Electricity markets modeling considering complex contracts and aggregators

All over the world, the liberalization of electricity markets, which follows different paradigms, has created new challenges for those involved in this sector. In order to respond to these challenges, electric power systems suffered a significant restructuring in its mode of operation and planning. This restructuring resulted in a considerable increase of the electric sector competitiveness. Particularly, the Ancillary Services (AS) market has been target of constant renovations in its operation mode as it is a targeted market for the trading of services, which have as main objective to ensure the operation of electric power systems with appropriate levels of stability, safety, quality, equity and competitiveness. In this way, with the increasing penetration of distributed energy resources including distributed generation, demand response, storage units and electric vehicles, it is essential to develop new smarter and hierarchical methods of operation of electric power systems. As these resources are mostly connected to the distribution network, it is important to consider the introduction of this kind of resources in AS delivery in order to achieve greater reliability and cost efficiency of electrical power systems operation. The main contribution of this work is the design and development of mechanisms and methodologies of AS market and for energy and AS joint market, considering different management entities of transmission and distribution networks. Several models developed in this work consider the most common AS in the liberalized market environment: Regulation Down; Regulation Up; Spinning Reserve and Non-Spinning Reserve. The presented models consider different rules and ways of operation, such as the division of market by network areas, which allows the congestion management of interconnections between areas; or the ancillary service cascading process, which allows the replacement of AS of superior quality by lower quality of AS, ensuring a better economic performance of the market. A major contribution of this work is the development an innovative methodology of market clearing process to be used in the energy and AS joint market, able to ensure viable and feasible solutions in markets, where there are technical constraints in the transmission network involving its division into areas or regions. The proposed method is based on the determination of Bialek topological factors and considers the contribution of the dispatch for all services of increase of generation (energy, Regulation Up, Spinning and Non-Spinning reserves) in network congestion. The use of Bialek factors in each iteration of the proposed methodology allows limiting the bids in the market while ensuring that the solution is feasible in any context of system operation. Another important contribution of this work is the model of the contribution of distributed energy resources in the ancillary services. In this way, a Virtual Power Player (VPP) is considered in order to aggregate, manage and interact with distributed energy resources. The VPP manages all the agents aggregated, being able to supply AS to the system operator, with the main purpose of participation in electricity market. In order to ensure their participation in the AS, the VPP should have a set of contracts with the agents that include a set of diversified and adapted rules to each kind of distributed resource. All methodologies developed and implemented in this work have been integrated into the MASCEM simulator, which is a simulator based on a multi-agent system that allows to study complex operation of electricity markets. In this way, the developed methodologies allow the simulator to cover more operation contexts of the present and future of the electricity market. In this way, this dissertation offers a huge contribution to the AS market simulation, based on models and mechanisms currently used in several real markets, as well as the introduction of innovative methodologies of market clearing process on the energy and AS joint market. This dissertation presents five case studies; each one consists of multiple scenarios. The first case study illustrates the application of AS market simulation considering several bids of market players. The energy and ancillary services joint market simulation is exposed in the second case study. In the third case study it is developed a comparison between the simulation of the joint market methodology, in which the player bids to the ancillary services is considered by network areas and a reference methodology. The fourth case study presents the simulation of joint market methodology based on Bialek topological distribution factors applied to transmission network with 7 buses managed by a TSO. The last case study presents a joint market model simulation which considers the aggregation of small players to a VPP, as well as complex contracts related to these entities. The case study comprises a distribution network with 33 buses managed by VPP, which comprises several kinds of distributed resources, such as photovoltaic, CHP, fuel cells, wind turbines, biomass, small hydro, municipal solid waste, demand response, and storage units.

Projecto de Estruturas Metálicas e Mistas de acordo com os Eurocódigos

Este trabalho pretende ilustrar o dimensionamento dos vários elementos constituintes de uma estrutura metálica e mista, e das ligações entre os mesmos, de acordo com a legislação europeia, denominados, Eurocódigos (EN1990; EN1991-1-1; EN1991-1-4; EN1992-1-1; EN1993-1-1; EN1993- 1-8; EN1994-1-1). Trata-se de um edifício “open space” de 3 pisos, sendo o primeiro piso uma zona comercial e os dois pisos acima escritórios, situado no Porto, tendo sido efectuada a modelação da sua estrutura através de um programa de cálculo automático (SAP2000).

