dc.creator | Hübner, Guilherme Ricardo | |
dc.date.accessioned | 2021-10-27T19:41:43Z | |
dc.date.available | 2021-10-27T19:41:43Z | |
dc.date.issued | 2021-02-26 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/22638 | |
dc.description.abstract | Condition monitoring systems (CMS) are essential to reduce costs in the wind
energy sector. This paper proposes a method based on Support Vector Machine (SVM)
to detect rotor mass imbalance for a multi-class problem, using the estimated speed as
an input variable, obtained through a combination of electrical quantities (currents and
voltages). In addition, with the aid of statistical tools, the proposed method allows
the estimation of imbalance levels different from the classes proposed to the SVM. The
angular position of the mass imbalance can also be obtained by analyzing the angular
speed signal and the azimuth position of the wind turbine. A model of 1.5 MW wind
turbine, three blades and with permanent magnet synchronous generator was considered,
and a database was built numerically using the software Turbsim, FAST, and Simulink.
From the database, the Power Spectral Density (PSD) technique was used to transform
the input data from the time to the frequency domain. Then, the SVM algorithm and
statistical analysis were used to classify the magnitude and the angular position of the
imbalance. Different scenarios of mass imbalance were tested under different wind speeds
and turbulence intensities. The results demonstrate the satisfactory performance of the
proposed method. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Sistema de monitoramento de condições | por |
dc.subject | Desequilíbrio em rotores de aerogeradores | por |
dc.subject | Máquina de vetores de suporte | por |
dc.subject | Gerador síncrono de imãs permanentes | por |
dc.subject | Condition monitoring systems | eng |
dc.subject | Wind turbines rotor imbalance | eng |
dc.subject | Support vector machine | eng |
dc.subject | Permanent magnet synchronous generator | eng |
dc.title | Diagnóstico de desequilíbrio de massa para rotores de aerogeradores utilizando máquina de vetores de suporte | por |
dc.title.alternative | Diagnosis of mass imbalance for wind turbine rotors using support vector machine | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | Os sistemas de monitoramento de condição (CMS inglês Condition Monitoring Systems)
são essenciais para reduzir custos de geração de energia eólica. Este trabalho propõe
um método baseado em máquina de vetores de suporte (SVM do inglês Support Vector
Machine) para detectar o desequilíbrio da massa do rotor para um problema multi-classe,
utilizando a velocidade estimada como uma variável de entrada, obtida através de uma
combinação de grandezas elétricas (correntes e tensões). Além disso, com o auxílio de
ferramentas estatísticas, o método proposto permite estimar níveis de desequilíbrios diferentes
das classes propostas ao SVM. A posição angular do desequilíbrio de massa também
pode ser obtida através da análise do sinal de velocidade angular e a posição azimutal do
aerogerador. Um modelo de turbina eólica de 1,5 MW, três pás e com gerador síncrono
de ímã permanente foi considerado, e um banco de dados foi construído numericamente
usando os softwares Turbsim, FAST (Fatigue, Aerodynamics, Structures and Turbulence)
e Simulink. A partir do banco de dados, a técnica Densidade espectral de potência (PSD
do inglês Power Spectrum Density) foi utilizada para transformar os dados de entrada do
tempo para o domínio da frequência. Em seguida, o algoritmo SVM e a análise estatística
foram usados para classificar a magnitude e a posição angular do desequilíbrio. Diferentes
cenários de desequilíbrio de massa foram testados sob diferentes velocidades de vento
e intensidades de turbulência. Os resultados demonstram o desempenho satisfatório do
método proposto. | por |
dc.contributor.advisor1 | Pinheiro, Humberto | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5900576762082210 | por |
dc.contributor.referee1 | Franchi, Claiton Moro | |
dc.contributor.referee2 | Dias, João Paulo | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/5375025720580171 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Elétrica | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |