Utilização de técnicas de similaridade dinâmica para detecção de novidades em sinais de sistemas elétricos de potência

dc.contributorSilva, Leandro Rodrigues Manso
dc.contributorhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/busca.do?metodo=apresentar
dc.contributorDuque, Carlos Augusto
dc.contributorhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/busca.do?metodo=apresentar
dc.contributorRibeiro, Paulo Fernando
dc.contributorhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/busca.do?metodo=apresentar
dc.contributorAndrade Filho, Luciano Manhães de
dc.contributorhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/busca.do?metodo=apresentar
dc.contributorFerreira, Danton Diego
dc.contributorhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/busca.do?metodo=apresentar
dc.creatorPires, Paulo Victor Lopes
dc.date2023-01-02T11:19:04Z
dc.date2022-12-27
dc.date2023-01-02T11:19:04Z
dc.date2022-11-09
dc.date.accessioned2023-09-29T15:08:39Z
dc.date.available2023-09-29T15:08:39Z
dc.identifierhttps://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/14773
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/9125527
dc.descriptionWith the technological evolution of Electric Power Systems (EPS), making them more intelligent and robust, the subject of Power Quality (PQ) has become extremely important. Non-linear loads are the main responsible for inserting electrical disturbances in power systems, consequently, it becomes indispensable to search for techniques that detect these disturbances, known as novelty detectors. This dissertation presents the use of three dynamic similarity techniques: Dynamic Time Warping (DTW), Edit Distance on Real signal (EDR) and, Time Warp Edit Distance (TWED) for detecting electrical disturbances (novelties) in PQ signals. These techniques are mathematical tools for comparing two signals and generating a measure of similarity. Novelty detection occurs by comparing a reference frame (signal window) with the frame under analysis. If the distance between the two frames exceeds a threshold value, a novelty is detected. To evaluate the performance of the methods used, statistical tests were performed and some metrics were evaluated from the ROC curve (Receiver Operating Characteristic), and the obtaining the value of the area under the curve (AUC - Area Under Curve). The performance obtained by the proposed techniques was also compared with two other techniques, Energy Difference Between Frames (DEF) and Ruzicka, present in the literature. The tests were performed in a Matlab® environment. The three similarity techniques showed good performance for novelty detection, especially DTW, which besides the simplicity of the algorithm, presented AUC values close to one (ideal), for signals corrupted by noise, one with SNR = 60dB, and one with SNR = 30dB, during novelty detection. Therefore, the applicability of dynamic similarity techniques for detecting disturbances in of disturbances in SEP signals.
dc.descriptionCom a evolução tecnológica dos Sistemas Elétricos de Potência (SEP), tornando-os mais inteligentes e robustos, o assunto de Qualidade de Energia Elétrica (QEE) tornou-se extremamente importante. Cargas não-lineares são as principais responsáveis por inserir distúrbios elétricos em sistemas de potência, consequentemente, torna-se indispensável buscar técnicas que detectem esses distúrbios, conhecidas como detectores de novidades. A presente dissertação apresenta a utilização de três técnicas de similaridade dinâmica: Dynamic Time Warping (DTW), Edit Distance on Real signal (EDR) e, Time Warp Edit Distance (TWED) para detecção de distúrbios elétricos (novidades) em sinais de QEE. Essas técnicas são ferramentas matemáticas de comparação entre dois sinais e geram uma medida de similaridade. A detecção de novidades ocorre pela comparação entre um frame (janela de sinal) de referência com o frame em análise. Caso a distância entre os dois frames ultrapasse um valor de limiar, detecta-se uma novidade. Para avaliar o desempenho dos métodos empregados, foram realizados testes estatísticos e avaliadas algumas métricas a partir da curva ROC (Receiver Operating Characteristic), e a obtenção do valor da área abaixo dessa curva (AUC - Area Under Curve). Fez-se também a comparação dos desempenhos obtidos pelas técnicas propostas com outras duas técnicas, Diferença de Energia entre os Frames (DEF) e Ruzicka, presentes na literatura. Os testes foram realizados em ambiente Matlab® . As três técnicas de similaridade apresentaram um bom desempenho para detecção de novidades, principalmente a DTW, que além da simplicidade do algoritmo, apresentou valores AUC próximos de um (ideal), para sinais corrompidos por ruídos, um com SNR = 60dB, e um com SNR = 30dB, durante a detecção de novidades. Portanto, atesta-se a aplicabilidade das técnicas de similaridade dinâmica para detecção de distúrbios em sinais de SEP.
dc.formatapplication/pdf
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
dc.publisherBrasil
dc.publisherFaculdade de Engenharia
dc.publisherPrograma de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
dc.publisherUFJF
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rightsAttribution 3.0 Brazil
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
dc.subjectDetecção de novidades
dc.subjectQualidade de energia elétrica
dc.subjectSistemas elétricos de potência
dc.subjectDynamic time warping
dc.subjectEdit distance on real signal
dc.subjectTime warp edit distance
dc.subjectNovelty detection
dc.subjectPower quality
dc.subjectElectric power systems
dc.subjectCNPQ::ENGENHARIAS
dc.titleUtilização de técnicas de similaridade dinâmica para detecção de novidades em sinais de sistemas elétricos de potência
dc.typeDissertação


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