MAPAS 3D COMO SUPORTE À ANÁLISE ESPACIAL DE CONSUMO E EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Andrei S. Silva, Bernardo C. R. F. Pessoa, Carlos A. Martins, Flávia M. Freitas, Michael L. Oliveira Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais Av. Dom José Gaspar, 500, Coração Eucarístico, Belo Horizonte, Minas Gerais CEP: 30535-901 E-mails: [email protected], [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]AbstractThis paper aims to motivate and sensitize operators of electricity distribution network to the importance of tridimen- sional visualization maps, for the representation and interpretation of a great amount of georeferenced data related to consumer units. The energy companies have been producing an increasing amount of information that should be analyzed and interpreted for a better understanding of the system, including its tendencies and atypical occurrences, as well as for alarming untypical events that should be thoroughly analyzed. In this paper, developments are shown using the ArgGIS software to represent con- sumer and load factor information upon the map of the state of Minas Gerais, Brazil, and, in a finer level of detail, upon the con- cession areas of CEMIG, which is the energy company of the state. The consumption data used in this article are derived from a collection made with funds from a three-year project of the edict CEMIG/ANEEL, which is still in the first year of development. KeywordsScientific Visualization, 3D Visualization, 3D maps, ArgGIS, Georeferenced Data, Consumer Units, Load Factor ResumoEste artigo tem como objetivo despertar a motivação e sensibilidade para a importância das técnicas de visualização tridimensional (3D) para a representação e interpretação de grandes massas de dados georreferenciados relacionados às unidades consumidoras do estado de Minas Gerais. As companhias energéticas vêm produzindo uma quantidade cada vez maior de dados que devem ser analisados e interpretados para um melhor entendimento da rede, incluindo suas tendências e ocorrências atípicas, assim como ressaltar eventos atípicos que deveriam ser estudados com atenção. Neste artigo são apresentados desenvolvimentos utilizando o software ArcGIS para representar informações de consumo e fator de carga sobre o mapa do estado de Minas Gerais, Brasil, e, em um nível mais refinado de detalhe, sobre as regiões de concessão da CEMIG – Companhia Energética do Estado de Minas Gerais. Os dados de consumo utilizados neste artigo são oriundos de uma coleta realizada com recursos de um projeto de três anos do Edital CEMIG/ANEEL que se encontra em seu primeiro ano de desenvolvimento. Palavras-chaveVisualização Científica, Visualização 3D, Mapas 3D, ArcGIS, Dados Georeferenciados, Unidades Consumi- doras, Fator de Carga 1 Introdução O avanço presenciado pelo setor de distribuição de energia elétrica, com relação às tecnologias de controle, operação e manutenção da rede, vem acom- panhado de um aumento no volume de dados a serem analisados para estimar tendências evolutivas do sistema e diagnosticar situações atípicas que exijam a atenção do operador. A análise dessa grande massa de dados representa um desafio para os profissionais envolvidos, já que a interpretação de planilhas com diversas informações torna-se, rapidamente, uma tarefa árdua e tediosa para o observador. É nesse contexto que as técnicas visualização de dados mos- tram-se poderosas ferramentas de análise, ao trans- formarem dados brutos em informação com signifi- cado. No caso particular deste trabalho, será apresen- tada uma proposta para a representação de dados georreferenciados, até então organizados em tabela (ou planilha), utilizando-se visualizações por meio de mapas, onde se empregam primitivas de imagem tridimensionais (3D), com seus respectivos atributos de cor, transparência e altura. De acordo com a litera- tura [SUN, 2004], visualizações 3D são capazes de comunicar mais informação, e de forma mais eficien- te, do que visualizações bidimensionais (2D). Os dados utilizados no projeto provêm de uma coleta realizada pela CEMIG em unidades consumi- doras no estado de Minas Gerais, com recursos de um projeto de P&D do Edital CEMIG/ANEEL de 2012, ainda