Reinforcement Learning Based on the Bayesian Theorem for Electricity Markets Decision Support

This paper presents the applicability of a reinforcement learning algorithm based on the application of the Bayesian theorem of probability. The proposed reinforcement learning algorithm is an advantageous and indispensable tool for ALBidS (Adaptive Learning strategic Bidding System), a multi-agent system that has the purpose of providing decision support to electricity market negotiating players. ALBidS uses a set of different strategies for providing decision support to market players. These strategies are used accordingly to their probability of success for each different context. The approach proposed in this paper uses a Bayesian network for deciding the most probably successful action at each time, depending on past events. The performance of the proposed methodology is tested using electricity market simulations in MASCEM (Multi-Agent Simulator of Competitive Electricity Markets). MASCEM provides the means for simulating a real electricity market environment, based on real data from real electricity market operators.

Strategic Bidding for Electricity Markets Negotiation Using Support Vector Machines

Energy systems worldwide are complex and challenging environments. Multi-agent based simulation platforms are increasing at a high rate, as they show to be a good option to study many issues related to these systems, as well as the involved players at act in this domain. In this scope the authors’ research group has developed a multi-agent system: MASCEM (Multi- Agent System for Competitive Electricity Markets), which simulates the electricity markets environment. MASCEM is integrated with ALBidS (Adaptive Learning Strategic Bidding System) that works as a decision support system for market players. The ALBidS system allows MASCEM market negotiating players to take the best possible advantages from the market context. This paper presents the application of a Support Vector Machines (SVM) based approach to provide decision support to electricity market players. This strategy is tested and validated by being included in ALBidS and then compared with the application of an Artificial Neural Network, originating promising results. The proposed approach is tested and validated using real electricity markets data from MIBEL - Iberian market operator.

A Data-mining-based Methodology to support MV Electricity Customers' Characterization

This paper presents an electricity medium voltage (MV) customer characterization framework supportedby knowledge discovery in database (KDD). The main idea is to identify typical load profiles (TLP) of MVconsumers and to develop a rule set for the automatic classification of new consumers. To achieve ourgoal a methodology is proposed consisting of several steps: data pre-processing; application of severalclustering algorithms to segment the daily load profiles; selection of the best partition, corresponding tothe best consumers’ segmentation, based on the assessments of several clustering validity indices; andfinally, a classification model is built based on the resulting clusters. To validate the proposed framework,a case study which includes a real database of MV consumers is performed.

Load Profiling Tool to Support Smart Grid Operation Scenarios

This paper presents the characterization of high voltage (HV) electric power consumers based on a data clustering approach. The typical load profiles (TLP) are obtained selecting the best partition of a power consumption database among a pool of data partitions produced by several clustering algorithms. The choice of the best partition is supported using several cluster validity indices. The proposed data-mining (DM) based methodology, that includes all steps presented in the process of knowledge discovery in databases (KDD), presents an automatic data treatment application in order to preprocess the initial database in an automatic way, allowing time saving and better accuracy during this phase. These methods are intended to be used in a smart grid environment to extract useful knowledge about customers’ consumption behavior. To validate our approach, a case study with a real database of 185 HV consumers was used.

Intelligent decision support systems for collaboration in industrial plants

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

Towards a unified European electricity market: The contribution of data-mining to support realistic simulation studies

Worldwide electricity markets have been evolving into regional and even continental scales. The aim at an efficient use of renewable based generation in places where it exceeds the local needs is one of the main reasons. A reference case of this evolution is the European Electricity Market, where countries are connected, and several regional markets were created, each one grouping several countries, and supporting transactions of huge amounts of electrical energy. The continuous transformations electricity markets have been experiencing over the years create the need to use simulation platforms to support operators, regulators, and involved players for understanding and dealing with this complex environment. This paper focuses on demonstrating the advantage that real electricity markets data has for the creation of realistic simulation scenarios, which allow the study of the impacts and implications that electricity markets transformations will bring to the participant countries. A case study using MASCEM (Multi-Agent System for Competitive Electricity Markets) is presented, with a scenario based on real data, simulating the European Electricity Market environment, and comparing its performance when using several different market mechanisms.

