Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Estágio realizado na EFACEC - e orientado pelo Eng. Nuno Costa / Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Área de Especialização de Automação). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Energia. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2010

Estágio realizado na AFAConsult. e orientado pelo Eng.ª Isabel Maria garcia Sarmento Pereira / Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

OLIVEIRA, C. F. V. Algoritmo para reconfiguração de sistemas de distribuição de energia elétrica baseado em evolução diferencial. 2016. 103 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-06-08T14:12:19Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_cfvoliveira.pdf: 2002858 bytes, checksum: 334e3b83031855367064149c9b15c21f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-06-08T19:14:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_cfvoliveira.pdf: 2002858 bytes, checksum: 334e3b83031855367064149c9b15c21f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-08T19:14:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_cfvoliveira.pdf: 2002858 bytes, checksum: 334e3b83031855367064149c9b15c21f (MD5) Previous issue date: 2016-12-22 / The electric power produced in Brazil goes through a long process before reaching the final consumers: industries, urban and rural centers, etc. Such process consists on electric power generation, transmission and distribution. However, inherent losses, due to the Joule effect, are associated with these processes. Futhermore, distribution electric newtworks are subject at all times to external agents which can cause failures through short circuits and conductor drops, leading the system to an abnormal state of operation, requiring isolation of the faulty section and the energy restoration of the affected part of the system. Both cases can be reduced with the system reconfiguration. This may provide the ohmic loss reduction, when it is in normal operating condition, and/or ensure a network condition in which the system defect is isolated and a maximum number of affected loads are restored. This work presents a methodology for the electric energy distribution systems based on the metaheuristics of Differencial Evolution. Graph concepts and node-depth representation are used to more efficiently apply the backward/forward sweep method for calculating the power flow in the proposed system configurations. The proposed methodoloy uses as input data values of active and reactive powers connected to the buses of the distribution system, topology information, initial network configuration, conductors and supply sources capacities. As results, the network reconfiguration with minimum losses and minimum number of desenergized loads is presented. Typical operational restrictions of radial electrical networks are considered such as: maximum conduction capacity of the conductors, supply capacity of the sources and allowable voltage levels. Tests with the algorithm were performed for the electrical IEEE systems of 16, 33, 69 and 83 buses and the results were compared with other methodologies. The results of the tests indicate that the implementation of the methodology in the service of distribution of electric power in networks of power utilities can contribute to a better use of its assets and an improvement of its quality of service indicators. / A energia elétrica produzida no Brasil percorre um longo processo antes de chegar aos consumidores finais. Tal processo consiste na geração, transmissão e distribuição de energia elétrica. Contudo, perdas inerentes, devido ao Efeito Joule, estão associadas a esses processos. Além do mais, redes elétricas de distribuição estão a todo o momento sujeitas a agentes externos que podem causar falhas através de curto circuitos e queda de condutores, levando o sistema a um estado anormal de operação, necessitando um isolamento do trecho defeituoso e restabelecimento de energia da parte afetada do sistema. Ambos os casos podem ser minorados através da reconfiguração do sistema. Essa pode proporcionar uma redução das perdas ôhmicas, quando o mesmo se encontra em estado normal de operação, e/ou garantir um estado da rede em que o defeito do sistema esteja isolado e um número máximo de cargas afetadas sejam restabelecidas. Neste trabalho é apresentada uma metodologia para reconfiguração de sistemas de distribuição de energia elétrica baseada na metaheurística de Evolução Diferencial. Conceitos de grafos e representação nó-profundidade são utilizados para aplicar de forma mais eficiente o método de varredura direta/inversa para o cálculo do fluxo de potência nas configurações propostas do sistema. A metodologia proposta utiliza como dados de entrada valores de potências ativa e reativa ligadas às barras do sistema de distribuição, informações de topologia, configuração inicial da rede, capacidade dos condutores e de fornecimento das fontes. Como resultado, a reconfiguração da rede com mínimas perdas e número mínimo de cargas desenergizadas é apresentada. São consideradas restrições operacionais típicas de redes elétricas radiais como: capacidade máxima de condução dos condutores, capacidade de suprimento das fontes e níveis de tensão admissíveis. Testes com o algoritmo foram realizados para os sistemas elétricos IEEE de 16, 33, 69 e 83 barras e os resultados foram comparados com outras metodologias. Os resultados dos testes apontam que a implementação da metodologia no serviço de distribuição de energia elétrica em redes de concessionárias pode contribuir para um melhor aproveitamento de seus ativos e uma melhoria do seus indicadores de qualidade de serviço.

