9 C APÍTULO 9: C ONCLUSÃO

CAPÍTULO 9

Conclusão

A contínua agregação de novas tecnologias e aparatos ao cotidiano tem feito com que os sistemas de distribuição de energia elétrica hospedem uma quantidade cada vez maior de dispositivos baseados em circuitos eletrônicos das mais variadas formas e responsáveis pela execução das mais variadas atividades. A presença desses dispositivos, que algumas literaturas denominam de cargas elétricas não-lineares, tem como conseqüência marcante a injeção de distorções harmônicas que, ao serem responsabilizadas pela degradação de uma relevante parcela da potência elétrica disponibilizadas pelos ramais de distribuição, direcionaram o tema deste trabalho para junto dos estudos da presença dessas cargas nos sistemas de distribuição aos quais são conectadas.

Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi o de propor uma metodologia de reconhecimento da presença de cargas elétricas monofásicas não-lineares em seções dos sistemas de distribuição. Essa proposta foi baseada na presunção de que a decomposição

wavelet em multirresolução, à qual a literatura atribui as notáveis capacidades de compactar e de representar, de forma completa, as características de sinais que contenham descontinuidades, o que é o caso das formas de onda de corrente geradas por cargas elétricas não-lineares, pudesse ser utilizada para se extrair características que individualizem as formas de onda de corrente de cada uma das classes dessas cargas elétricas. À transformação wavelet foi, então, adicionada uma rede neural artificial de múltiplas camadas para que se pudesse classificar e reconhecer os vetores de características obtidos a partir da decomposição em multirresolução dos sinais de corrente analisados. Esses vetores foram concebidos como sendo uma distribuição de energia do sinal original ao longo dos sinais de aproximação e de detalhes obtidos pela decomposição utilizada.

Para que o sistema pudesse ser testado e então possivelmente validado como uma proposta viável, foram levantadas e implementadas cada uma das técnicas relacionadas à transformação wavelet discreta, à transformação de Fourier, às redes neurais artificiais de múltiplas camadas e a um protótipo de equipamento de aquisição de dados, que foi utilizado para se amostrar os sinais de corrente através de uma taxa específica de 15.360 Hz, 16 bits por dado amostrado e de forma a sincronizar a coleta dos sinais de corrente amostrados com a passagem por zero do sinal de tensão que alimentou as cargas elétricas analisadas. Cada uma dessas implementações foi testada através de procedimentos específicos que acabaram por validá-las.

Para que as capacidades do sistema proposto fossem analisadas, foram realizados dois testes específicos, sendo que o primeiro teve como objetivo verificar a capacidade do sistema em reconhecer cargas individuais, enquanto o segundo buscou testar a capacidade do mesmo sistema em reconhecer formas de onda de corrente geradas por associações de cargas elétricas

não-lineares, o que se configura como uma situação mais próxima da situação real presente nos ramais de distribuição de energia elétrica.

Os resultados obtidos tanto para o primeiro quanto para o segundo testes foram satisfatórios e expressaram uma eficiência da metodologia que, para o caso das formas de onda analisadas, foi de pelo menos 95% e assim permitiu concluir que tanto o reconhecimento da presença individual de cargas elétricas monofásicas não-lineares quanto a de associações das mesmas é possível de ser efetuada pela metodologia proposta.

A fim de comparar o desempenho do sistema com um baseado na transformação de Fourier como mecanismo de extração de características das formas de onda de corrente, foi realizado um conjunto adicional de testes com os quais a idéia base e a estrutura do sistema proposto foram reproduzidas, sendo que a única alteração realizada foi a troca dos vetores de características iniciais por vetores originados da aplicação da transformada rápida de Fourier. Os resultados desses testes foram bem enfáticos, pois enquanto o teste de referência realizado com a decomposição em multirresolução obteve um percentual de reconhecimento da ordem de 100%, o teste de comparação inicialmente realizado com a mesma estrutura da rede neural e com as mesmas formas de onda do teste de referência, obtive um percentual que nem mesmo atingiu 50% de reconhecimentos corretos, o que sugeriu que a estrutura inicial desses testes fosse modificada de forma a comportar um vetor de características com o dobro de elementos dos vetores inicialmente utilizados e, assim, se obteve o percentual de reconhecimentos de 90 %, que ainda foi inferior ao de 100% obtido pelo teste de referência que utilizou vetores de características com a metade do número de elementos utilizados pelo teste complementar. Esses resultados permitiram concluir que para a metodologia proposta por este trabalho, um sistema de reconhecimento de cargas monofásicas não-lineares que faça

uso de um mecanismo de extração de características baseado na decomposição em multirresolução pode obter resultados mais expressivos que os provenientes do uso da transformada discreta de Fourier para o mesmo fim.

De uma forma geral, os resultados obtidos permitiram concluir que a metodologia proposta para se reconhecer a presença de cargas elétricas monofásicas não-lineares é viável e relativamente melhor que uma metodologia similar que utilize a transformada rápida de Fourier, podendo, então, ser aplicada em situações práticas.

9.1 Propostas de Trabalhos Futuros

Uma idéia de trabalho futuro que decorre com certa naturalidade da metodologia proposta por este trabalho pode ser a de se levantar um base de dados que contemple informações sobre as cargas elétricas não-lineares que se acredita serem preponderantes em determinadas áreas dos sistema de distribuição de energia elétrica. Essa base de dados poderia ser, então, utilizada para se aplicar o metodologia de forma prática.

Uma segunda idéia de trabalho futuro pode ser a de se estudar qual a implicação que a presença de cargas elétricas lineares agrega aos resultados da proposta apresentada. Essa questão se deve ao fato de que grande parte das cargas elétricas conectadas em ramais dos sistemas de distribuição consumirem potências elétricas maiores que as consumidas pelas

cargas não-lineares. Nessas condições, as formas de onda de corrente resultantes das associações possíveis entre cargas lineares e não-lineares podem possuir um formato predominantemente linear, uma vez que a corrente consumida pelas cargas elétricas lineares como refrigeradores, chuveiros e afins costuma conter uma amplitude maior que as formas de onda de corrente relacionadas a alguns equipamentos não-lineares como aparelhos televisores, aparelhos de som, dentre outros.

Uma terceira idéia de trabalho futuro pode ser a de implementar um sistema completo para se aplicar a metodologia proposta na prática. Esse possível sistema poderia ser compostos por dispositivos eletrônicos específicos para se coletar formas de onda de corrente em ramais de distribuição de energia elétrica e por um aplicativo de computador que fosse capaz de concentrar as informações coletadas e então inferisse sobre as cargas presentes em cada uma das formas de onda analisadas. Esse proposta poderia, então, ser utilizada para se levantar todo o perfil de cargas elétricas não-lineares em uma determinada região de interesse às ações de planejamento e manutenção dos sistemas de distribuição de energia elétrica.

Uma quarta vertente poderia ser a de estender, à classe de cargas trifásicas, a idéia apresentada pela metodologia proposta por estes trabalho.