Eng. quimica

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BACHARELADO EM ENGENHARIA QUÍMICA



















ANÁLISE MULTIVARIADA DE CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA

























Salvador

2012

RAMON SANTANA















A ANÁLISE MULTIVARIADA DE CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA



































Salvador

2012

1INTRODUÇÃO

Os métodos de análise multivariada são de extrema importância para explicar fenômenos pertinentes a diversas áreas do conhecimento, entre eles, processos químicos de transferência de calor e massa, objetos da engenharia química. É sabido que aplicar essas metodologias em situações que as aproximam da realidade permite um entendimento mais eficaz do conteúdo, além do uso dasferramentas que lhe são complementares, como o MATLAB.
Baseado nesses pressupostos, realizaremos neste trabalho uma análise multivariada da demanda energética de uma região hipotética, valendo-se de um banco de dados que apresenta o consumo de energia elétrica de 100 unidades residenciais, hora a hora, durante um período de 24 horas.




2 OBJETIVOS

• Realizar uma análisemultivariada de dados que se referem a uma situação hipotética de consumo horário de energia, conhecido como curva de carga, de 100 unidades residenciais.
• Aplicar a técnica de análise de componentes principais, para identificar fatores horários latentes.
• Aplicar a teoria de análise fatorial para possibilitar uma associação ótima de variáveis originais com todos os fatores reconhecidos.• Aplicar a técnica de agrupamento para reconhecer os grupos naturais de unidades que tenham padrões similares de consumo.
• Aplicar a técnica de escalonamento multidimensional para possibilitar a visualização dos agrupamentos identificados.






3 METODOLOGIA

Utilizamos o software MATLAB para compilar os dados aleatórioas de demanda hora-a-hora de energia elétrica, quenos foi fornecidos em forma de uma planilha de excell. Com ele foi possível gerar os diferentes tipos de gráficos necessários para o cumprimento dos objetivos supracitados.


4 RESULTADOS E DISCUSSÕES

Para plotarmos a representação gráfica da base de dados, inicialmente importamos para o MATLAB a base de dados fornecida em EXCEL. Em seguida, com o comando “plot” geramos o gráficoabaixo.


Representação gráfica da base de dados.

Este gráfico, que mostra de maneira sobreposta, a quantidade de energia consumida hora-a-hora, pelas cem unidades residenciais, nos permite fazer algumas análises a respeito desse consumo coletivo, dentre elas:


• Primeiramente é possível observar três faixas de consumo que são seguidas pela maioria das residencias aolongo do dia. São elas a faixa de 50 a 60, a que varia de 60 a 70, e a que se estende de 70 a 95.
• Podemos perceber claramente que a maioria dos consumidores, possuem padrões de consumo semelhantes ao longo do dia.
• No horário da 1h da madrugada até as 10h da manhã, o consumo da maioria das residencias encontra-se na faixa mais baixa de consumo, entre 50 e 60. Este comportamente ébastante coerente, visto que pela manhã a maioria das residências encontram-se vazias, ou com poucas pessoas no seu interior. Além disso, não se faz necessário o uso de iluminação artificial.
• A partir das 10h, o padrão de consumo coletivo começa a subir, dando origem a uma nova faixa de consumo, que se estende das 11h às 17:30h. Nesta faixa, observa-se um aumento em torno de 20% no consumo,ficando este entre 60 e 70. Podemos supor que esse aumento do consumo deve-se ao aumento da movimentação nas residências, com as crianças chegando da escola, os adultos que chegam para almoçar em casa, o preparo dos alimentos, a utilização de outros aparelhos eletronicos como tv ou som, etc.
• Podemos observar também que nessas duas faixa citadas, em geral, a variação de consumo de uma unidade...
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