Multilevel negotiation in smart grids for VPP management of distributed resources

A multilevel negotiation mechanism for operating smart grids and negotiating in electricity markets considers the advantages of virtual power player management.

Technical and economic resources management in smart grids using heuristic optimization methods

Intensive use of Distributed Generation (DG) represents a change in the paradigm of power systems operation making small-scale energy generation and storage decision making relevant for the whole system. This paradigm led to the concept of smart grid for which an efficient management, both in technical and economic terms, should be assured. This paper presents a new approach to solve the economic dispatch in smart grids. The proposed methodology for resource management involves two stages. The first one considers fuzzy set theory to define the natural resources range forecast as well as the load forecast. The second stage uses heuristic optimization to determine the economic dispatch considering the generation forecast, storage management and demand response

Distributed energy resources management with cyber-physical SCADA in the context of future smart grids

In the energy management of a small power system, the scheduling of the generation units is a crucial problem for which adequate methodologies can maximize the performance of the energy supply. This paper proposes an innovative methodology for distributed energy resources management. The optimal operation of distributed generation, demand response and storage resources is formulated as a mixed-integer linear programming model (MILP) and solved by a deterministic optimization technique CPLEX-based implemented in General Algebraic Modeling Systems (GAMS). The paper deals with a vision for the grids of the future, focusing on conceptual and operational aspects of electrical grids characterized by an intensive penetration of DG, in the scope of competitive environments and using artificial intelligence methodologies to attain the envisaged goals. These concepts are implemented in a computational framework which includes both grid and market simulation.

Distributed, Agent-Based Intelligent System for Demand Response Program Simulation in Smart Grids

A distributed, agent-based intelligent system models and simulates a smart grid using physical players and computationally simulated agents. The proposed system can assess the impact of demand response programs.

Using Baseline Methods to Identify Non-technical Losses in the Context of Smart Grids

Demand response has gained increasing importance in the context of competitive electricity markets and smart grid environments. In addition to the importance that has been given to the development of business models for integrating demand response, several methods have been developed to evaluate the consumers’ performance after the participation in a demand response event. The present paper uses those performance evaluation methods, namely customer baseline load calculation methods, to determine the expected consumption in each period of the consumer historic data. In the cases in which there is a certain difference between the actual consumption and the estimated consumption, the consumer is identified as a potential cause of non-technical losses. A case study demonstrates the application of the proposed method to real consumption data.

Dispatch of distributed Energy Resources to Provide Energy and Reserve in Smart Grids using a Particle Swarm Optimization Approach

The smart grid concept is a key issue in the future power systems, namely at the distribution level, with deep concerns in the operation and planning of these systems. Several advantages and benefits for both technical and economic operation of the power system and of the electricity markets are recognized. The increasing integration of demand response and distributed generation resources, all of them mostly with small scale distributed characteristics, leads to the need of aggregating entities such as Virtual Power Players. The operation business models become more complex in the context of smart grid operation. Computational intelligence methods can be used to give a suitable solution for the resources scheduling problem considering the time constraints. This paper proposes a methodology for a joint dispatch of demand response and distributed generation to provide energy and reserve by a virtual power player that operates a distribution network. The optimal schedule minimizes the operation costs and it is obtained using a particle swarm optimization approach, which is compared with a deterministic approach used as reference methodology. The proposed method is applied to a 33-bus distribution network with 32 medium voltage consumers and 66 distributed generation units.

Reactive power management strategies in future smart grids

The reactive power management in distribution network with large penetration of distributed energy resources is an important task in future power systems. The control of reactive power allows the inclusion of more distributed recourses and a more efficient operation of distributed network. Currently, the reactive power is only controlled in large power plants and in high and very high voltage substations. In this paper, several reactive power control strategies considering a smart grids paradigm are proposed. In this context, the management of distributed energy resources and of the distribution network by an aggregator, namely Virtual Power Player (VPP), is proposed and implemented in a MAS simulation tool. The proposed methods have been computationally implemented and tested using a 32-bus distribution network with intensive use of distributed resources, mainly the distributed generation based on renewable resources. Results concerning the evaluation of the reactive power management algorithms are also presented and compared.

