Decomposição variacional de modos aplicada à classificação de sinais com múltiplos distúrbios elétricos

Abstract

Este trabalho faz uma aplicação da Decomposição Variacional de Modos (Variational Mode Decomposition - VMD), para classificar sinais com distúrbios de qualidade de energia elétrica. Foram usados dois tipos de banco de dados. O primeiro foi gerado por meio de equações paramétricas, com dois tipos de distúrbio no mesmo sinal. Foram considerados sinais sem ruídos e sinais com a relação sinal ruído (Signal-to-Noise Ratio - SNR) de 50 dB e 30 dB, para compreender melhor o comportamento classificatório da metodologia proposta. O segundo banco de dados foi obtido em laboratório, com o uso de um retificador e cargas capacitivas, indutivas e resistivas, ambas variáveis, com o intuito de se obter sinais com distúrbios harmônicos. Neste mesmo banco, foram inclusos sinais da base do IEEE e sinais simulados com ruído de 30 dB. Para os dois bancos, os sinais foram decompostos em Funções de Modo Intrínseco (Intrinsic Mode Functions - IMF), de onde são extraídas as características usadas em um classificador Random Forest. Com isso, pretende-se analisar o desempenho do classificador associado a VMD, nos casos dos múltiplos distúrbios e dos sinais reais. Os resultados obtidos apresentaram acurácia a partir de 90%, podendo ser considerados satisfatórios, sobretudo pelo fato de terem sido utilizados sinais reais e com múltiplos distúrbios.