Avaliação de estratégias de controle de potência reativa de aerogeradores síncronos em redes elétricas

No presente trabalho é avaliada uma metodologia de injeção de potência reativa em redes elétricas durante afundamentos de tensão provocados por curto-circuito, em parques eólicos interligados, adotada em alguns países com maturidade tecnológica na produção de energia eólica. Nos estudos desenvolvidos, foi utilizado o aerogerador síncrono a imã permanente com conversor pleno em função da grande controlabilidade do conversor interligado à rede e por possuir elevada capacidade de fornecimento de potência reativa, comparada a outras tecnologias de aerogeradores. No Brasil, os requisitos de interligação de parques eólicos as redes elétricas, definido pelo Operador Nacional do Sistema, ainda não estipula a necessidade de adoção de tal metodologia durante defeitos na rede elétrica, apenas especifica a curva de capacidade de afundamentos de tensão que os aerogeradores devem seguir para evitar o desligamento frente a afundamentos de tensão. Os critérios de proteção do aerogerador síncrono são avaliados a partir de simulações de curto-circuito em uma rede de teste adotando-se os requisitos do Brasil, sem injeção de potência reativa, sendo comparados com o de outros países que adotam curvas de injeção de potência reativa.

Otimização de controladores utilizando algoritmos genéticos para melhoria da capacidade de sobrevivência a afundamentos de tensão de aerogeradores de indução duplamente excitados

Na presente tese propõe-se uma metodologia de ajuste ótimo dos controladores do conversor interligado ao rotor de aerogeradores de indução duplamente excitados (DFIG), utilizando algoritmos genéticos (AG), com o objetivo de melhorar a segurança e a robustez do sistema elétrico de potência, permitindo que os aerogeradores DFIG participem da gestão técnica do sistema. Para garantir este objetivo, é utilizada uma estratégia de proteção do tipo “crow-bar” durante a falta, mantendo o conversor interligado ao rotor conectado à máquina. Imediatamente após a eliminação da falta, o “crow-bar” é desativado, e simultaneamente os controladores ótimos do conversor interligado ao rotor são acionados, previamente ajustados pelo AG, a fim de melhorar a capacidade de sobrevivência a afundamentos de tensão “ridethrough capability” e a margem de estabilidade global do sistema elétrico. Para validação da metodologia ótima desenvolvida foram realizadas simulações computacionais utilizando uma rede elétrica real, em três condições operacionais distintas.

Biotransformation of sucrose into 5-hydroxy-2-hydroxymethyl-γ-pirone by Aspergillus flavus

Foram investigadas a hidrólise da sacarose e a preferência pela glicose frente à frutose no processo de produção do 5-hidroxi-2-hidroximetil-γ-pirona (HHMP) na presença de Aspergillus flavus IOC 3974 cultivado em meio líquido Czapeck. Quantidades de 0,5g de pelletes foram utilizadas como inóculo. Doze frascos cônicos de 250 ml contendo 100 ml de meio de cultura com diferentes concentrações de sacarose foram utilizados. Os microrganismos foram cultivados a 120 rpm e 28"C por 16 dias sem ajuste do pH. O maior rendimento do HHMP foi 26g l^-1 em 120g l^-1 de sacarose. Nestas condições, A. flavus, foi capaz de produzir uma invertase possibilitando a hidrólise de 65% da concentração total de sacarose em 24 horas, conjuntamente com a produção de uma isomerase que foi capaz de converter a frutose em glicose. Este trabalho está focalizado preferencialmente no consumo da glicose frente à frutose por A. flavus e na estratégia de produção do HHMP.

Ferramentas e recursos livres para reconhecimento e síntese de voz em português brasileiro

Sistemas de reconhecimento e síntese de voz são constituídos por módulos que dependem da língua e, enquanto existem muitos recursos públicos para alguns idiomas (p.e. Inglês e Japonês), os recursos para Português Brasileiro (PB) ainda são escassos. Outro aspecto é que, para um grande número de tarefas, a taxa de erro dos sistemas de reconhecimento de voz atuais ainda é elevada, quando comparada à obtida por seres humanos. Assim, apesar do sucesso das cadeias escondidas de Markov (HMM), é necessária a pesquisa por novos métodos. Este trabalho tem como motivação esses dois fatos e se divide em duas partes. A primeira descreve o desenvolvimento de recursos e ferramentas livres para reconhecimento e síntese de voz em PB, consistindo de bases de dados de áudio e texto, um dicionário fonético, um conversor grafema-fone, um separador silábico e modelos acústico e de linguagem. Todos os recursos construídos encontram-se publicamente disponíveis e, junto com uma interface de programação proposta, têm sido usados para o desenvolvimento de várias novas aplicações em tempo-real, incluindo um módulo de reconhecimento de voz para a suíte de aplicativos para escritório OpenOffice.org. São apresentados testes de desempenho dos sistemas desenvolvidos. Os recursos aqui produzidos e disponibilizados facilitam a adoção da tecnologia de voz para PB por outros grupos de pesquisa, desenvolvedores e pela indústria. A segunda parte do trabalho apresenta um novo método para reavaliar (rescoring) o resultado do reconhecimento baseado em HMMs, o qual é organizado em uma estrutura de dados do tipo lattice. Mais especificamente, o sistema utiliza classificadores discriminativos que buscam diminuir a confusão entre pares de fones. Para cada um desses problemas binários, são usadas técnicas de seleção automática de parâmetros para escolher a representaçãao paramétrica mais adequada para o problema em questão.

