Desenvolvimento de metodologias de agregação de turbinas/centrais eólicas

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia da Energia e do AmbienteRESUMO: A integração de energia eólica em larga escala tem criado diversos desafios aos operadores dos sistemas electroprodutores e aos seus produtores, devido ao seu carácter estocástico. Desta forma, têm sido desenvolvidas várias medidas e conceitos para permitir aumentar o valor, tanto ao nível técnico como ao nível financeiro, da produção de energia a partir desta fonte de energia renovável variável no tempo. Neste âmbito, surge o conceito de agregação de turbinas (ou parques eólicos) que visa a definição de uma estratégia agregadora de despacho, dentro de uma determinada área de controlo, como forma de mitigar alguns dos impactos da energia eólica aproveitando a variabilidade espácio-temporal do seu recurso primário – o vento. Assim, e como reportado por vários autores, a aplicação de metodologias de agregação poderá reduzir as flutuações de produção de energia eólica, através do efeito estatístico de alisamento, e, colateralmente, melhorar a previsão de produção eólica, na vertente operacional, e reduzir os custos associados às penalizações impostas aos produtores num ambiente de mercado, na vertente financeira. Nesta dissertação, é analisado um caso de estudo real, constituído por 99 turbinas distribuídas por 7 parques eólicos, para os anos de 2009, 2010 e 2011. Neste caso, são aplicadas diversas metodologias de agregação de carácter estatístico – Single Unit Representation, Self Organizing Map e K-Medoids - e probabilístico – Probabilistic Clustering - e analisados alguns parâmetros estatísticos relevantes no setor, tais como a percentagem de capacidade por classes de produção ou o gradiente horário de produção. De seguida, é aplicada uma técnica de previsão eólica de curto prazo, com um horizonte temporal de seis horas, que permite avaliar, para todas as metodologias de agregação, os desvios obtidos face à comparação com a produção eólica real e a redução dos custos associados às penalizações pagas pelos produtores, no contexto do Mercado Ibérico de Eletricidade (MIBEL). Assim, o principal objetivo deste trabalho é a identificação da metodologia de agregação que permita reduzir os erros na previsão da produção eólica e, consequentemente, possibilite uma estratégia agregadora de despacho com maiores benefícios para os produtores eólicos em ambiente de mercado, com a redução dos custos operacionais do sistema. Com este trabalho, as conclusões retiradas permitem demonstrar a importância e vantagem da aplicação das metodologias de agregação no funcionamento do sistema electroprodutor ou dentro de uma região de controlo. Quando comparados com os resultados do cenário de participação desagregada (i.e. cenário atual), assiste-se a uma melhoria dos parâmetros técnicos e financeiros analisados para os parques eólicos pertencentes ao caso de estudo, quando estrategicamente agregados.ABSTRACT: The large-scale integration of wind energy has created a number of challenges for operators of power systems and their producers due to the stochastic nature of this renewable energy source. To deal with this intrinsic feature of wind power, a number of measures and new concepts have been developed to increase its value, both at a technical and economic level. In this sense, the aggregation of wind turbines (or wind farms) concept arose as an opportunity to exploit spatio-temporal variability of the wind as a way to mitigate some of the impacts of wind energy. Using this concept, it can be possible to define a dispatch aggregation strategy, within a given control area, which can allow reducing the wind power production fluctuations, through the so-called statistical power smoothing effect. Collaterally, it is also expected significant improvements in the wind production forecast performance (operational context), as well as reductions in the costs associated with the penalties imposed on producers in a market environment (economic context). For this dissertation, a real case study, consisting of 99 turbines distributed by 7 wind parks, is analyzed for the years 2009, 2010 and 2011. Different statistical aggregation methodologies are applied - Single Unit Representation, Self-Organizing Map and K-Medoids - and probabilistic - Probabilistic Clustering - and some relevant statistical parameters in the sector, such as the percentage of capacity or step change were analyzed. Next, a short-term wind forecasting technique is applied, with a time horizon of six hours, which allows to evaluate for all the methodologies the deviations obtained from the comparison with the actual wind production and the associated costs reduction to the penalties paid by producers, in the context of the Iberian Electricity Market (MIBEL). Thus, the main objective of this work is the identification of the aggregation methodology that enables to reduce the wind production forecast errors enabling a dispatch aggregation strategy with superior benefits for the wind producers in the market environment, and, at the same time, with the less costs for the whole operating system. With this work, the conclusions drawn show the importance and advantage of the application of the aggregation methodologies in the operation of the power system or within a control region. When compared to the results of the disaggregated participation scenario (i.e., the current situation), there is an improvement in the technical and financial parameters analyzed for the wind parks belonging to the case study, when strategically aggregated.N/

Primary Total Elbow Arthroplasty in the Treatment of Complex Elbow Fracture: A Case Report

Introduction: Some elbow fractures are very complex with inadequate bone stock, so it is not possible to perform a stable fixation. However, loss of basic elbow function can severely affect daily living activities. There are few alternatives to internal fixation, but arthroplasty can be a reasonable option. The aim of this case report is to evaluate the role of primary total elbow arthroplasty in the treatment of complex elbow fractures. Case study: A 54-year-old male patient presented at our emergency department in the sequence of a motorcycle accident, which caused an open fracture of the left elbow, classified as type IIIB of Gustilo and Anderson. The X-ray showed comminuted fractures of distal humerus and proximal ulna with bone loss from both epiphysis. He started antibiotherapy and was submitted to immediate surgical debridement, provisional fixation with an external fixator and skin closure. The external fixator was removed 2 months after, when the patient presented with great elbow instability. The X-ray and the Computed Tomography showed signals of malunion and bone loss, which prevented any kind of fixation. Therefore, 3 months after, the patient was submitted to elbow joint replacement. A posterior approach was used, in which the triceps was reflected and was applied a linked arthroplasty - Coonrad-Morrey total elbow arthroplasty. On the second week after surgery, passive motion was started and by the fourth week, progressed to active motion. Six months after, he presented without significant pain and with a range of motion of 0° to 135º. Conclusions: Although rarely used, total elbow arthroplasty may be the choice in selected patients with elbow fractures with loss of bone. As shown in this case, this treatment can lead to a satisfactory functional recovery. Despite having some complications, more recent studies encourage its use in the future

Impact of Appropriate Antimicrobial Therapy for Patients with Severe Sepsis and Septic Shock – A Quality Improvement Study

Background There is ample literature available on the association between both time to antibiotics and appropriateness of antibiotics and clinical outcomes from sepsis. In fact, the current state of debate surrounds the balance to be struck between prompt empirical therapy and care in the choice of appropriate antibiotics (both in terms of the susceptibility of infecting organism and minimizing resistance arising from use of broad-spectrum agents). The objective of this study is to determine sepsis bundle compliance and the appropriateness of antimicrobial therapy in patients with severe sepsis and septic shock and its impact on outcomes. Material This study was conducted in the ICU of a tertiary care, private hospital in São Paulo, Brazil. A retrospective cohort study was conducted from July 2005 to December 2012 in patients with severe sepsis and septic shock. Results A total of 1,279 patients were identified with severe sepsis and septic shock, of which 358 (32.1%) had bloodstream infection (BSI). The inpatient mortality rate was 29%. In evaluation of the sepsis bundle, over time there was a progressive increase in serum arterial lactate collection, obtaining blood cultures prior to antibiotic administration, administration of broad-spectrum antibiotics within 1 hour, and administration of appropriate antimicrobials, with statistically significant differences in the later years of the study. We also observed a significant decrease in mortality. In patients with bloodstream infection, after adjustment for other covariates the administration of appropriate antimicrobial therapy was associated with a decrease in mortality in patients with severe sepsis and septic shock (p = 0.023). Conclusions The administration of appropriate antimicrobial therapy was independently associated with a decline in mortality in patients with severe sepsis and septic shock due to bloodstream infection. As protocol adherence increased over time, the crude mortality rate decreased, which reinforces the need to implement institutional guidelines and monitor appropriate antimicrobial therapy compliance

A program for sustained improvement in preventing ventilator associated pneumonia in an intensive care setting

Background Ventilator-associated pneumonia (VAP) is a common infection in the intensive care unit (ICU) and associated with a high mortality. Methods A quasi-experimental study was conducted in a medical-surgical ICU. Multiple interventions to optimize VAP prevention were performed from October 2008 to December 2010. All of these processes, including the Institute for Healthcare Improvement’s (IHI) ventilator bundle plus oral decontamination with chlorhexidine and continuous aspiration of subglottic secretions (CASS), were adopted for patients undergoing mechanical ventilation. Results We evaluated a total of 21,984 patient-days, and a total of 6,052 ventilator-days (ventilator utilization rate of 0.27). We found VAP rates of 1.3 and 2.0 per 1,000 ventilator days respectively in 2009 and 2010, achieving zero incidence of VAP several times during 12 months, whenever VAP bundle compliance was over 90%. Conclusion These results suggest that it is possible to reduce VAP rates to near zero and sustain these rates, but it requires a complex process involving multiple performance measures and interventions that must be permanently monitored

Efeitos da aplicação de digestato bovino nas características do solo Planossolo Háplico no município de Seropédica - RJ.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da utilização de digestato bovino nos solos de baixa fertilidade de Seropédica, no estado do Rio de Janeiro. O digestato utilizado como fertilizante foi proveniente do processo de digestão anaeróbia de dejetos bovinos do sistema orgânico de produção. Foram aplicadas quatro doses de digestato, em experimento de vasos utilizando a cultura do milho. Os resultados demonstraram que o conteúdo de cálcio, magnésio e fósforo diminuíram com a aplicação do digestato no solo, indicando a absorção desses nutrientes pela cultura do milho ao longo do experimento. Para potássio e sódio, observou-se um incremento deles no solo, sendo justificado pelos seus conteúdos presentes no digestato adicionado. Os conteúdos de H+Al e alumínio não apresentaram grandes alterações após aplicação do digestato, demonstrando que o uso do digestato é seguro e, a curto prazo, não apresenta risco de toxicidad

Identificação de limites entre duas classes de solo utilizando radar de penetração no solo com profundidades ajustadas por barras de ferro e validação com trado holandês.

O objetivo deste trabalho foi delimitar a transição entre um Planossolo Háplico e um Argissolo Vermelho em uma topossequência, localizada em Seropédica-RJ, utilizando o Radar de Penetração no Solo (RPS). Assim, foram descritos dois perfis de solo, um em cada extremidade do transecto, em que foram inseridas barras de ferro nas transições entre os horizontes. Depois realizaram-se leituras com o RPS utilizando uma antena monotestática blindada de 450 MHz sobre cada perfil e uma contemplando o transecto. Como resultado, a barra associada à base do horizonte E do Planossolo no radargrama possibilitou identificar seu limite em campo. Depois, utilizou-se um trado Holandês onde houve a transição entre os tipos de solos no radargrama, confirmando a transição em campo. Conclui-se que o RPS com antena monoestática, aliado ao uso de barras de ferro, demonstra potencial para auxiliar na identificação em detalhe dos limites de classes de solo com características físicas distintas

Identificação em profundidade de barras de ferro utilizando radar de penetração do solo (GPR) com antena de 450 MHz em três classes de solo.

O objetivo deste trabalho foi verificar a viabilidade do uso de barras de ferro para demarcar as profundidades dos horizontes em três classes de solos (Cambissolo Háplico, Planossolo Háplico e Argissolo Vermelho) nos respectivos radargramas gerados pelo Radar de Penetração do Solo (GPR) portando uma antena monoestática blindada de 450 MHz. O estudo ocorreu na Fazendinha Agroecológica, em Seropédica-RJ. As barras foram inseridas nas transições entre os horizontes dos perfis, com posterior leitura do GPR. Como resultados, foram identificadas algumas barras (sob forma de hipérbole) nos radargramas, sendo as inseridas no radargrama do Planossolo Háplico mais nítidas e detectadas com maior profundidade, em que predomina a matriz arenosa em superfície. Nos demais radargramas, as hipérboles foram vistas com menor nitidez e em menor profundidade. Conclui-se que barras de ferro são úteis na separação de alguns horizontes das três classes de solos estudadas, principalmente quando a matriz do solo é arenosa