https://repository.ufrpe.br/handle/123456789/2923 2026-04-28T06:56:32Z 2026-04-28T06:56:32Z Fortes, Bruna Lavínia Santos https://repository.ufrpe.br/handle/123456789/6757 2025-03-18T14:42:08Z 2023-09-22T00:00:00Z

Título: Previsão de consumo de energia elétrica no brasil: uma comparação entre métodos Autor: Fortes, Bruna Lavínia Santos Abstract: The prediction of electricity consumption plays a crucial role in the effective management of energy resources. This study investigates electricity consumption forecasting methods applied in the Brazilian context. Four widely recognized forecasting techniques were explored: Exponential Smoothing, ARIMA (Autoregressive Integrated Moving Average), Support Vector Machines (SVM), and Artificial Neural Networks (ANN). The analysis began with the decomposition of the time series, allowing for the identification of trends, seasonality, and random variations in the data. The Holt-Winters Exponential Smoothing and the ARIMA model were used to model the underlying temporal aspects. The Support Vector Machines (SVM) technique was enhanced through parameter optimization, resulting in highly accurate and reliable forecasts. Although it required significant computational efforts, SVM demonstrated remarkable capability in capturing complex relationships. ANN was investigated and emerged as the most effective approach, providing exceptionally precise and robust predictions. This method stood out in capturing complex and sequential patterns, making it the preferred choice for forecasting electricity consumption in Brazil. However, the final choice of the model should consider not only evaluation metrics such as MSE (Mean Squared Error), MAE (Mean Absolute Error), and RMSE (Root Mean-Squared Error) but also adaptation to specific data and computational demands. Resumo: A previsão do consumo de energia elétrica desempenha um papel importante no gerenciamento eficaz dos recursos energéticos. Este estudo investiga métodos de previsão de consumo de energia elétrica aplicados no contexto brasileiro. Quatro técnicas de previsão amplamente reconhecidas foram exploradas: Suavização Exponencial, ARIMA (do inglês, Autoregressive Integrated Moving Average), Máquinas de vetores de suporte (MVS) e Redes Neurais Artificiais (RNA). A análise teve início com a decomposição da série temporal, permitindo a identificação de tendências, sazonalidades e variações aleatórias nos dados. A Suavização Exponencial de Holt-Winters e o modelo ARIMA foram utilizados para modelar os aspectos temporais subjacentes. A técnica das Máquinas de Vetores de Suporte (MVS) foi aprimorada por meio da otimização de parâmetros, resultando em previsões de alta precisão e confiabilidade. Embora exigisse esforços computacionais significativos, o MVS demonstrou notável capacidade na captura de relações complexas. As RNA foram investigadas e emergiram como a abordagem mais eficaz, fornecendo previsões excepcionalmente precisas e robustas. O método se destacou na captura de padrões complexos e sequenciais, sendo a escolha preferencial para prever o consumo de energia elétrica no Brasil. No entanto, a escolha final do modelo deve considerar não apenas métricas de avaliação, como MSE (do inglês, Mean Squared Error), MAE (do inglês, Mean Absolute Error), e RMSE (do inglês, Root Mean- Squared Error), mas também a adaptação aos dados específicos e as demandas computacionais.

2023-09-22T00:00:00Z Souza, Guilherme Henrique de Carvalho https://repository.ufrpe.br/handle/123456789/6747 2025-02-17T12:54:09Z 2024-03-08T00:00:00Z

Título: Controle vetorial de velocidade em motor de indução trifásico para aplicações em mobilidade elétrica Autor: Souza, Guilherme Henrique de Carvalho Abstract: The replacement of combustion engines with electric motors is already a reality in Brazil. Hybrid and electric vehicles are gaining more market share every day. This is due to their high efficiency, low cost and, above all, the fact that they do not emit polluting gases into the environment. The study of induction motors for vehicle traction has become a challenge for researchers, who are looking for methods and strategies to maximize their market entry. Speed control of electric motors can be carried out in various ways, such as changing the number of poles, vector control, changing the frequency and supply voltage. Vector control is based on the odq variable transform, which is a good representation of the three-phase induction machine in the vector domain. Through this control, it is possible to decouple the machine's conjugate and magnetic flux, allowing each of them to be explored in isolation. The aim of this work is therefore to develop a closed-loop quadrature vector control system for the electric motor used in the Evolt Racing extension project. This study begins by validating the machine model and the open-loop controls, and then closing the control loop. Finally, the motor is driven via PWM inverter and the braking profiles and methods are compared. The simulations were carried out using PSIM and MATLAB software, and the controllers were tuned using the geometric root locus method. It was possible to validate the machine model, tune the controllers to improve the dynamic response and control the motor speed for the permanent regime. Resumo: A substituição dos motores a combustão por motores elétricos, já é uma realidade no Brasil. Os veículos híbridos e elétricos, estão ganhando, a cada dia, mais espaço no mercado. Isso é resultado da sua alta eficiência, baixo custo e principalmente por não emitir gases poluentes ao ambiente. O estudo de motores de indução para tração veicular, se torna um desafio para os pesquisadores, buscando métodos e estratégias para maximizar sua entrada no mercado. O controle de velocidade dos motores elétricos pode ser realizado de diversas maneiras, por exemplo, a mudança do número de polos, controle vetorial, alteração da frequência e tensão de alimentação. O controle vetorial é baseado na transformada de variáveis odq, que é uma boa representação da máquina de indução trifásica no domínio vetorial. Através deste controle, é possível desacoplar o conjugado e fluxo magnético da máquina, podendo explorar de maneira isolada cada um deles. Logo, o objetivo deste trabalho é desenvolver um sistema de controle vetorial em quadratura em malha fechada no motor elétrico utilizado no projeto de extensão Evolt Racing. Este estudo é iniciado pela validação do modelo da máquina e dos controles em malha aberta, e posteriormente fechando a malha de controle. Por fim, é realizado o acionamento do motor via inversor PWM e comparado os perfis e métodos de frenagem. As simulações foram realizadas pelos softwares PSIM e MATLAB, e a sintonia dos controladores foi realiza pelo método lugar geométrico das raízes. Foi possível validar o modelo da máquina, sintonizar os controladores para uma melhora na resposta dinâmica e controlar a velocidade do motor para regime permanente.

