Combinando previsões do consumo de energia elétrica do setor industrial brasileiro por modelos de series temporais e de redes neurais

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Oliveira, Rafael Santos de lattes
Orientador(a): Silva, Felipe Leite Coelho da lattes
Banca de defesa: Silva, Felipe Leite Coelho da, Silva, Edilson Marcelino, Leão, William Lima
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Modelagem Matemática e Computacional
Departamento: Instituto de Ciências Exatas
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/20028
Resumo: O setor industrial é o maior consumidor de energia elétrica no Brasil, tornando o plane-jamento energético fundamental para seu desenvolvimento. Neste contexto, a previsão e análise do consumo de energia elétrica podem contribuir para tomada de decisões relacionadas aos investimentos no setor industrial. Este trabalho tem como objetivo avaliar a capacidade predi-tiva dos modelos univariados Holt-Winters, SARIMA e de regressão dinâmica com as variáveis regressoras do PIB (Produto Interno Bruto) e do IPI (Imposto Sobre Produtos Industrializa-dos), multivariado VAR (Vetores Autorregressivos) e de redes neurais autorregressivas (NNAR) e perceptron multicamadas (MLP) com variável regressora do PIB para prever o consumo de energia elétrica no setor industrial brasileiro. Além disso, foram realizadas combinações entre os modelos de previsão utilizados. Os resultados mostraram que o modelo MLP apresentou a melhor capacidade de ajuste para todos os cenários. Com relação a capacidade preditiva de cada modelo para cada cenário, o modelo de regressão dinâmica foi o mais eficiente para a previsão do primeiro cenário, o modelo com a configuração 2 (média aritmética dos modelos NNAR e Holt-Winters) foi o que obteve a melhor acuracidade no segundo cenário, o modelo Holt-Winters apresentou a melhor capacidade preditiva no terceiro cenário e para o último cenário o modelo NNAR foi o que obteve a melhor capacidade preditiva. Para verificar qual modelo apre-sentou melhor capacidade preditiva dentre o grupo de modelos propostos, foi utilizada a média aritmética simples entre os quatro cenários e o modelo que obteve, em média, a melhor acura-cidade foi o modelo Holt-Winters. Além disto, foi investigado as inter-relações e causalidades entre as variáveis do IPI e do consumo de energia industrial.
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Neste contexto, a previsão e análise do consumo de energia elétrica podem contribuir para tomada de decisões relacionadas aos investimentos no setor industrial. Este trabalho tem como objetivo avaliar a capacidade predi-tiva dos modelos univariados Holt-Winters, SARIMA e de regressão dinâmica com as variáveis regressoras do PIB (Produto Interno Bruto) e do IPI (Imposto Sobre Produtos Industrializa-dos), multivariado VAR (Vetores Autorregressivos) e de redes neurais autorregressivas (NNAR) e perceptron multicamadas (MLP) com variável regressora do PIB para prever o consumo de energia elétrica no setor industrial brasileiro. Além disso, foram realizadas combinações entre os modelos de previsão utilizados. Os resultados mostraram que o modelo MLP apresentou a melhor capacidade de ajuste para todos os cenários. 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Além disto, foi investigado as inter-relações e causalidades entre as variáveis do IPI e do consumo de energia industrial.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESThe industrial sector is the largest consumer of electricity in Brazil, making energy planning essential for its development. In this context, forecasting and analyzing electricity consumption can contribute to decision-making related to investments in the industrial sector. This work aims to evaluate the predictive capacity of the univariate Holt-Winters, SARIMA and dynamic regression models with the regressor variables of GDP (Domestic Product Gross) and IPI (Tax on Industrialized Products), multivariate VAR (Autoregressive Vectors) and au-toregressive neural networks (NNAR) and perceptron multilayer (MLP) with a GDP regressor variable to predict electricity consumption in the Brazilian industrial sector. Furthermore, com-binations were made between the forecast models used. The results showed that the MLP model presented the best adjustment capacity for all scenarios. Regarding the predictive capacity of each model for each scenario, the dynamic regression model was the most efficient for pre-dicting the first scenario, the model with configuration 2 (arithmetic mean of the NNAR and Holt-Winters models) was the one that obtained the better accuracy in the second scenario, the Holt-Winters model presented the best predictive capacity in the third scenario and for the last scenario the NNAR model had the best predictive capacity. To verify which model presented the best predictive capacity among the group of proposed models, the simple arithmetic average between the four scenarios was used and the model that obtained, on average, the best accuracy was the Holt-Winters model. Furthermore, the interrelationships and causalities between the IPI variables and industrial energy consumption were investigated.porUniversidade Federal Rural do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Modelagem Matemática e ComputacionalUFRRJBrasilInstituto de Ciências ExatasEconomiaEconomiaPrevisãoSéries Temporais MultivariadasEnergia ElétricaForecastMultivariate Time SeriesElectrical EnergyCombinando previsões do consumo de energia elétrica do setor industrial brasileiro por modelos de series temporais e de redes neuraisCombining forecasts of electricity consumption in the brazilian industrial sector by time series and neural network modelsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFRRJinstname:Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ)instacron:UFRRJinfo:eu-repo/semantics/openAccessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://rima.ufrrj.br/jspui/bitstream/20.500.14407/20028/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52TEXT2024 - Rafael Santos de Oliveira.pdf.txt2024 - Rafael Santos de Oliveira.pdf.txtExtracted texttext/plain212634https://rima.ufrrj.br/jspui/bitstream/20.500.14407/20028/3/2024%20-%20Rafael%20Santos%20de%20Oliveira.pdf.txtc6385bba8db38f65b4332866e08bfdd6MD53THUMBNAIL2024 - Rafael Santos de Oliveira.pdf.jpg2024 - Rafael Santos de Oliveira.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1542https://rima.ufrrj.br/jspui/bitstream/20.500.14407/20028/4/2024%20-%20Rafael%20Santos%20de%20Oliveira.pdf.jpgfb35d506fe77426fd1fec27ff9f80435MD54ORIGINAL2024 - Rafael Santos de Oliveira.pdf2024 - Rafael Santos de Oliveira.pdfapplication/pdf777646https://rima.ufrrj.br/jspui/bitstream/20.500.14407/20028/1/2024%20-%20Rafael%20Santos%20de%20Oliveira.pdf6aac9f8547f74cc473e439762831a64bMD5120.500.14407/200282025-02-11 02:03:31.461oai:rima.ufrrj.br:20.500.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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://tede.ufrrj.br/PUBhttps://tede.ufrrj.br/oai/requestbibliot@ufrrj.bropendoar:2025-02-11T05:03:31Repositório Institucional da UFRRJ - Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ)false
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