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Type: Tese
Title: Non-Gaussian dynamical modeling of wind power generation
Author(s)/Inventor(s): Duca, Victor Eduardo Leite de Almeida
Advisor: Fonseca, Thaís Cristina Oliveira da
Abstract: A relação de dependência entre as variáveis velocidade do vento e potência eólica apresenta um grau de complexidade que tem motivado diversas pesquisas científicas ao longo dos anos. Grande parte dessas pesquisas busca compreender a natureza estocástica de ambos os fenômenos. Pode-se dizer que a distribuição Weibull é bem consolidada na literatura para modelagem da velocidade do vento. Assim, diversos estudos têm sido propostos envolvendo essa distribuição, agregando-a em diferentes estratégias de modelagem, seja para fins de sua compreensão marginal, seja para fins de modelagem conjunta para previsão da geração de energia eólica. Esta tese apresentará ao leitor dois ensaios de análise. O primeiro será focado na modelagem da velocidade marginal do vento, englobando a simulação da geração de cenários combinada com modelos dinâmicos generalizados por meio de duas distribuições probabilísticas: a distribuição Weibull e a distribuição Gama. Os resultados levaram a interpretações importantes para a compreensão do fenômeno. O segundo ensaio será focado na modelagem conjunta para previsão da geração de energia eólica com base em informações obtidas marginalmente da variável velocidade do vento. Nesta etapa da análise, o leitor será apresentado a duas abordagens que incorporam a geração de cenários em estruturas dinâmicas: o modelo linear dinâmico e o processo gaussiano latente. Os resultados indicaram resultados promissores para a distribuição Gama e mostram que ambas as abordagens merecem atenção especial diante de tal fenômeno.
Abstract: The relationship of dependence between wind speed and wind power variables shows a degree of complexity that has motivated several scientific researches over the years. Much of this research seeks to understand the stochastic nature of both phenomena. It is possible to say that the Weibull distribution is well consolidated in the literature for modeling wind speed. Thus, several studies have been proposed involving this distribution, aggregating it into different modeling strategies, either for the purpose of its marginal understanding or for the purpose of joint modeling to forecast of generation wind energy. This thesis will present the reader with two essays of analysis. The first one will be focused on marginal wind speed modeling, encompassing the simulation of scenario generation combined with generalized dynamic models through two probabilistic distributions: the Weibull distribution and the Gamma distribution. The results led to important interpretations for understanding the phenomenon. The second essay will focus on joint modeling to forecast wind energy generation based on information obtained marginally from the wind speed variable. In this stage of analysis the reader will be introduced to two approaches that incorporate the generation of scenarios in dynamic structures: the dynamic linear model and the latent Gaussian process. The results indicated promising results for the Gamma distribution and show that both approaches deserve special attention in the face of such a phenomenon.
Keywords: Modelos dinâmicos
Inferência bayesiana
Energia eólica
Dynamic models
Bayesian inference
Wind power
Subject CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::PROBABILIDADE E ESTATISTICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Estatística
Production unit: Instituto de Matemática
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: 2020
Publisher country: Brasil
Language: eng
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Estatística

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