Review of virtual power plant applications for the power system management and V2G market development

Utilization of renewable energy sources and energy storage systems is increasing with fostering new policies on energy industries. However, the increase of distributed generation hinders the reliability of power systems. In order to stabilize them, a virtual power plant emerges as a novel power grid management system. The VPP has a role to make a participation of different distributed energy resources and energy storage systems. This paper defines core technology of the VPP which are demand response and ancillary service concerning about Korea, America and Europe cases. It also suggests application solutions of the VPP to V2G market for restructuring national power industries in Korea.

Random Forest Based Approach for Concept-Drift Handling

Algorithms for concept drift handling are important for various applications including video analysis and smart grids. In this paper we present decision tree ensemble classication method based on the Random Forest algorithm for concept drift. The weighted majority voting ensemble aggregation rule is employed based on the ideas of Accuracy Weighted Ensemble (AWE) method. Base learner weight in our case is computed for each sample evaluation using base learners accuracy and intrinsic proximity measure of Random Forest. Our algorithm exploits both temporal weighting of samples and ensemble pruning as a forgetting strategy. We present results of empirical comparison of our method with îriginal random forest with incorporated replace-the-looser forgetting andother state-of-the-art concept-drift classiers like AWE2.

Application of Volterra Equations to Solve Unit Commitment Problem of Optimised Energy Storage and Generation

Development of reliable methods for optimised energy storage and generation is one of the most imminent challenges in modern power systems. In this paper an adaptive approach to load leveling problem using novel dynamic models based on the Volterra integral equations of the first kind with piecewise continuous kernels. These integral equations efficiently solve such inverse problem taking into account both the time dependent efficiencies and the availability of generation/storage of each energy storage technology. In this analysis a direct numerical method is employed to find the least-cost dispatch of available storages. The proposed collocation type numerical method has second order accuracy and enjoys self-regularization properties, which is associated with confidence levels of system demand. This adaptive approach is suitable for energy storage optimisation in real time. The efficiency of the proposed methodology is demonstrated on the Single Electricity Market of Republic of Ireland and Northern Ireland.

Statistical Analysis of Wind Power Generation in Europe

Studies have shown that large geographical spreading can reduce the wind power variability and smooth production. It is frequently assumed that storage and interconnection can manage wind power variability and are totally flexible. However, constraints do exist. In the future more and more electricity will be provided by renewable energy sources and more electricity interconnectors will be built between European Union (EU) countries, as outlines in many of the Projects of Common Interests. It is essential to understand the correlation of wind generation throughout Europe considering power system constraints. In this study the spatial and temporal correlation of wind power production across several countries is examined in order to understand how “the wind ‘travels’ across Europe”. Three years of historical hourly wind power generation from ten EU countries is analysed to investigate the geographic diversity and time scales influence on correlation of wind power variations. Results are then compared with two other studies and show similar general characteristics of correlation between EU country pairs to identify opportunities for storage optimisation, power system operations, and trading.

An analysis of wind curtailment and constraint at a nodal level

Many countries have set challenging wind power targets to achieve by 2020. This paper implements a realistic analysis of curtailment and constraint of wind energy at a nodal level using a unit commitment and economic dispatch model of the Irish Single Electricity Market in 2020. The key findings show that significant reduction in curtailment can be achieved when the system non-synchronous penetration limit increases from 65% to 75%. For the period analyzed, this results in a decreased total generation cost and a reduction in the dispatch-down of wind. However, some nodes experience significant dispatch-down of wind, which can be in the order of 40%. This work illustrates the importance of implementing analysis at a nodal level for the purpose of power system planning.

Análise da eficiência de contratos de serviços de elevada especificidade terceirizados pela petrobras

