Método de mapa auto-organizável probabilístico para classificação de descargas parciais

dc.contributor.advisor-co1OLIVEIRA, Rodrigo Melo e Silva de
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4768904697900863
dc.contributor.advisor1BARROS, Fabrício José Brito
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9758585938727609
dc.contributor.memberBARROS, Fabrício José Brito
dc.contributor.memberOLIVEIRA, Rodrigo Melo e Silva de
dc.contributor.member1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9758585938727609
dc.contributor.member1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4768904697900863
dc.creatorFERNANDES, Filipe Cavalcanti
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2458124137052507
dc.date.accessioned2026-09-21T16:36:59Z
dc.date.available2026-09-21T16:36:59Z
dc.date.issued2025-10-29
dc.description.abstractIn this work, a methodology called Probabilistic Self-Organizing Map (SOPM) is proposed for the automatic classification of multiple sources of partial discharges (PDs), with an emphasis on dubious patterns, in hydrogenerator stator windings, combining Self Organizing Maps (SOM) with statistical analysis. The database is composed of PRPD (Phase-Resolved Partial Discharges) maps from online PD measurements of hydrogenerators operating in a real environment at the Tucuruí and Coaracy Nunes Hydroelectric Power Plants. The main contributions of this work are: (i) the development of a classifier with a probabilistic output, capable of quantifying uncertainty and classifying patterns with characteristics of multiple classes simultaneously; (ii) the application of a semi-supervised methodology, which uses unsupervised training for the topological organization of the data and a reduced set of labeled samples for optimization, making the method robust for scenarios with few labeled data; (iii) the validation of the method on a real database containing doubt classes, which represent the overlap of different types of faults. The classification task is performed in two stages: first, a SOM organizes the input data into a low-dimensional map; then, the SOPM calculates the probabilities of a sample belonging to each class based on the average distance between the neurons and the samples in the feature space. Overall accuracy rates exceeding 90% were obtained, with emphasis on the classification of the doubt classes, which reached up to 100% accuracy on the test set. Finally, the methodology was validated with the database of real measurements, demonstrating its effectiveness for diagnosis under operational conditions
dc.description.affiliationUFPA - Universidade Federal do Pará
dc.description.resumoNeste trabalho, é proposta uma metodologia denominada Mapa Auto-Organizável Probabilístico (SOPM) para a classificação automática de múltiplas fontes de descargas parciais (DPs), com ênfase em padrões dúbios, em enrolamentos estatóricos de hidrogeradores, combinando Mapas Auto-Organizáveis (SOM) com análise estatística. A base de dados é composta de mapas PRPD (Phase-Resolved Partial Discharges) provenientes de medições de DP online de hidrogeradores operando em ambiente real nas Usinas Hidrelétricas de Tucuruí e Coaracy Nunes. As principais contribuições deste trabalho são: (i) o desenvolvimento de um classificador com saída probabilística, capaz de quantificar a incerteza e classificar padrões com características de múltiplas classes simultaneamente; a aplicação de uma metodologia semi-supervisionada, que utiliza um treinamento não supervisionado para a organização topológica dos dados e um conjunto reduzido de amostras rotuladas para a otimização, tornando o método robusto para cenários com poucos dados rotulados; a validação do método em um banco de dados real contendo classes de dúvida, que representam a sobreposição de diferentes tipos de falhas. A tarefa de classificação é realizada em duas etapas: primeiramente, um SOM organiza os dados de entrada em um mapa de baixa dimensionalidade; em seguida, o SOPM calcula as probabilidades de uma amostra pertencer a cada classe com base na distância média entre os neurônios e as amostras no espaço de características. Taxas de acerto globais superiores a 90% foram obtidas, com destaque para a classificação das classes de dúvida, que alcançaram até 100% de acerto no conjunto de teste. Por fim, a metodologia foi validada com a base de dados de medições reais, demonstrando sua eficácia para o diagnóstico em condições operacionais
dc.identifier.citationFERNANDES, Filipe Cavalcanti. Método de mapa auto-organizável probabilístico para classificação de descargas parciais. Orientador: Fabrício José Brito Barros; Coorientador: Rodrigo Melo e Silva de Oliveira. 2025. 115 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Instituto de Tecnologia, , Universidade Federal do Pará, Belém, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/handle/2011/18761. Acesso em:.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/18761
dc.languageporpt_BR
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 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 correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br
dc.subjectDescargas Parciais
dc.subjectHidrogeradores
dc.subjectInteligência Artificial
dc.subjectRedes Neurais
dc.subjectMapa auto-organizável
dc.subjectSelf-Organized Map.
dc.subjectNeural networks
dc.subject.areadeconcentracaoENGENHARI(A ELÉTRICA
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
dc.subject.linhadepesquisaTELECOMUNICAÇÕES
dc.titleMétodo de mapa auto-organizável probabilístico para classificação de descargas parciais
dc.typeTesept_BR

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