MODELO HÍBRIDO BASEADO EM SÉRIES TEMPORAIS E REDES NEURAIS PARA PREVISÃO DA GERAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA

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Tipo do ITEM
Teses de Doutorado
Título da Dissertação ou Tese
MODELO HÍBRIDO BASEADO EM SÉRIES TEMPORAIS E REDES NEURAIS PARA PREVISÃO DA GERAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA
Descrição
A geração de energia elétrica através de turbinas eólicas é uma das alternativas praticamente
inesgotáveis de geração de energia elétrica. Ela é considerada uma fonte de energia limpa,
porém ainda necessita de muita pesquisa para desenvolvimento de ciência e tecnologias que
assegurem uma uniformidade na geração, propiciando uma maior participação desta fonte na
matriz energética tanto no Brasil quanto no mundo, pois o vento apresenta bruscas variações na
velocidade, densidade e em outras variáveis importantes. Nos sistemas elétricos de base eólica,
cada horizonte de previsão é aplicado em um determinado segmento específico, previsão de
minutos, horas, semanas, meses e anos futuros do comportamento do vento, desta forma podese avaliar a disponibilidade de energia para o próximo período, uma informação relevante no
despacho das unidades geradoras e no controle do sistema elétrico. Esta tese teve como
proposta, desenvolver modelos de previsão a ultra curto, curto, médio e longo prazo da
velocidade do vento, baseado em técnicas de inteligência computacional, usando modelos de
Redes Neurais Artificiais, SARIMA e modelos híbridos e prever a capacidade da geração de
potência para cada horizonte. Para aplicação da metodologia utilizou-se as variáveis
meteorológicas do banco de dados do sistema de organização nacional de dados ambientais
SONDA, estação de Petrolina, do período de 01 de janeiro de 2004 à 31 de março de 2017. O
desempenho dos modelos foi comparado com 5, 10 e 20 passos para frente, considerando
minutos, horas, dias, semanas, meses e anos como horizonte de previsão. O modelo hibrido
obteve melhor resposta na previsões dentre as quais destacou-se o horizonte de horas.
PALAVRAS CHAVE: Energia eólica; Velocidade do vento; Séries temporais; SARIMA;
Redes Neurais Artificiais; Previsão
Abstract
A geração de energia elétrica através de turbinas eólicas é uma das alternativas praticamente
inesgotáveis de geração de energia elétrica. Ela é considerada uma fonte de energia limpa,
porém ainda necessita de muita pesquisa para desenvolvimento de ciência e tecnologias que
assegurem uma uniformidade na geração, propiciando uma maior participação desta fonte na
matriz energética tanto no Brasil quanto no mundo, pois o vento apresenta bruscas variações na
velocidade, densidade e em outras variáveis importantes. Nos sistemas elétricos de base eólica,
cada horizonte de previsão é aplicado em um determinado segmento específico, previsão de
minutos, horas, semanas, meses e anos futuros do comportamento do vento, desta forma podese avaliar a disponibilidade de energia para o próximo período, uma informação relevante no
despacho das unidades geradoras e no controle do sistema elétrico. Esta tese teve como
proposta, desenvolver modelos de previsão a ultra curto, curto, médio e longo prazo da
velocidade do vento, baseado em técnicas de inteligência computacional, usando modelos de
Redes Neurais Artificiais, SARIMA e modelos híbridos e prever a capacidade da geração de
potência para cada horizonte. Para aplicação da metodologia utilizou-se as variáveis
meteorológicas do banco de dados do sistema de organização nacional de dados ambientais
SONDA, estação de Petrolina, do período de 01 de janeiro de 2004 à 31 de março de 2017. O
desempenho dos modelos foi comparado com 5, 10 e 20 passos para frente, considerando
minutos, horas, dias, semanas, meses e anos como horizonte de previsão. O modelo hibrido
obteve melhor resposta na previsões dentre as quais destacou-se o horizonte de horas.
PALAVRAS CHAVE: Energia eólica; Velocidade do vento; Séries temporais; SARIMA;
Redes Neurais Artificiais; Previsão
Língua do arquivo
português
Data da Defesa
2018
Palavra-chave
Energia eólica
Velocidade do vento
Séries temporais
SARIMA
Redes Neurais Artificiais
Previsão
Autor
David Barbosa de Alencar
Orientador
Carolina de Mattos Affonso
Coorientador
Roberto Célio Limão de Oliveira
Local
UFPA - Belém, 2018
Coleções
TESES