2024-03-08T00:00:00Z Silva, João Gonçalves Antunes da https://repository.ufrpe.br/handle/123456789/6743 2025-02-13T16:28:33Z 2024-10-03T00:00:00Z

Título: ESTUDOS DE PERDAS NOS SEMICONDUTORES E DA DISTORÇÃO HARMÔNICA EM TOPOLOGIAS DE CONVERSORES MULTINÍVEIS Autor: Silva, João Gonçalves Antunes da Abstract: This article presents a study of semiconductor losses and harmonic distortion in multilevel converter topologies. Switching, conduction, and total losses will be analyzed for two-level topologies as well as three- and four-level Neutral-Point Clamped (NPC) topologies at varying frequencies. Additionally, the Total Harmonic Distortion (THD) of the voltage and phase current waveforms will be evaluated. The results include the values of losses and THD for six distinct cases, with variations in standard active and reactive power values, as well as voltage, resistance, and inductance values obtained through simulation. The study also highlights which topology performs better in each case, analyzing scenarios with different voltages and frequencies. The results show that multilevel systems exhibit superior performance at high voltages and elevated frequencies, whereas two-level converters perform better at lower frequencies. Resumo: Este artigo apresenta um estudo de perdas nos semicondutores e da distorção harmônica em topologias de conversores multiníveis. Serão analisadas as perdas por chaveamento, condução e totais das topologias de dois níveis, além de três e quatro níveis com ponto neutro grampeado (NPC, do inglês, Neutral-Point Clamped), em frequências variadas. Além disso, será avaliada a distorção harmônica total (THD, do inglês, Total Harmonic Distortion) das ondas de tensão e corrente de fase do sistema. Os resultados incluem os valores das perdas e THD para seis casos distintos, com variação nos valores das potências ativas e reativas padrões, bem como nos valores de tensão, resistência e indutância obtidos por meio de simulação. O estudo também destaca qual topologia apresenta melhor desempenho em cada caso, analisando cenários com diferentes tensões e frequência. Os resultados mostram que os sistemas multiníveis apresentam melhores desempenhos em altas tensões e frequências elevadas, enquanto os conversores de dois níveis apresentam desempenho superior em frequências mais baixas.

2024-10-03T00:00:00Z Oliveira, Maria Eduarda Araújo de https://repository.ufrpe.br/handle/123456789/6684 2025-01-27T13:46:48Z 2023-09-21T00:00:00Z

Título: Desenvolvimento de Estudo de Proteção para Conexão de uma Usina fotovoltaica de 1.194kWp Autor: Oliveira, Maria Eduarda Araújo de Abstract: The generation of photovoltaic energy presents a different profile from the generation of conventional energy (hydroelectric). This is due to the characteristics inherent to the photovoltaic generation process, such as intermittent generation, in which fluctuations in energy generation occur, adding greater complexity to the protection system. Therefore, this work analyzes current regulations and recommendations for preparing a study on the protection and selectivity of photovoltaic generators. This work used a real case study with a 1MW generator connected to the local utility through a coupling transformer and inverters. The protections and adjustments were selected to assess the reliability of the proposed generator and ensure connection to the distribution network with the minimum quality parameters required by regulations. From the results obtained, it was verified through graphic analysis of the coordination that the method used was effective in the protection and selectivity study, attending to current regulations. Resumo: A geração de energia fotovoltaica apresenta um perfil diferente da geração de energia convencional. Isso se deve às características inerentes ao processo de geração fotovoltaica, como uma geração intermitente, em que ocorrem flutuações na geração de energia e, portanto, afere-se maior complexidade ao sistema de proteção. Deste modo, no presente trabalho são analisados os normativos vigentes e recomendações para elaboração de um estudo de proteção e seletividade de geradores fotovoltaicos. Neste trabalho, foi utilizada uma usina fotovoltaica de 1.194kWp, localizada em Caruaru/PE, conectado a concessionária local por meio de um transformador de acoplamento e inversores. Para o dimensionamento de proteção foram selecionados os ajustes necessários para aferir confiabilidade ao gerador proposto e assegurar a conexão à rede de distribuição com os parâmetros de qualidade mínimos exigidos perante normativo. A partir dos resultados obtidos, constatou-se por meio de análise gráfica dos coordenogramas que o método utilizado foi eficaz na elaboração do estudo de proteção e seletividade, estando em conformidade com o normativo vigente.

2023-09-21T00:00:00Z