Control in distribution networks with demand side management

The way in which electricity networks operate is going through a period of significant change. Renewable generation technologies are having a growing presence and increasing penetrations of generation that are being connected at distribution level. Unfortunately, a renewable energy source is most of the time intermittent and needs to be forecasted. Current trends in Smart grids foresee the accommodation of a variety of distributed generation sources including intermittent renewable sources. It is also expected that smart grids will include demand management resources, widespread communications and control technologies required to use demand response are needed to help the maintenance in supply-demand balance in electricity systems. Consequently, smart household appliances with controllable loads will be likely a common presence in our homes. Thus, new control techniques are requested to manage the loads and achieve all the potential energy present in intermittent energy sources. This thesis is focused on the development of a demand side management control method in a distributed network, aiming the creation of greater flexibility in demand and better ease the integration of renewable technologies. In particular, this work presents a novel multi-agent model-based predictive control method to manage distributed energy systems from the demand side, in presence of limited energy sources with fluctuating output and with energy storage in house-hold or car batteries. Specifically, here is presented a solution for thermal comfort which manages a limited shared energy resource via a demand side management perspective, using an integrated approach which also involves a power price auction and an appliance loads allocation scheme. The control is applied individually to a set of Thermal Control Areas, demand units, where the objective is to minimize the energy usage and not exceed the limited and shared energy resource, while simultaneously indoor temperatures are maintained within a comfort frame. Thermal Control Areas are overall thermodynamically connected in the distributed environment and also coupled by energy related constraints. The energy split is performed based on a fixed sequential order established from a previous completed auction wherein the bids are made by each Thermal Control Area, acting as demand side management agents, based on the daily energy price. The developed solutions are explained with algorithms and are applied to different scenarios, being the results explanatory of the benefits of the proposed approaches.

Determinants of reelection in Portuguese municipal elections

This Work Project investigates the determinants of reelection using data on the 278 Portuguese mainland municipalities for the period 1976-2009. We implement a logit fixed effect model to control for the municipalities’ unobserved characteristics that remain constant over time. Political variables, such as the vote share of the incumbent’s party in previous election, the number of mayor’s consecutive mandates and abstention rate, are found to be relevant in explaining incumbent’s reelection. Moreover, as to the mayor’s individual characteristics, age and education contribute to explain reelection prospects. We also provide weak evidence that a higher degree of fiscal autonomy increases political turnover and that the good economic prospects of the municipality positively affect reelection. Finally, the residents’ level of education and the size of the municipal population have an explanatory power on mayor’s reelection. We perform several robustness checks to confirm these results.

Location analysis of city sections: socio-demographic segmentation and restaurant potentiality estimation : a case study of Lisbon

One of the objectives of this study is to perform classification of socio-demographic components for the level of city section in City of Lisbon. In order to accomplish suitable platform for the restaurant potentiality map, the socio-demographic components were selected to produce a map of spatial clusters in accordance to restaurant suitability. Consequently, the second objective is to obtain potentiality map in terms of underestimation and overestimation in number of restaurants. To the best of our knowledge there has not been found identical methodology for the estimation of restaurant potentiality. The results were achieved with combination of SOM (Self-Organized Map) which provides a segmentation map and GAM (Generalized Additive Model) with spatial component for restaurant potentiality. Final results indicate that the highest influence in restaurant potentiality is given to tourist sites, spatial autocorrelation in terms of neighboring restaurants (spatial component), and tax value, where lower importance is given to household with 1 or 2 members and employed population, respectively. In addition, an important conclusion is that the most attractive market sites have shown no change or moderate underestimation in terms of restaurants potentiality.

Model driven development implementation of a control systems user interfaces specification tool

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática

Dpws middleware to support agent-based manufacturing control and simulation

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Design of New Materials for Passive Vibration Control

The objective of this contribution is to extend the models of cellular/composite material design to nonlinear material behaviour and apply them for design of materials for passive vibration control. As a first step a computational tool allowing determination of optimised one-dimensional isolator behaviour was developed. This model can serve as a representation for idealised macroscopic behaviour. Optimal isolator behaviour to a given set of loads is obtained by generic probabilistic metaalgorithm, simulated annealing. Cost functional involves minimization of maximum response amplitude in a set of predefined time intervals and maximization of total energy absorbed in the first loop. Dependence of the global optimum on several combinations of leading parameters of the simulated annealing procedure, like neighbourhood definition and annealing schedule, is also studied and analyzed. Obtained results facilitate the design of elastomeric cellular materials with improved behaviour in terms of dynamic stiffness for passive vibration control.

