Utilização de sinais adicionais estabilizantes para o amortecimento de oscilações de baixa frequência do sistema elétrico de potência multimáquinas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Fluxo de potência em redes de distribuição de energia elétrica considerando incertezas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação de estratégias de controle de potência reativa de aerogeradores síncronos em redes elétricas

No presente trabalho é avaliada uma metodologia de injeção de potência reativa em redes elétricas durante afundamentos de tensão provocados por curto-circuito, em parques eólicos interligados, adotada em alguns países com maturidade tecnológica na produção de energia eólica. Nos estudos desenvolvidos, foi utilizado o aerogerador síncrono a imã permanente com conversor pleno em função da grande controlabilidade do conversor interligado à rede e por possuir elevada capacidade de fornecimento de potência reativa, comparada a outras tecnologias de aerogeradores. No Brasil, os requisitos de interligação de parques eólicos as redes elétricas, definido pelo Operador Nacional do Sistema, ainda não estipula a necessidade de adoção de tal metodologia durante defeitos na rede elétrica, apenas especifica a curva de capacidade de afundamentos de tensão que os aerogeradores devem seguir para evitar o desligamento frente a afundamentos de tensão. Os critérios de proteção do aerogerador síncrono são avaliados a partir de simulações de curto-circuito em uma rede de teste adotando-se os requisitos do Brasil, sem injeção de potência reativa, sendo comparados com o de outros países que adotam curvas de injeção de potência reativa.

Sistema de geração e armazenamento de energia elétrica utilizando transdutor piezelétrico na forma pulsada

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Implications of data-intensive applications for next generation mobile networks

Lately, the mobile data market has moved into a growth stage triggered by two facts: affordability of mobile broadband, and availability of data-friendly devices. At this stage, market growth is no longer dependent on push strategies from suppliers; on the contrary, demand is now driving the market. However, it will not be easy for mobile operating companies to cope up with the demand to come in the near future. The infrastructure that is needed to support corresponding demand is far from completion. Operators are forced to make heavy investments to upgrade and expand their networks. To decide how to handle the present and upcoming demand, they need to identify and understand the characteristics of the scenarios they face. This is precisely the aim of this article, which provides figures on the consequences for mobile infrastructures of a generalised mobile media uptake. Data from the Spanish mobile deployment case have been used to arrive at practical figures and illustration of results, but the conclusions are easily extended to other countries and regions

Apoio como dispositivo: conexões, invenções e provocações à produção coletiva do cuidado e da gestão no município de São Bernardo do Campo

A transformação nos modos de organizar e produzir atenção em saúde exige a invenção de dispositivos com potência para proporcionar espaços coletivos de análise acerca da produção da gestão e do cuidado. O apoio é tecido por múltiplas relações, interesses, projetos e agenciamentos. Fabricado no encontro, é um intercessor que pode favorecer reflexões sobre a micropolítica do trabalho, sobre os encontros entre trabalhadores e usuários, entre trabalhadores e entre trabalhadores e gestão, agenciando possibilidades de análise do cotidiano e interferências sobre os modos de cuidar e de gerir. As interrogações sobre o cuidado podem abrir zonas de visibilidade aos processos de trabalho, discursos, práticas e relações de poder. A pesquisa procurou analisar o processo de fabricação do apoio na rede de atenção à saúde no município de São Bernardo do Campo e seus efeitos. O município organizou nove núcleos territoriais em saúde, cada qual com um grupo de até cinco apoiadores constituído por trabalhadores com formações variadas. Ademais, conta com uma dupla de facilitadores de educação permanente, ligados à gestão nos diferentes departamentos da Secretaria de Saúde e orientadores de educação permanente que tem a função de dar suporte aos apoiadores e facilitar os processos de educação permanente nos territórios. No desenho de São Bernardo, o apoio é uma ferramenta estratégica para a construção do cuidado em rede e para a análise das práticas de saúde. Há uma forte aposta da gestão na criação de espaços coletivos e dispositivos de conexão entre os departamentos, serviços, gestores e trabalhadores na intenção de suscitar transversalidade e combater a estrutura vertical de sua organização. O município vive uma intensa criação de dispositivos mobilizadores de encontros, propostos para a construção de redes e de gestão compartilhada do cuidado. Por meio de andanças com os apoiadores em variados territórios, conversas, afecções, registros em diário de campo, narrativas e documentos, tecemos uma cartografia: composição de cenários, de perspectivas e de analisadores, sentidos abertos, múltiplos e conectáveis. A abordagem cartográfica acompanha processos, persegue rastros e traçados, se movimenta entre linhas, sustenta problemáticas; nela, somos pesquisadores in-mundos, nos infectamos, nos misturamos, sempre implicados e em produção com os mundos pesquisados. Mesmo sendo uma aposta de governo, tensionamentos e conflitos acontecem no cotidiano, relacionados a diferentes prioridades, agendas, quebra de acordos, interrupção de projetos. As produções do apoio vêm fomentando conexões entre os serviços, contribuindo com o matriciamento de saúde mental e de outras especialidades na atenção básica e entre os trabalhadores da atenção especializada, fortalecendo redes, estimulando análises coletivas sobre o cuidado, criando estratégias e ferramentas, transformações em fluxos e na regulação. O apoio não é função somente do apoiador, pode ser agenciado por variados atores. Por fim, a auto-análise, quando acontece, potencializa o apoio como dispositivo, provisório, ativador de processos e de protagonismo coletivo.

