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https://tede.unioeste.br/handle/tede/6542
Tipo do documento: | Dissertação |
Title: | Previsão de demanda de energia elétrica em microgrid considerando níveis menos agregados por meio da aplicação de rede neural artificial GRNN combinada com o método estatístico SARIMA |
Other Titles: | Electricity demand forecast in microgrid considering less aggegated levels through the application of the GRNN artificial neural network combined with the SARIMA statistical method |
Autor: | André Junior, Nelson Nunes ![]() |
Primeiro orientador: | Rocha, Carlos Roberto Mendonça da |
Primeiro coorientador: | Müller, Marcos Ricardo |
Primeiro membro da banca: | Conceição, Katiani Pereira da |
Segundo membro da banca: | Maeda, Monara Pereira da Rosa |
Resumo: | O crescimento do consumo de energia elétrica no mundo obriga que países tenham um planejamento bem estruturado em relação a previsão da demanda de energia elétrica de seus mais diversos setores. Utilizam-se diversas técnicas para previsão de cargas elétricas, como, por exemplo, os modelos de inteligência artificial, os modelos estatísticos e os modelos híbridos. Este trabalho tem por objetivo apresentar um modelo baseado na combinação entre um método estatístico, o Modelo Autorregressivo Integrado de Médias Móveis com Sazonalidade (SARIMA), e uma rede neural artificial, a Rede Neural de Regressão Generalizada (GRNN), com objetivo de melhorar a acurácia das previsões de demanda de energia elétrica. O conjunto de dados utilizados neste trabalho pertence a um grupo de edificações localizadas no Parque Tecnológico Itaipu (PTI) e foi adquirido por meio de medidores eletrônicos instalados juntos aos transformadores que atendem a cada uma destas edificações, realizando coletas de dados a cada 15 minutos. Após o tratamento e refinamento da base de dados, foram aplicadas técnicas para previsão, cada uma utilizando um horizonte de previsão de 1, 3 e 5 dias, sendo a primeira técnica a combinação entre a GRNN e o SARIMA, e, as outras técnicas utilizadas foram os próprios métodos previsores separadamente, a rede neural artificial chamada Rede Memória de curto e longo prazo (LSTM), muito utilizada para previsão de séries temporais, e uma combinação entre a LSTM e o método estatístico SARIMA permitindo a comparação de seus resultados. Os resultados obtidos com o modelo combinado proposto GRNN+SARIMA são, em geral, mais precisos quando comparados com os resultados das técnicas individualmente, pois combinam as vantagens de cada técnica e acabam suavizando as características negativas uma da outra, ocasionado assim, um equilíbrio que se reflete na previsão gerada, o que fez com que os resultados obtidos fossem assemelhantes aos resultados da LSTM em algumas simulações. |
Abstract: | The growth of electricity consumption in the world requires countries to have a well-structured plan in relation to forecasting the demand for electricity in their most diverse sectors. Several techniques are used to predict electrical loads, such as artificial intelligence models, statistical models and hybrid models. This work aims to present a model based on the combination of a statistical method, the Integrated Autoregressive Model of Moving Averages with Seasonality (SARIMA), and an artificial neural network, the Generalized Regression Neural Network (GRNN), with the objective of improving the accuracy of electricity demand forecasts. The data set used in this work belongs to a group of buildings located in the Itaipu Technological Park (PTI) and was acquired through electronic meters installed together with the transformers that serve each of these buildings, performing data collection every 15 minutes. After treating and refining the database, forecasting techniques were applied, each using a forecasting horizon of 1, 3 and 5 days, the first technique being the combination of GRNN and SARIMA, and the other techniques used were the predictive methods themselves separately, the artificial neural network called Short and Long Term Memory Network (LSTM), widely used for forecasting time series, and a combination between LSTM and the SARIMA statistical method allowing the comparison of their results. The results obtained with the proposed combined model GRNN+SARIMA are, in general, more accurate when compared with the results of the techniques individually, as they combine the advantages of each technique and end up smoothing the negative characteristics of each other, thus causing a balance that is reflected in the generated forecast. The results are similar to the LSTM results in some simulations. |
Keywords: | SARIMA Redes neurais artificiais Previsão de demanda GRNN LSTM SARIMA, Artificial neural networks Demand forecast GRNN LSTM |
CNPq areas: | CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAO |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Publisher: | Universidade Estadual do Oeste do Paraná |
Sigla da instituição: | UNIOESTE |
Departamento: | Centro de Engenharias e Ciências Exatas |
Program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Computação |
Campun: | Foz do Iguaçu |
Citation: | André Junior, Nelson Nunes. Previsão de demanda de energia elétrica em microgrid considerando níveis menos agregados por meio da aplicação de rede neural artificial GRNN combinada com o método estatístico SARIMA. 2022. 94 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Computação) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Foz do Iguaçu - PR. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
Endereço da licença: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
URI: | https://tede.unioeste.br/handle/tede/6542 |
Issue Date: | 19-Dec-2022 |
Appears in Collections: | Mestrado em Engenharia Elétrica e Computação (FOZ) |
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Nelson_Nunes_Andre_Junior_2022.pdf | Documento principal | 8.11 MB | Adobe PDF | View/Open Preview |
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