10 resultados para Timo Rautiainen
em Instituto Politécnico do Porto, Portugal
Resumo:
Os mercados de energia eltrica so atualmente uma realidade um pouco por todo o mundo. Contudo, no consensual o modelo regulatrio a utilizar, o que origina a utilizao de diferentes modelos nos diversos pases que deram incio ao processo de liberalizao e de reestruturao do sector eltrico. A esses pases, dado que a energia eltrica no um bem armazenvel, pelo menos em grandes quantidades, colocam-se questes importantes relacionadas com a gesto propriamente dita do seu sistema eltrico. Essas questes implicam a adoo de regras impostas pelo regulador que permitam ultrapassar essas questes. Este trabalho apresenta um estudo feito aos mercados de energia eltrica existentes um pouco por todo o mundo e que o autor considerou serem os mais importantes. Foi tambm feito um estudo de ferramentas de otimizao essencialmente baseado em meta-heursticas aplicadas a problemas relacionados com a operao dos mercados e com os sistemas eltricos de energia, como o exemplo da resoluo do problema do Despacho Econmico. Foi desenvolvida uma aplicao que simula o funcionamento de um mercado que atua com o modelo Pool Simtrico, em que so transmitidas as ofertas de venda e compra de energia eltrica por parte dos produtores, por um lado, e dos comercializadores, consumidores elegveis ou intermedirios financeiros, por outro, analisando a viabilidade tcnica do Despacho Provisrio. A anlise da viabilidade tcnica do Despacho Provisrio verificada atravs do modelo DC de trnsito de potncias. No caso da inviabilidade do Despacho Provisrio, por violao de restries afetas ao problema, so determinadas medidas corretivas a esse despacho, com base nas ofertas realizadas e recorrendo a um Despacho timo. Para a determinao do Despacho timo recorreu-se meta-heurstica Algoritmos Genticos. A aplicao foi desenvolvida no software MATLAB utilizando a ferramenta Graphical User Interfaces. A rede de teste utilizada foi a rede de 14 barramentos do Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). A aplicao mostra-se competente no que concerne simulao de um mercado com tipo de funcionamento Pool Simtrico onde so efetuadas ofertas simples e onde as transaes ocorrem no mercado dirio, porm, no reflete o problema real relacionado a este tipo de mercados. Trata-se, portanto, de um simulador bsico de um mercado de energia cujo modelo de funcionamento se baseia no tipo Pool Simtrico.
Resumo:
Fuzzy logic controllers (FLC) are intelligent systems, based on heuristic knowledge, that have been largely applied in numerous areas of everyday life. They can be used to describe a linear or nonlinear system and are suitable when a real system is not known or too difficult to find their model. FLC provide a formal methodology for representing, manipulating and implementing a human heuristic knowledge on how to control a system. These controllers can be seen as artificial decision makers that operate in a closed-loop system, in real time. The main aim of this work was to develop a single optimal fuzzy controller, easily adaptable to a wide range of systems simple to complex, linear to nonlinear and able to control all these systems. Due to their efficiency in searching and finding optimal solution for high complexity problems, GAs were used to perform the FLC tuning by finding the best parameters to obtain the best responses. The work was performed using the MATLAB/SIMULINK software. This is a very useful tool that provides an easy way to test and analyse the FLC, the PID and the GAs in the same environment. Therefore, it was proposed a Fuzzy PID controller (FL-PID) type namely, the Fuzzy PD+I. For that, the controller was compared with the classical PID controller tuned with, the heuristic Ziegler-Nichols tuning method, the optimal Zhuang-Atherton tuning method and the GA method itself. The IAE, ISE, ITAE and ITSE criteria, used as the GA fitness functions, were applied to compare the controllers performance used in this work. Overall, and for most systems, the FL-PID results tuned with GAs were very satisfactory. Moreover, in some cases the results were substantially better than for the other PID controllers. The best system responses were obtained with the IAE and ITAE criteria used to tune the FL-PID and PID controllers.
Resumo:
Mestrado em Engenharia Geotcnica e Geoambiente
Resumo:
As empresas nacionais deparam-se com a necessidade de responder ao mercado com uma grande variedade de produtos, pequenas sries e prazos de entrega reduzidos. A competitividade das empresas num mercado global depende assim da sua eficincia, da sua flexibilidade, da qualidade dos seus produtos e de custos reduzidos. Para se atingirem estes objetivos necessrio desenvolverem-se estratgias e planos de ao que envolvem os equipamentos produtivos, incluindo: a criao de novos equipamentos complexos e mais fiveis, alterao dos equipamentos existentes modernizando-os de forma a responderem s necessidades atuais e a aumentar a sua disponibilidade e produtividade; e implementao de polticas de manuteno mais assertiva e focada no objetivo de zero avarias, como o caso da manuteno preditiva. Neste contexto, o objetivo principal deste trabalho consiste na previso do instante temporal timo da manuteno de um equipamento industrial um refinador da fbrica de Mangualde da empresa Sonae Industria, que se encontra em funcionamento contnuo 24 horas por dia, 365 dias por ano. Para o efeito so utilizadas medidas de sensores que monitorizam continuamente o estado do refinador. A principal operao de manuteno deste equipamento a substituio de dois discos metlicos do seu principal componente o desfibrador. Consequentemente, o sensor do refinador analisado com maior detalhe o sensor que mede a distncia entre os dois discos do desfibrador. Os modelos ARIMA consistem numa abordagem estatstica avanada para previso de sries temporais. Baseados na descrio da autocorrelao dos dados, estes modelos descrevem uma srie temporal como funo dos seus valores passados. Neste trabalho, a metodologia ARIMA utilizada para determinar um modelo que efetua uma previso dos valores futuros do sensor que mede a distncia entre os dois discos do desfibrador, determinando-se assim o momento timo da sua substituio e evitando paragens foradas de produo por ocorrncia de uma falha por desgaste dos discos. Os resultados obtidos neste trabalho constituem uma contribuio cientfica importante para a rea da manuteno preditiva e deteo de falhas em equipamentos industriais.
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Dissertao apresentada ao Instituto Politcnico do Porto para a obteno do Grau de Mestre em Gesto das Organizaes, Ramo Gesto de Empresas Orientada por: Professor Doutor Eduardo Manuel Lopes de S Silva Mestre Maria de Ftima Mendes Monteiro
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A compostagem tem-se revelado uma boa alternativa na gesto, tratamento e valorizao de resduos slidos urbanos. Dependendo das matrias-primas usadas no processo, os produtos podem ser considerados fertilizantes/corretivos orgnicos com utilidade agrcola. A Suldouro, Valorizao e Tratamento de Resduos Slidos Urbanos, S.A., responsvel pela gesto, valorizao, recuperao e destino final dos Resduos Slidos Urbanos (RSU) produzidos em Vila Nova de Gaia e Santa Maria da Feira. Um dos processos do sistema de gesto a valorizao orgnica, que atravs da compostagem dos resduos biodegradveis origina um corretivo orgnico, denominado comercialmente de Agrovida. O objetivo deste trabalho foi caracterizar o composto produzido na Suldouro atravs da anlise de alguns metais, nomeadamente cobre, zinco e chumbo, pois o seu teor condiciona a classe em que o composto est inserido, e da avaliao da razo C/N, visto ser um parmetro importante para o desenvolvimento dos microrganismos. Um outro objetivo foi a determinao do tempo timo de compostagem, atravs da avaliao da temperatura mxima, recorrendo ao teste de auto-aquecimento usando vasos de Dewar. O estudo da presena de chumbo no chegou a ser realizado, pois a sua concentrao era muito baixa (da ordem dos ppb), ou seja, no era limitativa para a utilizao do composto. Quanto anlise de cobre e zinco no composto verificou-se que era necessrio fazer alteraes no processo, no sentido de reduzir estes valores, tanto a nvel da qualidade dos resduos usados como matria-prima como a nvel da limpeza, essencial depois das operaes de manuteno aos pulpers. Em relao razo C/N esta apresenta valores muito elevados, ou seja, uma quantidade de azoto total muito baixa, indicativa de que seria necessrio acrescentar, no incio do processo, resduos mais ricos em azoto. A anlise do teste de auto-aquecimento indica que o tempo necessrio para a estabilizao e maturao das pilhas de compostagem superior a 3 meses. Assim, sugerem-se melhorias a nvel da qualidade do resduo, tentando incluir resduos mais facilmente biodegradveis, uma reduo da altura da pilha proporcionando um melhor arejamento ou em alternativa proceder periodicamente ao seu revolvimento como complemento insuflao de ar. Para concluir, neste trabalho foi realizada uma pesquisa sobre processos de valorizao energtica, alternativas potenciais valorizao orgnica, tendo sido dado especial relevo a um dos processos, a carbonizao hidrotrmica (HTC).
