ABSTRACT. Para avaliação do máximo carregamento em um sistema elétrico de potência (SEP), pode-se utilizar ferramentas computacionais estáticas, como o fluxo de potência continuado (FPC). Para se obter o máximo carregamento de forma realista e fidedigna, a representação detalhada de equipamentos e dos limites de potência reativa dos elementos de controle de tensão de ação lenta é fundamental. A representação de geradores de forma individualizada, incluindo suas curvas de capacidade, conduz a limites de potência reativa adequados e a alteração da impedância do transformador elevador quando uma nova máquina é adicionada para atender o novo despacho de potência ativa necessário ao crescimento da carga no FPC. O objetivo deste trabalho é avaliar o impacto da representação detalhada da geração nas margens de carregamento do SEP, em comparação aos modelos de geração equivalente de limites fixos de potência reativa sem alteração da impedância do transformador elevador pelo aumento do despacho de geração ativa nas barras PV.

ABSTRACT. O principal indicador de avaliação do estado da isolação sólida em equipamentos de potência atualmente é o grau de polimerização (GP). Este trabalho apresenta um estudo sistemático onde técnicas de machine learning são utilizadas para estimar o GP a partir do 2-fal e de outros indicadores. Os resultados são promissores, indicando que 2-fal, a razão CO2/CO, a fórmula de Chendong e a potência do equipamento podem ser utilizados em conjunto para melhor previsão do valor atual da sua vida útil.

ABSTRACT. The increasing insertion of renewable distributed generation (DG) in electrical distribution systems has been profoundly changing the structure of these networks. The presence of these resources makes the assessment of reliability even more relevant in view of existing regulatory aspects. If, on the one hand, such an impact can contribute positively to the performance of the system, on the other hand, the complexity of the analysis increases dramatically due to the intermittency characteristics of renewable resources. Thus, it is essential to develop an efficient methodology capable of adequately modeling the behavior of the network and its new technologies. This paper evaluates the performance of distribution systems with DG using sequential Monte Carlo simulation, including the failures of these units. For this, a modification of an IEEE standard test system is used, where several tests are performed to certify the accuracy and efficiency of the proposed methodology.

ABSTRACT. This article analyzes the first results obtained from the energy prospecting of tidal currents and wind energy in the Ilha do Caranguejo, Baía de São Marcos region. Preliminary results indicate that this area has significant potential in terms of ocean energy. As for wind measurements, although partial, the indicators illustrate a significant potential above 100 m, suggesting initiatives for the data collection on a larger time scale.

ABSTRACT. O Brasil possui hoje 212 Sistemas Isolados localizados em 7 estados (97 no Amazonas), atendendo uma população de 3,1 milhões de habitantes. A geração a partir do óleo diesel ainda predomina nesses sistemas (participação de 58% em 2024) e representa um considerável impacto nas contas setoriais, sendo subsidiada por meio da Conta de Consumo de Combustíveis (CCC). A CCC também possibilita o reembolso de obras de distribuição ou transmissão que venham a contribuir para a redução de seu dispêndio, estimulando a integração de localidades isoladas ao Sistema Interligado Nacional (SIN), e estando em linha com a intenção de se incluir a Amazônia brasileira em uma política de transição energética. Contudo, as dificuldades de acesso e logística, assim como as características geográficas da região amazônica, impõem desafios consideráveis para a implantação de linhas de transmissão e, não menos relevante, em operar e manter os sistemas dentro de padrões de qualidade de fornecimento e confiabilidade adequados. Este trabalho descreve os principais aspectos de uma proposta, elaborada pela Amazonas Energia, para integração ao SIN, de um conjunto de localidades isoladas da margem direita do baixo Amazonas. A proposta, com dois pontos de suprimento, atende ao critério de confiabilidade N-1, é viável técnica e economicamente (payback de 4,7 anos) e gera uma economia de R$ 1,3 bilhão ao longo de 20 anos.

ABSTRACT. O setor energético brasileiro apresenta desafios em garantir a eletricidade para todas as regiões do país. Há comunidades de difícil acesso devido às suas restrições geográficas e que, por isso, estão isoladas. Partindo desse pressuposto, este artigo sugere o uso da mineração de dados e a aprendizagem de máquina, como alternativa para contribuir no aperfeiçoamento dos planejamentos de eletrificação rural. Utilizando-se o software de código aberto Orange que possui algoritmos que possibilitam o desenvolvimento deste trabalho, demonstra-se que é possível obter uma acurácia na previsão de informações de uma comunidade entre 52,3% e 79,9%, o que comprova que, mesmo com informações incompletas de uma comunidade, pode-se usar esta técnica para se obter, por exemplo, uma estimativa da potência instalada numa residência e, com isso, estimar curva de carga sem que se faça uma visita para coletas complementares de informações, o que envolveria custos adicionais e tempo

ABSTRACT. Como forma de lidar com o aumento da demanda por energia e questões relacionadas ao aquecimento global, as fontes de energia renováveis têm sido amplamente integradas à rede elétrica. Muitas dessas fontes, na forma de geração distribuída fotovoltaica, dependem fortemente dos recursos climáticos e apresenta características intermitentes e flutuantes. Para mitigar essas variabilidades, os sistemas de armazenamento de energia em baterias têm sido amplamente aceitos como uma das soluções potenciais, devido às suas vantagens, como capacidade de resposta rápida, fornecimento contínuo de energia e independência geográfica. Nesse contexto, este trabalho aborda a alocação e operação ótima de unidades de armazenamento de energia em redes de distribuição como forma de absorver parte dos impactos da geração distribuída. O objetivo é identificar o local e a estratégia de operação ideais para minimizar as perdas técnicas na rede. Para alcançar esse objetivo, será utilizada a metodologia de enxame de partículas em conjunto com o software OpenDSS.

ABSTRACT. O presente artigo tem por objetivo descrever a experiência do Brasil com os programas de Resposta da Demanda (RD), com enfoque em suas características e benefícios. Os programas de RD possuem enorme potencial para auxiliar no atendimento da crescente demanda de energia elétrica, conferindo maior flexibilidade, eficiência e confiabilidade ao sistema elétrico. Para melhor identificar as possíveis melhorias que podem ser implementadas nos programas existentes no Brasil é apresentado um panorama das experiências internacionais com esses programas.

ABSTRACT. The vanadium flow batteries have been widely studied for the management of intermittent electric power systems. In this context, the present work aims to evaluate the theoretical distribution of vanadium ions and their overpotencial profiles in vanadium flow batteries based on the concentration of vanadium ions, flow velocity, and current density. The results showed that the ions concentrate, mostly, in the regions close to the collectors and membrane. Furthermore, it demonstrated that the ionic conversion rate is proportional to the electrolyte flow rate, although the generated potential decreases in extreme situations. Besides, better overpotencial were obtained at intermediate current density values.

ABSTRACT. As fontes alternativas de energia, como solar e eólica, têm papel importante na transição energética do sistema elétrico brasileiro, a qual é fortemente pautada na redução das emissões de carbono resultantes do uso intensivo dos combustíveis fósseis. Ao mesmo tempo, a característica intermitente dessas fontes traz a necessidade de tecnologias acessórias para potencializar sua capacidade de geração e promover o funcionamento harmônico quando em conexão com a rede. Nesse sentido, aparece a possibilidade de associação dessas usinas de geração de energia com características complementares, assim como a operação conjunta com bancos de baterias. Este trabalho tem como objetivo estruturar uma discussão sobre a atual conjuntura e desafios para a aplicação de Sistemas de Armazenamento de Energia em Baterias no Brasil, atuando em conjunto com o recente conceito de complementaridade de fontes alternativas de energia. O estudo aborda questões técnicas, regulatórias e econômicas, com enfoque em análises regulatórias, e referencia também a experiência internacional.

ABSTRACT. Vanadium redox flow batteries have been studied due to their potential in power systems. Moreover, these batteries are easily scalable in terms of storage capacity and power. In this sense, this work aims to numerically evaluate the thermal behavior and the compression effect in vanadium flow battery electrodes. The results indicated that an increase in temperature is associated with an improvement in battery performance. Additionally, when analyzing electrode compression, it was observed that reducing the electrode size leads to a decrease in electrode overpotential.

ABSTRACT. A geração fotovoltaica apresenta a característica de ser intermitente e não-despachável, de forma que não apresenta uma estabilidade de geração. Os sistemas de armazenamento de energia fornecem a capacidade de gerenciamento da energia, através da prestação de serviços energéticos e de serviços ancilares. Com o intuito de melhorar o fluxo potência, estabilidade e características de qualidade de rede, se propõe a combinação de um sistema fotovoltaico com um sistema de armazenamento de energia. Este artigo apresenta o desenvolvimento e implantação de um sistema de armazenamento de energia em Baterias (SAEB) de Íons de Lítio, com potência de 1 MW e capacidade de 0,43 MWh, associado à Usina Fotovoltaica Alto do Rodrigues (UFV-AR). A UFV-AR tem uma potência instalada de 1,1 MW e o objetivo do SAE é: realizar o controle de rampas de geração para atenuar a intermitência da usina fotovoltaica, possibilitar os serviços de deslocamento de energia e realizar o controle da potência injetada no sistema (estratégia chamada de shaping). Este projeto foi desenvolvido no âmbito da chamada de projetos de P&D (Pesquisa e Desenvolvimento) nº 021/2016 da ANEEL: Projeto Estratégico: “Arranjos Técnicos e Comerciais para a Inserção de Sistemas de Armazenamento de Energia no Setor Elétrico Brasileiro, cadastrado na agência sob o código PD-00553-0046/2016.

ABSTRACT. Tidal energy has a low-frequency intermittent behavior and its predictability is guaranteed because it is related to astronomical phenomena. The North and Northeast regions have the largest tidal ranges on the Brazilian coast, ranging from 6 to 10 meters. In this article, a comparative performance's study of three configurations of a commercial hydrokinetic turbine, when subjected to the annual tidal profile observed in the Boqueirão Channel, using performance metrics based on the total energy production.

ABSTRACT. Opções energéticas sustentáveis e de baixo carbono são necessárias para atingir os alvos firmados dentro do Acordo Climático de Paris, cujo principal objetivo era propor alvos para emissões de gases de efeito estufa dos países signatários. Um dos resultados mais visíveis são as iniciativas para descarbonização da economia, principalmente no setor energético. Neste cenário, o hidrogênio vem se apresentando como um importante substituto por conta do seu alto valor energético, suas propriedades como combustível e como matéria prima. Embora o hidrogênio verde venha recebendo maior parte dos esforços de desenvolvimento, existem também outras formas de produção que também possibilitam a mitigação das emissões e a produção de combustíveis livres de carbono, como, por exemplo, o hidrogênio azul. Este trabalho apresenta uma revisão dos conceitos e da tecnologia de produção do hidrogênio azul, apresentando os custos associados com sua produção e analisando as diferentes etapas do processo. O objetivo é demonstrar que o hidrogênio azul também deve ser considerado como opção energética de carbono neutro no contexto energético brasileiro.

ABSTRACT. O direito de todo cidadão de ter acesso ao sistema de energia elétrica é garantido pela legislação brasileira. Visando apresentar uma solução que garanta eletricidade para residência em áreas isoladas, o presente estudo de caso tem como objetivo relatar a implementação de um sistema solar fotovoltaico para geração de energia elétrica e um sistema de biogás para gerar gás de cozinha em uma residência da comunidade Três Unidos. Para atender aos objetivos, o método baseia-se no estudo do desenvolvimento de microrredes híbridas utilizando energia solar com biomassa para comunidades da Amazônia e leitura bibliográfica dos sistemas implementados e seus componentes, relato das visitas de campo realizadas e questionário aplicado ao morador. O sistema implantado foi de geração de 3,3 Wp e um biodigestor comercial modelo HomeBiogas 7.0 para gerar gás de cozinha, com duas baterias de íons de lítio de 100 Ah e 48V. Conclui-se que, apesar dos desafios iniciais e das distâncias para o suporte técnico dos problemas enfrentados no pós-intalação, os gastos da família com gás diminuíram para um terço e a geração elétrica trouxe vários benefícios, incluindo o trabalho com material de artesanato.

ABSTRACT. The ability to properly forecast the power generated by hydroelectric power units have been gaining increasing interest in the literature, especially in n Brazil, where hydropower represents 58$\%$ of the power generation matrice. Several works in the literature have tried to forecast the generation of hydropower, both in large and small hydroelectric power plants. The atmospheric variables, specially the ones related to rainfall, are commonly used to forecast hydropower. Additionally, there is a need to consider the uncertainties related to the covariates and the final generation forecast. With this in mind, this work proposes a Bayesian Hierarchical Model to forecast the Hydropower Generation of both larger and small plants. A bayesian approach is used given its ability to deal with uncertainties and missing data in the learning process, as well as the forecast process. Several weather conditions are used as covariates to feed the model. With data from 2020 and 2021, the generation from 2022 is predicted. Results shows the effectiveness of the proposed work, especially in face of disturbance in the input variables, since the forecast achieved a normalized mean squared error (NMSE) of less than 0.39 even in an extremely disturbed scenario.

