Identificação de fontes de descargas parciais por atributos extraídos da envoltória do sinal.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: CARVALHO, Itaiara Felix. lattes
Orientador(a): COSTA, Edson Guedes da. lattes
Banca de defesa: FREIRE, Raimundo Carlos Silvério., LOPES, Ivan José da Silva., WANDERLEY NETO, Estácio Tavares.
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
Departamento: Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/40378
Resumo: Astécnicas para diagnóstico de descargas parciais (DP) utilizando o método radiométrico requerem a amostragem dos sinais na ordem de nanosegundos. Em razão disso, é necessária uma alta taxa de amostragem do sistema de aquisição para obtenção da acurácia necessária do método e uma elevada capacidade de armazenamento de dados dos dispositivos de aquisição. A fim de reduzir os requisitos de hardware do sistema de aquisição e aumentar a aplicabilidade do método radiométrico no monitoramento de DP em subestações, foi proposta a utilização de um sistema de condicionamento de sinais entre a antena e o sistema de aquisição. Neste trabalho foi projetado, desenvolvido, e avaliado um sistema capaz de adquirir sinais radiométricos de DP, captar as envoltórias dos sinais, extrair os atributos mais relevantes e separar e classificar as DP, permitindo umaredução significativa na taxa de amostragem necessária para aquisição. Incialmente, a suavização dos sinais foi realizada e avaliada por meio do método de suavização de densidade por Kernel. Posteriormente, um sistema de condicionamento de sinal foi desenvolvido e validado em medições realizadas em laboratório e em subestações. Os atributos representativos das envoltórias dos sinais foram extraídos, selecionados e aplicados a algoritmos de agrupamento como K-means, GaussianMixtureModel (GMM) e Mean-shift, e a modelos de aprendizado de máquina supervisionados como Support VectorMachine(SVM),RandomForeste Regressãologística.Os resultadosdemonstram que o sistema proposto classifica e separa sinais de DP de maneira eficaz, com redução dos requisitos de hardware para os sistemas de aquisição, ampliando o potencial do método radiométrico para uso em subestações.
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spelling COSTA, Edson Guedes da.COSTA, E. G.http://lattes.cnpq.br/3930289115658143FREIRE, Raimundo Carlos Silvério.LOPES, Ivan José da Silva.WANDERLEY NETO, Estácio Tavares.CARVALHO, I. F.http://lattes.cnpq.br/9353984961312841CARVALHO, Itaiara Felix.Astécnicas para diagnóstico de descargas parciais (DP) utilizando o método radiométrico requerem a amostragem dos sinais na ordem de nanosegundos. Em razão disso, é necessária uma alta taxa de amostragem do sistema de aquisição para obtenção da acurácia necessária do método e uma elevada capacidade de armazenamento de dados dos dispositivos de aquisição. A fim de reduzir os requisitos de hardware do sistema de aquisição e aumentar a aplicabilidade do método radiométrico no monitoramento de DP em subestações, foi proposta a utilização de um sistema de condicionamento de sinais entre a antena e o sistema de aquisição. Neste trabalho foi projetado, desenvolvido, e avaliado um sistema capaz de adquirir sinais radiométricos de DP, captar as envoltórias dos sinais, extrair os atributos mais relevantes e separar e classificar as DP, permitindo umaredução significativa na taxa de amostragem necessária para aquisição. Incialmente, a suavização dos sinais foi realizada e avaliada por meio do método de suavização de densidade por Kernel. Posteriormente, um sistema de condicionamento de sinal foi desenvolvido e validado em medições realizadas em laboratório e em subestações. Os atributos representativos das envoltórias dos sinais foram extraídos, selecionados e aplicados a algoritmos de agrupamento como K-means, GaussianMixtureModel (GMM) e Mean-shift, e a modelos de aprendizado de máquina supervisionados como Support VectorMachine(SVM),RandomForeste Regressãologística.Os resultadosdemonstram que o sistema proposto classifica e separa sinais de DP de maneira eficaz, com redução dos requisitos de hardware para os sistemas de aquisição, ampliando o potencial do método radiométrico para uso em subestações.The techniques for diagnosing partial discharges (PD) using the radiometric method require signal sampling in the order of nanoseconds. Therefore, a high sampling rate of the acquisition system is required to obtain the required accuracy of the method and a high data storage capacity of the acquisition devices. In order to reduce the hardware requirements of the acquisition system and increase the applicability of the radiometric method in PD monitoring in substations, the use ofa signal conditioning system between the antenna and the acquisition system was proposed. In this work, a system capable of acquiring radiometric PD signals, capturing the signal envelopes, extracting the most relevant attributes and separating and classifying the PDs was designed, developed, and evaluated, allowing a significant reduction in the sampling rate required for acquisition. Initially, signal smoothing was performed and evaluated using the Kernel density smoothing method. Subsequently, a signal conditioning system was developed and validated in measurements performed in the laboratory and in substations. The representative features of the signal envelopes were extracted, selected and applied to clustering algorithmssuch as K-means, Gaussian MixtureModel(GMM)andMean-shift, and to supervised machine learning models such as Support Vector Machine (SVM), Random Forest and Logistic Regression. The results demonstrate that the proposed system classifies and separates PD signals effectively, reducing the hardware requirements for the acquisition systems, expanding the potential of the radiometric method for use in substations.Submitted by Michelle Lima (michelle.lima@ufcg.edu.br) on 2025-02-17T14:12:31Z No. of bitstreams: 1 ITAIARA FELIX CARVALHO - TESE (PPGEE) 2024.pdf: 5109196 bytes, checksum: 866e7ca6ec1fced6f72503a0138f84f1 (MD5)Made available in DSpace on 2025-02-17T14:12:31Z (GMT). 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Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2024.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGTEXTITAIARA FELIX CARVALHO - TESE (PPGEE) 2024.pdf.txtITAIARA FELIX CARVALHO - TESE (PPGEE) 2024.pdf.txttext/plain296504https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/40378/3/ITAIARA+FELIX+CARVALHO+-+TESE+%28PPGEE%29+2024.pdf.txt5688a58818fce4ff2ab8f34339d44041MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/40378/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALITAIARA FELIX CARVALHO - TESE (PPGEE) 2024.pdfITAIARA FELIX CARVALHO - TESE (PPGEE) 2024.pdfapplication/pdf5109196https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/40378/1/ITAIARA+FELIX+CARVALHO+-+TESE+%28PPGEE%29+2024.pdf866e7ca6ec1fced6f72503a0138f84f1MD51riufcg/403782025-11-18 04:09:32.118oai:dspace.sti.ufcg.edu.br:riufcg/40378Tk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512025-11-18T07:09:32Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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