Análise dinâmica de contingências de sistemas de energia elétrica por redes neurais baseadas na teoria da ressonância adaptativa

Abstract

Este trabalho de pesquisa tem por objetivo o desenvolvimento de uma metodologia para a análise dinâmica de contingências de sistemas de energia elétrica por redes neurais, cuja motivação deve-se ao fato de que as redes neurais, ainda que demandem um considerável tempo de processamento para a execução do treinamento, podem realizar diagnósticos em tempo real. Para tanto, será desenvolvido um modelo que estabelece a relação entre entradas e saídas da rede com um menor número possível de variáveis. A rede neural corresponde a uma nova configuração chamada ART&ARTMAP nebulosa baseada na arquitetura ART (Adaptive Resonance Theory). As redes neurais ART possuem como características mais importantes a plasticidade e a estabilidade, as quais são qualidades primordiais para a execução do treinamento e para a análise de modo eficiente. A rede neural ART&ARTMAP nebulosa está sendo proposta visando proporcionar um desempenho superior, em termos de precisão e rapidez, se comparada à formulação ARTMAP convencional e maior ainda quando comparada a outras redes neurais disponíveis na literatura especializada. A principal característica da rede neural ART&ARTMAP nebulosa refere-se ao gerenciamento de dados analógicos e binários estabelecidos no modelo do sistema de tal modo que estes dados são tratados separadamente, ou seja, os dados analógicos são processados e transformados em um conjunto equivalente binário. Deste modo, tem-se uma concepção que manipula somente dados na forma binária, tendo como resultado uma redução da dimensão do problema e melhor qualidade das soluções. A metodologia proposta é um procedimento que incorpora inovações em relação à literatura existente, em destaque: proposta de uma nova arquitetura de rede neural baseada na teoria da ressonância adaptativa chamada rede neural ART&ARTMAP nebulosa. A rede neural proposta apresenta-se como... .

This work aims to develop a methodology to contingency dynamic analyzing of electric energy systems by neural networks, considering that the neural networks, although usually spend a considerable time during the training phase can produce diagnosis in real time. Therefore, it is developed a model that establishes a relation between input and output of the network with the least quantity of possible variables, being an optimized structural system. The neural network corresponds to a new configuration called fuzzy ART&ARTMAP based on the ART (Adaptive Resonance Theory). The most important characteristics of ART neural networks are plasticity and stability, primordial features for training and for an efficient analysis. The fuzzy ART&ARTMAP neural network is proposed to proportionate a superior performance in terms of precision and velocity, when compared to the conventional ARTMAP formulation and even more superior when compared to other neural networks available in the literature. The principal characteristic of the fuzzy ART&ARTMAP is the binary and analog management, established on the model of the system, such that these data are treated isolated, i.e., the analog data are processed and transformed in an equivalent binary set. This way, it is found a conception that manipulate only binary data, and the results show a reduction on the dimension of the problem and better quality on the solutions. The proposed methodology is a proceeding that incorporates innovations in relation to the existent literature, such as: proposal of a new architecture of neural network based on the adaptive resonance theory called fuzzy ART&ARTMAP. The proposed neural network is promising for applications in several areas of the knowledge. It is focused the application in security analysis, specially the... (Complete abstract, click electronic address below).