Exploring smart grid possibilities: a complex systems modelling approach

Smart grid research has tended to be compartmentalised, with notable contributions from economics, electrical engineering and science and technology studies. However, there is an acknowledged and growing need for an integrated systems approach to the evaluation of smart grid initiatives. The capacity to simulate and explore smart grid possibilities on various scales is key to such an integrated approach but existing models – even if multidisciplinary – tend to have a limited focus. This paper describes an innovative and flexible framework that has been developed to facilitate the simulation of various smart grid scenarios and the interconnected social, technical and economic networks from a complex systems perspective. The architecture is described and related to realised examples of its use, both to model the electricity system as it is today and to model futures that have been envisioned in the literature. Potential future applications of the framework are explored, along with its utility as an analytic and decision support tool for smart grid stakeholders.

Stability of numerical schemes on staggered grids

This paper considers the stability of explicit, implicit and Crank-Nicolson schemes for the one-dimensional heat equation on a staggered grid. Furthemore, we consider the cases when both explicit and implicit approximations of the boundary conditions arc employed. Why we choose to do this is clearly motivated and arises front solving fluid flow equations with free surfaces when the Reynolds number can be very small. in at least parts of the spatial domain. A comprehensive stability analysis is supplied: a novel result is the precise stability restriction on the Crank-Nicolson method when the boundary conditions are approximated explicitly, that is, at t =n delta t rather than t = (n + 1)delta t. The two-dimensional Navier-Stokes equations were then solved by a marker and cell approach for two simple problems that had analytic solutions. It was found that the stability results provided in this paper were qualitatively very similar. thereby providing insight as to why a Crank-Nicolson approximation of the momentum equations is only conditionally, stable. Copyright (C) 2008 John Wiley & Sons, Ltd.

Travel Report from the first field trip within the SIDA supported project "Mini-grids supplied by renewable energy - improving technical and social feasibility : Including visits to Ihushi Development Center, Tweyambe Secondary School and Mavuno Project in Tanzania. Conducted in April 2011

This report describes the outcome of the first visit to Tanzania, within the project "Mini-grids supplied by renewable energy - improving technical and social feasibility". The trip included visits to three different organizations; Ihushi Development Center (IDC) near Mwanza, TIDESO near Bukoba, and Mavuno Project in Karagwe. At IDC, a brief evaluation of the current power system was done and measuring equipment for long term measurements were installed. At all three locations investigations regarding the current and future electricity demand were conducted and connections to people relevant to the study were established. The report is including as well some technical specifications as some observations regarding organization and management of the technical systems. The trip was including only short visits and therefore only brief introductions to the different organizations, based on observations done by the author. The report is hence describing the author’s understanding of the technical system and social structures after only short visits to each of the organizations, and may differ from observations done at another point in time, over a different time period, or by some other person.This report describes the outcome of the first visit to Tanzania, within the project "Mini-grids supplied by renewable energy - improving technical and social feasibility". The trip included visits to three different organizations; Ihushi Development Center (IDC) near Mwanza, TIDESO near Bukoba, and Mavuno Project in Karagwe. At IDC, a brief evaluation of the current power system was done and measuring equipment for long term measurements were installed. At all three locations investigations regarding the current and future electricity demand were conducted and connections to people relevant to the study were established. The report is including as well some technical specifications as some observations regarding organization and management of the technical systems. The trip was including only short visits and therefore only brief introductions to the different organizations, based on observations done by the author. The report is hence describing the author’s understanding of the technical system and social structures after only short visits to each of the organizations, and may differ from observations done at another point in time, over a different time period, or by some other person.

From SMART to agent systems development

n order for agent-oriented software engineering to prove effective it must use principled notions of agents and enabling specification and reasoning, while still considering routes to practical implementation. This paper deals with the issue of individual agent specification and construction, departing from the conceptual basis provided by the smart agent framework. smart offers a descriptive specification of an agent architecture but omits consideration of issues relating to construction and control. In response, we introduce two new views to complement smart: a behavioural specification and a structural specification which, together, determine the components that make up an agent, and how they operate. In this way, we move from abstract agent system specification to practical implementation. These three aspects are combined to create an agent construction model, actsmart, which is then used to define the AgentSpeak(L) architecture in order to illustrate the application of actsmart.