Putting Up a Big Front: Car Design and Size Affect Road-Crossing Behaviour

Previous research suggests that people tend to see faces in car fronts and that they attribute personality characteristics to car faces. In the present study we investigated whether car design influences pedestrian road-crossing behaviour. An immersive virtual reality environment with a zebra crossing scenario was used to determine a) whether the minimum accepted distance for crossing the street is larger for cars with a dominant appearance than for cars with a friendly appearance and b) whether the speed of dominant-looking cars is overestimated as compared to friendly-looking cars. Participants completed both tasks while either standing on the pavement or on the centre island. We found that people started to cross the road later in front of friendly-looking low-power cars compared to dominant-looking high-power cars, but only if the cars were relatively large in size. For small cars we found no effect of power. The speed of smaller cars was estimated to be higher compared to large cars (size-speed bias). Furthermore, there was an effect of starting position: From the centre island, participants entered the road significantly later (i. e. closer to the approaching car) and left the road later than when starting from the pavement. Similarly, the speed of the cars was estimated significantly lower when standing on the centre island compared to the pavement. To our knowledge, this is the first study to show that car fronts elicit responses on a behavioural level.

How effective are heuristic solutions for electricity planning in developing countries

Acknowledgement The first author would like to acknowledge the University of Aberdeen and the Henderson Economics Research Fund for funding his PhD studies in the period 2011-2014 which formed the basis for the research presented in this paper. The first author would also like to acknowledge the Macaulay Development Trust which funds his postdoctoral fellowship with The James Hutton Institute, Aberdeen, Scotland. The authors thank two anonymous referees for valuable comments and suggestions on earlier versions of this paper. All usual caveats apply

A medida e as escalas de avaliação da saúde das populações neonatais e pediátricas : estudo de simulação de Monte Carlo com variáveis ordinais

