Monitoring a hydrokinetic converter system for remaining energy in hydropower plants

Authors

  • Rafael Castilho Faria Mendes Universidade de Brasília https://orcid.org/0000-0002-0438-9506
  • Ramsay Rafael Mac Donald Anton de Kom Universiteit Van Suriname, Faculty of Technological Sciences. https://orcid.org/0000-0001-9742-3760
  • Ana Rafaela Sobrinho Miranda Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, Campus Universitário Darcy Ribeiro, Asa Norte, 70910-900 Brasília, DF, Brazil.
  • Rudi Henri van Els Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, Campus Universitário Darcy Ribeiro, Asa Norte, 70910-900 Brasília, DF, Brazil. https://orcid.org/0000-0001-8050-0651
  • Mauricio Andre Nunes AES Tietê, Bauru, SP, Brazil.
  • Antonio Cesar Pinho Brasil Junior Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, Campus Universitário Darcy Ribeiro, Asa Norte, 70910-900 Brasília, DF, Brazil. https://orcid.org/0000-0001-9528-9449

Keywords:

Hydrokinetic turbines, Wireless Sensor Networks, Internet of Things (IoT), Instrumentation, system monitoring, graphical user interface

Abstract

The aim of the present paper is to discuss the monitoring strategies for a modular hydrokinetic turbine system. A floating triangular-frame arrangement of three propeller hydrokinetic turbines is installed in the outflow channel of a hydropower plant, in the interest of remaining water stream energy conversion. The monitoring techniques based on Wireless Sensor Networks (WSN) and the Internet of Things (IoT) are reported, taking into account the specific framework of the instrumentation and data management in field experiments.

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Author Biographies

Rafael Castilho Faria Mendes, Universidade de Brasília

Possui graduação em Engenharia de Energia pela Universidade de Brasília (2013), mestrado em Ciências Mecânicas pela Universidade de Brasília (2015) e está cursando doutorado com previsão de término em 2020. Tem experiência na área de Engenharia Mecânica, com ênfase em Mecânica dos Fluídos, atuando principalmente nos seguintes temas: energias renováveis, aerodinâmica de turbinas de eixo horizontal e experimentos em túnel de vento.

Ramsay Rafael Mac Donald, Anton de Kom Universiteit Van Suriname, Faculty of Technological Sciences.

Possui graduação em Engenharia Mecânica pela Anton de Kom Universiteit Van Suriname (2014), mestrado em Sistemas Mecatrônicos pela Universidade de Brasília (2018).Atualmente é professor pela Anton de Kom Universiteit Van Suriname. Tem experiência em engenharia mecânica, atuando nos seguintes tópicos: turbinas hidráulicas e programas de modelagem.

Ana Rafaela Sobrinho Miranda, Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, Campus Universitário Darcy Ribeiro, Asa Norte, 70910-900 Brasília, DF, Brazil.

Doutoranda do Programa de Pós-Graduação em Ciências Mecânicas da Universidade de Brasília (UnB), mestra em Sistemas Mecatrônicos pela UnB e graduada em Engenharia de Energia pela UnB. Integra o grupo de pesquisadores do Laboratório de Energia e Ambiente (LEA) da Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica da UnB. Atualmente desenvolve pesquisas em remediação ambiental de áreas degradadas por resíduos sólidos, com foco em emissões atmosféricas de metano.

Rudi Henri van Els, Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, Campus Universitário Darcy Ribeiro, Asa Norte, 70910-900 Brasília, DF, Brazil.

Formado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Maranhão (1990), mestrado em Engenharia Elétrica pela Universidade de Brasília na área de controle e computação (1994) e Doutorado pelo Centro de Desenvolvimento Sustentável da Universidade de Brasília (2008). Professor adjunto da Universidade de Brasilia do curso de engenharia de energia no campus Gama e do Mestrado em Sistemas Mecatrônicos. Tem experiência na área de Engenharia Elétrica, com ênfase em Controle de Processos e Automação e energia renovável.

Mauricio Andre Nunes, AES Tietê, Bauru, SP, Brazil.

Engenheiro Mecânico pela Universidade Paulista, UNIP, (2016). Atualmente trabalha na área de engenharia da empresa AES Tietê. Tem experiência na área de Analise de Vibração, Mecânica, Mecatrônica e Automação.

Antonio Cesar Pinho Brasil Junior, Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, Campus Universitário Darcy Ribeiro, Asa Norte, 70910-900 Brasília, DF, Brazil.

Graduado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Pará (1982) com mestrado em Engenharia Mecânica pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (1985). Seu Doutorado na área de Thérmique et Energetique; foi obtido na Ecole Centrale de Lyon - França em 1992. Atualmente é professor associado da Universidade de Brasília. As atividades acadêmicas do professor estão associadas ao Departamento de Engenharia Mecânica e ao Centro de Desenvolvimento Sustentável da UnB. Na área de ciências mecânicas os principais temas de interesse são: termociências e energia renováveis.

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Published

2021-03-09

How to Cite

Castilho Faria Mendes, R. C. F., Mac Donald, . R. R., Miranda, A. R. S., van Els, R. H., Nunes, M. A., & Brasil Junior, A. C. P. (2021). Monitoring a hydrokinetic converter system for remaining energy in hydropower plants. IEEE Latin America Transactions, 18(10), 1683–1691. Retrieved from https://latamt.ieeer9.org/index.php/transactions/article/view/3198

Issue

Vol. 18 No. 10 (2020): Ordinary Issue

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