Mauricio, W. V. F. Alocação de recursos de rádio para maximização da eficiência espectral e eficiência energética em redes de multisserviços com restrições de QoS. 2017. 96 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e da Computação) - Campus de Sobral, Universidade Federal do Ceará, Sobral, 2017. / Submitted by Programa de Pós-Graduação Engenharia Elétrica e de Computação (secretaria_ppgeec@sobral.ufc.br) on 2017-08-28T22:22:19Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_wvfmauricio.pdf: 2216586 bytes, checksum: 36a66a038efdc7bed7d9dd1ac881d3be (MD5) / Approved for entry into archive by Djeanne Costa (djeannecosta@gmail.com) on 2017-09-01T11:46:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_wvfmauricio.pdf: 2216586 bytes, checksum: 36a66a038efdc7bed7d9dd1ac881d3be (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-01T11:46:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_wvfmauricio.pdf: 2216586 bytes, checksum: 36a66a038efdc7bed7d9dd1ac881d3be (MD5) Previous issue date: 2017-08 / We formulate the frequency resource assignment and power assignment allocation of maximizing the spectral eficiency in a wireless system subject to user satisfaction constraints in the multiservice scenario. We show that although this optimization problem is nonlinear, it can be converted into an integer linear program. In this way, standard techniques can be used to obtain the optimal solution. Motivated by the high computational complexity of the optimal solution, we propose a suboptimal algorithm with polynomial complexity in the worst case. Simulation results show that our proposal achieves near-optimal performance in low and medium loads with a much lower computational complexity compared with the algorithm used to obtain the optimal solution. Therefore, our proposed algorithm achieves a good tradeoff between performance and computational complexity. We also show that the addition of adaptive power allocation renders significant performance gains in the considered scenario. In this dissertation we also propose some energy eficiency problems to a wireless system using power and resource allocation subject to user satisfaction constraint. More specificaly, we formulate the PMEE, PMP and PMDTP problems. We show that although those optimizations problems are non linear, the PMEE, problem can be converted to an MILP problem while PMP and PMDTP are converted to ILP problems. In this way, standard techniques can be used to obtain the optimal solution to these problems. Motivated by the high computational complexity of the optimal solution, we propose a suboptimal algorithm with polynomial complexity in the worst case. Simulation results show that PMEE presents the best tradeoff transmited data rate and power economy when compared to the PMP and PMDTP solutions. We also show that our proposal achieves near-optimal performance in low and medium loads with a much lower computational complexity compared with the algorithm used to obtain the optimal solution. Therefore, our proposed algorithm achieves a good tradeoff between performance and computational complexity. / Nesta dissertação, primeiramente formulamos o problema de maximização da eficiência espectral para um sistema sem fio utilizando alocação de recursos de rádio na forma de blocos de recursos frequência e potência de transmissão sujeito a restrições de satisfação do usuário em cenários multisserviços. Mostramos que apesar deste problema de otimização ser não linear, ele pode ser convertido em um problema de programação linear. Deste modo, técnicas padrões podem ser usadas para obter a solução ótima. Motivado pela alta complexidade computacional da solução ótima, propomos um algoritmo subótimo com complexidade de pior caso polinomial. Resultados de simulação mostraram que nossa proposta alcança um desempenho próximo ao ótimo em cargas leves e moderadas com uma complexidade computacional muito menor comparada ao algoritmo utilizado para obter a solução ótima. Portanto, o algoritmo proposto para essa solução alcança uma boa troca entre desempenho e complexidade computacional. Também mostramos que a adição de alocação de potência adaptativa proporciona ganhos significantes de desempenho no cenário considerado. Nesta dissertação de mestrado também formulamos diferentes problemas de eficiência energética para sistemas de comunicação sem fio através da alocação de blocos de recursos na frequência e potência de transmissão sujeito a restrições de satisfação do usuário em cenários multisserviços. Mais