Experimentos de mineração de dados aplicados a sistemas scada de usinas hidrelétricas

O atual modelo do setor elétrico brasileiro permite igualdade de condições a todos os agentes e reduz o papel do Estado no setor. Esse modelo obriga as empresas do setor a melhorarem cada vez mais a qualidade de seu produto e, como requisito para este objetivo, devem fazer uso mais efetivo da enorme quantidade de dados operacionais que são armazenados em bancos de dados, provenientes da operação dos seus sistemas elétricos e que tem nas Usinas Hidrelétricas (UHE) a sua principal fonte de geração de energia. Uma das principais ferramentas para gerenciamento dessas usinas são os sistemas de Supervisão, Controle e Aquisição de Dados (Supervisory Control And Data Acquisition - SCADA). Assim, a imensa quantidade de dados acumulados nos bancos de dados pelos sistemas SCADA, muito provavelmente contendo informações relevantes, deve ser tratada para descobrir relações e padrões e assim ajudar na compreensão de muitos aspectos operacionais importantes e avaliar o desempenho dos sistemas elétricos de potência. O processo de Descoberta de Conhecimento em Banco de Dados (Knowledge Discovery in Database - KDD) é o processo de identificar, em grandes conjuntos de dados, padrões que sejam válidos, novos, úteis e compreensíveis, para melhorar o entendimento de um problema ou um procedimento de tomada de decisão. A Mineração de Dados (ou Data Mining) é o passo dentro do KDD que permite extrair informações úteis em grandes bases de dados. Neste cenário, o presente trabalho se propõe a realizar experimentos de mineração de dados nos dados gerados por sistemas SCADA em UHE, a fim de produzir informações relevantes para auxiliar no planejamento, operação, manutenção e segurança das hidrelétricas e na implantação da cultura da mineração de dados aplicada a estas usinas.

Desenvolvimento e implementação de estratégias de controle digital para regulação de tensão e amortecimento de oscilações eletromecânicas em um gerador síncrono de 10kVA

Neste trabalho são apresentados o desenvolvimento e a implementação de estratégias de controle digital para regulação automática de tensão e para o amortecimento de oscilações eletromecânicas em um sistema de potência em escala reduzida de 10kVA, localizado no Laboratório de Controle de Sistemas de Potência (LACSPOT), da Universidade Federal do Pará (UFPA). O projeto dos dois controladores é baseado na técnica de alocação polinomial de polos. Para o projeto do Regulador Automático de Tensão (RAT) foi adotado um modelo simplificado, de primeira ordem, da máquina síncrona, cujos parâmetros foram levantados experimentalmente. Para o controlador amortecedor, por sua vez, também chamado de Estabilizador de Sistemas de Potência (ESP), foi utilizado um modelo discreto, do tipo auto regressivo com entrada exógena (ARX). Este modelo foi estimado por meio de técnicas de identificação paramétrica, considerando para tal, o conjunto motor-gerador interligado a um sistema de maior porte (concessionária de energia elétrica). As leis de controle foram embarcadas em um microcontrolador de alto desempenho e, para a medição dos sinais utilizados nos controladores, foi desenvolvida uma instrumentação eletrônica baseada em amplificadores operacionais para o condicionamento dos sinais dos sensores. O sinal de controle é baseado na técnica de modulação por largura de pulso (PWM) e comanda o valor médio da tensão de um conversor CC-CC, o qual é utilizado como circuito de excitação que energiza o enrolamento de campo do gerador. Além disso, o acionamento elétrico das máquinas que compõem o grupo gerador de 10kVA foi projetado e automatizado somando segurança aos operadores e ao componentes deste sistema de geração. Os resultados experimentais demonstraram o bom desempenho obtido pela estratégia proposta.

