Transient Stability Analysis of a Power System with High Wind Penetration

This paper presents transient stability analysis for a power system with high wind penetration. The transient stability has been evaluated based on two stability criteria: rotor angle stability and voltage stability. A modified IEEE-14 bus system has been used as the main study network and simulations have been conducted at several wind power penetration levels, defined as a fraction of total system generation. A wide range of scenarios have been presented based on the wind farm voltage at the point of connection, i.e. low voltage (LV) distribution level and high voltage (HV) transmission level, and the type of wind generator technology, i.e. fixed speed induction generator (FSIG) and doubly-fed induction generator (DFIG).

Impact of Heat Pump Load on Distribution Networks

Heat pumps can provide domestic heating at a cost that is competitive with oil heating in particular. If the electricity supply contains a significant amount of renewable generation, a move from fossil fuel heating to heat pumps can reduce greenhouse gas emissions. The inherent thermal storage of heat pump installations can also provide the electricity supplier with valuable flexibility. The increase in heat pump installations in the UK and Europe in the last few years poses a challenge for low-voltage networks, due to the use of induction motors to drive the pump compressors. The induction motor load tends to depress voltage, especially on starting. The paper includes experimental results, dynamic load modelling, comparison of experimental results and simulation results for various levels of heat pump deployment. The simulations are based on a generic test network designed to capture the main characteristics of UK distribution system practice. The simulations employ DIgSlILENT to facilitate dynamic simulations that focus on starting current, voltage variations, active power, reactive power and switching transients.

A 2.2 GHz High-Efficiency Third-Harmonic-Peaking Class-EF Power Amplifier

This paper presents the design and implementation of a low-voltage-stress Class-EF power amplifier (PA) with extended maximum operating frequency, named as ‘third-harmonic-peaking Class-EF PA’. A novel transmission-line load network is proposed to meet the Class-EF impedance requirements at the fundamental, all even harmonics, and third harmonic components. It also provides an impedance matching to a 50 Ω load. A more effective λ/8 open- and shorted-stub network is deployed at the drain of the transistor replacing the traditional λ/4 transmission line. Implemented using GaN HEMTs, the PA delivered 39.2 dBm output power with 80.5% drain efficiency and 71% PAE at 2.22 GHz.

Evaluating fault tolerance on asymmetric multicore systems-on-chip using iso-metrics

The end of Dennard scaling has promoted low power consumption into a firstorder concern for computing systems. However, conventional power conservation schemes such as voltage and frequency scaling are reaching their limits when used in performance-constrained environments. New technologies are required to break the power wall while sustaining performance on future processors. Low-power embedded processors and near-threshold voltage computing (NTVC) have been proposed as viable solutions to tackle the power wall in future computing systems. Unfortunately, these technologies may also compromise per-core performance and, in the case of NTVC, xreliability. These limitations would make them unsuitable for HPC systems and datacenters. In order to demonstrate that emerging low-power processing technologies can effectively replace conventional technologies, this study relies on ARM’s big.LITTLE processors as both an actual and emulation platform, and state-of-the-art implementations of the CG solver. For NTVC in particular, the paper describes how efficient algorithm-based fault tolerance schemes preserve the power and energy benefits of very low voltage operation.