A Communication and Resources Management Scheme to Support the Smart Grid Integration of Multiplayers Access to Resources Information

The increasing and intensive integration of distributed energy resources into distribution systems requires adequate methodologies to ensure a secure operation according to the smart grid paradigm. In this context, SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) systems are an essential infrastructure. This paper presents a conceptual design of a communication and resources management scheme based on an intelligent SCADA with a decentralized, flexible, and intelligent approach, adaptive to the context (context awareness). The methodology is used to support the energy resource management considering all the involved costs, power flows, and electricity prices leading to the network reconfiguration. The methodology also addresses the definition of the information access permissions of each player to each resource. The paper includes a 33-bus network used in a case study that considers an intensive use of distributed energy resources in five distinct implemented operation contexts.

Solar Intensity Forecasting using Artificial Neural Networks and Support Vector Machines

This paper presents several forecasting methodologies based on the application of Artificial Neural Networks (ANN) and Support Vector Machines (SVM), directed to the prediction of the solar radiance intensity. The methodologies differ from each other by using different information in the training of the methods, i.e, different environmental complementary fields such as the wind speed, temperature, and humidity. Additionally, different ways of considering the data series information have been considered. Sensitivity testing has been performed on all methodologies in order to achieve the best parameterizations for the proposed approaches. Results show that the SVM approach using the exponential Radial Basis Function (eRBF) is capable of achieving the best forecasting results, and in half execution time of the ANN based approaches.

Short-term Wind Speed Forecasting using Support Vector Machines

Wind speed forecasting has been becoming an important field of research to support the electricity industry mainly due to the increasing use of distributed energy sources, largely based on renewable sources. This type of electricity generation is highly dependent on the weather conditions variability, particularly the variability of the wind speed. Therefore, accurate wind power forecasting models are required to the operation and planning of wind plants and power systems. A Support Vector Machines (SVM) model for short-term wind speed is proposed and its performance is evaluated and compared with several artificial neural network (ANN) based approaches. A case study based on a real database regarding 3 years for predicting wind speed at 5 minutes intervals is presented.

Data Mining Approach to support the Generation of Realistic Scenarios for Multi-Agent simulation of Electricity Markets

This paper presents the Realistic Scenarios Generator (RealScen), a tool that processes data from real electricity markets to generate realistic scenarios that enable the modeling of electricity market players’ characteristics and strategic behavior. The proposed tool provides significant advantages to the decision making process in an electricity market environment, especially when coupled with a multi-agent electricity markets simulator. The generation of realistic scenarios is performed using mechanisms for intelligent data analysis, which are based on artificial intelligence and data mining algorithms. These techniques allow the study of realistic scenarios, adapted to the existing markets, and improve the representation of market entities as software agents, enabling a detailed modeling of their profiles and strategies. This work contributes significantly to the understanding of the interactions between the entities acting in electricity markets by increasing the capability and realism of market simulations.

Soluções de melhoria de desempenho acústico na Reabilitação de Edifícios

O presente relatório enquadra-se no âmbito do estágio curricular referente ao Mestrado em Engenharia Civil – Ramo de Construções, do Instituto Superior de Engenharia do Porto. Este relatório tem como objetivo apresentar e descrever de forma sucinta as atividades desenvolvidas na empresa Porto Vivo, SRU – Sociedade de Reabilitação Urbana da Baixa Portuense, S.A., no período compreendido entre 3 de Dezembro de 2012 e 3 de Julho de 2013. O estágio realizou-se por diferentes etapas, sendo numa fase inicial mais relacionada com a pesquisa bibliográfica e enquadramento da temática da reabilitação urbana em Portugal, tendo em seguida estudado e acompanhado o projeto de obras em curso. Esta etapa consistiu, principalmente, no acompanhamento de projetos e obras de reabilitação urbana, no âmbito da atividade da Porto Vivo, SRU, desempenhando inúmeras atividades tais como: contato com técnicos responsáveis pela elaboração dos Documentos Estratégicos, análise dos projetos em curso, acompanhamento de obras de reabilitação urbana, apoio à elaboração de relatórios de acompanhamento das obras, participado em reuniões de obra com empreiteiros e projetistas, elaborado o registo fotográfico de obras particulares e executado o levantamento do edificado. A primeira parte deste relatório enquadra o tema da Reabilitação Urbana, no seu conceito mais lato descrevendo os principais incentivos e programas de apoio inerentes. Refere-se, ainda, à descrição da empresa Porto Vivo, SRU e às atividades aí desenvolvidas. Numa segunda parte do relatório, é descrito o estudo de caso relativo ao desempenho acústico de soluções construtivas no âmbito da reabilitação do património edificado. Por último, uma reflexão final de todo o período de estágio e apreciação global das atividades desenvolvidas e da sua importância na formação pessoal e profissional.

