A set of linear equations to calculate the steady-state operation of an electrical distribution system

In this paper, the calculation of the steady-state operation of a radial/meshed electrical distribution system (EDS) through solving a system of linear equations (non-iterative load flow) is presented. The constant power type demand of the EDS is modeled through linear approximations in terms of real and imaginary parts of the voltage taking into account the typical operating conditions of the EDS's. To illustrate the use of the proposed set of linear equations, a linear model for the optimal power flow with distributed generator is presented. Results using some test and real systems show the excellent performance of the proposed methodology when is compared with conventional methods. © 2011 IEEE.

Design of high fidelity building energy monitoring system

Building energy meter network, based on per-appliance monitoring system, willbe an important part of the Advanced Metering Infrastructure. Two key issues exist for designing such networks. One is the network structure to be used. The other is the implementation of the network structure on a large amount of small low power devices, and the maintenance of high quality communication when the devices have electric connection with high voltage AC line. The recent advancement of low-power wireless communication makes itself the right candidate for house and building energy network. Among all kinds of wireless solutions, the low speed but highly reliable 802.15.4 radio has been chosen in this design. While many network-layer solutions have been provided on top of 802.15.4, an IPv6 based method is used in this design. 6LOWPAN is the particular protocol which adapts IP on low power personal network radio. In order to extend the network into building area without, a specific network layer routing mechanism-RPL, is included in this design. The fundamental unit of the building energy monitoring system is a smart wall plug. It is consisted of an electricity energy meter, a RF communication module and a low power CPU. The real challenge for designing such a device is its network firmware. In this design, IPv6 is implemented through Contiki operation system. Customize hardware driver and meter application program have been developed on top of the Contiki OS. Some experiments have been done, in order to prove the network ability of this system.

Standard commercial education robotic platform: intermediate solution to teaching robotics

Teaching robotics to students at the beginning of their studies has become a huge challenge. Simulation environments can be an effective solution to that challenge where students can interact with simulated robots and have the first contact with robotic constraints. From our previous experience with simulation environments it was possible to observe that students with lower background knowledge in robotics where able to deal with a limited number of constraints, implement a simulated robotic platform and study several sensors. The question is: after this first phase what should be the best approach? Should the student start developing their own hardware? Hardware development is a very important part of an engineer's education but it can also be a difficult phase that could lead to discouragement and loss of motivation in some students. Considering the previous constraints and first year engineering students’ high abandonment rate it is important to develop teaching strategies to deal with this problem in a feasible way. The solution that we propose is the integration of a low-cost standard robotic platform WowWee Rovio as an intermediate solution between the simulation phase and the stage where the students can develop their own robots. This approach will allow the students to keep working in robotic areas such as: cooperative behaviour, perception, navigation and data fusion. The propose approach proved to be a motivation step not only for the students but also for the teachers. Students and teachers were able to reach an agreement between the level of demand imposed by the teachers and satisfaction/motivation of the students.

Toimintajärjestelmän rakentaminen laatu-, ympäristö- sekä työterveys- ja työturvallisuusstandardien vaatimusten mukaisesti

Diplomityön kohdeyritys on Lassila & Tikanoja Oyj:n (L&T) Vantaan jätehuolto -yksikkö.Yrityksen yhtenäiset toimintatavat ovat edellytyksenä toiminnan tehostamiselle,jatkuvalle kehittämiselle ja hallitulle laajentumiselle. Yrityksen toimintajärjestelmä (johtamisjärjestelmä) muodostuu laadun (ISO 9001), ympäristön (ISO 14001) sekä työterveyden ja työturvallisuuden (OHSAS 18001) hallintajärjestelmistä. Integroitu toimintajärjestelmä muodostaa yritykselle tehokkaan ja kokonaisvaltaisen kehittämisen työvälineen.Diplomityön tavoitteena on luoda teoreettinen perusta L&T:n Vantaan jätehuolto -yksikön sertifiointi -projektille. Diplomityön teoriasisältö muodostuu seuraavien asiakokonaisuuksien käsittelystä: kohdeyrityksen liiketoiminta-alan tunnuspiirteet, standardien sisältövaatimukset, toimintajärjestelmä yrityksen johtamisvälineenä sekä suorituskyvyn mittaaminen ja analysointi. Diplomityö kokoaa selkeät esitiedolliset lähtökohdat yksikön sertifiointi -projektille.Diplomityön muodostama teoreettinen perusta saavuttaa varsin onnistuneesti sille asetetut tavoitteet. Diplomityön määrittelemien lähtökohtien pohjalta rakentui yksikön varsinainen toimintajärjestelmä. Diplomityö tulee toimimaanhyvänä tukimateriaalina työn kohdeyritykselle jatkossakin; työstä on helppo tarkastaa ja kerrata toimintajärjestelmään liittyviä asiakokonaisuuksia.

