Previsão a curto prazo de preço de energia utilizando modelo híbrido com sarimax e xgboost

dc.contributor.advisor-co1MONTEIRO, Suzane Cruz de Aquino
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7989335496626791
dc.contributor.advisor-co1ORCIDhttps://orcid.org/0000-0002-1679-3928
dc.contributor.advisor1TOSTES, Maria Emilia de Lima
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4197618044519148
dc.contributor.advisor1ORCID******
dc.contributor.memberBEZERRA, Ubiratan Holanda
dc.contributor.memberMONTEIRO, Flávia Pessoa
dc.contributor.memberPONTE, Márcio José Moutinho
dc.contributor.member1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6542769654042813
dc.contributor.member1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3434022917410660
dc.contributor.member1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4760076685971693
dc.contributor.member1ORCID******
dc.contributor.member1ORCID******
dc.contributor.member1ORCIDhttps://orcid.org/0000-0002-0724-3721
dc.creatorROCHA, Cezar Augusto Figueiredo da
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3641121713341371
dc.creator.ORCIDxxx
dc.date.accessioned2026-02-03T17:45:13Z
dc.date.available2026-02-03T17:45:13Z
dc.date.issued2025-05-15
dc.description.abstractEfficient short-term forecasting of electricity purchase prices is a crucial challenge, particularly in the Brazilian context, characterized by high price volatility and a dynamic energy market. The peculiarities of the Brazilian electricity sector, such as dependence on renewable sources, seasonal climatic variations, and the growing complexity of integrating distributed systems, make this task even more demanding. Most available methods focus on direct time series modeling without fully leveraging the structural decomposition of data to enhance predictability. This study proposes a hybrid model (SARIMAX-XGBoost) for short-term forecasting, combining the seasonal autoregressive integrated moving average model (SARIMAX) with the extreme gradient boosting algorithm (XGBoost). SARIMAX captures structural components such as trends, seasonality, and external variable effects, while XGBoost models residuals and unexplained complex patterns. The final forecast is obtained by integrating the outputs of both models. Validation was performed using real market data from Brazil, covering historical series of electricity prices. Experimental results demonstrate that the SARIMAX-XGBoost model effectively captures market volatility, providing accurate and stable predictions, outperforming advanced methods such as artificial neural networks and purely XGBoost-based approaches in both accuracy and stability.
dc.description.resumoA previsão eficiente do preço de compra de energia elétrica a curto prazo é um desafio crucial, especialmente no cenário brasileiro, marcado pela alta volatilidade de preços e por um mercado energético dinâmico. As peculiaridades do setor elétrico nacional, como a dependência de fontes renováveis, variações climáticas sazonais e a crescente complexidade da integração de sistemas distribuídos, tornam essa tarefa ainda mais desafiadora. Grande parte dos métodos disponíveis foca na modelagem direta da série temporal, sem explorar plenamente a decomposição estrutural dos dados para aumentar a previsibilidade. Este trabalho propõe um modelo híbrido (SARIMAX-XGBoost) para previsão de curto prazo, combinando o modelo estatístico autorregressivo com médias móveis sazonais (SARIMAX) e o algoritmo de aprendizado extremo por reforço de gradiente (XGBoost). O SARIMAX captura componentes estruturais, como tendências, sazonalidade e efeitos de variáveis externas que estão intrínsecas no próprio histórico da variável alvo, enquanto o XGBoost modela resíduos e padrões complexos não explicados. A previsão final é obtida pela integração das saídas dos dois modelos. A validação foi realizada com dados reais do mercado brasileiro, abrangendo séries históricas de preços de energia elétrica. Os resultados experimentais mostram que o método proposto é eficaz em capturar a volatilidade do mercado, oferecendo previsões precisas e estáveis tanto em precisão quanto em estabilidade.
dc.identifier.citationROCHA, Cezar Augusto Figueiredo da. Previsão a curto prazo de preço de energia utilizando modelo híbrido com sarimax e xgboost. Orientadora: Maria Emilia de Lima Tostes. 2025. 60 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/handle/2011/17938. Acesso em:.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/17938
dc.languageporpt_BR
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Federal do Parápt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto de Tecnologiapt_BR
dc.publisher.initialsUFPApt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.source.uriDisponível na internet via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br
dc.subjectPrevisão de preços de energia
dc.subjectModelos híbridos
dc.subjectARIMAX-XGBoost
dc.subjectEnergy price forecasting
dc.subjectHybrid models
dc.subjectSARIMAX-XGBoost
dc.subject.areadeconcentracaoSISTEMAS DE ENERGIA ELÉTRICA
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS
dc.subject.linhadepesquisaSISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA
dc.titlePrevisão a curto prazo de preço de energia utilizando modelo híbrido com sarimax e xgboost
dc.typeDissertação

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