Petri net model decomposition - a model based approach supporting distributed execution

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Electrotécnica, Especialidade de Sistemas Digitais, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Prognostic modelling of breast cancer patients: a benchmark of predictive models with external validation

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Electrotécnica e de Computadores – Sistemas Digitais e Percepcionais pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

A new model for EEZ surveillance and management in Portugal

Management Information Systems 2000, p. 103-111

Sucesso terapêutico no controlo da tuberculose em Portugal : determinantes do resultado do tratamento e a sua capacidade preditiva

RESUMO - Enquadramento/objectivos: Apesar do elevado nível de comprometimento em estratégias eficazes para o controlo da tuberculose, em todo o mundo, esta constitui ainda um sério problema de Saúde Pública, com uma estimativa global de 9,4milhões de casos novos em 2008 e 1,8milhões de mortes/ano. O reduzido conhecimento das barreiras e facilitadores para o sucesso terapêutico constitui um importante obstáculo na procura de soluções eficazes de melhoramento da qualidade dos programas de controlo da tuberculose. Este estudo procura contribuir para a identificação atempada de doentes com perfis preditivos de insucesso terapêutico, através da identificação inicial de potenciais determinantes do resultado, com base num modelo epidemiológico e estatístico. Métodos: Foi desenvolvido um estudo de caso-controlo para a população de casos notificados ao Programa Nacional de Controlo da Tuberculose (n=24491), entre 2000-2007. Os factores preditivos de insucesso terapêutico foram identificados na análise bivariada e multivariada, com um nível de significância de 5%; a regressão logística foi utilizada para estimar a odds ratio de insucesso terapêutico, em comparação com o sucesso terapêutico, para diversos factores identificados na literatura, e para os quais os dados se encontravam disponíveis. Resultados: A dependência alcoólica (OR=2,889), o país de origem (OR=3,910), a situação sem-abrigo (OR=3.919), a co-infecção pelo VIH (OR=5,173), a interrupção (OR=60.615) ou falha terapêutica no tratamento anterior (OR=67.345) e a duração do tratamento inferior a 165 dias (OR=1930,133) foram identificados como factores preditivos de insucesso terapêutico. A duração do tratamento inferior a 165 dias provou ser o mais importante determinante do resultado terapêutico. Conclusões: Os resultados sugerem que um doente imigrante, em situação de sem-abrigo, dependente alcoólico, com tratamentos anteriores para a tuberculose e co-infectado pelo VIH apresenta uma elevada probabilidade de insucesso terapêutico. Assim, deverão ser definidas estratégias específicas, centradas no doente por forma a impedir este resultado. A base de dados (SVIG-TB), provou ser uma ferramenta de qualidade para a investigação sobre diversos aspectos do controlo da tuberculose. ------------------------------- ABSTRACT - Background/Objective: Despite the high commitment in good strategies for tuberculosis control worldwide, this is still a serious Public Health problem, with global estimates of 9,4million new cases in 2008 and 1,8million deaths/year. The poor understanding of the barriers and facilitators to treatment success is a major obstacle to find effective solutions to improve the quality of tuberculosis programs. This study tries to contribute to the timely identification of patients with predictive profiles of unsuccessful treatment outcomes, through the initial identification of characteristics probably affecting treatment outcome, found on the basis of an epidemiological and statistical model. Methods: A case-control study was conducted for the population of cases notified to the National Program for Tuberculosis Control (n=24 491), between 2000-2007. Predictive factors for unsuccessful outcome were assessed in a bivariate and multivariate analysis, using a significance level of 5%; a logistic regression was used to estimate the odds-ratio of unsuccessful, as compared to successful outcome, for several factors identified in the literature and to which data was available. Results: Alcohol abuse (OR=2,889), patient´s foreign origin (OR=3,910), homelessness (OR=3,919), HIV co-infection (OR=5,173), interruption (OR=60,615) or unsuccessful outcome in the previous treatment (OR=67,345) and treatment duration below 165 days (OR=1930,133) were identified as predictive of unsuccessful outcomes. A low treatment duration proved to be the most powerful factor affecting treatment outcome. Conclusions: Results suggest that a foreign-born patient, alcohol abuser, who has had a previous treatment for tuberculosis and is co-infected with HIV is very likely to have an unsuccessful outcome. Therefore, specific, patient-centered strategies should be taken to prevent an unsuccessful outcome. The database (SVIG-TB), has proved to be a quality tool on research of various aspects of tuberculosis control.

