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Tipo de Documento: Dissertação
Título : Estimação de parâmetros elétricos fotovoltaicos através da meta-heurística aprimorada IBFS
Otros títulos : Photovoltaic eletrical parameter estimation using improved IBFS metaheuristic
Autor : Moura, Ézio Soares de
Fecha de publicación : 10-sep-2025
Director(a): Riffel, Douglas Bressan
Resumen: Apesar do algoritmo de otimização meta-heurístico Bird Foraging Search(BFS) conduzir a bons resultados quando aplicado ao problema de estimação de parâmetros elétricos fotovoltaicos, notou-se que cada uma de suas etapas poderiam ser evoluídas. Neste trabalho, são propostas uma série de modificações que conduzem a um algoritmo meta-heurístico derivado, chamado de IBFS. Sua avaliação de desempenho abrangeu tanto o modelo de um diodo quanto o de dois diodos para a célula e módulos fotovoltaicos. O método proposto foi testado em um conjunto diverso de curvas IV experimentais, obtidas sob diferentes condições de temperatura e irradiância, e comparado em termos de exatidão e dispersão com algoritmos de referência em estado da arte, como SHADE, SEDE, PGJAYA, ELPSO, ITLBO, CIABC e o próprio BFS original. Os resultados evidenciam que o IBFS alcança elevada exatidão (RMSE na ordem de 10−2 , nos piores casos) e baixa dispersão (MAD na ordem de 10−3 ). Em comparação com os demais algoritmos implementados, seu desempenho foi considerado significativamente superior pelo teste de Wilcoxon-Man-Witney em 291 dos 294 testes implementados, para o nível de significância de 5%. Além da acurácia, o IBFS apresentou tempos de execução competitivos, como apenas o BFS original tendo sido mais rápido. Portanto, as contribuições deste trabalho residem no desenvolvimento de aprimoramentos ao BFS e sua validação extensiva em diversos cenários reais de operação fotovoltaica.
Resumen : Despite the metaheuristic optimization algorithm Bird Foraging Search (BFS) yielding good results when applied to the photovoltaic electrical parameter estimation problem, each of its stages could be further improved. In this work, we propose a series of modifications that lead to a derived metaheuristic, called IBFS. Its performance evaluation covered both the single-diode and two-diode models for cells and photovoltaic modules. The proposed method was tested on a diverse set of experimental I–V curves obtained under different temperature and irradiance conditions, and it was compared in terms of accuracy and dispersion with state-of-the-art reference algorithms such as SHADE, SEDE, PGJAYA, ELPSO, ITLBO, CIABC, and the original BFS. The results show that IBFS achieves high accuracy (RMSE on the order of 10−2 in the worst cases) and low dispersion (MAD on the order of 10−3 ). Compared with the other implemented algorithms, its performance was deemed significantly superior by the Wilcoxon–Mann–Whitney test in 291 out of 294 experiments, at the 5% significance level. Beyond accuracy, IBFS exhibited competitive runtimes, with only the original BFS being faster. Therefore, the contributions of this work lie in the development of enhancements to BFS and their extensive validation across a variety of real photovoltaic operating scenarios.
Palabras clave : Engenharia elétrica
Geração de energia fotovoltaica
Avaliação de desempenho
Modelagem
Diodos
Otimização
Modelagem fotovoltaica
Meta-heurísticas
Estimação de parâmetros
Curva IV
Teste de Wilcoxon
Photovoltaic modeling
Metaheuristics
Parameter estimation
IV curve
Wilcoxon test
Optimization
Área CNPQ: ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Idioma : por
Institución: Universidade Federal de Sergipe (UFS)
Programa de Posgrado: Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Citación : MOURA, Ézio Soares de. Estimação de parâmetros elétricos fotovoltaicos através da meta-heurística aprimorada IBFS. 2025. 78 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) — Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2025.
URI : https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/25396
Aparece en las colecciones: Mestrado em Engenharia Elétrica

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