The definition of the boundaries of the firms is subject that has occupied the organizational theorists long ago, being the seminal work of Coase (1937) indicated as the trigger for one theoretical evolution, with emphasis on governance structures, which led to a modern theory of incomplete contracts. The Transaction Cost Economics (TCE) and Agency Theory arise within this evolution, being widely used in studies related to the theme. Empirically, data envelopment analysis (DEA) has established itself as a suitable tool for analysis of efficiency. Although TCE argues that specific assets must be internalized, recent studies outside the mainstream of theory show that, often, firms may decide, for various reasons, hire them on the market. Researches on transaction costs face with the unavailability of information and methodological difficulties in measuring their critical variables. There`s still the need for further methodological deepening. The theoretical framework includes classic works of TCE and Agency Theory, but also more recent works, outside the mainstream of TCE, which warn about the existence of strategies in use of specific assets that aren`t necessarily aligned with the classical ideas of TCE. The Brazilian oil industry is the focus of this thesis, that aimed to evaluate the efficiency of contracts involving high specificity service outsourced by Petrobras. In order to this, we made the categorization of outsourced services in terms of specificity, as well the description of services with higher specificity. Then, we verified the existence of relationship between the specificity of services and a number of variables, being found divergent results than those that are preached by the mainstream of TCE. Then, we designed a DEA model to analyze the efficiency in the use of onshore drilling rigs, identified among the services of highest specificity. The next step was the application of the model to evaluate the performance of drilling rigs contracts. Finally, we verified the existence of relationship between the efficiency of contracts and a number of variables, being found, again, results not consistent with the theory mainstream. Regarding to analyze of efficiency of drilling rigs contracts, the model developed is compatible with what is found in academic productions in efficiency of drilling rigs. The results on efficiency show a wide range of scores, with efficiencies ranging from 31.79% to 100%, being low the sample efficiency average. There is consonance between the model results and the practices adopted by Petrobras. The results strengthen the DEA as an important tool in studies of efficiency with possibility to use for analysis other types of contracts. In terms of theoretical findings, the results reinforce the arguments that there are situations in which the strategies of the organizations, in terms of use of assets and services of high specificity, do not necessarily follow what is recommended by the mainstream of TCE

Caracterização do índice de biofilme oral em doentes internados no serviço de cuidados intensivos 1 do Centro Hospitalar do Porto

Introdução: A cavidade oral de um doente que esteja internado num serviço hospitalar apresenta uma flora diferente das pessoas saudáveis. Ao fim de 48 horas de internamento, a flora apresenta um maior número de microrganismos que rapidamente podem ser responsáveis por aparecimento de infeções secundárias, tais como pneumonias, resultante à proliferação bactérias que lhe está associada. Este risco é ainda superior em doentes críticos. Nesta população torna-se fundamental a implementação de um efetivo protocolo de higiene oral, procurando controlar ao máximo o desenvolvimento do biofilme oral. Objetivo: Avaliar o índice de biofilme oral dos doentes na admissão a um serviço de Cuidados Intensivos, procedendo á sua reavaliação após 7 dias de internamento e, procurando deste modo avaliar a eficácia de higienização oral efetuada no Serviço. Materiais e Métodos: Estudo prospetivo, institucional, descritivo, analítico e observacional realizado no Serviço de Cuidados Intensivos do CHP. Foram envolvidos no estudo doentes com mais de 18 anos, e com um tempo de internamento igual ou superior a 7 dias. Procedeu-se à colheita de dados demográficos, motivo de admissão, tempo de internamento, medicação prescrita, tipo de alimentação efetuada no serviço, necessidade ou não de suporte respiratório e qual o tipo de higiene realizada no serviço. Foi avaliado o índice de higiene oral simplificado de Greene & Vermillion (IHO-S) nas primeiras 24h e 7 dias após a 1ª avaliação. O IHO-S é um indicador composto que avalia 2 componentes, a componente de resíduos e a componente de cálculo, sendo cada componente avaliada numa escala de 0 a 3. São avaliadas 6 faces dentárias que são divididas em 3 porções clínicas (porção gengival, terço médio e porção oclusal). No final de cada avaliação é calculado o somatório do valor encontrado para cada face, sendo este total dividido pelo nº de faces analisadas. O cálculo do IHO-S por indivíduo corresponde à soma das componentes. Resultados: Foram avaliados 74 doentes, tendo-se excluído 42 por não terem a dentição mínima exigida. Os 32 doentes que completaram o estudo apresentaram uma idade média de 60,53 ± 14,44 anos, 53,1% eram do género masculino, e na sua maioria pertenciam a pacientes do foro médico e cirúrgico (37,5,5%). Os doentes envolvidos no estudo tiveram uma demora média de 15,69±6,69 dias de internamento, tendo-se verificado que 17 dos pacientes (53,1%) estiveram internados mais de 14 dias no Serviço de Cuidados Intensivos 1. Relativamente às características particulares da amostra verificou-se que durante o período de avaliação a maioria dos doentes estiveram sedados (75%), sob suporte ventilatório (81,3%) e a fazer suporte nutricional por via entérica por sonda nasogástrica (62,6%). O IHO-S inicial foi de 0,67±0,45tendo-se verificado um agravamento significativo ao fim de sete dias de internamento 1,04±0.51 (p<0,05).Este agravamento parece estar fundamentalmente dependente dos maus cuidados orais prestados aos doentes, não se tendo observado qualquer diferença significativa resultante dos aspetos particulares avaliados, com exceção para a nutrição entérica versus a soroterapia. Discussão e Conclusão: Apesar de vários estudos evidenciarem a necessidade de um boa higiene oral para evitar a proliferação bacteriana e o risco de infeção nosocomial, muitas das instituições de saúde continuam a não valorizar esta prática. Neste estudo observa-se que os doentes na admissão apresentam um bom índice de higiene oral tendo-se contudo observado um agravamento significativo ao fim de uma semana de internamento. Embora este agravamento possa não ser importante para o doente com uma semana de internamento ele poderá ser indicativo de um risco acrescido para infeções nosocomiais em doentes com internamentos mais prolongados, necessitando estes doentes de uma higiene oral mais eficaz.