especificamente, formulamos os problemas PMEE (Problema de Maximização da Eficiência Energética), PMP (Problema de Minimização da Potência) e PMDTP (Problema de Maximização da Diferença entre Taxa e Potência). Mostramos que apesar destes problemas de otimização serem não lineares, o problema PMEE pode ser convertido em um problema MILP (do inglês, Mixed Integer Linear Problem), enquanto que os problemas PMP e PMDTP podem ser convertidos em problemas ILP (do inglês, Integer Linear Problem). Deste modo, técnicas padrões podem ser usadas para obter as soluções ótimas. Motivado pela alta complexidade computacional das soluções ótima, propomos um algoritmo subótimo para o problema PMEE com complexidade polinomial no pior caso. Resultados de simulação mostram que a solução PMEE apresenta-se como o melhor compromisso em relação a taxa de dados transmitida e economia de potência quando comparada às soluções PMP e PMDTP. Verificamos também que nossa proposta atinge um desempenho próximo ao da solução ótima do problema PMEE em cargas leves e moderadas porém com uma complexidade computacional muito menor. Portanto, o algoritmo proposto para essa solução alcança uma boa troca entre desempenho e complexidade computacional.

Este trabalho tem como objetivo gerar subsídios para futuros estudos que busquem desenvolver carenagens de miniveículos com eficiência energética. Para tanto, são realizados estudos de diversas técnicas que podem influenciar no melhor desempenho com redução de consumo considerando menor perda de energia no ciclo de vida do produto usando os princípios da Ecologia. A partir da fundamentação teórica, foi desenvolvida uma carenagem aplicando a metodologia de Biônica baseada na forma do Límulus que é o ser vivo mais antigo do planeta. Foram utilizados recursos de tecnologia computacional para captura de seu formato, e utilização de softwares paramétricas para realização de análises de elementos finitos testando a eficiência de sua forma. Posteriormente foi proposto um desenho com uso de acessórios aerodinâmicos para verificação de seus comportamentos, que atendeu aos requisitos do projeto, adequando às questões de ergonomia e legislação nacional de trânsito. Por fim, foi construído um protótipo em escala real para realização de testes práticos e demonstração de técnicas para sua execução. Os resultados obtidos servirão de referência como método de desenvolvimento para novos miniveículos que se propõem a ter eficiência energética. / This study aims to generate subsidies for future research about the development of car body for mini vehicle with energy efficiency. For such purpose, diverse techniques that may influence on better performance with consumption reduction were studied, considering lower loss of energy during the life cycle of the product using the principies of Ecology. Based on academic background, a car body was developed applying Bionics methodology, more specifically the shape of Limulus, which is the oldest live being on the planet. Resources from computational technology were used to capture its format, as well as parametric software for finite element analysis testing the efficiency of its shape. Subsequently a design was proposed using aerodynamics accessories to verify its behavior, which met the requirements of the project, adapting to ergonomic issues and national traffic legislation. Lastly, a prototype was built in real scale for implementation of practical tests and technique demonstration. The results obtained can be used as a reference of development method for new mini vehicles with the purpose of having energy efficiency.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6056.pdf: 1295359 bytes, checksum: 35c8bfb8a91f7b4f7f8fb3e197d4d76e (MD5) Previous issue date: 2014-02-25 / Universidade Federal de Sao Carlos / Energy Efficiency and optimization of dryers are research areas with environmental concerns. These areas have the increasing need to improve the energy performance of processes through to quality improvement and reduction of production costs. In this sense, this work aims to contribute to the development of more efficient drying processes, take account the fact that this is one of the unit operations of higher energy consumption. Using a mathematical model for a direct-heating rotary dryer, computational simula¬tions were performed and the comparation with experimental results show that this model is reliable with the drying process. The model was implemented in order to simulate the rotary drier with concurrent and