I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m p u t er   Science   Vo l.   1 2 ,   No .   1 Octo b er   201 8 ,   p p .   3 2 6 ~ 3 3 2   I SS N:  2502 - 4752 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ee cs . v 1 2 .i 1 . p p 326 - 3 3 2           326       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / ijeec s   Vo ltag e & Cur re nt  M a g nitude  P a t tern  Recog ni z a tion by  Using   Fu zz y  Lo g ic To o lbo x  f o r F a ult  Ty pes Cla ss ificatio n       L ili k   J .   Aw a lin 1 F a t ini 2 M .   N.   Abdu lla h 3 L . T .   T a y 4 M .   F a iruz  Ab.  H a m i d 5 B a zila h Is m a il 6   1, 2, 5, 6 U n iv e rsiti   Ku a la L u m p u r,   Br it ish   M a lay sia n   In stit u te   Ja lan   S u n g a Ba tu   8   G o m b a k ,   S e lan g o r,   M a la y sia   3 G re e n   a n d   S u sta in a b le  En e rg y   ( G S En e rg y F o c u s G ro u p ,   F a c u lt y   o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ic E n g in e e rin g ,     Un iv e rsiti   T u n   Hu ss e in   O n n   M a lay sia ,   8 6 4 0 0   P a r it   Ra ja,  Ba tu   P a h a t,   Jo h o r,   M a lay sia   4 S c h o o o f   El e c ti c a a n d   El e c tro n i c   En ig n e e rin g ,   Un iv e rsiti   S a i n s M a la y sia ,   En g iee rin g   Ca m p u s,  1 4 3 0 0 ,     Nib o n g   T e b a l,   P e n a n g ,   M a lay sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   A p r 201 8   R ev i s ed   J u n   2 1 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Ju 5 ,   2 0 1 8       T h is  re s e a rc h   in tro d u c e th e   a p p r o p riate   in p u p a tt e r n   o f   F u z z y   L o g ic  d e sig n   f o f a u lt   t y p e   c las si f ica ti o n   o f   S in g le  L in e   to   G ro u n d   F a u lt   a t   d istri b u t io n   n e tw o rk .   T h e   p ro p o se d   d e sig n   is  so lely   u sin g   F u z z y   L o g ic  a th e   re se a rc h   tec h n iq u e   w it h   i n p u d a ta  f ro m   P S CA si m u latio n .   P S CA so f twa re   sim u late   th e   c ircu it   c o n f ig u ra ti o n   f o f a u lt   d istu rb a n c e   a th e   d istri b u t io n   n e tw o rk .   T h e   r e se a r c h   tec h n iq u e   w a a p p li e d   w it h   m u lt ip les   in p u t   v a lu e o v o lt a g e   a n d   c u rre n t   t h a e x trac ted   f ro m   th e   P S CA si m u latio n .   T h i re se a rc h   tes ti f ies   th e   o u tp u re su lt   b y   u sin g   d if fe re n f a u lt   re sista n c e   v a lu e s;  0 . 0 1 ,   1 0 ,   3 0 ,   5 0   a n d   7 0 .   Vo lt a g e   sa g   a n d   c u rre n sw e ll   o f   p h a se   a ,   b   a n d   c   th a w e re   o b tain e d   f ro m   th e   P S C A D   si m u latio n   h a v e   b e e n   u se d   a th e   in p u v a riab les   f o F u z z y   L o g i c   d e sig n .   T h e   a c q u ired   re su lt th a re p re se n ted   in   a v e ra g e   a c c u ra c y   sh o w n   th a v o lt a g e   sa g   a n d   c u rre n sw e ll   c a n   d ra w   a   sa ti sfy in g   a c c u ra c y   in   c las sify in g   th e   f a u lt   ty p e .   K ey w o r d s :   Dis tr ib u tio n   n et w o r k   Fau lt r esi s ta n ce   Fau lt t y p class if icatio n   Fu zz y   lo g i c   Sin g le  li n to   g r o u n d   f a u lt   Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   L ili k   J .   Aw al in ,     Un i v er s iti K u ala  L u m p u r ,   B r itis h   Ma la y s ian   I n s tit u te,   J alan   Su n g a i B atu   8   Go m b ak ,   Selan g o r ,   Ma la y s ia.   E m ail:  lil ik @ u n ik l.e d u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N     I n   r ec en t   y ea r s ,   elec tr ical  p o w er   s y s te m   h as  b ee n   u s ed   i n   g en er atio n ,   tr an s m is s io n ,   d i s tr ib u tio n   a n d   also   f o r   lo ad   s y s te m s .   T h n ee d   o f   elec tr ical  p o w er   s y s te m   i n   d ail y   b asi s ,   o f   co u r s e,   to   p r o v id t h elec tr icit y   f o r   ea ch   w o r k   g lo b all y   w h ic h   in cl u d es  th m ed icatio n ,   co n s t r u ctio n ,   an d   s ch o o ls   [ 1 ] .   Ho w ev er ,   w h en   f au lt  a t   d is tr ib u tio n   n et w o r k   o cc u r s ,   i w il r ed u ce   th r eliab ilit y   a n d   co n tin u it y   o f   p o w er   d eli v er y .   Fa u lt s ,   as  b ee n   m en tio n ed   b y   [ 2 ] - [ 5 ]   ar th m o s u n d esira b le  co n d itio n   in   an   elec tr ical  p o w er   s y s te m   f o r   w h ic h   in v o l v in g   th s e v er ef f ec n o o n l y   to war d s   th s y s te m ,   b u also   a f f e ct  th d ail y   b asis ,   h u m a n   a n d   en v ir o n m e n i ts el f .   So ,   it is   i m p o r tan t to   m ain tain   th r eliab i lit y   a n d   co n ti n u it y   o f   p o w er   d eliv er y .   I n   ca s o f   p er m an e n f au lt  o cc u r s   in   tr a n s m i s s io n   o r   d is tr ib u tio n   n et w o r k ,   t h p r o tectio n   d ev ices  ar e   n o ab le  to   w o r k   s i n ce   th e   f a u lt  is   u n ab le  to   m a k e   clea r an ce   b y   it s el f   [ 6 ] - [ 8 ] .   Hen ce ,   f a u lt  i s   i n   n ee d   to   b e   d etec ted   in s ta n tl y   to   p r ev en t   th p r o b lem   to   h ap p en .   I n   d eter m in i n g   th f a u lt  lo ca tio n ,   o n o f   t h m o s t   ess e n tial t h in g   i s   f a u lt t y p cla s s i f icatio n   [ 9 ] - [ 1 3 ] .     On   t h o th er   h a n d ,   m a n y   m e th o d s   to   id en tify   th f a u lt  t y p es  h av b ee n   in tr o d u ce d   b y   t h r esear ch er s   i n   [ 3 ] ,   [ 9 ] - [ 1 4 ]   w h ic h   ar A r ti f icial  Ne u r al  Net w o r k ,   W av elet  tr an s f o r m ,   an d   Fu zz y   L o g i c.   A r tific ial  Neu r al   Net w o r k   is   w id el y   u s ed   f o r   it s   p r o g r a m m in g   tec h n iq u to   s o lv th n o n - li n ea r   is s u e s   an d   also   th p r o b le m   w it h   f au lt  d etec tio n   a n d   t y p class i f icatio n   in   elec tr ical  p o w er   s y s te m   [ 9 ] .   I is   eq u ip p ed   w it h   d is t in cti v e n es s   o f   p ar allel  p r o ce s s in g ,   n o n - li n ea r   m ap p in g ,   as s o ciativ m e m o r y ,   an d   al s o   w i th   t h lear n in g   ab ilit ies  eit h er   o n lin o r   o f f li n [ 3 ] .   A lo n g   with   t h at,   A NN  h as  t h g r ea f e atu r es  o f   m a k in g   it   to o   b co n s id er ab l y   u s ed   f o r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752     V o lta g &   C u r r en t Ma g n itu d P a tter n   R ec o g n iz a tio n   b Usi n g   F u z z Lo g ic  To o lb o fo r …  ( Lil ik  J.   A w a lin 1 )   327   f au lt  t y p cla s s i f icatio n   w h ich   ar ab le  to   to ler ate  w it h   t h d y n a m ic  c h a n g e s   in   e lectr ical  p o w er   s y s te m s   a n d   g iv e s   t h m o s ac cu r ate  a n d   q u ick e s o u tco m [ 3 ] .   C o n q u er in g   all  th ad v a n ta g es,  A N h o w ev er   i s   s til l   lack i n g   i n   s e v er al  is s u e s .   T h i s s u es   m a y   b e   co m i n g   f r o m   t h s elec tio n   o f   n e t w o r k   t y p e,   cr iter ia   f o r   ter m i n atio n ,   t h n et w o r k   ar c h i tectu r ( in v o l v es t h n u m b er   o f   la y er s   s elec t io n ,   ac ti v atio n   f u n ct io n s   s elec tio n ,   an d   alg o r it h m   p ar a m eter s   lear n in g )   [ 1 3 ] .   Fo r   th i s   m et h o d ,   it   co v er s   f o r   tr an s m is s io n   n et wo r k   o n l y ,   n o   f u r th er   r esear ch   h as b ee n   d o n to   u s A N f o r   f a u lt t y p cla s s i f icat i o n   at  d is tr ib u tio n   n et w o r k .     An o th er   m e th o d   o f   class i f y i n g   f a u lt  t y p es  i s   w a v elet  tr an s f o r m .   Fro m   [ 3 ] ,   w av ele tr an s f o r m   is   ab le  to   s elec an d   a n al y s t h d ata  f r o m   tr a n s ie n s ig n als  n o o n l y   i n   f r eq u e n c y   d o m ai n ,   b u al s o   in   ti m d o m ai n ,   b o th   in   s i m u lta n eo u s l y .   I ca n   an al y s t h d ata  f o r   d if f er en t   t y p o f   f au l co n d itio n s   w it h   d if f er e n tr an s ie n t   v o ltag tr av e llin g   w a v es.  B esid es,  [ 1 3 ]   m en t io n ed   th at  w it h   th f u n ctio n   o f   f ilter i n g ,   it  is   r eliab le  en o u g h   to   f ilter   an d   r e m o v elec tr ical  n o is e.   T h t o o w h ic h   is   co m m o n l y   u s ed   f o r   th is   m et h o d   is   Mu lti - R eso l u tio n   An al y s i s   ( MR A )   th at  d ec o m p o s es  th o r ig i n al  s i g n al   in to   lo w er   f r eq u e n c y   s ig n al s   ( k n o w n   a s   ap p r o x im a tio n s )   a n d   h i g h er   f r eq u en c y   s i g n als  ( k n o w n   as  d etails)  [ 1 1 ] .   Mo r eo v er ,   w a v elet  e n er g y   is   co n s id er ab l y   ab le  to   b m ea s u r o f   n o r m a s i g n als  a n d   f a u lt y   s i g n als,  i n   o r d er   to   class i f y   th f a u lt y   g r o u p s   an d   n o r m al   g r o u p s   [ 1 3 ] .   T h is   m et h o d   is   u s u all y   co m b i n ed   w it h   o t h er   m e th o d   s u ch   as  N eu r al  Net w o r k   a n d   Fu zz y   L o g ic.   T h r ate  o f   ac cu r ac y   f o r   W av elet  T r an s f o r m   w it h   co m b i n atio n   o f   o th er   m eth o d s   m a y   e x ce ed   9 5 o f   ac cu r ac y ,   w h ic h   ca n   b s aid   th at  it  is   r eliab le  to   b u s ed   as  m et h o d   o f   f a u lt  t y p cla s s i f icatio n .   Ho w e v er ,   r esear ch es  s h o w s   th at  th i s   k i n d   o f   m et h o d   ca n   b u s ed   f o r   L f au lt  o n l y ,   an d   f u r th er   r esear ch   ca n   b ex ten d ed   to   id e n ti f y   o th er   t y p o f   f a u lt s   [ 1 1 ] .   A b o v al l,  all  o f   th e   m e th o d s   f o cu s i n g   o n   t h tr a n s m is s io n   n et w o r k   a n d   o n l y   f e w   r esea r ch es  h as  b ee n   d o n to   id e n ti f y   th t y p o f   f a u lt  at  d i s tr ib u tio n   n et w o r k .     Hen ce ,   th i s   r esear ch   s h o w s   it s   in ter est  i n   F u zz y   L o g ic,   in t r o d u ce d   b y   Dr .   L o tf Z ad eh   f r o m   U n i v er s it y   o f   C ali f o r n ia  b ac k   in   1 9 6 0 s .   A c co r d in g   to   [ 1 5 ] ,   Fu zz y   L o g ic  is   o n o f   th ap p r o ac h   to   co m p u te  t h co m p u ter   lan g u a g b ased   o n   d if f er en d eg r ee s   o f   tr u th   b esid es  th o n l y   tr u th   o r   f alse”  b y   B o o lean   lo g ic .     Mo s co m m o n l y ,   F u zz y   L o g i is   u s ed   f o r   co n tr o s y s te m s   s u c h   a s   ca r   co n tr o s y s te m ,   ae r o s p ac v eh ic le   co n tr o s y s te m s ,   a n d   k itc h en   a p p lian ce s   [ 1 6 ] .   T h r e aso n   f o r   w h ich   t h r esear ch   is   u s i n g   F u zz y   L o g ic  is   t h at,   it  is   ea s y   to   b u n d er s ta n d   f o r   its   lan g u a g a n d   s y s te m ,   an d   also   p r o v id th m o s p r ec is r esu l ts   [ 1 2 ] .     Fu zz y   L o g ic   ca n   g i v a   p r ec is an d   s m o o th er   r es u lt   as  it  i s   u s i n g   r an g i n   b et w ee n   tr u o r   f alse   to   p r o v id m u ltip le  r esu lts   f o r   ea ch   d if f er en t r an g e.     Hen ce ,   F u zz y   L o g ic  is   o n o f   t h s u itab le  m eth o d s   to   cla s s if y   t h t y p o f   f a u lt s   f o r   th i s   r esear ch   [ 1 2 ] .   So ,   d u to   th ab o v r ea s o n s ,   Fu zz y   L o g ic  is   u s ed   i n   t h is   w o r k .   T h ai m   o f   t h is   r e s ea r ch   is   to   cr ea te  a   b etter   s y s te m   to   class if y i n g   t h t y p o f   f au lt  b y   u s in g   t h e   ab ilit y   o f   F u zz y   L o g ic.   T h i s   r esear ch   ai m s   to   o b s er v th b eh av io r   o f   th s o f t w ar in   o r d er   to   g et  th r esu lts w h et h er   o r   n o th s y s te m   ca n   b ca r r ie d   o u b y   u s i n g   F u zz y   L o g ic.       2.   SI M UL AT I O N   T h cir cu it  co n s tr u cted   w it h   1 8   n o d es  f o r   th d ata  r ef er e n ce .   E ac h   o f   t h n o d es  r ep r esen p o in w h er e   th f au l o cc u r r en ce   ta k es  p l ac e.   E ac h   o f   t h n o d es  h as  d if f er e n d is ta n ce   f r o m   ea ch   o th er   in   o r d er   to   d eter m in t h e f f ec o f   f au lt  lo ca tio n   to   th s i m u lat io n   r es u lts .   A   s i m p li f ied   cir cu it  co n f i g u r atio n   f o r   f au l a n al y s is   i s   as s h o w n   in   F ig u r 1 .         4   AC 1                 2                   3                 4                 5                   6                   7                 8                   9               1 0 18 17 16 13 14 15 11 12 M ea s u r em en t   N o d es 132 / 11  kV     Fig u r 1 .   Si m p li f ied   cir cu it c o n f ig u r atio n   f o r   f au lt test       Fo r   th is   r esear ch ,   ea c h   o f   th e   n o d es  w er s i m u lated   f o r   d if f e r en f au lt   r esis tan ce   v al u e;  0 . 0 1 ,   1 0 ,   3 0 ,   5 0 ,   an d   7 0 .   T h test ed   d ata  o f   th v o ltag an d   cu r r e n f r o m   t h s i m u latio n   w er r ec o r d ed   in   an   ex ce l   f ile.   T h ese  r ec o r d ed   d ata  w i l b u s ed   in   t h F u zz y   L o g i T o o lb o x   as  th in p u ts   d ata   f o r   th f au l t y p e   class i f icatio n   s i m u latio n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l 1 2 ,   No .   1 Octo b er   201 8     3 2 6     332   328   3.   F U Z Z L O G I D E S I G N   T h b lo ck   d iag r am   w as  ill u s t r ated   in   Fig u r 2 .   is   th g en e r al  p r o ce s s   f o r   f au lt  t y p clas s if ica tio n .   Fro m   th b lo ck   d ia g r a m ,   t h i n p u d ata  w ill  b s e n to   F u zz y   L o g ic  as  v o ltag a n d   cu r r en v alu e s .   Fo r   th ese   in p u t s ,   t h e y   w ill  b th r e f er e n ce   f o r   Fu zz y   L o g ic  T o o lb o x   r u les  d esi g n   o f   ea ch   f a u lt   t y p e.   T h T o o lb o x   h as  th m e m b er s h ip   f u n ctio n   f o r   th r u le s   s et u p   an d   s et  t h r an g d ata  o f   t h i n p u t s .   Fo r   th is   r esear c h ,     th m e m b er s h ip   f u n c t io n s   w il l   b s et  as  th v o ltag an d   cu r r en f o r   ea ch   p h ase s   d u r in g   f a u lt  o cc u r r en ce   in   th e   f o r m   o f   d if f er en s ta tes.  T h is   m e m b er s h ip   f u n ctio n   ac as  th in p u f ilter   f o r   w h ic h   th r u les  co n d itio n   w a s   s et  u p   f o r   th m e m b er s h ip   f u n ctio n   to   d ec id w h et h er   t h in p u t v al u es  s atis f ie s   th r u les c o n d itio n .       S i n g l e   L i n e   t o   G r o u n d   F a u l t D o u b l e   L i n e   F a u l t D o u b l e   L i n e   t o   G r o u n d   F a u l t T h r e e   P h a se   F a u l t F u zz y   L o g i c   T o o l b o x ( S e t   t h e   b a si r u l e f o r   f a u l t   t yp e   cl a ss i f yi n g   m e t h o d ) V o l t a g e   S a g C u r r e n t   S w e l l I n p u t M e t h o d O u t p u t     Fig u r 1 .   Fu zz y   lo g ic  b lo ck   d i ag r a m       3 . 1 .     M e m ber s hip   F u nct io n   Me m b er s h ip   f u n ctio n   in   t h e   to o lb o x   ca teg o r izes  t h in p u ts   ac co r d in g   to   it s   r u les   co n d itio n .   Me m b er s h ip   f u n ctio n   w as  o r g an ized   b a s ed   o n   t h r a n g v alu es   o f   t h i n p u ts   v o lta g a n d   cu r r en t h at  w er an al y ze d   f o r   ce r tai n   m ea s u r e .   T h ese  r an g v a lu e s   w er t h p atter n   b eh a v io r   o f   ea c h   f a u lt  t y p f o r   d if f er en t   f au lt  r esi s tan ce   v al u es.  T h o b s er v atio n   th r o u g h   d ata  an a l y s i s   r ec o r d ed   th p atter n   b eh av io r   o f   ea ch   f au lt  t h at   s atis f ies   t h f a u lt  ca lc u latio n   t h eo r y .   Fi g u r 3   a n d   Fi g u r 4   s h o w s   t h d esi g n   o f   m e m b er s h ip   f u n ctio n   f o r   th e   in p u v o ltag e s   an d   c u r r en ts   f o r   ea ch   f a u lt r esi s tan ce .           Fig u r 3 .   Me m b er s h ip   f u n ctio n   d esig n   o f   i n p u t v o lta g es  f o r   ea ch   f a u lt r esi s ta n ce           Fig u r 4 .   Me m b er s h ip   f u n ctio n   d esig n   o f   i n p u t c u r r en t s   f o r   ea ch   f a u lt r esi s ta n ce   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752     V o lta g &   C u r r en t Ma g n itu d P a tter n   R ec o g n iz a tio n   b Usi n g   F u z z Lo g ic  To o lb o fo r …  ( Lil ik  J.   A w a lin 1 )   329   A d d itio n al l y ,   Fig u r e   5   s h o w s   th ad d itio n al  in p u ts   t h at  h a s   b ee n   d esi g n ed   f o r   0 . 0 1   f au lt  r esi s ta n ce   o n l y .   Sin ce   b o th   d o u b le  lin a n d   d o u b le  lin to   g r o u n d   f au lt  ar h av i n g   th s i m i lar it y   i n   p atter n   b eh av io r ,   th e   ad d itio n al  in p u t s   w er d esig n e d   in   th m e m b er s h ip   f u n ctio n .           Fig u r 5 .   Me m b er s h ip   f u n ctio n   d esig n   o f   ad d itio n al  i n p u ts   f o r   0 . 0 1   f au lt r esis ta n ce ; e a - e b ,   eb - ec ,   &   ec - ea       3 . 2 .     Rules   Str uct ure   T h to o lb o x   w as  d esi g n ed   ac co r d in g   to   th r u les   s tr u ctu r e.   