A investigação na área da saúde e a utilização dos seus resultados tem funcionado como base para a melhoria da qualidade de cuidados, exigindo dos profissionais de saúde conhecimentos na área específica onde desempenham funções, conhecimentos em metodologia de investigação que incluam as técnicas de observação, técnicas de recolha e análise de dados, para mais facilmente serem leitores capacitados dos resultados da investigação. Os profissionais de saúde são observadores privilegiados das respostas humanas à saúde e à doença, podendo contribuir para o desenvolvimento e bem-estar dos indivíduos muitas vezes em situações de grande vulnerabilidade. Em saúde infantil e pediatria o enfoque está nos cuidados centrados na família privilegiando-se o desenvolvimento harmonioso da criança e jovem, valorizando os resultados mensuráveis em saúde que permitam determinar a eficácia das intervenções e a qualidade de saúde e de vida. No contexto pediátrico realçamos as práticas baseadas na evidência, a importância atribuída à pesquisa e à aplicação dos resultados da investigação nas práticas clínicas, assim como o desenvolvimento de instrumentos de mensuração padronizados, nomeadamente as escalas de avaliação, de ampla utilização clínica, que facilitam a apreciação e avaliação do desenvolvimento e da saúde das crianças e jovens e resultem em ganhos em saúde. A observação de forma sistematizada das populações neonatais e pediátricas com escalas de avaliação tem vindo a aumentar, o que tem permitido um maior equilíbrio na avaliação das crianças e também uma observação baseada na teoria e nos resultados da investigação. Alguns destes aspetos serviram de base ao desenvolvimento deste trabalho que pretende dar resposta a 3 objetivos fundamentais. Para dar resposta ao primeiro objetivo, “Identificar na literatura científica, os testes estatísticos mais frequentemente utilizados pelos investigadores da área da saúde infantil e pediatria quando usam escalas de avaliação” foi feita uma revisão sistemática da literatura, que tinha como objetivo analisar artigos científicos cujos instrumentos de recolha de dados fossem escalas de avaliação, na área da saúde da criança e jovem, desenvolvidas com variáveis ordinais, e identificar os testes estatísticos aplicados com estas variáveis. A análise exploratória dos artigos permitiu-nos verificar que os investigadores utilizam diferentes instrumentos com diferentes formatos de medida ordinal (com 3, 4, 5, 7, 10 pontos) e tanto aplicam testes paramétricos como não paramétricos, ou os dois em simultâneo, com este tipo de variáveis, seja qual for a dimensão da amostra. A descrição da metodologia nem sempre explicita se são cumpridas as assunções dos testes. Os artigos consultados nem sempre fazem referência à distribuição de frequência das variáveis (simetria/assimetria) nem à magnitude das correlações entre os itens. A leitura desta bibliografia serviu de suporte à elaboração de dois artigos, um de revisão sistemática da literatura e outro de reflexão teórica. Apesar de terem sido encontradas algumas respostas às dúvidas com que os investigadores e os profissionais, que trabalham com estes instrumentos, se deparam, verifica-se a necessidade de desenvolver estudos de simulação que confirmem algumas situações reais e alguma teoria já existente, e trabalhem outros aspetos nos quais se possam enquadrar os cenários reais de forma a facilitar a tomada de decisão dos investigadores e clínicos que utilizam escalas de avaliação. Para dar resposta ao segundo objetivo “Comparar a performance, em termos de potência e probabilidade de erro de tipo I, das 4 estatísticas da MANOVA paramétrica com 2 estatísticas da MANOVA não paramétrica quando se utilizam variáveis ordinais correlacionadas, geradas aleatoriamente”, desenvolvemos um estudo de simulação, através do Método de Monte Carlo, efetuado no Software R. O delineamento do estudo de simulação incluiu um vetor com 3 variáveis dependentes, uma variável independente (fator com três grupos), escalas de avaliação com um formato de medida com 3, 4, 5, e 7 pontos, diferentes probabilidades marginais (p1 para distribuição simétrica, p2 para distribuição assimétrica positiva, p3 para distribuição assimétrica negativa e p4 para distribuição uniforme) em cada um dos três grupos, correlações de baixa, média e elevada magnitude (r=0.10, r=0.40, r=0.70, respetivamente), e seis dimensões de amostras (n=30, 60, 90, 120, 240, 300). A análise dos resultados permitiu dizer que a maior raiz de Roy foi a estatística que apresentou estimativas de probabilidade de erro de tipo I e de potência de teste mais elevadas. A potência dos testes apresenta comportamentos diferentes, dependendo da distribuição de frequência da resposta aos itens, da magnitude das correlações entre itens, da dimensão da amostra e do formato de medida da escala. Tendo por base a distribuição de frequência, considerámos três situações distintas: a primeira (com probabilidades marginais p1,p1,p4 e p4,p4,p1) em que as estimativas da potência eram muito baixas, nos diferentes cenários; a segunda situação (com probabilidades marginais p2,p3,p4; p1,p2,p3 e p2,p2,p3) em que a magnitude das potências é elevada, nas amostras com dimensão superior ou igual a 60 observações e nas escalas com 3, 4,5 pontos e potências de magnitude menos elevada nas escalas com 7 pontos, mas com a mesma ma magnitude nas amostras com dimensão igual a 120 observações, seja qual for o cenário; a terceira situação (com probabilidades marginais p1,p1,p2; p1,p2,p4; p2,p2,p1; p4,p4,p2 e p2,p2,p4) em que quanto maiores, a intensidade das correlações entre itens e o número de pontos da escala, e menor a dimensão das amostras, menor a potência dos testes, sendo o lambda de Wilks aplicado às ordens mais potente do que todas as outra s estatísticas da MANOVA, com valores imediatamente a seguir à maior raiz de Roy. No entanto, a magnitude das potências dos testes paramétricos e não paramétricos assemelha-se nas amostras com dimensão superior a 90 observações (com correlações de baixa e média magnitude), entre as variáveis dependentes nas escalas com 3, 4 e 5 pontos; e superiores a 240 observações, para correlações de baixa intensidade, nas escalas com 7 pontos. No estudo de simulação e tendo por base a distribuição de frequência, concluímos que na primeira situação de simulação e para os diferentes cenários, as potências são de baixa magnitude devido ao facto de a MANOVA não detetar diferenças entre grupos pela sua similaridade. Na segunda situação de simulação e para os diferentes cenários, a magnitude das potências é elevada em todos os cenários cuja dimensão da amostra seja superior a 60 observações, pelo que é possível aplicar testes paramétricos. Na terceira situação de simulação, e para os diferentes cenários quanto menor a dimensão da amostra e mais elevada a intensidade das correlações e o número de pontos da escala, menor a potência dos testes, sendo a magnitude das potências mais elevadas no teste de Wilks aplicado às ordens, seguido do traço de Pillai aplicado às ordens. No entanto, a magnitude das potências dos testes paramétricos e não paramétricos assemelha-se nas amostras com maior dimensão e correlações de baixa e média magnitude. Para dar resposta ao terceiro objetivo “Enquadrar os resultados da aplicação da MANOVA paramétrica e da MANOVA não paramétrica a dados reais provenientes de escalas de avaliação com um formato de medida com 3, 4, 5 e 7 pontos, nos resultados do estudo de simulação estatística” utilizaram-se dados reais que emergiram da observação de recém-nascidos com a escala de avaliação das competências para a alimentação oral, Early Feeding Skills (EFS), o risco de lesões da pele, com a Neonatal Skin Risk Assessment Scale (NSRAS), e a avaliação da independência funcional em crianças e jovens com espinha bífida, com a Functional Independence Measure (FIM). Para fazer a análise destas escalas foram realizadas 4 aplicações práticas que se enquadrassem nos cenários do estudo de simulação. A idade, o peso, e o nível de lesão medular foram as variáveis independentes escolhidas para selecionar os grupos, sendo os recém-nascidos agrupados por “classes de idade gestacional” e por “classes de peso” as crianças e jovens com espinha bífida por “classes etárias” e “níveis de lesão medular”. Verificou-se um bom enquadramento dos resultados com dados reais no estudo de simulação.

