Simulation of offshore wind system with two levels converters: HVDC power transmission

A new integrated mathematical model for the simulation of offshore wind energy conversion system performance is presented in this paper. The mathematical model considers an offshore variable-speed turbine in deep water equipped with a permanent magnet synchronous generator using full-power two-level converter, converting the energy of a variable frequency source in injected energy into the electric network with constant frequency, through a high voltage DC transmission submarine cable. The mathematical model for the drive train is a concentrate two mass model which incorporates the dynamic for the structure and tower due to the need to emulate the effects of the moving surface. Controller strategy considered is a proportional integral one. Also, pulse width modulation using space vector modulation supplemented with sliding mode is used for trigger the transistor of the converter. Finally, a case study is presented to access the system performance. © 2014 IEEE.

Type System for the ComponentJ Programming Language

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

Health self-assessment by hemodialysis patients in the Brazilian Unified Health System

ABSTRACT OBJECTIVE To examine whether the level of complexity of the services structure and sociodemographic and clinical characteristics of patients in hemodialysis are associated with the prevalence of poor health self-assessment. METHODS In this cross-sectional study, we evaluated 1,621 patients with chronic terminal kidney disease on hemodialysis accompanied in 81 dialysis services in the Brazilian Unified Health System in 2007. Sampling was performed by conglomerate in two stages and a structured questionnaire was applied to participants. Multilevel multiple logistic regression was used for data analysis. RESULTS The prevalence of poor health self-assessment was of 54.5%, and in multivariable analysis it was associated with the following variables: increasing age (OR = 1.02; 95%CI 1.01–1.02), separated or divorced marital status (OR = 0.62; 95%CI 0.34–0.88), having 12 years or more of study (OR = 0.51; 95%CI 0.37–0.71), spending more than 60 minutes in commuting between home and the dialysis service (OR = 1.80; 95%CI 1.29–2.51), having three or more self-referred diseases (OR = 2.20; 95%CI 1.33–3.62), and reporting some (OR = 2.17; 95%CI 1.66–2.84) or a lot of (OR = 2.74; 95%CI 2.04–3.68) trouble falling asleep. Individuals in treatment in dialysis services with the highest level of complexity in the structure presented less chance of performing a self-assessment of their health as bad (OR = 0.59; 95%CI 0.42–0.84). CONCLUSIONS We showed poor health self-assessment is associated with age, years of formal education, marital status, home commuting time to the dialysis service, number of self-referred diseases, report of trouble sleeping, and also with the level of complexity of the structure of health services. Acknowledging these factors can contribute to the development of strategies to improve the health of patients in hemodialysis in the Brazilian Unified Health System.

Bridging the gap between closed and open data. System proposal for the Portuguese Legislation

Esta dissertação apresenta uma proposta de sistema capaz de preencher a lacuna entre documentos legislativos em formato PDF e documentos legislativos em formato aberto. O objetivo principal é mapear o conhecimento presente nesses documentos de maneira a representar essa coleção como informação interligada. O sistema é composto por vários componentes responsáveis pela execução de três fases propostas: extração de dados, organização de conhecimento, acesso à informação. A primeira fase propõe uma abordagem à extração de estrutura, texto e entidades de documentos PDF de maneira a obter a informação desejada, de acordo com a parametrização do utilizador. Esta abordagem usa dois métodos de extração diferentes, de acordo com as duas fases de processamento de documentos – análise de documento e compreensão de documento. O critério utilizado para agrupar objetos de texto é a fonte usada nos objetos de texto de acordo com a sua definição no código de fonte (Content Stream) do PDF. A abordagem está dividida em três partes: análise de documento, compreensão de documento e conjunção. A primeira parte da abordagem trata da extração de segmentos de texto, adotando uma abordagem geométrica. O resultado é uma lista de linhas do texto do documento; a segunda parte trata de agrupar os objetos de texto de acordo com o critério estipulado, produzindo um documento XML com o resultado dessa extração; a terceira e última fase junta os resultados das duas fases anteriores e aplica regras estruturais e lógicas no sentido de obter o documento XML final. A segunda fase propõe uma ontologia no domínio legal capaz de organizar a informação extraída pelo processo de extração da primeira fase. Também é responsável pelo processo de indexação do texto dos documentos. A ontologia proposta apresenta três características: pequena, interoperável e partilhável. A primeira característica está relacionada com o facto da ontologia não estar focada na descrição pormenorizada dos conceitos presentes, propondo uma descrição mais abstrata das entidades presentes; a segunda característica é incorporada devido à necessidade de interoperabilidade com outras ontologias do domínio legal, mas também com as ontologias padrão que são utilizadas geralmente; a terceira característica é definida no sentido de permitir que o conhecimento traduzido, segundo a ontologia proposta, seja independente de vários fatores, tais como o país, a língua ou a jurisdição. A terceira fase corresponde a uma resposta à questão do acesso e reutilização do conhecimento por utilizadores externos ao sistema através do desenvolvimento dum Web Service. Este componente permite o acesso à informação através da disponibilização de um grupo de recursos disponíveis a atores externos que desejem aceder à informação. O Web Service desenvolvido utiliza a arquitetura REST. Uma aplicação móvel Android também foi desenvolvida de maneira a providenciar visualizações dos pedidos de informação. O resultado final é então o desenvolvimento de um sistema capaz de transformar coleções de documentos em formato PDF para coleções em formato aberto de maneira a permitir o acesso e reutilização por outros utilizadores. Este sistema responde diretamente às questões da comunidade de dados abertos e de Governos, que possuem muitas coleções deste tipo, para as quais não existe a capacidade de raciocinar sobre a informação contida, e transformá-la em dados que os cidadãos e os profissionais possam visualizar e utilizar.

