Caracterização e previsão de diagramas de consumos domésticos

Apresentação

Objetivos

Metodologia

Este website serve de apresentação à dissertação "Caracterização de diagramas de consumos domésticos na perspetiva de comercialização de eletricidade", que está a ser realizada no âmbito do Mestrado Integrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto.

Neste trabalho, pretende-se desenvolver uma metodologia de caracterização de diagramas de consumo doméstico, bem como, construir uma base de conhecimento com padrões e dinâmicas de consumo tipificados. Estas bases de conhecimento destinam-se a ser usadas pelas empresas de comercialização de energia para aplicação de tarifários específicos, adaptados às necessidades do consumidor.

Ao longo deste trabalho, pretende-se que a metodologia desenvolvida permita determinar o valor que um determinado consumidor tem para o comercializador.

De uma forma simplificada, pretende-se que o trabalho cumpra os seguintes objetivos:

Desenvolvimento de uma metodologia de processamento dos dados a serem utilizados;
Desenvolvimento de uma metodologia para determinação de perfis de consumo típicos com base na rentabilidade dos consumidores;
Criação de um modelo que permita determinar a classe de um novo consumidor.

A partir de um conjunto de dados históricos de consumo, obtém-se um conjunto de classes, representadas por perfis de consumo típico. Estas classes representarão quais os consumidores mais e menos rentáveis, na perspetiva de uma empresa comercializadora. Para tal, são criados, neste trabalho, índices de rentabilidade para cada consumidor.

Na primeira fase do trabalho, é efetuado o processamento dos dados e a preparação desses mesmos dados para a aplicação do algoritmo de clustering. A fase de processamento consiste na filtragem de dados, normalização e redução da dimensionalidade, necessário para a ultrapassar as dificuldades inerentes às bases de dados reais, nomeadamente, à existência de dados anómalos e dados em falta. Seguidamente, passa-se à fase de preparação dos dados, onde são calculados os índices de rentabilidade, que serão utilizados na aplicação do algoritmo de clustering.

Na segunda fase do trabalho, recorreu-se a um algoritmo de clustering, que é aplicado aos índices de rentabilidade calculados. Assim, é criado um conjunto de classes, que agrupam consumidores com rentabilidades semelhantes na mesma classe. Por fim, para cada uma das classes, determina-se o perfil típico correspondente. É, ainda, criado um modelo que permite determinar a classe a que um novo consumidor pertence.

Conclusões

O primeiro objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de uma metodologia de processamento dos dados que permitisse resolver algumas dificuldades inerentes às bases de dados reais. Foi assim possível identificar e eliminar dados anómalos, como por exemplo, erros nas leituras, dados em falta e valores nulos correspondentes a períodos de falhas nos equipamentos de medida.

O segundo objetivo foi o desenvolvimento de uma metodologia para determinação de perfis típicos com base na rentabilidade que um consumidor apresenta para a empresa comercializadora. Para isso, foram criados indicadores – índices de rentabilidade – que permitiram agrupar o conjunto de consumidores existentes na amostra de acordo com a sua rentabilidade. Este agrupamento foi feito através do algoritmo de clustering Fuzzy C-means. Desta fase, concluiu-se que é possível efetuar o agrupamento de consumidores tendo em consideração a sua rentabilidade.

Os índices de rentabilidade criados permitem às empresas comercializadoras de energia saber quais as margens de lucro que têm com cada um dos seus consumidores. E, com esta informação, têm a possibilidade de criar contratos adaptados aos diferentes tipos de consumidores existentes.

Finalmente, foi criado um modelo que permite identificar qual o tipo de comportamento de um novo consumidor e qual a classe a que pertencerá. O modelo criado determina automaticamente a rentabilidade de um potencial cliente, permitindo à empresa saber qual o tipo de contrato, mais adequado, que pode fornecer a esse cliente.

A realização desta dissertação cumpriu com todos os objetivos inicialmente propostos, e por essa razão, conclui-se que foi finalizada com sucesso.