Optimal Contract Pricing of Distributed Generation in Distribution Networks

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Network reconfiguration and loss allocation in a deregulated environment of distribution systems

Low flexibility and reliability in the operation of radial distribution networks make those systems be constructed with extra equipment as sectionalising switches in order to reconfigure the network, so the operation quality of the network can be improved. Thus, sectionalising switches are used for fault isolation and for configuration management (reconfiguration). Moreover, distribution systems are being impacted by the increasing insertion of distributed generators. Hence, distributed generation became one of the relevant parameters in the evaluation of systems reconfiguration. Distributed generation may affect distribution networks operation in various ways, causing noticeable impacts depending on its location. Thus, the loss allocation problem becomes more important considering the possibility of open access to the distribution networks. In this work, a graphic simulator for distribution networks with reconfiguration and loss allocation functions, is presented. Reconfiguration problem is solved through a heuristic methodology, using a robust power flow algorithm based on the current summation backward-forward technique, considering distributed generation. Four different loss allocation methods (Zbus, Direct Loss Coefficient, Substitution and Marginal Loss Coefficient) are implemented and compared. Results for a 32-bus medium voltage distribution network, are presented and discussed.

A nonlinear model for the long-term hydro-thermal generation scheduling problem over multiple areas with transmission constraints

This paper presents a nonlinear model with individual representation of plants for the centralized long-term hydrothermal scheduling problem over multiple areas. In addition to common aspects of long-term scheduling, this model takes transmission constraints into account. The ability to optimize hydropower exchange among multiple areas is important because it enables further minimization of complementary thermal generation costs. Also, by considering transmission constraints for long-term scheduling, a more precise coupling with shorter horizon schedules can be expected. This is an important characteristic from both operational and economic viewpoints. The proposed model is solved by a sequential quadratic programming approach in the form of a prototype system for different case studies. An analysis of the benefits provided by the model is also presented. ©2009 IEEE.

Optimal contract pricing of distributed generation under a competitive framework

A bilevel programming approach for the optimal contract pricing of distributed generation (DG) in distribution networks is presented. The outer optimization problem corresponds to the owner of the DG who must decide the contract price that would maximize his profits. The inner optimization problem corresponds to the distribution company (DisCo), which procures the minimization of the payments incurred in attending the expected demand while satisfying network constraints. The meet the expected demand the DisCo can purchase energy either form the transmission network through the substations or form the DG units within its network. The inner optimization problem is substituted by its Karush- Kuhn-Tucker optimality conditions, turning the bilevel programming problem into an equivalent single-level nonlinear programming problem which is solved using commercially available software. © 2010 IEEE.

Open regionalism in Asia Pacific and Latin America: a survey of the literature

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Science and technology policies in open economies: the case of Latin America and the Caribbean

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Optimal allocation of distributed generators providing reactive power support ancillary service

Problems as voltage increase at the end of a feeder, demand supply unbalance in a fault condition, power quality decline, increase of power losses, and reduction of reliability levels may occur if Distributed Generators (DGs) are not properly allocated. For this reason, researchers have been employed several solution techniques to solve the problem of optimal allocation of DGs. This work is focused on the ancillary service of reactive power support provided by DGs. The main objective is to price this service by determining the costs in which a DG incurs when it loses sales opportunity of active power, i.e, by determining the Loss of Opportunity Costs (LOC). The LOC will be determined for different allocation alternatives of DGs as a result of a multi-objective optimization process, aiming the minimization of losses in the lines of the system and costs of active power generation from DGs, and the maximization of the static voltage stability margin of the system. The effectiveness of the proposed methodology in improving the goals outlined was demonstrated using the IEEE 34 bus distribution test feeder with two DGs cosidered to be allocated. © 2011 IEEE.