Documentación filmográfica de la ventilación mecánica en un modelo animal

Introducción: el aprendizaje de la ventilación mecánica (VM) pediátrica requiere de tiempo y diversas estrategias educativas. En los últimos años se han utilizado los videopodcast para la educación médica. Objetivos: documentación filmográfica de los elementos básicos de la mecánica respiratoria durante la VM en un modelo animal. Creación de un videopodcast para la formación de recursos humanos especializados en VM pediátrica. Metodología: se prepararon diferentes secuencias de VM con ventilador y en forma manual. Se realizó exposición pulmonar mediante toracotomía y VM convencional en un cerdo. Se grabó simultáneamente lo monitorizado por el ventilador y la visualización in vivo del pulmón expuesto ante cada secuencia. Dos especialistas en cuidados intensivos pediátricos analizaron durante la edición las grabaciones y confeccionaron un guión explicativo de lo observado. Resultados: se editó un video con las diferentes secuencias previstas: VM basal, VM sin presión positiva teleespiratoria (PEEP), VM con niveles incrementales de PEEP, VM con bolsa autoinflable, aspiración de sonda endotraqueal con circuito cerrado y abierto durante VM con ventilador y manual con operador. Se editó un videopodcast con leyendas explicativas. Discusión: la utilización de recursos digitales para la enseñanza y divulgación de diversas especialidades médicas es cada vez más frecuente. El videopodcast se ha expandido como una nueva herramienta educativa. Se construyó un modelo para la capacitación de los recursos humanos en VM mediante este formato. La experiencia servirá para construir una videoteca universitaria dirigida a la enseñanza de cuidados críticos del niño y para la divulgación de experimentos biomédicos.

Sistema de realidade aumentada no procedimento cirúrgico de remoção de pedras nos rins

A inovação tecnológica e as facilidades que gera tem tido um impacto crescente em diversas área, inclusivamente na medicina. A rápida evolução por parte de algumas tecnologias, como é o caso da Realidade Aumentada (RA), criam excelentes oportunidades, nomeadamente para intervenções cirúrgicas laparoscópicas, que apresentam especialmente problemas ao nível da exposição do doente a radiação. O presente documento detalha todo o processo de investigação e desenvolvimento realizado com a pretensão de criar um sistema de navegação por RA que auxilie o procedimento cirúrgico laparoscópico de remoção de pedras nos rins. Com este objetivo em perspetiva, e numa parceria com a empresa ECmedica LTD, foram desenvolvidos quatro protótipo funcionais. Com o intuito de compreender as melhores práticas de sistemas de input, interface e sistema de registo a aplicar, estes integraram aspetos inovadores tais como a utilização de uma sonda ultra-som, como substituta do raioX, e um registo feito através de sensores magnéticos. Apoiados numa metodologia de design centrado no utilizador e em instrumentos de análise como entrevistas e observação natural, os protótipos foram testados, obtendo respostas esclarecedoras relativamente ao objetivos dos protótipos. Foi observado que a RA é vista pelos médicos como uma solução com potencial, com as soluções apresentadas ao nível de inputs, interface e registo a serem bem recebidas. A projeção bidimensional oferecida pela imagem ultra-som foi encarada como insuficientes, sendo sugerida a sua substituição por um aumento tridimensional capaz de facilitar a correta inserção da agulha.