Quantum-based Particle Swarm Optimization Application to Studies of Aggregated Consumption Shifting and Generation Scheduling in Smart Grids

Demand response programs and models have been developed and implemented for an improved performance of electricity markets, taking full advantage of smart grids. Studying and addressing the consumers’ flexibility and network operation scenarios makes possible to design improved demand response models and programs. The methodology proposed in the present paper aims to address the definition of demand response programs that consider the demand shifting between periods, regarding the occurrence of multi-period demand response events. The optimization model focuses on minimizing the network and resources operation costs for a Virtual Power Player. Quantum Particle Swarm Optimization has been used in order to obtain the solutions for the optimization model that is applied to a large set of operation scenarios. The implemented case study illustrates the use of the proposed methodology to support the decisions of the Virtual Power Player in what concerns the duration of each demand response event.

A New Heuristic Providing an Effective Initial Solution for a Simulated Annealing approach to Energy Resource Scheduling in Smart Grids

An intensive use of dispersed energy resources is expected for future power systems, including distributed generation, especially based on renewable sources, and electric vehicles. The system operation methods and tool must be adapted to the increased complexity, especially the optimal resource scheduling problem. Therefore, the use of metaheuristics is required to obtain good solutions in a reasonable amount of time. This paper proposes two new heuristics, called naive electric vehicles charge and discharge allocation and generation tournament based on cost, developed to obtain an initial solution to be used in the energy resource scheduling methodology based on simulated annealing previously developed by the authors. The case study considers two scenarios with 1000 and 2000 electric vehicles connected in a distribution network. The proposed heuristics are compared with a deterministic approach and presenting a very small error concerning the objective function with a low execution time for the scenario with 2000 vehicles.

Impacto da Introdução de Baterias de armazenamento de Energia em Smart Grids

De forma a não comprometer o conforto ou a qualidade de vida, nos dias de hoje, é obrigatório que a energia elétrica esteja presente. Sendo indispensável, torna-se necessário assegurar que a sua distribuição seja feita da forma mais qualitativa possível. Uma resposta rápida e eficaz a possíveis falhas que ocorram na rede, irá garantir a tal qualidade de serviço desejada. Para isso, a automatização dos processos é uma grande evolução e objetivo de concretização do setor elétrico. Neste contexto surge o conceito de Smart Grid, que tem como principal objetivo a combinação entre o setor elétrico e a evolução da tecnologia. A par desta característica, estes tipos de redes vêm também trazer evoluções no âmbito ambiental, pois a produção de energia elétrica é feita, maioritariamente, por fontes de energia renovável. Este projeto incide na análise das vantagens técnicas e económicas da inclusão de equipamentos que detêm capacidades de armazenamento de energia, as Baterias de Armazenamento de Energia (BAE), neste tipo de redes. Para tal, procedeu-se à utilização do método do Despacho Económico, que tem como principal objetivo a determinação dos níveis de produção de todas as unidades geradoras do sistema, satisfazendo a carga, ao mais baixo custo de produção. Com este método, foram criados vários cenários de estudo com vista a validar todo o propósito deste projeto. Nesta dissertação, é também realizado um estudo de viabilidade económica destes equipamentos de armazenamento de energia.

Análise de estabilidade e fundações de equipamentos de sinalização vertical rodoviária

O presente projeto foi realizado no âmbito da unidade curricular Dissertação/Estágio/Projeto, e desenvolve um estudo sobre as estruturas porticadas de sinalização vertical em Autoestradas, ao nível da estrutura metálica e das fundações, com o objetivo de analisar três casos diferentes com características distintas. Dois dos casos em estudo são modelos comuns que se encontram facilmente nas autoestradas. O terceiro tem uma configuração diferente, mais gravoso que o habitual. Com estes três casos obtém-se um estudo completo e abrangente deste tipo de estrutura porticada. Ao longo do projeto é seguida a norma EC3 (Eurocódigo 3 – Projeto de estruturas de aço). Dimensionaram-se as estruturas utilizando secções tubulares, mas é também realizado o dimensionamento de uma solução estrutural alternativa recorrendo a perfis laminados I ou H. As estruturas foram modeladas com recurso ao software de cálculo Autodesk Robot Structural Analysis Professional, obtendo-se os esforços e deformações nos vários pontos da estrutura, que permitem realizar o dimensionamento manual das secções dos perfis estruturais, chumbadouros, chapas de fundação e fundações propriamente ditas. Na parte final do projeto apresenta-se uma apreciação global do mesmo, conclusões gerais sobre os resultados obtidos e possíveis desenvolvimentos futuros.

