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dc.contributor.authorBernardino, Luiz Gustavo Reis
dc.date.accessioned2022-05-13T10:03:56Z
dc.date.available2022-05-13T10:03:56Z
dc.date.issued2022-04-27
dc.identifier.citationBERNARDINO, Luiz Gustavo Reis. Estimador seletivo do conteúdo harmônico de tensão e corrente baseado em rede neural profunda. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16126.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16126
dc.description.abstractA common issue when non-linear loads are present in electric power distribution systems is voltage and/or current harmonic distortion. This power quality (PQ) problem can be mitigated, but first the harmonic components need to be identified or estimated. The main goal of this work is to develop a method for the selective estimation of amplitudes and phase shifts of the 3, 5, 7 and 9 harmonics from quarter-cycle samples of unknown waveforms, based on deep neural networks (DNN). A sample set of quarter-cycle current waveforms was generated for DNN training, validation and testing. An grid search for parameters was used together with cross validation to define the configuration of the computational model, which resulted in the DNN configuration used in this work. Other regression methods were compared to DNN to justify its use, showing that the neural network method is capable of achieving lower errors in relation to the other methods tested. Test results show that it is possible to achieve total harmonic distortion (THD) attenuation by means of an ideal active power filter (APF). This APF receives the reference current generated through the amplitudes and phase angles estimated by the proposed DNN. An THD attenuation was achieved from 18.54% to 0.81% in the case study carried out with ideal APF. The method validation took place through computer simulations that demonstrated the ability to selectively estimate harmonics through a current signal with a quarter-cycle sampling. The main contribution of this work is the proposal of a selective harmonic estimation method that can be used, for example, in an APF, for harmonic distortion attenuation, or in PQ monitoring and control applications.eng
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamentopor
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectEstimativa do conteúdo harmônicopor
dc.subjectRedes neurais artificiaispor
dc.subjectAprendizado profundopor
dc.subjectAprendizado de máquinapor
dc.subjectQualidade da energia elétricapor
dc.titleEstimador seletivo do conteúdo harmônico de tensão e corrente baseado em rede neural profundapor
dc.title.alternativeSelective voltage and current harmonic content estimator based on deep neural networkeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Nascimento, Claudionor Francisco do
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7482480424827756por
dc.contributor.advisor-co1Marafão, Fernando Pinhabel
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4445980482980663por
dc.description.resumoUm problema comum quando cargas não-lineares estão presentes em sistemas de distribuição de energia elétrica é a distorção harmônica de tensão e/ou corrente. Esse problema de qualidade da energia elétrica (QEE) pode ser mitigado, mas antes os componentes harmônicos precisam ser identificados ou estimados. O objetivo deste trabalho é desenvolver um método para a estimativa seletiva de amplitudes e ângulos de fase dos componentes harmônicos de 3ª, 5ª, 7ª e 9ª ordens a partir de amostras de um quarto de ciclo de formas de onda desconhecidas, baseado em redes neurais profundas (DNN - deep neural networks). Um conjunto de amostras de formas de onda de corrente com um quarto de ciclo foi gerado para treinamento, validação e testes da DNN. Utilizou-se a busca exaustiva por parâmetros em conjunto com a validação cruzada para a definição da configuração do modelo computacional, o que resultou na configuração de DNN utilizada neste trabalho. Outros métodos de regressão foram comparados à DNN para justificar o seu uso, mostrando que o método de redes neurais é capaz de alcançar menores erros em relação aos demais métodos testados. Os resultados de testes mostram que é possível realizar atenuação da distorção harmônica total (THD) por meio de um filtro ativo de potência (FAP) ideal. Esse FAP recebe a corrente de referência gerada por meio das amplitudes e ângulos de fase estimados pela DNN proposta. Conseguiu-se uma atenuação da THD de 18,54% para 0,81% no estudo de caso realizado com FAP ideal. A validação do método ocorreu por meio de simulações computacionais que demonstraram a capacidade de estimar seletivamente os harmônicos por meio de um sinal de corrente com amostragem de um quarto de ciclo. A principal contribuição do trabalho é a proposta de um método de estimativa harmônica seletiva que pode ser empregado, por exemplo, em um FAP, para atenuação da distorção harmônica, ou em aplicações de monitoramento e controle da QEE.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica - PPGEEpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/6128424394311400por


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