I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   16 ,   N o .   3 D e c e m b e r   201 9 ,   pp .   1189 ~ 1195   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 6 .i 3 . pp 118 9 - 1195             1189       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   C l a ss i f i c a t i o n   n e u t r a l   t o   g r o u n d   ( N G)   v o l t a g e   u si n g     l e v e n b e r g - m a r q u a r d t   n e u r a l   n e t w o r k   ( L M N N )       S u z ar yfaz l i   K am ar u d d i n ,   A h m ad   F ar i d   A b i d i n ,   M o h d   A b d u l   Tal i b   M at   Y u s o h   F a c ul t i   o f   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng ,   U n i v e r s i t i   T e k no l o g i   M A R A   ( U i T M ) ,   M a l a y s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e M a r   30 ,   2 019   R e v i s e J u n   1 1 ,   2019   A c c e pt e Ju 1   2 8 ,   201 9       I e l e c t r i c a l   s y s t e m s   no w a da y s ,   po w e r   qua l i t y   i s s ue s   ha v e   b e c o m e   a   m a j o r   c o n c e r f o r   c us t o m e r s   a nd  e l e c t r i c a l   ut i l i t i e s .   T he   hi g N e ut r a l   t o   g r o und  ( N G )   v o l t a g e   a r e   o ne   o f   t h e   po w e r   qu a l i t y   i s s ue s   w h i c c o ul c a us e   a dv e r s e   e f f e c t   s uc a s   m a l f unc t i o t h e   de v i c e s ,   ne u t r a l   o v e r he a t i ng   a nd  e l e c t r i c i t y   s ho c k.   T hus ,   t h e   h i g N G   v o l t a g e   s ho ul d   be   c l a s s i f i e i o r d e r   t o   p e r f o r m   t he   m i t i g a t i o w o r a c c ur a t e l y .   T hi s   pa pe r   p r e s e n t s   t he   c l a s s i f i c a t i o o f   ne ut r a l   t o   g r o und  vo l t a g e   us i ng   L e v e nbe r g - M a r qua r d t   N e u r a l   N e t w o r k   ( L M N N )   t e c hni que .   T he   D i s c r e t e   W a v e l e t   T r a ns f o r m   ( D W T )   i s   a pp l i e i t h i s   m e t ho t o   e xt r a c t   t h e   f e a t u r e s   o f   N G   v o l t a g e   w hi c n e e d e i n   c l a s s i f i c a t i o pr o c e s s .   T he   r e s u l t   s ho w s   t h e   L M N N   pe r f o r m   a c c ur a t e l y   i c l a s s i f y   t he   t y pe s   o f   N G   v o l t a g e ,   w he r e   i t s   a c c ur a c y   r e s u l t   i s   r e a c m o r e   t h a n   90 %   a c c ur a c y .   Ke y w or ds :   N e ur a l   n e t w o r (N N )   N e ut ra l   t o   g r o u n (N G v o l t a ge   P ow e r   qu a l i t y   (P Q )   W a v e l e t   t ra n s f o r m   (D W T )   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   A hm a d   F a ri d   A b i di n ,     F a c ul t i   o f   E l e c t ri c a l   E ngi n e e ri n g ,   4045 S ha A l a m ,   S e l a n go r,   M a l a y s i a .   E m a i l :   a hm a d 924 @ s a l a m . u i t m . e du . m y       1.   I N TR O D U C TI O N     P ow e r   i n dus t r y   n ow a da y s   i s   c o n c e r n   a b o ut   pow e r   qua l i t y   i s s ue s   b e c a us e   of   t h e   c us t o m e r s   de m a n d .   T h e   t y pi c a l   P Q   di s t u r b a n c e s   a r e   v o l t a ge   s a gs ,   t ra n s i e n t ,   ha rm o n i c s ,   a nd  v o l t a ge   s w e l l s .   