Artigo Mineração de Dados

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- Smart Grid na Irlanda – Projeto CER

O projeto piloto executado na Irlanda e que faz parte de um programa caracterizado como Programa Nacional de Medição Inteligente (NSMP) proveniente de um compromisso do governo no âmbito de política energética, onde o desenvolvimento de uma Smart Grid foi descrito no Plano de Governo 2011-2016. O NSMP tem um cronograma estabelecido e dividido em quatro fases, sendo estas (CER, 2011a):

- Testes e análise de custo/benefício.

- Definição de requisitos de concepção para medição inteligente.

- Construção e testes.

- Disponibilização.

No final de 2007, a CER trabalhando com estreita relação com o Ministério de Comunicações, Energia e Recursos Naturais (DCENR), estabeleceu a fase 1 do projeto Smart Metering com o objetivo de criação e execução de ensaios de medição inteligente vislumbrando obter um levantamento de seus custos e benefícios, tais informações seriam necessárias para uma implantação a nível nacional. Nesta fase, e que tem relevância para motivação deste trabalho, três vertentes distintas segundo a (CER, 2011a) destacam-se para execução do projeto piloto, sendo estas:

- Ensaios tecnológicos.

- Testes de comportamento do cliente.

- Análise de custo-benefício para implantação de medidores inteligentes.

O projeto é gerenciado pela CER e constituído por representantes do DCENR, Autoridade de Energia Sustentável da Irlanda (SEAI), Autoridade da Irlanda do Norte para Regulamentação dos Serviços Públicos (NIAUR), participantes da indústria de energia elétrica e o Instituto de Pesquisa Econômica e Social (ESRI).

No início do projeto foi enfatizada a importância de um processo robusto e de como a introdução de Smart Meters na Irlanda poderia afetar os consumidores de energia. Dessa forma ensaios de comportamento dos clientes sendo estes consumidores residenciais e/ou pequenas e médias empresas foram colocados em foco no projeto de medição inteligente ainda na primeira fase (CER, 2011b).

Visando obter uma representatividade de toda população da Irlanda, a seleção de diferentes perfis de consumidores ocorreu de uma pré-seleção sobre o conjunto de informações de uma população de 345.645 consumidores irlandeses. Esta população foi divida em seis grupos com base no critério de consumo anual de energia elétrica. Uma vez executada a pré-seleção, chegou-se a aproximadamente 6.000 consumidores relevantes, que melhor refletiam a população como um todo e cujas informações continham variáveis socioeconômicas que possibilitaram um melhor estudo estatístico (CER, 2011b).

Os grupos foram submetidos a questionários que tinham como objetivo estabelecer um ponto de referência para qualquer alteração posterior no comportamento do consumidor, bem como avaliar a mudança de atitude em relação ao consumo de energia, a percepção dos consumidores frente aos benefícios que o novo sistema poderia proporcionar no dia-a-dia dos mesmos, tais como: uso de tarifas diferenciadas em relação ao horário de uso; pré-pagamento de energia; acompanhamento diário do consumo entre outros (CER, 2011c). Estas pesquisas serviram também como forma de complementar o estudo estatístico, proporcionando avaliar o percentual de adesão ao novo sistema, à caracterização das famílias com base no perfil socioeconômico.

Os testes visavam averiguar o potencial da tecnologia de medição quando combinado a tarifas por tempo de uso (Time of Use - TOU) e tarifas que incidiam estímulo por gestão da demanda (Demand Side Management - DSM), objetivando mensurar mudanças nos hábitos do consumidor, quanto ao comportamento em termos de redução da demanda de pico e/ou uso geral da eletricidade.

A análise considerou que os benefícios decorrem de uma melhoria na gestão por parte dos consumidores. Essa estimativa foi baseada no fato de que informações mais precisas sobre o consumo de energia devem ajudar os consumidores a gerir melhor sua fatura, evitando grandes dividas e, portanto, reduzindo custos da distribuidora na gestão e recuperação de dívidas.

- Motivação

O projeto piloto executado na Irlanda gerou um volume considerável de dados sendo estes o resultado das medições de consumo de energia, planilhas com tipo de alocação que cada consumidor foi enquadrado, questionários de pré e pós-testes do projeto com informações sobre a família, a presença de equipamentos eletrônicos, número e idade dos ocupantes das residências, status social entre várias outras informações que podem determinar o perfil socioeconômico dos participantes da pesquisa.

A motivação para este trabalho vem da possibilidade de explorar o conjunto de dados disponibilizados pela CER, onde segundo a SEAI (2013), trata-se de um dos maiores estudos estatísticos da área de redes inteligentes. Com base nestes dados vislumbram-se aplicar técnicas de Descoberta do Conhecimento em Base de Dados (DCBD), a fim de extrair conhecimentos implícitos entre o comportamento de consumo de energia elétrica e o perfil dos consumidores.

- Objetivos

O objetivo geral deste trabalho é investigar a aplicação dos Mapas Auto-Organizáveis sobre dados de consumo de energia, relativos ao projeto CER, com a intenção de identificar perfis socioeconômicos de consumidores residênciais comparando informações do início e fim da implantação do projeto Irlandês para identificar aqueles que sofreram maior ou menor impacto na redução de seu consumo por meio dos agrupamentos obtidos mediante a aplicação da técnica mencionada. Como objetivos específicos são destacados:

- Conhecer a base de dados com registros de consumo de energia e perfis de consumidores irlandeses e selecionar informações de interesse;

- Adequar e pré-processar o conjunto de dados para obtenção de um conjunto restrito de dados que atenda as especificações do objetivo geral deste trabalho;

- Realizar experimentos computacionais, com variação de parâmetros para identificar a configuração mais adequada ao processamento de tais dados;

- Levantamento e registro dos resultados obtidos no sentido de consolidá-los;

- Fazer inferências dos resultados obtidos em função de obter indicativos relacionados ao perfil de consumidores