Estudo numérico do galgamento de estruturas de protecção costeira

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil - Perfil de Estruturas

Centro de Recursos para a Inclusão na Multideficiência: as equipas

A inclusão como paradigma educativo é cada vez mais aceite nos dias de hoje. Diversas publicações neste âmbito, tais como O Forúm Mundial de Educação para Todos (1990), a Declaração de Salamanca (1994) e o Enquadramento da Ação de Dakar (2000), bem como a ênfase dada à igualdade de oportunidades vêm sustentar uma política de educação para todos. As restrições à participação dos alunos com multideficiência legitimam um continuum de serviços que responda às suas particularidades. O projeto Centro de Recursos para a Inclusão (CRI) surge no âmbito da reorientação das escolas especiais, na passagem destes alunos para as escolas de ensino regular. A presente investigação descreve as práticas e perceções dos técnicos do CRI quanto à atuação da equipa e demais intervenientes no processo educativo dos alunos com multideficiência. Para o efeito, foram entrevistados todos os técnicos (32) de equipas CRI do distrito do Porto que atuam com aquela população em contexto escolar. Os resultados evidenciaram que os técnicos percecionam a sua equipa como tendo todas as valências terapêuticas necessárias, concordam com a inclusão de alunos com multideficiência na escola de ensino regular e salientam a necessidade de serem modificadas atitudes relativas à pragmatização desta abordagem. As práticas de avaliação dos alunos resultam de contributos individualizados dos intervenientes, conquanto a intervenção seja realizada nos contextos reais dos indivíduos. Por fim, os profissionais consideram fundamental participarem na elaboração da documentação relativa ao aluno e, consequentemente, sugerem um efetivo reconhecimento e envolvimento da equipa no trabalho desenvolvido nas escolas.

As representações dos professores acerca da participação de alunos com necessidades educativas especiais em diversas atividades escolares

Os paradigmas concernentes à educação e ao atendimento de crianças com necessidades educativas especiais têm evoluído ao longo do tempo. De facto, se no paradigma da segregação o foco de incapacidade se situava no indivíduo, com o paradigma da inclusão o foco desloca-se para o ambiente, na medida em que este se deve organizar e preparar para dar resposta aos indivíduos com incapacidade. Por conseguinte, o meio deve assumir-se como facilitador à participação de todas as crianças. Tal fundamento comporta desafios para os professores e educadores, aos quais compete identificar as pressões de exclusão que inibem a participação plena de todos os alunos em todas as atividades inerentes ao meio escolar e acionar os suportes necessários para que tal não suceda. Com a realização deste estudo pretendemos conhecer de modo mais aprofundado as representações dos professores acerca da participação de alunos com diferentes tipos de incapacidade em variadas atividades e contextos escolares, identificando barreiras e facilitadores à sua participação e analisando os possíveis contributos pessoais dos professores para incrementar o nível de participação dos alunos com incapacidade em atividades inerentes ao meio escolar. O estudo operacionalizou-se através da aplicação de um inquérito por questionário, destinado a professores de todos os níveis de ensino e grupos de recrutamento. Através da aplicação deste instrumento, procurámos obter informações sobre os inquiridos, as representações dos professores acerca da participação de alunos com diferentes tipos de incapacidade em diversas atividades escolares, e, por fim, possíveis contributos para incrementar o nível de participação desses mesmos alunos. Os resultados sugerem que o tipo de incapacidade apresentado pelo aluno influencia as expetativas de participação de educadores e professores do ensino regular e da educação especial. Contudo, não confirmámos a existência de diferenças estatisticamente significativas entre os dois grupos de professores. No que concerne a possíveis contributos para incrementar a participação de alunos com incapacidade em diversas atividades escolares, identificámos a necessidade de se fomentar e desenvolver uma cultura de inclusão na escola.

Estudo paramétrico do punçoamento em lajes fungiformes através de análise numérica

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil, Ramo de Estruturas

A correcção do erro em língua estrangeira numa abordagem pedagógica

Relatório de Estágio apresentado para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Ensino de Inglês e Língua Estrangeira (Francês) no 3º Ciclo do Ensino Básico e Ensino Secundário

Análise limite aplicada ao estudo tridimensional de paredes de alvenaria

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civi

A inclusão do aprendente com distúrbio de hiperactividade e défice de atenção: um estudo de caso

Projeto apresentado na Escola Superior de Educação do Instituto Politécnico do Porto para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção da especialização em Educação Especial

Estudo da Fiabilidade de Rubber Tyred Gantry

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia e Gestão Industrial

Contribuição para a análise espacial da distribuição, variação e evolução da precipitação anual na bacia hidrográfica do Rio Mira: Projecto PREMIRA II

Relatório de Estágio apresentado para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Gestão do Território

Aperfeiçoamento dos Métodos Utilizados, para a Orçamentação e Planeamento de Obras Rodoviárias