Identification and feature selection of non-technical losses for industrial consumers using the software WEKA

This work has as objectives the implementation of a intelligent computational tool to identify the non-technical losses and to select its most relevant features, considering information from the database with industrial consumers profiles of a power company. The solution to this problem is not trivial and not of regional character, the minimization of non-technical loss represents the guarantee of investments in product quality and maintenance of power systems, introduced by a competitive environment after the period of privatization in the national scene. This work presents using the WEKA software to the proposed objective, comparing various classification techniques and optimization through intelligent algorithms, this way, can be possible to automate applications on Smart Grids. © 2012 IEEE.

Social cohesion: inclusion and a sense of belonging in Latin America and the Caribbean. Summary

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Mapeamento do relevo do embasamento de bacias sedimentares através da inversão gravimétrica vinculada

Apresentamos três novos métodos estáveis de inversão gravimétrica para estimar o relevo de uma interface arbitrária separando dois meios. Para a garantia da estabilidade da solução, introduzimos informações a priori sobre a interface a ser mapeada, através da minimização de um (ou mais) funcional estabilizante. Portanto, estes três métodos se diferenciam pelos tipos de informação físico-geológica incorporados. No primeiro método, denominado suavidade global, as profundidades da interface são estimadas em pontos discretos, presumindo-se o conhecimento a priori sobre o contraste de densidade entre os meios. Para a estabilização do problema inverso introduzimos dois vínculos: (a) proximidade entre as profundidades estimadas e verdadeiras da interface em alguns pontos fornecidas por furos de sondagem; e (b) proximidade entre as profundidades estimadas em pontos adjacentes. A combinação destes dois vínculos impõe uma suavidade uniforme a toda interface estimada, minimizando, simultaneamente em alguns pontos, os desajustes entre as profundidades conhecidas pelas sondagens e as estimadas nos mesmos pontos. O segundo método, denominado suavidade ponderada, estima as profundidades da interface em pontos discretos, admitindo o conhecimento a priori do contraste de densidade. Neste método, incorpora-se a informação geológica que a interface é suave, exceto em regiões de descontinuidades produzidas por falhas, ou seja, a interface é predominantemente suave porém localmente descontínua. Para a incorporação desta informação, desenvolvemos um processo iterativo em que três tipos de vínculos são impostos aos parâmetros: (a) ponderação da proximidade entre as profundidades estimadas em pontos adjacentes; (b) limites inferior e superior para as profundidades; e (c) proximidade entre todas as profundidades estimadas e um valor numérico conhecido. Inicializando com a solução estimada pelo método da suavidade global, este segundo método, iterativamente, acentua as feições geométricas presentes na solução inicial; ou seja, regiões suaves da interface tendem a tornar-se mais suaves e regiões abruptas tendem a tornar-se mais abruptas. Para tanto, este método atribui diferentes pesos ao vínculo de proximidade entre as profundidades adjacentes. Estes pesos são automaticamente atualizados de modo a acentuar as descontinuidades sutilmente detectadas pela solução da suavidade global. Os vínculos (b) e (c) são usados para compensar a perda da estabilidade, devida à introdução de pesos próximos a zero em alguns dos vínculos de proximidade entre parâmetros adjacentes, e incorporar a informação a priori que a região mais profunda da interface apresenta-se plana e horizontal. O vínculo (b) impõe, de modo estrito, que qualquer profundidade estimada é não negativa e menor que o valor de máxima profundidade da interface conhecido a priori; o vínculo (c) impõe que todas as profundidades estimadas são próximas a um valor que deliberadamente viola a profundidade máxima da interface. O compromisso entre os vínculos conflitantes (b) e (c) resulta na tendenciosidade da solução final em acentuar descontinuidades verticais e apresentar uma estimativa suave e achatada da região mais profunda. O terceiro método, denominado mínimo momento de inércia, estima os contrastes de densidade de uma região da subsuperfície discretizada em volumes elementares prismáticos. Este método incorpora a informação geológica que a interface a ser mapeada delimita uma fonte anômala que apresenta dimensões horizontais maiores que sua maior dimensão vertical, com bordas mergulhando verticalmente ou em direção ao centro de massa e que toda a massa (ou deficiência de massa) anômala está concentrada, de modo compacto, em torno de um nível de referência. Conceitualmente, estas informações são introduzidas pela minimização do momento de inércia das fontes em relação ao nível de referência conhecido a priori. Esta minimização é efetuada em um subespaço de parâmetros consistindo de fontes compactas e apresentando bordas mergulhando verticalmente ou em direção ao centro de massa. Efetivamente, estas informações são introduzidas através de um processo iterativo inicializando com uma solução cujo momento de inércia é próximo a zero, acrescentando, em cada iteração, uma contribuição com mínimo momento de inércia em relação ao nível de referência, de modo que a nova estimativa obedeça a limites mínimo e máximo do contraste de densidade, e minimize, simultaneamente, os desajustes entre os dados gravimétricos observados e ajustados. Adicionalmente, o processo iterativo tende a "congelar" as estimativas em um dos limites (mínimo ou máximo). O resultado final é uma fonte anômala compactada em torno do nível de referência cuja distribuição de constraste de densidade tende ao limite superior (em valor absoluto) estabelecido a priori. Estes três métodos foram aplicados a dados sintéticos e reais produzidos pelo relevo do embasamento de bacias sedimentares. A suavidade global produziu uma boa reconstrução do arcabouço de bacias que violam a condição de suavidade, tanto em dados sintéticos como em dados da Bacia do Recôncavo. Este método, apresenta a menor resolução quando comparado com os outros dois métodos. A suavidade ponderada produziu uma melhoria na resolução de relevos de embasamentos que apresentam falhamentos com grandes rejeitos e altos ângulos de mergulho, indicando uma grande potencialidade na interpretação do arcabouço de bacias extensionais, como mostramos em testes com dados sintéticos e dados do Steptoe Valley, Nevada, EUA, e da Bacia do Recôncavo. No método do mínimo momento de inércia, tomou-se como nível de referência o nível médio do terreno. As aplicações a dados sintéticos e às anomalias Bouguer do Graben de San Jacinto, California, EUA, e da Bacia do Recôncavo mostraram que, em comparação com os métodos da suavidade global e ponderada, este método estima com excelente resolução falhamentos com pequenos rejeitos sem impor a restrição da interface apresentar poucas descontinuidades locais, como no método da suavidade ponderada.

