Identificação de atributos e classificação de distúrbios da qualidade de energia elétrica baseada em métodos de análise de dados, processamento de sinais e rede neural

Abstract

Não é novidade que a energia elétrica se tornou, nas últimas décadas, um elemento indispensável para a sociedade e essencial para a industrialização. É notável que, com o avanço da tecnologia e com a demanda exigida pela sociedade e pela indústria, a exigência por qualidade de energia elétrica vem aumentando. Desse modo, faz-se necessário o desenvolvimento de ferramentas capazes de realizar a detecção e classificação de distúrbios de energia elétrica. Este trabalho desenvolve a identificação de atributos (histogramas, estimativa de densidade kernel, estimadores estatísticos de ordem superior e transformada space phasor model) e a classificação de anomalias de rede elétrica através de rede neurais feedforward de múltiplas camadas. A detecção dar-se-á, primeiramente, com a segmentação do sinal em meio ciclo (126 amostras) para aplicação das técnicas de histograma e estimativa de densidade kernel, e um ciclo (256 amostras) para utilização das técnicas estimadores estatísticos de ordem superior e transformada space phasor model. A classificação ocorre com os atributos- número de classe, largura de banda, variância, assimetria, curtose e valor máximo e mínimo do eixo real - retirados das técnicas supracitadas. Os resultados obtidos demonstram a capacidade do algoritmo em classificar a operação normal do sinal e os distúrbios - sag, swell, harmônico e oscilação transiente- com eficiência global de 96% rede neural. Observando cada distúrbio individualmente nas etapas de treinamento e teste tivemos a eficiência, respectivamente, de 60.7 % e 64.9 % para sag, 98.1% e 98.2% para swell, 98.1% e 98.2% para harmônico, 88.1% e 83.3% para oscilação transiente e 98.7% e 98.2% para operação normal. Por fim, baseado em estudo comparativo com outros trabalhos semelhantes, nota-se resultados similares ao deste trabalho, no que tange a classificação de distúrbios de energia elétrica, com ressalva para os resultados obtidos com os distúrbios sag e harmônico, visto que o sag apresentou um resultado inferior.