Toimintojärjestelmän rakentaminen. Laatu- ja ympäristöjärjestelmän rakentaminen kuljetusyritykselle ja sen tytäryhtiöille

Tämän työn tavoitteena oli helpottaa kuljetusyrityksiä toimintajärjestelmän rakentamisessa. Yrityksen toiminnan jatkuva parantaminen ja kehitystyö tehtiin huomioiden sekä talous- että ympäristötekijät. Työssä perehdyttiin laatu- ja ympäristökäsitteiden kirjallisuuteen ja niitä koskeviin lakeihin. Malli pohjautuu ISO 9001 ja ISO 14001 standardeihin. Malli toimintajärjestelmän rakentamiseksi on suunniteltu yleisohjeeksi erilaisille ja erikokoisille kuljetusyrityksille. Ei ole olemassa vain yhtä oikeaa tapaa rakentaa toimintajärjestelmä, vaan jokainen yritys rakentaa oman järjestelmän yrityksen toimintaympäristöstä ja kulttuurista riippuen. Yrityksen johdon täydellinen sitoutuminen järjestelmän rakentamiseen on ehdoton edellytys työyhteisön jäsenten sitoutumiselle uuteen toimintamalliin. Järjestelmään sisältyvät yrityksen taustatiedot ja toiminta-ajatus sekä laatu- ja ympäristöpolitiikka. Oleelliset prosessit on myös kuvattava sekä ympäristöasiat suunniteltava. Lisäksi yritysten organisaatiot on kuvattava sekä johdon katselmukset, resurssit, auditoinnit, mittaaminen, poikkeamien hallinta että jatkuva parantaminen on selvitettävä. Järjestelmän rakentamisen jälkeen suurimman haasteen muodostaa henkilöstön asenteiden ja toimintatavan muuttaminen kouluttamisen avulla. Koulutuksessa täytyy huomioida kaikki yrityksen henkilöstöryhmät. Sekä sisäisillä että ulkoisilla auditoinneilla valvotaan jatkuvaa toiminnan oikeellisuutta. Kilpailukykyyn vaikuttava järjestelmän sertifioinnin määräaikaisuus asettaa henkilöstölle motivaation jatkuvaan parantamiseen ja toiminnan kehittämiseen.

Operatiivisten järjestelmien integrointi toimintojen ohjaukseen vaneritehtaassa

Työn tavoite oli löytää malli, joka mahdollistaisi kaikkien tilaus- toimitusprosessin operatiivisten järjestelmien integroimisen keskenään siten, että niitä voidaan hyödyntää valmistuksen ohjaukseen. Vaneritehtaissa ei ole keskitettyä tietojärjestelmää, joten tavoiteasetanta edellytti vaneritehtaan tietoverkon rakentamiseen liittyvän ongelmakentän periaatteellista ratkaisua.Koska tilaus- toimitusprosessi, tuotantoa lukuunottamatta, oli kohdeyrityksessä katettu tietojärjestelmillä, loivat nämä jo olemassa olevat järjestelmät reunaehdot ratkaisulle myös tuotannon tietoverkon kehittämisessä. Työssä etsittiin ja kiinnitettiin avaimet, joilla tuote- sekä henkilötieto saadaan identifioitua keskenään integroiduissa järjestelmissä niin, että informaatioketju ei katkea siirryttäessä järjestelmästä toiseen.Työssä ratkaistiin tietoverkon liityntä tuotantolaitteisiin valvomotuotteen avulla. Liittymisratkaisuja esiteltiin neljä. Nämä mallit kattavat suurimman osan vaneritehtaassa eteen tulevista tapauksista. Näiden lisäksi päädyttiin suosittamaan erään mekaanisen metsäteollisuuden laitetoimittajan luomaa tiedonkeruu- ja tuotannonsuunnitteluohjelmistoa, joka valmiina ratkaisuna edesauttaa tietoverkon nopeaa implementointia.

Toimintajärjestelmän hallintaohjelmiston suunnittelu ja toteutus yritysverkostojen käyttöön

Tässä diplomityössä kuvataan sähköisen toimintajärjestelmän hallintaohjelmiston toteuttaminen yritysverkostojen käyttöön. Jokainen toimintajärjestelmän osa on kuvattu erikseen ja sitä vastaamaan on toteutettu oma osio, joka vastaa nykyisten standardien ja spesifikaatioiden vaatimuksiin. Tämän työn standardit ja spesifikaatiot ovat ISO 9001:2000 (laatustandardi), ISO 14001 (ympäristöstandardi) ja OHSAS 18001 (turvallisuusjärjestelmäspesifikaatio). Hallintaohjelmistolla pystytään ylläpitämään toimintajärjestelmän perusosat, joita ovat prosessikuvaukset, asiakirjat, raportit ja mittarit. Ohjelma toteutetaan servlet-tekniikalla web-ympäristöön. Tietokantaratkaisuna käytetään SQL:ää, joka sopii hyvin yhteen Javan kanssa. Käyttöliittymänä on selain, mikä osaltaan helpottaa käyttöönottoa yrityksissä, koska erillisiä asennuksia käyttäjien koneisiin ei tarvita. Ohjelma on tarkoitettu asennettavaksi yrityksen sisäverkkoon.

Sähkötaseyhtiön liiketoimintasuunnitelman laatiminen

Diplomityössä esitetään toimintamalleja avoimen sähköntoimituksen ja markkinasähkön (spot-sähkö) välitykselle. Työn alkuosassa selvitetään sähkömarkkinoiden kehitystä ja sähkön pörssikaupan rakennetta pohjoismaisella markkina-alueella sekä tarkastellaan tasehallintaan, taseselvitykseen ja tietojen raportointiin liittyviä periaatteita Suomessa, erityisesti tasevastaavan kannalta katsottuna. Työssä kuvataan tiivistetysti yhteisomisteisten voimalaitosten yhteisajojärjestelyä, sähköntuotannon ja -hankinnan optimointia sekä tasehallintaa. Työn lopussa luodaan katsaus muiden Pohjoismaiden sekä Saksan sähkömarkkinoiden toimintaperiaatteisiin, taseselvitykseen, tasehallintaan ja tietojen raportointiin. Katsauksessa pyritään luomaan kuva toimintaperiaatteista, joiden perusteella suomalainen yhtiö voisi tulevaisuudessa laajentaa toimintaansa ulkomaille joko pelkkänä palvelujen tarjoajana tai myös tasevastaavana markkinaosapuolena.

EFQM-mallin implementointi osaksi johtamisjärjestelmää

Diplomityön tavoitteena oli tutkia kohdeyrityksen EFQM-mallin ja toimintajärjestelmän yhdistämistä niin, että niistä voitaisiin rakentaa yksi yhtenäinen johtamisjärjestelmä. Tarkoituksena oli rakentaa ratkaisumalli, jonka avulla mainitut mallit saataisiin liitettyä osaksi käytännön johtamis- ja kehittämistyövälineitä. Työ on toimintatutkimus, joka rakentuu erillisistä teoria- ja empiriaosioista. Teoriaosassa käsitellään yritystoiminnan perustekijöitä, johtamista tukevia menetelmiä sekä EFQM-mallia. Soveltavassa osuudessa näiden teoreettisten viitekehysten pohjalta rakennetaan ratkaisu alkuperäisen tavoitteen mukaisesti. Onnistuneen järjestelmien yhdistämisen lähtökohtana on, että yrityksen perustekijät ovat kunnossa. Johdon vahva sitoutuminen projektiin on keskeisessä asemassa, jotta syntyvä järjestelmä saadaan palvelemaan yrityksen tavoitteita. Oikein rakennettuna järjestelmä helpottaa päätöksentekoa sekä toimii vahvana tukena strategiselle ja operatiiviselle johtamiselle.

Twitch-palvelun katsomiseen tarkoitetun Windows Store -sovelluksen toteutus

Tämä työ kertoo Twitch.tv-palvelun videolähetyksien katsomiseen tarkoitetun sovelluksen kehittämisestä. Sovellus on tarkoitettu tablet-laitteille, jotka käyttävät Windows 8 -käyttöjärjestelmää. Tarkoituksena on mahdollistaa palvelun käyttäminen ilman selainta suoraan Windows App Store -sovelluksen kautta. Toteutuksessa keskitytään tutkimaan Microsoftin työkaluja ohjelmistonkehitykseen Windowsille, Twitch:n tarjoaman rajapinnan käyttöä ja käyttömahdollisuuksia. Työssä kerrotaan näiden työkalujen rajoittuneisuudesta ja tästä aiheutuvista ongelmista edellä kuvattua sovellusta kehittäessä. Ohjelmistossa panostetaan käytettävyyteen erityisesti tablet-laitteen näkökulmasta, käyttöliittymän suunnittelussa otetaan huomioon yhtenevä ulkonäkö ja Metro UI:n tyyli.