T hi s   di s t u r b a n c e   c a a f fe c t   t o   t h e   e c o n o m i c a l   l o s s e s   fo r   i n dus t r y   s uc h   a s   t h e   qua l i t y   of   t h e   i n d us t r y   pr o duc t s   [1] .   M a n y   t y p e s   of  e qui pm e n t   n o w a da y s   a r e   us i n po w e r   e l e c t r o n i c s   a n m o r e   s e n s i t i v e   t o   t h i s   k i n o f   di s t u r b a n c e s   w h e r e   t h e   da m a ge   gi v e s   h i g h   i m pa c t   i t e r m s   o f   c o s t   [2] .   P ow e r   qua l i t y   i s   r e f e r r e h o w   n e a r   t h e   v o l t a ge   w a v e fo r m   b e i n s i n us o i da l   a t   ra t e m a g ni t ude   a nd  f r e que n c y   [3] .   V o l t a ge   s a gs   a n s w e l l s   a r e   t h e   m o s t   c o m m o n   t y pe s   of   p ow e r   qua l i t y   di s t ur b a n c e s   t ha t   f a m i l i a r   ha s   b e e n   di s c us s e [4] M o s t   o t h e   di s c us s e di s t ur b a n c e   a r e   o c c ur   a t   p ha s e   c o nn e c t i o n .   H ow e ve r ,   s o m e   s t ud y   s h ow s   t h a t   s uc h   di s t u r b a n c e   a l s o   c o ul oc c ur   a t   n e ut r a l   t o   gr o u n c o nn e c t i o n   [5 - 8] .   T h e r e   a r e   s o m e   f a c t o r s   t ha t   c a us e   hi g h   N G   vo l t a ge .   O n e   of   t h e   f a c t o r s   i s   t h e   p h a s e   c urr e n t   i m b a l a n c e   t h a t   c a us e b y   a   l a rge   n u m b e r   o s i n gl e   pha s e   l o a ds   a ppl i e t o   o n e   pha s e   e l s e w h e r e   [9] T h e   gr o u n c o nn e c t i o n   pl a y s   a   b i pa r t   t o   t h i s   e v e n t ,   w h e re   poo r   e a r t h/ g r o u n c o n n e c t i o n   a t   l o c a l   g r o u n po i n t   o a t   t h e   s ub s t a t i o c a n   a f f e c t   t h e   N G   v o l t a ge .   B a s e o n   t h e   c o r r e s po n d i n p r o b l e m s ,   t h e   t y pe s   of   h i g h   N G   v o l t a ge   s h o ul d   b e   c l a s s i f i e w h e r e   t h e   c o r r e c t i v e   w o r c a n   pe r f o r m   o n   r i g ht   p l a c e .   I n   t h i s   c a s e ,   t he   da t a   p r e p r o c e s s i n i s   u t i l i z e i n   o rde r   t o   ge t   a   b e t t e r   m o de l   f o r   c l a s s i f i c a t i o n   o f   t h e   N G   v o l t a ge .   T h e r e   a r e   a   n u m b e r   o f   m e t h o ds   w h i c b e i n g   us e f o r   da t a   pr e p r o c e s s i n g   o f   vo l t a ge s   s i gna l s .   V i s ua l   i n s pe c t i o n   m e t h o i s   us e i n   t h e   pa s t   a n i t   i s   s e e m e n o t   p r a c t i c a l   n o w a da y s   w h e r e   t h e   v o l t a ge   s i gna l s   i n v o l v e   a   l a rge   n u m b e r   of   da t a   [10] .   T hi s   m e t h o r e qui r e s o m e o n e   w h ha s   a   go o kn o w l e dge   o n   h o w   t o   ga i de s i r e i n f o r m a t i o n   f ro m   t h e   v o l t a ge   s i gna l s .   