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Transient Stability Assessment of a Power System Using Probabilistic Neural Network

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American Journal of Applied Sciences 5 (9): 1225-1232, 2008 ISSN 1546-9239 © 2008 Science Publications Transient Stability Assessment of a Power System Using Probabilistic Neural Network Noor Izzri Abdul Wahab and Azah Mohamed Department of Electrical, Electronic and System Engineering, Faculty of Engineering, Universiti Kebangsaan Malaysia, 43600 UKM Bangi, Selangor D. E., Malaysia Abstract: This study presents transient stability assessment of electrical power system using Probabilistic Neural Network (PNN) and principle component analysis. Transient stability of a power system is first determined based on the generator relative rotor angles obtained from time domain simulation outputs. Simulations were carried out on the IEEE 9-bus test system considering three phase faults on the system. The data collected from the time domain simulations are then used as inputs to the PNN in which PNN is used as a classifier to determine whether the power system is stable or unstable. Principle component analysis is applied to extract useful input features to the PNN so that training time of the PNN can be reduced. To verify the effectiveness of the proposed PNN method, it is compared with the multi layer perceptron neural network. Results show that the PNN gives faster and more accurate transient stability assessment compared to the multi layer perceptron neural network in terms of classification results. Key words: Transient stability assessment, dynamic security assessment, probabilistic neural network INTRODUCTION Recent blackouts in the USA, some European and Asian countries have illustrated the importance and need of more frequent and thorough power system stability study. Nowadays, power systems have evolved through continuing growth in interconnection, use of new technologies and controls. Due to the increased operations which may cause power system to be in highly stressed conditions, the need for dynamic security assessment of power systems is arising. Transient Stability Assessment (TSA) is part of dynamic security assessment of power systems which involves the evaluation of the ability of a power system to remain in equilibrium under severe but credible contingencies. These evaluations aim to assess the dynamic behavior of a power system in a fast and accurate way. Methods normally employed to assess TSA are by using time domain simulation, direct and artificial intelligence methods. Time domain simulation method is implemented by solving the state space differential equations of power networks and then determines transient stability. Direct methods such as the transient energy method determine transient stability without solving differential state space equations of power systems. These two methods are considered most accurate but are time consuming and need heavy computational effort. Presently, the use of Artificial Neural Network (ANN) in TSA has gained a lot of interest among researchers due to its ability to do parallel data processing, high accuracy and fast response. In transient stability assessment, the Critical Clearing Time (CCT) is a very important parameter in order to maintain the stability of power systems. The CCT is the maximum time duration that a fault may occur in power systems without failure in the system so as to recover to a steady state operation. Some works have been carried out using the feed forward multilayer perceptron (MLP) with back propagation learning algorithm to determine the CCT of power systems[1,2]. Proposed the use of radial basis function networks to estimate the CCT[3]. Another method to assess power system transient stability using ANN is by means of classifying the system into either stable or unstable states for several contingencies applied to the system[2,4]. ANN method based on fuzzy ARTMAP architecture is also used to analyze TSA of a power system[5]. Ref.[6] proposed a combined supervised and unsupervised learning for evaluating dynamic security of a power system based on the concept of stability margin. Ref.