Estratégias de Comercialização de Potência como Medida de Eficiência Energética

A presente dissertação insere-se no âmbito da unidade curricular “ Dissertação” do 2º ano do mestrado em Engenharia Eletrotécnica – Sistemas Elétricos de Energia. Com o aumento crescente do número de consumidores de energia, é cada vez mais imperioso a adoção de medidas de racionalização e gestão dos consumos da energia elétrica. Existem diferentes tipos de dificuldades no planeamento e implementação de novas centrais produtoras de energia renovável, pelo que também por este motivo é cada vez mais importante adoção de medidas de gestão de consumos, quer ao nível dos clientes alimentados em média tensão como de baixa tensão. Desta forma será mais acessível a criação de padrões de eficiência energética elevados em toda a rede de distribuição de energia elétrica. Também a economia é afetada por uma fraca gestão dos consumos por parte dos clientes. Elevados desperdícios energéticos levam a que mais energia tenha que ser produzida, energia essa que contribui ainda mais para a elevada taxa de dependência energética em Portugal, e para o degradar da economia nacional. Coloca-se assim a necessidade de implementar planos e métodos que promovam a eficiência energética e a gestão racional de consumos de energia elétrica. Apresenta-se nesta dissertação várias propostas, algumas na forma de projetos já em execução, que visam sensibilizar o consumidor para a importância da utilização eficiente de energia e, ao mesmo tempo, disponibilizam as ferramentas tecnológicas adequadas para auxiliar a implementação dos métodos propostos. Embora os planos apresentados, sobejamente conhecidos, tenham imensa importância, a implementação nos vários consumidores de sistemas capazes de efetivamente reduzir consumos tem um papel fundamental. Equipamentos de gestão de consumos, que são apresentados nesta dissertação, permitem ao consumidor aceder diretamente ao seu consumo. Podem aceder não apenas ao consumo global da instalação mas também ao consumo específico por equipamento, permitindo perceber onde se verifica a situação mais desfavorável. Funcionalidades de programação de perfis tipo, com limitações de potência em vários períodos horários, bem como possibilidades de controlo remoto com recurso a aplicações para Smartphones permitem a redução de consumos ao nível da rede de distribuição e, desta forma, contribuir para a redução dos desperdícios e da dependência energética em Portugal. No âmbito do trabalho de dissertação é desenvolvida uma metodologia de comercialização de potência, que é apresentada nesta tese. Esta metodologia propõem que o consumidor, em função dos seus consumos, pague apenas a quantidade de potência que efetivamente necessita num certo período de tempo. Assim, o consumidor deixa de pagar uma tarifa mensal fixa associada á sua potência contratada, e passará a pagar um valor correspondente apenas à potência que efetivamente solicitou em todas as horas durante o mês. Nesta metodologia que é apresentada, o consumidor poderá também fazer uma análise do seu diagrama de cargas e simular uma alteração da sua tarifa, tarifa esta que varia entre tarifa simples, bi-horária semanal, bi-horária diária, tri-horária semanal ou tri-horária diária, de forma a perceber em qual destas pagará um menor valor pela mesma energia. De forma a que o consumidor possa perceber se haverá vantagem de uma alteração para uma potência contratada flexível, ou para uma outra tarifa associada á energia, tem ao seu dispor uma ferramenta, que em função dos seus consumos, permite retirar conclusões sobre o preço final a pagar na fatura, após cada tipo de alteração. Esta ferramenta foi validada com recurso a várias simulações, para diferentes perfis de consumidores. Desta forma, o utilizador fica a perceber que realmente pode poupar com uma potência contratada flexível, ao mesmo tempo que pode identificar-se com um perfil de simulação e, mais facilmente, perceber para que alteração tarifária pode usufruir de uma maior poupança.

A utilização do ERP Powerbill no controlo das áreas de gestão de consumos, gestão de pagamentos automáticos e gestão de facturação, na Cooperativa de Electrificação A LORD, CRL

Trabalho de Projecto apresentado ao Instituto de Contabilidade e Administração do Porto para a obtenção do grau de Mestre em Auditoria, sob orientação do Professor Luís Rodrigues (Doutor)

Modulation de la neurogénèse par la glycine

Les vertébrés, du poisson à l'homme, possèdent un potentiel membranaire médié en partie par les ions chlorure (Cl-). L’une des premières formes d’activité neuronale lors du développement est la dépolarisation médiée par les ions chlorures extrudés par les canaux glycinergiques (GlyR) et GABAergiques. Cette dépolarisation est rendu possible grâce à l’expression retardée du co-transporteur d’ions chlorure et de potassium KCC2 lors du développement qui génère un gradient hyperpolarisant postnatalement chez les mammifères. Le rôle de cette dépolarisation précoce paradoxale durant le développement est inconnu. En injectant l’ARNm de KCC2 dans des embryons de poissons zébrés nouvellement fertilisé, nous avons devancé l’expression de ce co-transporteur rendant ainsi la glycine hyperpolarisante dans tous les neurones dès les premières phases du développement. Nous avons aussi ciblé le récepteur glycinergique directement en bloquant son activité et son expression à l’aide d’une drogue spécifique, la strychnine et d’un morpholino antisens (Knockdown). Dans les trois cas (KCC2, strychnine et GlyR KD), les perturbations de l’activité neuronale ont provoqués des erreurs dans la neurogenèse, en particulier une diminution du nombre d’interneurones sans avoir d’effets sur les motoneurones et les neurones sensoriels. De plus, en bloquant les canaux calciques activés à bas voltage dans le développement avec la drogue nifedipine, il y a des erreurs dans la neurogénèse semblables à celles remarquées dans les trois conditions précédentes. Nous concluons que la dépolarisation précoce par la glycine permet l’entrée du calcium et l’activation de la neurogénèse chez les interneurones.

