica����o m��vel do servi��o coolplaces, fazendo uso da tecnologia dispon��vel no mercado de forma a proporcionar uma experi��ncia inovadora e acrescentar valor �� referida aplica����o.

Neuromarketing e o consumidor virtual

As neuroci��ncias aliadas ao marketing, constituem um novo paradigma com grande potencial, no que diz respeito ao conhecimento profundo do consumidor e do seu comportamento de compra: o Neuromarketing. O Neuromarketing tem uma forte componente cient��fica que estuda e define fisiologicamente os mecanismos subjacentes �� cogni����o, com foco espec��fico nas bases neurais dos processos mentais e suas manifesta����es comportamentais e uma componente econ��mica e social em que os Marketeers se questionam acerca dos m��todos tradicionais para conhecer profundamente o seu cliente e aplicar em toda a sua potencialidade o marketing one-to-one, criar rela����es de fidelidade e evitar a falta de diferencia����o que ainda se verifica em algumas empresas. Na ��ptica do consumidor este tema �� ainda desconhecido e podemos afirmar com alguma certeza que tamb��m ser�� um pouco assustador pensar que seja poss��vel conhecer t��o bem o nosso c��rebro e a nossa maneira de pensar enquanto consumidores, que nos consigam ���manipular��� no momento da decis��o de compra. O presente estudo tem como finalidade perceber o que pensa o consumidor desta nova ��rea, o que sente em rela����o aos m��todos usados em Neuromarketing e se j�� t��m alguma percep����o de que diariamente j�� s��o confrontados com t��cnicas de Neuromarketing e ainda, o que pensam delas.

Consci��ncia cultural cr��tica numa comunidade virtual educativa de l��nguas

Tese de Doutoramento em Did��tica e Forma����o

Coalition of distributed generation units to Virtual Power Players - a game theory approach

Smart Grids (SGs) have emerged as the new paradigm for power system operation and management, being designed to include large amounts of distributed energy resources. This new paradigm requires new Energy Resource Management (ERM) methodologies considering different operation strategies and the existence of new management players such as several types of aggregators. This paper proposes a methodology to facilitate the coalition between distributed generation units originating Virtual Power Players (VPP) considering a game theory approach. The proposed approach consists in the analysis of the classifications that were attributed by each VPP to the distributed generation units, as well as in the analysis of the previous established contracts by each player. The proposed classification model is based in fourteen parameters including technical, economical and behavioural ones. Depending of the VPP strategies, size and goals, each parameter has different importance. VPP can also manage other type of energy resources, like storage units, electric vehicles, demand response programs or even parts of the MV and LV distribution network. A case study with twelve VPPs with different characteristics and one hundred and fifty real distributed generation units is included in the paper.

A visita de estudo virtual como estrat��gia pedag��gica - uma experi��ncia no 1.�� ciclo do ensino b��sico

A escola encontra-se atualmente desafiada a acompanhar os avan��os tecnol��gicos e a integr��-los nas estrat��gias pedag��gicas utilizadas em sala de aula. As tecnologias que temos ao nosso dispor oferecem-nos uma variedade consider��vel de novos recursos, os quais devem ser utilizados de modo estrat��gico e criativo, ampliando as formas de ensino e aprendizagem em sala de aula. Neste sentido, a utiliza����o das tecnologias para a realiza����o de visitas de estudo virtuais poder�� constituir uma das formas de mobilizar os recursos tecnol��gicos de modo enriquecedor. Este estudo desenvolveu-se numa turma do 4�� ano do 1�� ciclo do ensino b��sico e procura analisar as potencialidades das visitas de estudo virtuais enquanto estrat��gia pedag��gica capaz de potenciar a aprendizagem e a motiva����o dos alunos no ensino das Ci��ncias. Para delinear e estruturar este estudo, formularam-se duas quest��es orientadoras: i) As visitas de estudo virtuais constituem uma estrat��gia realiz��vel em contexto de sala de aula? e ii) Que contributos se podem obter no envolvimento dos alunos nas aprendizagens das Ci��ncias pela realiza����o de visitas de estudo virtuais? Para alcan��ar as respostas pretendidas optou-se por uma metodologia de natureza qualitativa inspirada na investiga����o-a����o, por esta permitir experienciar a pr��tica docente de uma forma reflexiva e investigativa, de modo a aprofundar os processos e os resultados da a����o pedag��gica. A recolha de dados foi efetuada por diversos meios, de forma a permitir um cruzamento da informa����o e, consequentemente, construir um conhecimento mais sustentado. Os resultados sugerem que a realiza����o de visitas de estudo virtuais apresenta-se como uma estrat��gia de ensino que pode ser usada na pr��tica pedag��gica, potenciando a utiliza����o das tecnologias em sala de aula. Esta estrat��gia tamb��m parece aumentar a motiva����o e o envolvimento ativo dos alunos na constru����o da sua pr��pria aprendizagem, permitindo uma melhor compreens��o dos conte��dos.

Gest��o de Recursos Energ��ticos para Apoio �� Opera����o dos Virtual Power Players

A liberaliza����o dos mercados de energia el��trica e a crescente integra����o dos recursos energ��ticos distribu��dos nas redes de distribui����o, nomeadamente as unidades de produ����o distribu��da, os sistemas de controlo de cargas atrav��s dos programas de demand response, os sistemas de armazenamento e os ve��culos el��tricos, representaram uma evolu����o no paradigma de opera����o e gest��o dos sistemas el��tricos. Este novo paradigma de opera����o imp��e o desenvolvimento de novas metodologias de gest��o e controlo que permitam a integra����o de todas as novas tecnologias de forma eficiente e sustent��vel. O principal contributo deste trabalho reside no desenvolvimento de metodologias para a gest��o de recursos energ��ticos no contexto de redes inteligentes, que contemplam tr��s horizontes temporais distintos (24 horas, 1 hora e 5 minutos). As metodologias consideram os escalonamentos anteriores assim como as previs��es atualizadas de forma a melhorar o desempenho total do sistema e consequentemente aumentar a rentabilidade dos agentes agregadores. As metodologias propostas foram integradas numa ferramenta de simula����o, que servir�� de apoio �� decis��o de uma entidade agregadora designada por virtual power player. Ao n��vel das metodologias desenvolvidas s��o propostos tr��s algoritmos de gest��o distintos, nomeadamente para a segunda (1 hora) e terceira fase (5 minutos) da ferramenta de gest��o, diferenciados pela influ��ncia que os per��odos antecedentes e seguintes t��m no per��odo em escalonamento. Outro aspeto relevante apresentado neste documento �� o teste e a valida����o dos modelos propostos numa plataforma de simula����o comercial. Para al��m das metodologias propostas, a aplica����o permitiu validar os modelos dos equipamentos considerados, nomeadamente, ao n��vel das redes de distribui����o e dos recursos energ��ticos distribuidos. Nesta disserta����o s��o apresentados tr��s casos de estudos, cada um com diferentes cen��rios referentes a cen��rios de opera����o futuros. Estes casos de estudos s��o importantes para verificar a viabilidade da implementa����o das metodologias e algoritmos propostos. Adicionalmente s��o apresentadas compara����es das metodologias propostas relativamente aos resultados obtidos, complexidade de gest��o em ambiente de simula����o para as diferentes fases da ferramenta proposta e os benef��cios e inconvenientes no uso da ferramenta proposta.