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dc.contributor.advisor1Araujo, Leandro Ramos de-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5968839321163534pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Araujo, Débora Rosana Ribeiro Penido-
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dc.contributor.referee1Fortes, Márcio Zambot-
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dc.contributor.referee2Silva, Kleber Melo e-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8795500242651581pt_BR
dc.contributor.referee3Passos Filho, João Alberto-
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dc.contributor.referee4Dias, Bruno Henriques-
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dc.creatorMartins, Antônio Sobrinho Campolina-
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dc.date.accessioned2025-07-04T16:00:27Z-
dc.date.available2025-07-04-
dc.date.available2025-07-04T16:00:27Z-
dc.date.issued2025-07-03-
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/18989-
dc.description.abstractThis thesis presents as its primary focus the formulation of a new tool for simulating the Probabilistic Power Flow, specifically designed for Electric Power Distribution Systems, in a manner that captures their inherent characteristics. The method is called the Clustering and Analytical Recovery-Based Multiphase Probabilistic Power Flow. It involves the use of clustering techniques to reduce precomputed random variable samples, the execution of deterministic analyses that consider the multiphase modeling of the network to estimate the primary statistical moments of the output random variables, and, finally, the application of a technique called the Gram–Charlier Expansion to analytically recover the probability density functions of the variables of interest. The tool incorporates a new procedure for determining the optimal number of clusters, aimed at achieving high-precision results while maintaining a computationally feasible time for planning and operational applications. This is based on the construction of a curve involving intra-cluster and inter-cluster distances of the input data, identifying the optimal number of clusters for each specific application. To test its applicability, a range of scenarios were simulated in which variables must be treated as random within the Multiphase Power Flow context. The results demonstrate that the method: (i) is capable of addressing the multiphase formulation of the network, including multi-grounded systems with explicit modeling of neutral and ground conductors; (ii) delivers high precision, ensuring trustworthy results and providing superior accuracy compared with established methods in the literature; (iii) is efficient from a computational time perspective, yielding rapid solutions; (iv) is flexible, accommodating a broad range of conditions for the input random variables — including spatial and temporal correlations, Gaussian and nonGaussian variables, and the simulation of unbalanced distribution networks with uncertainty in both photovoltaic generation and load demand; and (v) is scalable, allowing for the simulation of large-scale problems with a high number of random variables, including specific guidelines for addressing the so-called “curse of dimensionality” that causes clustering algorithms to lose precision as the number of variables increases.pt_BR
dc.description.resumoA presente tese apresenta como aspecto primordial a elaboração de uma nova ferramenta para simular o Fluxo de Potência Probabilístico, cuja formulação é direcionada a atender especificamente Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica, de maneira a contemplar suas características inerentes. O nome do método é Fluxo de Potência Multifásico Probabilístico Baseado em Clustering e Recuperações Analíticas. Ele envolve a adoção de técnicas de clustering para reduzir as amostras de variáveis aleatórias pré-calculadas, a execução de problemas determinísticos que contemplam a modelagem multifásica das redes com o intuito de estimar os principais momentos estatísticos das variáveis aleatórias de saída e, finalmente, a execução de uma técnica chamada Expansão Gram-Charlier para recuperar analiticamente as funções densidade de probabilidade das variáveis de interesse. A ferramenta engloba um novo procedimento para definir o número ótimo de clusters, que tem por intuito buscar alta precisão dos resultados em consonância com um tempo computacional adequado para aplicações de planejamento e operação. Ele se baseia na construção de uma curva que envolve as distâncias intra-cluster e inter-cluster dos dados de entrada, encontrando uma quantidade ótima de clusters para cada aplicação em específico. Para testar a sua aplicabilidade, foram simuladas situações diversas em que variáveis devem ser assumidas como aleatórias no Fluxo de Potência Multifásico. Os testes demonstram que o método apresenta: (i) capacidade de lidar com equacionamento multifásico das redes, incluindo sistemas multiaterrados com modelagens explícitas dos condutores de neutro e aterramentos; (ii) alta precisão, para garantir resultados confiáveis, promovendo acurácia superior em relação a métodos consagrados na literatura; (iii) eficiente sob a perspectiva do tempo computacional, proporcionando soluções rápidas; (iv) flexível, possuindo abrangência quanto às condições das variáveis aleatórias de entrada, incluindo correlações espaciais e temporais, variáveis Gaussianas e não Gaussianas, e simulação de redes de distribuição desequilibradas com incertezas da geração fotovoltaica e do carregamento; (v) escalável, permitindo a simulação de problemas de grande porte e com um número alto de variáveis aleatórias, com diretrizes específicas para contornar a chamada ‘maldição da dimensionalidade’, que faz com que algoritmos de clustering percam precisão quando há o aumento do número de variáveis incertaspt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentFaculdade de Engenhariapt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.publisher.initialsUFJFpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectFluxo de potência probabilísticopt_BR
dc.subjectSistemas multifásicospt_BR
dc.subjectSistemas de distribuiçãopt_BR
dc.subjectClusteringpt_BR
dc.subjectAnálise de redespt_BR
dc.subjectProbabilistic power flowpt_BR
dc.subjectMultiphase systemspt_BR
dc.subjectDistribution systemspt_BR
dc.subjectElectric network analysispt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApt_BR
dc.titleFluxo de potência multifásico probabilístico baseado em clustering e recuperações analíticas: uma nova ferramenta para análise de redes de distribuição desequilibradas ativas com incertezaspt_BR
dc.typeTesept_BR
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