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Publicação
Sistema automático de estimação do potencial de produção eólica para Portugal Continental
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Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
A escassez de recursos não renováveis e a necessidade de manter um ambiente “limpo”, têm contribuído de forma decisiva para o grande crescimento da energia eólica na Europa e no Mundo.
A previsão da produção eólica surge como um auxiliar significativo na gestão da rede elétrica de um país. Em Portugal Continental este tipo de recurso representa cerca de 30% da potência total instalada. Esta contribuição eólica coloca algumas dúvidas nomeadamente para a estabilidade e segurança do sistema, o que não sendo devidamente “controlado” pode acarretar prejuízos significativos, em virtude de se alocarem recursos produtivos não renováveis, não necessários. Por outro lado, a imprevisibilidade do recurso traz consigo insegurança ao sistema, assim a previsão é uma importante “ferramenta” para o operador.
Este tipo de abordagens metodológicas contribui para a sustentabilidade da rede elétrica nacional permitindo gerir da melhor forma o mercado diário e intra diário, gerir a congestão nas linhas de transporte de energia e evitar o esgotamento, comercializar a exportação e importação de energia e conseguir um custo de operação baixo.
O método utilizado nesta dissertação de mestrado consiste em utilizar apenas os dados que a REN tem disponíveis e com base nos mesmos, criar um modelo computacional para conseguir prever tanto a velocidade média do vento que se irá fazer sentir num determinado parque eólico como a potência elétrica que o mesmo irá produzir. Para isso são tidos em conta dados históricos como a velocidade e direção médias do vento, número de aerogeradores ativos em cada momento e potência gerada pelo parque eólico ao longo do tempo.
O trabalho descrito nesta dissertação de mestrado é dividida em três grandes etapas: recolha e tratamento de dados, construção e teste do modelo de previsão da velocidade do vento e construção e teste do modelo de transformação de velocidade do vento em potência elétrica do parque.
Os dados de vento são utilizados como input numa rede neuronal que aprende o seu comportamento ao longo do tempo, sendo posteriormente capaz de prever o vento futuro. Com base no vento previsto pela rede neuronal, e através do modelo da turbina eólica característica do parque em análise, é possível fazer uma conversão de vento previsto no parque para potência elétrica prevista no parque. Posto isto, após a conceção do modelo, verifica-se que este pode ser generalizado para outros parques e apresenta-se o desempenho do mesmo. Obtêm-se um modelo capaz de fazer a previsão da potência elétrica de um parque eólico com um erro de 17,83%, com uma janela temporal de 1 hora.
Descrição
Palavras-chave
previsão do vento previsão da potência elétrica rede neuronal feedforward