Resumo:
A presente dissertao foi realizada no mbito do Mestrado em Engenharia Qumica no ramo de Otimizao Energtica na Indstria Qumica, do Instituto Superior de Engenharia do Porto. O estudo energtico foi desenvolvido na empresa Petrogal, S.A, na Refinaria de Matosinhos, avaliando a possvel racionalizao energtica do processo existente na Fbrica de Aromticos. Os objetivos propostos basearam-se na realizao de uma integrao energtica unidade de pr-destilao, denominada por U-0100, que se encontra instalada na Fbrica de Aromticos. Pretende-se, de uma forma geral, o reaproveitamento mximo da energia do processo, diminuindo o recurso a utilidades externas. Para tal recorreu-se metodologia da anlise do ponto de estrangulamento, designada por tecnologia Pinch. Numa primeira fase da otimizao foi necessrio conhecer todo o processo em causa e os conceitos associados tecnologia aplicada. Aps contactar com o processo procedeu-se ao levantamento energtico do mesmo, referente ao ano 2013. Nesta etapa foram recolhidos todos os dados considerados relevantes para a quantificao energtica das correntes e das utilidades empregues. Depois da recolha efetuou-se a integrao energtica estabelecendo um Tmin timo para o processo de 5C, aps uma prvia anlise da influncia deste parmetro sobre os consumos. Constatou-se que atualmente o processo de separao opera com uma taxa de recuperao energtica de 16,8% da energia total, sendo a restante energia introduzida por utilidades externas. Com a anlise do ponto de estrangulamento concluiu-se que a unidade de pr - destilao U-0100 se encontra integrada energeticamente, no sendo essencial proceder a qualquer modificao mesma. No entanto sugere-se como trabalho futuro um estudo tcnico e econmico da implementao de um pr-aquecedor de ar, necessrio ao processo de combusto que se d na fornalha H-0101. Isto tendo em vista o reaproveitamento mximo da corrente, gases de combusto, que desperdiada para o meio ambiente.
Resumo:
O controlo da qualidade em ressonncia magntica (RM) passa pela realizao de diversos testes ao equipamento e calibraes dirias, onde os fantomas desempenham um papel fundamental. Este trabalho teve como objetivo principal o desenvolvimento de um fantoma cerebral para um sistema de RM de intensidade 3.0 Tesla. Com base na literatura existente, escolheram-se como reagentes o cloreto de gadolnio (III) (GdCl3), a agarose, e o gelificante carragena, tendo sido ainda acrescentado o conservante qumico azida de sdio (NaN3) de forma a inibir a degradao da soluo. Realizaram-se vrios testes com diferentes concentraes dos materiais selecionados at obter as misturas adequadas a suscetibilidade magntica das substncias branca e cinzenta cerebrais. Os tempos de relaxao T1 das diversas substncias desenvolvidas foram medidos, apresentando o fantoma final uns tempos de T1 de 70210 ms, quando a concentrao de GdCl3 foi de 100 mol (substncia branca) e 117923 ms quando a concentrao foi de 15 mol (substncia cinzenta). Os valores de T1 do fantoma foram comparados estatisticamente com os tempos de relaxao conseguidos a partir de um crebro humano, obtendo-se uma correlao de 0.867 com significncia estatstica. No intuito de demonstrar a aplicabilidade do fantoma, este foi sujeito a um protocolo de RM, do qual constaram as sequncias habitualmente usadas no estudo cerebral. Como principais resultados constatou-se que, nas sequncias ponderadas em T1, o fantoma apresenta uma forte associao positiva (rs > 0.700 p = 0.072) com o crebro de referncia, ainda que no sejam estatisticamente significativos. As sequncias ponderadas em T2 demonstraram uma correlao positiva moderada e fraca, sendo a ponderao densidade protnica a nica a apresentar uma associao negativa. Desta forma, o fantoma revelou-se um timo substituto do crebro humano. Este trabalho culminou na criao de um modelo cerebral tridimensional onde foram individualizadas as regies das substncias branca e cinzenta, de forma a posteriormente serem preenchidas pelas correspondentes substncias desenvolvidas, obtendo-se um fantoma cerebral antropomrfico.