ABSTRACT. O presente artigo traz um circuito emergencial de recomposição automática de energia elétrica por meio de operações de chaveamento realizadas por dispositivo eletroeletrônico e mecânico (comutador), o qual é capaz de mudar a fonte de energia elétrica, que pode ser da concessionária de energia elétrica, ou proveniente de uma fonte de energia elétrica alternativa. Essa fonte de energia elétrica alternativa está armazenada em baterias estacionarias. As baterias estacionarias, por sua vez, estão sendo realimentadas por placas fotovoltaicas para que fiquem em flutuação e prontas para serem usadas na falta de energia elétrica. O circuito elétrico emergencial também conta com um controlador de carga, para fazer o controle da energia elétrica, gerada pela placa fotovoltaica, que alimenta a bateria e um inversor capaz de transformar a corrente elétrica contínua (CC) tensão nominal de 12 Volts (V) em corrente elétrica alternada (CA) com tensão elétrica 220 V.

ABSTRACT. Modern society needs ever-increasing amounts of electricity as a resource. Electricity is obtained from renewable and non-renewable sources. The dilemma of greenhouse gas emissions has been raising concern among government organizations. These emissions cause intense changes in the climate, increasing the global average temperature and intensifying extreme events such as heavy rains and hurricanes. Targets to reduce greenhouse gas emissions have been established, seeking to reduce the impact of greenhouse gas emissions without slowing down the countries' economies. The energy sector is responsible for about 25\% of greenhouse gas emissions, and the generation of electric energy is a part of this sector in which there is much interest in carrying out changes to increase the percentage of use of renewable sources that are low pollutant. In this work, the European plan to reduce greenhouse gas emissions will be analyzed and observed from the electricity generation point of view if the proposed objectives can be fulfilled. For analysis purposes, an analysis will be made with Brazil as it was present in this agreement. Generation data from several European countries and Brazil were used to calculate greenhouse gas emissions. Through the historical series of these data, an analysis was made to predict how these countries' electrical matrix will be in the coming years.

ABSTRACT. This work presents a case study of the application of machine learning techniques to model the load of the main equipments of three of Petrobras' FPSO units. The methodology proposed was used in the development of a modelling and simulation tool called FPSO Power Demand Analytics (FPDA), developed in a partnership between Universidade Federal Fluminense (UFF) and Petrobras. The applied methodology resulted in a library of models from which the median absolute error rarely exceeds the 3% mark. The median of the median absolute errors observed across platforms and test scenarios is often less than 1%. The presented results were found satisfactory by UFF and Petrobras' development and engineering teams.

ABSTRACT. No presente artigo são apresentadas as análises dos principais parâmetros considerando a tendência de alocação de geradores distribuídos fotovoltaicos (GD FV) pelos consumidores, sendo eles: poder aquisitivo, influência da vizinhança, consumo em relação ao payback e o nível de escolaridade. Essa análise é realizada considerando o banco de dados da ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), além da consideração de dados disponibilizados pelas prefeituras, através da linguagem de programação Python no software PyCharm Community Edition, para a análise de cada parâmetro. Diante dos dados analisados foi possível relacioná-los com curvas de distribuição de probabilidade, desta forma a partir de tal levantamento, é possível realizar a implementação de métodos estatísticos para observação das tendências de inserção sistemas FV em redes de distribuição de energia elétrica.

ABSTRACT. Embora a técnica de utilização de concreto para melhoramento de aterramentos já seja conhecida na literatura, poucos estudos avaliam de forma aprofundada a efetividade do concreto em malhas de aterramento com diferentes tamanhos, bem como quais eletrodos da malha são mais promissores para a concretagem: se os eletrodos horizontais ou os verticais (hastes). Dessa forma, buscando-se contribuir com o estado da arte, neste trabalho é feito um estudo original do encapsulamento de concreto ao redor de eletrodos de malhas de aterramento com dois tamanhos distintos. Além disso, são estudadas situações de encapsulamento parcial e total da malha, averiguando-se vários cenários de forma a se descobrir quais deles são mais promissores. Mais que isso, tais cenários foram avaliados considerando solos com baixa, média e alta resistividade (300 Ω.m a 4000 Ω.m). Ao todo, foram realizadas 60 simulações e em cada uma dessas situações foram obtidos os valores de resistência de aterramento e calculada a respectiva redução percentual em relação à uma malha sem concreto. Como resultado, observou-se que, do ponto de vista da resistência, a situação de concretagem com melhor custo benefício foi para o caso em que apenas as hastes verticais da malha são totalmente encapsuladas. Por fim, observou-se também que a concretagem é mais efetiva para malhas pequenas e menos efetiva para malhas com grande área.

ABSTRACT. The present work’s goal is to develop the analysis of the behaviour of properties as: torque, total losses, magnetic density flux, in the three-phase induction motor with squirrel cage rotor when the material which compound the cage is changed. Aiming this goal, we used simulations of finite elements through the use of software FEMM, and for analysis’ purpose a performance comparison was made between copper and aluminum. Hence, it was noted that the aluminum configuration showed a greater torque and also a superior total losses in comparison with copper.

ABSTRACT. Atualmente, a falta de curvas de carga residenciais para aplicação na simulação de redes elétricas de distribuição de baixa tensão regionais tem impactado nos resultados de pesquisas de universidades e centros de pesquisa em estudos de planejamento, controle, operação e conexão de elementos energéticos distribuídos, impactando a assertividade dos resultados. Deste modo, o presente artigo resultante de uma pesquisa de iniciação científica apresenta uma proposta de uso do método de Monte Carlo para a criação de curvas de cargas residenciais que representem a realidade de unidades consumidoras de distintas regiões do Brasil. A metodologia usa como base os dados divulgados pelo Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (PROCEL) e sua Pesquisa de Posse e Hábitos de Uso de Equipamentos Elétricos (PPH). A partir das informações disponíveis, funções de distribuição cumulativas (FDC) são criadas e utilizadas como parâmetros para o seleção probabilística. As FDCs representam dados socioeconômicos da quantidade de equipamentos, capacidade, potência nominal, horários e frequência de uso nas residências. Uma estratégia de seleção probabilística sequencial é adotada de modo a construir as curvas de carga de cada equipamento e ao final comporem a curva de carga da residência. A solução proposta é testada com os dados do Estado do Amazonas para a geração de 500 curvas de equipamentos e curvas gerais da residência, por classe socioeconômica. Os resultados apresentados demonstram desempenho significativo ao comparar-se com as curvas de referência do PROCEL.

ABSTRACT. Power transformers are key equipment in an electric power system, and any failure might lead to power outages and financial losses to consumers and/or power utilities. Typically, aluminum and copper are used in the windings and although there is a verification regarding the low frequency behavior, little has been investigated regarding the winding behavior in a wider frequency band. Wideband tests are key to assessing and investigating possible issues internal to the transformer. This work proposes to investigate this aspect considering five types of medium size transformer ranging from 2 to 3 MVA. It also presents a comparison of a rational approximation of transformer windings which can then be used to evaluate terminal voltages and the impact due to high frequency harmonics in the transformer.

ABSTRACT. Este trabalho apresenta o cálculo do conjunto estabilizante de ganhos para um controlador PI (Proporcional Integrativo) implementado via Python. Foi considerado um sistema linear e invariante no tempo, com três polos e de fase não-mínima, instável e com uma única entrada e uma única saída (Single Input, Single Output, SISO). O algoritmo implementado foi o Método da Assinatura (Signature Method), técnica desenvolvida por pesquisadores da Texas A&M, que é capaz de fornecer o conjunto estabilizante de ganhos para os controladores da família PID (Proporcional Integrativo Derivativo). Apesar de eficaz, essa técnica sofre de algumas dificuldades de implementação, dada a complexidade e a especificidade do algoritmo. Dessa forma, o presente trabalho propõe a sua implementação em Python com uso do pacote SymPy (biblioteca para matemática simbólica). Cerca de 10.000 amostras (valores para os ganhos do controlador) foram geradas e classificadas com base no código desenvolvido.

ABSTRACT. Liquid level control has been a continuous challenge in a considerable number of industrial processes, especially when one has to simultaneously satisfy multiple control performance specifications. This paper presents a comparative study between Particle Swarm Optimization and Gray Wolf Optimization as tuning methodologies for a flatness-based controller, which has proved to be a useful tool to provide efficient solutions to tracking control tasks. Numerical simulations of a nonlinear coupled tanks system were performed to demonstrate the potential of the proposed of using such bio-inspired algorithms as tuning methods for nonlinear controllers.

ABSTRACT. Multiobjective optimization algorithms are useful tools in obtaining solutions for problems that need to optimize multiple cost functions simultaneously. In the control engineering area, being Proportional-Integral-Derivative (PID) controllers widely used in industrial applications, it is possible to notice several advantages regarding the use of multiobjective optimization, where the purpose is to obtain gains calculated to improve the performance against multiple criteria. In general, in optimization procedures, the performance criteria of controllers are used as cost functions. However, there is a lack of studies that help select these functions. Using Spearman’s rank-order correlation, this study analyzed ten cost functions for four different linear transfer functions, allowing an initial understanding of the statistical dependencies between performance criteria and their use as cost functions in multiobjective optimization procedures.

ABSTRACT. Este trabalho apresenta o cálculo do conjunto estabilizante de ganhos para um controlador PI (Proporcional Integrativo) com uso de uma rede neural profunda. Foi considerado um sistema linear e invariante no tempo, com três polos e de fase não-mínima, instável e com uma única entrada e uma única saída (Single Input, Single Output}, SISO). O treinamento foi realizado com base em dados gerados a partir do Método da Assinatura (Signature Method), técnica desenvolvida por pesquisadores da Texas A&M, que é capaz de fornecer o conjunto estabilizante de ganhos para os controladores da família PID (Proporcional Integrativo Derivativo). As curvas de aprendizado são apresentadas para duas estruturas de redes diferentes, demonstrando bons resultados nos dois casos, onde 0,03 corresponde ao melhor resultado para a função de perda (Binary Cross Entropy) e 0,99 para a acurácia (Binary Accuracy).

ABSTRACT. This paper addresses the problem of adjusting PI controllers in control loops subject to stiction. Given their success in similar environments, multi-objective optimization techniques could be an alternative for adjusting these controllers. As no previous works have explored this approach, several questions arise. Therefore this paper presents a preliminary study to analyze the Pareto front of the controllers adjusted for stiction environments. A Pareto front approximation is obtained for the case without stiction, and its performance is evaluated for increasing levels of stiction. A grid search approach is used to find the Pareto-optimal values of $Kp$ and $K_i$, and the resulting Pareto front approximations for each combination of stiction and objective function. Finally, the heat maps are prepared to visualize the study results. The results of this study can provide useful insights for designing control strategies in systems with stiction.

ABSTRACT. Este artigo faz uma breve introdução ao uso da álgebra tropical na modelagem de sistemas a eventos discretos (SEDs), destacando como a introdução dessa estrutura matemática permitiu uma mudança de paradigma no que diz respeito à modelagem e ao controle de desse tipo de sistema. Além disso, discute aspectos importantes do projeto de controladores aplicados a SEDs e apresenta uma análise de robustez com base em simulações de um sistema controlado.

ABSTRACT. In this work, we address the problem of supervisory control tolerant to intermittent faults in manufacturing systems modeled as discrete event systems (DES). Two fault tolerance approaches were applied to a case study developed on a virtual plant using Factory IO software: active approach and fault-hiding. In both cases, a diagnoser automaton was used to detect fault occurrences. Modular supervisors were designed based on the supervisory control theory of DES, and the fault-tolerant control structure was implemented in a PLC, controlling the virtual plant via the OPC communication protocol. Different strategies for implementing the fault-tolerant control structure are proposed and applied to the case study, resulting in the proper functioning of the plant, even with the intermittent occurrence of faults.

ABSTRACT. Neste trabalho trata-se da implementação de controle supervisório distribuído tolerante a falhas de Sistemas a Eventos Discretos (SEDs). Uma planta virtual do software Factory I/O é usada como estudo de caso. Utilizando a abordagem de localização de supervisores foram obtidos supervisores modulares que garantem um comportamento nominal correto, livre de erros e bloqueios, para a planta em malha fechada. Para a tolerância a falhas foi adotada a abordagem de ocultação de falhas, na qual é usado um bloco de reconfiguração entre planta e supervisores. A estrutura de controle tolerante a falhas foi implementada em CLP usando Blocos de Função e a comunicação entre o CLP e a planta virtual foi feita via protocolo de comunicação OPC-UA.

ABSTRACT. In this paper, an automated system was developed to replace a legacy manual process. This system is capable of performing labeling, inspection, and evaluation of printed circuit boards using robotic systems and artificial intelligence, while also storing the collected information in a database. The implementation of this system’s results was developed through observations in a laboratory setting and simulations using a new system design approach based on Petri nets, the MOST method and the ARENA simulation, which improves the times and motions executed by the robotic arm. Thus, the deployment of the automated process allowed for achieving high performance of operation time, robustness, and precision.

ABSTRACT. Neste artigo, é proposto um método para o cálculo de um modelo composto a partir de modelos parciais identificados para sistemas cíclicos, em que o modelo composto é usado para detecção de falhas. Para isso, uma modificação em um dos modelos apresentados na literatura, e adequado para a composição, é proposta, de modo que o modelo modificado seja capaz de representar corretamente sistemas cíclicos. Logo, é definida uma composição síncrona dos modelos parciais identificados, denominada composição modular síncrona. Por fim, é analisada a redução da linguagem em excesso, por meio da implementação do modelo composto e da variação de um parâmetro livre usado para identificar os modelos parciais. Uma planta virtual, simulada com um software de simulação 3D e controlada por um controlador lógico programável, é usada para ilustrar o método proposto.