Detecção de refletores sísmicos por rede neural discreta

As redes neurais artificiais têm provado serem uma poderosa técnica na resolução de uma grande variedade de problemas de otimização. Nesta dissertação é desenvolvida uma nova rede neural, tipo recorrente, sem realimentação (self-feedback loops) e sem neurônios ocultos, para o processamento do sinal sísmico, para fornecer a posição temporal, a polaridade e as amplitudes estimadas dos refletores sísmicos, representadas pelos seus coeficientes de reflexão. A principal característica dessa nova rede neural consiste no tipo de função de ativação utilizada, a qual permite três possíveis estados para o neurônio. Busca-se estimar a posição dos refletores sísmicos e reproduzir as verdadeiras polaridades desses refletores. A idéia básica desse novo tipo de rede, aqui denominada rede neural discreta (RND), é relacionar uma função objeto, que descreve o problema geofísico, com a função de Liapunov, que descreve a dinâmica da rede neural. Deste modo, a dinâmica da rede leva a uma minimização local da sua função de Liapunov e consequentemente leva a uma minimização da função objeto. Assim, com uma codificação conveniente do sinal de saída da rede tem-se uma solução do problema geofísico. A avaliação operacional da arquitetura desta rede neural artificial é realizada em dados sintéticos gerados através do modelo convolucional simples e da teoria do raio. A razão é para explicar o comportamento da rede com dados contaminados por ruído, e diante de pulsos fonte de fases mínima, máxima e misturada.

