Otimização de sistemas híbridos para a eletrificação de minirredes com fontes renováveis: aspectos de projeto, operação e gestão

Em sistemas híbridos de geração de eletricidade (SHGEs) é fundamental avaliar corretamente o dimensionamento, a operação e a gestão do sistema, de forma a evitar seu colapso prematuro e garantir a continuidade do fornecimento de energia elétrica com a menor intervenção possível de usuários ou de empresas geradoras e distribuidoras de eletricidade. O presente trabalho apresenta propostas de otimização para as etapas de dimensionamento, operação e gestão de SHGEs atendendo minirredes de distribuição de eletricidade. É proposta uma estratégia de operação que visa otimizar o despacho de energia do sistema, identificando a melhor relação, sob aspectos técnicos e econômicos, entre o atendimento da carga exclusivamente via fontes renováveis e banco de baterias ou exclusivamente via grupo gerador, e o carregamento do banco de baterias somente pelas fontes renováveis ou também pelo grupo gerador. Desenvolve-se, também, um algoritmo de dimensionamento de SHGEs, com auxílio de algoritmos genéticos e simulated annealing, técnicas meta-heurísticas de otimização, visando apresentar a melhor configuração do sistema, em termos de equipamentos que resultem na melhor viabilidade técnica e econômica para uma dada condição de entrada definida pelo usuário. Por fim, é proposto um modelo de gestão do sistema, considerando formas de tarifação e sistemas de controle de carga, cujo objetivo é garantir uma relação adequada entre a disponibilidade energética do sistema de geração e a carga demandada. A estratégia de operação proposta combina as estratégias de operação descontínua do grupo gerador, da potência crítica e do ponto otimizado de contribuição do gerador no carregamento do banco de baterias, e seus resultados indicam que há redução nos custos de operação globais do sistema. Com relação ao dimensionamento ótimo, o algoritmo proposto, em comparação a outras ferramentas de otimização de SHGEs, apresenta bons resultados, sendo adequado à realidade nacional. O modelo de gestão do sistema propõe o estabelecimento de limites de consumo e demanda, adequados à realidade de comunidades isoladas atendidas por sistemas com fontes renováveis e, se corretamente empregados, podem ajudar a garantir a sustentabilidade dos sistemas.

Genetic variability and efficiency of DNA microsatellite markers for paternity testing in horse breeds from the Brazilian Marajó archipelago

In this study, 15 microsatellite DNA loci used in comparative tests by the International Society for Animal Genetics were applied to the evaluation of genetic diversity and management, and the efficiency of paternity testing in Marajoara horses and Puruca ponies from the Marajó Archipelago. Based on the genotyping of 93 animals, mean allelic diversity was estimated as 9.14 and 7.00 for the Marajoara and Puruca breeds, respectively. While these values are similar to those recorded in most European breeds, mean levels of heterozygosity were much lower (Marajoara 49%, Puruca 40%), probably as a result of high levels of inbreeding in the Marajó populations. The mean informative polymorphic content of this 15-marker system was over 50% in both breeds, and was slightly higher in the Marajoara horses. The discriminative power and exclusion probabilities derived from this system were over 99% for both populations, emphasizing the efficacy of these markers for paternity testing and genetic management in the two breeds.

Genetic polymorphism and relationships among several swine populations of landrace, large white and duroc breeds

Para estudar o relacionamento genético entre as raças suínas Landrace, Large White e Duroc foram utilizados os dados sobre três polimorfismos protéicos, investigados em três amostras brasileiras e em 13 populações de outros países, incluindo uma população de Landrace Belga. O dendrograma, construído a partir da matriz dos coeficientes de distância genética, mostrou três grandes grupos reunidos por raça. Os agrupamentos de Landrace e os de Large White mostraram em média maior semelhança entre si (D = 0,203) do que entre eles e os de Duroc (D = 0,241). Nas três raças, as menores distâncias genéticas foram verificadas entre as populações brasileiras e as cubanas (Landrace: D = 0,060; Large White: D = 0,052; Duroc: D = 0,065), apesar de não haver relatos de trocas de animais entre estes dois países.

Genetic parameters and simultaneous selection for root yield, adaptability and stability of cassava genotypes

O objetivo deste trabalho foi estimar parâmetros genéticos e avaliar a seleção simultânea quanto à produtividade de raízes e à adaptabilidade e estabilidade de genótipos de mandioca. Os efeitos dos genótipos foram considerados como fixos e aleatórios, e a metodologia de modelos mistos (REML/Blup) foi utilizada para estimar os parâmetros genéticos e a média harmônica do desempenho relativo dos valores genotípicos (MHPRVG), para seleção simultânea. Dez genótipos foram avaliados em delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições. O experimento foi realizado nos municípios de Altamira, Santarém e Santa Luzia do Pará, PA, nos anos agrícolas de 2009/2010, 2010/2011 e 2011/2012. As raízes foram colhidas 12 meses após o plantio, em todos os locais testados. A produtividade de raízes apresentou baixo coeficiente de variação genotípica (4,25%) e herdabilidade de parcelas individuais no sentido amplo (0,0424), o que resultou em baixo ganho genético. Em razão da baixa correlação genotípica (0,15), a classificação dos genótipos quanto à produtividade de raízes variou de acordo com o ambiente. Os genótipos CPATU 060, CPATU 229 e CPATU 404 destacaram-se quanto à produtividade, adaptabilidade e estabilidade.

