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dc.contributor.advisorPinheiro, Humberto
dc.creatorRuppenthal, Evelyn Thainá Prass
dc.date.accessioned2024-02-06T13:41:19Z
dc.date.available2024-02-06T13:41:19Z
dc.date.issued2023-12-19
dc.date.submitted2023
dc.identifier.citationRUPPENTHAL, E. T. P. Desenvolvimento de algoritmo para detecção de arco elétrico série no lado CC em sistemas de geração fotovoltaica utilizando máquina de vetores de suporte. 2023. 79 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Controle e Automação) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, 2023.por
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/31400
dc.descriptionTrabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia de Controle e Automação, RS, 2023.por
dc.description.abstractIn photovoltaic systems, series electric arc faults are the main causes of fires and are strongly associated with the aging and wear of insulating materials, damaged cables, loose connections, connector corrosion, among other possible reasons. In this context, a machine learning algorithm based on Support Vector Machine was developed to detect this phenomenon on the DC side of photovoltaic systems. The proposed learning model uses training and testing data obtained from tests conducted in a solar power plant. The acquired data include events such as inverter start/stop, partial shading, maximum power point tracking noise, pre-arc noise, series arc, string connection/disconnection, and current anomalies due to external disturbances. For the creation of this model, aimed at classifying time series into arc and non-arc categories, two attributes were considered. One is derived from calculating the standard deviation of the pre-processing of the current signal, and the second comes from calculating the standard deviation of the Fast Fourier Transform applied to the current signal. The detection algorithm demonstrated good performance; in the best cases, it achieved an accuracy of 97.3%, capable of identifying series electric arcs and differentiating them from other events that can cause anomalies in the current. Besides accuracy, other indicators such as the confusion matrix and Receiver Operating Characteristic and Precision-Recall curves were used to evaluate the model’s performance.eng
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectSistemas fotovoltaicospor
dc.subjectFalhas de arco sériepor
dc.subjectDetecção de arcopor
dc.subjectAprendizado de máquinapor
dc.subjectMáquina de vetores de suportepor
dc.subjectPhotovoltaic systemseng
dc.subjectSeries arc faultseng
dc.subjectArc detectioneng
dc.subjectMachine learningeng
dc.subjectSupport vector machineeng
dc.titleDesenvolvimento de algoritmo para detecção de arco elétrico série no lado cc em sistemas de geração fotovoltaica utilizando máquina de vetores de suportepor
dc.title.alternativeDevelopment of an algorithm for series arc detection on the dc side in generation systems photovoltaics using support vector machineeng
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso de Graduaçãopor
dc.degree.localSanta Maria, RS, Brasil.por
dc.degree.graduationEngenharia de Controle e Automaçãopor
dc.description.resumoNos sistemas fotovoltaicos, as falhas de arco elétrico série são as principais causadoras de incêndios e estão fortemente associadas ao envelhecimento e desgaste dos materiais isolantes, cabos danificados, conexões frouxas, corrosão de conectores, entre outras possíveis razões. Neste contexto, foi desenvolvido um algoritmo de aprendizado de máquina baseado em máquina de vetores de suporte para detectar esse fenômeno no lado CC de sistemas fotovoltaicos. O modelo de aprendizado proposto utiliza dados de treinamento e teste obtidos a partir de ensaios realizados em uma usina de energia solar. Os dados adquiridos contam com eventos de partida/parada do inversor, sombreamento parcial, ruído do MPPT, ruído de pré-arco, arco série, conexão e desconexão da string e anomalias na corrente devido a distúrbios externos. Para a criação desse modelo, cujo objetivo é a classificação das séries temporais em arco e não arco, foram considerados dois atributos. Um deles é derivado do cálculo do desvio padrão do pré-processamento do sinal de corrente, e o segundo provém do cálculo do desvio padrão da Transformada Rápida de Fourier aplicado ao sinal de corrente. O algoritmo de detecção demonstrou bom desempenho; no melhor dos casos, alcançou uma acurácia de 97,3%, sendo capaz de identificar os arcos elétricos série e diferenciá-los de outros eventos que podem causar anomalias na corrente. Além da acurácia, outros indicadores, como a matriz de confusão e as curvas de Característica de Operação do Receptor e de Precisão-Sensibilidade, foram utilizados para avaliar a performance do modelo.por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIASpor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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