I n   t h e   pa s t   s t udi e s ,   t h e r e   a r e   m o de rn   m e t h o ds   s uc h   a s   f r a c t a l   b a s e m e t h o d,   S - t ra n s f o r m   (S T m e t h o d,   F a s t   F o ur i e r   T ra n s f o r m   (F F T )   m e t h o d,   S h o r t   T i m e   F o uri e r   T r a n s f o r m   (S T F T m e t h o a n d   D i s c r e t e   W a v e l e t   T ra n s f o r m   (D W T [ 11 - 14]   In   t hi s   pa pe r ,   w a v e l e t   t r a n s f o r m s   (W T m e t h o i s   pr o po s e fo r   da t a   p r e p r o c e s s i n m e t h o ds   a n d   a r t i f i c i a l   n e u ra l   n e t w o r i s   p r o po s e fo r   c l a s s i f i c a t i o n   o f   t h e   N G   v o l t a ge .   T hi s   m e t h o c a n   a ppl y   v a r i o us   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   16 ,   N o .   3 D e c e m be r   2 019   :     1 1 8 9   -   1 1 9 5   1190   l e n g t h s   o f   w i n do w s   a c c o r di n t o   t h e   a m o u n t   o f   s i gn a l   f r e que n c i e s   [15] .   W T   c a a na l y z e   P Q   di s t u r b a n c e   s i m ul t a n e o us l y   i n   b o t h   t i m e   a n f r e que n c y   d o m a i n s   [1 6 - 18] .   F o r   c l a s s i f i c a t i o n   o f   t h e   po w e r   qua l i t y   di s t u r b a n c e s ,   A rt i f i c i a l   N e u r a l   N e t w o r (A N N m e t h o i s   w i de l y   us e   i n   t h e   pa s t   s t ud i e s .   A N N   ha s   t h e   a b i l i t y   t o   c l a s s i fy   n o i s e   da t a   i n   t h e   l a r ge   n u m b e r   of   da t a   [16] .   A N N   h a s   t h e   a b i l i t y   t i m pl i c i t l y   de t e c t   c o m pl e x   n o n l i n e a r   r e l a t i o n s h i ps   b e t w e e n   de pe n de nt   a nd  i nde pe n de n t   v a r i a b l e s .   It   i s   a l s o   ha v i n g   t h e   a b i l i t y   t o   de t e c t   a l l   po s s i b l e   i nt e ra c t i o n s   b e t w e e n   p r e di c t o r   v a ri a b l e s   a n ha s   t h e   a v a i l a b i l i t y   of   m ul t i p l e   t r a i n i ng  a l go ri t hm s .     T h e   A N N   m o de l   de ve l o p e b a s e o n   L e v e n b e r M a r qua dt   a s   pr o po s e by   [19]   w a s   us e i n   o r de r   t o   c l a s s i f y   t h e   h i g h   N G   v o l t a ge   c o m po n e n t .   T h e   L e v e n b e r M a r qu a r d t   a l go r i t hm   w h i c h   k n o w n   a s   L M N N   h a s   c h o s e n   due   t o   t h e   s h o w n   b e t t e pe r f o r m a n c e   i t e rm s   o f   a c c ur a c y   a s   m e nt i o n e d   by   [20] .       2.   R ES EA R C H   M ET H O D   2. 1 .   D ata  P r e p ar at i o n   T h e r e   a r e   t w t y p e s   of   N G   vo l t a ge   c o m po n e n t   t ha t   h a v e   be e n   a n a l y z e a n n e e t o   b e   c l a s s i f i e i n   t h i s   s t u dy .   O n e   o f   t h e s e   h i g h   N G   v o l t a ge   c o m po n e nt s   i s   due   t o   h a rm o n i c s   w h e r e   t hi s   c o m po n e nt   i s   o r i g i n a t e f r o m   n o n l i n e a r   l o a d.   A n o t h e r   hi g h   N V   i s   k n o w n   a s   t ra n s i e nt   w h i c h   due   t o   t h e   s t a rt i n g   l o a o f a ul t .   I t hi s   pa pe r,   9   e v e n t   o f   h i g N G   v o l t a ge   a r e   r e c o r de us i n F l uke   A na l y z e r   i n   di f f e r e n t   pl a c e s .   F i gu r e   1   s h o w s   a l l   t h e   N G   v o l t a ge   s i g na l .           F i gu r e   1 .   