A process-based control for evolvable production systems

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Insights into the role of almond CBF transcription factors in the environmental control of cold acclimation and dormancy break

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Biology

The effects of rent control in Lisbon

A Work Project, presented as part of the requirements for the Award of a Masters Degree in Economics from the NOVA – School of Business and Economics

Aconselhamento médico na prevenção da doença e promoção da saúde : análise a propósito do consumo de tabaco

RESUMO - O consumo de tabaco foi responsável por 100 milhões de mortes no século XX. Apesar dos grandes avanços alcançados no controlo deste problema a nível mundial, sob os auspícios da OMS, no contexto da Convenção-Quadro para o Controlo do Tabaco da OMS, se não forem adoptadas medidas consistentes e efectivas de saúde pública, a morbi-mortalidade que lhe está associada continuará a aumentar durante o presente século. A promoção da cessação tabágica constitui a estratégia populacional que permitirá obter ganhos em saúde a mais curto prazo. Embora a larga maioria dos fumadores faça, ao longo da vida, várias tentativas para parar de fumar sem apoio, apenas uma pequena minoria consegue manter-se abstinente a longo prazo. Os médicos de Medicina Geral e Familiar são, de entre todos os profissionais de saúde, os que podem intervir de modo mais consistente e efectivo neste âmbito e que melhores resultados obtêm na cessação tabágica dos pacientes fumadores, dado o vínculo terapêutico e a interacção frequente e continuada que com eles estabelecem ao longo do seu ciclo de vida. O aconselhamento breve, tendo por base a adopção de um estilo de comunicação motivacional centrado no paciente, adaptado aos estádios de mudança comportamental, tem-se revelado efectivo no apoio à mudança de comportamentos relacionados com a saúde e à resolução da ambivalência que caracteriza este processo. A revisão de literatura evidenciou o facto de os médicos nem sempre intervirem nas áreas preventivas e de promoção da saúde, em particular na área da cessação tabágica, com o investimento e a continuidade desejáveis. Por outro lado, muitos pacientes fumadores referem nunca ter sido aconselhados pelo seu médico a deixar de fumar.. Não são conhecidos estudos de âmbito nacional que permitam conhecer esta realidade, bem como os factores associados às melhores práticas de intervenção ou as barreiras sentidas pelos médicos de MGF à actuação nesta área. O presente trabalho teve como objectivos: (i) avaliar a hipótese de que os médicos que disseram adoptar o método clínico centrado no paciente teriam atitudes mais favoráveis relativamente à cessação tabágica e uma maior probabilidade de aconselhar os seus pacientes a parar de fumar; (ii) estudar a relação entre as atitudes, a percepção de auto-eficácia, a expectativa de efectividade e as práticas de aconselhamento sobre cessação tabágica, auto-referidas pelos médicos; (iii) Identificar as variáveis preditivas da adopção de intervenções breves de aconselhamento adaptadas ao estádio de mudança comportamental dos pacientes fumadores; (iv) identificar as barreiras e os incentivos à adopção de boas práticas de aconselhamento nesta área. A população de estudo foi constituída pelo total de médicos de medicina geral e familiar inscritos na Associação Portuguesa de Médicos de Clínica Geral, residentes em Portugal. Para recolha de informação, foi utilizado um questionário de resposta anónima, de autopreenchimento, aplicado por via postal a 2942 médicos, em duas séries de envio. O questionário integrou perguntas fechadas, semifechadas, escalas de tipo Likert e escalas de tipo visual analógico. Para avaliação da adopção do método clínico centrado no paciente, foi usada a Patient Practitioner Orientation Scale (PPOS). O tratamento estatístico dos dados foi efectuado com o Programa PASW Statistics (ex-SPSS), versão 18. Foram utilizados: o índice de α de Cronbach, diversos testes não paramétricos e a análise de regressão logística binária. Foi obtida uma taxa de resposta de 22,4%. Foram analisadas 639 respostas (67,4% de mulheres e 32,6% de homens). Referiram ser fumadores 23% dos homens e 14% das mulheres. Foi identificada uma grande carência formativa em cessação tabágica, tendo apenas 4% dos médicos afirmado não necessitar de formação nesta área. Responderam necessitar de formação em entrevista motivacional 66%, em prevenção da recaída 59%, de treino numa consulta de apoio intensivo 55%, em intervenção breve 54% e em terapêutica farmacológica 55%. Cerca de 92% dos respondentes consideraram que o aconselhamento para a cessação tabágica é uma tarefa que faz parte das suas atribuições, mas apenas 76% concordaram totalmente com a realização de uma abordagem oportunística deste assunto em todos os contactos com os seus pacientes. Como prática mais frequente, perante um paciente em preparação para parar, 85% dos médicos disseram tomar a iniciativa de aconselhar, 79% avaliar a motivação, 67% avaliar o grau de dependência, 60% marcar o “dia D” e 50% propor terapêutica farmacológica. Apenas 21% assumiram realizar com frequência uma intervenção breve com pacientes em preparação (5 Ás); 13% uma intervenção motivacional com pacientes não motivados para mudar (5 Rs) e 20% uma intervenção segundo os princípios da entrevista motivacional, relativamente a pacientes ambivalentes em relação à mudança. A análise multivariada de regressão logística permitiu concluir que as variáveis com maior influência na decisão de aconselhar os pacientes sobre cessação tabágica foram a percepção de auto-eficácia, o nível de atitudes negativas, a adopção habitual do Programa-tipo de cessação tabágica da DGS, a posse de formação específica nesta área e a não identificação de barreiras ao aconselhamento, em particular organizacionais ou ligadas ao processo de comunicação na consulta. Embora se tenha confirmado a existência de associação entre a adopção do método clínico centrado no paciente e as atitudes face à cessação tabágica, não foi possível confirmar plenamente a associação entre a adopção deste método e as práticas autoreferidas de aconselhamento. Os médicos que manifestaram um nível baixo ou moderado de atitudes negativas, uma percepção elevada de auto-eficácia, que nunca fumaram, que referiram adoptar o Programa-tipo de cessação tabágica e que não identificaram barreiras organizacionais apresentaram uma maior probabilidade de realizar uma intervenção breve (“5 Ás”) de aconselhamento de pacientes fumadores em preparação para parar de fumar. Nunca ter fumado apresentou-se associado a uma probabilidade de realizar uma intervenção breve (“5 Ás”) com frequência, superior à verificada entre os médicos que referiram ser fumadores (Odds-ratio ajustado = 2,6; IC a 95%: 1,1; 5,7). Os médicos com o nível de auto-eficácia no aconselhamento mais elevado apresentaram uma probabilidade superior à encontrada entre os médicos com o menor nível de auto-eficácia de realizar com frequência uma intervenção breve de aconselhamento, integrando as cinco vertentes dos “5 Ás” (Odds ratio ajustado = 2,6; IC a 95%: 1,3; 5,3); de realizar uma intervenção motivacional breve com fumadores renitentes a parar de fumar (Odds ratio ajustado = 3,1; IC a 95%: 1,4; 6,5) ou de realizar com frequência uma intervenção motivacional com pacientes em estádio de ambivalência (Odds ratio = 8,8; IC a 95%: 3,8; 19,9). A falta de tempo, a falta de formação específica e a falta de equipa de apoio foram as barreiras ao aconselhamento mais citadas. Como factores facilitadores de um maior investimento nesta área, cerca de 60% dos médicos referiram a realização de um estágio prático de formação; 57% a possibilidade de dispor do apoio de outros profissionais; cerca de metade a melhoria da sua formação teórica. Cerca de 25% dos médicos investiria mais em cessação tabágica se dispusesse de um incentivo financeiro e 20% se os pacientes demonstrassem maior interesse em discutir o assunto ou existisse uma maior valorização desta área por parte dos colegas e dos órgãos de gestão. As limitações de representatividade da amostra, decorrentes da taxa de resposta obtida, impõem reservas à possibilidade de extrapolação destes resultados para a população de estudo, sendo de admitir que os respondentes possam corresponder aos médicos mais interessados por este tema e que optam por não fumar. Outra importante limitação advém do facto de não ter sido estudada a vertente relativa aos pacientes, no que se refere às suas atitudes, percepções e expectativas quanto à actuação do médico neste campo. Pesem embora estas limitações, os resultados obtidos revelaram uma grande perda de oportunidades de prevenção da doença e de promoção da saúde. Parece ter ficado demonstrada a importante influência que as atitudes, em especial as negativas, e as percepções, em particular a percepção de auto-eficácia, podem exercer sobre as práticas de aconselhamento auto-referidas. Todavia, será necessário aprofundar os resultados agora encontrados com estudos de natureza qualitativa, que permitam compreender melhor, por um lado, as percepções, expectativas e necessidades dos pacientes, por outro, as estratégias de comunicação que deverão ser adoptadas pelo médico, atendendo à complexidade do problema e ao tempo disponível na consulta, tendo em vista aumentar a literacia dos pacientes para uma melhor autogestão da sua saúde. Parece ter ficado igualmente patente a grande carência formativa neste domínio. A adopção do modelo biomédico como paradigma da formação médica pré e pós-graduada, proposto, há precisamente cem anos, por Flexner, tem contribuído para a desvalorização das componentes psicoemocionais e sociais dos fenómenos de saúde e de doença, assim como para criar clivagens entre cuidados curativos e preventivos e entre medicina geral e familiar e saúde pública. Porém, o actual padrão de saúde/doença próprio das sociedades desenvolvidas, caracterizado por “pandemias” de doenças crónicas e incapacitantes, determinadas por factores de natureza sociocultural e comportamental, irá obrigar certamente à revisão daquele paradigma e à necessidade de se (re)adoptarem os grandes princípios Hipocráticos de compreensão dos processos de saúde/doença e do papel da medicina.

Recursive neuro fuzzy techniques for online identification and control

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores