Ingeniería y Ciencia

Um modelo combinado de despacho pool/bilateral para mercados eléetricos com restricões de segurança

The secure operation of the electric power system is a challenging task for the system operator which is responsible of its coordination, control and monitoring. In most power systems security is typically handled on a multi-state approach. In which case, security criteria are incorporated by means of additional constraints, modifying the initial dispatch calculation. In this paper a generation dispatch model for competitive energy markets considering security constraints is presented. The proposed approach combines the generation dispatch related to pool and bilateral markets with coupled post-contingency optimal power ﬂows into a single optimal dispatch model, avoiding economic inefficiencies that appear in conventional multi-stage dispatch approaches. The proposed model is linear, and as such, it is based on a DC model of the network. A 6-bus didactic system and the IEEE RTS-24 bus test system are used in order to show the operation and effectiveness of the proposed approach and to compare it with the basic pool/bilateral dispatch with no security constraints. Results show that the inclusion of security constraints lead to a higher dispatch cost. Furthermore, it was found that the enforcement of firmed bilateral contracts might lead to system congestion.

A operação segura do sistema de potência constitui uma questão difícil para o operador do sistema, o qual é responsável pela coordenação, controle e monitoramento deste. Na maioria dos sistemas de potência a segurança é manejada mediante uma metodologia multi-etapa. Neste caso, os critérios de seguridade são incorporados mediante restrições adicionais as quais mudam o cálculo do despacho inicial. Neste artigo é apresentado um modelo de despacho de geração para mercados elétricos competitivos considerando restrições de segurança. A metodologia proposta combina o despacho de geração de mercados tipo pool e contratos bilaterais com ﬂuxos de potência ótimos post-contingência, acoplados em um modelo de despacho só, o qual evita ine-ficiências econômicas que aparecem nos despachos convencionais multi-etapa. O modelo proposto é linear, e como tal, é baseado no modelo de rede DC. Um sistema didático de 6 barras e o sistema IEEE RTS-24 são utilizados para ilustrar a operação e efetividade da metodologia proposta e comparar com o despacho pool/bilateral básico, sem restrições de segurança. Os resultados mostram que a inclusão de restrições de segurança leva a um despacho mais caro. Além disso, encontrou-se que a aplicação de contratos bilaterais pode levar a problemas de congestionamento no sistema.

La operación segura del sistema de potencia es una tarea difícil para el operador del sistema, el cual es responsable por la coordinación, control y monitoreo de éste. En la mayoría de los sistemas de potencia, la seguridad es manejada mediante una metodología multi-etapa. En este caso, los criterios de seguridad son incorporados mediante restricciones adicionales que modifican el cálculo de despacho inicial. En este artículo se presenta un modelo de despacho de generación para mercados eléctricos competitivos considerando restricciones de seguridad. La metodología propuesta combina el despacho de generación de mercados pool y contratos bilaterales con ﬂujos de potencia óptimos post- contingencia acoplados en un solo modelo de despacho, lo cual evita ineficiencias económicas que aparecen en los despachos convencionales multi-etapa. modelo propuesto es lineal, y como tal, se basa en el modelo DC de la red. Un sistema didáctico de seis barras y el sistema IEEE RTS-24 son utilizados para ilustrar la operación y efectividad de la metodología propuesta y para compararlo con el despacho pool/bilateral básico sin restricciones de seguridad. Los resultados muestran que la inclusión de restricciones de seguridad lleva a un despacho más costoso. Por otra parte, se encontró que la ejecución de contratos bilaterales firmes puede llevar a problemas de congestión en el sistema.

Simulação de operações e linha balance: ferramentas integradas para decisão

Este artículo presenta la implementación conjunta de la simulación de operaciones y de las líneas de balance como herramientas que contribuyen a mejorar la eficiencia de la planeación de proyectos de la construcción, donde su integración ha sido escasa en el ámbito nacional e internacional. El artículo expone los resultados de la simulación de las actividades asociadas a la etapa de estructura, armado y fundida de muros y losa, en una edificación en altura. Se modela el sistema de acuerdo con la forma como se ejecuta el proyecto por parte de los constructores y con la ayuda de las líneas de balance se generan dos escenarios alternativos con el fin de comparar los tiempos y los costos promedios de terminación del proyecto. En el primer escenario se aprovecha la holgura hallada en el sistema actual con relación a los tiempos de iniciación de actividades, sin cambiar la cantidad de recursos humanos y de equipo. En segundo escenario, se aumenta levemente la cantidad de recursos humanos y se incrementa en un 25 % la cantidad de equipo de formaletería para muros y losa. A partir de los resultados, las empresas disponen de una metodología para la planeación y la selección del escenario adecuado, de acuerdo con su conveniencia.

Este artigo apresenta a implementação conjunta da simulação de operações e de linhas de balance como ferramentas que ajudam a melhorar a eficiência do planejamento de projetos de construção, onde houve pouca integração nos níveis nacional e internacional. O artigo expõe os resultados da simulação das atividades associadas com aetapa da estrutura, montagem e fundição de paredes e laje em um prédio de altura. Modela-se o sistema de acordo com a forma como o projeto é executado pelos construtores e com a ajuda das linhas de balanço de dois cenários alternativos são gerados para comparar os tempos eo custo médio de conclusão do projeto. No primeiro cenário aproveita a brecha encontrada no atual sistema com relação `a data de início de atividades, sem alterar a quantidade de mão de obra e equipamentos. No segundo cenário, ele aumenta um pouco a quantidade de recursos humanos e incrementa em 25% a quantidade de equipamentos cofragem para parede e laje. A partir dos resultados, as empresas dispõem de uma metodologia para o planejamento e seleçãodo cenário apropriado de acordo com sua conveniência.

This paper presents the joint implementation of the simulation of operations and lines of balance, as tools that help to improve the efficiency in construction project planning, where the integration of these tools has been scarce in the national and international field. This paper expounds the simulation results of the activities associated with the construction works of structure, assembly and casting of walls and slab, in a multi-story building. The construction system is modeled, according to the way it is done by the company, and with the help of the lines of balance, generating two alternative scenarios in order to compare the times and the average costs of project completion. The first scenario takes advantage of the slack found in the current system in relation to the time of initiation of activities, without changing the amount of human resources and equipment. In second scenario, the amount of human resources is slightly increased, and the amount of forms for walls and slab increases by 25%. From the results, companies have a methodology for planning and selecting the appropriate scenario, according to their convenience.

Planejamento de sistemas secundários de distribuição usando um algoritmo de branch and bound

En este trabajo se plantea una metodología para la solución del problema del planeamiento de sistemas secundarios de distribución considerando un modelo de programación lineal entero mixto (PLEM), el cual considera la ubicación y dimensionamiento de transformadores de distribución, el dimensionamiento y rutas de circuitos secundarios y sus costos variables. Para la solución del problema se emplea el algoritmo Branch and Bound. Los resultados obtenidos en un sistema de prueba empleado en la literatura especializada muestran la validez y efectividad de la metodología propuesta.

Neste trabalho apresenta-se uma metodologia para resolver o problema de planejamento de sistemas de distribuição secundária considerando um modelo de programação linear inteira mista (PLEM). Neste modelo, a localização e dimensionamento dos transformadores de distribuição, o dimensionamento e as rotas de circuitos secundários e os custos variáveis dos circuitos, são variáveis de controle do problema. A técnica de solução usada para resolver o problema é um algoritmo de Branch and Bound. Os resultados obtidos em um sistema de teste utilizado na literatura mostram a validade e a eficácia da metodologia proposta.

This paper presents a methodology for solving secondary distribution systems planning problem as a mixed integer linear programming problem (MILP). The algorithm takes into account several design issues such as the capacity and location of distribution transformers and secondary feeders. Variable costs of secondary feeders are also considered. The problem is solved using branch and bound algorithm. Numerical results show that the mathematical model and the solution technique are effective for this kind of problems.

Abrangente processo de avaliação para a obtenção de óleos essenciais e pectina de casca de laranja

En este trabajo se presentó la extracción de aceite esencial y pectina a partir de la cáscara de naranja (Citrus sinensis ) como un proceso integral. Se realizó el proceso de extracción utilizando un simulador comercial adaptándose al proceso real. Se realizaron pruebas experimentales con un kilogramo de cáscara de naranja procesado a las mismas condiciones de la simulación con el fin de comparar los rendimientos obtenidos, logrando una concordancia aceptable. Posteriormente se escaló el proceso a una tonelada. Como resultado no solo se demuestran las ventajas del proceso integral, sino también la posibilidad de su implementación a nivel industrial. Se concluye además que las técnicas de simulación son una herramienta poderosa que permite minimizar tiempo, costos y experimentación en el diseño de procesos como los de extracción de aceite esencial y pectina.

Neste artigo apresentamos a extração de óleos essenciais e pectina de casca de laranja (Citrus sinensis) como um processo integral. Foi realizada a extração com adaptação simulador comercial para o processo real. Os ensaios experimentais foram realizados com um kg de casca de laranja processado nas mesmas condições de simulação para comparar a produtividade, alcançar um acordo aceitável. Mais tarde, o processo foi dimensionado para uma tonelada. Como resultado, não só mostra as vantagens de todo o processo, mas também a possibilidade de sua aplicação a nível industrial. Ele também conclui que as técnicas de simulação são uma poderosa ferramenta que reduz custos, tempo e experimentação no design de processos tais como a extração de óleos essenciais e pectina.

In this paper, an alternative for essential oil and pectin extraction from orange peel (Citrus sinensis) as an integral process was presented. The extraction units were simulated using commercial simulator software for real process conditions. Experimental tests were carried out with a kilogram of orange peel with the same conditions used in of the simulation with the aim of comparing the experimental and calculated yields. Subsequently, the process was scaled to 1000 kg. Advantages of the integrated process and its possibilities of implementation at industrial level were showed. Moreover, it was concluded that simulation techniques are powerful tools that allows minimizing time, costs and experimentation in the design of processes such as essential oil extraction and pectin extraction.

Coordenação de um canal de fornecimento baseado em um modelo de vendedor de jornais com duas cotas atribuídas

The motivation for this paper arises from an article written by Jianli Li and Liwen Liu [1] in 2007, extending the classical newsvendor model to a supply chain where the dealer, after depletion of an initial order, is given the option of a second order within an allocation quota prescribed and conditioned by the manufacturer. The paper analyzes coordination of the channel in order to improve the expected benefits of the system. This paper extends the model to allow the newsvendor a second allocation quota at the end of the period, under similar conditions. The possibilities and incentives for channel coordination are studied.

A motivação para o presente trabalho provém de um artigo escrito em 2007 por Jianli Li e Liwen Liu [1], que estenderam o problema clássico do vendedor de jornais conformando uma corrente simples de fornecimento na que o varejista faz um pedido para o fabricante, e, se não for satisfeita a demanda, tem a possibilidade de fazer um segundo pedido dentro de uma cota limitada e condicionada pelo fabricante. Eles analisam como estabelecer um mecanismo de coordenação entre as duas partes para que o ganho esperado do sistema seja máximo. Neste trabalho o modelo descrito é ampliado, permitindo que o varejista possa usar uma segunda cota de reserva no final do período, em condições similares, procurando otimizar o ganho esperado do sistema. A possibilidade da coordenação do canal e o mecanismo para consegui-la são estudados.

La motivación para este trabajo proviene de un artículo escrito en 2007 por Jianli Li and Liwen Liu [1], quienes extienden el problema clásico del vendedor de periódicos conformando una cadena simple de suministros en el que el minorista realiza un pedido al fabricante, y si éste no satisface la demanda, tiene la posibilidad de realizar un segundo pedido dentro de un cupo limitado y condicionado por el fabricante. Ellos analizan cómo establecer un mecanismo de coordinación entre las dos partes para que la ganancia esperada del sistema sea máxima. En este trabajo se amplia el modelo descrito, permitiendo que el minorista pueda recurrir a un segundo cupo de reserva al final del periodo, bajo condiciones similares, buscando optimizar la ganancia esperada del sistema. Se estudian la posibilidad de coordinación del canal y el mecanismo para lograrla.

A proposta para acrescentar a capacidade discriminatoria das técnicas de PCA e LDA aplicadas ao reconhecimento facial em imagens IR mediante algortimos genéticos

Dos de las técnicas más ampliamente utilizadas en el campo del reconocimiento de rostros con imágenes infrarrojas son PCA (Principal Component Analisys) y LDA (Linear Discriminant Analysis). En este trabajo se presentan los resultados obtenidos al emplear algoritmos genéticos para incrementar el poder discriminante de los vectores que conforman el espacio de características generado por dichas técnicas, por medio de la asignación ponderada de pesos a cada vector según su nivel de aporte en la etapa de clasificación. Se muestra que bajo el esquema propuesto, se obtiene un menor error de clasificación respecto al método convencional.

Duas das técnicas mais utilizadas no campo do reconhecimento facial em imagens de infravermelhos são PCA (Análise de Componentes Principais) e LDA (Análise de Discriminantes Lineales). Este artigo apresenta os resultados obtidos ao usar a seguir dessas tecnicas uma nova etapa com algoritmos genéticos. Os resultados dessa combinação mostram um aumento na capacidae de discriminação obtida por só usar PCA ou LDA. Os algoritmos genéticos melhoram o reconhecimento ao establecer pesos ponderados para cada vetor de acordo com seu nível de contribuição na etapa de classificação. Mostra-se que com o esquema proposto, o erro de classificação é inferior ao obtidos por os métodos convencionais.

PCA and LDA are two of most widely used techniques for face recognition with IR images. In this paper we report the results obtained by using Genetics Algorithms for optimization the characteristic vector generated by these techniques, by assignation of weights to each vector according its performance in the classification task. It shows that, under the proposed scheme, is able to obtain a lower classification error compared to conventional method.

Estudo teorico das propriedades elasticas dos minerales Cu₃TMSe₄(TM = V, Nb, Ta) por médio de cálculos atomisticos de primeiros princípios

Las propiedades elásticas de la familia de los minerales isoestructurales Cu3VSe4, Cu3NbSe4 y Cu3TaSe4 han sido calculadas por primera vez usando el estado del arte en cálculos atomísticos de primeros-principios, utilizando la Teoría de los Funcionales de la Densidad y la Aproximación del Gradiente Generalizado para el funcional de la energía de intercambio-correlación. Las propiedades elásticas calculadas son el módulo volumétrico (B), las constantes elásticas (c11, c12 y c44), el factor de anisotropía de Zener (A), el módulo de cizalladura isotrópico (G), el módulo de Young (Y), y la razón de Poisson (ν). A través de estas cantidades también hemos calculado otras propiedades termodinámicas tales como la velocidad promedio del sonido transversal (s t) y longitudinal (s l) y la temperatura de Debye (ΘD). Los valores calculados de B , c11, c12 y c44, G, Y , y ν nos llevan a la conclusión que estos compuestos son compresibles, frágiles y quebradizos.

As propriedades elásticas da família de minerais isoestruturais Cu3VSe4, Cu3NbSe4 e Cu3TaSe4 foi calculado pela primeira vez usando o estado da arte em cálculos atomísticos de primeiros princípios, utilizandose Teoria do Funcional da Densidade e Aproximação das Gradiente Generalizada para funcional a energia de intercâmbio-correlação. As propriedades elásticas calculados são módulo volume (B), as constantes elásticas (c11, c12 e c44), o fator de anisotropia de Zener (A), o módulo de cisalhamento isotrópico (G), módulo de Young (Y), e Poisson ratio (ν). Através destas quantidades também calculamos outras propriedades termodinâmicas como a velocidade média do som transversal (s t) e longitudinal (s l) e temperatura de Debye (ΘD). Os valores calculados de B, c11, c12 e c44, G, Y e ν nos levam a concluir que estes compostos são compressíveis, frágeis e quebradiços.

The elastic properties of the family of isostructural minerals Cu3VSe4, Cu3NbSe4and Cu3TaSe4have been calculated for the first time using the state of the art in first-principles atomistic calculations, using Density Functional Theory and the Generalized Gradient Approximation for the exchangecorrelation energy functional. The elastic properties calculated are bulk modulus (B), the elastic constants (c11, c12 and c44), the Zener anisotropy factor (A), the isotropic shear modulus (G), the Young modulus (Y), and the Poisson ratio (ν). By means of these quantities we also computed other thermodynamic properties such as the average transversal (s t) and longitudinal (s l) sound velocities and the Debye temperature (ΘD). The calculated values of B, c11, c12 and c44, G, Y and ν lead us to the conclusion that these compounds are compressible, fragile and brittle.

Uma equação diferencial para o cálculo das funções de jost para potenciais regular Aplicação ao sistema e⁻ + H (1s)

La función de Jost Fl es el concepto teórico que permite estudiar de una manera unificada los estados ligados, virtuales, dispersados y resonantes que pueden originarse en las interacciones entre dos sistemas cuánticos. En teoría de colisiones la función de Jost Fl juega un papel muy importante, puesto que se relaciona de forma directa con la matriz de dispersión S. En la mayoría de los métodos existentes en teoría de colisiones para el cálculo de la función Fl, primero es necesario conocer la solución regular del sistema tratado, la cual se obtiene via solución de la ecuación radial de Schrödinger, para poder hallar después la función Fl. Con la metodología propuesta en este trabajo se obtiene una ecuación diferencial lineal ordinaria de segundo orden cuya solución en los límites asintóticos coincide con la función Fl. La ventaja del trabajo presente es que al solucionar la ecuación diferencial, mencionada antes, se puede obtener de manera directa la función Fl, sin tener que hallar la solución regular del problema. Otra ventaja es que no importando las condiciones iniciales (reales) que se escojan para la solución de la ecuación diferencial, siempre se obtienen los mismos elementos de la matriz S. Como un ejemplo y prueba de la metodología, se resuelve dicha ecuación diferencial numéricamente, para la dispersión elástica de electrones por átomos de hidrogeno en el estado base a bajas energías (e− + H (1s)), obteniendo para este sistema la función Fl, los elementos de la matriz S y los corrimientos de fase, estos ´ultimos se comparan con los calculados por Klaus Bartschat [1].