Plan de empresa "Dorcé"

Dorcé es una idea de negocio que responde de manera directa a la necesidad de vestir de las mujeres a través de su innovador sistema operativo “Diseño y confección a tu manera” el cual tiene como objetivo revolucionar la tradicional forma de adquirir prendas de vestir femeninas en la ciudad de Villavicencio. Desde su creación y ejecución, se ha observado una gran aceptación de dicho sistema operativo por parte de los clientes antiguos generando muy buenos resultados económicos partiendo de sus actividades principales, el diseño, la confección y venta de prendas de vestir femeninas. Es por esto que el desarrollo de este trabajo de grado va dirigido a organizar de una manera más administrativa los diferentes procesos que se llevan a cabo dentro de la organización a fin de conseguir incrementar la producción y llegar así a un grupo más amplio de clientes con base en sus necesidades y a las actuales tendencias de la moda. Esta labor tiene como fin, responder y satisfacer a la mujer villavicense en términos de moda, servicio y confección, agregándole un valor adicional en cuanto a menores tiempos de entrega, altos estándares de calidad y exclusividad. Todo lo anterior, en un solo lugar. El sistema operativo (factor diferenciador) de esta idea de negocio consiste en ofrecer a los clientes, diferentes modelos de las partes (cuello, manga, contorno, falda y panty) que componen las prendas que fabrica Dorcé (Blusa, vestido y traje de baño). Con el fin de que el cliente pueda armar la prenda a su gusto teniendo el plus de ir “a la medida”. Dicha prenda de carácter exclusivo, es confeccionada y entregada al cabo de un máximo de 3 días dependiendo de la complejidad que tenga para ser elaborada, garantizándole al cliente no solo la originalidad del diseño de su prenda sino también fabricarla en menor tiempo que la competencia. Es un producto y un servicio innovador que va dirigido a mujeres de quince a setenta años de edad de la ciudad de Villavicencio, mujeres de media y alta sociedad que se caracterizan por su gusto por la moda y la calidad. Una vez se satisfacen las necesidades de nuestros clientes se da lugar a nuevas ventas dentro del grupo social de cada una de ellas, una vez nos refieran de manera positiva con sus amigas y conocidas. Este tipo de publicidad (voz a voz) es la que ha llevado a Dorcé a crecer a través de los años sin perder la exclusividad de su mercado; sin embargo, en la actualidad, la idea de negocio carece de estructura empresarial adecuada, de estrategias que garanticen su crecimiento y sostenibilidad, también carece de recursos financieros inmediatos que faciliten la ampliación y adecuación de la planta de producción y del almacén. Es por ello que las actuales empresarias de esta idea de negocio tienen como objetivo, mediante la elaboración de este plan de empresa, desarrollar, organizar y mejorar las estrategias, acciones, objetivos, alianzas, cambios, inversiones, que se tienen y necesitan para el mejoramiento interno y externo de la compañía. Para el desarrollo de dicho plan, Dorcé cuenta con Doris Blanco, una diseñadora de modas de 25 años de experiencia en el sector textil y confección en la ciudad de Villavicencio, quien está a cargo del área de producción de la empresa, dos estudiantes de Administración de Negocios Internacionales, Fernanda Montes y Juliana Villamizar, quienes están a cargo de la parte administrativa, comercial y estratégica de la empresa. De igual forma cuenta con el conocimiento del mercado textil y de confección, así mismo amplias relaciones que se han venido fortaleciendo a través del tiempo con los diferentes proveedores de materia prima en la ciudad, maquinaria y materia prima inicial, cerca de sesenta mujeres que se han vinculado a la empresa como clientes fieles a la idea de negocio promocionándolo de manera positiva día a día, así como también el interés, empuje y compromiso por parte de las involucradas en desarrollar, ejecutar y sostener esta idea de negocio como proyecto de vida.

