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Title in Portuguese: Utilização da busca harmônica no ajuste da curva de Weibull em energia eólica
Title: Use of harmony search to fit Weibull distribution in wind energy applications
Author: Barbosa, Hélio de Paula
Advisor(s): Andrade, Carla Freitas de
Keywords: Engenharia mecânica
Energia eólica
Estatística - Probabilidade
Issue Date: 21-Jan-2016
Citation: BARBOSA, H. P. Utilização da busca harmônica no ajuste da curva de Weibull em energia eólica. 68 f. 2015. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015.
Abstract in Portuguese: A análise de recurso eólico é uma etapa fundamental no desenvolvimento de projetos de geração de energia eólica. A minimização dos erros nesta etapa traz ganhos significativos de confiabilidade para o projeto como um todo. Neste trabalho foi buscada uma diminuição dos erros associados ao ajuste da distribuição de Weibull em relação aos dados coletados através de uma melhora deste ajuste. Visando tal intento, foi aplicado o algoritmo de otimização da Busca Harmônica (HS) para encontrar os parâmetros da distribuição de Weibull com o melhor ajuste. A HS foi utilizada para encontrar os parâmetros da distribuição de Weibull para dois conjuntos de dados provenientes do Sistema de Organização de Dados ambientais (SONDA) das cidades de Petrolina-PE e São Martinho da Serra-RS. Os parâmetros da HS foram selecionados através de duas metodologias, sendo uma delas inovadora por resultar da combinação de outras duas já apresentadas anteriormente em literatura. Foram, portanto, comparados os erros referentes a cada uma para determinar qual método fornecia uma melhor otimização. Para a avaliação da qualidade do ajuste, foram utilizados o erro médio quadrático (RMSE) e o coeficiente de correlação. O método HS-PA, embora utilize uma seleção de parâmetros aleatória, apresentou resultados mais estáveis do que o IHS. Foi encontrado para o método IHS um RMSE = 0,006418 para Petrolina e RMSE = 0,008303 para São Martinho da Serra. O método HS-PA apresentou um RMSE = 0,006419 para Petrolina e RMSE = 0,008303 para São Martinho da Serra. Os valores de RMSE para os métodos tradicionais aplicados ao mesmo conjunto de dados, foram duas ou mais vezes maiores do que os encontrados, empregando a Busca Harmônica.
Abstract: The wind resource assessment is a key step in the development of wind power generation projects. Minimizing errors in this step brings significant reliability gains for the whole project. In this study we sought a reduction in the errors associated with the adjustment of the Weibull distribution with respect to data collected by an improvement of this setting. With this purpose, it was applied the optimization algorithm of Harmonic Search (HS) to find the Weibull distribution parameters with the best fit. The HS was used to find the Weibull distribution parameters for two sets of data from the Sistema de Organização de Dados Ambientais (SONDA) of the cities of Petrolina-PE and São Martinho da Serra-RS. The parameters of the HS were selected by two methods, one being a result of the novel combination of two other already presented in the literature. We therefore compared the errors for each one to determine which method provides better optimization. For evaluating the quality setting, the root mean square error (RMSE) and the correlation coefficient were used. The HS-PA method uses a selection of random parameters but, results showed more stable than the IHS. It was found for the IHS method one RMSE = 0.006418 for Petrolina and RMSE = 0.008303 for São Martinho da Serra. The HS-PA method presented a RMSE = 0.006419 for Petrolina and RMSE = 0.008303 for São Martinho da Serra. The RMSE values for the traditional methods applied to the same data set, there were two or more times greater than those found by employing the Harmonic search.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/15035
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