Deep crustal structure across a young passive margin from wide-angle and reflection seismic data (The Sardinia Experiment) - I. Gulf of Lion's margin

The conjugate margins system of the Gulf of Lion and West Sardinia (GLWS) represents a unique natural laboratory for addressing fundamental questions about rifting due to its landlocked situation, its youth, its thick sedimentary layers, including prominent palaeo-marker such as the MSC event, and the amount of available data and multidisciplinary studies. The main goals of the SARDINIA experiment, were to (i) investigate the deep structure of the entire system within the two conjugate margins: the Gulf of Lion and West Sardinia, (ii) characterize the nature of the crust, and (iii) define the geometry of the basin and provide important constrains on its genesis. This paper presents the results of P-wave velocity modelling on three coincident near-vertical reflection multi-channel seismic (MCS) and wide-angle seismic profiles acquired in the Gulf of Lion, to a depth of 35 km. A companion paper [part II Afilhado et al., 2015] addresses the results of two other SARDINIA profiles located on the oriental conjugate West Sardinian margin. Forward wide-angle modelling of both data sets confirms that the margin is characterised by three distinct domains following the onshore unthinned, 33 km-thick continental crust domain: Domain I is bounded by two necking zones, where the crust thins respectively from 30 to 20 and from 20 to 7 km over a width of about 170 km; the outermost necking is imprinted by the well-known T-reflector at its crustal base; Domain II is characterised by a 7 km-thick crust with anomalous velocities ranging from 6 to 7.5 km/s; it represents the transition between the thinned continental crust (Domain I) and a very thin (only 4-5 km) "atypical" oceanic crust (Domain III). In Domain II, the hypothesis of the presence of exhumed mantle is falsified by our results: this domain may likely consist of a thin exhumed lower continental crust overlying a heterogeneous, intruded lower layer. Moreover, despite the difference in their magnetic signatures, Domains II and III present the very similar seismic velocities profiles, and we discuss the possibility of a connection between these two different domains.

Deep crustal structure across a young passive margin from wide-angle and reflection seismic data (The Sardinia Experiment) - II. Sardinia's margin

Geophysical data acquired on the conjugate margins system of the Gulf of Lion and West Sardinia (GLWS) is unique in its ability to address fundamental questions about rifting (i.e. crustal thinning, the nature of the continent-ocean transition zone, the style of rifting and subsequent evolution, and the connection between deep and surface processes). While the Gulf of Lion (GoL) was the site of several deep seismic experiments, which occurred before the SARDINIA Experiment (ESP and ECORS Experiments in 1981 and 1988 respectively), the crustal structure of the West Sardinia margin remains unknown. This paper describes the first modeling of wide-angle and near-vertical reflection multi-channel seismic (MCS) profiles crossing the West Sardinia margin, in the Mediterranean Sea. The profiles were acquired, together with the exact conjugate of the profiles crossing the GoL, during the SARDINIA experiment in December 2006 with the French R/V L'Atalante. Forward wide-angle modeling of both data sets (wide-angle and multi-channel seismic) confirms that the margin is characterized by three distinct domains following the onshore unthinned, 26 km-thick continental crust : Domain V, where the crust thins from 26 to 6 km in a width of about 75 km; Domain IV where the basement is characterized by high velocity gradients and lower crustal seismic velocities from 6.8 to 7.25 km/s, which are atypical for either crustal or upper mantle material, and Domain III composed of "atypical" oceanic crust.The structure observed on the West Sardinian margin presents a distribution of seismic velocities that is symmetrical with those observed on the Gulf of Lion's side, except for the dimension of each domain and with respect to the initiation of seafloor spreading. This result does not support the hypothesis of simple shear mechanism operating along a lithospheric detachment during the formation of the Liguro-Provencal basin.

An Intelligent Distributed System for Environmental Management

Environmental management is a complex task. The amount and heterogeneity of the data needed for an environmental decision making tool is overwhelming without adequate database systems and innovative methodologies. As far as data management, data interaction and data processing is concerned we here propose the use of a Geographical Information System (GIS) whilst for the decision making we suggest a Multi-Agent System (MAS) architecture. With the adoption of a GIS we hope to provide a complementary coexistence between heterogeneous data sets, a correct data structure, a good storage capacity and a friendly user’s interface. By choosing a distributed architecture such as a Multi-Agent System, where each agent is a semi-autonomous Expert System with the necessary skills to cooperate with the others in order to solve a given task, we hope to ensure a dynamic problem decomposition and to achieve a better performance compared with standard monolithical architectures. Finally, and in view of the partial, imprecise, and ever changing character of information available for decision making, Belief Revision capabilities are added to the system. Our aim is to present and discuss an intelligent environmental management system capable of suggesting the more appropriate land-use actions based on the existing spatial and non-spatial constraints.