Internamentos por causas sensíveis a cuidados de ambulatório em contexto de integração vertical

RESUMO - Introdução: A criação das Unidades Locais de Saúde (ULS) em Portugal reconheceu a necessidade de reorganização do sistema para responder a novas exigências, apostando no caminho da integração vertical e da prestação de cuidados globais. A primeira ULS foi criada em Portugal em 1999, actualmente existem sete. Objectivo: Analisar a influência do modelo organizacional dos prestadores no número e tipo de internamentos por causas sensíveis a cuidados de ambulatório (ICSCA). Metodologia: Foram determinados os ICSCA segundo a metodologia do Canadian Institute for Health Information e respectivas taxas padronizadas nos distritos das unidades seleccionadas, entre 2006 e 2010. Utilizou-se o método da diferença das diferenças para a comparação dos períodos pré e pós-ULS, utilizando como caso controle um distrito em que os prestadores estão organizados no modelo clássico, Hospitais+ACES. Resultados: Foram incluídos no estudo 4.446 ICSCA (6,27% do total de internamentos). Existiram em média 296,4 internamentos anuais por distrito, sendo a taxa média 252,7 int.100.000 hab. Após a criação da ULS 1 evitaram-se, em média, mais 36% internamentos (93,3 int. 100.000 hab.). Na ULS 2, pelo contrário, houve um acréscimo de 7% na taxa de internamento (17,6 int. 100.000 hab.). Discussão e conclusão: Não foi encontrado um padrão na variação nas taxas de ICSCA após a criação das ULS. Será necessário alargar o estudo a um maior número de prestadores. A compreensão das razões destes resultados implica o estudo dos indicadores socioeconómicos, epidemiológicos e geográficos das populações, bem como as características dos prestadores (Hospitais e CSP).

Integração vertical de cuidados : o impacto nos custos do internamento hospitalar

RESUMO - Introdução: A integração vertical de cuidados surge em Portugal em 1999 com a criação da primeira Unidade Local de Saúde (ULS) em Matosinhos. Este modelo de gestão tem como principal objetivo reorganizar o sistema para responder de forma mais custo-efetiva às necessidades atuais. Objetivo: Analisar o impacto da criação das ULS nos custos do internamento hospitalar português. Metodologia: Para apurar o custo médio estimado por episódio de internamento hospitalar utilizou-se a metodologia dos Custos Estimados com base na Contabilidade Analítica. Contudo, não foram imputados custos por diária de internamento por centro de produção, mas apenas por doente saído em determinado hospital. Para efeitos de comparação dos modelos de gestão organizacionais consideraram-se variáveis demográficas e variáveis de produção. Resultados: Da análise global, os hospitais integrados em ULS apresentam um custo médio estimado por episódio de internamento inferior quando comparados com os restantes. Em 2004 os hospitais sem modelo de integração vertical de cuidados apresentam uma diferença de custos de aproximadamente 714,00€. No ano 2009, último ano em análise, esta diferença é mais ténue situando-se nos 232,00€ quando comparados com hospitais integrados em ULS. Discussão e Conclusão: Não existe uma tendência definida no que respeita à diferença de custos quando se comparam os diferentes modelos organizacionais. É importante que em estudos futuros se alargue a amostra ao total de prestadores e se aprofundem os fatores que influênciam os custos de internamento. A compreensão dos indicadores sociodemográficos, demora média, e produção realizada, numa ótica de custo efetividade e qualidade, permitirá resultados com menor grau de viés.

Horizontal and vertical distributions of zooplanckton numbers and biomass off the coast of Peru

Estudio de las distribuciones horizontales y verticales del zooplancton a lo largo de una línea desde cerca de la costa hasta el borde de la plataforma.

Distribución vertical del krill (Euphasia superba) en función de los parámetros oceanográficos a lo largo del estrecho de Bransfield. Vernao austral 1998. Perú Antar IX

Se ha determinado, mediante un análisis preliminar, que el krill (Euphausia superba) se distribuyó en aguas provenientes del Mar de Wedell y en aquellas procedentes del Paso Drake a lo largo del Estrecho de Bransfield y al sur de la Isla Elefante. En cuanto a sus parámetros preferenciales de distribución se ha determinado que esta especie se distribuyó en aguas con relativamente baja temperatura, pero con altos contenidos de salinidad y oxígeno.