INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL APLICADA PARA DETERMINAÇÃO DA COMBINAÇÃO ÓTIMA DE BANCOS DE CAPACITORES PARA CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA NA PRESENÇA DE DISTORÇÕES HARMÔNICAS

Na busca por eficiência energética e manutenção da qualidade de energia elétrica, usuários e agentes do sistema elétrico têm recorrido à instalação de bancos de capacitores para correção do fator de potência. Apesar de diversas vantagens, a instalação desses dispositivos na rede aumenta significativamente a possibilidade de ressonância harmônica. Dentro deste contexto, o objetivo deste trabalho é propor e avaliar o desempenho da aplicação de modelos de inteligência artificial para identificação da combinação mais adequada de bancos de capacitores no controle do fator de potência em instalações industriais suscetíveis a presença de harmônicas, evitando-se situações de ressonância harmônica que ocasionem estresses nos capacitores. Para isso, foi modelada uma instalação elétrica industrial no SIMULINK/MATLAB, para simulação da compensação reativa em diferentes situações de carga, fator de potência e combinação de capacitores conectados. Confeccionou-se uma base de dados a partir de dados e medições coletadas nestas simulações para realização de análises, sinalização das situações de estresse e determinação do capacitor mais adequado para diferentes propostas de correção do fator de potência. Com a base de dados preparada, foram treinados diferentes classificadores para identificação dos modelos mais apropriados para o problema em questão, sendo selecionados dois destes para testes com dados inéditos. Verificou-se que o Linear Support Vector Machine e o Quadratic Support Vector Machine foram os classificadores que obtiveram melhores desempenho em suas predições, obtendo uma acurácia média de 88,93% e 90,25%, respectivamente, na identificação do valor exato de capacitores mais adequados, evitando em média 98,11% e 98,79% dos casos de ressonância, respectivamente. Os resultados obtidos neste estudo indicam uma boa capacidade de generalização destes classificadores em problemas desta natureza, obtendo-se um desempenho satisfatório na correção do fator de potência evitando as situações de estresse do capacitor.

Palavras-chave: Correção do fator de potência, Ressonância harmônica, Capacitores de potência, Inteligência artificial, Máquinas de vetores de suporte.