ABSTRACT. Neste artigo, a verificação da opacidade de sistemas a eventos discretos é abordada no contexto de sistemas sob a ação de supervisores. Supõe-se que um intruso tem a capacidade de observar tanto ocorrências de eventos transmitidas da planta para o supervisor, quanto ações de controle transmitidas do supervisor para a planta. Um dispositivo, denominado Emissor, é introduzido a arquitetura de controle supervisório com o objetivo de limitar a capacidade do intruso em observar ações de controle. A estimação de estados da planta feita do ponto de vista do intruso é caracterizada formalmente e um novo conceito de opacidade em rede é proposto. Por fim, propõe-se uma condição necessária e suficiente para um sistema em malha fechada ser opaco em rede e um método para verificá-la.

ABSTRACT. Mobile robots are becoming essential tools for exploring environments that represents risks to human beings. The uneven ground and the presence of obstacles increase the difficulty of free movement and compromise the robot's autonomy. Researchers are developing several devices with different configurations and locomotion mechanisms to overcome these challenges. An example is EspeleoRobô, a robotic platform designed for inspection and exploration of confined environments that has a system for switching between locomotion modes. Thus, this article focuses on presenting a methodology for analyzing the mobility of robotic platforms. For comparison purposes, we chose two other robots available on the market: the Husky A200 and the Pioneer 3-AT. The methodology includes metrics to measure performance in terms of the ability to overcome obstacles, stability and energy efficiency. The results allow comparing devices and their locomotion mechanisms, indicating the advantages, disadvantages and in which environment each one stood out. We validated the algorithms in a simulation environment by conducting experiments in scenarios built in the CoppeliaSim simulator with integration to the Robot Operating System (ROS).

ABSTRACT. A utilização de robôs móveis na realização de serviços é cada vez mais comum. Um exemplo é o EspeleoRobô da Vale, capaz de se locomover em terrenos acidentados para inspecionar e mapear ambientes confinados, como sistemas de tubulação, galerias de barragens, moinhos, silos e cavernas. Devido às limitações de espaço, presença de obstáculos e a irregularidade do ambiente, a teleoperação por meio de ondas de rádio ou cabo umbilical nem sempre é viável. Uma possível solução seria o desenvolvimento de estratégias que permitam a operação autônoma. Dentre essas estratégias está incluı́do o planejamento de caminhos, essencial para garantir que o robô percorra os locais desejados de forma eficiente, evitando colisões com obstáculos. Neste contexto, este artigo apresenta a implementação e validação experimental do algoritmo de planejamento de caminhos Dijkstra, integrado com técnicas de representação do terreno por voxels e métricas de mobilidade adotadas para a definição dos custos associados aos caminhos. Os programas implementados em pacotes do ROS foram embarcados no EspeleoRobô, possibilitando a realização de experimentos em laboratório e campo. Os resultados demonstram o funcionamento adequado dos algoritmos implementados, possibilitando sua integração com o sistema de navegação autônomo do robô.

ABSTRACT. Robôs móveis são um dos principais componentes dos sistemas ciber físicos (CPS) na indústria 4.0. Como parte de um CPS, os robôs devem interagir com outros agentes reais ou virtuais. Os agentes reais são outros robôs, operadores humanos e qualquer outra máquina autônoma. Já os agentes virtuais são geralmente programas/algoritmos para supervisão, controle, IoT, robôs e máquinas virtuais. Este trabalho propõe um método baseado em algoritmo genético para planejamento de rotas de robôs móveis inseridos em um ambiente CPS. O desenvolvimento do CPS é feito utilizando uma abordagem hierárquica em 4 camadas de acordo com a natureza da tarefa a ser realizada: conexão, conversão, cibernética e cognitiva. O CPS tem 4 tipos de agente: o auxiliar de localização, o gerenciador de tarefas, o planejador de rotas e os vários robôs móveis. Esse agentes atuam de forma cooperativa e distribuída e apesar do CPS ser apresentado, apenas o agente planejador é detalhado neste artigo. Resultados experimentais são realizados para comprovar a eficácia do método de planejamento de rotas proposto e sua utilização em um CPS.

ABSTRACT. Reconfigurable robots for inspection usually transports various equipment to handle inspection missions in industrial plants (mining $\&$ oil) that have traversable obstacles. To tackle the problem of overcoming an obstacle, a procedure of negotiation formed in two stages is considered. A detection one, where the robot decides whether an obstacle is passable. And, a transition one that depends on state machine. In this work we focused on the second, the transition stage, which is based on a motion sequence and control rules for the active joints. To achieve the necessary configuration for the robot in each of the transition state, a Proportional Control is used. Simulations are performed in the \textit{CoppeliaSim} environment to adjust parameters of the control algorithm. To validate the performance of the proposed strategy, several experimental tests were carried out using the ROSI mobile robot.

ABSTRACT. No âmbito da robótica, a segmentação de objetos é uma das principais atividades para o robô criar senso do seu meio. Sendo tal tarefa precessora para outras atividades como a navegação autônoma em um ambiente. Através de sensores como o LiDAR, é possível gerar mapas tridimensionais de alta resolução do meio em que o robô está inserido, assim possibilitando a interpretação destes para que tarefas como a segmentação de objetos seja realizada. Neste artigo, explora-se os métodos de clusterização não-supervisionados DBSCAN e HDBSCAN. Resultados em um ambiente simulado no \textit{framework} Gazebo juntamente com o ROS para a captação dos dados sensoriais do LiDAR Livox Mid-70 acoplados em um robô móvel mostram o desempenho de tais técnicas através de comparações.

ABSTRACT. In mobile robotics, Simultaneous Localization And Mapping (SLAM) has the goal of estimating the pose (position and orientation) of a robot while mapping the environment where the robot travels. In this paper a solution for solving the SLAM problem is discussed and tested for simulated and real mobile robots which move in a 2D environment and are equipped with a 2D laser scanner. The implemented solution contains three main steps. In the first step, 2D line segments are extracted from the raw data generated by the laser scanner at each robot stop. Then line matching between consecutive poses is used to produce the new pose estimate and to add the new line segments to the global map. In the second step, line segments in the global map are merged whenever possible. Loop closure is implemented in the third step to avoid error accumulation for the positioning of the lines that represent the environment. The proposed solution was tested in simulated and real environments with sizes around 14 x 3 m2.

ABSTRACT. O principal objetivo deste artigo é propor um método probabilístico para calcular índices de confiabilidade em redes de distribuição radiais considerando microrredes CA e CC sujeitas a restrições técnicas referentes aos limites na frequência angular e nas tensões. A factibilidade destas restrições é identificada usando-se um algoritmo de fluxo de potência com múltiplas barras de folga. As violações nas restrições técnicas são mapeadas para eventos de perda de carga total e parcial visando calcular índices de confiabilidade. Estes índices de confiabilidade foram calculados considerando-se incertezas associadas com: falhas nos equipamentos, variações de carga e intermitência na geração distribuída renovável. O modelamento destas incertezas foi realizado através da Simulação Monte Carlo Sequencial. Os resultados dos testes demonstraram que a aplicação de microrredes DC causou uma redução nos índices FEC e DEC. Além disso, pode-se observar que a relaxação de restrições de rede resultou na subestimação dos índices de confiabilidade tanto nas microrredes CA e CC.

ABSTRACT. O presente trabalho apresenta uma metodologia para a estimação de estados em microrredes ilhadas, considerando a frequência em regime permanente como variável de estado. O estimador é formulado como um problema de otimização baseado no critério de máxima correntropia considerando injeções de potência como restrições de desigualdade para garantia de observabilidade. O plano de medição é composto por medições fasoriais sincronizadas. Os resultados das simulações, na presença de erros grosseiros simples, são comparados com aqueles providos pelo estimador baseado no método dos mínimos quadrados ponderados, mostrando sua capacidade de rejeição de erros.

ABSTRACT. Photovoltaic generation do not have the capacity to compensate imbalances between generation and load demand, which can occur in islanded operation of microgrids and cause voltage and frequency deviations. Thus, battery energy storage systems are inserted to support microgrid regulation, what constitutes the hybrid generation units. In these units, grid interface inverter is driven through a grid-forming droop control, as long as photovoltaic and battery DC-DC converters are controlled to promote power balance between generation and load demand. When there is only one hybrid unit in the microgrid, battery charging limit and maximum state-of-charge must also be taken into consideration since supplying of imbalances cannot be shared; and if battery experiences one of these conditions, photovoltaic curtailment is conducted. This paper proposes to test a hybrid unit supplying variable load in islanded mode to evaluate the effectiveness of the grid forming droop control. Through accurate simulations, efficacy of this control strategy is validated for different load, PV generation, and battery conditions.

ABSTRACT. Since photovoltaic (PV) represents a vast part of microgrid generation, its no power reserve feature requires battery energy storage systems (BESS) to provide frequency and voltage support in islanded mode. Control strategies have been developed to allow it, however, tests have not considered the impact of unbalanced loads, even less for microgrids sourced by only one generation unit, where generation curtailment can be necessary. This paper analyzes the performance of grid-forming droop control in a three-phase microgrid under these circumstances. Tests were carried out in normal operation, where BESS absorbs or injects power to keep the power balance between generation and load, while the PV unit delivers the maximum power; further, for when the BESS reaches charging power or state-of-charge limit, and PV unit must reduce power to maintain the power balance. It was observed that 5% of load unbalance is enough to cause harmonic distortions higher than the allowed limits, and 10% makes the power delivered to the load drop. High load unbalances (above 25%) make the PV unit and the BESS inject their maximum power to compensate for power losses provoked by high harmonic distortions. It means that PV unit does not perform power curtailment in those situations even when it would normally be required to, and BESS abnormally discharge to keep the power balance. The results suggest the need for harmonic control. They were obtained from Matlab/Simulink simulations.

ABSTRACT. Este artigo apresenta uma metodologia de Fluxo de Potência Ótimo Probabilístico (FPO-P) para minimizar as perdas de potência em Microrredes de Corrente Contínua (CC). As incertezas de carga são modeladas usando a Distribuição Normal, enquanto a Transformação Unscented é utilizada para resolver a metodologia proposta. A avaliação de uma microrrede CC de 10 barras demonstra a precisão e eficiência computacional do método proposto, especialmente quando comparado aos resultados obtidos através da Simulação de Monte Carlo.

ABSTRACT. Este artigo apresenta uma metodologia de fluxo de potência ótimo probabilístico para a minimização do corte de carga em microrredes ilhadas para a satisfação dos limites de frequência. As peculiaridades da operação ilhada de microrredes são consideradas, tais como a variação da frequência e o controle em droop dos geradores. A solução é feita a partir da Transformação Unscented que utiliza um número reduzido de amostras das variáveis incertas quando comparadas com a Simulação Monte Carlo. Resultados para uma microrrede de 33 barras ilustram a efetividade computacional da metodologia proposta bem como a acurácia dos resultados, mostrando que a solução determinística pode não ser eficiente diante das incertezas das cargas.

ABSTRACT. As transformações a que assistimos e que discutimos - renováveis distribuídas, redes inteligentes (smart grids), veículos elétricos, armazenamento em baterias, hidrogênio, resultam de inovação. Acomodar socialmente essas transformações exige compreensão dos fenômenos e capacidade de previsão – para promover decisão regulamentar e política adequadas. Para planejamento dos sistemas, adoção de esquemas de incentivos ou ajuste das políticas regulatórias, um modelo de previsão da difusão da adoção tecnológica é necessário. O modelo exitoso que será abordado aplica as equações de difusão de inovações numa base geográfica, tendo como ponto de partida os dados dos censos populacionais, sistemas de informação geográfica e autômatos celulares para geral previsões de disseminação das novas tecnologias e seu impacto nas demandas de energia. Serão mencionadas várias aplicações ao caso português da disseminação de fotovoltaico distribuído e de veículos elétricos, e discutidos dois aspetos: a implicação nas redes de transmissão europeias da ENTSOE e a avaliação de políticas de incentivo para a adoção de tecnologias inovadoras.

ABSTRACT. This work introduces a pioneering approach that harnesses the advantages of blockchain technology in a tiny sensor network suit for Internet of Things (IoT), automation, and smart environments application. The proposed solution combines the basic capabilities of an Arduino Uno microcontroller with an Android smartphone equipped with an embedded customized Bitcoin wallet application. By integrating these components, the system capitalizes on the inherent benefits of blockchain, enabling secure and transparent data management within the sensor network. This innovative approach unlocks new possibilities for enhanced data integrity, decentralized control, and seamless integration of the sensor network with the blockchain ecosystem.

ABSTRACT. Ambientes inteligentes fazem parte do rápido desenvolvimento da transformação digital, e a crescente necessidade de múltiplas conexões com diferentes dispositivos está direcionando a atenção da pesquisa para a Internet das Coisas (IoT) como forma de comunicação com objetos. Os dados transmitidos de forma ampla e aberta, seja em indústrias, residências, prédios ou cidades, é um ponto vulnerável para ataques que capturam informações privadas ou mesmo controlam dispositivos sem as devidas medidas de proteção. Portanto, a comunicação segura é obrigatória para garantir um sistema eficiente e confiável, bem como, os métodos de aplicação devem estar atualizados para antecipar o avanço dos ataques. Assim, o método de criptografia assimétrico Rivest-Shamir-Adleman (RSA), que é amplamente utilizado, é tomado como base para a comparação. Sistemas IoT devido as suas restrições requerem criptografia de cifra (algoritmo) leve, como por exemplo a Criptografia de Curva Elíptica (ECC) que necessita de menores tamanhos de chaves para equiparar-se ao nível de segurança do RSA.