Avaliação do potencial cancerigénico de microcistinas (cianotoxinas)

Tese de doutoramento em Farmácia (Toxicologia), apresentada à Faculdade de Farmácia da Universidade de Lisboa, 2009.

Utilização de sondas lambda em caldeiras de biomassa

Nos dias que correm a eficiência energética está na ordem do dia, havendo um esforço significativo para obter-se equipamentos cada vez mais eficientes. Uma parte significativa do consumo global de energia, bem como da emissão de gases nocivos e de efeito de estufa, está associado à climatização, quer doméstica quer industrial. Assim, é importante desenvolver tecnologias mais eficientes neste domínio. O principal objetivo deste trabalho consiste no desenvolvimento de um módulo de interface a uma sonda lambda para monitorização de combustão em caldeiras de biomassa. Este módulo permitirá medir a concentração de oxigénio presente na saída das caldeiras, possibilitando o ajuste dinâmico dos parâmetros de combustão por forma a maximizar o seu rendimento e minimizar a emissão de gases poluentes. O módulo desenvolvido é de baixo custo e apresenta uma interface bastante simples, facilitando a sua incorporação em equipamentos já existentes. Os resultados obtidos revelaram-se consistentes com os valores teóricos fornecidos pelo fabricante da sonda utilizada, podendo assim concluir-se que o trabalho foi realizado com sucesso.

Avaliação da artéria subclávia direita na ecografia do primeiro trimestre

OBJETIVO: Avaliar a artéria subclávia direita durante a ecografia do primeiro trimestre, descrever a técnica para a sua avaliação e, em caso de identificação de artéria subclávia direita aberrante (ARSA), determinar sua associação com alterações cromossómicas e/ou malformações cardíacas e sua orientação.

Otimização dos sistemas biológicos e melhorias nos tratamentos da ETARI da Refinaria de Matosinhos

A Refinaria de Matosinhos é um dos complexos industriais da Galp Energia. A sua estação de tratamento de águas residuais industriais (ETARI) – designada internamente por Unidade 7000 – é composta por quatro tratamentos: o pré-tratamento, o tratamento físico-químico, o tratamento biológico e o pós-tratamento. Dada a interligação existente, é fundamental a otimização de cada um dos tratamentos. Este trabalho teve como objetivos a identificação dos problemas e/ou possibilidades de melhoria do pré-tratamento, tratamento físico-químico e pós-tratamento e principalmente a otimização do tratamento biológico da ETARI. No pré-tratamento verificou-se que a separação de óleos e lamas não era eficaz uma vez que se formam emulsões destas duas fases. Como solução, sugeriu-se a adição de agentes desemulsionantes, que se revelou economicamente inviável. Assim, sugeriu-se como alternativa o recurso a técnicas de tratamento da emulsão gerada, tais como a extração com solvente, centrifugação, ultrassons e micro-ondas. No tratamento físico-químico constatou-se que o controlo da unidade de saturação de ar na água era feito com base na análise visual dos operadores, o que pode conduzir a condições de operação afastadas das ótimas para este tratamento. Assim, sugeriu-se a realização de um estudo de otimização desta unidade com vista à determinação da razão ar/sólidos ótima para este efluente. Para além disto, constatou-se, ainda, que os consumos de coagulante aumentaram cerca de -- % no último ano, pelo que foi sugerido o estudo da viabilidade do processo de eletrocoagulação como substituto do sistema de coagulação existente. No pós-tratamento identificou-se o processo de lavagem dos filtros como sendo a etapa com possibilidade de ser otimizada. Através de um estudo preliminar concluiu-se que a lavagem contínua de um filtro por cada turno melhorava o desempenho dos mesmos. Constatou-se, ainda, que a introdução de ar comprimido na água de lavagem promove uma maior remoção de detritos do leito de areia, no entanto esta prática parece influenciar negativamente o desempenho dos filtros. No caso do tratamento biológico, identificaram-se problemas ao nível do tempo de retenção hidráulico do tratamento biológico II, que apresentou elevada variabilidade. Apesar de identificado concluiu-se que este problema era de difícil solução. Verificou-se, também, que o oxigénio dissolvido não era monitorizado, pelo que se sugeriu a instalação de uma sonda de oxigénio dissolvido numa zona de baixa turbulência do tanque de arejamento. Concluiu-se que o oxigénio era distribuído de forma homogénea por todo o tanque de arejamento e tentou-se identificar quais os fatores que influenciariam este parâmetro, no entanto, dada a elevada variabilidade do efluente e das condições de tratamento, tal não foi possível. Constatou-se, também, que o doseamento de fosfato para o tratamento biológico II era pouco eficiente já Otimização dos sistemas biológicos e melhorias nos tratamentos da ETARI da Refinaria de Matosinhos que em -- % dos dias se verificaram níveis baixos de fosfato no licor misto (< - mg/L). Foi, por isso, proposta a alteração do atual sistema de doseamento por gravidade para um sistema de bomba doseadora. Para além disso verificou-se que os consumos deste nutriente aumentaram significativamente no último ano (cerca de --%), situação que se constatou estar relacionada com um aumento da população microbiana para este período. Foi possível relacionar-se o aparecimento frequente de lamas à superfície dos decantadores secundários com incrementos repentinos de condutividade, pelo que se sugeriu o armazenamento do efluente nas bacias de tempestade, nestas situações. Verificou-se que a remoção de azoto era praticamente ineficaz uma vez que a conversão de azoto amoniacal em nitratos foi muito baixa. Assim, sugeriu-se o recurso à técnica de bio-augmentação ou a transformação do sistema de lamas ativadas num sistema bietápico. Por fim, constatou-se que a temperatura do efluente à entrada da ETARI apresenta valores bastante elevados para o tratamento biológico (aproximadamente de --º C) pelo que se sugeriu a instalação de uma sonda de temperatura no tanque de arejamento de modo a controlar de forma mais eficaz a temperatura do licor misto. Ainda no que diz respeito ao tratamento biológico, foi possível desenvolver-se um conjunto de ferramentas que visaram o funcionamento otimizado deste tratamento. Nesse sentido, foram apresentadas várias sugestões de melhoria: a utilização do índice volumétrico de lamas como indicador da qualidade das lamas em alternativa à percentagem de lamas; foi desenvolvido um conjunto de fluxogramas para a orientação dos operadores de exterior na resolução de problemas; foi criada uma “janela de operação” que pretende ser um guia de apoio à operação; foi ainda proposta a monitorização frequente da idade das lamas e da razão alimento/microrganismo.

