Use of harmony search to fit Weibull distribution in wind energy applications

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: HÃlio de Paula Barbosa
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
Texto Completo: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=16017
Resumo: The wind resource assessment is a key step in the development of wind power generation projects. Minimizing errors in this step brings significant reliability gains for the whole project. In this study we sought a reduction in the errors associated with the adjustment of the Weibull distribution with respect to data collected by an improvement of this setting. With this purpose, it was applied the optimization algorithm of Harmonic Search (HS) to find the Weibull distribution parameters with the best fit. The HS was used to find the Weibull distribution parameters for two sets of data from the Sistema de OrganizaÃÃo de Dados Ambientais (SONDA) of the cities of Petrolina-PE and SÃo Martinho da Serra-RS. The parameters of the HS were selected by two methods, one being a result of the novel combination of two other already presented in the literature. We therefore compared the errors for each one to determine which method provides better optimization. For evaluating the quality setting, the root mean square error (RMSE) and the correlation coefficient were used. The HS-PA method uses a selection of random parameters but, results showed more stable than the IHS. It was found for the IHS method one RMSE = 0.006418 for Petrolina and RMSE = 0.008303 for SÃo Martinho da Serra. The HS-PA method presented a RMSE = 0.006419 for Petrolina and RMSE = 0.008303 for SÃo Martinho da Serra. The RMSE values for the traditional methods applied to the same data set, there were two or more times greater than those found by employing the Harmonic search.
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spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUse of harmony search to fit Weibull distribution in wind energy applicationsUtilizaÃÃo da busca harmÃnica no ajuste da curva de Weibull em energia eÃlica2016-01-21Carla Freitas de Andrade61640360387http://lattes.cnpq.br/1903591824850643 Paulo Alexandre Costa Rocha48077330363Francisco de Assis de Souza Filho23199610382http://lattes.cnpq.br/498896638684875904971414347http://lattes.cnpq.br/0572558783983383HÃlio de Paula BarbosaUniversidade Federal do CearÃPrograma de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia MecÃnicaUFCBRRecurso eÃlico DistribuiÃÃo de Weibull Busca harmÃnica EstatÃstica - Probabilidade Wind resource Weibull distribution Harmony searchENGENHARIA MECANICAThe wind resource assessment is a key step in the development of wind power generation projects. Minimizing errors in this step brings significant reliability gains for the whole project. In this study we sought a reduction in the errors associated with the adjustment of the Weibull distribution with respect to data collected by an improvement of this setting. With this purpose, it was applied the optimization algorithm of Harmonic Search (HS) to find the Weibull distribution parameters with the best fit. The HS was used to find the Weibull distribution parameters for two sets of data from the Sistema de OrganizaÃÃo de Dados Ambientais (SONDA) of the cities of Petrolina-PE and SÃo Martinho da Serra-RS. The parameters of the HS were selected by two methods, one being a result of the novel combination of two other already presented in the literature. We therefore compared the errors for each one to determine which method provides better optimization. For evaluating the quality setting, the root mean square error (RMSE) and the correlation coefficient were used. The HS-PA method uses a selection of random parameters but, results showed more stable than the IHS. It was found for the IHS method one RMSE = 0.006418 for Petrolina and RMSE = 0.008303 for SÃo Martinho da Serra. The HS-PA method presented a RMSE = 0.006419 for Petrolina and RMSE = 0.008303 for SÃo Martinho da Serra. The RMSE values for the traditional methods applied to the same data set, there were two or more times greater than those found by employing the Harmonic search.A anÃlise de recurso eÃlico à uma etapa fundamental no desenvolvimento de projetos de geraÃÃo de energia eÃlica. A minimizaÃÃo dos erros nesta etapa traz ganhos significativos de confiabilidade para o projeto como um todo. Neste trabalho foi buscada uma diminuiÃÃo dos erros associados ao ajuste da distribuiÃÃo de Weibull em relaÃÃo aos dados coletados atravÃs de uma melhora deste ajuste. Visando tal intento, foi aplicado o algoritmo de otimizaÃÃo da Busca HarmÃnica (HS) para encontrar os parÃmetros da distribuiÃÃo de Weibull com o melhor ajuste. A HS foi utilizada para encontrar os parÃmetros da distribuiÃÃo de Weibull para dois conjuntos de dados provenientes do Sistema de OrganizaÃÃo de Dados ambientais (SONDA) das cidades de Petrolina-PE e SÃo Martinho da Serra-RS. Os parÃmetros da HS foram selecionados atravÃs de duas metodologias, sendo uma delas inovadora por resultar da combinaÃÃo de outras duas jà apresentadas anteriormente em literatura. Foram, portanto, comparados os erros referentes a cada uma para determinar qual mÃtodo fornecia uma melhor otimizaÃÃo. Para a avaliaÃÃo da qualidade do ajuste, foram utilizados o erro mÃdio quadrÃtico (RMSE) e o coeficiente de correlaÃÃo. O mÃtodo HS-PA, embora utilize uma seleÃÃo de parÃmetros aleatÃria, apresentou resultados mais estÃveis do que o IHS. Foi encontrado para o mÃtodo IHS um RMSE = 0,006418 para Petrolina e RMSE = 0,008303 para SÃo Martinho da Serra. O mÃtodo HS-PA apresentou um RMSE = 0,006419 para Petrolina e RMSE = 0,008303 para SÃo Martinho da Serra. Os valores de RMSE para os mÃtodos tradicionais aplicados ao mesmo conjunto de dados, foram duas ou mais vezes maiores do que os encontrados, empregando a Busca HarmÃnica.CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superiorhttp://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=16017application/pdfinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCinstname:Universidade Federal do Cearáinstacron:UFC2019-01-21T11:29:14Zmail@mail.com -
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A anÃlise de recurso eÃlico à uma etapa fundamental no desenvolvimento de projetos de geraÃÃo de energia eÃlica. A minimizaÃÃo dos erros nesta etapa traz ganhos significativos de confiabilidade para o projeto como um todo. Neste trabalho foi buscada uma diminuiÃÃo dos erros associados ao ajuste da distribuiÃÃo de Weibull em relaÃÃo aos dados coletados atravÃs de uma melhora deste ajuste. Visando tal intento, foi aplicado o algoritmo de otimizaÃÃo da Busca HarmÃnica (HS) para encontrar os parÃmetros da distribuiÃÃo de Weibull com o melhor ajuste. A HS foi utilizada para encontrar os parÃmetros da distribuiÃÃo de Weibull para dois conjuntos de dados provenientes do Sistema de OrganizaÃÃo de Dados ambientais (SONDA) das cidades de Petrolina-PE e SÃo Martinho da Serra-RS. Os parÃmetros da HS foram selecionados atravÃs de duas metodologias, sendo uma delas inovadora por resultar da combinaÃÃo de outras duas jà apresentadas anteriormente em literatura. Foram, portanto, comparados os erros referentes a cada uma para determinar qual mÃtodo fornecia uma melhor otimizaÃÃo. Para a avaliaÃÃo da qualidade do ajuste, foram utilizados o erro mÃdio quadrÃtico (RMSE) e o coeficiente de correlaÃÃo. O mÃtodo HS-PA, embora utilize uma seleÃÃo de parÃmetros aleatÃria, apresentou resultados mais estÃveis do que o IHS. Foi encontrado para o mÃtodo IHS um RMSE = 0,006418 para Petrolina e RMSE = 0,008303 para SÃo Martinho da Serra. O mÃtodo HS-PA apresentou um RMSE = 0,006419 para Petrolina e RMSE = 0,008303 para SÃo Martinho da Serra. Os valores de RMSE para os mÃtodos tradicionais aplicados ao mesmo conjunto de dados, foram duas ou mais vezes maiores do que os encontrados, empregando a Busca HarmÃnica.
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