Design, synthesis and photovoltaic properties of some thiophene-based conjugated polymers for organic solar cells

The current issue of the resource of energy combined with the tendency to give a green footprint to our lifestyle have prompted the research to focus the attention on alternative sources with great strides in the optimization of polymeric photovoltaic devices. The research work described in this dissertation consists in the study of different semiconducting π-conjugated materials based on polythiophenes (Chapter I). In detail, the GRIM polymerization was deepened defining the synthetic conditions to obtain regioregular poly(3-alkylthiophene) (Chapter II). Since the use of symmetrical monomers functionalized with oxygen atom(s) allows to adopt easy synthesis leading to performing materials, disubstituted poly(3,4-dialkoxythiophene)s were successfully prepared, characterized and tested as photoactive materials in solar cells (Chapter III). A “green” resource of energy should be employed through sustainable devices and, for this purpose, the research work was continued on the synthesis of thiophene derivatives soluble in eco-friendly solvents. To make this possible, the photoactive layer was completely tailored starting from the electron-acceptor material. A fullerene derivative soluble in alcohols was successfully synthetized and adopted for the realization of the new devices (Chapter IV). New water/alcohol soluble electron-donor materials with different functional groups were prepared and their properties were compared (Chapter V). Once found the best ionic functional group, a new double-cable material was synthetized optimizing the surface area between the different materials (Chapter VI). Finally, other water/alcohol soluble materials were synthetized, characterized and used as cathode interlayers in eco-friendly devices (Chapter VII). In this work, all prepared materials were characterized by spectroscopy analyses, gel permeation chromatography and thermal analyses. Cyclic voltammetry, X-ray diffraction, atomic force microscopy and external quantum efficiency were used to investigate some peculiar aspects.

Modeling and simulation of bulk gallium nitride power semiconductor devices

Bulk gallium nitride (GaN) power semiconductor devices are gaining significant interest in recent years, creating the need for technology computer aided design (TCAD) simulation to accurately model and optimize these devices. This paper comprehensively reviews and compares different GaN physical models and model parameters in the literature, and discusses the appropriate selection of these models and parameters for TCAD simulation. 2-D drift-diffusion semi-classical simulation is carried out for 2.6 kV and 3.7 kV bulk GaN vertical PN diodes. The simulated forward current-voltage and reverse breakdown characteristics are in good agreement with the measurement data even over a wide temperature range.