Desenvolvimento e implementação de estratégias de controle digital para regulação de tensão e amortecimento de oscilações eletromecânicas em um gerador síncrono de 10kVA

Neste trabalho são apresentados o desenvolvimento e a implementação de estratégias de controle digital para regulação automática de tensão e para o amortecimento de oscilações eletromecânicas em um sistema de potência em escala reduzida de 10kVA, localizado no Laboratório de Controle de Sistemas de Potência (LACSPOT), da Universidade Federal do Pará (UFPA). O projeto dos dois controladores é baseado na técnica de alocação polinomial de polos. Para o projeto do Regulador Automático de Tensão (RAT) foi adotado um modelo simplificado, de primeira ordem, da máquina síncrona, cujos parâmetros foram levantados experimentalmente. Para o controlador amortecedor, por sua vez, também chamado de Estabilizador de Sistemas de Potência (ESP), foi utilizado um modelo discreto, do tipo auto regressivo com entrada exógena (ARX). Este modelo foi estimado por meio de técnicas de identificação paramétrica, considerando para tal, o conjunto motor-gerador interligado a um sistema de maior porte (concessionária de energia elétrica). As leis de controle foram embarcadas em um microcontrolador de alto desempenho e, para a medição dos sinais utilizados nos controladores, foi desenvolvida uma instrumentação eletrônica baseada em amplificadores operacionais para o condicionamento dos sinais dos sensores. O sinal de controle é baseado na técnica de modulação por largura de pulso (PWM) e comanda o valor médio da tensão de um conversor CC-CC, o qual é utilizado como circuito de excitação que energiza o enrolamento de campo do gerador. Além disso, o acionamento elétrico das máquinas que compõem o grupo gerador de 10kVA foi projetado e automatizado somando segurança aos operadores e ao componentes deste sistema de geração. Os resultados experimentais demonstraram o bom desempenho obtido pela estratégia proposta.

Controladores fuzzy aplicados ao conversor de geradores de indução duplamente excitados em sistemas eólicos integrados a sistemas de potência

Este artigo apresenta novas estratégias de controle fuzzy aplicadas ao conversor estático interligado ao rotor dos geradores de indução duplamente excitados (DFIG), em esquemas eólicos de velocidade variável, integrados a redes elétricas reais. As estratégias de controle propostas são do tipo fuzzy "look-up-table" com supervisão. O desempenho de tais reguladores, baseados em inteligência computacional, é comparado com o obtido com controladores PI's a parâmetros fixos, na ocorrência de faltas no sistema elétrico de potência. Esses controladores fuzzy são destinados a garantir a continuidade da operação dos conversores, e melhorar o desempenho transitório do sistema, em relação aos controladores convencionais. Os resultados apresentados confirmam a eficácia das estratégias de controle adotadas. O modelo físico dos aerogeradores, consistindo de um grande número de turbinas eólicas, foi implementado através de uma ferramenta de simulação dinâmica, desenvolvida no ambiente computacional MATLABTM.

Influência da facilitação neuromuscular proprioceptiva na alteração da fibra do músculo rectus femoris vista através da eletromiografia de superfície e dinamometria analógica

A Facilitação Neuromuscular Proprioceptiva – FNP – é uma técnica que cada vez mais vem sendo utilizada no treinamento muscular de pessoas saudáveis e atletas. Pesquisas vêm mostrando que exercícios de resistência, dentre eles a FNP, são capazes de converter o tipo das fibras musculares treinadas. Esta pesquisa teve como objetivo verificar a eficiência da FNP no acréscimo de força muscular e verificar por métodos não invasivos se haveria indicativo de conversão de tipo de fibra muscular após o treinamento. Um grupo amostral de 22 jovens, universitárias do sexo feminino com idade entre 18 e 25 anos e fisicamente ativas, foi dividido em: grupo controle (GC n=10) e grupo experimental (GE n=12). Foram inicialmente mensurados: I - força da Contração Voluntária Máxima - CVM do músculo quadríceps por dinamometria analógica e root mean square - RMS e II - área de ativação muscular por eletromiografia de superfície (EMG) de todos os sujeitos. Após a primeira coleta de dados o GE realizou treinamento baseado na FNP no membro inferior dominante por 15 sessões em 5 semanas. Ao final, nova mensuração foi feita em todos. Quanto à força muscular, houve acréscimo em ambos os grupos, significativa no GC (p<0,01) e no GE (p<0,05); para RMS e tempo de CVM, houve aumento não significativo no GE, mas a interação Vxt aumentou significativamente para este grupo. Os resultados corroboram a literatura ao mostrar que músculos com predomínio de fibras resistentes (fibras I/ II A) possuem maior tempo de contração com mais ativação elétrica e de que a FNP é capaz fibras tipo II B para II A. Concluiu-se que para a amostra estudada o treinamento foi eficiente no acréscimo de força muscular e os dados EMG apresentados mostram fortes evidências da conversão das fibras do músculo treinado.

