An enhanced set-membership evolving participatory learning with kernel recursive least squares applied to thermal modeling of power transformers

Modelagem Térmica de Transformadores de Potência Baseada em um Sistema Fuzzy Evolutivo Set-Membership Gaussiano Multivariado

“…Para provar a eficiência do modelo proposto na estimativa da temperatura de ponto quente dos transformadores de potência seus resultados são comparados com outros modelos evolutivos e não evolutivos (estrutura fixa) descritos na literatura. Dentre os modelos não evolutivos implementados estão o modelo determinístico baseado na IEEE Standard C57.91-2011 (IEEE-DM) descrito na Seção 2, um modelo baseado em Rede Neural Perceptron Multicamadas (MLP) e um modelo baseado em um sistema de inferência adaptativa neurofuzzy (ANFIS) (Jang, 1993 (Alves et al, 2020).…”

“…Já os parâmetros utilizados na modelagem determinística (IEEE-DM) do transformador experimental foram os seguintes: (Duda et al, 2012) 0.0467 0.7336 0.0343 4 ANFIS (Jang, 1993) 0.0124 0.1952 0.0091 4 ePL-KRLS (Vieira et al, 2018) 0.0137 0.2153 0.0101 1 eMG (Lemos et al, 2011) 0.0113 0.1791 0.0067 3 SM-ePL-KRLS (Alves et al, 2020) 0.0103 0.1624 0.0076 1 ESM-ePL-KRLS (Alves et al, 2020) (Jang, 1993) 0.0481 0.2340 0.0333 4 MLP (Duda et al, 2012) 0.0317 0.1539 0.0219 4 ePL-KRLS (Vieira et al, 2018) 0.0330 0.1615 0.0242 2 eMG (Lemos et al, 2011) 0.0330 0.1615 0.0196 3 SM-ePL-KRLS (Alves et al, 2020) 0.0265 0.1293 0.0188 1 ESM-ePL-KRLS (Alves et al, 2020) Vale ressaltar que o modelo proposto pode ser aplicado a transformadores reais em serviço através de algumas modificações simples no equipamento, tais como a instalacão de um sensor de efeito hall para medir a corrente de carga e a inserção de um sensor de temperatura de fibrá optica na tampa de inspeção do transformador para medir a temperatura no topo doóleo. Essas modificações são não invasivas e têm um baixo custo de implementação.…”

“…O transformador de potênciaé um dos principais equipamentos no sistema de distribuição de energia elétrica e também um dos mais caros, exigindo apurada gestão de manutenção. O transformador tem a função de aumentar a tensão antes de ser transmitida, com vistasà redução do desperdício de energia ao percorrer longas distâncias, além de reduzir esta tensão a fim de fornecer energia ao consumidor final de forma segura (Alves et al, 2020).…”

“…Assim, motivados pela necessidade de sistemas adaptáveis, os sistemas inteligentes evolutivos (P. Angelov, 2010) vêm recebendo grande atenção nosúltimos anos, sendo largamente aplicados a problemas de modelagem, controle, previsão, classificação e processamento de dados em ambientes dinâmicos e não estacionários (Vieira et al, 2018). Em particular, dois modelos evolutivos, chamados evolving Multivariable Gaussian (eMG) (Lemos et al, 2011) e Enhanced Set-Membership evolving Participatory Learning with Kernel Recursive Least Squares (ESM-ePL-KRLS) (Alves et al, 2020) foram recentemente aplicadosà modelagem térmica de transformadores de potência, obtendo resultados que superaram seus concorrentes na literatura, surgindo como alternativas promissoras no tratamento do problema proposto.…”

“…Características do transformador de potência experimental.Os conjuntos de dados coletados deste transformador são os mesmos apresentados em(Alves et al, 2020) e foram obtidos através de um sistema de medição composto por três sensores de temperatura de fibraóptica e um sensor de corrente de efeito hall. Os dois primeiros sensores de temperatura (S1 e S2) foram inseridos no espaçador entre os discos no topo dos enrolamentos de alta e baixa tensão, como mostra a Figura 2.…”