A função de Jost Fl é o conceito teórico que permite um estudo unificado de estados ligados, virtual, dispersos e de ressonância que podem surgir nas interações entre dois sistemas quânticos. Em teoria de colisões o função de Jost Fl desempenha um papel muito importante, pois se relaciona diretamente com a matriz de dispersão S. Em a maioria dos métodos existentes em teoria de colisões para calcular a função Fl, primeiro é necessário conhecer a solução regular do sistema tratado, que é obtida através da solução de a equação radial de Schrödinger, para encontrar depois a função Fl. Com a metodologia proposta neste trabalho obtemos uma equação diferencial ordinária lineal de segundo ordem cuja solução nos limites assintóticos coincide com a função Fl. A vantagem deste trabalho é que a partir da solução da equação diferencial, acima mencionado, a função Fl pode ser obtida diretamente, sem ter que encontrar a solução regular do problema. Outra vantagem é que não importa as condições iniciais (real), que são escolhidos para a solução da equação diferencial, sempre se produzem os mesmos elementos da matriz S. Como um exemplo e testar de a metodologia, a equação diferencial é resolvido numericamente, para a colisão elástica de elétrons com átomos de hidrogênio no estado fundamental a baixas energias (e− + H (1s)), para este sistema é calculado Fl, os elementos da matriz S e deslocamentos de fase, estes são comparados com aqueles calculados por Klaus Bartschat [1].

The function of Jost Fl is the theoretical concept that allows to study in an unified way the bound, virtual, scattered and resonant states that can originate in the interactions between two quantum systems. In theory of collisions the function of Jost Fl plays a very important role, since it is related in a direct way with the scattering matrix S. In most of the existent methods in theory of collisions for the calculation of the function Fl first is necessary to know the regular solution of the treated system, which is obtained of the solution of the radial equation of Schrödinger, to be able to find the function Fl later. With the methodology proposed in this work an ordinary lineal differential equation of second order it is obtained whose solution in the asymptotic boundary coincides with the function Fl. The advantage of the present work is that solving the differential equation mentioned before one can obtain in a direct way the function Fl without having to find the regular solution of the problem. Another advantage is that not caring the initial conditions (real) that are chosen for the solution of the differential equation, the same elements of the matrix S, are always obtained. As an example and test of the methodology, it is solved this differential equation numerically for the elastic scattering of electrons by hydrogen atoms in the ground state to low energy (e− + H (1s)), obtaining for this system the function Fl, the elements of the matrix S and the phase shifts. The data obtained for the phase shifts are compared with the calculated by Klaus Bartschat [1].

Solução de um modelo simplificado de publicidade que usa técnicas de controle ótimo

En este artículo se presenta una simplificación al modelo distribuido de publicidad, formulándolo como una familia de problemas de control óptimo con parámetros concentrados. Se estudian dos variantes simplificadas: lineal y no lineal. Para el modelo lineal se proporciona una solución analítica derivada del principio de máximo. Para resolver el modelo no lineal se construye un algoritmo numérico basado en dos fórmulas no convencionales del incremento de la funcional objetivo.

Neste artigo nós apresentamos uma simplificação do modelo distribuído de publicidade formulando isto como uma família de problemas de controle ótimo com parâmetros concentrados. Nós estudamos duas variantes do modelo simples: linear e não linear. Para o modelo linear fornece uma solução analítica derivada do princípio de máximo. Para resolver o modelo não-linear, nós construímos um algoritmo numérico baseado em duas formas não convencionais de aumentar o funcional objetivo.

In this article we present a simplification of the distributed model of advertising by formulating it as a family of optimal control problems with concentrated parameters. We consider two simplified models: linear and non-linear. Linear model is solved analytically using the maximum principle. To solve non-linear model, we construct a numerical algorithm based on two nonconventional increment formulae for the objective functional.