From Smart Meters To Smart Decisions: Web-Based Support For The Water Efficient Household

Smart water metering technologies for residential buildings offer, in principle, great opportunities for sustainable urban water management. However, much of this potential is as yet unrealized. Despite that several ICT solutions have already been deployed aiming at optimum operations on the water utilities side (e.g. real time control for water networks, dynamic pump scheduling etc.), little work has been done to date on the consumer side. This paper presents a web-based platform targeting primarily the household end user. The platform enables consumers to monitor, on a real-time basis, the water demand of their household, providing feedback not only on the total water consumption and relevant costs but also on the efficiency (or otherwise) of specific indoor and outdoor uses. Targeting the reduction of consumption, the provided feedback is combined with notifications about possible leakages\bursts, and customised suggestions to improve the efficiency of existing household uses. It also enables various comparisons, with past consumption or even with that of similar households, aiming to motivate further the householder to become an active player in the water efficiency challenge. The issue of enhancing the platform’s functionality with energy timeseries is also discussed in view of recent advances in smart metering and the concept of “smart cities”. The paper presents a prototype of this web-based application and critically discusses first testing results and insights. It also presents the way in which the platform communicates with central databases, at the water utility level. It is suggested that such developments are closing the gap between technology availability and usefulness to end users and could help both the uptake of smart metering and awareness raising leading, potentially, to significant reductions of urban water consumption. The work has received funding from the European Union FP7 Programme through the iWIDGET Project, under grant agreement no318272.

Monitoramento do impacto de dejetos industriais em amostras de água do Rio Caí através do teste SMART em Dorsophila melanogaster

O presente estudo teve como objetivos (i) avaliar a validade do emprego do teste SMART, em Drosophila melanogaster, como indicador da contaminação de amostras de água superficial associada a misturas complexas, (ii) detectar a atividade tóxico-genética de dejetos industriais, lançados no rio Caí, empregando o cruzamento aprimorado. Dentro desta perspectiva, pretendeu também (iii) comparar os dados obtidos para as amostras sob influência de despejos industriais com aqueles previamente observados para amostras sob influência de dejetos de origem urbana, provenientes das cidades de Montenegro e São Sebastião do Caí (Silva., 1999). Na tentativa de avaliar a genotoxicidade, associada ao curso final do rio Caí, foram selecionados os seguintes pontos de coleta de despejos industriais: Km 18,6 - situado na foz do arroio Bom Jardim, próximo à área de disposição do efluente final líquido e da drenagem das áreas de disposição dos resíduos sólidos do complexo industrial – e Km 13,6 - no canal da bacia de acumulação e segurança 7 do pólo industrial Neste ensaio genético, cada amostra industrial foi administrada às larvas de terceiro estágio em duas diluições (25% e 50%), bem como na sua forma crua (100%) - sendo avaliados um total de 40 indivíduos por amostra por concentração, totalizando a análise de 11.712.000 células por amostra. Foram utilizados dois controles negativos, o controle de campo – representado pela nascente de um riacho localizada em uma área conservada com fraca ação antrópica e próxima aos pontos do rio – assim como o diluente água destilada. Uma vez que as freqüências das diferentes categorias de manchas não foram significantemente superiores àquelas observadas nos controles negativos (água destilada), os pontos Km 18,6 e Km 13,6 foram caracterizados como destituídos de ação genotóxica nos três meses de coleta : março, junho e setembro. Estes achados sugerem que, nas condições experimentais empregadas, os dejetos de origem industrial não foram capazes de induzir lesões do tipo mutação gênica, cromossômica, assim como eventos relacionados com recombinação mitótica. Por outro lado, a comparação dos dados obtidos no presente estudo com os observados por Silva (1999) para dejetos urbanos, revelou a validade do emprego do teste SMART como uma ferramenta para detecção de contaminação ambiental. De fato, as amostras urbanas referentes aos meses de março (Km 52, 78 e 80) e setembro (Km 52) – coletadas concomitantemente com as de origem industrial – foram diagnosticadas como indutoras de aneuploidias e/ou de grandes deleções cromossômicas. As potências genotóxicas médias estimadas mostraram que o Km 80 foi o local com o maior grau de genotoxicidade – seguido pelos Km 78 e 52 – que apresentaram potências semelhantes Considerando os resultados obtidos, em cinco pontos situados ao longo do curso final do rio Caí, conclui-se que os prejuízos causados pelos dejetos urbanos podem ser tão ou mais nocivos que os impostos pelos de origem industrial – especialmente em função de seu grande volume de lançamento.