Formação da habilidade de interpretar gráficos cartesianos em licenciandos em química segundo a teoria de P. Ya. Galperin

It has been remarkable among the Science Teaching debates the necessity that students do not learn only theories, laws and concepts, but also develop skills which allows them to act towards a critical citizenship. Therefore, some of the skills for the natural sciences learning must be taught consciously, intentionally and in a planned way, as component of a basic competence. Studies of the last twenty years have shown that students and teachers have plenty of difficulties about skills development and, among several, the skill of interpreting Cartesian graphics, essential for the comprehension of Natural Science. In that sense, the development of that type of professional knowledge during the initial education of future Chemistry teachers has become strategic, not only because they need to know how to use it, but also because they need to know how to teach it. This research has as its general objective the organization, development and study of a process of formation of the skill of interpreting Cartesian graphics as part of the teachers professional knowledge. It has been accomplished through a formative experience with six undergraduate students of the Teaching Degree Course of Chemistry of Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN Federal University of Rio Grande do Norte), in Brazil. In order to develop that skill, we have used as reference P. Ya. Galperin s Theory of the Stepwise Formation of Mental Actions and Concepts and its following qualitative indicators: action form, degree of generalization, degree of consciousness, degree of independence and degree of solidness. The research, in a qualitative approach, has prioritized as instruments of data collecting the registering of the activities of the undergraduate students, the observation, the questionnaire and the diagnosis tests. At the first moment, a teaching framework has been planned for the development of the skill of interpreting Cartesian graphics based on the presupposed conceptions and steps of Galperin s Theory. At the second moment, the referred framework has been applied and the process of the skill formation has been studied. The results have shown the possibility of develop the skill conscious about the invariant operation system, with a high degree of generalization and internalized the operational invariant in the mental plane. The students have attested the contributions at that type of formative experience. The research reveals the importance of going deeper about the teaching comprehension of the individualities tied to the process of internalization, according to Galperin s Theory, when the update of abilities as part of the teaching professional knowledge is the issue

Sistema especialista para detecção de falhas em comandos elétricos

This work consists of the creation of a Specialist System which utilizes production rules to detect inadequacies in the command circuits of an operation system and commands of electric engines known as Direct Start. Jointly, three other modules are developed: one for the simulation of the commands diagram, one for the simulation of faults and another one for the correction of defects in the diagram, with the objective of making it possible to train the professionals aiming a better qualification for the operation and maintenance. The development is carried through in such a way that the structure of the task allows the extending of the system and a succeeding promotion of other bigger and more complex typical systems. The computational environment LabView is employed to enable the system

Carregamento ótimo de veículos elétricos considerando as restrições das redes de distribuição de média tensão

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Uso de árvore de decisão para avaliação da segurança estática em tempo real de sistemas elétricos de potência

As técnicas utilizadas para avaliação da segurança estática em sistemas elétricos de potência dependem da execução de grande número de casos de fluxo de carga para diversas topologias e condições operacionais do sistema. Em ambientes de operação de tempo real, esta prática é de difícil realização, principalmente em sistemas de grande porte onde a execução de todos os casos de fluxo de carga que são necessários, exige elevado tempo e esforço computacional mesmo para os recursos atuais disponíveis. Técnicas de mineração de dados como árvore de decisão estão sendo utilizadas nos últimos anos e tem alcançado bons resultados nas aplicações de avaliação da segurança estática e dinâmica de sistemas elétricos de potência. Este trabalho apresenta uma metodologia para avaliação da segurança estática em tempo real de sistemas elétricos de potência utilizando árvore de decisão, onde a partir de simulações off-line de fluxo de carga, executadas via software Anarede (CEPEL), foi gerada uma extensa base de dados rotulada relacionada ao estado do sistema, para diversas condições operacionais. Esta base de dados foi utilizada para indução das árvores de decisão, fornecendo um modelo de predição rápida e precisa que classifica o estado do sistema (seguro ou inseguro) para aplicação em tempo real. Esta metodologia reduz o uso de computadores no ambiente on-line, uma vez que o processamento das árvores de decisão exigem apenas a verificação de algumas instruções lógicas do tipo if-then, de um número reduzido de testes numéricos nos nós binários para definição do valor do atributo que satisfaz as regras, pois estes testes são realizados em quantidade igual ao número de níveis hierárquicos da árvore de decisão, o que normalmente é reduzido. Com este processamento computacional simples, a tarefa de avaliação da segurança estática poderá ser executada em uma fração do tempo necessário para a realização pelos métodos tradicionais mais rápidos. Para validação da metodologia, foi realizado um estudo de caso baseado em um sistema elétrico real, onde para cada contingência classificada como inseguro, uma ação de controle corretivo é executada, a partir da informação da árvore de decisão sobre o atributo crítico que mais afeta a segurança. Os resultados mostraram ser a metodologia uma importante ferramenta para avaliação da segurança estática em tempo real para uso em um centro de operação do sistema.