[pt] DESAGREGAÇÃO DO CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA PARA CONSUMIDORES RESIDENCIAIS USANDO SÉRIES DE FOURIER E UM MODELO DE OTIMIZAÇÃO INTEIRA MISTA

[en] ENERGY DISAGGREGATION FOR RESIDENTIAL CONSUMERS USING FOURIER SERIES AND A MIXED INTEGER OPTIMIZATION MODEL

[pt] MARILIA ZACARIAS COSTA DE OLIVEIRA

[pt] SERIE DE FOURIER

[pt] TARIFA CONVENCIONAL

[pt] OTIMIZACAO LINEAR INTEIRA MISTA

[pt] DESAGREGACAO DE ENERGIA ELETRICA

[pt] TARIFA BRANCA

[pt] CONSUMO DE ENERGIA ELETRICA

[en] FOURIER SERIES

[en] CONVENTIONAL TARIFF

[en] MIXED LINEAR-INTEGER OPTIMIZATION

[en] DISAGGREGATION OF ELECTRICAL ENERGY

[en] WHITE TARIFF

[en] ELECTRIC POWER CONSUMPTION

[pt] Este trabalho apresenta um método de Monitoramento Não Intrusivo de Carga de Aparelhos elétricos (do inglês Non-Intrusive Appliance Load Monitoring – NIALM) supervisionado, usando técnicas de análise de estados estacionários, para desagregação do consumo elétrico residencial a partir de uma única medição, sem a necessidade de instalação de medidores individuais nos dispositivos. A metodologia proposta divide o problema em duas etapas. Inicialmente, há um pré-processamento para identificação e desagregação dos aparelhos que apresentam comportamento periódico, modelados a partir da estimação dos parâmetros da série de Fourier. Na etapa seguinte, os resultados obtidos são combinados a um modelo de otimização linear-inteiro misto para desagregação dos equipamentos não-periódicos, buscando minimizar a diferença entre a curva de carga total lida e a soma das curvas de carga desagregadas por dispositivo. Uma aplicação didática é realizada para validação do método proposto com dados reais e, por fim, é apresentada uma análise de viabilidade econômica da migração para a tarifa branca aplicada no Brasil. Os resultados mostram que, ao utilizar dessa metodologia, é possível que o usuário avalie se há ou não vantagem em deslocar parte do seu consumo de energia para fora do horário de ponta para obter benefício na sua fatura de energia elétrica.

[en] This work presents a supervised Non-Intrusive Appliance Load Monitoring (NILM) method, or energy disaggregation, for residential consumption, which aims to decompose the aggregate energy consumption data collected from a single measurement point into device-level consumption estimation using steady state analysis techniques with no need to install individual meters on appliances. The proposed methodology considers two steps to face the problem. Firstly, periodical appliances are modeled from the estimation of Fourier series parameters and extracted from the total power measured. Secondly, the results obtained are combined with a Mixed Integer Linear Programming proposed to disaggregate the remaining appliances, which minimize the difference between the total aggregated load and the sum of the estimated load curves per appliance. A study case is performed with a real case to validate the proposed method and indicates that the model can be useful for practical applications, such as helping evaluate the possibility of the consumers changing the modality of their tariff contract from the conventional tariff to the new Brazilian modality called white tariff.

DELBERIS ARAUJO LIMA

FERNANDO LUIZ CYRINO OLIVEIRA

DELBERIS ARAUJO LIMA

LEONARDO ALFREDO FORERO MENDOZA

2020-09-15

2019-11-18

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.49408