[7] used ANN to map the operating Corresponding Author: Noor Izzri Abdul Wahab, Department of Electrical, Electronic and System Engineering, Faculty of Engineering, Universiti Kebangsaan Malaysia, 43600 UKM Bangi, Selangor D. E., Malaysia Tel: +60 (3) 89464433 1225 Am. J. Applied Sci., 5 (9): 1225-1232, 2008 p1 condition of a power system based on a transient stability index which provides a measure of stability in power systems. In this study, a new method for transient stability assessment of power systems is proposed using Probabilistic Neural Network (PNN). The procedures of transient stability assessment using PNN are explained and the performance of the PNN is compared with the MLP so as to verify the effectiveness of the proposed method. Both the MLP and PNN networks were developed using the MATLAB Neural Network Toolbox. MATHEMATICAL MODEL OF MULTIMACHINE POWER SYSTEM d 2 δi = Pmi − Pei dt 2 pR Input layer Pattern layer Class 1 Class 2 Summ ation layer Output layer Fig. 1: PNN architecture The differential equations to be solved in power system stability analysis using the time domain simulation method are the nonlinear ordinary equations with known initial values. Using the classical model of machines, the dynamic behavior of an n-generator power system can be described by the following equations: Mi pj (1) p1 IW1,1 Radial basis function pj pR dist .* a b Fig. 2: PNN pattern layer it is known that, δi = ωi dt (2) By substituting (2) in (1), therefore (1) becomes Mi ωi = Pmi − P ei dt (3) where: δI = Rotor angle of machine i ωI = Rotor speed of machine i Pmi = Mechanical power of machine i Pei = Electrical power of machine i MI = Moment of inertia of machine i A time domain simulation program can solve these equations through step-by-step integration by producing time response of all state variables. PROBABILISTIC NEURAL NETWORK THEORY ratios[8]. It is a direct continuation of the work on Bayes classifiers[9] in which it is interpreted as a function that approximates the probability density of the underlying example distribution. The PNN consists of nodes with four layers namely input, pattern, summation and output layers as shown in Fig. 1. The input layer consists of merely distribution units that give similar values to the entire pattern layer. For this work, RBF is used as the activation function in the pattern layer. Figure 2 shows the pattern layer of the PNN. The dist box shown in Fig. 2 subtracts the input weights, IW1,1, from the input vector, p and sums the squares of the differences to find the Euclidean distance. The differences indicate how close the input is to the vectors of the training set. These elements are multiplied element by element, with the bias, b, using the dot product (.*) function and sent to the radial basis transfer function. The output a is given as, a = radbas( IW1,1 − p b) (4) PNN which is a class of Radial Basis Function (RBF) network is useful for automatic pattern where, radbas is the radial basis activation function recognition, nonlinear mapping and estimation of which can be written in general form as, probabilities of class membership and likelihood 1226 Am. J. Applied Sci., 5 (9): 1225-1232, 2008 radbas(n) = en 2 The training algorithm used to train the RBF is the orthogonal least squares method which provides a systematic approach to the selection of RBF centers[10]. The summation layer shown in Fig. 1 simply sums the inputs from the pattern layer which correspond to the category from which the training patterns are selected as either class 1 or class 2. Finally, the output layer of the PNN is a binary neuron that produces the classification decision. As for this work, the classification is either class 1 for stable cases or class 2 for unstable cases. Performance of the developed PNN can be gauged by calculating the error of the actual and desired test data. Firstly, error is defined as, Error, E n = Desired Output, DO n − Actual Output, AO n (6) where, n is the test data number. The desired output is the known output data used for testing the neural network. Meanwhile, the Actual Output (AO) is the output obtained from testing on the trained network. From Eq. 6, the mean error can be obtained as: N Percentage Mean Error,(ME) = En × 100 n =1 N (7) where N is the total number of test data. The percentage classification error is given by, Percentage Classification Error = Load C (5) no. of misclassification ot test data × 100 N (8) 18 kv 18/230 230/13.8 13.8 kv 230 kv 230 kv Load A Load B 230 kv 16.5/230 16.5 kv Fig. 3: IEEE 9 bus system techniques available in PSAT are the Euler and trapezoidal rule techniques. In this work, the trapezoidal technique is used considering the fact that it is widely used for solving electro-mechanical differential algebraic equations[12]. The type of contingency considered is the three-phase balanced faults created at various locations in the system at any one time. When a three-phase fault occur at any line in the system, a breaker will operate and the respective line will be disconnected at the Fault Clearing Time (FCT) which is set by a user. The FCT is set randomly by considering whether the system is stable or unstable after a fault is cleared. According to ref.[13], if the relative rotor angles with respect to the slack generator remain stable after a fault is cleared, it implies that FCTCCT and the system is unstable. MATERIALS AND METHODS Transient stability simulation on the test system: Figure 3 shows the IEEE 9-bus system in which the In the PNN method used for transient stability data used for this work is obtained from ref.[13]. The assessment, the IEEE 9-bus test system is used for system consists of three Type-2 synchronous generators verification of the method. Before the PNN with AVR Type-1, six transmission lines, three implementation, time domain simulations considering transformers and three loads. several contingencies were carried out for the purpose Figure 4 shows examples of the time domain of gathering the training data sets. Simulations were simulation results illustrating stable and unstable cases. done by using the MATLAB-based PSAT software[11]. A three phase fault is said to occur at time t = 1 second Time domain simulation method is chosen to assess the at bus 7. In Fig. 4a, the FCT is set at 1.08 second while transient stability of a power system because it is the in Fig. 4b the FCT is set at 1.25 second. Figure 4a most accurate method compared to the direct method. shows that the relative rotor angles of the generators In PSAT, power flow is used to initialize the states oscillates and the system is said to be stable whereas variable before commencing time domain simulation. Fig. 4b shows that the relative rotor angles of the The differential equations to be solved in transient generators go out of step after a fault is cleared and the stability analysis are nonlinear ordinary equations with system becomes unstable. It can be deduced from Fig. 4 known initial values. To solve these equations, the 1227 Am. J. Applied Sci., 5 (9): 1225-1232, 2008 0 Table 1: Input Features Selected Name of input features Relative rotor angles(δi-1) Generator speed (ωi) Pgen and Qgen Pline and Qline Ptrans and Qtrans Total number of features -0.2 Rotor angle -0.4 -0.6 δsynz-δsyn1 No. of features 2 3 6 12 6 29 -0.8 for all faults. Next, the repetitions are due to the faults that occur on the same line. The FCT of the same line are set at four different times, two for stable cases and two for unstable cases. At the start of the fault, same values of data are recorded for all the four faults. A few milliseconds after the fault, the recorded data differ from each other due to different FCT settings. For the repetitions of data recorded, one data out of the four different FCT settings are kept. These data are denoted as data for stable cases. The data collected are normalized so that they have zero mean and unity variance. -1 -1.2 -1.4 0 1 2 3 4 5 Time (sec) (a) 50 0 Rotor angle -50 -100 -150 -200 -250 -300 0 1 2 3 Time (sec) 4 5 (b) Fig. 4: Relative rotor angle curves of generators for (a): stable and (b): unstable cases that the FCT setting is an important factor to determine the stability of power systems. If FCT is set at a shorter time than the CCT of the line, the system is stable, otherwise the system will be unstable. Data preprocessing: The simulation on the system for a fault at each line runs for five seconds at a time step ∆t, set at 0.001 sec. The fault is set to occur at one second from the beginning of the simulation. Data for each contingency is recorded in which one steady state data is taken before the fault occurs and 20 sampled data taken for one second duration after the fault occurs. There are 25 contingencies simulated on the system and this gives a size of 25×21 or 525 data collected. The collected data are further analyzed and trimmed down to 468 due to repetitions of data. The one steady state data taken before all faults occur are reduced to one only since the values will be the same Feature extraction method: The selection of input features is an important factor to be considered in the ANN implementation. The input features selected for this work are relative rotor angles (δi-1), motor speed (ωi), generated real and reactive powers (Pgen, Qgen), real and reactive power flows on transmission line (Pline, Qline) and the transformer powers (Ptrans, Qtrans). Overall there are 29 input features to the ANN. Table 1 shows the breakdown of the input features selected for the neural network. Out of the 468 data collected from simulations, a quarter of the data which is 117 data are randomly selected for testing and the remaining 351 data are selected for training the neural network. Principle component analysis is used for feature extraction or dimension reduction of the input features. The analysis orthogonalizes the components of the input vectors so that they are uncorrelated with each other, orders the components so that those with largest variation come first and eliminates those that contribute less to the variation in the data set. The standard procedure when using principle components is by first normalizing the input features so that they have zero mean and unity variance. In this work, principle component analysis eliminates those principal components that contribute less than 2% to the total variation in the data set. By applying the analysis, the input features to the networks are reduced from 29 to 11 features only. These reduced features are then used for training the neural networks. For any additional features to be considered, similar PCA procedure needs to be carried out. 1228 Am. J. Applied Sci., 5 (9): 1225-1232, 2008 TEST RESULTS In this section, the results obtained from the PNN for transient stability assessment are presented. Initially, the PNN results using 29 and 11 input features are given and discussed. For the purpose of evaluating the effectiveness of the PNN, the results of the multi layer perceptron neural network (MLPNN) are also presented. Finally, a comparison is made between PNN and MLPNN results for transient stability assessment. PNN results for transient stability assessment: The PNN developed in this work is used for classifying power system transient stability states in which the PNN classifies 1 for stable cases and 2 for unstable cases. The architecture of the PNN is such that it has 29 input neurons, the hidden layer neurons equal the number of input features which is 29 and with a single Table 2: PNN Testing Results Using 29 and 11 Input Features Test Desired PNNPNNTest data output 29 11 data 1 1 1 1 40 2 1 1 1 41 3 1 1 1 42 4 1 1 1 43 5 1 1 1 44 6 2 2 2 45 7 2 2 2 46 8 2 2 2 47 9 2 2 2 48 10 1 1 1 49 11 1 1 1 50 12 1 1 1 51 13 1 1 1 52 14 1 1 1 53 15 2 2 2 54 16 2 2 2 55 17 2 2 2 56 18 2 2 2 57 19 1 1 1 58 20 1 1 1 59 21 1 1 1 60 22 1 1 1 61 23 1 1 1 62 24 2 2 2 63 25 2 2 2 64 26 2 2 2 65 27 2 2 2 66 28 1 2 2 67 29 1 1 1 68 30 1 1 1 69 31 1 1 1 70 32 1 1 1 71 33 2 2 2 72 34 2 2 2 73 35 2 2 2 74 36 2 2 2 75 37 1 1 1 76 38 1 1 1 77 39 1 1 1 78 output neuron. Table 2 shows the PNN testing results using the 29 (PNN-29) and 11(PNN-11) input features. The shaded cells in the Table denote the misclassification of test data. For the PNN-29, looking into Table 2, it can be deduced that the false alarm rate is 0.86% and the false dismissal rate is 0.86%. False dismissal rate is the rate of unstable cases assigned to the stable cases and the false alarm rate is the rate of stable cases assigned to the unstable cases. Thus, the total error of misclassification and the mean error are both 1.71%. For the PNN-11 results, the shaded cells in the table denote the misclassification of test data. From the table, it is noted that the false alarm rate is 0.86% and the false dismissal rate is 0.86%. Hence, the total error of misclassification and the mean error are both 1.71%. It can be deduced that, with or without PCA, the performance of the PNN remains the same. As shown Desired output 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1229 PNN29 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 1 1 1 1 PNN11 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 1 1 1 1 Test data 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 Desired output 1 2 2 2 2 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 PNN29 1 1 2 2 2 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 PNN11 1 1 2 2 2 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 Am. J. com a ocorrência de raiva e leishmaniose visceral canina. Material e métodos Foram utilizados os resultados do censo canino e felino realizado em 1994 8 e os dados da coleta censitária de sangue para diagnóstico da leishmaniose visceral canina realizada na área urbana do município, entre janeiro e dezembro de 1999 (Centro de Controle de Zoonoses, Secretaria de Saúde e Higiene Pública. Boletins mensais das atividades de controle da leishmaniose visceral. Araçatuba, 1999-2004). Os dados de 2004 também foram obtidos por meio de censo canino realizado pelo Centro de Controle de Zoonoses (CCZ) da Secretaria de Saúde e Higiene Pública do município, no período de novembro de 2003 a março de 2004. Utilizou-se a divisão do município em oito áreas e 36 setores, divisão esta adotada pela Superintendência de Controle de Endemias (SUCEN) desde 1996, como padrão para as ações de saúde 9. Os dados de eutanásia canina foram obtidos dos boletins mensais das atividades de controle da raiva do Município de Araçatuba (Direção Regional de Saúde de Araçatuba, Secretaria de Estado da Saúde de São Paulo. Boletins das atividades de controle da raiva, Município de Araçatuba, 1993 a 2004). Para a comparação entre as faixas etárias da população canina consideraram-se os anos de 1994 e 2004, adotando-se o critério previamente utilizado em 1994 (< 1 ano; de 1 a 4 anos; > 4 anos). Como na coleta censitária de sangue de 1999 não houve registro da idade dos animais, a mesma não foi considerada para análise. Para a análise estatística utilizaram-se os testes do qui-quadrado e de duas proporções, adotando-se o nível de significância de 5% 10. Resultados e discussão A relação cão/habitante na área urbana de Araçatuba variou de 1,69 em 1994 para 2,03 cães em 1999, atingindo 1,79 cães para cada dez habitantes em 2004 (Tabela 1). O aumento observado no período pós-epidemia da raiva (1996 a 1998) reforça as observações de Beran & Frith 1 e Wandeler et al. 3 de que qualquer redução no tamanho da população canina por aumento na mortalidade é rapidamente compensada pelo aumento na reprodução e na taxa de sobrevivência. Quanto à distribuição sexual, houve diferença estatisticamente significante entre os períodos (p < 0,0001) com 56,2% de machos e 43,8% de fêmeas em 1994, passando a 51% e 49%, respectivamente, em 1999 e 49,9% e 50,1% em 2004. Embora na maioria dos estudos observese a predominância de animais do sexo masculino 2, em Araçatuba a predominância de machos observada em 1994 evoluiu para uma similaridade na distribuição entre os sexos, em 2004. As preferências da população que resultam na seleção de cães machos ou fêmeas são variáveis e sofrem influência de vários fatores econômicos e culturais, podendo ter influenciado os resultados observados na presente pesquisa. Observou-se também diferença estatisticamente significante (p < 0,0001) entre os anos de 1994 e 2004 para a distribuição da população canina segundo a faixa etária (Figura 1). A população de cães com até um ano de idade que representava 20,2% dos animais de 1994, passou a 32,5% em 2004 e a população de um a quatro anos de idade que era de 56,6% da população canina de 1994, diminuiu para 39,1% em 2004. Esse tipo de distribuição é típico de países do terceiro mundo e situações semelhantes foram observadas na Nigéria 11 e em Ibiúna, Estado de São Paulo 12. As implicações epidemiológicas dessa predominância de cães jovens incluem maior suscetibilidade a diferentes doenças e Tabela 1 Populações canina e humana na área urbana de Araçatuba, São Paulo, Brasil, e relação entre elas no período de 1994 a 2004. Ano Cães Habitantes Relação habitante/ cão Relação cão/ 10 habitantes * 1994 1999 2004 26.926 34.332 31.793 159.700 169.303 177.823 * Relação seguida de letras diferentes diferem entre si (p < 0,0001). 