Previsão intervalar de geração fotovoltaica por regressão quantílica em regimes de irradiância

dc.contributor.advisor1PINHEIRO, Daniel da Conceição
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2970581734279237
dc.contributor.memberDARDENGO, Victor Pellanda
dc.contributor.memberMEDEIROS, Iago Lins de
dc.contributor.member1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2524146722843576
dc.contributor.member1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7024608706674939
dc.contributor.member1ORCIDhttps://orcid.org/0000-0002-1197-0657
dc.contributor.member1ORCIDhttps://orcid.org/0000-0003-4758-0519
dc.creatorOLIVEIRA , Bruno Gonçalves de
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6686572188489480
dc.date.accessioned2026-04-30T14:33:46Z
dc.date.available2026-04-30T14:33:46Z
dc.date.issued2026-02-13
dc.description.abstractThe growing share of solar photovoltaic energy in the Brazilian electricity mix intensifies the need for reliable forecasts that quantify the uncertainty inherent to this intermittent source. This work investigates hourly photovoltaic power prediction intervals in a humid tropical climate, focusing on the Tucuruí region in the state of Pará. We propose a methodological framework that com- bines a deterministic hybrid model, based on Multilayer Perceptron (MLP) and XGBoost with automatic selection by irradiance threshold, and a probabilistic extension grounded in quantile regression stratified by irradiance regimes, implemented via LightGBM. Hourly meteorological data, obtained from the Open-Meteo API for the period 2018–2023, underwent preprocessing that included multicollinearity removal via the Variance Inflation Factor (VIF), resulting in six predictor variables. Prediction intervals are evaluated using coverage (PICP) and normalized width (PINAW) metrics, and subsequently calibrated by a scaling factor λ to approximate the empirical coverage to the nominal 80% level. Results demonstrate that the regime-based ap- proach improves interval calibration, especially under intermediate irradiance conditions, where variability is more pronounced. This study contributes to advancing probabilistic photovoltaic forecasting in tropical regions, where the literature remains scarce.
dc.description.resumoA crescente participação da energia solar fotovoltaica na matriz elétrica brasileira intensifica a ne- cessidade de previsões confiáveis que quantifiquem a incerteza inerente a essa fonte intermitente. Este trabalho investiga a previsão intervalar da geração fotovoltaica horária em clima tropical úmido, com foco na região de Tucuruí, no estado do Pará. Propõe-se um arcabouço metodológico que combina um modelo determinístico híbrido, baseado em Multilayer Perceptron (MLP) e XGBoost com seleção automática por limiar de irradiância, e uma extensão probabilística fundamentada em regressão quantílica estratificada por regimes de irradiância, implementada via LightGBM. Os dados meteorológicos horários, obtidos da API Open-Meteo para o período de 2018 a 2023, passaram por pré-processamento que incluiu remoção de multicolinearidade via Fator de Inflação da Variância (VIF), resultando em seis variáveis preditoras. Os intervalos de predição são avaliados por métricas de cobertura (PICP) e largura normalizada (PINAW), sendo posteriormente calibrados por um fator de escala λ para aproximar a cobertura empírica do nível nominal de 80%. Os resultados demonstram que a abordagem por regimes melhora a calibração dos intervalos, especialmente em condições de irradiância intermediária, onde a variabilidade é mais pronunciada. Este estudo contribui para o avanço da previsão probabilística fotovoltaica em regiões tropicais, onde a literatura permanece escassa.
dc.identifier.citationOLIVEIRA, Bruno Gonçalves de. Previsão intervalar de geração fotovoltaica por regressão quantílica em regimes de irradiância. Orientador: Daniel da Conceição Pinheiro. 2026. 81 f. Dissertação (Mestrado em Computação Aplicada) – Núcleo de Desenvolvimento Amazônico em Engenharia, Universidade Federal do Pará, Tucuruí, 2026. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/handle/2011/18165. Acesso em:.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/18165
dc.languagept
dc.publisherUniversidade Federal do Parápt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentNúcleo de Desenvolvimento Amazônico em Engenharia - NDAE/Tucuruípt_BR
dc.publisher.initialsUFPApt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Computação Aplicadapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.source.uriDisponível na internet via Sagittapt_BR
dc.subjectPrevisão fotovoltaica
dc.subjectAprendizado de máquina
dc.subjectPrevisão probabilística
dc.subjectRegressão quantílica
dc.subjectCima tropical
dc.subjectPhotovoltaic forecasting
dc.subjectMachine learning
dc.subjectProbabilistic forecasting
dc.subjectQuantile regression
dc.subjectTropical climate
dc.subject.areadeconcentracaoCOMPUTAÇÃO APLICADApt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::GERACAO DA ENERGIA ELETRICA
dc.subject.linhadepesquisaDESENVOLVIMENTO DE SISTEMASpt_BR
dc.titlePrevisão intervalar de geração fotovoltaica por regressão quantílica em regimes de irradiância
dc.typeDissertaçãopt_BR

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