A inteligência emocional na formação em gestão da saúde : estudo de caso e proposta de modelo de avaliação

RESUMO - Introdução: A Inteligência Emocional (IE) é considerada um factor preditivo de sucesso, mais significativo do que outros tipos de inteligência e o seu estudo tem recebido cada vez maior relevância com o objectivo de aumentar os níveis de desempenho em gestão (Goleman, 2009). O desenvolvimento da IE no âmbito da formação em gestão apresenta resultados contraditórios sendo necessário confirmar o potencial de desenvolvimento da IE em programas de formação específicos. Objectivos: Confirmar a importância da IE para a gestão da saúde e perceber o seu potencial de desenvolvimento em programas de formação específicos; analisar o módulo opcional de Emoção, Liderança e Coaching na Gestão em Saúde; e construir uma proposta de modelo que avalie se a participação nessa Unidade Curricular permite aumentar os níveis de IE. Metodologia: Realizou-se uma revisão da literatura, que permitiu ter acesso aos conceitos e teorias e, posteriormente, o estudo de caso do módulo opcional que permitiu compará-lo com outras teorias existentes. Finalmente, construiu-se uma proposta de modelo de avaliação da IE, com um desenho quasi-experimental. Conclusões: A IE é um factor essencial para o sucesso, principalmente na Gestão da Saúde, pelas características do mercado e das organizações. Os instrumentos de avaliação da IE com recurso à medição de competências são os que apresentam menos limitações. O peso do módulo opcional no Curso de Mestrado em Gestão da Saúde, é pouco significativo (3,33% dos ECTS) e apenas 36,6% dos alunos o frequentaram. A estrutura do módulo está alinhada com as directrizes de outras teorias, mas a sua curta duração poderá constituir uma limitação. Sugere-se a criação de apoio tutorial individualizado e prolongado. O modelo de avaliação proposto representa a primeira tentativa de avaliação do desenvolvimento da IE na formação em Gestão da Saúde em Portugal e a sua aplicação permitiria a o aprimoramento do potencial de desenvolvimento das competências dos gestores. ---------------------------------- ABSTRACT - Introduction: Emotional Intelligence (EI) is the most predictive factor of success when compared with other types of intelligence. Since it is believed to increase performance levels, EI study has been given more relevance (Goleman, 2009). EI development studies show contradictory results, becoming necessary to prove the benefits of the development programs. Purposes: This study aimed to confirm the importance of the EI in health care management; to perceive the EI development potential of specific programs; to analyze the optional curricular unit of Emotion, Coaching and Leadership in Health Management; and to build a model that proposes to evaluate the student’s EI development. Methods: After the Literature Revision, the Case Study of the Curricular Unit allowed to compare it with other existing theories. The Model of EI evaluation consists on a quasi-experimental study. Conclusions: EI is an essential factor for success, mainly in Health Care Management, because of its market and organizations characteristics. The ability instruments of EI evaluation are those which show the least limitations. The Curricular Unit represents only 3,33% of the ECTS provided by this Health Management Master. Only 36.6% of master’s students chose to participate in this curricular unit. The structure of the curricular unit is lined up with the guide-lines of other theories. However, being a 6 weeks program, it could represent a limitation. It is suggested to create an individual and longitudinal tutorial support. The EI evaluation model proposed represents the first attempt to evaluate de EI development in Health Management programs in Portugal. Its application could increase the manager’s development efficacy.