em desenvolvimento, em que foram medidos os consumos a cada 15 minutos, por um período de 38 dias, de 4.248 consumidores de alta, média e baixa tensão, em 133 municípios do estado de Minas Gerais. A grande massa de dados informa a classe (rural, industrial ou comercial) e o ramo de atividade de cada consumidor, o consumo (potência ativa, reativa e aparente), o número da instalação do cliente e as coordenadas para o posicionamento geo- gráfico da unidade, de forma que possa ser localizado o município e a região de operação da CEMIG onde se localiza o consumidor. Outras variáveis, tais como a temperatura média da localidade e o calendário de feriados, serão incorporadas posteriormente ao banco de dados para proporcionar análises espaciais que sejam de interesse dos mais diversos setores da com- panhia energética, como, por exemplo, os setores de planejamento de expansão, tarifação e perdas. No momento, já estão inseridas no banco de dados in- formações sobre o dia da semana (dias úteis, sába- dos, domingos), para que essas variáveis possam também ser relacionadas ao consumo e ao fator de carga dos consumidores. As visualizações foram geradas no software ArcGIS, que possui um conjunto de ferramentas que permitem criar, organizar, gerenciar e combinar as Anais do XX Congresso Brasileiro de Automática Belo Horizonte, MG, 20 a 24 de Setembro de 2014 2688
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MAPAS 3D COMO SUPORTE À ANÁLISE ESPACIAL DE … · guagem SQL (Structured Query Language), de ma-neira a criar novas tabelas a serem processadas pelo ArcGIS. De posse das coordenadas
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MAPAS 3D COMO SUPORTE À ANÁLISE ESPACIAL DE CONSUMO E EM REDES DE
DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
Andrei S. Silva, Bernardo C. R. F. Pessoa, Carlos A. Martins, Flávia M. Freitas, Michael L. Oliveira
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
Av. Dom José Gaspar, 500, Coração Eucarístico, Belo Horizonte, Minas Gerais
Abstract This paper aims to motivate and sensitize operators of electricity distribution network to the importance of tridimen-
sional visualization maps, for the representation and interpretation of a great amount of georeferenced data related to consumer units. The energy companies have been producing an increasing amount of information that should be analyzed and interpreted
for a better understanding of the system, including its tendencies and atypical occurrences, as well as for alarming untypical
events that should be thoroughly analyzed. In this paper, developments are shown using the ArgGIS software to represent con-
sumer and load factor information upon the map of the state of Minas Gerais, Brazil, and, in a finer level of detail, upon the con-
cession areas of CEMIG, which is the energy company of the state. The consumption data used in this article are derived from a
collection made with funds from a three-year project of the edict CEMIG/ANEEL, which is still in the first year of development.
Keywords Scientific Visualization, 3D Visualization, 3D maps, ArgGIS, Georeferenced Data, Consumer Units, Load Factor
Resumo Este artigo tem como objetivo despertar a motivação e sensibilidade para a importância das técnicas de visualização
tridimensional (3D) para a representação e interpretação de grandes massas de dados georreferenciados relacionados às unidades consumidoras do estado de Minas Gerais. As companhias energéticas vêm produzindo uma quantidade cada vez maior de dados
que devem ser analisados e interpretados para um melhor entendimento da rede, incluindo suas tendências e ocorrências atípicas,
assim como ressaltar eventos atípicos que deveriam ser estudados com atenção. Neste artigo são apresentados desenvolvimentos utilizando o software ArcGIS para representar informações de consumo e fator de carga sobre o mapa do estado de Minas Gerais,
Brasil, e, em um nível mais refinado de detalhe, sobre as regiões de concessão da CEMIG – Companhia Energética do Estado de
Minas Gerais. Os dados de consumo utilizados neste artigo são oriundos de uma coleta realizada com recursos de um projeto de três anos do Edital CEMIG/ANEEL que se encontra em seu primeiro ano de desenvolvimento.