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dc.creatorHammerschmitt, Bruno Knevitz
dc.date.accessioned2022-02-22T17:53:09Z
dc.date.available2022-02-22T17:53:09Z
dc.date.issued2019-07-29
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/23709
dc.description.abstractThe Brazilian Electrical System has a diversified electric power generation matrix, nevertheless it is mainly composed by hydrothermal generation. In this sense, the operational planning of this system can be detailed as a large-scale optimization problem, where is necessary to use resources in a rational way, by operations dynamic, stochastic, interconnected and non-linear. The electric energy generation is susceptible to climatic variations, since the precipitations reduction causes a decrease in the hydroelectric plants reservoirs and consequently a falling in the electric energy production. The use of wind energy has been growing in recent years as an alternative to solve an eminent energy crisis. However, this power source requires adequate planning in order for the electric system operate in a safe a reliable way, due to its intermittent behavior and low predictability. In order to overcome the limitations of the energy sources mentioned above, it is necessary to guarantee the power service by reliable energy sources, like thermal generation, which is considered as a source of reliable energy because it does not suffer external influences. Among the thermal sources that compose the Brazilian Electric power generation matrix, Natural Gas has become the main fuel due to it being less aggressive to the environment compared to the others fossil fuels and by the proven national supply, which characterizes it as a reference for expansion in short time. Thus, this study proposes a shortterm modeling and simulation structure to predict the electric power production capacity for the southern subsystem generation park, analyzing the generation forecasting and emphasizing the complementarity of energy imposed on thermal generation, taking into account operation historical series. For the electric power generation forecasting modeling, a Multilayer Perceptron Artificial Neural Networks (MLP ANNs) structure was employed, due to its ability to learning by complex non-linear relationships between input and output variables from a data. In addition, to generate multicenary (critical, ideal and optimistic), the Monte Carlo Method (MCM) was used. The prediction results obtained by MLP ANN for the rates the MAE and RMSE respectively 3.22% and 4.01% to hydropower generation, and the 5.36% and 6.31% to wind generation. In addition, with results of MLP ANN and MCM combination proved that it is possible to quantify the energy availability of the south subsystem generation parks through in the adverse conditions, emphasizing the importance of the prediction model to improve the planning and operation of an electric system.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectPrevisão de geração de energiapor
dc.subjectRedes neurais artificiaispor
dc.subjectMonte Carlopor
dc.subjectGeração térmicapor
dc.subjectGás naturalpor
dc.subjectPower generation forecastingeng
dc.subjectArtificial neural networkseng
dc.subjectThermal generationeng
dc.subjectNatural gaseng
dc.titlePlanejamento de geração de energia complementar térmica associada a energias renováveis utilizando inteligência artificialpor
dc.title.alternativePlanning of thermal complementary energy generation associated with renewable energies using artificial intelligenceeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoO sistema elétrico brasileiro possui uma matriz de geração de energia elétrica diversificada, porém é composto principalmente por geração hidrotérmica. Nesse sentido, o planejamento operacional de um sistema como este pode ser detalhado como um problema de otimização em grande escala, em que é necessário fazer o uso dos recursos de maneira racional, através de operações dinâmicas, estocásticas, interligadas e não-lineares. A geração de energia elétrica é susceptível à variações climáticas, uma vez que a redução de precipitação causa a redução dos níveis dos reservatórios das usinas hidrelétricas e, consequentemente, uma diminuição no potencial de geração de energia. Nos últimos anos, a geração eólica de energia tem crescido, emergindo como uma alternativa para evitar uma possível crise energética. No entanto, esta fonte de energia requer um planejamento adequado para operação do sistema de maneira segura e confiável, pelo fato de ser uma fonte geradora intermitente, além de ser considerada de baixa previsibilidade. Nesse sentido, a fim de contornar as limitações das fontes de energia já citadas, faz-se necessário garantir o atendimento de potência por fontes de energia confiáveis, como a geração térmica, pois esta não sofre influências externas, como dependência de fenômenos naturais (chuva, vento, iluminação solar). Dentre as fontes térmicas que compõem a matriz de geração de energia elétrica brasileira, o Gás Natural tem se tornado o principal combustível por ser menos agressivo ao meio ambiente em comparação com outros combustíveis, e pela oferta nacional comprovada, que o caracteriza como referência de expansão a curto prazo. Assim, este estudo propõe uma estrutura de modelagem e simulação a curto prazo para prever a capacidade de produção de energia elétrica para o parque de geração do Subsistema Sul do Brasil (SSB), analisando a previsão de geração e dando destaque na complementariedade de energia imposta a geração térmica, levando em conta séries históricas de operação. Para a modelagem da previsão de geração de energia elétrica, foi empregada uma estrutura de Redes Neurais Artificiais Perceptron Multicamadas (RNA PM), devido a sua capacidade de aprendizado de relações não lineares complexas entre variáveis de entrada e saída a partir de um banco de dados. Além disso, para gerar multicenários (crítico, ideal e otimista), o Método de Monte Carlo (MMC) foi utilizado. Os resultados de previsão obtidos via RNA PM teve para MAE e RMSE respectivamente as taxas de 3,22% e 4,01% para geração hídrica, e de 5,36% e 6,31% para geração eólica. Além disso, com resultados entre a junção das RNA PM e MMC foi possível quantificar a disponibilidade de energia dos parques de geração do SSB frente a condições adversas, ressaltando a importância do modelo de previsão para auxílio no planejamento e operação de um sistema elétrico.por
dc.contributor.advisor1Abaide, Alzenira da Rosa
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2427825596072142por
dc.contributor.referee1Guarda, Fernando Guilherme Kaehler
dc.contributor.referee2Figueiredo, Rodrigo Marques de
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4865207592578956por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Elétricapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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