Framework para desenvolvimento de algoritmos para análise de sinais com problemas de qualidade de energia

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Andrade, Jeferson Gustavo de
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29459
Resumo: A crescente busca pelo diagnóstico de eventos de Qualidade de Energia Elétrica (QEE) por meio de ferramentas matemáticas aplicadas em métodos computacionais com intuito de proporcionar a observação e a correção de distúrbios na entrega de energia elétrica, tem sido uma evolução na área de estudo de processamento de sinais. Seja por meio de simuladores ou equipamentos capazes de aferir eventos de QEE, há uma grande variedade de fontes capazes de fornecer esses dados para análise. Por serem fontes diferentes, também há entre elas uma diferença no padrão e formato de seus dados. Como consequência, realizar a análise desses dados significa realizar sua decodificação de modo que adquiram uma estrutura compatível de ser trabalhada por softwares tradicionais da Engenharia. O objetivo deste trabalho consiste no estudo e desenvolvimento de um framework elaborado no software Matlab que auxilie pesquisadores da área de QEE no desenvolvimento de algoritmos para análise de sinais provenientes de simuladores ou medidores, livrando-os da necessidade de realizar as etapas anteriores de compatibilização dos dados. O framework é capaz de fazer a leitura de arquivos com medidas provenientes de equipamentos analisadores de QEE no formato COMTRADE, além da leitura de outros dois tipos de formatos, proveniente dos simuladores ATP e Simulink, largamente utilizados em simulações no ramo da Engenharia Elétrica. Após realizar a leitura dos dados, inicia-se o pré-processamento, que identifica anormalidades, realiza manipulações em variáveis e a adaptação dos dados para um formato padrão em uma estrutura de entrada passível de ser processada por diversos algoritmos de análise de QEE. Para demonstrar o funcionamento do framework, este trabalho apresenta um template com um algoritmo baseado na Transformada Wavelet. Após o processamento pelo algoritmo, os dados ficam salvos em uma estrutura de saída, sendo utilizada para apresentar os resultados em formatos gráficos e estatísticos, a fim de fornecer a melhor experiência do usuário na observação de seus resultados.
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Como consequência, realizar a análise desses dados significa realizar sua decodificação de modo que adquiram uma estrutura compatível de ser trabalhada por softwares tradicionais da Engenharia. O objetivo deste trabalho consiste no estudo e desenvolvimento de um framework elaborado no software Matlab que auxilie pesquisadores da área de QEE no desenvolvimento de algoritmos para análise de sinais provenientes de simuladores ou medidores, livrando-os da necessidade de realizar as etapas anteriores de compatibilização dos dados. O framework é capaz de fazer a leitura de arquivos com medidas provenientes de equipamentos analisadores de QEE no formato COMTRADE, além da leitura de outros dois tipos de formatos, proveniente dos simuladores ATP e Simulink, largamente utilizados em simulações no ramo da Engenharia Elétrica. Após realizar a leitura dos dados, inicia-se o pré-processamento, que identifica anormalidades, realiza manipulações em variáveis e a adaptação dos dados para um formato padrão em uma estrutura de entrada passível de ser processada por diversos algoritmos de análise de QEE. Para demonstrar o funcionamento do framework, este trabalho apresenta um template com um algoritmo baseado na Transformada Wavelet. Após o processamento pelo algoritmo, os dados ficam salvos em uma estrutura de saída, sendo utilizada para apresentar os resultados em formatos gráficos e estatísticos, a fim de fornecer a melhor experiência do usuário na observação de seus resultados.The growing search for the dianosis of Eletric Power Quality events by means of mathematical tools applied in computational methods with the purpose of providing observation and correction of disturbances in the delivery of eletric energy, has been a growing area in the study of signal processing. Whether through simulators or equipment capable of measuring QEE events, there is a wide variety of sources capable of providing this data for analysis. Because they are different sources, there is also a difference in the pattern and format of their data. As a consequence, performing the analysis of these data means performing its decoding so that it acquires a compatible structure to be worked by traditional softwares of Engineering. The objective of this work is the study and development of a a framework developed in the Matlab software that helps researchers in the QEE area in the development of algorithms for analyzing signals from simulators or meters, freeing them from the need to perform the previous steps of data compatibility. The framework is capable of reading files with measurements from QEM meters in COMTRADE format, as well as reading two different types of formats, from the simulators ATP and Simulink, widely used in simulations in the field of Electrical Engineering. After reading the data, pre-processing starts, which identifies abnormalities, performs manipulations on variables and adapts the data to a standard format in an input structure that can be processed by several QEE analysis algorithms. To demonstrate the operation of the framework, this work presents a template with an algorithm based on the Wavelet Transform. After processing by the algorithm, the data is saved in an output structure and used to present the results in graphical and statistical formats, in order to provide the best user experience in observing its results.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáPato BrancoEngenharia ElétricaUTFPRBrasilDepartamento Acadêmico de ElétricaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAFramework (Arquivo de computador)Processamento de sinaisEnergia elétrica - QualidadeFramework (Computer program)Signal processingElectric power - QualityFramework para desenvolvimento de algoritmos para análise de sinais com problemas de qualidade de energiaAlgorithm development framework for power quality problems analysisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisPato BrancoGuarneri, Giovanni AlfredoGuarneri, Giovanni AlfredoTorrico, César Rafael ClaurePortolann, César AugustoAndrade, Jeferson Gustavo deinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALPB_COELT_2019_2_02.pdfPB_COELT_2019_2_02.pdfapplication/pdf1366685http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29459/1/PB_COELT_2019_2_02.pdfaf4098074ed56f71335e7eecb6b3fe68MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29459/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTPB_COELT_2019_2_02.pdf.txtPB_COELT_2019_2_02.pdf.txtExtracted texttext/plain88309http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29459/3/PB_COELT_2019_2_02.pdf.txtee713bd2a60f1b68fd9ab3046d0bab4cMD53THUMBNAILPB_COELT_2019_2_02.pdf.jpgPB_COELT_2019_2_02.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1427http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29459/4/PB_COELT_2019_2_02.pdf.jpg404b7ae66cf4be5a3c665f8b7081f708MD541/294592022-09-01 03:07:09.681oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2022-09-01T06:07:09Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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