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Type: TCC
Title: Modelagem e classificação de distúrbios de qualidade de energia em sistema de distribuição com geração distribuída
Authors: Silva, Marcelo Estevão da
Advisor: Amora, Márcio André Baima
Co-advisor: Moura Filho, Joaquim Osterwald Frota
Keywords in Brazilian Portuguese : Aprendizado de máquina;Extração de características;Distribuição de energia;Geração distribuída;Qualidade de energia
Keywords in English : Machine learning;Feature extraction;Energy distribution;Distributed generation;Power quality
Knowledge Areas - CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Issue Date: 2023
Citation: da Silva, Marcelo Estevão. Modelagem e classificação de distúrbios de qualidade de energia em sistema de distribuição com geração distribuída. 2023. 92 f. Trabalho de Conclusão de Curso (graduação) – Curso de Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Ceará, Campus de Sobral, Sobral, 2023.
Abstract in Brazilian Portuguese: A crescente demanda energética associada ao aumento de cargas não lineares no Sistema Elétrico de Potência e a geração distribuída têm aumentado a incidência de distúrbios de Qualidade de Energia nos últimos anos. Esses problemas comprometem o funcionamento dos equipamentos e até mesmo da segurança dos consumidores. Isto posto, identificar tais eventos na rede para isolar sua origem é uma importante e necessária tarefa para a operação correta do sistema elétrico. Desta forma, diversas técnicas de classificação foram propostas na literatura, com destaque às técnicas baseadas em Aprendizado de Máquina, que oferecem grande capacidade de generalização e acurácia. Portanto, o presente trabalho propõe a classificação de quatro principais distúrbios de qualidade de energia, sendo eles, queda de tensão, distorção harmônica, transiente impulsivo e transiente oscilatório. Para tal, compara-se o desempenho dos algoritmos de Árvore de Decisão e Light Gradient Boosting, associados à extração de característica pelo método da Análise Multiresolução de Wavelet, que possui a vantagem de extrair características tanto no domínio do tempo como da frequência. Os sinais coletados foram extraídos via simulação do Alimentador IEEE de 13 Barras com adição de um sistema de geração solar fotovoltaico para acrescentar a característica de geração distribuída à rede. Os sinais são coletados em duas barras estrategicamente escolhidas a fim de se observar a propagação do distúrbio ao longo da rede. Os resultados obtidos foram satisfatórios, com superior desempenho do algoritmo de Light Gradient Boosting em todas as barras, com acurácia superior a 98% para a barra mais próxima, provando a grande aplicabilidade desta técnica na classificação destes distúrbios
Abstract: The growing energy demand associated with the increase of non-linear loads in the Electric Power System and distributed generation have increased the incidence of Power Quality disturbances in recent years. These problems compromise the functioning of the equipment and even the safety of consumers. That said, identifying such events in the network to isolate their origin is an important and necessary task for the correct operation of the electrical system. In this way, several classification techniques have been proposed in the literature, with emphasis on techniques based on Machine Learning, which offer great generalization capacity and accuracy. Therefore, this work proposes the classification of four main power quality disturbances, namely, voltage drop, harmonic distortion, impulsive transient and oscillatory transient. To this end, the performance of the Decision Tree and Light Gradient Boosting algorithms, associated with feature extraction by the Multiresolution Analysis method of Wavelet, is compared, which has the advantage of extracting features both in the domain of time and frequency. The collected signals were extracted via simulation of the IEEE 13 Bus Feeder with addition of a photovoltaic solar generation system to add the characteristic of distributed generation to the grid. The signals are collected in two strategically chosen buses in order to observe the propagation of the disturbance along the network. The results obtained were satisfactory, with superior performance of the Light Gradient Boosting algorithm in all bars, with an accuracy greater than 98% for the closest bar, proving the great applicability of this technique in the classification of these disturbances.
Description in Brazilian Portuguese: Este documento está disponível online com base na Portaria nº 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/76163
Author's ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2444-7360
Author's Lattes: http://lattes.cnpq.br/0595540618528754
Advisor's ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5046-8718
Advisor's Lattes: http://lattes.cnpq.br/9606593375708738
Co-advisor's Lattes: http://lattes.cnpq.br/2252234989838469
Access Rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:ENGENHARIA ELÉTRICA - SOBRAL - Monografias

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