Resumo:
Este trabalho foi realizado com o apoio, e em colaborao da empresa Flexcrane, que constri e comercializa solues flexveis de pontes rolantes para cargas ligeiras. Com cargas mximas de 2 toneladas estas pontes e seus caminhos de rolamento so construdas essencialmente enformados a frio. O objetivo deste trabalho a verificao numrica e experimental das cargas que este tipo de estrutura suporta, nas suas diferentes configuraes. Numa aproximao por engenharia inversa, com a realizao deste trabalho, foi possvel determinar a carga admissvel das vigas compostas utilizadas, assim como o seu comportamento quando em carga. Para obteno destes resultados foram realizadas simulaes computacionais recorrendo ao mtodo de elementos finitos, utilizando para isso o software Ansys Workbench e ainda ensaios experimentais que permitiram validar os resultados obtidos numericamente e consolidar o conhecimento sobre o comportamento desta soluo comercial. Por ser de construo modular, so possveis diferentes combinaes para o produto final, por esta razo foram estudados numericamente diferentes configuraes possveis, com e sem reforos. Foi realizada a validao experimental para a configurao mais usual, fazendo recurso a um dispositivo para ensaio de estruturas e componentes, pertencente ao Isep. Foi ainda utilizada a tcnica extensomtrica para avaliar as tenses em pontos selecionados e compara-los com os obtidos numericamente. Concluiu-se pelo timo desempenho dos produtos Flexcrane.
Resumo:
Tipicamente as redes eltricas de distribuio apresentam uma topologia parcialmente malhada e so exploradas radialmente. A topologia radial obtida atravs da abertura das malhas nos locais que otimizam o ponto de operao da rede, atravs da instalao de aparelhos de corte que operam normalmente abertos. Para alm de manterem a topologia radial, estes equipamentos possibilitam tambm a transferncia de cargas entre sadas, aquando da ocorrncia de defeitos. As sadas radiais so ainda dotadas de aparelhos de corte que operam normalmente fechados, estes tm como objetivo maximizar a fiabilidade e isolar defeitos, minimizando a rea afetada pelos mesmos. Assim, na presente dissertao so desenvolvidos dois algoritmos determinsticos para a localizao tima de aparelhos de corte normalmente abertos e fechados, minimizando a potncia ativa de perdas e o custo da energia no distribuda. O algoritmo de localizao de aparelhos de corte normalmente abertos visa encontrar a topologia radial tima que minimiza a potncia ativa de perdas. O mtodo desenvolvido em ambiente Matlab Tomlab, e formulado como um problema de programao quadrtica inteira mista. A topologia radial tima garantida atravs do clculo de um trnsito de potncias timo baseado no modelo DC. A funo objetivo dada pelas perdas por efeito de Joule. Por outro lado o problema restringido pela primeira lei de Kirchhoff, limites de gerao das subestaes, limites trmicos dos condutores, trnsito de potncia unidirecional e pela condio de radialidade. Os aparelhos de corte normalmente fechados so localizados ao longo das sadas radiais obtidas pelo anterior algoritmo, e permite minimizar o custo da energia no distribuda. No limite possvel localizar um aparelho de corte normalmente fechado em todas as linhas de uma rede de distribuio, sendo esta a soluo que minimiza a energia no distribuda. No entanto, tendo em conta que a cada aparelho de corte est associado um investimento, fundamental encontrar um equilbrio entre a melhoria de fiabilidade e o investimento. Desta forma, o algoritmo desenvolvido avalia os benefcios obtidos com a instalao de aparelhos de corte normalmente fechados, e retorna o nmero e a localizao dos mesmo que minimiza o custo da energia no distribuda. Os mtodos apresentados so testados em duas redes de distribuio reais, exploradas com um nvel de tenso de 15 kV e 30 kV, respetivamente. A primeira rede localizada no distrito do Porto e caraterizada por uma topologia mista e urbana. A segunda rede localizada no distrito de Bragana e caracterizada por uma topologia maioritariamente area e rural.