Acompanhamento dos trabalhos de reabilitação de um edifício

O presente relatório diz respeito ao trabalho desenvolvido durante o período de estágio curricular que se enquadra no segundo ano do Mestrado em Engenharia Civil do Instituto Superior de Engenharia do Porto. O estágio decorreu na empresa Paviazeméis em ambiente de gabinete e obra, no cumprimento dos requisitos da unidade curricular DIPRE (Dissertação/Projeto/Estágio). Procurou-se neste documento enquadrar o estágio, e a sua importância, e apresentar a empresa onde teve lugar. A Paviazeméis é uma empresa vocacionada essencialmente para obras públicas de estradas. Uma das empreitadas adjudicadas incluiu a reabilitação de um edifício, tendo sido necessário reforçar a equipa, de modo a corresponder às expectativas propostas. O estágio desenvolvido passou pela integração na equipa responsável pela execução da empreitada, tendo como objetivo dar apoio à obra em questão. Para além do enquadramento do estágio e da obra, fez-se uma breve apresentação da proposta de intervenção, descrevendo os diversos projetos, o planeamento da obra e os trabalhos de execução, juntamente com os pormenores construtivos e imagens de obra. Foram referenciados também os diversos tipos de controlo executados em obra e por fim, o fecho da empreitada.

Desenvolvimento e Estratégia na Orçamentação: Estudo de Caso

O relatório inserido na Unidade Curricular de DIPRE do Mestrado em Engenharia Civil do ISEP e desenvolvido no âmbito do estágio curricular realizado na COGEDIR, Gestão de Projetos SA, tem como objetivo caraterizar o mercado nacional da construção civil, os procedimentos da orçamentação, analisando os seus processos no âmbito dos concursos públicos em Portugal. Deste modo, o relatório inicia-se com o fundamento da importância da orçamentação na construção civil e a caraterização do mercado da construção no momento atual de crise e as dificuldades dos empreiteiros em obter empreitadas. Em seguida foi realizado um levantamento ao estudo da arte sobre os temas de custos e orçamentos, e ainda uma abordagem as ferramentas de orçamentação. Depois de analisada toda a metodologia de orçamentação, são caraterizados os processos das empresas do grupo para o ato de orçamentação. Nessa linha foi ainda realizado um estudo de vários procedimentos de concurso já finalizados para servir como base de sustentação para uma mudança estratégica a implementar nas empresas. Neste estudo ficou bem patente a tendência dos valores das propostas apresentadas pelos vários concorrentes, nos diferentes procedimentos. Com base nestes elementos é feita uma avaliação simplificada dos valores que os empreiteiros possivelmente apresentam para os diferentes tipos de concursos. Dessa análise foi possível definir a estratégia a implementar pelas empresas. Definida a estratégia a seguir pelas empresas, são alvo de estudo de caso dois procedimentos de realidades distintas. Um relativo ao processo de concurso de uma empreitada de construção e o outro a um concurso de prestação de serviços. Neste capítulo, são abordadas situações reais de processos de concurso, desde a consulta do procedimento, estudo das condicionantes, composição de custos, elaboração da documentação e entrega das propostas.

Metrologia na inspeção de componentes aeronáuticos

O presente relatório sintetiza as atividades de pesquisa e de campo desenvolvidas no estágio realizado na empresa Caetano Aeronautic, no âmbito da unidade curricular “Dissertação/Projeto/Estágio Profissional do Mestrado em Engenharia de Instrumentação e Metrologia, do Instituto Superior de Engenharia do Porto. O estágio teve como principal objetivo adquirir competências para a realização da inspeção de componentes aeronáuticos, atividade presente ao longo de todo o processo produtivo da empresa. O setor aeronáutico é um setor amplamente tecnológico e o seu Sistema de Gestão de Qualidade tem um vasto suporte documental associado. Numa primeira fase do trabalho foi feito um estudo intensivo do Sistema de Gestão da Qualidade da Caetano Aeronautic, de forma a se perceber quais os documentos inerentes ao sistema e respetivos conteúdos. Em seguida, foi necessário realizar uma análise ao fluxo produtivo da organização, para se perceber todo o processo de produção de um componente aeronáutico e documentação associada. Visto que todo o trabalho de inspeção de componentes exige conhecimentos sólidos na área da Metrologia dimensional, tornou-se fundamental consolidar competências nesta área, objetivo que foi concretizado ao longo do estágio. Com vista a contribuir para o melhoramento do processo de inspeção dos componentes aeronáuticos na empresa, foram identificados e analisados no decorrer do trabalho realizado, os problemas presentes quer ao nível da produção quer da inspeção e feitas propostas de melhoria, postas em prática sempre que possível.