A l l   N G   v o l t a ge   s i g na l s       In  o r de r   t o   ge t   t h e   b e s t   c l a s s i f i c a t i o r e s ul t ,   f e a t u r e   e xt ra c t i o n   n e e t o   b e   c h o s e n   c o rr e c t l y .   In  t hi s   pa pe r,   t h e   W T   b a s e o n   D i s c r e t e   W a v e l e t   T ra n s f o r m s   (D W T i s   us e i n   o rde r   t o   e xt ra c t   t h e   i n f o r m a t i o n.   D W T   p r o v i de s   s uff i c i e n t   i n f o r m a t i o w i t l e s s   c o m put a t i o t i m e   s uf f i c i e n t l y .   D W T   c a b e   e xpr e s s e a s ;     dt t x k j x D W T k j , ) ( ) , (   (1)     j j j k j k t t w h e r e 2 2 2 1 ) ( , ,   (2)   W h e r e ,   j   a n a r e   t h e   i nt e ge r s   o f   s c a l e   pa r a m e t e r   a n s hi f t   pa r a m e t e r   r e s pe c t i v e l y .   ) ( , t k j   i s   t h e   m o t h e w a v e l e t .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       Cl as s i f i c a t i o n e ut r a l   t o   gr ound   ( NG )   v ol t a ge   us i ng   l e v e nb e r g - m ar quar dt   ( Suz ar y f az l i   K am ar uddi n )   1191   T h e   c h o i c e s   of   m o t h e r   w a v e l e t   pl a y s   s i gn i f i c a nt   r o l e   w h e re   h i g h e s c a l e   s i g na l   de c o m po s i t i o n   i s   ne e de [3] .   I n   o r de r   t o   de c o m po s e   t h e   N G   s i gna l ,   t h e   D a u b e c h i e s   (db w a ve l e t   t e c h ni que   i s   i m p l e m e n t e d.   F r o m   t h e   db   w a ve l e t   f a m i l y ,   f o r t h   o r de r   o f   D a ub e c h i e s   (D a ub 4)  i s   c h o s e n   i n   t h i s   pa pe r   a s   i t   i s   t h e   s i m pl e s t   o n e   w h e r e   D a ub i s   s i m i l a r   a s   t h e   H a a r   t ra n s f o r m .   D a ub i s   t h e   m o s t   l o c a l i z e d,   i . e .   c o m pa c t l y   s uppo r t e d,     i n   t i m e   [21] .   F r o m   D a ub w a ve l e t   t ra n s f o r m ,   t h e   m e a n   a b s o l ut e   de v i a t i o n   (M A D a n s t a n d a r de v i a t i o n   (S D a t   l e v e l   4   a r e   c h o s e n   a s   t h e   i n p ut   f o r   t w o   t y pe s   o h i gh   N G   v o l t a ge   c o m po n e n t .   M A D   i s   t h e   a v e r a ge   a b s o l ut e   de v i a t i o o f   a   da t a   s e t   f r o m   a   c e n t ra l   po i n t   a n S D   i s   a   m e a s u r e   o f   h ow   s pr e a o ut   a   d i s t r i b ut i o n .   I o t h e w o r ds ,   t h e y   a r e   m e a s u r e s   o f   v a r i a b i l i t y .       2. 2 .   C l as s i fi c ati o n   S tag e s   T h e   L M N N   i s   a   v e r y   s i m pl e   t e c hn i que   b ut   e na b l e   t o   gi v e s   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   r e s ul t   w i t h i g h   a c c ur a c y .   T h e   L M N N   i s   a   po w e r f ul   t o o l   t ha t   f r e que nt l y   t o   b e   us e i n   m a n y   a ppl i c a t i o n s   i t e r m   o f   s o l v i n g   ge n e ri c   c ur v e - f i t t i n p r o b l e m s .   T h us ,   i n   t h i s   c a s e ,   t h e   L M N N   i s   ut i l i z e t o   c l a s s i fy   t h e   t y p e s   of   N T E V   r i s e   i n   e l e c t r i c a l   s y s t e m .     