I is   i m p o r ta n i n   d esi g n in g   t h to o lb o x   b ec au s th s i m u latio n   r esu lt s   ar d ep en d in g   o n   th in p u t s   an d   r u les  co n d itio n   o f   t h to o lb o x .   T h r u les   co n d itio n   ca n   o n l y   b d ec id ed   w it h   p atter n   b eh a v io r   in   d eter m i n in g   t h f a u lt  t y p e.   E ac h   t y p o f   f au lt  h as  t h eir   o w n   r u les  co n d itio n   th at  w il d ec id th eir   ty p e.   T h n u m b e r s   f r o m   0 - 9   r ep r esen ts   t h o u t p u r esu lt s   o f   f a u lt   t y p class i f ica tio n .   Fau lt   r esis tan ce   0 . 0 1   is   co n s id er ed   as  lo w   f au l r esi s ta n c e.   Fo r   lo w   f au l r esi s tan ce ,   t h p atter n   b eh av io r   o f   v o lta g a n d   cu r r e n ts   ar al m o s t s i m ilar   f o r   ea c h   t y p o f   f a u lt   b u w it h   b i g g er   d if f er en ce   i n   ter m s   o f   v alu e   n u m b er   b et w ee n   ea c h   p h a s es   ( p h ase   a,   b   &   c) .   H en ce ,   t h r u le  s tr u ct u r f o r   lo w   f a u lt   r esis tan ce   w a s   d if f er en f r o m   th o t h er   f au lt  r esis tan ce .   T ab le  1   s h o w s   th r u le s   s tr u ct u r o f   0 . 0 1   f au lt   r esis ta n ce   t h at  h as a   s i m ilar   p atter n   b e h av io r   b et w ee n   d o u b le  lin a n d   d o u b le  lin to   g r o u n d   f a u lt.       T ab le  1 .   R u les Stru c tu r f o r   0 . 0 1   Fau lt R es is ta n ce   R u l e s o f   t h e   M o d u l e   F a u l t   Ty p e   C l a ssi f i c a t i o n   V o l t a g e   C u r r e n t   Ea   Eb   Ec   Ia   Ib   Ic   M i n   M a x   M a x   M a x   Z e r o   Z e r o   0   AG   M a x   M i n   M a x   Z e r o   M a x   Z e r o   1   BG   M a x   M a x   M i n   Z e r o   Z e r o   M a x     2   CG       4.   RE SU L T   I n   co n d u cti n g   th Fu zz y   L o g i ap p r o ac h ,   th is   ap p r o ac h   h as  s h o w n   its   ab ili t y   i n   d etec ti n g   all  t y p o f   f au lts .   O v er all,   th er ar 1 8   n o d es  s et  as  th r ef er e n ce   p o in t   f o r   ea ch   o f   th i n p u t s   in   t h is   r esear ch .   T h s tu d y   f o r eseein g   th r ela tio n s h ip   o f   d if f er e n f a u lt  r es is ta n ce ,   R f   v alu a n d   t h f au l d is ta n ce   to w ar d s   t h s i m u latio n   r esu lt s .   Fa u lt  r es is ta n ce   i s   an   er r o r   in itiated   at  o n e   p o in i n   p o w er   s y s te m   p r o tectio n   an d   f au lt   lo ca tio n   d esig n   d u r in g   f a u lt  o cc u r r en ce   th at  m a y   ca u s d is o p er atio n   in   t h s y s te m   d esi g n   an d   a f f ec th cu r r en an d   v o ltag v al u e.   Me an w h ile,   t h e   f au l t d is tan ce   i s   t h ex ac t lo ca tio n   w h er t h f a u lt ta k es p lac e.     4 . 1 .     F a ult  Resis t a nce  E f f ec t s   in Cla s s if y ing   F a ult  T y pe   T h v ar iet y   o f   f a u lt  r esi s ta n c v alu e s   s h o w s   d if f er en s i m u latio n   r es u lt s   f o r   w h ic h   o n l y   0 . 0 1   o f   f au lt  r esis tan ce   r es u lt s   ar d if f er   f r o m   t h o th er s .   R es u lts   w i ll  co v er   th p er ce n ta g o f   ac c u r ac y   b ased   o n   t h e   1 8   n o d es  d ata;  w h et h er   o r   n o th to o lb o x   ca n   d etec t   t h f a u lt  t y p f o r   all   th e   1 8   n o d es.  An   a v er ag e   ca lcu latio n   w as  u s ed   to   f i n d   th av er ag p er ce n ta g o f   th f a u lt t y p d etec ted .     Fo r   s i n g le  li n to   g r o u n d   f a u lt,  i co n s is ts   o f   t h r ee   d if f er e n co n d itio n s   t h at  r ep r esen ts   t h co n n ec tio n   o f   ea ch   p h as es  a n d   th g r o u n d p h ase  A   to   g r o u n d   f au l t,  p h ase  B   to   g r o u n d   f au lt  an d   p h ase  C   to   g r o u n d   f au lt.      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l 1 2 ,   No .   1 Octo b er   201 8     3 2 6     332   330       Fig u r 6 .   P er ce n tag o f   ac cu r a c y   in   d etec ti n g   s i n g le  lin to   g r o u n d   f a u lt  f o r   ea ch   f a u lt r esi s tan ce       Fig u r 6   s h o w s   t h ac c u r ac y   o f   th to o lb o x   in   d etec t i n g   t h t y p o f   f a u lt  f o r   th 1 8   n o d es  o f   ea c h   f au lt  r esi s tan ce .   T h b ar   ch ar s h o w s   t h at  s i n g le  li n to   g r o u n d   f au l h a s   1 0 0 o f   ac c u r ac y   in   f a u lt  t y p d etec tio n .   