Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Teses
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3763
Tipo: Tese
Título: Aquisição automática de conhecimento aplicada em avaliação de segurança de tensão
Autor(es): ABRÃO, Pedro José
Primeiro Orientador: SILVA, Alexandre Pinto Alves da
metadata.dc.contributor.advisor-co1: ZAMBRONI, Antônio Carlos
Resumo: Um dos problemas mais desafiadores em operação de tempo real de sistemas de potência está associado com a Avaliação de Segurança de Tensão (AST), estando diretamente relacionada com o problema da estabilidade de tensão. Esta pode ser definida como a habilidade do sistema de potência em manter um perfil de tensão apropriado em todas as suas barras. A redução da reserva de potência reativa disponível no sistema é uma das principais causas do fenômeno da instabilidade de tensão, que é caracterizado por uma redução progressiva nas magnitudes da tensão. Com a meta de entender e solucionar o problema de estabilidade de tensão foram propostas várias metodologias durante os últimos anos. Porém, a maioria delas apresenta um alto custo computacional. As técnicas analíticas para a solução do problema de estabilidade não são factíveis para os operadores do sistema implementarem ações de controle preventivas ou corretivas em tempo adequado. Uma possível solução para superar esta desvantagem é a aplicação de técnicas de inteligência artificial relacionadas com aprendizagem automática, as quais devem estar associadas com uma metodologia eficiente para a geração dos padrões de treinamento. Uma das técnicas de aprendizado automático aplicada em AST on-line são as árvores de decisão. Entretanto, as árvores de decisão têm se mostrado imprecisas para esta aplicação. Por outro lado, as redes neurais artificiais têm apresentado excelente precisão para as tarefas de classificação e regressão em VSA. A principal desvantagem do modelo neural é sua opacidade, i.e., apresentam baixo grau de compreensão humana para o processo de inferência, estando o conhecimento codificado (representado pelos valores de pesos de conexões). Este trabalho lida com esta desvantagem do modelo neural para uma aplicação em VSA. Para isso, é empregado um algoritmo que qualitativamente interpreta a base de conhecimento de uma rede neural tipo feedforward. O trabalho também propõe a aplicação de um algoritmo de treinamento muito rápido para este tipo de rede neural, denominado de Optimal Estimate Training 2 (OET2). Este algoritmo tem a propriedade de lidar com grandes bases de dados satisfatoriamente. Além disso, este é plenamente compatível com o algoritmo para extração de regra Validity Interval Analysis (VIA), utilizado neste trabalho. A motivação principal para o modelo proposto é dar ao operador de um sistema elétrico um conjunto de regras simbólicas consistente com o processo de inferência neural.
Abstract: One of the most challenging problems in real time operation of power systems is associated with voltage stability assessment (VSA). The problem of voltage stability is related to the ability of the power system to maintain an appropriate voltage profile on all its buses. Being directly associated with the reduction of the available reactive power reserve, the voltage instability phenomenon is characterized by a progressive reduction on the voltage magnitudes. With the goal of understanding and solving the voltage stability problem, several methodologies have been proposed during the last few years. However, most of them require a high computational burden. Analytical techniques for solving the VSA problem are infeasible to the operators to implement preventive or corrective control actions in due time. One possible solution to overcome this drawback is the application of automatic learning techniques associated with an efficient methodology for generating training patterns. Decision trees have been applied for on-line VSA. Nevertheless, decision trees are among the machine learning techniques with the highest variance. On the other hand, artificial neural networks (ANNs) have shown outstanding precision for classification and regression tasks. The major shortcoming of the ANN approach is its opacity, i.e., its low degree of human comprehensibility regarding its inference process and encoded knowledge (represented by the values of synaptic weights). This work tackles the mentioned above drawback of the ANN approach for VSA. An algorithm for qualitatively interpreting the knowledge base of a nonlinear feedforward ANN is employed. The work also proposes the application of a very fast training algorithm, Optimal Estimate Training 2 (OET2), which is fully compatible with the algorithm for rule extraction, Validity Interval Analysis (VIA), and suitable for dealing with very large databases. The main motivation for the proposed approach is to give the power system operator a set of the symbolic rules, which is consistent with the ANN inference process.
Palavras-chave: Estabilidade de tensão
Avaliação de segurança de tensão
Redes neurais artificiais
Árvores de decisão
Extração de Regras de produção de redes neurais
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA::SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informação
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia Elétrica
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3763
Data do documento: 8-Jul-2002
Aparece nas coleções:Teses

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Tese_200231247.pdf3,45 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.