Simulation of offshore wind system with three-level converters: HVDC power transmission in cloud scope

This paper is on a simulation for offshore wind systems in deep water under cloud scope. The system is equipped with a permanent magnet synchronous generator and a full-power three-level converter, converting the electric energy at variable frequency in one at constant frequency. The control strategies for the three-level are based on proportional integral controllers. The electric energy is injected through a HVDC transmission submarine cable into the grid. The drive train is modeled by a three-mass model taking into account the resistant stiffness torque, structure and tower in the deep water due to the moving surface elevation. Conclusions are taken on the influence of the moving surface on the energy conversion. © IFIP International Federation for Information Processing 2015.

Modelling a cable structure for a new wind energy production device

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica Especialização em Concepção e Produção

Production optimization of rotavirus-like particles: a system biology approach

Dissertation presented to obtain a Ph.D. degree in Engineering and Technology Sciences, Systems Biology at the Instituto de Tecnologia Química e Biológica, Universidade Nova de Lisboa

Remuneration Structure Definition for Distributed Generation Units and Demand Response Participants Aggregation

The implementation of competitive electricity markets has changed the consumers’ and distributed generation position power systems operation. The use of distributed generation and the participation in demand response programs, namely in smart grids, bring several advantages for consumers, aggregators, and system operators. The present paper proposes a remuneration structure for aggregated distributed generation and demand response resources. A virtual power player aggregates all the resources. The resources are aggregated in a certain number of clusters, each one corresponding to a distinct tariff group, according to the economic impact of the resulting remuneration tariff. The determined tariffs are intended to be used for several months. The aggregator can define the periodicity of the tariffs definition. The case study in this paper includes 218 consumers, and 66 distributed generation units.

Influence of commercially available polyimide and formation conditions on the performance and structure of asymmetric polyimide organic solvent nanofiltration membranes

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

Environmental/Regatta Buoy: Sensing System

Um dos principais objetivos da ciência é perceber a natureza, i.e., descobrir e explicar o funcionamento do mundo que nos rodeia. Para tal, os cientistas precisam de coligir dados e monitorar o meio ambiente. Em particular, considerando que cerca de 70% da Terra é coberta por água, a coleta de parâmetros de caracterização da água de grandes superfícies é uma prioridade. A monitorização das condições da água é feita principalmente através de bóias. No entanto, as bóias disponíveis no mercado não satisfazem as necessidades existentes. Esta é uma das principais razões que levaram o Laboratório de Sistemas Autónomos (LSA) do Instituto Superior de Engenharia do Porto a lançarem um projeto para o desenvolvimento de uma bóia reconfigurável e com dois modos de funcionamento: monitorização ambiental e baliza ativa de regata. O segundo modo é destinado a regatas de veleiros autónomos. O projeto começou há um ano com um projeto do European Project Project [1] (EPS), realizado por quatro estudantes internacionais, destinado à construção da estrutura da bóia e à selecção dos componentes mais adequados para o sistema de medição e controlo. A arquitetura que foi definida para este sistema é do tipo mestre-escravo e é composta por uma unidade de controlo mestre para a telemetria e configuração e uma unidade de controlo escrava para a medição e armazenamento de dados. O desenvolvimento do projeto continuou com dois estudantes belgas que trabalharam na comunicação e no armazenamento de dados. Este projeto, que prossegue com o desenvolvimento da medição e do armazenamento de dados do lado da unidade de controlo escrava, tem os seguintes objetivos: (i ) implementar o protocolo de comunicação na unidade de controlo escrava; (ii ) coligir e armazenar os dados dos sensores no cartão SD em tempo real; (iii ) fornecer dados em tempo útil; e (iv) recuperar dados do cartão SD em tempo diferido. As contribuições anteriores foram estudadas e foi feito um levantamento dos projetos congéneres existentes. O desenvolvimento do projeto atual começou com o protocolo de comunicação. Este protocolo, que foi projetado pelos alunos anteriores, foi um bom ponto de partida. No entanto, o protocolo foi atualizado e melhorado com novas funcionalidades. Esta última componente foi um trabalho conjunto com Laurens Allart, que esteve a trabalhar no subsistema de telemetria e de configuração durante este semestre. O protocolo foi implementado do lado da unidade de controlo escrava através de uma estrutura de múltiplas actividades paralelas (multithreaded). Esta estrutura recebe as mensagens da unidade mestre, executa as ações solicitadas e envia de volta o resultado. A bóia é um dispositivo reconfigurável multimodo que pode ser expandido com novos modos de operação no futuro. Infelizmente, sofre de algumas limitações: suporta uma carga máxima de 40 kg e tem uma área de implantação limitada pela distância máxima à estacão base.

A Real Time Vision System for Autonomous Systems: Characterization during a Middle Size Match

in RoboCup 2007: Robot Soccer World Cup XI

User friendly knowledge acquisition system for medical devices actuation

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica