AbstractsPsychology

Predição espacial temporal de sistemas elétricos de potência incluindo fontes renováveis emergentes

by Jayme Milanezi Junior




Institution: Universidade de Brasília
Department:
Year: 2014
Keywords: Energia - fontes alternativas; Redes neurais; Sistemas de potência; Energia - reciclagem; Predicão de séries temporais; Processamento de sinais
Record ID: 1077442
Full text PDF: http://hdl.handle.net/10482/16515


Abstract

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2014. A atividade de planejamento de sistemas de potência inclui, como um de seus maiores desafios, a predicação do comportamento da carga. Com a finalidade de otimizar oinvestimento ante os dados de consumo, as empresas do setor elétrico lançam mão de várias técnicas de previsão da evolução da demanda que devem atender. No presente trabalho, o tema da predição espacial e temporal da carga é enfrentado, estudando e incorporando, simultaneamente, a tendência hoje já observada de inclusão de fonte sem microgeração distribuída. Três fontes renováveis e emergentes de geração foram consideradas como geradoras de energia pelos consumidores: enguias elétricas, painéis fotovoltaicos para aproveitamento da luz solar e de interiores, e antenas para reciclagemda energia existente nas ondas eletromagnéticas de radiodifusão. Quatro métodos preditivos foram empregados para prever o comportamento da carga: modelo Auto-Regressivo (AR), Auto-Regressivo com Variável eXógena (ARX), Auto-Regressivo deMédia Móvel com Variável eXógena (ARMAX) e Redes Neurais Artificiais (ANN). Os dados de consumo foram as máximas demandas semanais registradas em 8 Subestações da cidade de Leipzig (Saxônia, Alemanha), durante os anos de 2001, 2002, 2003 e 2004.O dado exôgeno considerado foi a temperatura, em valores diretos e logarítmicos. Das 209 semanas existentes entre 2001 e 2004, as 200 primeiras destinaram-se ao ajuste dos coeficientes nos modelos AR e ao treinamento da rede neural; as 9 semanas restantesforam destinadas à comparação de resultados. A aplicação das técnicas deu-se, assim,em dois estágios: no primeiro, os dados reais da rede de Leipzig foram considerados, eno segundo estágio trabalhou-se com novos valores de demandas máximas, originadaspela inserção de valores hipotéticos de energia recebida das três fontes citadas. Emambos os estágios, o modelo ARMAX foi o de melhor precisão na previsão de dados.O sistema de redes neurais demonstrou ser um sistema sub-ótimo de previsão. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT Power systems planning activities include load behavior prediction as one of its mostchallenging tasks. In order to optmize investments related to consumption data, utilitiesfrom the Electrical Sector resort to several forecasting techniques so that theycan predict the power demand which these utilities must support. Along the presentwork, issues related to the spatial and temporal predictions are faced, considering,simultaneously, the observed trend of microgeneration spread. Three emergent renewablesources were proposed to be taken on by consumers: electric eels, photovoltaicsolar panels for outdoor generation and indoor light energy harvesting, and antennasfor radio frequency energy recycling. Four predictive methods were employed in orderto forecast load evolution: Auto-Regressive (AR), Auto-Regressive with eXogeneousinputs (ARX), Auto-Regressive Moving Average…