Downscaling estatístico do vento local baseado em definição objetiva do conjunto de variáveis regressoras
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/41085 |
Resumo: | O rápido crescimento da energia eólica no mundo e, particularmente, no Brasil, vem demandando uma descrição cada vez mais acurada do comportamento do vento nos possíveis locais de centrais eólicas. Com relação a esse tema, técnicas objetivas de downscaling estatístico, principalmente aquelas baseadas em modelos regressivos, desempenham um papel fundamental. Tais técnicas baseiam-se na minimização de uma função de custo, que permite ao modelo extrair informações oriundas de previsão numérica do tempo (e.g., General Circulation Models outputs) para descrever o comportamento do vento na microescala. Contudo, até o momento, apenas poucos estudos têm concentrado seus esforços em desenvolver e/ou aplicar técnicas objetivas para selecionar quais variáveis, quando utilizadas como entrada para os modelos regressivos, promovem a maior acurácia do downscaling estatístico. Nesse contexto, este trabalho propõe uma nova metodologia para a seleção do conjunto de variáveis regressoras para o downscaling da magnitude da velocidade do vento horizontal, que demanda um baixo esforço computacional, sendo bastante flexível a ponto de ser aplicada a qualquer região de interesse, em conjunto com qualquer modelo regressivo e empregando dados de reanálise (visando, por exemplo, a avaliação do recurso eólico) ou dados de previsão (visando, por exemplo, o despacho da potência de centrais eólicas junto ao operador do sistema elétrico). Particularmente, o modelo regressivo utilizado neste trabalho foi a regressão linear múltipla devido à sua simplicidade. Os resultados deste trabalho constatam a grande viabilidade de utilização da metodologia desenvolvida tanto em relação a modelos de seleção específicos da regressão linear múltipla (i.e., Stepwise Regression e Regressão Lasso), quanto a um modelo geral de seleção de variáveis regressoras que demanda um grande esforço computacional (i.e., Forward Selection). |
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Tais técnicas baseiam-se na minimização de uma função de custo, que permite ao modelo extrair informações oriundas de previsão numérica do tempo (e.g., General Circulation Models outputs) para descrever o comportamento do vento na microescala. Contudo, até o momento, apenas poucos estudos têm concentrado seus esforços em desenvolver e/ou aplicar técnicas objetivas para selecionar quais variáveis, quando utilizadas como entrada para os modelos regressivos, promovem a maior acurácia do downscaling estatístico. Nesse contexto, este trabalho propõe uma nova metodologia para a seleção do conjunto de variáveis regressoras para o downscaling da magnitude da velocidade do vento horizontal, que demanda um baixo esforço computacional, sendo bastante flexível a ponto de ser aplicada a qualquer região de interesse, em conjunto com qualquer modelo regressivo e empregando dados de reanálise (visando, por exemplo, a avaliação do recurso eólico) ou dados de previsão (visando, por exemplo, o despacho da potência de centrais eólicas junto ao operador do sistema elétrico). Particularmente, o modelo regressivo utilizado neste trabalho foi a regressão linear múltipla devido à sua simplicidade. Os resultados deste trabalho constatam a grande viabilidade de utilização da metodologia desenvolvida tanto em relação a modelos de seleção específicos da regressão linear múltipla (i.e., Stepwise Regression e Regressão Lasso), quanto a um modelo geral de seleção de variáveis regressoras que demanda um grande esforço computacional (i.e., Forward Selection).FACEPEThe fast growth of wind energy in the world and, mainly, in Brazil, has demanded an increasingly accurate description of the wind's behavior in wind farms' possible locations. Regard to such themes, statistical downscaling objective techniques, especially those based on regressive models, perform a fundamental role. Such techniques are based on the minimization of a cost function, which allows the model to extract information derived from numerical weather prediction models (e.g., General Circulation Models outputs) to describe the wind's behavior at the microscale. However, so far, only a few studies have concentrated their efforts on developing or applying objective techniques to select which variables, when used as input for regressive models, promote better statistical downscaling accuracy. In this context, this work proposes a new methodology for selecting the set of regression variables for the downscaling of the horizontal wind speed magnitude. This methodology requires a low computational effort, being very flexible to the point of being applied to any region of interest, in conjunction with any regressive model and employing reanalysis data (aiming, for example, the wind resource assessment) or forecasting data (aiming, for example, the power dispatched by wind farms to the transmission system operator). The regressive model used in this work was the multiple linear regression due to its simplicity. The results of this work confirm the great feasibility of using the developed methodology both concerning models that only can be applied in conjunction with multiple linear regression (i.e., Stepwise Regression and Lasso Regression), as well as a general model of regressor variables selection that demands a higher computational effort (i.e., Forward Selection).porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Tecnologias Energeticas e NuclearUFPEBrasilTecnologias Energéticas e NuclearesEnergia eólicaDownscaling estatísticoSeleção de variáveisScreening regressionRegião Nordeste do BrasilDownscaling estatístico do vento local baseado em definição objetiva do conjunto de variáveis regressorasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO Gabriel Dantas de Oliveira Rolim.pdfDISSERTAÇÃO Gabriel Dantas de Oliveira Rolim.pdfapplication/pdf2980334https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/41085/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Gabriel%20Dantas%20de%20Oliveira%20Rolim.pdfb985ffa18555697ecf9751e6657b52e7MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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