Classificação de dados utilizando algoritmos genéticos e lógica difusa

Várias das técnicas tradicionais de Mineração de Dados têm sido aplicadas com êxito e outras esbarram em limitações, tanto no desempenho como na qualidade do conhecimento gerado. Pesquisas recentes têm demonstrado que as técnicas na área de IA, tais como Algoritmo Genético (AG) e Lógica Difusa (LD), podem ser utilizadas com sucesso. Nesta pesquisa o interesse é revisar algumas abordagens que utilizam AG em combinação com LD de forma híbrida para realizar busca em espaços grandes e complexos. Este trabalho apresenta o Algoritmo Genético (AG), utilizando Lógica Difusa, para a codificação, avaliação e reprodução dos cromossomos, buscando classificar dados através de regras extraídas de maneira automática com a evolução dos cromossomos. A Lógica Difusa é utilizada para deixar as regras mais claras e próximas da linguagem humana, utilizando representações lingüísticas para identificar dados contínuos.

Métodos de otimização global aplicados na busca dos parâmetros SRC

O método de empilhamento por Superfície de Reflexão Comum (SRC) produz seções simuladas de afastamento nulo (AN) por meio do somatório de eventos sísmicos dos dados de cobertura múltipla contidos nas superfícies de empilhamento. Este método não depende do modelo de velocidade do meio, apenas requer o conhecimento a priori da velocidade próxima a superfície. A simulação de seções AN por este método de empilhamento utiliza uma aproximação hiperbólica de segunda ordem do tempo de trânsito de raios paraxiais para definir a superfície de empilhamento ou operador de empilhamento SRC. Para meios 2D este operador depende de três atributos cinemáticos de duas ondas hipotéticas (ondas PIN e N), observados no ponto de emergência do raio central com incidência normal, que são: o ângulo de emergência do raio central com fonte-receptor nulo (β₀) , o raio de curvatura da onda ponto de incidência normal (R_PIN) e o raio de curvatura da onda normal (R_N). Portanto, o problema de otimização no método SRC consiste na determinação, a partir dos dados sísmicos, dos três parâmetros (β₀, R_PIN, R_N) ótimos associados a cada ponto de amostragem da seção AN a ser simulada. A determinação simultânea destes parâmetros pode ser realizada por meio de processos de busca global (ou otimização global) multidimensional, utilizando como função objetivo algum critério de coerência. O problema de otimização no método SRC é muito importante para o bom desempenho no que diz respeito a qualidade dos resultados e principalmente ao custo computacional, comparado com os métodos tradicionalmente utilizados na indústria sísmica. Existem várias estratégias de busca para determinar estes parâmetros baseados em buscas sistemáticas e usando algoritmos de otimização, podendo estimar apenas um parâmetro de cada vez, ou dois ou os três parâmetros simultaneamente. Levando em conta a estratégia de busca por meio da aplicação de otimização global, estes três parâmetros podem ser estimados através de dois procedimentos: no primeiro caso os três parâmetros podem ser estimados simultaneamente e no segundo caso inicialmente podem ser determinados simultaneamente dois parâmetros (β₀, R_PIN) e posteriormente o terceiro parâmetro (R_N) usando os valores dos dois parâmetros já conhecidos. Neste trabalho apresenta-se a aplicação e comparação de quatro algoritmos de otimização global para encontrar os parâmetros SRC ótimos, estes são: Simulated Annealing (SA), Very Fast Simulated Annealing (VFSA), Differential Evolution (DE) e Controlled Rando Search - 2 (CRS2). Como resultados importantes são apresentados a aplicação de cada método de otimização e a comparação entre os métodos quanto a eficácia, eficiência e confiabilidade para determinar os melhores parâmetros SRC. Posteriormente, aplicando as estratégias de busca global para a determinação destes parâmetros, por meio do método de otimização VFSA que teve o melhor desempenho foi realizado o empilhamento SRC a partir dos dados Marmousi, isto é, foi realizado um empilhamento SRC usando dois parâmetros (β₀, R_PIN) estimados por busca global e outro empilhamento SRC usando os três parâmetros (β₀, R_PIN, R_N) também estimados por busca global.