T h ac cu r ac y   is   d ep en d in g   o n   its   in p u v al u es  w h i ch   is   m ee ti n g   th r u le s   r eq u ir em en t.  E ac h   t y p o f   s in g le  li n to   g r o u n d   f a u lt  h as  b ee n   d etec ted   b y   u s i n g   Fu zz y   L o g ic  m et h o d .       T ab le  5 .   P er ce n tag o f   A cc u r a c y   f o r   Fa u lt T y p C la s s i f ica tio n   b y   Utiliz in g   F u zz y   L o g ic  T o o lb o x   Fa u l t   T y p e     N u m .   o f   N o d e   Pe r c e n t a g e   o f   A c c u r a c y   ( % )   R f =   0 . 0 1   R f =   10Ω   R f =   30Ω   R f =   50Ω   R f =   70Ω   AG   18   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   BG   18   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   CG   18   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   AB   18   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   A V E R A GE   1 0 0 %   1 0 0 %   1 0 0 %   1 0 0 %   1 0 0 %       T ab le  5   s h o w s   t h p er ce n tag e   o f   ac c u r ac y   f o r   t h to o lb o x   in   class i f y in g   ea ch   t y p e   o f   f a u lt   i n   to tal   f o r   d if f er e n ca s o f   s t u d ies.  Hi g h   f a u lt  r esi s ta n ce   s h o w s   th e   h i g h est  p er ce n tag e   w it h   1 0 0 co m p ar ed   to   lo w er   f au lt r esis ta n ce   t h at  h a s   1 0 0 % a cc u r ac y   i n   to tal.     4 . 2   F a ult  Dis t a nce  E f f ec t s   in F a ult  T y pe  Cla s s if y ing s   A cc ura cy   T h s tu d y   p r o v es  t h at  th to o l b o x   ca n   d etec all  t y p o f   f au l w it h   1 0 0 o f   ac cu r ac y .   Alt h o u g h   t h e   T o o lb o x   w as  s i m u lated   w it h   m u ltip les  i n p u t s   f r o m   d if f er en f a u lt  r e s is ta n ce ,   it  ca n   d etec th f au lt  t y p e   w it h o u an y   co n f u s io n .   T h is   s t u d y   ca m ac r o s s   to   s ee   th ef f ec o f   f a u lt  d is ta n ce   o n   th s i m u latio n   r es u lt s   an d   th r elatio n   o f   it  w it h   f a u lt  r e s is ta n ce .   Fi g u r 6   s h o w s   t h g r ap h   o f   d i f f er e n t y p o f   f a u lt  f o r   0 . 0 1   f au lt  r esis ta n ce   o f   th e   1 8   n o d es.  F o r   r ef er en ce ,   an   O - s i g n   m ea n s   t h f au l t y p e   o f   t h at   p ar ticu lar   f au l lo ca tio n   ( n o d es)  is   class i f ied   ac cu r ate l y   an d   v ice  v er s f o r   X - s i g n   t h at  r ep r esen th i n co r r ec f au lt  t y p w a s   class i f ied   f o r   th a t p ar ticu lar   f a u lt lo ca tio n .             Fig u r 7 .   Fau lt  d is ta n ce   i m p ac t o n   ac cu r ac y   o f   f a u lt t y p cla s s if ica tio n   f o r     0 . 0 1 ,   1 0   ,   3 0     f au lt r es is ta n ce   S L G F ( 0 . 0 1   O h m)   S L G F   ( 1 0   O h m)   S L G F   ( 3 0   O h m)   0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Fa u l t   R e si st a n c e   N U M B E R   OF  N OD E S   C o r r e c t I n c o r r e c t Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752     V o lta g &   C u r r en t Ma g n itu d P a tter n   R ec o g n iz a tio n   b Usi n g   F u z z Lo g ic  To o lb o fo r …  ( Lil ik  J.   A w a lin 1 )   331       Fig u r 8 .   Fau lt Di s ta n ce   I m p a ct  o n   A cc u r ac y   o f   Fau lt T y p C las s i f icatio n   f o r   5 0   an d   7 0   Fau lt  R esi s tan ce       Fro m   t h s h o w n   g r ap h   i n   F ig u r 7   to   8 ,   th e   d is ta n ce   o r   f a u lt  lo ca tio n   d o es  n o a f f ec t h e   ab ilit y   o f   Fu zz y   L o g ic  i n   d eter m in in g   th e   t y p e   o f   f a u lt.Fr o m   b o t h   f i g u r e s   s h o w s   t h at  t h ab ilit y   o f   to o lb o x   in   class i f y in g   t h f au l t y p f o r   1 0 ,   3 0 ,   5 0   an d   7 0   f au lt  r esis tan ce   d o es  n o d ep en d s   o n   t h f a u l t   lo ca tio n .   T h is   m ea n s   th a F u z z y   L o g ic  ca n   s till   d etec t h t y p o f   f a u lt  w i th   1 0 0 ac c u r ac y   t h o u g h   t h f a u lt   lo ca tio n   is   s till   u n id en t if ied .   As  w ell  a s   h ig h er   f au lt  r esi s tan ce   w il n o a f f ec t h p er ce n tag e   o f   ac c u r ac y   i n   f au lt t y p d etec tio n ,   t h 1 8   d if f er en f a u lt lo ca tio n   s h o w s   n o   ef f ec t o n   th s i m u latio n   r es u lt s .     B ased   o n   th e   o b s er v atio n ,   th e   f au lt  d is ta n ce   d o es  n o a f f ec t h s i m u latio n   r es u lt s   e n tire l y .   T h er r o r   f r o m   w h ich   s h o w n   f o r   f au lt  r esis ta n ce   0 . 0 1   o n ly   d u e   to   th ef f ec o f   f au l r esis t an ce   in   f a u lt  t y p e   d etec tio n .   Fo r   t h r esear c h ,   t h er is   n o   r elatio n   b et w e en   f a u lt  r esis tan ce   an d   f a u lt  lo ca tio n   an d   it   d o es  s h o w s   th at  f a u lt lo ca tio n   is   n o t a s   cr u cial  as  f au l t r esis ta n ce   ef f ec t   in   d eter m i n i n g   t h f a u lt t y p e.       5.   C O N C L U SIO N   T h is   r esear ch   p r o p o s ed   Fu zz y   L o g ic  m et h o d   th at  ab le  to   d eter m i n th t y p o f   f au lt s   b as e d   o n   th in p u v alu e s   o f   v o lta g s a g   an d   cu r r en s w ell.   T h o u tp u r esu lt s   o f   th s i m u lat io n   g i v an   o u ts tan d i n g   r esu l t   w h er all  o f   th f a u lt  t y p ca n   b d etec ted   b y   u s i n g   t h p r o p o s ed   m et h o d .   I n   ad d itio n ,   th r esear ch   o b j ec tiv e   to   test   th e   ab ilit y   o f   F u z z y   L o g ic  to   g i v es   ac cu r ate   r esu lts   an d   to   s ee   w h ic h   t y p o f   f a u lt  h a s   t h h i g h e s t   ac cu r ac y   i n   Fu zz y   L o g ic  d ete ctio n   w a s   s u cc e s s .   T h a v er ag ac c u r ac y   f o r   th e   s i m u late d   r esu lt s   ac h iev ed   1 0 0 % a cc u r ac y   i n   f au l t t y p cl ass i f y in g .   Fo cu s i n g   o n   Fu zz y   L o g ic  a s   t h o n l y   m et h o d   in   id e n ti f y i n g   an d   clas s if y i n g   t h t y p o f   f a u lt  w o u ld   h av li m ited   t h s co p o f   th r esear ch .   So ,   f o r   f u t u r s tu d y ,   th r esear ch   ca n   ac t u all y   b ex p an d ed   b y   u s i n g   m an y   m et h o d s   w h ic h   h as  b ee n   s u g g e s ted   s u c h   as   w av e let  t r an s f o r m ,   o r   co m b i n in g   Fu zz y   L o g ic   w it h   o t h er   m et h o d   s u c h   as  w a v elet  tr a n s f o r m   a n d   A r tif ic ial  Ne u r al  N et w o r k   ( ANN) .   T h co m b i n at io n   o f   F u zz y   L o g ic   an d   o th er   p r o p o s ed   m eth o d   m i g h t i m p r o v t h ac cu r ac y   a n d   s i m p lic it y   o f   th r esear c h .           ACK NO WL E D G E M E NT   T h au th o r s   th a n k s   to   U n iv er s iti Ku ala  L u m p u r ,   B r itis h   Ma l a y s ia n   I n s tit u te  f o r   s u p p o r tin g   th is   w o r k   th r o u g h   r esear c h   g r a n t o f   ST R ( Un iK L / C o R I /s tr l7 0 7 3 ) .       RE F E R E NC E   [ 1 ]     W o rld   En e rg y   Ne e d a n d   N u c lea P o w e r.   (2 0 1 7 ,   S e p tem b e r).   Re tri e v e d   No v e m b e 1 4 , 2 0 1 7 ,   f ro m   h tt p :/ /w ww . w o rld - n u c lea r. o rg /i n f o rm a ti o n - li b ra ry /cu rre n t - a n d - f u tu re - g e n e ra ti o n /w o rl d - e n e rg y - n e e d s - a n d - n u c lea r - p o w e r. a sp x   [2 ]   A lsa fa s f e h ,   Q.  H.,   A b d e l - Qa d e r,   I. ,   &   Ha rb ,   A .   M .   ( 2 0 1 2 ).   F a u lt   Clas sif ic a ti o n   a n d   L o c a li z a ti o n   i n   P o w e S y ste m Us in g   F a u lt   S ig n a t u re a n d   P ri n c ip a Co m p o n e n ts  A n a ly sis.   En e rg y   a n d   Po we En g in e e rin g ,   04 (0 6 ),   5 0 6 - 5 2 2 .   d o i: 1 0 . 4 2 3 6 /ep e . 2 0 1 2 . 4 6 0 6 4 .   [3 ]   He y d a r - A b a d i,   M .   M . ,   &   F o ro u d ,   A .   A .   (2 0 1 3 ).   A c c u ra te  F a u lt   Clas sif i c a ti o n   o f   T ra n s m is sio n   L in e   Us in g   W a v e let   T ra n s f o r m   a n d   P ro b a b il ist ic   Ne u ra Ne tw o rk .   Ira n ia n   J o u rn a l   o El e c trica &   El e c tro n ic  En g i n e e rin g ,   9 ( 3 ).   Re tri e v e d   No v e m b e 1 ,   2 0 1 7 .   [4 ]   S a a d a t,   H.  (2 0 1 0 ).   Po we r sy ste m a n a lys is   (3 rd   e d . ).   [5 ]   G rig sb y ,   L .   L .   (2 0 1 2 ).   T h e   El e c tric P o we r E n g in e e rin g   Ha n d b o o k ,   T h ird   Ed i ti o n   -   F ive   Vo l u me   S e t .   CRC P re ss .   [6 ]     Bin g h a m ,   R.   P .   ( 1 9 9 8 ).   S a g a n d   sw e ll s.   M a n a g e o T e c h n o l o g y   a n d   Pro d u c ts  Dr a n e tz - BM 1 9 9 4 ,   Or ig in a Dr a ft   S e p tem b e r 1 9 9 4   Rev ise d   Feb r u a r y   1 6 ,   1 9 9 8 ,   Ne Du rh a m R o a d   E d iso n ,   NJ   0 8 8 1 8 - 4 0 1 9   US A .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l 1 2 ,   No .   1 Octo b er   201 8     3 2 6     332   332   [7 ]     F il o m e n a ,   A .   D.,   S a li m ,   R.   H. ,   M .   R. ,   &   Bre tas ,   S .   (2 0 0 7 ).   F a u l Re sista n c e   In f lu e n c e   o n   F a u lt e d   P o w e S y ste m w it h   Distrib u te d   G e n e ra ti o n .   I n ter n a t i o n a Co n fer e n c e   o n   Po we S y ste ms   T ra n sie n ts .   Re tri e v e d   M a rc h   2 0 ,   2 0 1 8 .   [8 ]   P a l,   R. ,   &   G u p ta,  S .   (2 0 1 6 ,   De c e m b e r).   S im u latio n   o f   d y n a m ic   v o lt a g e   re sto re (DV R)  to   m it ig a te  v o lt a g e   sa g   d u ri n g   th re e - p h a se   f a u lt .   In   El e c t ric a Po we a n d   E n e rg y   S y ste ms   ( ICEP ES ),   In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   ( p p .   1 0 5 - 1 1 0 ).   IEE E.   [9 ]   Ja m il ,   M . ,   S h a rm a ,   S .   K.,   &   S in g h ,   R.   (2 0 1 5 ).   F a u lt   d e tec ti o n   a n d   c las sif i c a ti o n   in   e l e c tri c a p o we tran s m issio n   s y ste m   u sin g   a rti f ici a n e u ra n e t w o rk .   S p rin g e rPl u s,   4 ( 1 ).   d o i: 1 0 . 1 1 8 6 /s4 0 0 6 4 - 0 1 5 - 1 0 8 0 - x   [1 0 ]   Ja m il ,   M . ,   S i n g h ,   R. ,   &   S h a rm a ,   S .   K.  (2 0 1 5 ).   F a u lt   i d e n ti f ica ti o n   i n   e lec tri c a p o w e d istri b u ti o n   sy ste m   u sin g   c o m b in e d   d isc re te  w a v e let  tran sf o r m   a n d   f u z z y   lo g ic.   J o u rn a o El e c trica S y ste ms   a n d   I n f o rm a ti o n   T e c h n o l o g y ,   2 ( 2 ),   2 5 7 - 2 6 7 .   d o i: 1 0 . 1 0 1 6 /j . jes it . 2 0 1 5 . 0 3 . 0 1 5 .   [1 1 ]   P a tel,   M . ,   &   P a tel ,   R.   N.  ( 2 0 1 2 ) .   F a u lt   De tec ti o n   a n d   Clas sif ica ti o n   o n   a   T ra n sm issio n   L in e   u sin g   W a v e let  M u lt i   Re so lu ti o n   A n a l y sis  a n d   Ne u ra Ne t w o rk .   In ter n a ti o n a J o u r n a o Co m p u ter   Ap p li c a ti o n s ,   4 7 (2 2 ),   2 7 - 3 3 .   d o i: 1 0 . 5 1 2 0 /7 4 8 9 - 0 5 4 3 .   [1 2 ]   P ra sa d ,   A . ,   Ed w a r,   J.  B. ,   Ro y ,   C.   S . ,   Div y a n sh ,   G . ,   &   Ku m a r,   A .   (2 0 1 5 ).   Clas sif ica ti o n   o f   F a u lt i n   P o w e r   T ra n s m issio n   L in e u sin g   F u z z y - L o g ic  T e c h n iq u e .   In d i a n   J o u rn a o S c ien c e   a n d   T e c h n o lo g y ,   8 ( 3 0 ).   d o i: 1 0 . 1 7 4 8 5 /i jst/ 2 0 1 5 /v 8 i1 /7 7 0 6 5 .     [1 3 ]   T h we ,   E.   P . ,   &   Oo ,   M .   M .   ( 2 0 1 6 ).   F a u lt   De tec ti o n   a n d   Clas sif ica ti o n   f o T ra n s m issio n   L in e   P ro tec ti o n   S y ste m   Us in g   A rti f icia Ne u ra Ne t w o rk .   J o u rn a o El e c trica l   a n d   El e c tro n ic  En g in e e rin g ,   4 ( 5 ),   8 9 .   d o i: 1 0 . 1 1 6 4 8 /j . jee e . 2 0 1 6 0 4 0 5 . 1 1 .     [1 4 ]   Ya d a v ,   A . ,   &   Da sh ,   Y.  (2 0 1 4 ) .   A n   O v e r v ie w   o f   T ra n s m is sio n   L i n e   P r o tec ti o n   b y   A rti f ici a Ne u ra Ne t w o rk F a u lt   De tec ti o n ,   F a u l Clas sif ica ti o n ,   F a u lt   L o c a ti o n ,   a n d   F a u lt   Dire c t io n   Disc rim in a ti o n .   Ad v a n c e in   Arti fi c ia Ne u r a l   S y ste ms ,   2 0 1 4 ,   1 - 2 0 .   d o i: 1 0 . 1 1 5 5 / 2 0 1 4 / 2 3 0 3 8 2 .   [1 5 ]   M a th W o rk s,  In c ,   a n d   W e i - c h e n g   W a n g .   Fu zz y   L o g ic  T o o l b o x fo Us e   wit h   M AT L AB Us e r' Gu id e .   M a th w o rk s,  In c o rp o ra ted ,   1 9 9 8 .   [1 6 ]   He ss i n e ,   M .   B. ,   M a rro u c h i,   S . ,   &   Ch e b b i,   S .   (2 0 1 7 ,   Ja n u a ry ).   A   f a u lt   c las sif ica ti o n   sc h e m e   w it h   h ig h   ro b u stn e ss   f o tran sm issio n   li n e u si n g   f u z z y - l o g ic  s y ste m .   In   Ad v a n c e d   S y ste ms   a n d   El e c tric  T e c h n o lo g ies   ( IC_ AS E T ),   2 0 1 7   In ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n   ( p p .   2 5 6 - 2 6 1 ).   IEE E.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.