Aplicação de redes neurais artificiais à análise de estabilidade de tensão no monitoramento de sistemas elétricos de potência

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fabris, João Vitor
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Monografias da UFMT
Texto Completo: http://bdm.ufmt.br/handle/1/3759
Resumo: In recent years, the large increase in demand for active power, associated with restrictions on the electrical system, makes it operate in conditions close to the operational limit, which may result in the inability to deal with voltage disturbances, making it instructive to the point of causing partial or total Blackouts. In this context, several methods have been combined to assess the voltage safety level in an electrical system in order to prevent trouble-free operation. However, these methods traditionally require a high computational effort. In view of this, the present work aims to collaborate with the development of an Artificial Neural Network (ANN) to assist in the operation of an electrical system, indicating to the operator, voltage stability indexes of all the system's load bus, with the great advantage of using the low computational effort. In order for the ANN to have good forecasting capacity, data such as inputs of system parameters, a methodology was also proposed in this work for the creation of operational points with the application of contingencies and calculation of their respective voltage stability indices in each load bus. The voltage stability index used in this work is based on the Jacobian matrix resulting from the Newton-Raphson Power Flow method, the determinant of the D' matrix. The results appreciated the efficiency of the standard model in estimating indices having as input only the voltage module and angle of the bars, presenting a fast execution. The results show that the ANN is able to deal with predictions of voltage stability indices with the aid of measuring devices, providing preventive actions to the operator.
id UFMT-1_c3f5171242a1cb7ba5a520e4c24a2292
oai_identifier_str oai:localhost:1/3759
network_acronym_str UFMT-1
network_name_str Biblioteca Digital de Monografias da UFMT
repository_id_str
spelling Aplicação de redes neurais artificiais à análise de estabilidade de tensão no monitoramento de sistemas elétricos de potênciaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAEstabilidade de tensãoSistema de energia elétricaRedes neurais artificiaisVoltage stabilityElectric power systemArtificial neural networksIn recent years, the large increase in demand for active power, associated with restrictions on the electrical system, makes it operate in conditions close to the operational limit, which may result in the inability to deal with voltage disturbances, making it instructive to the point of causing partial or total Blackouts. In this context, several methods have been combined to assess the voltage safety level in an electrical system in order to prevent trouble-free operation. However, these methods traditionally require a high computational effort. In view of this, the present work aims to collaborate with the development of an Artificial Neural Network (ANN) to assist in the operation of an electrical system, indicating to the operator, voltage stability indexes of all the system's load bus, with the great advantage of using the low computational effort. In order for the ANN to have good forecasting capacity, data such as inputs of system parameters, a methodology was also proposed in this work for the creation of operational points with the application of contingencies and calculation of their respective voltage stability indices in each load bus. The voltage stability index used in this work is based on the Jacobian matrix resulting from the Newton-Raphson Power Flow method, the determinant of the D' matrix. The results appreciated the efficiency of the standard model in estimating indices having as input only the voltage module and angle of the bars, presenting a fast execution. The results show that the ANN is able to deal with predictions of voltage stability indices with the aid of measuring devices, providing preventive actions to the operator.Nos últimos anos, o grande aumento da demanda de potência ativa, associado às limitações do sistema elétrico, o faz operar em condições próximas ao limite operacional, o que pode resultar na incapacidade em lidar com perturbações de tensão, tornando-o instável ao ponto de provocar Blackouts parciais ou totais. Neste contexto, diversos métodos foram desenvolvidos para avaliação do nível de segurança de tensão em um sistema elétrico de maneira a prevenir a operação instável. No entanto, estes métodos tradicionalmente requerem um alto esforço computacional. Diante disso, o presente trabalho tem por objetivo colaborar com o desenvolvimento de uma Rede Neural Artificial (RNA) para auxílio na operação de um sistema elétrico, indicando ao operador, índices de estabilidade de tensão de todos os barramentos de carga do sistema, com a grande vantagem de utilizar baixo esforço computacional. Para que a RNA tenha boa capacidade previsão, dadas as entradas de parâmetros do sistema, foi proposto neste trabalho também, uma metodologia para criação de pontos operacionais com aplicação de contingências e cálculo de seus respectivos índices de estabilidade de tensão em cada barra de carga. O índice de estabilidade de tensão utilizado neste trabalho se baseia na matriz jacobiana resultante do método de Fluxo de Potência por Newton-Raphson, o determinante da matriz D’. Os resultados obtidos mostraram a eficiência do modelo proposto em estimar índices tendo como entrada somente o módulo da tensão e ângulo das barras, apresentando uma rápida execução. Os resultados mostram que a RNA está apta a lidar com previsão de índices de estabilidade de tensão com o auxílio de dispositivos de medição, possibilitando ações preventivas ao operador.Universidade Federal de Mato GrossoBrasilFaculdade de Arquitetura, Engenharia e Tecnologia (FAET)UFMT CUC - CuiabáEngenharia Elétrica - CUCPoma, Carlos Enrique Portugal600.161.903-43http://lattes.cnpq.br/4988995908190199Poma, Carlos Enrique Portugal600.161.903-43http://lattes.cnpq.br/4988995908190199Vasconcelos, Fillipe Matos dehttp://lattes.cnpq.br/4832215187384280Monteiro, Raul Vitor Arantes017.706.571-00http://lattes.cnpq.br/0979754533543060Fabris, João Vitor2023-12-19T18:11:11Z2023-08-082023-12-19T18:11:11Z2022-12-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/datasetFABRIS, João Vitor. Aplicação de redes neurais artificiais à análise de estabilidade de tensão no monitoramento de sistemas elétricos de potência. 2022. 71 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Mato Grosso, Faculdade de Arquitetura, Engenharia e Tecnologia, Cuiabá, 2022.http://bdm.ufmt.br/handle/1/3759porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Monografias da UFMTinstname:Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)instacron:UFMT2024-01-04T06:01:03Zoai:localhost:1/3759Biblioteca Digital de Monografiahttps://bdm.ufmt.br/PUBhttp://200.129.241.122/oai/requestopendoar:2024-01-04T06:01:03falseBiblioteca Digital de Monografiahttps://bdm.ufmt.br/PUBhttp://200.129.241.122/oai/requestbibliotecacentral@ufmt.br||opendoar:2024-01-04T06:01:03Biblioteca Digital de Monografias da UFMT - Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)false
