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dc.contributor.advisorAntunes, Fernando Luiz Marcelo-
dc.contributor.authorNascimento, Anderson Jhones Passos-
dc.date.accessioned2025-09-29T18:52:28Z-
dc.date.available2025-09-29T18:52:28Z-
dc.date.issued2025-
dc.identifier.citationNASCIMENTO, Anderson Jhones Passos. Integração avançada de análise de séries temporais, clusterização, previsão e criação de aplicação desktop para otimização da eficiência energética e gestão de tarifas. 2025. 208 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufc.br/handle/riufc/82766-
dc.description.abstractThis doctoral thesis investigates advanced analysis of electrical demand and energy consumption, with a focus on anomaly detection and the identification of consumption patterns in consumer units. By employing time series analysis techniques and specialized algorithms, anomalous behaviors were identified in both demand and consumption records. Additionally, the research encompassed the identification of customers with anomalous consumption profiles using cluste- ring techniques based on average monthly consumption and contracted demand. The clustering approach provides a broader perspective on consumer groups, revealing distinct characteristics in terms of consumption patterns—whether normal or irregular—as well as trend and seasonality behaviors. The research also incorporates consumption forecasting. Highly correlated time series within the same group are used to predict the behavior of new time series or those with limited historical data. This approach offers a deeper understanding of the behavioral patterns of older and more stable series, which is essential for estimating the annual consumption levels of new consumer units and forecasting their behavioral trends. Forecasting also contributes to the deter- mination of the most suitable contracted demand, optimizing energy consumption efficiency. To enhance the practical utility of these analyses, a specialized desktop application was developed. This tool enables the analysis of demand and energy consumption data, supporting the selection of the most appropriate tariff option for Group A energy consumers. The application highlights relevant statistics such as mean and standard deviation and compares current costs with different tariff alternatives. It also includes an anomaly detection tab that allows both graphical and textual visualization of values identified as anomalies. Furthermore, it features a dedicated tab for observing trends and seasonality in decomposed time series. The results of this research not only improve the understanding of energy consumption and electrical demand patterns but also intro- duce practical and innovative tools for professionals in the sector. The study demonstrated that energy costs for the analyzed public units could be reduced by approximately BRL 2.7 million in a single year. This thesis represents a significant contribution to the intelligent management of energy demand, integrating advanced time series analysis, clustering, and forecasting techniques to optimize operational and economic efficiency in the This doctoral thesis investigates advanced analysis of electrical demand and energy consumption, with a focus on anomaly detection and the identification of consumption patterns in consumer units. By employing time series analysis techniques and specialized algorithms, anomalous behaviors were identified in both demand and consumption records. Additionally, the research encompassed the identification of customers with anomalous consumption profiles using clustering techniques based on average monthly consumption and contracted demand. The clustering approach provides a broader perspective on consumer groups, revealing distinct characteristics in terms of consumption patterns—whether normal or irregular—as well as trend and seasonality behaviors. The research also incorporates consumption forecasting. Highly correlated time series within the same group are used to predict the behavior of new time series or those with limited historical data. This approach offers a deeper understanding of the behavioral patterns of older and more stable series, which is essential for estimating the annual consumption levels of new consumer units and forecasting their behavioral trends. Forecasting also contributes to the determination of the most suitable contracted demand, optimizing energy consumption efficiency. To enhance the practical utility of these analyses, a specialized desktop application was developed. This tool enables the analysis of demand and energy consumption data, supporting the selection of the most appropriate tariff option for Group A energy consumers. The application highlights relevant statistics such as mean and standard deviation and compares current costs with different tariff alternatives. It also includes an anomaly detection tab that allows both graphical and textual visualization of values identified as anomalies. Furthermore, it features a dedicated tab for observing trends and seasonality in decomposed time series. The results of this research not only improve the understanding of energy consumption and electrical demand patterns but also introduce practical and innovative tools for professionals in the sector. The study demonstrated that energy costs for the analyzed public units could be reduced by approximately BRL 2.7 million in a single year. This thesis represents a significant contribution to the intelligent management of energy demand, integrating advanced time series analysis, clustering, and forecasting techniques to optimize operational and economic efficiency in the power sector.pt_BR
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.titleIntegração avançada de análise de séries temporais, clusterização, previsão e criação de aplicação desktop para otimização da eficiência energética e gestão de tarifaspt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.contributor.co-advisorMacêdo, José Antônio Fernandes de-
dc.description.abstract-ptbrEsta tese de doutorado investiga a análise avançada de demanda elétrica e consumo de energia, com foco na detecção de anomalias e na identificação de padrões de consumo em unidades consumidoras. Utilizando técnicas de análise de séries temporais e algoritmos especializados, identificaram-se comportamentos anômalos tanto nas demandas quanto nos registros de consumo. Adicionalmente, a pesquisa englobou a identificação de clientes com perfis de consumo anômalos, utilizando-se para tal a técnica de clusterização, baseada nos consumos médios mensais e na demanda contratada. A abordagem de clusterização proporciona uma visão mais abrangente dos grupos de consumidores, revelando características distintas em termos de padrões de consumo, sejam eles normais ou irregulares, e comportamentos de tendências e sazonalidades. A pesquisa também incorpora a previsão de consumo. Séries temporais altamente correlacionadas dentro do mesmo grupo são utilizadas para prever o comportamento de novas séries temporais ou aquelas com escassez de dados históricos. Esse enfoque oferece uma compreensão aprofundada do padrão de comportamento das séries mais antigas e estáveis, sendo fundamental para determinar o nível de consumo de novas unidades consumidoras ao longo do ano e prever seu padrão de comportamento. A previsão também contribui para a definição da demanda contratada mais adequada, otimizando a eficiência no consumo de energia. Para aprimorar a utilidade prática dessas análises, foi desenvolvida uma aplicação desktop especializada. Esta ferramenta permite a análise de dados de demanda e consumo de energia, facilitando a escolha da tarifação mais adequada para o Grupo A de consumidores de energia. A aplicação destaca estatísticas relevantes, como média e desvio padrão, e compara os custos atuais com diferentes opções tarifárias. A aplicação inclui ainda uma aba de detecção de anomalias, que permite a visualização gráfica e textual dos valores identificados como anomalias. Ademais, dispõe de uma aba dedicada à observação de tendências e sazonalidades de uma série temporal decomposta. Os resultados desta pesquisa não somente aprimoram a compreensão dos padrões de consumo de energia e demanda elétrica, mas também introduzem ferramentas práticas e inovadoras para profissionais do setor. A pesquisa demonstrou que os custos de energia das unidades públicas analisadas poderiam ser reduzidos em aproximadamente 2,7 milhões de reais em um ano. Esta tese representa uma contribuição significativa para a gestão inteligente da demanda de energia, integrando técnicas avançadas de análise de séries temporais, clusterização e previsão, com o objetivo de otimizar a eficiência operacional e econômica no setor elétrico.pt_BR
dc.subject.ptbrAprendizado de máquinapt_BR
dc.subject.ptbrAplicação Desktoppt_BR
dc.subject.ptbrModalidade tarifária adequadapt_BR
dc.subject.ptbrDetecção de anomaliaspt_BR
dc.subject.ptbrAnálise de séries temporaispt_BR
dc.subject.ptbrEnergia elétrica - Consumo - Previsãopt_BR
dc.subject.ptbrClusterizaçãopt_BR
dc.subject.ptbrConsumidorespt_BR
dc.subject.ptbrServiços de eletricidade - Tarifaspt_BR
dc.subject.ptbrEficiência energéticapt_BR
dc.subject.enMachine learningpt_BR
dc.subject.enDesktop Applicationpt_BR
dc.subject.enAppropriate tariff modalitypt_BR
dc.subject.enAnomaly detectionpt_BR
dc.subject.enTime-series analysispt_BR
dc.subject.enElectricity consumption forecastpt_BR
dc.subject.enClusteringpt_BR
dc.subject.enConsumerspt_BR
dc.subject.enElectric utilities - Ratespt_BR
dc.subject.enEnergy efficiencypt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApt_BR
dc.description.ptbrEste 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.pt_BR
local.author.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-2801-176Xpt_BR
local.author.latteshttp://lattes.cnpq.br/4489330998829217pt_BR
local.advisor.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-0564-4564pt_BR
local.advisor.latteshttp://lattes.cnpq.br/3429770707790925pt_BR
local.co-advisor.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-0661-2978pt_BR
local.co-advisor.latteshttp://lattes.cnpq.br/5801731850423324pt_BR
local.date.available2025-09-29-
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