ABSTRACT. O setor da saúde possui informações sigilosas, e os profissionais da área necessitam de tecnologias para o registro de dados do paciente que ofereçam segurança na interação com os Registros Eletrônicos de Saúde (EHR). Considerando os avanços recentes no setor da saúde com Internet das Coisas Médicas, a introdução de dispositivos vestíveis (wearables) e, mais recentemente, os ingeríveis, um gerenciamento para dados se faz necessário a fim de que pessoas não autorizadas vejam ou os alterem. Surge também o problema da interoperabilidade dos dados médicos entre todas as instituições de saúde. Blockchain é uma revolução na indústria da saúde e se beneficia de recursos, como privacidade e transparência de dados e promete resolver a interoperabilidade desses dados. Para controlar as informações geradas por diversos dispositivos médicos e os variados dados de saúde com diferentes origens, como exames de imagem, testes laboratoriais etc., propomos a utilização de Contratos Inteligentes baseados em Blockchain para acesso e compartilhamento seguro de dados. O sistema utilizará a plataforma de desenvolvimento sCrypt, uma estrutura para o desenvolvimento de aplicações em blockchain baseado no protocolo Bitcoin Satoshi Vision (BSV) com a criação de Contratos Inteligentes (Smart Contracts) na linguagem de programação Typescript com o auxílio do Visual Studio Code. Uma aplicação que registrará e armazenará todos os eventos na blockchain, com um histórico imutável e com acesso global das informações médicas de qualquer lugar a qualquer momento.

ABSTRACT. Real-time Precise Point Positioning (RT-PPP) is a technique that improves positioning accuracy by correcting common mode errors present in GNSS observables by means of products made available in real-time by specialized agencies, such as the International GNSS Service (IGS) and the Faculty of Astronomical and Geophysical Sciences (FCAG) of the Argentine University of La Plata (UNLP). The Real-Time Service (RTS) of IGS provides various correction streams for RT-PPP deployment, whose availability is beyond 95% for the Global Positioning System (GPS) and 90% for the GLObal NAvigation Satellite System (GLONASS). During the epochs the correction streams becomes momentarily unavailable or, when communication problems/latency occur, the equipment user has no other option than to use outdated products, which may degrade position accuracy. The objective of this work is to evaluate the impact of using outdated RT-PPP products on GPS positioning accuracy in Brazilian territory. As main contribution, we show that the RT-PPP GPS positioning accuracy is not significantly degraded when outdated products up to 25 minutes are used, being able to comply with the Society of Automotive Engineers (SAE) J2945 specification, which stipulates a maximum horizontal position error of 1.5 meter, at 68% of probability, aiming at Connected Autonomous Vehicle (CAV) applications. Results from experimental tests are conducted, in a stationary environment, which validates the outline verifications.

ABSTRACT. Resiliência contra ataques cibernéticos é uma demanda de sistemas ciberfísicos modernos dada a evolução da indústria 4.0. Neste trabalho, formalismos de Sistemas a Eventos Discretos (SEDs) são utilizados para a formulação de uma abordagem para segurança de sistemas ciberfísicos contra ataques a atuadores através do uso de criptografia simétrica baseada em eventos. Nesta proposta, eventos controláveis devidamente selecionados são criptografados antes da sua transmissão do controlador para a planta, levando intrusos a inferir equivocadamente as ações de controle do supervisor. Assim, espera-se que ataques a atuadores não tenham o efeito esperado na planta, de maneira que estados inseguros não sejam alcançados. A abordagem proposta foi aplicada a um estudo de caso encontrado na literatura, em que a identificação de ataques ocorre sem que danos sejam infligidos, mantendo a integridade do sistema.

ABSTRACT. In this study, we compared the Private Network Micro-blockchain IoT with the Open Blockchain in the data collection of decentralized agents. The Micro-blockchain provides greater privacy and control. We assessed hardware requirements and highlighted the advantages of the private approach. These insights are essential for implementation decisions.

ABSTRACT. Robotic manipulators are an interesting alternative for efficient and versatile automation for a variety of tasks, including PCB labeling. In this context its final element, composed of an actuator and a clamp, plays an intrinsic role in the accurate capture and manipulation of these components. This paper presents an additive manufacturing methodology for a pneumatic gripper development, encompassing mechanical force analysis, modeling, validation testing, and integration with a robotic arm. Additionally, the study will compare the performance of two commonly used materials, PLA and ABS, to determine their suitability for gripper construction. As a result of this implmentation was improved significantly the efficiency of the labeling process, reduced production time and increased precision in component manipulation.

ABSTRACT. A Indústria 4.0 desempenha um papel fundamental na indústria de manufatura de produtos eletrônicos, trazendo melhorias em automação, eficiência, flexibilidade, integração da cadeia de valor, manutenção preditiva, qualidade, rastreabilidade, inovação e personalização. Esses avanços são essenciais para impulsionar a competitividade e o progresso nesse setor em constante evolução. Nesse contexto, este trabalho busca resolver o problema de aterramento apresentado pelas indústrias de eletroeletrônicos, especificamente no que refere a sistema de Descarga Eletrostática (ESD) de bancadas em linhas de produção, pensando nisso, este trabalho propõe a criação de um sistema integrado de hardware e software (Ground Tester), baseado nos conceitos da Industria 4.0 que permita supervisionar o aterramento, de forma eficiente e em tempo real. Com a implementação deste sistema (Ground Tester) espera-se fornecer aos usuários uma ferramenta eficaz para garantir a segurança elétrica, reduzir falhas operacionais e maximizar a produtividade das linhas de produção.

ABSTRACT. Industrial process automation has become a priority for most modern enterprises over the past years. Product inspection for defect detection is a commonly automated process since is a repetitive pattern seeking activity. Regarding this, Machine Learning based solutions has been applied for industrial defect detection. However, most of the available solutions approach defect diagnosis using Computer Vision based solutions, which implies the installation of infrastructure for capturing production line images. This is not always a viable option for small young business because of budget limitations. In this work we approach industrial defect diagnosis using tabular history defect diagnosis records. We propose using Synthetic Minority Oversampling Technique for augmenting insufficient original data to feed Machine Learning algorithms for defect detection. We present the results of training with original and SMOTE oversampled data, reaching better results with SMOTE, approximately 69% of accuracy.

ABSTRACT. Abstract: Industrial automation is a practice that offers numerous advantages to companies, enabling the optimization of production processes, cost reduction, increased productivity, and improved product quality, as well as ensuring worker safety and a safe working environment. This project aims to automate the inspection process of 32" and 55" television boards on an assembly line in a factory located in the Manaus Industrial Pole. Previously, the process did not allow for the integration of test results for decision-making, and it required excessive operator movement. However, with the automation of the process, the inspection for component absence and solder shorts has been optimized using a vision system, allowing for the integration of test results for more efficient decision-making. As a result, the automation of this process brings several advantages to the company, such as improved production line efficiency, reduced verification time, and consequently, increased productivity without compromising product quality or worker safety.

ABSTRACT. Este artigo combina escalonamento preditivo e consenso multiagente com uma abordagem para validar a inserção de cronogramas de produção urgentes em sistemas flexíveis de manufatura (FMS). Um algoritmo é proposto para prevenir que a inserção dos cronogramas resulte em \textit{deadlocks} por sobreposição durante a produção. Um sistema multiagente (MAS) é adaptado para executar a produção, e a validação das inserções de urgência ocorrem nos períodos de convergência do MAS. A eficiência da abordagem é comprovada com experimentos realizados em uma plataforma física de simulação de fábrica.

ABSTRACT. A system to monitor behavior and engagement in museums using wireless sensors which releases data to the cloud is presented. This project developed a new architecture of a web system able to offer managers who take care of a big amount of people walking indoors, especially museums and cultural centers, relevant information regarding their visitors in real-time. The system allows, also, to the consolidation of the collects on historical pages and dashboards very useful for take decisions about the spatial organization of these places. The first prototype was built for this monitor system, configuring an IoT solution, already tested on bench tests and validated, successfully, in an area with a significant movement of persons in an educational building.

ABSTRACT. O Conforto térmico, luminosidade e qualidade do ar são elementos que impactam diretamente a saúde, bem-estar e desempenho cognitivo dos ocupantes em um ambiente interno. É essencial que parâmetros ergonômicos, como temperatura, umidade, níveis de iluminação e concentração de dióxido de carbono nesses espaços, estejam de acordo com os critérios estabelecidos pelas normas brasileiras. Abordando essa questão, este estudo apresenta uma metodologia para o desenvolvimento de uma Rede de Sensores sem Fio (RSSF-WSN, na sigla em inglês) com o objetivo de monitorar e classificar de forma inteligente a qualidade ambiental de espaços de estudo. Os nós da WSN consistem em sensores de captação de sinais, um microcontrolador para processamento, classificação e comunicação, e um multiplexador como expansor de entrada analógica para o microcontrolador. Os componentes de software abrangem algoritmos de processamento de sinais, comunicação e classificação que utilizam técnicas de aprendizado de máquina. Para permitir o monitoramento remoto, os sinais coletados e as classificações são transmitidos e armazenados em uma infraestrutura de nuvem utilizando técnicas de Internet das Coisas (IoT) e computação em nuvem.

ABSTRACT. Monitoring indoor air quality has become increasingly important in collective environments to provide well-being and better health care in social life. This work presents the development of an indoor air quality monitoring system for school environments, using IoT device ESP8266 and sensors MICS6814, DHT22 and DSM501A. The monitoring, storage and processing of the collected data is carried out through the Microsoft Azure cloud service, through the Azure IoT, IoT Central and Blob Storage platforms. The main objective is the monitoring of air quality through the Internet using as many cloud services as possible, simplifying the visualization of the data, the need for hardware infrastructure for storing and processing the data, ease of collection and availability of collected data. A test was carried out in an indoor environment, reading data related to indoor air quality and sending the data to the cloud. Data can be viewed in real time through IoT Central and stored in a database on the Blob Storage service. The stored raw data can be viewed in table format and classified according to the type of telemetry through graphics.

ABSTRACT. There are countless cases of devastating fires in Brazil and around the world. In some of these cases fire detection is done using sensors that detect smoke or particles present in the flames, but it is a method that has little precision and cannot be used in open locations. Depending on the position of the sensors and the flames, there is nothing to detect, trigger, or alert people, causing disasters of lives and material goods. Therefore, this work aims to develop a fire detection system using artificial neural networks that is effective, fast, and with good accuracy. This way, tools such as TensorFlow and Keras will be used for the development, where first a network will be developed using the MobileNet, which is only convolutive and accepts images as input, and soon after it will be studied the implementation of a convolutive recurrent network, the ConvLSTM, using videos, in order to teach the network how the fire behaves temporally.

ABSTRACT. The amount of crimes involving firearms is growing in different parts of the world. One way to increase security in society is through automating surveillance systems. In this context, an intelligent video surveillance system is a viable solution to be implemented in order to collaborate with other public safety actions. In this sense, an intelligent space was set up in the laboratory of Ifes - Campus Guarapari, formed by video surveillance cameras and computers, with the objective of recognizing people carrying firearms. In addition, a database containing approximately nine thousand images was obtained. This paper aims to present this intelligent environment with video surveillance that, through the deep learning model YOLOv5, recognizes firearms within the environment. Tests were performed with the own dataset and with a public dataset. The precision values recall and mAP (Mean Average Precision) were used to evaluate the results. The system proved to be robust to partial weapon occlusion, rotation and scaling. The results obtained showed that the proposed system achieved weapon recognition with up to 91.39% accuracy, 89.91% recall and 88.78% mAP. In this way, the proposed intelligent space shows a viable alternative to be studied and applied on a larger scale in environments with the objective of reducing the amount of crimes involving firearms.

ABSTRACT. Este trabalho contempla o reconhecimento de semáforos urbanos realizando uma análise comparativa de desempenho dos modelos das famílias YOLOv5, YOLOv7 e YOLOv8. Para tal, foram utilizados dois conjuntos de dados: Bosch Small Traffic Lights Dataset e BOSCHv2, sendo o primeiro composto por 13.425 imagens e 24.000 anotações referentes aos semáforos captados nas áreas de Fracisco Bay Area e Palo Alto, Califórnia e o segundo sendo um derivativo com apenas anotaçöes de semáforos consideradas médias e grandes. Os experimentos realizados com validação cruzada holdout evidenciaram que os modelos YOLOv8 Nano e YOLOv8 Small no dataset BOSCHv2 obteram os melhores desempenhos, com a métrica mAP@0.5 de 0.826 e 0.851, respectivamente. As descobertas encontradas ressaltam um bom desempenho dos modelos frente à preparação de dados proposta e colaboram para o desenvolvimento de soluções para detecção de semáforos em Cidades Inteligentes.

ABSTRACT. Um gêmeo digital pode ser visto como "a representação digital de um produto físico específico, na forma de modelos computacionais, identificados por seus números de séries, em um momento específico e com fidelidade suficiente para simular o produto físico correspondente", conforme descrevem Singh e Willcox (2018). Dessa forma, o gêmeo digital pode ter diferentes níveis de fidelidade que representem o modelo físico em seu ciclo de vida e momento específico. Neste artigo é desenvolvido um novo método para a sincronização das contrapartes do gêmeo digital, atribuindo níveis de fidelidade suficientes às demandas de flexibilidade dinâmica requeridas pela Indústria 4.0. Experimentos com a abordagem proposta foram realizados em uma plataforma de simulação virtual que suporta o novo método SyncLMKD. Os resultados obtidos aferiram que o método SyncLMKD é capaz tanto de rastrear e medir a eficiência de sincronização como de ajustar a sincronização para as contrapartes virtual e física, para aplicações de gêmeos digitais.

ABSTRACT. The article aims to present a case study of an electronics company with a focus on automotive products, using actual production data in which computer simulation was used to analyze the efficiency and process improvement, paying attention to the indicators and reduction of labor in the process using an intelligent system for inspection of the plates. A computational tool for discrete events is used to explore the system's functionalities, aiming to provide a more comprehensive view of the manual insertion process since the software has several performance analysis tools. The method was developed through "in loco" data collection, in similar cases studied in the literature, and in learning the computational tool, thus creating a virtual environment that allowed simulation of different strategies to achieve the desired result verifying. There is excellent potential for improvement with the proposed scenario. Finally, the results obtained with the simulation proved that its use emerges as a powerful tool for evaluating the rationalization of resources and the application of digital twins, predicting a new assembly line efficiency from 76,16% to 97,24% of improvement, making clear the advantages and characteristics of using computer simulation as a competitive tool for quick decision-making in the manufacturing process.

ABSTRACT. A rugosidade em tubos de abastecimento de água é um parâmetro importante no dimensionamento hidráulico e que com o passar do tempo devido ao atrito com o fluido passando pelo seu interior acaba se alterando significativamente. O dimensionamento hidráulico requer que o projetista saiba qual a perda de carga da tubulação, a mesma depende da rugosidade. Estimativas de perda de cargas incorretas podem acontecer devido à imprecisão do valor de rugosidade. A calibração e modelagem de sistemas de abastecimento de água geralmente é um processo trabalhoso, que muitas vezes se utiliza de métodos de tentativa e erro, porém, existem atualmente programas de otimização, softwares que facilitam este trabalho. O presente artigo consiste na criação de um gêmeo digital aplicado a um sistema piloto de abastecimento de água para estimação da rugosidade em tubulação. O gêmeo digital foi modelado a partir das características do motor elétrico, da bomba e do inversor de frequência, válvula e componentes hidráulicos de conexão. Para alcançar o objetivo deste trabalho, foram realizados vinte e quatro cenários possíveis com controle de velocidade e pressão do sistema. Os resultados obtidos mostram o erro de rastreamento máximo de 5%, demonstrando a eficácia da metodologia e sua aplicabilidade em cenários de maiores dimensões.

ABSTRACT. The use of control systems is often associated with efficient and effective models. Currently, many water supply systems, which are essential to society, lack adequate control systems, resulting in losses in the process and energy inefficiency. In control system design, the modeling of the system becomes highly important, as it is nonlinear and complex in water supply systems, requiring the development of black-box models using Artificial Intelligence methodologies. Thus, this study aims to develop a model based on artificial neural networks for a water supply system. To achieve results, a pilot plant from the Laboratory of Energy Efficiency in Hydraulics and Sanitation (LENHS/UFPB) was utilized, equipped with a fully instrumented and automated water distribution system. To develop the model, a methodology consisting of four steps was followed: data acquisition, data processing, neural network modeling, and implementation in the supervisory system. The maximum value obtained for the validation metric, mean absolute percentage error, was 1.532% for pressure and 1.7239% for flow rate. These results solidify the effectiveness of the method and its applicability in water distribution systems

ABSTRACT. The OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) communication is a widely used communication protocol in industrial automation. It enables interoperability between systems from different vendors, allowing for secure and reliable real-time data exchange. By implementing OPC UA communication in the CP Lab, a laboratory environment focused on industrial automation training, it becomes possible to establish an efficient connection between CP Lab workstations and other devices and systems in the industrial plant. This integration creates an interconnected network of intelligent devices, enabling the collection and real-time analysis of large amounts of data. The data collected from different CP Lab workstations, such as sensors and actuators, can be sent to a central server or to node-RED, a client that processes the data.

ABSTRACT. Este trabalho se concentra no estudo da aplicação de um modelo de aprendizado de máquina conhecido como LGBM (Light Gradient Boosting Machine) na classificação dos melhores momentos de compra de um ativo no mercado de ações brasileiro, funcionando como um sistema de trading. Como variáveis preditoras, são utilizados indicadores técnicos de mercado calculados a partir da série histórica de preços. Para definir o melhor momento de compra do ativo é aplicado o método das três barreiras. Além disso, esse trabalho apresenta uma abordagem prática com a inclusão dos limites de Take Profit e Stop Loss.

ABSTRACT. This study aimed to evaluate the performance of various time series forecasting algorithms for predicting Total Reduced Sulfur (TRS) emissions in the pulp and paper industry. The analysis was conducted using a real time series dataset, where 25 samples autocorrelation function was computed to identify the level of correlation among the variables lags. The results showed that the last four previous TRS values had a total autocorrelation above 0.8. Additionally, the partial correlation function indicated that only the last previous TRS value had a correlation value above 0.3. The comparison of the performance of different time series algorithms, including XGBRegressor, LSTM, CNN, MLP-MHA, MLPRegressor, and ARIAMA, was made based on two different horizons (1 and 8). The evaluation metrics used were MAE, MSE, R2-score, and execution time. The results indicated that ARIAMA outperformed the other algorithms on horizon 1, with an MAE of 0.0565 and R2-score of 0.7046. On the other hand, LSTM had the best performance on horizon 8, with an MAE of 0.0853 and R2-score of 0.5241. These findings suggest that advanced time series prediction algorithms can provide more accurate models for predicting TRS emissions in the pulp and paper industry, contributing to environmental and health mitigation efforts. Finally, the use of these models can help the industry comply with regulatory standards and avoid penalties while also supporting its economic sustainability.

ABSTRACT. The level of piezometric pressure at the concrete-rock interface and at discontinuities in the foundation of a concrete dam has a great influence on overturning movements. The objective of this study was the selection of models for the prediction of uplift pressures in the foundation of a concrete dam on the basis of historical time series values only. The models were automatically modeled using the fests package in the R software. The models were evaluated on the basis of RMSE. All of them satisfactorily represented the time series profile of the monthly averages of the measurements of six piezometers of the Itaipu Dam and were able to predict the long-term underpressures with reasonable accuracy. The results obtained indicate that the automation of the modeling can assist in the monitoring and follow-up of the evolution of the behavior of the dam in its current phase.

ABSTRACT. This article addresses Bayesian optimization for hyperparameterization of ensemble and decision learning models, with consecutive simulations based on initial hyperparameter values, and allowing the determination of a range of hyperparameters to be inserted and evaluated by the Optuna Bayesian optimization framework. The proposed method is used to predict energy consumption every 15 minutes in a metallurgical industry. The Decision Tree Regressor, Random Forest Regressor and Cubist Regressor models were used, whose performance was previously evaluated. The results obtained surpassed the performances recorded for the same state-of-the-art models in the proposed context.

ABSTRACT. O monitoramento dos componentes de uma turbina eólica possibilita a detecção de comportamentos não-normal de funcionamento, auxiliando nos processos de operação e manutenção. Os pontos de mudança indicam os instantes em que padrões incomuns nas respostas dos sensores ocorrem. Esse trabalho apresenta uma ferramenta para detecção e análise de pontos de mudança em dados de medição gerados por sensores de turbinas. Possui interface simples e intuitiva contendo as principais funcionalidades para seleção, configuração, ajustes, exibição e armazenamento dos resultados para os pontos de mudanças detectados; facilitando a comunicação entre os diferentes profissionais envolvidos na operação. Experimentos foram realizados com dados de uma turbina que gerou alarme de possíveis problemas em seu gerador. Os pontos de mudança detectados indicaram a existência de comportamento não-normal de operação com mais de 40 dias de antecedência, comparado ao alarme gerado. Ademais, diferentes configurações e ajustes foram analisados para demonstrar a aplicabilidade da ferramenta.

ABSTRACT. The research field of weather forecasting is dominated by numerical models. Despite presenting mathematical modeling of atmospheric dynamics very close to reality, these models have their limitations, as the modeling is based on approximations and a large volume of data is necessary to generate better results. This work proposes the minimization of the prediction error of numerical models through the application of machine learning (ML) algorithms: Random Forest (RF), Support Vector Regression (SVR), and Multilayer Perceptron (MLP) considering an ensemble forecasting methodology. The proposed strategy differs from the classical approaches by weighting the final results of the ML models to favor the best predictor. The results showed that this methodology reduces the variance of the results in the application of a cross-validation analysis and that the combination of a numerical model with hML algorithms can generate an improvement of up to 23% in the coefficient of determination and 29% in the root mean squared error of the predictions when compared with a purely numerical model.

ABSTRACT. O presente trabalho descreve as metodologias utilizadas para a avaliação da robustez de um controlador adaptativo utilizado para promover o gerenciamento da pressão em um sistema de abastecimento de água quando o sistema está submetido a entradas do tipo caóticas. A pressão é uma das grandezas mais importantes em sistemas de abastecimento e que impacta diretamente outras variáveis associadas como a vazão por exemplo. A uniformização da pressão na rede de abastecimento, através do ajuste de controle, pode reduzir a frequência de rupturas de tubulações, o consumo excessivo de água induzido pela pressão e o volume perdido em vazamentos. Para este fim, a técnica de controle utilizada neste trabalho foi a de controle adaptativo. O controlador analisado, com base na técnica supracitada, é capaz de alterar os seus ganhos a partir das mudanças dinâmicas que ocorrem no sistema ao longo do tempo, sem necessariamente haver uma coleta prévia de dados para a modelagem do controlador. Foram realizados testes emulando entradas caóticas, tais como sinais espúrios do tipo outliers e ruídos gaussianos, passíveis de ocorrer em sistemas de abastecimento de água, a fim de verificar a robustez do controlador perante essas entradas. Os resultados obtidos e analisados comprovaram a robustez do controlador, permitindo uma janela de aplicabilidade em sistemas reais de abastecimento.

ABSTRACT. Neste artigo, propomos um método de controle por modos deslizantes adaptativo event-triggered para uma classe de sistemas dinâmicos não lineares. O sistema dinâmico não linear é definido em regiões nebulosas tipo-2 intervalares. Consideramos o caso em que a perturbação externa possui limite superior desconhecido, tal que o ganho de chaveamento é adaptado, sem sobrestimação, de acordo com a estimativa do limite superior da perturbação externa. Além da prova de convergência da trajetória deslizante, independente se o instante é de event-triggered ou não, à região de modo deslizante prático em tempo finito e da estabilidade do sistema no sentido prático, provamos que o método de controle é livre de efeito Zeno. Além disso, definimos a região de modo deslizante prático independentemente do conhecimento prévio da perturbação externa. Por fim, os resultados de simulação computacional ilustram a eficácia do método de controle proposto.

ABSTRACT. This work proposes the adaptive nonlinear W-infinity controller for fully actuated mechanical systems operating under the influence of parametric uncertainties and external disturbances. The controller is designed through the novel W-infinity control approach, which extends the formulation of the H-infinity control theory to the weighted Sobolev spaces, providing faster disturbance attenuation with improved transient performance to the closed-loop system. Additionally, update laws are proposed to estimate uncertain parameters and external disturbances to improve the performance with ensured stability. Comparative analysis between the proposed adaptive nonlinear W-infinity controller and an adaptive H-infinity one is performed to highlight the superiority of the proposed approach.

ABSTRACT. Este artigo apresenta um sistema de controle em rede sujeito a atrasos estocásticos. Os sinais dos sensores são amostrados periodicamente e em seguida enviados via rede de comunicação que possui atrasos estocásticos de distribuição conhecida. A estratégia de controle proposta é composta de um controlador por modo deslizante combinado com um observador de estado em tempo contínuo com sinais de saída amostrados. As propriedades de estabilidade do sistema de controle em malha fechada são analisadas. Um exemplo de aplicação e resultados de simulação são usados para ilustrar a eliminação de chattering e a eficácia do método proposto.

ABSTRACT. The concept of flat inputs has been proved to be a valuable tool for control design if the system is non-differentially flat. Recently, flat inputs have also found to be useful to provide efficient solutions to solve state estimation problems for these systems. However, to the best of our knowledge no studies have yet investigated the impact of incorrectly describing the noise statistics in the accuracy of state estimation for Kalman filter approaches using flat inputs. Considering such background, this paper introduces an adaptive state estimation-based control strategy in order to handle the unknown process noise covariance for observable non-differentially flat nonlinear systems as long as the internal dynamics of the system are stable. A numerical simulation of an underactuated ship was performed to demonstrate the effectiveness of the proposed adaptive method.

ABSTRACT. A coleta de dados durante a campanha de vacinação em órgãos públicos, como quantidades de frascos, quantidade de doses e verificação de temperatura ainda é feita de forma manual na maioria dos casos. Contudo, esse processo vem sendo otimizado com a utilização de tablets para cadastro em tempo real e verificação da situação vacinal do indivíduo. Este trabalho apresenta uma caixa inteligente que utiliza artefatos de IoT com comunicação LoRa, sensores, tecnologia RFID para detecção e contagem de frascos e monitoramento de temperatura, além de prever possível alcance da demanda diária de vacinado utilizando-se de algoritmo de Machine Learning afim de contribuir na tomada de decisão.

ABSTRACT. The evolution of emerging information technologies has enabled greater processing capacity for control systems adopted in industrial processes. From these new technologies, production processes can be guaranteed from new paradigms, where there is the possibility of optimizing production times and the quality of processed products. The objective of this work is to present a new architecture for manufacturing lines for printed circuit boards (PCBs), which will facilitate the sharing of process data and the self-reconfiguration of workstation programming, in the case of some irregularities observed in the productive system. The proposal tends to assist in the development of PCB production lines for Industry 4.0, allowing better production rates and integration between systems. The modeling and simulation developed for the process was performed in BPMN (Business Process Model and Notation) and allows obtaining and verifying important data regarding the functionality of the proposal.

ABSTRACT. This work presents the identification and control of a laboratory scale reverse osmosis desalination plant. Given the nonlinear characteristics of the system, modeling and control were based on the approach of linear systems with varying parameters (LPV). The variable to be controlled is the inlet pressure to the OR membranes and the actuation is performed on a brackish water pressurization pump. As a scheduling variable, the opening of a brackish water feedback valve was adopted, adopting three operating points of the plant: closed valve (0% of opening), semi-open valve (50% of opening) and open valve (100% of opening). The synthesis of an LPV controller to control the inlet pressure to the membrane assembly for different valve opening conditions is also presented. The model identified with real data showed excellent performance in capturing the nˆao-linear dynamics of the system. Moreover, the preliminary control results were satisfactory at simulation level.

ABSTRACT. This paper deals with the problem of identifying autoregressive linear dynamic systems with exogenous inputs and variant parameters with the presence of outliers in the data. For this, we revisit the algorithm proposed by Bamieh and Giarre (2002), which uses the Least Mean Square rule. It is proposed to replace its learning rule with a variant, the Least Mean M-estimate, which uses M estimators that are robust to outliers. Different contamination levels are considered. The results of the computational experiments show a considerable improvement in the algorithm’s performance.

ABSTRACT. Classical methods for identifying systems embedded in dynamic networks require the estimation of parametric models for all modules that comprise the system, commonly characterized by having multiple inputs and only one output. This process requires the preselection of the order of a parametric model for each system that composes the experiment, which increases computational complexity as the size of the network grows. This article discusses a two-stage semi-parametric approach for identifying local modules in complex dynamic networks, which demonstrates to efficiently estimate module dynamics with reduced computational complexity. The first stage utilizes a non-parametric indirect method, called iLPM, to estimate the frequency response function of the target module. The curve thus estimated is then smoothed through the IVVF parametric estimator. A case study is presented to validate the effectiveness of the proposed approach. The results show that the ’iLPM + IVVF’ method is effective and can be used to identify local modules in complex dynamic networks.

ABSTRACT. Investiga-se, neste artigo, a identificação de processos com não linearidades fortes na entrada por meio de modelos de blocos interconectados. De maneira mais específica, emprega-se o modelo de Hammerstein composto por uma curva estática seguida por uma representação dinâmica linear. A primeira é retratada por uma rede neural, que é simples e tem capacidade de ajuste acurada, e a última por um modelo em espaço de estados que simplifica a extensão para o caso multivariável. Considerando tais características, desenvolveu-se uma abordagem para identificar um modelo de Hammerstein multivariável Neuro-Fuzzy por meio de um procedimento não iterativo associado aos métodos de identificação por subespaços.

ABSTRACT. Este trabalho estuda a aplicação da técnica SINDy na identificação de modelos lineares e não-lineares, no espaço de estados, de um sistema motor-gerador. A partir de dados coletados de sinais de entrada e saída do sistema, são gerados termos polinomiais que concorrem na composição da estrutura das equações de estado. O problema de identificação é formulado a partir de uma estratégia de regressão esparsa que busca selecionar os termos mais relevantes para cada equação e os seus parâmetros. A implementação mostra bom desempenho local, em termos da métrica da normalização do erro médio quadrático (NRMSE), dos modelos lineares. São identificados ainda modelos não lineares a partir de sinais que excursionam o sistema em uma ampla faixa de operação. Estes modelos demonstram um desempenho crescente com o grau da não linearidade e o limiar de seleção dos termos polinomiais, atingindo ajuste de até 98,7\% para não linearidades de quinta ordem, demonstrando a relevância da estratégia.

ABSTRACT. The primary aim of this study was to develop a comprehensive multi-variable model for Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) engines and evaluate its efficacy by comparing it to simulated HCCI engine data. The complexity of the engine's nonlinear dynamics necessitated the development of appropriate models to address the associated control challenges. Multiple Inputs Single Output (MISO) models were employed to capture the pressure and temperature variables. The estimated outputs were generated using Nonlinear Autoregressive with Exogenous Inputs (NARX) and Hammerstein-Wiener (HW) models, both recognized as black box models. The performance of each model was assessed using metrics such as Normalized Root Mean Square Error (NRMSE), Mean Square Error (MSE), and Akaike's Final Prediction Error (FPE). The results highlight the effectiveness of the Hammerstein-Wiener models in accurately representing the intricate dynamics of complex combustion, as observed in HCCI engines. The consistency of these models in delivering reliable outcomes further underscores their suitability for modeling such intricate systems.

ABSTRACT. Uma atividade crítica em ambientes industriais de mineração consiste na inspeção de regiões que apresentam condições insalubres de trabalho para o profissional humano tais como cavernas, dutos e galerias de barragem. Uma possível solução para este problema é o uso de uma plataforma robótica para a inspeção remota. Este artigo aborda o desafio de inspecionar sistemas de galerias em minas de barragens por meio do uso de um robô móvel. O objetivo é desenvolver um sistema de navegação autônoma eficiente e confiável para explorar e mapear esses ambientes. O sistema de navegação proposto é baseado na combinação de uma máquina de estados e um controle por campos vetoriais, proporcionando uma trajetória precisa e suave para o robô. O sistema de navegação é projetado para depender apenas de um sensor laser, tornando-o acessível e economicamente viável. Além disso, o artigo apresenta um algoritmo de SLAM topológico, que utiliza as informações coletadas pelo sensor laser e da odometria das rodas para construir e atualizar um mapa topológico do ambiente. O método proposto é validado por meio de simulações em ambientes virtuais, demonstrando sua eficácia na navegação autônoma em galerias de minas de barragens. Os resultados obtidos mostram um mapeamento representativo do ambiente e uma navegação confiável do robô, evidenciando o potencial dessa abordagem para aplicações reais em sistemas de galerias.

ABSTRACT. Inicialmente projetado para suprir a falta de respiradores na pandemia de COVID-19, o VITA tem demonstrado outras virtudes e, com base em testes, apresentado resultados animadores quanto à sua utilização em outras áreas, o uso para tratamento de outras síndromes respiratórias, incluindo hospitais de baixa complexidade, ambulâncias e uso veterinário. O sistema VITA é projetado para automatizar o funcionamento de um reanimador manual (AMBU) sem depender de gases hospitalares, tornando desnecessária uma linha de ar comprimido ou oxigênio. Este trabalho apresenta o aprimoramento do respirador VITA, um dispositivo de baixo custo para o tratamento de problemas respiratórios, propondo a versão VITA Cloud, uma plataforma web projetada para a gestão remota do VITA e dos pacientes monitorados.

ABSTRACT. Analyzing and monitoring underwater structures is still a challenge for humanity. A Remotely Operated Vehicle (ROV) equipped with sonar is a feasible alternative for assessment of structures in harsh environments. However, the cost associated with this equipment is high. Therefore, this work presents an innovative low-cost device capable of performing analysis and monitoring of submerged structures, using a Mechanical Scanning Imaging Sonar (MSIS) sonar to generate acoustic images, and carry out the 3D reconstruction of the analyzed surface. The use of sonar makes the measurements independent of ambient luminosity and is not affected by water turbidity. Experimental results show that the proposed device is suitable for analysis and monitoring of underwater structures.

ABSTRACT. Este trabalho apresenta um novo método, chamado Filtro Controlado com Percepção Ativa (FCPA), para abordar o problema de Localização e Mapeamento Simultâneos (SLAM). O SLAM tem como objetivo mapear um ambiente desconhecido enquanto estima a trajetória de um agente móvel que se move dentro desse ambiente. O FCPA combina os dois pilares fundamentais do SLAM, alinhamento de varredura e fechamento de laço, em um único processo. O método é inspirado na percepção humana de se localizar e para tal utiliza um mapa mental para se guiar. O FCPA utiliza uma distribuição gaussiana para estimar possíveis poses e realiza o processo de alinhamento em ciclos, onde cada ciclo é influenciado pelos resultados do ciclo anterior. O mecanismo de Percepção Ativa é utilizado em cada ciclo para determinar a qualidade de cada uma das possíveis poses, permitindo uma localização e mapeamento simultâneos mais precisos. Foram realizados testes de benchmarking em 5 conjuntos de dados públicos que comprovam a eficácia e eficiência do método proposto.

ABSTRACT. A null space behavioral controller is proposed for a UGV-UAV multirobot system, with obstacle deviation. Virtual structure is the control paradigm adopted, to move the robots keeping a desired formation shape. The UGV maneuvers to avoid obstacles in the ground and the UAV maneuvers to avoid obstacles in the air. The focus of the work is to check how the formation shape behaves under obstacle deviation. The scenario is an automated warehouse, where the formation carries out an inventory.

ABSTRACT. Na palestra irei apresentar a expansão do sistema elétrico interligado nacional, iniciando com os diversos subsistemas isolados até atingirmos a estrutura atual. As principais regiões e interconexões serão apresentadas, com detalhamento das grandes interligações em corrente alternada e corrente contínua. Em seguida trataremos da expansão do sistema de transmissão e da matriz de energia elétrica, com o crescimento planejado das gerações eólica, solar e das usinas hidroelétricas. Finalmente, apresentarei um panorama da população sem acesso à eletricidade na América Latina e no Mundo.

ABSTRACT. Due to the costly permanent faults that frequently occur in distribution systems, switching operations are necessary to reconfigure the distribution electrical network and restore the energy supply to the maximum number of disconnected consumers. Currently, several works available in the literature present computational methods capable of providing solutions to the service restoration problem. However, many of these works do not deal with the possibility of defining partial restoration solutions, as well as having limitations in scenarios of multiple faults. In this context, this paper proposes a methodology for service restoration in real distribution systems. The proposed methodology combines the execution of an evolutionary algorithm with a modified local exhaustive search, allowing the analysis of multiple fault scenarios considering several practical aspects of the problem and the possibility of defining partial restoration solutions when it is not possible to reconnect all consumers. The methodology was tested in situations of up to four simultaneous faults and proved capable of providing a variety of solutions for the most critical scenarios of multiple faults.

ABSTRACT. Renewable Energy sources (RES) such as Photovoltaic Energy (PV), in active distribution grids brings new challenges in planning and operation. The massive penetration of PV in distribution grids may presents voltage disturbance. In this paper, we propose a model based on Multi-period Optimal Power Flow (MOPF), for placement and management of the Battery Energy Storage System (BESS) in distribution networks take into account PV generators. The model is developed in Modeling Language for Mathematical Programming (AMPL) and handle to Knitro solver. Experimental tests occur on 33-bus test system and the results shows that the proposal model is effectively to improve the voltage profile and can be applied to real large-scale grids.

ABSTRACT. Topology errors contaminating network configuration results compromise the performance of subsequently executed applications such as state estimation and contingency analysis. This paper presents a new method for determining the topology which is best supported by available analog measurements. It is based on hypothesis testing, Bayes'theorem, and the minimum exponent of the probability density function associated with the alternative hypotheses. Techniques for solving modified linear systems prevent repeated state estimation execution and overcome numerical difficulties encountered in previous research efforts. The proposed method is assessed through test performed on two substations of IEEE 24 and 30-bus test systems.

ABSTRACT. As queimadas e incêndios florestais são causas de desligamentos não programados na rede elétrica de potência do Brasil. Diante disso, ferramentas que auxiliem na previsão destes eventos nas proximidades de linhas de transmissão (LTs) podem colaborar significativamente nas tarefas de planejamento da operação e manutenção. Neste contexto, propõe-se uma metodologia que emprega uma rede neural artificial Perceptron Multicamadas (Multi-Layer Perceptron - MLP) a fim de realizar previsões de queimadas nas proximidades de LTs com base em dados meteorológicos da região de interesse, representando um importante indicador de auxílio na tomada de decisões em relação ao planejamento da operação e manutenção de sistemas elétricos de potência. Um estudo de caso realizado para previsão de queimadas na região da cidade de Uberlândia - MG, por onde passa uma linha de 500 kV do Sistema Interligado Nacional (SIN), aponta um desempenho promissor do método proposto. Índices de acurácia de 82% e 84% são obtidos para previsões no ano de 2019 para a região avaliada.

ABSTRACT. This paper presents a fast-decoupled state estimation method for interconnected transmission and distribution systems (T&D). The proposed approach is based on an innovative application of the complex normalization per unit that, in addition to enabling the use of decoupled methods in distribution systems, allows the processing of interconnected T&D networks without resorting to compensation techniques in the border buses, which brings robustness to the iterative process. To assess the effectiveness and performance of the new approach, simulations were performed on an IEEE-14 bus system connected to two 69-bus systems.

ABSTRACT. This article performs correlation analyses between the aging of a forced-air-cooled transformer in a wind power plant in northeastern Brazil and the variation in gas concentration in the oil tank. The main objective is to verify if the accumulation of gases can be directly related to aging, thus allowing for a simplified identification of aging and preventing high maintenance and operation costs for companies generating this type of energy. Such verifications are carried out using international standards with equivalence in the country, which consider apparent power and ambient temperature as the main factors for aging calculation. The research also utilizes international standards to evaluate and analyze gas concentration in the oil tank. The results show that the gases are not directly related to aging; however, they prove to be effective in moment analyses with a high aging rate. Therefore, they serve as a complementary tool in the analysis of failures in power transformers.

ABSTRACT. This study evaluates the inclusion of smooth functions through constraints in the Optimal Power Flow problem. To do so, it utilizes sigmoidal curves as smooth functions to control the limits of reactive power generation and specified voltage in generators.

ABSTRACT. Devido ao cenário energético atual, evoluções tecnológicas e contexto econômico mundial, é necessário monitorar constantemente a qualidade da energia elétrica fornecida pelas concessionárias de energia elétrica. O uso de medidores de qualidade de energia em sistemas de distribuição tem sido cada vez mais adotado para prevenir prejuízos aos consumidores e às concessionárias. Além disso, sabe-se que em situações reais, os medidores mais precisos são normalmente instalados mais próximos à subestação. Neste sentido, o presente trabalho propõe um método de alocação de medidores de qualidade de energia utilizando algoritmos genéticos e a técnica de decomposição em valores singulares, para estabelecer a posição, quantidade e tipo de medidor a ser alocado, considerando essa proximidade da subestação de equipamentos mais precisos. A validação do método foi realizada em dois cenários do sistema de distribuição de energia elétrica de 34 barras do IEEE, resultando em uma configuração necessária para garantir a observabilidade total do sistema. Em comparação com outros trabalhos correlatos e que utilizaram os mesmos cenários do sistema para testes, o algoritmo se mostrou mais eficaz em situações em que há limitação no número de canais de medição de corrente para cada equipamento e menos eficaz quando essa restrição não é imposta.

ABSTRACT. Este trabalho aborda o planejamento da expansão de sistemas de transmissão de energia elétrica levando em consideração incertezas na demanda. Para resolver o problema de otimização, será utilizado o algoritmo Differential Evolution (DE). Além disso, estratégias para aprimorar o processo de busca do DE serão investigadas. Com base nos resultados, será identificada a alternativa mais promissora para ser aplicada em conjunto com a simulação Monte Carlo, a fim de identificar estratégias de expansão em um cenário de incertezas na demanda. A metodologia será aplicada ao sistema IEEE 24 barramentos como forma de validar a proposta.

ABSTRACT. Neste trabalho é empregada uma inteligência artificial baseada em heurística evolutiva capaz de projetar um tramo de uma LT para um determinado perfil topográfico, considerando o tipo do cabo, a quantidade por fase, a tração de ancoragem, a posição e altura das torres. São analisadas restrições de distância de segurança e cargas máximas recomendadas para o cabo na condição de trabalho de maior duração, conforme a NBR 5422. Os custos foram obtidos com a base de preços de referência ANEEL, considerando o total de cabos condutores, amortecedores e/ou espaçadores, isoladores, fundações e estruturas de aço, que variam com a altura determinada para cada torre e o peso dos cabos. As perdas de energia são valoradas em um período de 30 anos de acordo com o CME. O algoritmo é capaz de avaliar mais de 15.000 configurações em poucos segundos para um tramo de 5 km. Como estudo de caso, foi examinado um trecho de uma LT real. Foram obtidos resultados para dois cenários, conseguindo uma redução de até 8,36% no custo do projeto.

ABSTRACT. Electrical energy management in industrial systems is a challenge and the use of battery energy storage systems (BESS) may be a promising alternative. The proper sizing and definition of optimal charging and discharging strategies of the BESS are crucial aspects to ensure the efficiency and economic viability of the project. The objective of this work is to develop a method for BESS sizing and management targeting the minimization of energy costs in industrial systems. The proposed method was developed in Matlab and makes use of OpenDSS and genetic algorithm for optimization. The simulation considers the load profile, in-house generation, the cost and other characteristics of the batteries, variable energy tariffs and load growth through the years. The simulations performed prove the effectiveness of the method and indicate that the economic viability of investing in BESS is still a challenge, mainly due to the high cost of purchasing this equipment. Therefore, a sensitivity analysis of the price of batteries was performed in the case studied.

ABSTRACT. In this paper, a methodology is presented for the optimal allocation of capacitor banks in distribution systems with the objective of minimizing the total cost of investment and operation. The operation cost refers to the system energy loss in a six-month horizon. In addition, scenarios were considered with and without the presence of soft open points, devices that can control the reactive power in the electrical grid, in order to evaluate the impact of these equipment in the operation. The methodology is based on a meta-heuristic called the integer whale optimization algorithm, which consists of an adaptation of the whale optimization algorithm, combined with a non-linear power flow used exclusively to calculate the power loss, considering daily load curves. The tests were performed on a widely known system in literature of 33 buses. The results demonstrate the effectiveness of the use of soft open points for the system operation and the applicability of the proposed methodology in the distribution system planning.

ABSTRACT. Com a diversificação da matriz energética, os sistemas elétricos de potência têm se tornado cada vez mais complexos. No que diz respeito à proteção dos sistemas elétricos, a sua operação deve permanecer segura e seletiva neste novo cenário. A estimação dos fasores usados na proteção pode ser degradada por distorções nos sinais de tensão e corrente, como harmônicos e componente assimétrica de corrente contínua. No caso da proteção de distância, estes erros podem resultar em sobre ou subestimação da distância, o que é agravado próximo aos limites das zonas de proteção. Este trabalho propõe uma abordagem para minimizar os erros da estimação fasorial, com o intuito de melhorar o desempenho da proteção de distância. A abordagem proposta utiliza um filtro para mitigar a componente de corrente contínua dos sinais de tensão e corrente do relé. A metodologia foi avaliada para a proteção de uma linha de transmissão em mais de 4000 casos de faltas, comparando com a abordagem convencional sem o filtro da componente assimétrica. Nos testes, a abordagem proposta demonstrou ser eficiente em reduzir os tempos de atuação da proteção e diminuir as oscilações na estimação da distância, aumentando, portanto, a confiabilidade da proteção.

ABSTRACT. O plano alfa consiste em uma representação geométrica da relação entre correntes entrando e saindo de uma zona de proteção em um plano complexo. A fabricante de relés Schweitzer Engineering Laboratories utiliza este plano em seus relés diferenciais de linha, mas não para aplicação em transformadores de potência. Portanto, este artigo apresenta a comparação entre o plano alfa e o diferencial percentual aplicados à proteção de transformadores de potência. O plano alfa foi implementado através de programação em um relé de proteção SEL-451.

ABSTRACT. The rapid advancements in monitoring technologies have opened up new possibilities for deploying Phasor Measurement Units (PMUs) in distribution networks. This development holds particular significance in active distribution networks, as it greatly enhances the availability of information to support network operations. However, the integration of renewable energy sources into existing distribution networks introduces a significant challenge in the form of increased harmonic content. These two factors, the abundance of complex data and the presence of harmonics, pose challenges for effectively managing modern systems. Hence, this research aims to propose a novel approach that utilizes PMU data, specifically harmonic synchrophasors, to improve event classification in distribution networks with distributed generation penetration. Simulations of typical scenarios in a 20kV and 11-bus benchmark model are conducted, resulting in a dataset comprising 2430 examples across four different event classes. The classification task is performed using optimized machine learning models, considering various feature scenarios. The robustness of the proposed method is assessed by evaluating the impact of factors such as measurement point distance, PMU location, and noise in the measured data on the overall accuracy. Preliminary results demonstrate the suitability of harmonic synchrophasors for enhancing state-of-the-art event classification methodologies in active distribution systems.

ABSTRACT. The activation of the Excitation Loss Protection (ELP) - ANSI 40, of Synchronous Compensators (SC), during steady-state operating conditions and consumption of reactive of long Transmission Lines (LT) must be avoided and mitigated. This work will present the application philosophy adopted by Argo considering a practical case of a disturbance in the Brazilian Interconnected Power System (BIPS), where there was, after mitigation actions, the optimized adjustment of the underexcitation limiter and the ELP function, considering the limits of the SC capability curve, culminating in the solution of the problem and in the increase of the operative availability of the asset in the BIPS.

ABSTRACT. Signal resampling is a signal processing technique with several applications, among them to improve Sampled Values (SV) signals defined by IEC-61850-9-2. This makes it possible to analyze the SV signal more accurately and robustly for power substation protection. In this sense, this work aims to analyze and compare different resampling schemes, to validate them and explore their advantages. For this, schemes proposed by the literature and using conventional methods are analyzed. In addition, some existing aspects of SV signals and their effect on the analyzed resampling are also explored. From the analyzes carried out, the resampling using the conventional Cubic Spline method presented one of the best performances, considering computational efficiency, spectral leakage, frequency variations and RMS measurements. A last point analyzed refers to the effects present in the SV signals, such as jitter and random packet loss, which did not have much impact on signal resampling.

ABSTRACT. As Descargas Parciais (DPs) são um fenômeno que pode ser prejudicial aos equipamentos elétricos, pois aceleram seu processo de envelhecimento. Dentre as diversas formas de DPs, a do tipo corona é a mais comum. Para identificar a ocorrência de DPs, existe uma variedade de métodos, sendo a medição ultrassônica um deles. Esse método possui a vantagem de ser realizado a distância e com o equipamento em funcionamento. Com o objetivo de avaliar a presença de DPs do tipo corona por meio de medições ultrassônicas, são conduzidos testes em laboratório seguindo padrões específicos que, posteriormente, são comparados com medições realizadas em uma subestação de 69/138/230 kV. Os resultados desses testes são discutidos e analisados neste trabalho

ABSTRACT. Em sistemas de proteção, os relés direcionais normalmente são aplicados quando o sistema elétrico opera em malha fechada, atuando para faltas somente em uma direção, de forma a otimizar a coordenação da proteção. Este estudo apresenta uma modelagem de um relé direcional no Simulink/MatLab™. No sistema elétrico proposto, são utilizados dois relés direcionais alocados em uma linha de transmissão de 60Km, interligados através de um sistema remoto. São analisados três estudos de caso, em função da localização das faltas trifásicas e da ativação do sinal de permissivo de disparo dos relés. Os resultados dos tempos de atuação obtidos nas simulações apresentaram diferenças entre 0,5 a 5,4% em relação aos valores calculados, evidenciando uma boa aproximação do modelo proposto em relação aos valores analíticos.

ABSTRACT. A simulação Monte Carlo (SMC) é reconhecidamente uma ferramenta eficiente na análise da confiabilidade de grandes sistemas compostos de geração e transmissão. Na prática, porém, os planejadores têm maior interesse em avaliar apenas suas regiões de atuação, especialmente áreas e barras onde há maior concentração de consumidores. Nesse caso, a falha é muitas vezes um evento raro, o que eleva substancialmente o custo computacional da SMC. Para lidar com esse problema, o emprego de técnicas de redução de variância foi proposto em inúmeros trabalhos, os quais apresentam bons resultados, mas ainda encontram alguma dificuldade em modelar problemas que envolvem as restrições físicas da rede de transmissão. Neste trabalho, um novo método para simulação Monte Carlo não sequencial, auxiliada por amostragem por importância via método da entropia cruzada, é proposto através de uma abordagem aderente ao problema de confiabilidade composta, sobretudo com o foco em áreas e barras específicas do sistema. O método é avaliado usando uma versão modificada do IEEE Reliability Test System – 1996, que apresenta níveis de raridade de falhas compostas semelhantes aos sistemas reais.

ABSTRACT. Este artigo apresenta um modelo de programação linear inteira mista (PLIM) para avaliar a confiabilidade de redes de distribuição ativas por meio da estimativa de operação da rede durante condições normais e contingências. A abordagem adotada permite analisar o impacto de transformar uma rede passiva em uma rede ativa, pois considera mecanismos de auto-recuperação que implementam as modificações de topologia, incluindo o restabelecimento de energia por meio de microrredes e linhas de interconexão. Para validar o modelo de otimização, foi utilizado um sistema teste de 12 nós. Os resultados demonstram a relevância da operação de uma rede ativa na melhoria da confiabilidade.

ABSTRACT. Com a crescente inserção de fontes renováveis, a avaliação do desempenho dos sistemas elétricos tem se tornado crítica, dada à intermitência desses recursos energéticos combinada às falhas dos equipamentos de rede. Este trabalho apresenta o uso do fluxo de potência probabilístico, baseado na simulação Monte Carlo e no método de entropia cruzada, para estimativa de risco de inadequação de grandezas elétricas, como problemas de sobrecarga em ramos elétricos ou subtensão em barramentos. O objetivo é determinar, de forma precisa e computacionalmente eficiente, a probabilidade do sistema não atender a critérios operativos, considerando as incertezas de carga, geração e transmissão. O método é aplicado ao sistema teste IEEE RTS 79 e também numa versão modificada com a inclusão de uma usina eólica e os resultados são amplamente discutidos.

ABSTRACT. Com a crescente integração de geração solar em redes de distribuição, surgem novos desafios operacionais devido à dependência da geração de energia pelo clima. Uma operação comum é o restabelecimento de energia, que visa reconfigurar a rede com o mínimo de mudanças topológicas a fim de reduzir desligamentos de consumidores. As estratégias atuais focam principalmente no estado da rede no momento da falta, desconsiderando variações diárias de cargas e gerações. Este artigo apresenta uma estrutura de modelagem para sistemas fotovoltaicos com foco em aspectos práticos, e sua influência no processo de restabelecimento sob uma curva de demanda e geração realista. Resultados indicam que, em períodos de alta geração, as estratégias são menos conservadoras, com risco de ultrapassar limites operacionais. Em contraste, em períodos de baixa demanda e geração nula, há um potencial aumento na complexidade da reconfiguração e na infactibilidade do plano comparado a períodos de alta geração.

ABSTRACT. This paper reviews and assesses the main methodologies for representing static var compensators (SVCs) steady-state behavior in the power flow problem. Different control approaches are considered in each of the models presented, which results in the adoption of the following other state variables: (\textit{i}) reactive power injected; (\textit{ii}) current injected; and (\textit{iii}) thyristor firing-angle. Despite their differences, a \textit{full} Newton method is considered for all methodologies by means of incorporating the respective control equation into the power flow system of nonlinear equations. All propositions were simulated on two different test systems: a 4-bus tutorial system and the IEEE benchmark Nordic system. A Python-based program was developed, and the result simulations were validated by CEPEL’s (Electric Energy Research Center) production-grade academic version software.