Relações raciais: a pesquisa na pós-graduação em educação no Brasil (2005 – 2010)

A educação é o processo de inserção de homens e mulheres no mundo cultural. E a educação, dentro das sociedades mais complexas como as capitalistas industriais, é uma atividade planejada, que implica a elaboração de objetivos e a indicação de meios para atingi-los. A compreensão das tramas de construção de práticas formalizadas é ligada a agentes que determinam os objetivos da educação e suas intenções educativas sobre Relações Raciais no Brasil. Dediquei-me às atividades de levantamento acadêmico sobre a produção de teses de doutoramento, concluídas entre os anos 2005-2010, e a respeito de pesquisas e estudos sobre Educação e Relações Raciais nos Programas de Pós-Graduação em Educação. Investiguei sobre a circulação da temática relações raciais em espaços de elaboração de políticas educacionais, especificamente programas do Governo Federal que atendam à demanda de inclusão da temática no sistema de ensino no Brasil. Pois, a partir de 2003, a temática passa por uma fase de institucionalização, principalmente pelo conjunto jurídico que estabelece novo marco legal à educação. O objeto pesquisado incluiu a configuração de práticas formalizadas que desenvolvem quadros de agentes especializados sobre relações raciais. Analisar a relação intencional entre as práticas formalizadas sobre relações raciais que prescrevem a formulação de objetivos educacionais nos diferentes níveis e instâncias sociais. Identificar os objetivos do sistema de ensino descritos nos programas do Governo Federal destinados à promoção da educação para igualdade racial. Relacionar as práticas formalizadas no campo da pesquisa em educação às intenções descritas nos programas do Governo Federal. Explicar quais os interesses que movem essas práticas formalizadas a partir das demandas educacionais da temática relações raciais. A escrita da tese pauta-se na defesa de análise em que a obrigatoriedade da temática relações raciais é movida por duas forças antagônicas, uma direcionada à constituição de direito à cidadania movida por intenções de construir uma sociedade para a igualdade racial, de oportunidades de acesso a bens materiais e simbólicos e livre de práticas discriminatórias; outra relacionada aos interesses existentes dentro de um jogo de poder a ponto de converter a educação no centro de tão acerba disputa que desfavorece dissimuladamente a equidade racial no Brasil.

Influências das condições termodinâmicas nos eventos extremos de precipitação na cidade de Belém e região metropolitana

O objetivo desta dissertação foi verificar a importância dos fatores termodinâmicos na ocorrência de eventos extremos de precipitação na Cidade de Belém (PA) e região metropolitana, no período de agosto de 2008 a dezembro de 2009. Para tal, foram utilizados dados de precipitação e radiossondagens. Para análise das condições termodinâmicas e dinâmicas foram utilizadas imagens de satélite, cartas de superfície e análise do diagrama SKEW T LOG P. O estudo da termodinâmica da atmosfera foi realizado a luz das teorias da Energia Potencial Disponível para a Convecção (CAPE) e, também, da Energia de Inibição da Convecção (CINE). Foi utilizado o método dos decis para classificar os eventos extremos de precipitação a fim de associá-los aos valores da CAPE e da CINE com o objetivo de verificar o valor destes índices quando da ocorrência dos eventos extremos. Verificou-se que a região estudada possui forte atividade convectiva durante todo o ano, haja vista que seus valores médios mensais variam entre 900 J/kg e 1900 J/kg. Foi visto, também, que nem sempre CAPE alta e CINE baixa determinam precipitação. Esta situação determina o potencial para a convecção profunda, mas para converter este potencial em precipitação existe a necessidade da forçante dinâmica. Os resultados mostraram que quando o processo de precipitação dependeu, exclusivamente, da CAPE, foi necessário haver um valor alto para poder gerar convecção profunda e por consequência precipitação, enquanto, que no processo de precipitação com contribuição dinâmica não foi necessário um valor tão significativo da CAPE, neste caso, não ultrapassou a 1000 J/kg. A CINE esteve, sempre, menor no período chuvoso apresentando valores médios mensais menores que 300 J/kg. Isto não quer dizer que quanto menor a CINE maior será a precipitação. Quando a inibição está presente a instabilidade vai crescendo ao longo do dia determinando, com isso, nuvens com um desenvolvimento vertical mais acentuado, assim os pontos onde os inibidores enfraquecem primeiro, serão os pontos preferenciais para o disparo da tempestade. Logo, quando a instabilidade estiver alta e existir o mecanismo inibidor (CINE), em uma grande área, os locais mais propícios aos disparos das tempestades são os pontos onde a CINE e o NCE começam a diminuir e a inversão térmica, que por vezes acontece, começa a ser quebrada. Durante a execução desta pesquisa ficou claro que para a ocorrência de eventos extremos de precipitação, no período chuvoso, existe necessidade da influência da ITCZ e no período seco, conforme se observa no estudo de caso realizado para o mês de outubro o fator dinâmico que mais influencia é a Linha de Instabilidade (LI).