Modelling of an efficient dynamic smart solar photovoltaic power grid system

A smart solar photovoltaic grid system is an advent of innovation coherence of information and communications technology (ICT) with power systems control engineering via the internet [1]. This thesis designs and demonstrates a smart solar photovoltaic grid system that is selfhealing, environmental and consumer friendly, but also with the ability to accommodate other renewable sources of energy generation seamlessly, creating a healthy competitive energy industry and optimising energy assets efficiency. This thesis also presents the modelling of an efficient dynamic smart solar photovoltaic power grid system by exploring the maximum power point tracking efficiency, optimisation of the smart solar photovoltaic array through modelling and simulation to improve the quality of design for the solar photovoltaic module. In contrast, over the past decade quite promising results have been published in literature, most of which have not addressed the basis of the research questions in this thesis. The Levenberg-Marquardt and sparse based algorithms have proven to be very effective tools in helping to improve the quality of design for solar photovoltaic modules, minimising the possible relative errors in this thesis. Guided by theoretical and analytical reviews in literature, this research has carefully chosen the MatLab/Simulink software toolbox for modelling and simulation experiments performed on the static smart solar grid system. The auto-correlation coefficient results obtained from the modelling experiments give an accuracy of 99% with negligible mean square error (MSE), root mean square error (RMSE) and standard deviation. This thesis further explores the design and implementation of a robust real-time online solar photovoltaic monitoring system, establishing a comparative study of two solar photovoltaic tracking systems which provide remote access to the harvested energy data. This research made a landmark innovation in designing and implementing a unique approach for online remote access solar photovoltaic monitoring systems providing updated information of the energy produced by the solar photovoltaic module at the site location. In addressing the challenge of online solar photovoltaic monitoring systems, Darfon online data logger device has been systematically integrated into the design for a comparative study of the two solar photovoltaic tracking systems examined in this thesis. The site location for the comparative study of the solar photovoltaic tracking systems is at the National Kaohsiung University of Applied Sciences, Taiwan, R.O.C. The overall comparative energy output efficiency of the azimuthal-altitude dual-axis over the 450 stationary solar photovoltaic monitoring system as observed at the research location site is about 72% based on the total energy produced, estimated money saved and the amount of CO2 reduction achieved. Similarly, in comparing the total amount of energy produced by the two solar photovoltaic tracking systems, the overall daily generated energy for the month of July shows the effectiveness of the azimuthal-altitude tracking systems over the 450 stationary solar photovoltaic system. It was found that the azimuthal-altitude dual-axis tracking systems were about 68.43% efficient compared to the 450 stationary solar photovoltaic systems. Lastly, the overall comparative hourly energy efficiency of the azimuthal-altitude dual-axis over the 450 stationary solar photovoltaic energy system was found to be 74.2% efficient. Results from this research are quite promising and significant in satisfying the purpose of the research objectives and questions posed in the thesis. The new algorithms introduced in this research and the statistical measures applied to the modelling and simulation of a smart static solar photovoltaic grid system performance outperformed other previous works in reviewed literature. Based on this new implementation design of the online data logging systems for solar photovoltaic monitoring, it is possible for the first time to have online on-site information of the energy produced remotely, fault identification and rectification, maintenance and recovery time deployed as fast as possible. The results presented in this research as Internet of things (IoT) on smart solar grid systems are likely to offer real-life experiences especially both to the existing body of knowledge and the future solar photovoltaic energy industry irrespective of the study site location for the comparative solar photovoltaic tracking systems. While the thesis has contributed to the smart solar photovoltaic grid system, it has also highlighted areas of further research and the need to investigate more on improving the choice and quality design for solar photovoltaic modules. Finally, it has also made recommendations for further research in the minimization of the absolute or relative errors in the quality and design of the smart static solar photovoltaic module.

Modeling, control and simulation of full-power converter wind turbines equipped with permanent magnet synchronous generator

In this paper, two wind turbines equipped with a permanent magnet synchronous generator (PMSG) and respectively with a two-level or a multilevel converter are simulated in order to access the malfunction transient performance. Three different drive train mass models, respectively, one, two and three mass models, are considered in order to model the bending flexibility of the blades. Moreover, a fractional-order control strategy is studied comparatively to a classical integer-order control strategy. Computer simulations are carried out, and conclusions about the total harmonic distortion (THD) of the electric current injected into the electric grid are in favor of the fractional-order control strategy.

Fractional-order control and simulation of wind energy systems with PMSG/full-power converter topology

This paper presents a new integrated model for the simulation of wind energy systems. The proposed model is more realistic and accurate, considering a variable-speed wind turbine, two-mass rotor, permanent magnet synchronous generator (PMSG), different power converter topologies, and filters. Additionally, a new control strategy is proposed for the variable-speed operation of wind turbines with PMSG/full-power converter topology, based on fractional-order controllers. Comprehensive simulation studies are carried out with matrix and multilevel power converter topologies, in order to adequately assert the system performance in what regards the quality of the energy injected into the electric grid. Finally, conclusions are duly drawn.