Estimativa da velocidade do vento utilizando métodos lineares e não lineares

Abstract

Dentre as fontes de energia da matriz elétrica brasileira, a energia eólica está em constante evolução. Por depender diretamente da velocidade do vento, seja para o controle da turbina em si quanto para a consistência da energia inserida no sistema elétrico, o desenvolvimento de sistemas de previsão da velocidade do vento permite que seja possível tornar o processo mais eficiente e antecipar possíveis perdas na geração de energia. Diante disto, o objetivo deste trabalho destina-se realizar previsões de velocidade do vento, referentes à um horizonte de até 7 dias que varia de acordo com o período amostral empregado, utilizando-se métodos matemáticos lineares e não-lineares. Com o propósito de utilizar os métodos propostos, buscou-se o banco de dados do INMET (Instituto Nacional de Meteorologia) que armazena dados de velocidade do vento, temperatura, radiação, umidade do ar, entre outras, referente a estação meteorológica automática (EMA) do município de Fortaleza-CE. As simulações foram desenvolvidas com o auxílio da ferramenta MATLAB, a partir de métodos lineares BJ e OE (Box-Jenkins e Output Error) e não-linear NARX (Nonlinear Autoregressive Model with Exogenous Variables) para evidenciar qual o melhor de estimação de parâmetros. Os modelos foram comparados e avaliados no intuito de verificar qual teria o melhor desempenho. O método linear BJ foi o que apresentou uma maior precisão, de 99,99% e o erro médio quadrático, Mean Square Error, MSE de 0,03647 para o intervalo de 25 dias do mês de agosto. Em comparação com os métodos NARX e OE, que tiveram uma acurácia de 99,37% e 78,32%, respectivamente, para o mesmo período amostral. Os resultados evidenciam que, através do método de identificação de sistemas, é possível fazer uma previsão expressiva.