In   o r de r   t o   ob t a i n   b e s t   pe r fo r m a n c e   o c l a s s i f i e r ,   t h e   r e qui r e t ra i ni n pa ra m e t e r s   o t h i s   L M N N   s uc h   a s   l e a rn i ng  ra t e ,   m o m e n t u m   r a t e   a nd  hi dde n   l a y e r   m us t   be   o pt i m i z e f i r s t .   F i gu r e   2   s h o w   t h e   i n pu t s   a n d   o ut put s   f o r   c l a s s i f i c a t i o o f   h i g N G   v o l t a ge .           F i gu r e   2 .   T h e   i nput s   a nd  o ut pu t s   f o r   c l a s s i f i c a t i o o f   h i g N G   v o l t a ge             F i gu r e   3 .   T h e   f l o w   c h a r t   f o r   c l a s s i f i c a t i o n   o f   hi g N G   v o l t a g e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   16 ,   N o .   3 D e c e m be r   2 019   :     1 1 8 9   -   1 1 9 5   1192   F i gu r e   3   s h o w s   s e ve n   s t e ps   n e e t o   b e   i m pl e m e n t e f o r   c l a s s i f i c a t i o n   o f   hi g h   N G   v o l t a ge .   F i r s t   s t e i n v o l ve s   t h e   c o n v e r s i o n   o f   da t a   f r o m   t h e   w a v e l e t   t r a n s f o r m   i nt o   M A T L A B   f i l e .   F o r   t h e   n e xt   p r o c e s s ,   t h e   d a t a   w e r e   i m po r t e i n t o   t h e   M A T L A B .   T h e   v a l ue s   o f   da t a   m us t   b e   i n   a   s m a l l   n u m b e r   o r   i n   t h e   s pe c i f i e ra n ge .   T h i s   l e a t o   t h e   s e c o n s t e ps ,   w h e r e   da t a   n o r m a l i z a t i o n   m u s t   b e   d o n e   f i r s t   s o   t ha t   t h e   v a l ue s   o f   t h e   da t a   a r e   m o r e   a pp r o pri a t e   t o   b e   a n   i n pu t   fo r   t h e   A N N .   T ra i ni n a n t e s t i n p r o c e s s   a r e   t h e   m o s t   i m po rt a nt   f o r   A N N .   F o r   t h e   t h i rd  s t e p,   d i v i di n g   t h e   d a t a   i n t o   t w o   gr o up  b y   70%  o f   t h e   d a t a   a r e   us e i t ra i ni n g   p r o c e s s   a n d   t h e   o t h e 30%   a r e   us e i n   t e s t i n p r o c e s s .   F o r   b e t t e r   c l a s s i f i c a t i o n   r e s ul t s ,   t h e   t ra i ni n da t a   i s   n o t   us e f o r   t h e   t e s t i n p r o c e s s .   T h i s   da t a   i s   c l us t e r e i n t o   t r a i n   i n p ut ,   t ra i n   t a r ge t ,   t e s t   i n pu t   a n t e s t   t a r ge t   us i n a     M A T L A B   s c r i pt .     In   t h i s   pa pe r ,   t h e   da t a   i s   m o de l e by   54  n um b e r s   o f   da t a   w hi c h   i s   c o n s i s t   45   n um b e r s   o f   da t a   f r o m   hi g h   N G   vo l t a ge   due   t o   h a r m o n i c   a n n u m b e r s   of   da t a   f r o m   h i g h   N G   v o l t a ge   due   t t r a n s i e n t .   By   us i n g   70: 30   r a t i o ,   t h e   n u m b e r s   o f   da t a   t ha t   us e i t ra i ni n g   p r o c e s s   i s   38   a nd  16   n u m b e r s   o f   da t a   i s   us e   f o r   t e s t i n g   purpo s e s .   O pt i m i z a t i o p r o c e s s   of   t h e   r e qu i r e t r a i n i ng  p a ra m e t e r s   a r e   i t h e   s t e p   n um b e 4 .   L e a rn i ng  ra t e   a n m o m e nt u m   ra t e   a r e   i t h e   ra n ge   o f   t o   a nd  i t   i s   v a r i e s   f r o m   0. 1   t o   w i t i n c r e m e n t   o f   0. 1.   F o l e a rni n g   ra t e   o pt i m i z a t i o n,   m o m e nt um   r a t e   i s   s e t   t o   i t s   m a xi m um   v a l ue   w h i c h   i s   a n t h e   h i d de l a y e r   i s   s e t   t o   10.     By   c o m pa ri n t h e   m e a n   s qua r e   e rr o r   (m s e f r o m   0. t o   1,   t he   l ow e s t   m e a n   s qua r e   e rr o r   f r o m   t h e   i n c r e m e n t   i s   c h o s e   a s   t h e   o pt i m a l   v a l ue s   fo r   l e a rn i ng  ra t e .   T h e   o pt i m a l   v a l ue s   fo r   l e a rni n r a t e   i s   t h e n   us e t o   de t e r m i n e   t h e   m o m e n t u m   ra t e .   S a m e   s t e i s   a pp l i e t o   ge t   t h e   o pt i m a l   m o m e n t um   r a t e .   T h e   o pt i m a l   v a l ue s   o f   t h e   hi dde n   l a y e r   t h e n   a r e   de t e r m i n e us i n b o t h   o pt i m a l   v a l ue s   o t h e   l e a rn i ng  r a t e   a nd  m o m e nt u m   ra t e .     T h e   e rr o go a l   i s   s e t   t o   0 . 01  a nd  e po c h s   a r e   s e t   t o   100.   A l l   o f   t h e s e   pa ra m e t e r s   a r e   us e f o r   t r a i n i ng  a nd  t e s t i n p r o c e s s .   T h e   o pt i m i z e   pa ra m e t e r s   o f   t h i s   pa pe i s   s h o w n   i T a b l e   1 .       T a b l e   1 .   T h e   O pt i m i z e   L M N N   P a r a m e t e r s   P a ra m e t e r s   O p t i m a l   V a l u e   N o d e s   i n   i n p u t   l a y e r   4   N o u t p u t   l a y e r   s i z e   3   N u m b e r   o n o d e s   i n   h i d d e n   l a y e ( h l )   L e a r n i n g   ra t e   (l r)   M o m e n t u m   ra t e   ( m r)   E p o c h s   E rro r   g o a l   0 . 1   0 . 2   9   100   0 . 0 1       S t e i n v o l ve s   t h e   de c i s i o n   pr o c e s s   of   t h e   L M N N .   T o   pr oc e e t o   t h e   n e xt   s t e p,   t h e   s y s t e m   n e e t a c hi e v e   t h e   c o n ve r ge   s t a t e   du ri n t h e   t r a i n i ng  s t a ge .   T h e   s y s t e m   w i l l   r e t u rn   t o   t h e   p r e v i o us   s t e i f   t h e   c o n v e r ge   s t a t e   a n r e g r e s s i o n   v a l ue   do   n o t   m e t   t h e   gi v e n   c ri t e ri a .   S t e i s   t h e   c l a s s i fy i n p r o c e s s   s t a ge   fo r   t r a i ni n a nd  t e s t i n g .   A l l   t h e   hi g h   N G   vo l t a ge   fo r   bo t h   t r a i n i n a n t e s t i ng  w i l l   be   s e pa ra t e i n t o   t h e i r   ow n   gr o up  e i t h e r   h i g h   N G   v o l t a ge   due   t o   h a rm o n i c   o r   t o   hi g h   N G   vo l t a ge   due   t o   t r a n s i e n t .   I n   o r de r   t o   s e pa ra t e   t h e s e   t w o   t y p e s   of  o ut put s ,   a   t hr e s h o l i s   s e t   i n   ra n ge   o v a l ue   t o   2.   1. i s   t h e   t hr e s h o l v a l ue   t ha t   i s   s e t   i t h i s   L M N N   m o de l .   T hi s   t hr e s h o l w i l l   c l a s s i fy   w h a t   g r o up  i s   t h e   h i g N G   v o l t a ge   b e l o n gs   t o .   A s   f o r   t h e   f i n a l   s t e p,   t h e   p r e di c t i o n   a n d   c l a s s i f i c a t i o r e s ul t s   a r e   d i s pl a y   i g ra p h .       3.