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http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/8163
Tipo do documento: | Tese |
Título: | Análise da complexidade das séries de velocidade do vento no Nordeste do Brasil |
Autor: | ARAUJO, Anderson José de |
Primeiro orientador: | STOSIC, Tatijana |
Primeiro coorientador: | BEJAN, Lucian Bogdan |
Primeiro membro da banca: | CUNHA FILHO, Moacyr |
Segundo membro da banca: | SILVA, Antonio Samuel Alves da |
Terceiro membro da banca: | ARAÚJO, Lázaro de Souto |
Quarto membro da banca: | LOPES, Pabrício Marcos Oliveira |
Resumo: | Quantificar a complexidade de uma determinada série temporal não estacionária é de grande importância para analisar dados climáticos. Essa abordagem apresenta uma visão mais profunda dos mecanismos que regem os processos envolvidos em fenômeno meteorológicos. Neste trabalho analisou-se a variabilidade espaço-temporal da complexidade das séries temporais de velocidade do vento de 123 estações meteorológicas da região Nordeste do Brasil. Buscou-se mensurar a regularidade do regime dos ventos aplicando o método da Entropia de Permutação, que incorpora a relação temporal entre os valores da série analisada, utilizando uma representação simbólica, natural, baseada na comparação dos valores consecutivos da série. O Índice de Potencial Eólico (IPE) foi definido considerando-se que regimes de maior velocidade média do vento e menor entropia (maior previsibilidade) são fatores favoráveis para geração de energia eólica. Para representar espacialmente os resultados dessa análise utilizou-se a técnica de interpolação espacial Kernel Smoothing. Os resultados da análise das séries de velocidade do vento, para o período de janeiro de 2008 a março de 2015, mostraram que os valores do IPE foram maiores nos estados do Ceará a Pernambuco nos meses de setembro a novembro. Também se evidenciou uma diminuição do Índice de Potencial Eólico à medida que as estações se distanciam do mar. Outro resultado em destaque foi à diminuição dos valores da entropia com aumento da dimensão , refletindo a persistência da dinâmica do vento. A menor entropia foi observada no Rio Grande de Norte que também apresentou o maior potencial eólico (maior velocidade média do vento) indicando uma dinâmica do vento mais regular e mais previsível nesta região, sendo favorável à geração de energia eólica. Este comportamento também se observou na escala mensal e sazonal nos estados do Rio Grande do Norte, do Ceará e da Bahia. |
Abstract: | Quantifying the complexity of non-stationary time series is of great importance for climatic data analysis. This approach presents a deeper insight into the mechanisms governing the processes involved in meteorological phenomena. This work aimed to study temporal and spatial variability of wind speed time series of 123 meteorological stations of the Northeast region of Brazil. The regularity of winds was quantified by applying the permutation entropy method, which incorporates temporal relationship between the values of the analyzed series, using a symbolic, natural representation, based on comparison of consecutive values of the series. The wind potential index (IPE) was defined considering that higher wind speed and lower entropy (higher predictability) are favorable conditions for the generation of wind energy. In order to spatially represent the results of this analysis, the Kernel Smoothing spatial interpolation technique was used, which is widely applied in various studies with climatic data. The results of the analysis of the wind speed series, for the period from 2008 to 2015, showed that the values of the wind potential index were higher in the States from Ceará to Pernambuco for the period from September to November. It was also found that the values of IPE decreased as the stations moved away from the sea. Another result was the decrease in entropy values with increase of embedding dimension d, reflecting the persistence of wind dynamics. The lower entropy was observed in Rio Grande do Norte, which also has the highest wind potential (highest mean wind speed), indicating that in this region the wind dynamics is more regular and more predictable, which is favorable for wind power generation. This behavior was also observed in the monthly and seasonal scale in the states of Rio Grande do Norte, Ceará and Bahia. |
Palavras-chave: | Velocidade do vento Série temporal Potencial eólico |
Área(s) do CNPq: | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::PROBABILIDADE E ESTATISTICA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal Rural de Pernambuco |
Sigla da instituição: | UFRPE |
Departamento: | Departamento de Estatística e Informática |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Biometria e Estatística Aplicada |
Citação: | ARAUJO, Anderson José de. Análise da complexidade das séries de velocidade do vento no Nordeste do Brasil. 2019. 107 f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Biometria e Estatística Aplicada) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/8163 |
Data de defesa: | 31-Mai-2019 |
Aparece nas coleções: | Doutorado em Biometria e Estatística Aplicada |
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