Redes de energia elétrica inteligentes (smart grids)

Trecho da Nota Técnica: "Com o avanço do uso da tecnologia digital nos sistemas de fornecimento de energia elétrica, começa a surgir o que se convencionou chamar de quarta geração desses sistemas, ou seja, as chamadas smart grids, caracterizadas pelo uso intensivo de equipamentos digitais, de telecomunicações, de sensoriamento e operação remotos de instalações, e de tecnologia de informação (TI), adicionalmente às instalações físicas de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica existentes." Consultoria Legislativo - Área XII Recursos Minerais, Hídricos e Energéticos.

Enhanced Operation of Electricity Distribution Grids Through Smart Metering PLC Network Monitoring, Analysis and Grid Conditioning

Low Voltage (LV) electricity distribution grid operations can be improved through a combination of new smart metering systems' capabilities based on real time Power Line Communications (PLC) and LV grid topology mapping. This paper presents two novel contributions. The first one is a new methodology developed for smart metering PLC network monitoring and analysis. It can be used to obtain relevant information from the grid, thus adding value to existing smart metering deployments and facilitating utility operational activities. A second contribution describes grid conditioning used to obtain LV feeder and phase identification of all connected smart electric meters. Real time availability of such information may help utilities with grid planning, fault location and a more accurate point of supply management.

Modeling smart grids as complex systems through the implementation of intelligent hubs

ICINCO 2010

Complete agent based simulation of mini-grids

EuroPES 2009

Euler Solution Using Adaptive Cartesian Grid With A Gridless Boundary Treatment

A quadtree-based adaptive Cartesian grid generator and flow solver were developed. The grid adaptation based on pressure or density gradient was performed and a gridless method based on the least-square fashion was used to treat the wall surface boundary condition, which is generally difficult to be handled for the common Cartesian grid. First, to validate the technique of grid adaptation, the benchmarks over a forward-facing step and double Mach reflection were computed. Second, the flows over the NACA 0012 airfoil and a two-element airfoil were calculated to validate the developed gridless method. The computational results indicate the developed method is reasonable for complex flows.

Selektionsversuche mit Trenngittern (sorting grids)

Der Beifang an kleinen Fischen beim Fang von Tiefseegarnelen (Pandalus borealis) ist sowohl aus Gründen des Bestandsschutzes als auch aus der Sicht des Fischers absolut unerwünscht. Diese Fische überleben zum größten Teil nicht die Fangprozedur, auch nicht, wenn sie unmittelbar nach dem Hol wieder über Bord gegeben werden. Sie sind damit für den Erhalt des betreffenden Bestandes verloren, kommerziell wertlos und verursachen in größeren Mengen einen erheblichen Sortieraufwand, der sich auf die finanzielle Bilanz einer Fangreise negativ auswirkt.

Estimativa do erro de discretização analítico na solução de equações diferenciais utilizando o Método de Volumes Finitos

As análises de erros são conduzidas antes de qualquer projeto a ser desenvolvido. A necessidade do conhecimento do comportamento do erro numérico em malhas estruturadas e não-estruturadas surge com o aumento do uso destas malhas nos métodos de discretização. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi criar uma metodologia para analisar os erros de discretização gerados através do truncamento na Série de Taylor, aplicados às equações de Poisson e de Advecção-Difusão estacionárias uni e bidimensionais, utilizando-se o Método de Volumes Finitos em malhas do tipo Voronoi. A escolha dessas equações se dá devido a sua grande utilização em testes de novos modelos matemáticos e função de interpolação. Foram usados os esquemas Central Difference Scheme (CDS) e Upwind Difference Scheme(UDS) nos termos advectivos. Verificou-se a influência do tipo de condição de contorno e a posição do ponto gerador do volume na solução numérica. Os resultados analíticos foram confrontados com resultados experimentais para dois tipos de malhas de Voronoi, uma malha cartesiana e outra triangular comprovando a influência da forma do volume finito na solução numérica obtida. Foi percebido no estudo que a discretização usando o esquema CDS tem erros menores do que a discretização usando o esquema UDS conforme literatura. Também se percebe a diferença nos erros em volumes vizinhos nas malhas triangulares o que faz com que não se tenha uma uniformidade nos gráficos dos erros estudados. Percebeu-se que as malhas cartesianas com nó no centróide do volume tem menor erro de discretização do que malhas triangulares. Mas o uso deste tipo de malha depende da geometria do problema estudado

Fast Lattice Green's Function Methods for Viscous Incompressible Flows on Unbounded Domains

In this thesis, a collection of novel numerical techniques culminating in a fast, parallel method for the direct numerical simulation of incompressible viscous flows around surfaces immersed in unbounded fluid domains is presented. At the core of all these techniques is the use of the fundamental solutions, or lattice Green’s functions, of discrete operators to solve inhomogeneous elliptic difference equations arising in the discretization of the three-dimensional incompressible Navier-Stokes equations on unbounded regular grids. In addition to automatically enforcing the natural free-space boundary conditions, these new lattice Green’s function techniques facilitate the implementation of robust staggered-Cartesian-grid flow solvers with efficient nodal distributions and fast multipole methods. The provable conservation and stability properties of the appropriately combined discretization and solution techniques ensure robust numerical solutions. Numerical experiments on thin vortex rings, low-aspect-ratio flat plates, and spheres are used verify the accuracy, physical fidelity, and computational efficiency of the present formulations.