Monitoramento de condição de uma unidade geradora hidrelétrica

dc.creatorAndre Emanuel Lebedev Martinez Moreira
dc.date.accessioned2019-08-11T15:35:19Z
dc.date.accessioned2025-09-08T23:54:49Z
dc.date.available2019-08-11T15:35:19Z
dc.date.issued2016-04-20
dc.description.abstractHydroelectric power plants are responsible for most of the energy generation of Brazils electrical grid. Monitoring and attesting the proper functioning of the turbine-generator units is essential, especially in periods of drought, when the operation conditions might be atypical. In that perspective, a development and application of techniques is presented aiming a broad condition monitoring of a generator unit, using multivariate statistical process control tools, such as Hotellings 2 chart, SPE and combined indexes, besides PCA and contribution plots. This unit is part of a hydroelectric power plant that has particular modes of operation, which include constant variations of setpoint, causing non-stationarity conditions. Therefore, a methodology is proposed for the analysis and monitoring of pertinent measurements using variable transformations, recursive variance estimation for identifying operational modes, mean filters at the desing step and a procedure for mean adaptation for just-in-time monitoring. The algorithms are developed in Matlab, tested with historical data from the plant, along with PCA analysis for identifying the variables that most likely caused the alarms generate by the control charts. The methodology is developed aiming further implementation on a PIMS system, installed in the plants site, to integrate monitoring solutions for the processes. The results show that the methodology allows monitoring a process with different operational points and modes, even if some of them have not been observed in the retrospective data analysis
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/RAOA-BBTMVZ
dc.languagePortuguês
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectControle de processo
dc.subjectEngenharia elétrica
dc.subjectAnálise de componentes principais
dc.subjectUsinas hidrelétricas
dc.subject.otherUnidade geradora hidrelétrica
dc.subject.otherCarta de Hotelling T2
dc.subject.otherAnálise de componentes principais
dc.subject.otherMonitoramento de condição
dc.subject.otherControle estatístico de processos
dc.titleMonitoramento de condição de uma unidade geradora hidrelétrica
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor1Carmela Maria Polito Braga
local.contributor.referee1Walmir Matos Caminhas
local.contributor.referee1Andre Paim Lemos
local.contributor.referee1Paulo Fernando Seixas
local.description.resumoAs usinas hidrelétricas são responsáveis pela maior parte da geração de energia elétrica na matriz energética brasileira. Monitorar e atestar o bom funcionamento das unidades turbina-gerador é essencial, especialmente em períodos de seca, quando as condições de operação podem ser mais atípicas. Nessa perspectiva, apresenta-se o desenvolvimento e aplicação de técnicas visando o monitoramento amplo de condição de uma unidade geradora, utilizando ferramentas de controle estatístico de processos multivariados, como a carta de Hotelling 2 , o índice SPE, o índice combinado , além de PCA e contribution plots. Essa unidade faz parte de uma usina hidrelétrica que possui modos particulares de operação, que incluem variações constantes de setpoint, gerando condições de nãoestacionariedade. Portanto, propõe-se uma metodologia de análise e monitoramento de medições pertinentes utilizando transformações de variáveis, um estimador recursivo de variância para identificação do modo de operação, filtros de média na etapa de projeto e um procedimento de adaptação de médias para o monitoramento em tempo certo. Os algoritmos são desenvolvidos em ambiente Matlab, testados em dados históricos da usina, com a análise dos resultados do PCA visando à identificação das variáveis que, provavelmente, causam os alarmes gerados pelas cartas de controle. A metodologia é desenvolvida visando a aplicação posterior em um sistema PIMS instalado na usina, para integrar soluções de monitoramento da planta. Os resultados apresentados mostram que a metodologia proposta permite o monitoramento do processo com diferentes pontos e modos de operação considerados normais, ainda que parte deles não tenham sido observados na análise retrospectiva dos dados
local.publisher.initialsUFMG

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