Análise do desempenho hidroenergético de sistemas de abastecimento de água do município de Marabá

Análise do desempenho hidroenergético de Sistemas de Abastecimento de Água do Município de Marabá/PA, gerenciados pela Unidade de Negócios Tocantins (UNITO), da Companhia de Saneamento do Pará – COSANPA. O estudo foi realizado em 3 fases, tendo informações do Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS) e da COSANPA. Na fase 1 foi analisada a rotina operacional de abastecimento de água do sistema Nova Marabá - Cidade Nova (16.738 ligações) e do sistema Marabá Pioneira (2.093 ligações) no ano 2010, com ênfase nos volumes produzidos de água e no consumo e custo de energia elétrica; na Fase 2 foram determinados indicadores de desempenho hidroenergético; finalizando, na fase 3 é proposto procedimentos para a melhoria da gestão hidroenergética. Na pesquisa foi verificado que o volume total produzido de água de 15,8 milhões m³/ano requereu 8.817 MWh/ano, resultando em despesa de R$ 2 milhões/ano de energia elétrica, que foi o segundo maior item das despesas de exploração (32,2%) da COSANPA no município de Marabá. A despesa de energia elétrica por ligação foi de R$ 9,32/lig. ano e R$ 7,66/lig. ano nos sistemas da Nova Marabá – Cidade Nova e da Marabá Pioneira, respectivamente, com preço médio global do kWh consumido e despesa média de energia elétrica por metro cúbico de água produzido na Nova Marabá - Cidade Nova (0,23 R$/kWh e 0,14 R$ /m³) e da Marabá Pioneira (0,21 R$/kWh e 0,07 R$/m³), ocorrendo variação dos índices de intensidade energética (kWh/m³) nos SAA. Com o trabalho é proposto procedimentos para aumentar a eficiência do controle hidroenergético na operação dos sistemas, como setorização, macromedição, micromedição, automação, o que trará reflexos positivos na redução dos custos para o abastecimento de água no município de Marabá/PA.

Desenvolvimento de framework para análise e simulação dinâmica de sistemas elétricos de potência

Esta tese apresenta uma metodologia flexível orientada a objetos (OO) para a aplicação no projeto e implementação de sistemas de software utilizados na realização de estudos dinâmicos de sistemas elétricos de grande porte. A metodologia OO proposta objetiva tornar mais simples o desenvolvimento, a atualização e a manutenção de complexos sistemas de software para estudos de transitórios eletromecânicos em sistemas elétricos de potência. Os requisitos de usuário são mapeados para um conjunto de classes básicas, as quais são usadas para efetuar a modelagem de dispositivos dinâmicos tais como geradores elétricos. Para avaliação da metodologia foram realizados dois estudos de casos. No primeiro estudo caso o Framework foi aplicado na simulação das unidades geradoras da Usina Hidrelétrica de Tucuruí. Os resultados da simulação foram comparados com medições obtidos em ensaios no campo e mostrou a boa performance do Framework na reprodução dos fenômenos eletromecânicos desta usina de grande porte. No segundo estudo de caso, por outro lado, o Framework foi aplicado na modelagem de um sistema de geração fotovoltaico (PV) com seu sistema de Rastreamento da Potência Máxima (MPPT). O controle MPPT foi implementado usando técnicas digitais. Os resultados das simulações demonstram a performance do Framework na modelagem do sistema de controle de corrente, assim como no controle MPPT, dos sistemas de geração PV.

Indicadores microbiológicos e químicos do solo sob diferentes sistemas de manejo agropecuário

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Controladores fuzzy aplicados ao conversor de geradores de indução duplamente excitados em sistemas eólicos integrados a sistemas de potência

Este artigo apresenta novas estratégias de controle fuzzy aplicadas ao conversor estático interligado ao rotor dos geradores de indução duplamente excitados (DFIG), em esquemas eólicos de velocidade variável, integrados a redes elétricas reais. As estratégias de controle propostas são do tipo fuzzy "look-up-table" com supervisão. O desempenho de tais reguladores, baseados em inteligência computacional, é comparado com o obtido com controladores PI's a parâmetros fixos, na ocorrência de faltas no sistema elétrico de potência. Esses controladores fuzzy são destinados a garantir a continuidade da operação dos conversores, e melhorar o desempenho transitório do sistema, em relação aos controladores convencionais. Os resultados apresentados confirmam a eficácia das estratégias de controle adotadas. O modelo físico dos aerogeradores, consistindo de um grande número de turbinas eólicas, foi implementado através de uma ferramenta de simulação dinâmica, desenvolvida no ambiente computacional MATLABTM.

Eficiência reprodutiva de ratos Wistar: sincronização, restrição alimentar e sistemas de produção

Pós-graduação em Zootecnia - FMVZ

Difusão transdentinária e citotoxicidade de sistemas adesivos autocondicionantes

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Subprodutos da agroindústria na suplementação de búfalos para a produção de carne em sistemas silvipastoris em Belém-PA

O objetivo deste estudo foi avaliar os subprodutos da agroindústria no desempenho de 15 búfalos, em Sistema Silvipastoril - SSP, na Embrapa Amazônia Oriental, Belém, Pará. O manejo de pastejo foi realizado em grupo único, com suplementação alimentar (1% PV/dia) de rações isoprotéicas (19% PB), em três tratamentos: Tratamento A (Controle), Tratamento B (suplemento com 70% de farelo de coco) e Tratamento C (suplemento com 70% de torta de dendê). O delineamento foi em blocos casualizados, com três tratamentos, dois blocos e cinco repetições. As pesagens dos animais foram efetuadas ao final de cada ciclo de pastejo e a coleta das amostras da forragem, na entrada e saída de cada piquete experimental. Foram realizadas análises bromatológicas da forragem e do concentrado para PB, FDN, FDA e MS, onde os resultados foram semelhantes aos resultados comumente encontrados. O ganho de peso médio diário dos animais foi de 1,006, 0,974 e 1,033 kg, para cada tratamento, respectivamente, mostrando a viabilidade da substituição do suplemento tradicional, a base de milho e soja, por suplementos utilizando como base farelo de coco e torta de dendê.

Avaliação clínica da sensibilidade pós-operatória em restaurações oclusais com 3 sistemas adesivos: 3 passos (Scotchbond MP Plus), 2 passos associado a dessensibilizante (Gluma Confort Bond + Dessensitizer) e de 1 passo-auto-condicionante simplificado (I Bond)

O objetivo desse estudo foi analisar clinicamente o comportamento de 60 restaurações oclusais, em relação à sensibilidade pós-operatória em cavidades oclusais em pré-molares e molares. Foram selecionados dentes considerados dentro da normalidade, após testes clínicos e radiográficos, onde cavidades de média profundidade e largura máxima de ½ da distancia entre os vértices de cúspides na área do istmo, eram requeridas. A profundidade da parede pulpar foi estabelecida em dentina pelo menos 1 mm além da junção amelodentinária. Os detalhes do preparo foram registrados por fotografia (digitalizadas), por moldagem com silicone de condensação, modelos de gesso. Esses cuidados foram tomados para que futuramente servissem como auxiliar de interpretação de resultados. As restaurações foram feitas sob isolamento absoluto, para evitarmos contaminação pela saliva e sangue. Em 20 preparos foram feitos procedimentos restauradores com sistema de 3 passos (Scotchbond MP Plus). Em outros 20 preparos foram feitos procedimentos restauradores com sistema de 2 passos associado a dessensibilizantes (Gluma Confort Bond + Dessensitizer). Em outros 20 preparos foram feitos procedimentos restauradores com sistema de 1 passo autocondicionante simplificado (I Bond). Os 60 dentes foram restaurados com a resina composta Filtek Supreme, por ser um material apropriado para dentes posteriores, por meio da técnica incremental. Após 48 horas e 7 dias os pacientes retornavam para o controle da sensibilidade pós-operatória. Inicialmente era obtido um relato do paciente, para em seguida serem realizados testes clínicos (térmico, pressão e percussão). Os dados foram tabelados e os resultados analisados. Não houve diferença na sensibilidade antes e após (48 horas e 7 dias) a colocação das restaurações para todos os grupos.