dc.title.none.fl_str_mv Aplicação de redes neurais artificiais à análise de estabilidade de tensão no monitoramento de sistemas elétricos de potência
title Aplicação de redes neurais artificiais à análise de estabilidade de tensão no monitoramento de sistemas elétricos de potência
spellingShingle Aplicação de redes neurais artificiais à análise de estabilidade de tensão no monitoramento de sistemas elétricos de potência
Fabris, João Vitor
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Estabilidade de tensão
Sistema de energia elétrica
Redes neurais artificiais
Voltage stability
Electric power system
Artificial neural networks
title_short Aplicação de redes neurais artificiais à análise de estabilidade de tensão no monitoramento de sistemas elétricos de potência
title_full Aplicação de redes neurais artificiais à análise de estabilidade de tensão no monitoramento de sistemas elétricos de potência
title_fullStr Aplicação de redes neurais artificiais à análise de estabilidade de tensão no monitoramento de sistemas elétricos de potência
title_full_unstemmed Aplicação de redes neurais artificiais à análise de estabilidade de tensão no monitoramento de sistemas elétricos de potência
title_sort Aplicação de redes neurais artificiais à análise de estabilidade de tensão no monitoramento de sistemas elétricos de potência
author Fabris, João Vitor
author_facet Fabris, João Vitor
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Poma, Carlos Enrique Portugal
600.161.903-43
http://lattes.cnpq.br/4988995908190199
Poma, Carlos Enrique Portugal
600.161.903-43
http://lattes.cnpq.br/4988995908190199
Vasconcelos, Fillipe Matos de
http://lattes.cnpq.br/4832215187384280
Monteiro, Raul Vitor Arantes
017.706.571-00
http://lattes.cnpq.br/0979754533543060
dc.contributor.author.fl_str_mv Fabris, João Vitor
dc.subject.por.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Estabilidade de tensão
Sistema de energia elétrica
Redes neurais artificiais
Voltage stability
Electric power system
Artificial neural networks
topic CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Estabilidade de tensão
Sistema de energia elétrica
Redes neurais artificiais
Voltage stability
Electric power system
Artificial neural networks
description In recent years, the large increase in demand for active power, associated with restrictions on the electrical system, makes it operate in conditions close to the operational limit, which may result in the inability to deal with voltage disturbances, making it instructive to the point of causing partial or total Blackouts. In this context, several methods have been combined to assess the voltage safety level in an electrical system in order to prevent trouble-free operation. However, these methods traditionally require a high computational effort. In view of this, the present work aims to collaborate with the development of an Artificial Neural Network (ANN) to assist in the operation of an electrical system, indicating to the operator, voltage stability indexes of all the system's load bus, with the great advantage of using the low computational effort. In order for the ANN to have good forecasting capacity, data such as inputs of system parameters, a methodology was also proposed in this work for the creation of operational points with the application of contingencies and calculation of their respective voltage stability indices in each load bus. The voltage stability index used in this work is based on the Jacobian matrix resulting from the Newton-Raphson Power Flow method, the determinant of the D' matrix. The results appreciated the efficiency of the standard model in estimating indices having as input only the voltage module and angle of the bars, presenting a fast execution. The results show that the ANN is able to deal with predictions of voltage stability indices with the aid of measuring devices, providing preventive actions to the operator.
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022-12-13
2023-12-19T18:11:11Z
2023-08-08
2023-12-19T18:11:11Z
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
info:eu-repo/semantics/dataset
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv FABRIS, João Vitor. Aplicação de redes neurais artificiais à análise de estabilidade de tensão no monitoramento de sistemas elétricos de potência. 2022. 71 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Mato Grosso, Faculdade de Arquitetura, Engenharia e Tecnologia, Cuiabá, 2022.
http://bdm.ufmt.br/handle/1/3759
identifier_str_mv FABRIS, João Vitor. Aplicação de redes neurais artificiais à análise de estabilidade de tensão no monitoramento de sistemas elétricos de potência. 2022. 71 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Mato Grosso, Faculdade de Arquitetura, Engenharia e Tecnologia, Cuiabá, 2022.
url http://bdm.ufmt.br/handle/1/3759
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Mato Grosso
Brasil
Faculdade de Arquitetura, Engenharia e Tecnologia (FAET)
UFMT CUC - Cuiabá
Engenharia Elétrica - CUC
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Mato Grosso
Brasil
Faculdade de Arquitetura, Engenharia e Tecnologia (FAET)
UFMT CUC - Cuiabá
Engenharia Elétrica - CUC
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Monografias da UFMT
instname:Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)
instacron:UFMT
instname_str Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)
instacron_str UFMT
institution UFMT
reponame_str Biblioteca Digital de Monografias da UFMT
collection Biblioteca Digital de Monografias da UFMT
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Monografias da UFMT - Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)
repository.mail.fl_str_mv bibliotecacentral@ufmt.br||
_version_ 1813012972338937856