Couplage entre les régions IIS4S5 et IIIS6 lors de l’activation du canal calcique CaV3.2

Le canal calcique dépendant du voltage de type-T CaV3.2 joue un rôle important dans l’excitabilité neuronale et dans la perception de la douleur. Le canal CaV3.2 partage une grande homologie structurale et fonctionnelle avec les canaux NaV. Ces deux types de canaux sont activés par de faibles dépolarisations membranaires et possèdent des cinétiques de temps d’activation et d’inactivation plus rapides que les canaux CaV de type-L. Les structures cristallines à haute résolution des canaux bactériens NaVAb (Payandeh et al. 2011; Payandeh et al. 2012) et NaVRh (Zhang et al. 2012) suggèrent que l’hélice amphiphile S4S5 du domaine II peut être couplée avec les résidus de l’hélice S6 dans le domaine II ainsi qu’avec des résidus de l’hélice homologue dans le domaine adjacent, soit le domaine III, et ce, durant l’activation du canal. Pour déterminer les résidus fonctionnellement couplés, durant l’activation du canal CaV3.2, une analyse cyclique de doubles mutants a été effectuée par substitution en glycine et alanine des résidus clés entre l’hélice S4S5 du domaine II et le segment S6 des domaines II et III. Les propriétés biophysiques ont été mesurées à l’aide de la technique de « cut-open » sur les ovocytes. Les énergies d’activation ont été mesurées pour 47 mutations ponctuelles et pour 14 paires de mutants. De grandes énergies de couplage (ΔΔGinteract > 2 kcal mol-1) ont été observées pour 3 paires de mutants introduites dans les IIS4S5/IIS6 et IIS4S5/IIIS6. Aucun couplage significatif n’a été observé entre le IIS4S5 et le IVS6. Nos résultats semblent démontrer que les hélices S4S5 et S6 provenant de deux domaines voisins sont couplées durant l’activation du canal calcique de type-T CaV3.2.

Fabrication and the study of zinc sulphide based electroluminescent devices

This thesis contains the author's work in preparing efficient EL phosphors, the details of fabrication of low voltage operated thin film EL (TFEL) devices and DC TFEL devices. Some of the important work presented here are related to the white light emitting ZnS:Cu,Pr,Cl phosphor which can be colour tuned by changing the excitation frequency, observation of energy transfer from Cu/Ag ions to rare earth ions in ZnS:(Cu/Ag), RE,Cl phosphors, development of TFEL device which can be operated below 50V, optimization of the device parameters for long life, high brightness in terms of the active and insulating layer thicknesses, observation of dependence of threshold voltage for the onset of emission on frequency of excitation when a novel dielectric Eu2O3 film was used as insulator and the devices with multicolor emission using ZnS doped with rare earth as active layer. Characterization based on other devices based on ZnS:Sm, ZnS:Pr, ZnS:Dy and their emission characteristics are also illustrated

Projecte d’una xarxa de distribució elèctrica de mitja tensió, centres de transformació i instal·lacions d'enllaç d’un polígon industrial

Disseny d’una xarxa de distribució d’alta tensió de tercera categoria de 25 kV subterrània, a partir d’ara mitja tensió (MT), amb deu centres de transformació i distribució de 1000 kVA cadascun. La reforma d’un centre de transformació i distribució de 630 kVA i el disseny de la xarxa de baixa tensió. Amb la finalitat de donar subministrament d’energia elèctrica a les industries d’un polígon del terme municipal de Torroella de Montgrí (GIRONA) i obtenir l’autorització administrativa per la posterior posada en servei d’aquesta instal•lació. No queda inclòs en aquest projecte la instal•lació d’enllumenat públic