ABSTRACT. Measurement and Verification (M&V) actions play a crucial role in evaluating the actual benefits achieved by energy efficiency projects. In the case of projects that include the implementation of solar generation systems, a crucial independent factor to consider is solar irradiation, which affects the amount of energy generated by the system. Given how important M&V is in energy efficiency projects, especially in projects that rely on solar irradiation, a study was conducted on projects with photovoltaic systems (PV) to assess the actual benefits of the project, and it is essential to carry out the measurement and verification (M&V) of the results, which include tracking and monitoring of generation and solar irradiation for a period of twelve months. With these actions, it will be possible to determine the actual savings achieved by the project and ensure that the benefits of solar energy are maximized.

ABSTRACT. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um protótipo gerador solar com capacidade de rastreamento, podendo operar em dentro ou fora da rede, abrangendo também um sistema de comunicação remota para fins de monitoramento. O projeto apresenta uma base para o desenvolvimento de soluções de baixo custo em comparação com plantas controladas por lógica programável e tem seu sistema de computador baseado em plataformas de código aberto. São apresentados resultados de testes de campo que validam a operação e o monitoramento remoto do sistema, bem como sua maior geração de energia em comparação com um sistema fotovoltaico fixo.

ABSTRACT. The usual modeling for State Estimation in Electric Power Systems (SEEPS) assumes independent random errors for measurements. However, there is sharing of signals in measurement processing. Therefore, to disregard correlation may affect the accuracy of estimates, capability to detect Gross Errors (GEs) and may imply failure of noise filtering. This work investigates literature techniques for EESEP, comparing the hypotheses of independence and dependence between measurement errors. For this, the simulation of scenarios admits GEs from sensors and processed measurement, using the IEEE 14 bus system. The results are judged for indicating measures with EG, the percentage error of the state variables and the set of network measures.

ABSTRACT. O monitoramento eficiente de estações de energia renovável é fundamental para garantir a produção de energia limpa e sustentável de forma segura e confiável. Para isso, é necessário contar com uma infraestrutura de sensores e atuadores para medir e controlar a produção de energia e uma estrutura de comunicação para conectar a usina de geração à subestação associada. Nesse sentido, surge a motivação para a implementação de um centro de controle inteligente e interoperável, baseado na modelagem de dados e protocolos de comunicação da norma IEC 61850. Com isso, o artigo propõe um novo centro controle e monitoramento baseado na norma IEC 61850 para usinas fotovoltaicas, com a finalidade garantir eficiência e segurança no fornecimento de energia, bem como oferecer diagnóstico de falhas para agilizar a manutenção preventiva e corretiva. A validação do sistema levantado é realizada para um estudo de caso de simulação de dados de geração e a atuação de uma proteção de sobrecorrente. Para tanto, o ambiente de testes levantado em laboratório simula uma usina fotovoltaica, a partir de uma mala de testes Omicron CMC 356 e um IED SEL-421. O SCADA do ambiente é realizado pelo software Elipse E3, onde foram desenvolvidas telas de aplicações, aquisições de dados de medição e de monitoramento de disjuntores.

ABSTRACT. No âmbito da geração de energia solar, se apresentam as “microrredes inteligentes” como um grande avanço para os consumidores que desejam ter um papel ativo com o chamado gerenciamento pelo lado da demanda. Para isso, é necessário um monitoramento da geração de energia e demais parâmetros de uma determinada unidade. Nesse ponto, o presente artigo trata da idealização e montagem da arquitetura de um medidor inteligente capaz de monitorar a geração de energia e demais parâmetros importantes do lado de corrente contínua (Lado CC) de uma planta de geração de energia solar.

ABSTRACT. The objective of this study was to include a support approach, in order to help the public manager in decision-making, in projects related to the modernization and efficiency of the public lighting assets by LED technology combined with multicriteria method AHP and Bayesian Networks, through probabilistic analysis that most impact the sustainability aspects. The method consists of research with a hybrid approach, composed of qualitative and quantitative parts. The bibliometric review research, where the search was directed to the use of multicriteria methods related to public lighting, with the application of LED technology and quantitative research composed by developing a new methodological approach with the combination of the AHP method and the Bayesian Network. The research, obtained a satisfactory result since with the application of a hybrid solution and essential support from experts a result was reached that is capable, not only of assisting in the making of complex decisions but also to determine the decision to be made and contribute in the justifications. It is concluded that sustainable management in public lighting permeates the three pillars of sustainability. In the environmental aspect, results can be obtained by reducing natural resource consumption and CO2 emissions. In the economic aspect, there may be cost reduction in the medium and long term, with the implementation of a more efficient and intelligent lighting system in cities. For the social aspect, it is concluded that this sustainable management is a delivery of more quality service for the population to enjoy in a healthy way.

ABSTRACT. This paper presents a technique based on homotopy to determine the solution to the the ill-conditioned large-scale power flow problem (PFP). The homotopy-based method is used to determine the PFP solution, starting from an initial estimate of the voltage type flat start, which also coincides with the solution of the initial point of the homotopy trajectory. For this purpose, a dummy network is fitted to the initial step of the homotopy path and eliminated at the end. At this endpoint, the solution matches the expected result for the PFP solution. Only the Newton-Raphson (NR) method is used along the homotopy trajectory. However, when this method is used without the homotopy process and three other tested techniques, convergence fails for most investigated test systems, including a system with 70,000 buses.

ABSTRACT. Este artigo apresenta uma abordagem para o cálculo da solução do Problema de Fluxo de Carga (PFC) em sistemas mal-condicionados de grande porte. O procedimento proposto baseia-se na introdução de uma etapa de condicionamento aplicada à estimativa inicial atribuída ao PFC. Este procedimento é realizado através da adição de uma matriz diagonal de baixa norma (pequena perturbação) à matriz jacobiana do PFC. O resultado obtido a partir dessa etapa é usado nas iterações subsequentes de qualquer método iterativo. A metodologia foi investigada considerando os métodos clássicos de Newton-Raphson (NR), Heun-King-Werner (HKW) e algumas de suas variantes. A particularidade é que, quando uma estimativa flat start é usada, o método de NR não converge sem a etapa de condicionamento proposta. Também, a abordagem via HKW, ou falha, ou é de difícil ajuste de seus parâmetros. Simulações realizadas em quatro modelos de sistemas de potência mal condicionados de grande porte demonstram o excelente desempenho da metodologia.

ABSTRACT. Este artigo apresenta uma contribuição para a solução do problema de fluxo de potência com elos CC através do uso de ferramenta de acesso livre ao seu código. Com esta finalidade, propôs-se utilizar o bem conhecido programa MATPOWER objetivando a incorporação de elos CC. O programa original permite apenas a implementação de redes CA. Para inclusão de elos CC, o método de Newton-Raphson Desacoplado Rápido (NRDR) foi utilizado na resolução da rede CA. A metodologia para o cálculo consistiu em iterações alternadas entre procedimentos na rede CA (existente no MATPOWER) e iterações na rede CC. A ferramenta aborda elos CC em modo de controle normal e modo de operação controle de potência ou corrente no retificador. Para sua validação, foram realizadas simulações utilizando uma rede equivalente do sistema de transmissão em CC associado à UHE Itaipu (50Hz/60Hz), com 9 barras CA e 4 polos CC. Nas mesmas condições, foram obtidos resultados similares, tanto na simulação com a ferramenta proposta no MATPOWER, quanto na ferramenta comercial ANAREDE.

ABSTRACT. This paper proposes a strategy to identify the parameter data for representing an 11-bus system for execution as a case in the MATPOWER software and discusses the ill-conditioned problem associated with it. The referred power system model is largely studied for evaluating iterative nonlinear method performances considering ill-conditioned systems. The case data are generated by converting the entry values of the system admittance matrix (matrix Ybus) into a hypothetical network. The parameters of this network are identified in the form of longitudinal and transversal admittance in order to preserve the same precision of the given original matrix Ybus. It is demonstrated that the power flow problem (PFP) solution diverges for a flat start guess when the standard Newton-Raphson (NR) method is used. However, by considering a very small reduction on the loading level the PFP converges. Even for this situation, the problem has elevated condition numbers along the iterations of the NR. Therefore, the paper focuses on the ill-conditioned study of the system, besides presenting case data which is appropriated to run in the MATLAB’s format free code, MATPOWER.

ABSTRACT. Este trabalho apresenta a avaliação da estabilidade de um sistema de transmissão - distribuição, com ênfase em suportabilidade de distúrbios de frequência e tensão. O estudo foi realizado com o software POWERWORLD e para a modelagem de usinas solares foram utilizados modelos genéricos desenvolvidos pelo WECC (Western Electricity Coordinating Council). Os geradores síncronos e seus controles foram representados por modelos tradicionais. Para o estudo, foram consideradas as diretrizes de normas nacionais e internacionais que definem requisitos e condições técnicas necessárias para garantir a estabilidade. As simulações foram realizadas com diferentes cenários, incluindo eventos como curto-circuito, rejeição de carga, perda de geração, sobrecarga, abertura de linha sob falta e incremento de penetração de fontes fotovoltaicas no despacho de geração. Os resultados obtidos comprovam que os modelos e ajustes utilizados são capazes de garantir uma resposta dinâmica do sistema que atende aos padrões normalizados para o desempenho da operação em relação a tensão e a frequência

ABSTRACT. Este artigo apresenta a sintonia e a implementação de um controlador preditivo generalizado para controle e simulação de uma planta de dessalinização por osmose reversa. A estratégia propõe o controle do fluxo e da condutividade da água produzida no processo através da manipulação da pressão e do pH da água de alimentação do sistema. Posteriormente, o mesmo é comparado a um controlador Proporcional Integral-Diferencial convencional. Os resultados mostraram que a estrutura proposta nesse artigo apresenta uma rejeição de perturbação mais rápida tanto na malha de fluxo quanto na malha de condutividade e melhores índices de desempenho para a maioria das etapas analisadas.

ABSTRACT. O presente trabalho aborda o desenvolvimento de um controlador lateral e longitudinal desacoplado para veículos autônomos (AVs). A estratégia proposta utiliza um controlador preditivo baseado em modelo (Model Predictive Controller, MPC) para realizar o controle lateral e um controlador proporcional-integral (PI) para realizar o controle longitudinal do veículo. O controle lateral visa manter o veículo na trajetória desejada. O controlador longitudinal pretende manter o veículo a uma velocidade fixa, previamente estabelecida, gerando a aceleração desejada a partir da velocidade longitudinal de referência. As trajetórias e a velocidade de referência são geradas por um planejador de trajetórias que utiliza uma estratégia de controle com horizonte-retrocedente baseado em programação quadrática inteira-mista (MIQP). A avaliação do método proposto foi realizada a partir da ferramenta MATLAB/SIMULINK. Experimentos de simulação consideram uma manobra de um veículo que se desloca ao longo de uma estrada de mão única na presença de obstáculos.

ABSTRACT. This article implements Extended Prediction Self-Adaptive Control (EPSAC) for minimizing a cost function that quantifies the system's performance in relation to its trajectory, taking into account the desired position, velocity, and constraints for an electric formula vehicle. The approach used for controlling the trajectory of the electric formula vehicle utilizes the bicycle modeling as a simplified mathematical representation of the vehicle's dynamic behavior. The study shows that it is possible to precisely and smoothly follow a desired trajectory while keeping the vehicle stable under different driving conditions. The simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed controller and the validity of the bicycle model as an approximation for the electric formula vehicle. This approach has the potential to be applied in autonomous vehicle control systems and also in motorsport competitions.

ABSTRACT. The jet engine control techniques available in the literature often don’t take into consideration the dynamics of sensors and actuators. These factors may have a considerable impact on the response of the proposed control system. With the advance of more aggressive control techniques, leading the motor to regions near the limits of operation, those dynamics must be taken into consideration, as the sum of sensors and actuators effects may result in a motor control failure. This study analyzes the impact of the actuator (fuel pump) on the case of a PI controller applied to a single-spool pure jet engine.

ABSTRACT. Na indústria mineral, silos são usados como buffers para armazenar o material e suavizar as variações de taxa de minério transportada entre os processos. O controle de nível destes silos é uma tarefa essencial para manter a continuidade operacional das atividades. Neste trabalho, foi proposto um controlador override para o circuito de britagem terciária da usina de Serra Sul, Vale S.A. O intuito é que a nova estratégia de controle em override melhore a continuidade operacional do circuito por meio do controlador de nível baixo dos silos. Resultados da aplicação prática mostraram uma redução de aproximadamente 83\% nas ocorrências de microparadas relacionadas as horas operadas. Essa nova estratégia não comprometeu o nível de câmara dos britadores e resultando em um aumento na eficiência da britagem através da estabilidade de processo.

ABSTRACT. Neste trabalho é descrita a implementação de um sistema de controle tolerante a falhas baseado na técnica de \textit{model-matching}. O sistema de controle foi desenvolvido para operar sujeito às falhas dos sensores do inversor. Para uma melhor implementação do algoritmo o inversor foi dividido em dois circuitos: um conversor CC/CC e um conversor CC/CA. A metodologia do controle tolerante a falhas foi desenvolvida em separado para ambos circuitos a partir da modelagem matemática destes. A partir de falhas simuladas foi comprovada a efetividade e robustez do algoritmo implementado.