Análise da eficiência de contratos de serviços de elevada especificidade terceirizados pela petrobras

The definition of the boundaries of the firms is subject that has occupied the organizational theorists long ago, being the seminal work of Coase (1937) indicated as the trigger for one theoretical evolution, with emphasis on governance structures, which led to a modern theory of incomplete contracts. The Transaction Cost Economics (TCE) and Agency Theory arise within this evolution, being widely used in studies related to the theme. Empirically, data envelopment analysis (DEA) has established itself as a suitable tool for analysis of efficiency. Although TCE argues that specific assets must be internalized, recent studies outside the mainstream of theory show that, often, firms may decide, for various reasons, hire them on the market. Researches on transaction costs face with the unavailability of information and methodological difficulties in measuring their critical variables. There`s still the need for further methodological deepening. The theoretical framework includes classic works of TCE and Agency Theory, but also more recent works, outside the mainstream of TCE, which warn about the existence of strategies in use of specific assets that aren`t necessarily aligned with the classical ideas of TCE. The Brazilian oil industry is the focus of this thesis, that aimed to evaluate the efficiency of contracts involving high specificity service outsourced by Petrobras. In order to this, we made the categorization of outsourced services in terms of specificity, as well the description of services with higher specificity. Then, we verified the existence of relationship between the specificity of services and a number of variables, being found divergent results than those that are preached by the mainstream of TCE. Then, we designed a DEA model to analyze the efficiency in the use of onshore drilling rigs, identified among the services of highest specificity. The next step was the application of the model to evaluate the performance of drilling rigs contracts. Finally, we verified the existence of relationship between the efficiency of contracts and a number of variables, being found, again, results not consistent with the theory mainstream. Regarding to analyze of efficiency of drilling rigs contracts, the model developed is compatible with what is found in academic productions in efficiency of drilling rigs. The results on efficiency show a wide range of scores, with efficiencies ranging from 31.79% to 100%, being low the sample efficiency average. There is consonance between the model results and the practices adopted by Petrobras. The results strengthen the DEA as an important tool in studies of efficiency with possibility to use for analysis other types of contracts. In terms of theoretical findings, the results reinforce the arguments that there are situations in which the strategies of the organizations, in terms of use of assets and services of high specificity, do not necessarily follow what is recommended by the mainstream of TCE