Instal·lacions de baixa tensió, mesures contra incendis, climatització i qualificació energètica d’un supermercat

El present projecte pretén oferir una solució constructiva de les instal•lacions de baixa tensió, mesures contra incendis i climatització d’un supermercat i també l’obtenció d’una qualificació energètica de l’establiment. Aquesta activitat terciari d’ús comercial és classifica com un comerç al detall amb predomini de productes alimentaris, begudes i una altra àmplia gamma de mercaderies (com són els cosmètics, detergents, productes de papereria, etc.)

Análisis estratégico para la empresa

En este proyecto se realizará una investigación del método analítico, en donde se utilizará una herramienta descrita en el libro “Análisis estructural de sectores estratégicos” (Restrepo & Rivera, 2008) que permitirá comparar los sectores de la construcción y las variables de mercado, para poder plantear una estrategia adecuada que le permita a la empresa Redes y Proyectos de Energía S.A. ser competitiva y cumplir con las necesidades y expectativas de sus clientes. Por este motivo se ve la necesidad de proponer una estrategia de crecimiento para que Redes y Proyectos de Energía S.A., pueda orientarse estratégicamente y pueda llegar a ser una empresa corporativa sostenible y fuertemente posicionada en el sector de las instalaciones eléctricas de media y baja tensión, telecomunicaciones y automatización, puesto que el mismo, ha evolucionado y crecido de una manera acelerada, por lo cual se considera necesario incursionar en nuevos campos y estrategias para mantener su crecimiento y que pueda ser perdurable. Los estudios que van a permitir proponer estas tácticas se soportan en un análisis de aplicación de pruebas económicas como son: Análisis de Hacinamiento, Levantamiento de Panorama Competitivo, Análisis estructural de la Fuerzas del Mercado y Estudio de Competidores, (Restrepo & Rivera, 2006, pág. 29) en donde con un análisis estructural de sectores, se investigarán las necesidades del sector, exigencias de los clientes y se examinará que estará pasando con los competidores, para que se pueda precisar el modelo de negocio que la empresa debe seguir y plantear alternativas que generen un escenario futuro exitoso.

Purpose built teaching equipment for a laboratory based course in three phase machines and drives

The hazards associated with high voltage three phase inverters and the rotating shafts of large electrical machines have resulted in most of the engineering courses covering these topics to be predominantly theoretical. This paper describes a set of purpose built, low voltage and low cost teaching equipment which allows the "hands on" instruction of three phase inverters and rotating machines. By using low voltages, the student can experiment freely with the motors and inverter and can access all of the current and voltage waveforms, which until now could only be studied in text books or observed as part of laboratory demonstrations. Both the motor and the inverter designs are optimized for teaching purposes cost around $25 and can be made with minimal effort.

Three-phase machines and drives - equipment for a laboratory-based course

The hazards associated with high-voltage three-phase inverters and high-powered large electrical machines have resulted in most of the engineering courses covering three-phase machines and drives theoretically. This paper describes a set of purpose-built, low-voltage, and low-cost teaching equipment that allows the hands-on instruction of three-phase inverters and rotating machines. The motivation for moving towards a system running at low voltages is that the students can safely experiment freely with the motors and inverter. The students can also access all of the current and voltage waveforms, which until now could only be studied in textbooks or observed as part of laboratory demonstrations. Both the motor and the inverter designs are for teaching purposes and require minimal effort and cost

Purpose built teaching equipment for a laboratory based course in three phase machines and drives

The hazards associated with high voltage three phase inverters ond the rotating sha@s of large electrical machines have resulted in most of the engineering courses covering these topics to be predominantly theoretical. This paper describes a set of purpose built, low voltage and low cost teaching equipment which allows the “hands on I’ instruction of three phase inverters and rotating machines. By using low voltages, the student can experiment freely with the motors and inverter and can access all of the current and voltage waveforms, which until now could only be studied in text books or observed as part of laboratory demonstrations. Both the motor and the inverter designs are optimized for teaching purposes, cost around $25 and can be made with minimal effort.