Projeto e avaliação experimental de uma estratégia baseada em análise intervalar aplicada ao projeto de estabilizador de sistemas de potência robusto implementado em um sistema de geração de 10KVA

Neste trabalho, são apresentados a metodologia de projeto e resultados de testes experimentais de um estabilizador de sistema de potência (ESP), implementado em um sistema de geração em escala reduzida de 10 kVA, localizado no Laboratório de Controle e Sistema de Potência (LACSPOT) da Universidade Federal do Pará (UFPA). O projeto do ESP é baseado em uma estratégia de controle robusto com ênfase em incertezas paramétricas estruturadas, as quais são tratadas com ferramentas da teoria de análise intervalar. Estas incertezas são decorrentes de mudanças do ponto de operação do sistema, que provocam variações nos parâmetros de um modelo matemático linearizado referente ao comportamento dinâmico do sistema elétrico de potência no referido ponto de operação. Para o projeto do ESP robusto intervalar, são realizados uma serie de ensaios experimentais com o propósito de estimar os parâmetros de modelos linearizados da planta, representando satisfatoriamente a dinâmica dos modos poucos amortecidos do sistema de geração interligado. O método de identificação é baseado em técnica de identificação paramétrica, baseado em mínimos quadrados. A partir de um conjunto de dados de entrada e saída, para cada ponto de operação, um modelo linear, do tipo auto-regressivo com entrada exógenos (ARX), estimado para fim de uso do projeto do ESP. Por fim, uma série de testes experimentais é realizada no sistema de geração interligado a rede elétrica local, com o propósito de verificar a efetividade da técnica de controle robusto intervalar proposta para a sintonia do ESP. A partir da análise da função custo do sinal de erro de desvio de potência elétrica na saída do gerador síncrono e a função custo do sinal de controle do ESP comprova-se experimentalmente o bom desempenho obtido pela técnica de controle proposta em comparação com uma técnica de controle clássica.

Efeitos da punição sobre respostas mantidas em diferentes sistemas econômicos (aberto e fechado) em Rattus norvegicus

Os sistemas econômicos comportamentais são definidos como diferentes relações existentes entre o consumo e a forma como o organismo o obtém. Existem tipicamente dois tipos de sistemas econômicos: a economia fechada, na qual a porção alimentar diária do sujeito só pode ser adquirida dentro da sessão experimental; e a economia aberta, na qual, além desta, o sujeito recebe uma complementação alimentar após a sessão. Este estudo teve como objetivo averiguar os efeitos da punição positiva sobre respostas mantidas em diferentes sistemas econômicos. Foram realizados dois experimentos. No Experimento 1 dois Rattus norvegicus, machos, privados de água por 24 horas, divididos entre as duas economias: A1 (aberta) e F1 (fechada). O estímulo aversivo foi um Jato de ar-quente (JAQ) por 5 segundos e contingente a cada resposta de pressão à barra (RPB). Cada sujeito passou pelas seguintes fases: Nível Operante, Modelagem da RPB, Fortalecimento em CRF, Punição e Recondicionamento. No Experimento 2 foram utilizados quatro Rattus norvegicus, Wistar, machos, privados de água por 24 horas, divididos em duas duplas: FAF (Fechada/Aberta/Fechada) e AFA (Aberta/Fechada/Aberta). O estímulo aversivo foi um choque de 1.3mA, por cinco segundos e contingente a cada RPB. Durante o experimento, ambos passaram pelas seguintes fases: Nível Operante, Modelagem da RPB, Fortalecimento em FR10, Punição (em uma economia), Recondicionamento, Punição (em uma economia diferente da anterior), outro Recondicionamento, por fim, uma sessão de Punição na economia inicial. Os dados dos dois Experimentos demonstraram uma supressão média no responder durante as fases de Punição em comparação com as fases de Fortalecimento/Recondicionamento, em ambas as economias e em todos os sujeitos: 48,7%(F1); 96,6%(A1); 99,9%, 99,9% e 89,8%(FAF1); 93,2%, 99,4% e 84,8% (FAF2); 99,8%, 83,6% e 95% (AFA1); 92,3%, 90,9% e 91,6% (AFA2). Estes resultados demonstram que tanto o choque quanto o JAQ funcionaram como estímulos aversivos, porém a diferença entre as duas economias foi maior nos sujeitos que tiveram suas respostas punidas com o JAQ.

Variáveis de controle sobre responder ordinal: revisitando estudos empíricos

Questões conceituais dentro dos sistemas explicativos em Psicologia podem ser trabalhadas através da busca dos termos e das condições definidoras de um determinado conceito ou fenômeno. Estudos de análise conceitual visam verificar quais os termos que não fazem parte de um conceito, a aplicação correta de um conceito já existente e em quais casos esse conceito pode ser aplicado. Visam a discriminação entre classes de eventos e a generalização intra classe. A aquisição e manutenção de cadeias comportamentais tem recebido o nome de encadeamento, referindo-se a sucessões de respostas, nas quais uma resposta produz as condições de estímulo para a resposta seguinte. Pode-se avaliar que grande parte do repertório dos organismos parece ocorrer de maneira organizada seqüencialmente em uma sucessão contínua. O comportamento ordinal vem sendo estudado através do exame do efeito de diferentes variáveis. Entretanto, a literatura operante tem mostrado diferentes termos para se referir ao fluxo contínuo e à sucessão de respostas. Esta pesquisa propôs verificando o comportamento lógico de alguns conceitos relacionados ao responder ordinal, investigando o nível de instrumentalidade através da especificação das variáveis controladoras nos procedimentos aplicados no âmbito da Análise Experimental do Comportamento. Por meio de algumas palavras-chave o material bibliográfico foi buscado em bancos de dados de periódicos científicos e livros da área. Em seguida, os trabalhos foram organizados em seis grupos diferentes de acordo com a semelhança em seus títulos e resumos. Por último, foram analisados destacando-se as principais variáveis envolvidas em cada tipo de procedimento. Foram selecionados 82 trabalhos, 14 artigos nacionais, 65 estrangeiros e 3 capítulos de livro, um nacional e dois estrangeiros. A análise descritiva das pesquisas demonstrou que nos grupos 2, 5 e 6 foi possível acessar informações comuns a todos os estudos. Além disso, verificou-se que o modelo analítico-comportamental de cadeia de respostas pareceu ser evidente nos estudos dos quatro primeiros grupos. Portanto, a verificação das variações de procedimento presentes nos experimentos possibilitou a organização e delimitação das variáveis envolvidas nos estudos sobre o responder ordinal. Tais informações poderão funcionar como um parâmetro de controle experimental no desenvolvimento de estudos futuros, bem como subsidiar investigações que visem verificar o efeito de variações de procedimento dentro de um mesmo grupo sobre o desempenho encontrado nos resultados dos estudos. Além disso, constatou-se que o emprego de um termo pode ser definido pelo contexto no qual o conhecimento é produzido, pois, os determinantes de um termo científico são produtos da complexidade de um contexto social que engendra mudanças no modo de tratar um determinado objeto de estudo.

Sistemas de produção de caprinos de leite e carne em pasto ou confinamento

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

Distribuição espacial e plano de amostragem sequencial de Pseudoplusia includens (Walker) (Lepidoptera: Noctuidae), em dois sistemas de plantio de soja

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)