5,93 4,93 5,59 1,69 c 2,03 a 1,79 b Cad. Saúde Pública, Rio de Janeiro, 24(4):927-932, abr, 2008 ESTUDO DESCRITIVO DE UMA ESTRUTURA POPULACIONAL CANINA 929 Figura 1 Porcentagem de cães segundo a faixa etária na área urbana de Araçatuba, São Paulo, Brasil, nos anos de 1994 e 2004. baixa resposta imunológica frente a diversas vacinas contra importantes enfermidades, como a raiva 2,13. O número de eutanásias realizadas pelo CCZ declinou no período pós-raiva (1997 e 1998) e aumentou a partir de 1999 com a introdução da leishmaniose visceral (Figura 2). A taxa de eutanásia em 1994 foi de 8,8% (2.376/26.926); em 1999 foi de 14,9% (5.121/34.332) e em 2004 de 29,4% (9.364/31.793), diferenças estas estatisticamente significantes (p < 0,0001). Considerando-se o período de 11 anos, 49.380 cães foram submetidos à eutanásia no CCZ, sendo que deste total, 41.774 corresponderam ao período entre 1999 e 2004 (dados não apresentados). Ao contrário da raiva, cujas medidas de controle são amplamente eficazes, a enzootia de leishmaniose visceral no município não conta com meios de prevenção tão eficientes 14,15 e a alta taxa de eutanásia observada pode ter sido fator determinante para o decréscimo da população canina. Segundo Lima Júnior 2, elevadas taxas de mortalidade favorecem a renovação populacional o que pode resultar em população mais jovem e com maior tendência à prolificidade. Em Araçatuba, porém, a eliminação anual de um grande número de cães pode ter prejudicado seriamente o crescimento desta população uma vez que, mesmo havendo a reposição dos cães, muitos podem ter sido eliminados antes de atingirem a idade reprodutiva. A distribuição dos animais pela área urbana de Araçatuba revelou uma densidade de cães variável entre os diversos setores. Em 2004, por exemplo, os cães jovens com menos de dois anos de idade representaram 49,6% dos cães da área urbana (Figura 3). Os setores mais periféricos, com população de poder aquisitivo mais baixo, com mais problemas sociais e de saneamento ambiental, além de animais sem acompanhamento médico-veterinário, apresentaram alto percentual de cães menores de dois anos de idade (62% a 68%). Por outro lado, em setores economicamente mais desenvolvidos (região central), a porcentagem de cães com menos de dois anos de idade variou de 32,7% a 37,7%, sugerindo que a expectativa de vida dos cães destes setores é superior à dos periféricos. Os setores com maior porcentagem de animais jovens também apresentaram maior número de casos humanos de leishmaniose visceral e prevalência canina da doença (Centro de Controle de Zoonoses, Secretaria de Saúde e Higiene Pública. Boletins mensais das atividades de controle da leishmaniose visceral. Araçatuba, 1999-2004). Tal resultado é influenciado pela maior freqüência de ações de controle desenvolvidas nesses locais em decorrência dos casos humanos, resultando em maior taxa de eutanásia. Porém, o aumento da população canina mais jovem pode resultar em aumento da susceptibilidade destes cães à leishmaniose visceral, mantendo a doença na área. Cad. Saúde Pública, Rio de Janeiro, 24(4):927-932, abr, 2008 930 Andrade AM et al. Figura 2 Número de cães eutanasiados e existentes no período de 1994 a 2004 na área urbana de Araçatuba, São Paulo, Brasil. Figura 3 Porcentagem de animais de até dois anos de idade nos diferentes setores do Município de Araçatuba, São Paulo, Brasil, em 2004. São Paulo Cad. Saúde Pública, Rio de Janeiro, 24(4):927-932, abr, 2008 33% a 38% 38% a 46% 46% a 54% 54% a 62% 62% a 68% ESTUDO DESCRITIVO DE UMA ESTRUTURA POPULACIONAL CANINA 931 Conclui-se que a ocorrência de raiva e leishmaniose visceral influenciou na estrutura e composição da população canina da área urbana de Araçatuba, em decorrência das ações de controle aplicadas ao reservatório canino. Resumo Colaboradores No período de 1994 a 2004, a população canina de Araçatuba, São Paulo, Brasil, registrou duas importantes zoonoses: a raiva e a leishmaniose visceral. Analisaram-se as mudanças ocorridas nessa população durante esse período, utilizando resultados de censos caninos e de coletas censitárias de sangue realizados em 1994, 1999 e 2004. A relação cão/10 habitantes variou significativamente, passando de 1,7 em 1994 para 2,0 em 1999 e para 1,8 em 2004. A porcentagem de cães com até um ano de idade passou de 20% para 32,5% e o número de eutanásias realizadas também aumentou após 1999, com a introdução da leishmaniose visceral. O número de cães e a estrutura etária variaram nos diversos setores do município e aqueles com maior porcentagem de animais com até dois anos de idade apresentaram maior ocorrência de casos de leishmaniose visceral humana e canina. Tais resultados decorrem de ações de controle adotadas nos setores com casos humanos de leishmaniose visceral, porém, o aumento da população canina mais jovem pode resultar em aumento da susceptibilidade destes cães à doença, favorecendo a manutenção da mesma na área. A. M. Andrade contribuiu na coleta de dados, análise e interpretação dos resultados e elaboração do manuscrito. S. H. V. Perri colaborou na análise maior foco. No Brasil e no mundo os dados epidemiológicos demonstram que a epidemia avançou acometendo grupos sociais mais vulneráveis, estando os idosos entre estes 1,2. A expansão da AIDS, apesar das campanhas preventivas, é apontada em pesquisas como consequência de mudanças comportamentais impulsionadas pelo fenômeno da globalização, da massificação da notícia e da relativização de valores 5,6. É dito, ainda, que o aumento da infecção em idosos se deve a não assimilação/ adoção por parte desta população das medidas para o sexo seguro. Atualmente, medicamentos Cad. Saúde Pública, Rio de Janeiro, 29(10):2131-2135, out, 2013 CARACTERIZAÇÃO EPIDEMIOLÓGICA DOS CASOS DE AIDS 2133 Tabela 1 Distribuição dos casos de AIDS em pessoas com 60 anos ou mais, segundo as Gerências Regionais de Saúde (GERES) de Pernambuco, Brasil, 1998 a 2008. GERES 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Total % I 12 11 9 15 21 15 20 27 18 15 20 183 62,5 II 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 2 0,7 III 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 3 1,0 IV 0 1 1 0 3 1 0 3 2 4 2 17 5,8 V 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 3 1,0 VI 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0,3 VII 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0,3 VIII 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 3 1,0 IX 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 2 0,7 X 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0,3 XI 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,0 Pernambuco 12 14 12 16 26 17 20 32 25 19 23 216 73,7 Ignorado 0 0 9 8 10 7 7 2 15 19 0 77 26,3 Total 12 14 21 24 36 24 27 34 40 38 23 293 100,0 Fonte: Sistema de Informação de Agravos de Notificação (SINAN), 2010. Figura 1 Incidência dos casos de AIDS por 100 mil habitantes em pessoas com 60 anos ou mais, segundo ano de diagnóstico. Pernambuco, Brasil, 1998 a 2008. Fonte: Sistema de Informação de Agravos de Notificação (SINAN), 2010. que inibem a impotência sexual e a reposição hormonal fazem com que os idosos passem a ter uma vida sexual mais ativa, não utilizando, contudo, medidas preventivas por não se sentirem vulneráveis 6. Pesquisas brasileiras constatam o aumento de casos de AIDS em pessoas com menor escolaridade 7,8,9,10,11, ficando esta condição demonstrada neste estudo. A via heterossexual foi a categoria de maior expressão, reforçando que a prática sexual, sem proteção, constitui a mais importante via de transmissão também entre os idosos, denotando a necessidade de abordagens para o sexo seguro também para esta faixa etária. Chama a atenção o fato de não ter havido nenhum caso de UDI entre os idosos deste trabalho. Possivelmente, assumindo erroneamente que es- Cad. Saúde Pública, Rio de Janeiro, 29(10):2131-2135, out, 2013 2134 Silva MM et al. Tabela 2 Distribuição dos casos de AIDS em pessoas com 60 anos ou mais, segundo sexo, anos de estudos e categoria de exposição. Pernambuco, Brasil, 1998 a 2008. Variáveis 60-69 n% Faixa etária (anos) 70-79 80 e mais n%n% Sexo Masculino 159 54,2 33 11,3 Feminino 74 25,3 18 6,2 Anos de estudos Nenhum 19 6,4 3 1,0 1-3 38 13,0 6 2,1 4-7 28 9,5 7 2,4 8-11 21 7,1 2 0,7 12 e mais 20 6,8 3 1,0 Ignorado 107 36,5 30 10,2 Categoria de exposição Homossexual 15 5,1 3 1,0 Bissexual 10 3,4 2 0,7 Heterossexual 108 36,9 19 6,5 UDI 0 0,0 0 0,0 Ignorado 100 34,2 27 9,2 Total 233 79,5 51 17,4 UDI: usuários de drogas injetáveis. Fonte: Sistema de Informação de Agravos de Notificação (SINAN), 2010 3 6 1 1 2 0 1 4 2 0 4 0 3 9 1,0 2,0 0,3 0,3 0,7 0,0 0,3 1,4 0,7 0,0 1,4 0,0 1,0 3,1 Total n% 195 66,5 98 33,5 23 7,8 45 15,4 37 12,6 23 7,8 24 8,2 141 48,1 20 6,8 12 4,1 131 44,7 0 0,0 130 44,4 293 100,0 se grupo não é passível de tal comportamento, os profissionais de saúde não tenham investigado essa prática (no presente ou no passado) nessa população, embora seja essa abordagem um fator importante na investigação epidemiológica do caso 10,11. A ausência de casos em alguns anos deste estudo pode refletir a falta de diagnóstico, a subnotificação, atraso na investigação, denotando, todavia, baixa qualidade da informação coletada, sendo este um dos principais problemas da vigilância epidemiológica 12. Considerações finais O envelhecimento para ser experiência positiva exige independência e qualidade de vida, concebendo o exercício da sexualidade como natural e, portanto, inerente a essa população. A incidência de AIDS na população estudada faz supor que as campanhas de prevenção sobre HIV/AIDS e outras DST, até então realizadas, não estão atingindo eficazmente essa população. Faz-se necessário que campanhas específicas sejam pensadas e que os serviços de saúde abordem essa temática durante as consultas de rotina em atendimento aos idosos, possibilitando a prevenção primária. Para isso, é preciso capacitar profissionais, não só os envolvidos com a vigilância epidemiológica, mas, especificamente, os que assistem aos pacientes, para que atentem sobre a importância da informação. A confiabilidade, completude e atualização dos dados de notificação melhoram a qualidade e privilegiarão as tomadas de decisões. Cad. Saúde Pública, Rio de Janeiro, 29(10):2131-2135, out, 2013 CARACTERIZAÇÃO EPIDEMIOLÓGICA DOS CASOS DE AIDS 2135 Resumen Colaboradores Se están produciendo cambios en el escenario mundial durante los últimos años, debido a la reducción de las tasas de fecundidad y mortalidad, y como resultado, la longevidad se presenta como un fenómeno real. Durante la madurez, la sexualidad viene asociada a prejuicios más diversos. Este estudio caracteriza los casos de SIDA en personas de 60 años o más que vivían en el estado de Pernambuco, Brasil, y que se notificaron al Departamento de Salud de Pernambuco entre el 1 enero 1998 al 31 diciembre 2008. Se realizó un estudio transversal/ datos descriptivos con información del Sistema de Notificación de Resultados. En 1998, la tasa de incidencia del SIDA en la población estudiada fue de 1,6 casos por cada 100 mil habitantes, elevándose a 4,8 casos/100 mil habitantes en 2008, con un incremento del 200%. Es evidente la necesidad de desarrollo de la prevención, el diagnóstico y la asistencia dirigida específicamente a las personas mayores, ya que la sexualidad esa etapa de la vida, sigue rodeada de muchos tabúes y mitos. M. M. Silva, A. L. R. Vasconcelos e L. K. N. P. Ribeiro contribuíram na concepção do desenho, análise e interpretação dos dados, redação do artigo, e elaboraram e fizeram todas as correções necessárias até a aprovação da versão final. Agradecimentos Agradecemos ao Departamento de Saúde Coletiva, Centro de Pesquisas Aggeu Magalhães, Fundação Oswaldo Cruz e ao Núcleo de Epidemiologia da Secretaria Estadual de Saúde de Pernambuco, pelo incentivo à pesquisa e ao fornecimento de dados. VIH; Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida; Envejecimiento de la Población Referências 1. Brito A, Castilho E, Szwarcwald C. AIDS e infecção pelo HIV no Brasil: uma epidemia multifacetada. Rev Soc Bras Med Trop 2001; 34:207-17. 2. Ministério da Saúde. 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Transient Stability Assessment of a Power System Using Probabilistic Neural Network
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