VALIDAÇÃO ESTATÍSTICA DE UM GERADOR SINTÉTICO DE DADOS AMI CALIBRADO COM DADOS REAIS DE DISTRIBUIDORA: APLICAÇÃO AO SISTEMA AI-NOC DE DETECÇÃO DE ANOMALIAS EM REDES ELÉTRICAS INTELIGENTES

Equipo de investigación

Me.Kelly Vinente dos Santos, Me. Alberto Alexandre Moura de Albuquerque, Me. Sanches Ismael de Oliveira, Esp. Israel Azevedo Fabiano

RESUMEN:

Redes de infraestrutura de medição avançada (AMI) geram grandes volumes de dados operacionais cujo monitoramento autônomo exige sistemas de detecção de anomalias baseados em aprendizado de máquina; contudo, o treinamento desses modelos esbarra na escassez de dados de campo rotulados, sobretudo no contexto brasileiro. Este trabalho apresenta a validação estatística do simulador NANSEN, gerador sintético de dados AMI desenvolvido no âmbito do projeto AI-NOC-NANSEN, calibrado com 24 meses de consumo real da distribuidora CEMIG-D (janeiro de 2024 a dezembro de 2025). A metodologia consistiu em uma bateria de seis análises complementares implementadas em Python 3.10: testes de normalidade (Shapiro-Wilk, Kolmogorov-Smirnov e Anderson-Darling), estacionariedade e raiz unitária (ADF e KPSS), independência temporal (Ljung-Box e teste de Runs), convergência distribucional por divergência de Jensen-Shannon, comparação com o benchmark internacional SGCC por qui-quadrado e V de Cramér, e detecção formal de outliers (Grubbs e ESD Generalizado), aplicadas à série real (n = 24) e a 1.920.000 registros de eventos gerados por 5.000 medidores em quatro dias de simulação. A série CEMIG-D mostrou-se normal (W = 0,899; p = 0,999), integrada de primeira ordem I(1) e com resíduos independentes (Q(7) = 5,265; p = 0,384). O simulador alcançou regime estacionário a partir do Dia 3, com JS(D3, D4) = 0,001110 bits e 97,1% de sobreposição das distribuições, indicando burn-in efetivo de apenas dois dias. A aderência ao benchmark internacional apresentou tamanho de efeito negligenciável (V de Cramér = 0,0035). A queda de consumo de fevereiro de 2025 foi classificada como variação sazonal-calendária, e não como anomalia (G = 1,379 < G_crit = 2,926; ESD: zero outliers), evidenciando que detectores sem consciência sazonal gerariam falso positivo. Conclui-se que o gerador é estatisticamente representativo do contexto AMI brasileiro, habilitando o treinamento reprodutível de modelos Autoencoder, Isolation Forest e LSTM no sistema AI-NOC.

Palavras-chave: infraestrutura de medição avançada; detecção de anomalias; geração de dados sintéticos; divergência de Jensen-Shannon; validação estatística.