countercurrent feeding. Thus, the energetic differences between the two operations were compared and discussed. For the studies of the energy performance of rotary dryers, two definitions of Energy Efficiency were used: an expression quite common in the literature, and largely used in drying procedures, and another expression that was proposed from the observation of energetical quantities related to the process. The advantages and disadvantages of each defition are presented and the results contribute to the discussion on the assessment of Energy Efficiency in convective dryers. Parametric Sensitivity studies have quantified the influence that certain process va¬riables have on measures of Energy Efficiency and Final Moisture Content of Product. These results showed that these variables play an important role in both the Energy Ef¬ficiency and Final Moisture Content of Product, being necessary to establish appropriate operational limits to the range of variation to these variables, in order to satisfy the best operational conditions for the two rotary dryers. The results also showed significant dif¬ferences between concurrent and countercurrent operations. In addition, the Parametric Sensitivity analisys serve as a base for optimization studies. The results from the optimization of rotary dryers showed that is possible to im¬proving the Energy Efficiency without decrese the quality of the final product, and also the possibility of simultaneous improvement of both the Energy Efficiency as the Final Moisture Content of Product. It was possible to establish, for each dryer, mathematical relations between optimum Efficiency and desired Final Moisture Content of Product. These results are very interesting and represent an important contribution to the study of rotary dryers. / O estudo da Eficiência Energética e da Otimização de secadores está em consonância com as preocupações ambientais e com a necessidade cada vez maior de melhoria da performance energética dos processos, melhoria da qualidade e diminuto dos custos de produção. Nesse sentido, o presente trabalho tem como objetivo contribuir na aplicação de ferramentas de analise para o desenvolvimento de processos de secagem mais eficientes, tendo em vista que esta e uma das operações unitárias de maior consumo energético. De posse de um modelo matemático para um secador rotativo de aquecimento direto, simulações foram feitas e a comparação com resultados experimentais mostrou que o mo¬delo representa com confiança o processo de secagem. O modelo foi então implementado com a finalidade de simular o secador rotativo com alimentação concorrente e em con- tracorrente, fazendo-se dessa maneira analises sobre as diferenças energéticas existentes entre essas duas configurações. Para os estudos da performance energética dos secadores rotativos, duas definições de Eficiência Energética foram utilizadas: uma expressão bastante comum presente na literatura e muito utilizada na pratica e uma outra expressão que foi proposta a partir da observação das quantidades energéticas relacionadas ao processo. As vantagens e desvantagens de cada definição são apresentadas e os resultados obtidos contribuem para a discussão sobre a avaliação da Eficiência Energética em secadores convectivos. Estudos de Sensibilidade Paramétrica quantificaram a influencia que a variação de certas variáveis de processo exerce nas medidas da Eficiência Energética e da Umidade Final do Produto Seco. Os resultados desses estudos mostraram que as variáveis ana¬lisadas exercem papel importante em ambas a Eficiência Energética e a Umidade Final do Produto Seco. Eles foram obtidos a partir do estabelecimento de limites operacionais adequados para o intervalo de variação das mesmas para satisfazer as melhores condições operacionais de ambos os secadores rotativos. Os resultados também evidenciaram diferenças significativas entre as operações concorrente e em contracorrente, alem de servir como base para os estudos de Otimização. Os resultados da Otimização dos secadores rotativos mostraram a possibilidade de melhoria da performance energética sem prejuízo à qualidade do produto final, e também a possibilidade de melhoria simultânea tanto da Eficiência Energética quanto do teor de Umidade Final do Produto Seco. Foi possível estabelecer, para cada secador, relações entre Eficiência ótima e Umidade desejada para o produto. Estes resultados são impor¬tantes pois indicam como técnicas adequadas de analise podem contribuir para a melhoria operacional de secadores rotativos.