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Tipo do documento: Dissertação
Título: Estimação de consumo elétrico individual utilizando temporal convolutional network
Título(s) alternativo(s): Estimation of individual electrical consumption using temporal convolutional network
Autor: LEMOS, Victor Henrique Bezerra de 
Primeiro orientador: ALMEIDA, João Dallyson Sousa de
Primeiro coorientador: PAIVA, Anselmo Cardoso de
Primeiro membro da banca: ALMEIDA, João Dallyson Sousa de
Segundo membro da banca: PAIVA, Anselmo Cardoso de
Terceiro membro da banca: BRAZ JUNIOR, Geraldo
Quarto membro da banca: OLIVEIRA, Ginalber Luiz de
Resumo: Todos os anos, as companhias no setor de distribuição de energia elétrica sofrem com perdas devido a problemas na aquisição dos dados de consumo para faturamento. Esses problemas variam desde erros humanos até fraudes realizadas pelos clientes. Com isso, a estimação de consumo mensal de energia é um problema de grande interesse no contexto das concessionárias de energia elétrica, como forma de mitigar problemas de leitura. Uma previsão que minimiza o erro exerce, fator importante na identificação de inconsistências no processo de faturamento mensal. Para isto, companhias elétricas tem investido na utilização da predição para definir limites, entre superior e inferior, onde uma leitura é considerada normal. Assim, neste contexto, este trabalho apresenta um método para predição de consumo elétrico mensal individual. Foi desenvolvido um método baseado em uma rede Temporal Convolutional Network (TCN) combinada a aplicação de Otimização dos Hiperparâmetros da arquitetura da rede. Também foi elaborado um fluxo de préprocessamento capaz de amenizar problemas que podem ser encontrados nas séries históricas de consumo elétrico, além de auxiliar a gerar melhor representação da mesma para o modelo preditivo. A abordagem proposta obteve SMAPE total de 16,86%, mostrando-se superior em seis das oito classes de consumidores, que correspondem a 98,23% do dataset, quando comparada a outros métodos encontrados na literatura, como: Autoregressive Integrated Moving Average (ARIMA), Simple Exponential Smoothing (SES), HOLT, Stocastic Gradient Descent (SGD), Long short-term memory (LSTM) e a própria rede TCN. No geral, se mostrando uma metodologia proposta capaz de performar dentro do esperado, nos mais diferentes cenários.
Abstract: Every year, companies in the electricity distribution sector suffer losses due to problems in acquiring consumption data for billing. These problems range from human error to customer fraud. Thus, estimating monthly energy consumption is a problem of great interest in the context of electricity distribution companies, as a way of mitigating reading problems. A forecast that minimizes error plays an important role in identifying inconsistencies in the monthly billing process. For this, electric companies have invested in the use of prediction to define limits, between upper and lower, where a reading is considered normal. Thus, in this context, this work presents a method for predicting individual monthly electrical consumption. A method based on a Temporal Convolutional Networl (TCN) network was developed, combined with the application of an Optimization of the Hyperparameters of the proposed architecture. A pre-processing workflow was also created, able to alleviate some of the problems that can be found in the clients’ historical series, in addition to helping to generate a better representation of the time series for the predictive model. The proposed approach proposed SMAPE total 16.86 %, being superior in six of the eight consumer classes, which correspond to 98.23 % of the dataset, when compared to other methods found in the literature, such as: Autoregressive Integrated Moving Average (ARIMA), Simple Exponential Smoothing (SES),HOLT, Stocastic Gradient Descent (SGD), Long short term memory (LSTM) and the TCN network itself. In general, showing a proposed methodology capable of performing as expected, in the most different scenarios.
Palavras-chave: Consumo elétrico
Séries temporais
Predição
Temporal convolutional network
Energy consumption
Forecasting
Time series
Temporal convolutional network
Área(s) do CNPq: Ciência da Computação
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Maranhão
Sigla da instituição: UFMA
Departamento: DEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA/CCET
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO/CCET
Citação: LEMOS, Victor Henrique Bezerra de. Estimação de consumo elétrico individual utilizando temporal convolutional network. 2021. 61 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação/CCET) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2021.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/3534
Data de defesa: 25-Jun-2021
Aparece nas coleções:DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

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