Este relatório foi realizado no âmbito da unidade curricular de DIPRE (Dissertação/Projecto/Estágio) lecionada no Mestrado em Engenharia Civil – Infraestruturas, no Instituto Superior de Engenharia do Porto. O estágio foi realizado na Divisão Municipal de Obras e Iluminação Pública, na Câmara Municipal do Porto. Neste relatório procurou-se descrever e caracterizar todos os tipos de pavimentos, desenvolver e estudar novas técnicas de orçamentação e planeamento, e ainda analisar vários casos para mostrar a validade do que se realizou. Este relatório inicia-se com uma primeira parte de âmbito teórico, em que se faz referência aos diferentes tipos de pavimentos, analisando-se o seu comportamento, execução, patologias e métodos de dimensionamento. Para além disso faz-se a interpretação do Decreto-Lei nº 163/2006 e das questões de mobilidade urbana. Para o estágio foram necessárias diversas ferramentas de trabalho, não só fornecidas pela Divisão Municipal de Obras e Iluminação Pública, mas também propostas e exploradas pelo aluno. Com estas ferramentas conseguiu-se desenvolver um novo método de orçamentação, estudando os Rendimentos dos operários para um maior rigor nas estimativas de custo efetuadas. As soluções que se apresentam para mostrar o trabalho desenvolvido foram escolhidas de acordo com a sua importância e abrangência para demonstrar tudo o que foi acompanhado e realizado durante o estágio. Começando pela Rua do Dr. Magalhães Lemos, que foi selecionada porque houve a oportunidade de acompanhar e fiscalizar uma obra que contempla a execução de dois pavimentos distintos, o pavimento flexível e o rígido, em Betão Armado Contínuo. Optou-se também por selecionar dois casos de melhoria da acessibilidade no centro da cidade, porque foram dois projetos desenvolvidos pelo aluno em que se conseguiu explorar as diferentes decisões que teve de se tomar. Por fim, apresenta-se o estudo do dimensionamento da Rua de Santo Ildefonso de acordo com as diretrizes da Câmara Municipal do Porto no percurso académico.

Simulação de Robôs Quadrúpedes Utilizando o SimMechanics

Desde sempre o Homem procurou automatizar tarefas repetitivas. Tanto na indústria como no sector doméstico ou de comércio estão constantemente a surgir novos equipamentos procurando aumentar o nível de automação de diversas tarefas. A necessidade de empresas criadoras de produtos inovadores se manterem concorrenciais obrigou à adopção de métodos de projecto e planeamento mais estruturados e eficientes que eliminem os desperdícios tanto de material como de tempo. Diversas construções em termos orçamentais e o aumento da procura de produtos de alta qualidade a baixo custo deu origem a um novo tipo de programas, os programas de simulação virtual. Tal como na indústria, também na investigação nas Instituições de Ensino Superior se procuram adoptar os métodos de trabalho mais eficientes possíveis. Uma parte dos programas de simulação robótica utilizados hoje em dia na investigação no Instituto Superior de Engenharia do Porto estão concebidos em linguagem C. Embora esta linguagem seja extremamente capaz, existem métodos mais adequados de simulação que aceleram o processo de modelação permitindo a visualização do movimento e simulação de diversas situações potencialmente criticas sem existir a necessidade de construção de um protótipo funcional do robô. Durante o último ano, este projecto permitiu construir um modelo de um robô quadrúpede num programa de simulação virtual chamado Simmechanics™. Embora haja já algum trabalho desenvolvido nesta área, constatou-se que a informação existente possuía algumas lacunas. Com o trabalho desenvolvido preparou-se esta dissertação que pretende clarificar algumas questões que surgem na modelação de um robô. Neste documento explica-se como modelar um robô de corpo flexível, modelar as pernas e as respectivas juntas da anca e do joelho assim como também se apresenta a modelação de um contacto com o solo recorrendo a um modelo descrito na literatura. Este documento foi escrito a pensar no leitor, procurando-se explicar de forma simples mas concisa os diversos passos necessários para construir um modelo virtual de um robô. O autor espera, desta forma, ajudar futuros colegas que pretendam trabalhar com o Simmechanics™ a mais facilmente se integrarem com o programa aumentando desta forma o declive da curva de aprendizagem e permitindo um maior aproveitamento desta ferramenta.

O portfolio europeu de línguas : a função pedagógica do dossier

Trabalho de Projecto apresentado para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Didáctica do Inglês

Controlo inteligente de um Sistema de Levitação Magnética

A levitação magnética tem sido um tema bastante investigado sobretudo devido à sua utilização em sistemas ferroviários de transportes. É o método ideal quando existe a necessidade em aplicações de restringir do contacto físico, ou a conveniência, em termos energéticos, de eliminar o atrito. O princípio de funcionamento é simples, um eletroíman cria uma força sobre um objeto ferromagnético que contraria a gravidade. Contudo um sistema de levitação por atração é instável e não linear, o que significa a necessidade de implementar um controlador para satisfazer as características de estabilidade desejadas. Ao longo deste projeto serão descritos os procedimentos teóricos e práticos que foram tomados na criação de um sistema de levitação eletromagnética. Desde a conceção física do sistema, como escolha do sensor, condicionamento de sinal ou construção do eletroíman, até aos procedimentos matemáticos que permitiram a modelação do sistema e criação de controladores. Os controladores clássicos, como o PID ou em avanço de fase, foram projetados através da técnica do Lugar Geométrico de Raízes. No projeto do controlador difuso, pelo contrário não se fez uso da modelação do sistema ou de qualquer relação matemática entre as variáveis. A utilização desta técnica de controlo destacou-se pela usa simplicidade e rapidez de implementação, fornecendo um bom desempenho ao sistema. Na parte final do relatório os resultados obtidos pelos diferentes métodos de controlo são analisados e apresentadas as respetivas conclusões. Estes resultados revelam que para este sistema, relativamente aos outros métodos, o controlador difuso apresenta o melhor desempenho tanto ao nível da resposta transitória, como em regime permanente.