Smart visible sets para ambientes de rede

A visualização em tempo real de cenas complexas através de ambientes de rede é um dos desafios na computação gráfica. O uso da visibilidade pré-computada associada a regiões do espaço, tal como a abordagem dos Potentially Visible Sets (PVS), pode reduzir a quantidade de dados enviados através da rede. Entretanto, o PVS para algumas regiões pode ainda ser bastante complexo, e portanto uma estratégia diferente para diminuir a quantidade de informações é necessária. Neste trabalho é introduzido o conceito de Smart Visible Set (SVS), que corresponde a uma partição das informações contidas no PVS segundo o ângulo de visão do observador e as distâncias entre as regiões. Dessa forma, o conceito de “visível” ou de “não-visível” encontrado nos PVS é estendido. A informação referente ao conjunto “visível” é ampliada para “dentro do campo de visão” ou “fora do campo de visão” e “longe” ou “perto”. Desta forma a informação referente ao conjunto “visível” é subdividida, permitindo um maior controle sobre cortes ou ajustes nos dados que devem ser feitos para adequar a quantidade de dados a ser transmitida aos limites impostos pela rede. O armazenamento dos SVS como matrizes de bits permite ainda uma interação entre diferentes SVS. Outros SVS podem ser adicionados ou subtraídos entre si com um custo computacional muito pequeno permitindo uma rápida alteração no resultado final. Transmitir apenas a informação dentro de campo de visão do usuário ou não transmitir a informação muito distante são exemplos dos tipos de ajustes que podem ser realizados para se diminuir a quantidade de informações enviadas. Como o cálculo do SVS depende da existência de informação de visibilidade entre regiões foi implementado o algoritmo conhecido como “Dual Ray Space”, que por sua vez depende do particionamento da cena em regiões. Para o particionamento da cena em uma BSP-Tree, foi modificada a aplicação QBSP3. Depois de calculada, a visibilidade é particionada em diferentes conjuntos através da aplicação SVS. Finalmente, diferentes tipos de SVS puderam ser testados em uma aplicação de navegação por um cenário 3D chamada BSPViewer. Essa aplicação também permite comparações entre diferentes tipos de SVS e PVS. Os resultados obtidos apontam o SVS como uma forma de redução da quantidade de polígonos que devem ser renderizados em uma cena, diminuindo a quantidade de informação que deve ser enviada aos usuários. O SVS particionado pela distância entre as regiões permite um corte rápido na informação muito distante do usuário. Outra vantagem do uso dos SVS é que pode ser realizado um ordenamento das informações segundo sua importância para o usuário, desde que uma métrica de importância visual tenha sido definida previamente.

Um Modelo hierárquico baseado em políticas para o gerenciamento integrado de redes de computadores e grids computacionais

Como resultados constatou-se que o modelo de tradução de políticas proposto permite automatizar o gerenciamento da infra-estrutura de grid e rede. Além disso, a solução apresentada fornece novas facilidades de gerenciamento em comparação as soluções de gerenciamento de grid baseadas em políticas encontradas na literatura. A implementação do protótipo do modelo junto ao sistema QAME permitiu que o gerenciamento do grid e da rede fosse realizado de maneira integrada usando uma hierarquia de tradução de políticas.

O efeito smart money na indústria de fundos brasileira

O presente trabalho estuda o efeito Smart Money, inicialmente identificado por GRUBER(1996) e ZHENG (1999), na indústria de fundos brasileira no período de 2001 a 2005. Buscou-se identificar se os fundos que apresentaram maior captação líquida em seguida performam melhor do que os fundos de menor captação líquida. O efeito Smart Money foi identificado nos fundos de ações mesmo após ter sido controlado pelo efeito momentum. Nos fundos multimercados com renda variável e nos fundos de renda fixa não foi possível identificar tal fenômeno.

SMART: system of augmented reality for teaching

Os computadores e os jogos de consola, são um vocabulário bem comum dos jovens e das crianças de hoje. No entanto, na maior parte das escolas, o processo de ensino-aprendizagem continua a ser feito da forma tradicional através do recurso aos quadros pretos e aos cadernos. Este projecto pretende mostrar que, se as aulas forem dadas de uma forma mais interactiva, as crianças estarão mais motivadas e consequentemente a taxa de aprendizagem terá tendência a aumentar. Pretende-se então, utilizar a tecnologia – a Realidade Aumentada, acreditando que será uma mais valia para o ensino, pois permite estabelecer novas relações com o saber, ultrapassando os limites dos materiais tradicionais e contribuindo para a diminuição da distância entre os alunos e o conhecimento.

Representation of odometry errors on occupancy grids

SOUZA, Anderson A. S. ; SANTANA, André M. ; BRITTO, Ricardo S. ; GONÇALVES, Luiz Marcos G. ; MEDEIROS, Adelardo A. D. Representation of Odometry Errors on Occupancy Grids. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON INFORMATICS IN CONTROL, AUTOMATION AND ROBOTICS, 5., 2008, Funchal, Portugal. Proceedings... Funchal, Portugal: ICINCO, 2008.

Portable smart films for ultrasensitive detection and chemical analysis using SERS and SERRS

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