Imageamento multifoco de refletores sísmicos

A simulação de uma seção sísmica de afastamento-nulo (ZO) a partir de dados de cobertura múltipla para um meio 2-D, através do empilhamento, é um método de imageamento de reflexão sísmica muito utilizado, que permite reduzir a quantidade de dados e melhorar a relação sinal/ruído. Segundo Berkovitch et al. (1999) o método Multifoco está baseado na Teoria do Imageamento Homeomórfico e consiste em empilhar dados de cobertura múltipla com distribuição fonte-receptor arbitrária de acordo com uma nova correção de sobretempo, chamada Multifoco. Esta correção de sobretempo esta baseada numa aproximação esférica local da frente de onda focalizante na vizinhança da superfície da terra. Este método permite construir uma seção sísmica no domínio do tempo de afastamento nulo aumentando a relação sinal/ruído. A técnica Multifoco não necessita do conhecimento a priori de um macro-modelo de velocidades. Três parâmetros são usados para descrever a aproximação de tempo de trânsito, Multifoco, os quais são: 1) o ângulo de emergência do raio de afastamento nulo ou raio de reflexão normal (β₀), 2) a curvatura da frente de onda no Ponto de Incidência Normal (R_NIP) e 3) curvatura da frente de Onda Normal (R_N). Sendo também necessário a velocidade próximo a superfície da terra. Neste trabalho de tese aplico esta técnica de empilhamento Multifoco para dados de cobertura múltipla referidos a modelos de velocidade constante e modelo heterogêneos, com o objetivo de simular seções sísmicas afastamento-nulo. Neste caso, como se trata da solução de um problema direto, o macro-modelo de velocidades é considerado conhecido a priori. No contexto do problema inverso tem-se que os parâmetros R_NIP, R_N e β₀ podem ser determinados a partir da análise de coerência aplicada aos dados sísmicos de múltipla cobertura. Na solução deste problema a função objetivo, a ser otimizada, é definida pelo cálculo da máxima coerência existente entre os dados na superfície de empilhamento sísmico. Neste trabalho de tese nos discutimos a sensibilidade da aproximação do tempo de trânsito usado no empilhamento Multifoco, como uma função dos parâmetros R_NIP, R_N e β₀. Esta análise de sensibilidade é feita de três diferentes modos: 1) a primeira derivada da função objetivo, 2) a medida de coerência, denominada semelhança, e 3) a sensibilidade no Empilhamento Multifoco.

Open-Flap Versus Flapless Esthetic Crown Lengthening: 12-Month Clinical Outcomes of a Randomized Controlled Clinical Trial

Background: Excessive gingival display (EGD) has a negative impact on a pleasant smile. Minimally invasive therapeutic modalities have become the standard treatment in many dentistry fields. Therefore, the aim of this study is to compare the clinical outcomes of open-flap (OF) and minimally invasive flapless (FL) esthetic crown lengthening (ECL) for the treatment of EGD.Methods: A split-mouth randomized controlled trial was conducted in 28 patients presenting with EGD. Contralateral quadrants received ECL using OF or FL techniques. Clinical parameters were evaluated at baseline and 3, 6, and 12 months post-surgery. The local levels of receptor activator of nuclear factor-kappa B ligand (RANKL) and osteoprotegerin (OPG) were assessed by enzyme-linked immunosorbent assay at baseline and 3 months. Patients' perceptions regarding morbidity and esthetic appearance were also evaluated. Periodontal tissue dimensions were obtained by computed tomography at baseline and correlated with the changes in the gingival margin (GM).Results: Patients reported low morbidity and high satisfaction with esthetic appearance for both procedures (P > 0.05). RANKL and OPG concentrations were increased in the OF group at 3 months (P < 0.05). Probing depths were reduced for both groups at all time points, compared with baseline (P < 0.05). There were no differences between groups for GM reduction at any time point (P > 0.05).Conclusions: FL and OF surgeries produced stable and similar clinical results up to 12 months. FL ECL may be a predictable alternative approach for the treatment of EGD.

A genetic algorithm for the one-dimensional cutting stock problem with setups

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Existence and multiplicity of solutions for a prescribed mean-curvature problem with critical growth

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)