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S     U s i n M A T L A B   R 2011a   v e r s i o n,   t h e   hi g h   N G   v o l t a ge   s i g na l   w e r e   a na l y s e us i n g   w a v e l e t   t oo l bo x.   T h e   s i g n a l   t ha t   r e p r e s e n t s   t h e   da t a   i s   t h e n   s a m p l e i n t o   c e r t a i n   pe r i o o f   t i m e   be fo r e   i t   w a s   a na l y s e us i n g   O n e - D i m e n s i o n a l   D i s c r e t e   W a v e l e t   A n a l y s i s   T oo l .   By   us i n g   t h e   t o o l b o x,   t h e   f o r t h   o rde r   D a ub e c h i e s   (D a ub 4)  w a s   c h o s e   a n t h e   da t a   w e r e   a na l y s e by   us i n de c o m po s i t i o n   f r o m   l e v e l   t o   l e ve l   5.   T hi s   a na l y s e pr o c e s s   i s   do n e   r e pe a t e dl y   a n pr o pe rl y   i n   o r de r   t o   ge t   t h e   b e s t   fe a t ur e   e xt r a c t i o n   f r o m   t h e   s i gna l   w h e r e   i t   i s   us e a t h e   i nput s   f o r   t h e   A N N .   F r o m   t h e   a na l y s i s   pr o c e s s ,   i t   i s   s h o w n   t h e   D a ub de c o m pos i t i o n   a t   l e v e l   h a s   s i g n i f i c a n t   v a l ue   fo r   a l l   d a t a .   T h e   de t a i l s   de c o m po s i t i o n   a t   l e v e l   i s   c h o s e   fo r   s t a t i s t i c a l   a na l y s i s   a n t h e   M e di a n   A b s o l ut e   D e v i a t i o n   (M A D a n S t a nd a rd  D e v i a t i o (S D v a l ue s   a r e   us e a s   t h e   i n p ut s   f o r   t h e   A N N   m o de l .     F i gu r e   4   ( a a nd  (b s h o w s   t h e   de c o m po s i t i o n   f r o m   l e v e l   t o   f o r   h i g N G   v o l t a ge   due   t o   ha rm o n i c   a n t r a n s i e n t   r e s pe c t i v e l y .     T h e r e   a r e   t o t a l   i n pu t s   a n o ut put s   fo r   t hi s   L M N N .   T h e re   a r e   38  n u m b e r s   of  da t a   i s   us e fo r   t h e   t r a i ni n p r o c e s s   a n 16  n u m b e r s   o da t a   i s   us e f o r   t h e   t e s t i n p r o c e s s .   F r o m   t h e   s i m ul a t i o n   o f   t h e   A N N ,     t h e   b e s t   of   t r a i ni n pe r f o r m a n c e   w a s   r e c o r a t   e po c h s   w i t t h e   v a l ue   o 0. 0093067 .   T h e   v a l ue   o r e gr e s s i o (R i s   0 . 97469   ( a l m o s t   1)   w h i c h   i n d i c a t e   t ha t   t h e   L M N N   i s   i a   go o pe r f o r m a n c e .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       Cl as s i f i c a t i o n e ut r a l   t o   gr ound   ( NG )   v ol t a ge   us i ng   l e v e nb e r g - m ar quar dt   ( Suz ar y f az l i   K am ar uddi n )   1193   F i gu r e   5   ( a a n d   (b s h o w s   t h e   s i m ul a t i o r e s ul t   f o r   b e s t   t ra i ni n pe r f o r m a n c e   o f   t h e   L M N N   a n t h e   r e g r e s s i o n   o f   t h e   A N N   r e s pe c t i v e l y .         (a )   (b )     F i gu r e   4 .   T h e   de c o m po s i t i o n   f r o m   l e v e l   t o   f o r   hi g N G   v o l t a ge   du e   t o   (a )   h a rm o ni c   (b t ra n s i e nt           (a )   (b )     F i gu r e   5 .   T r a i n i ng  r e s ul t   ( a )   t h e   b e s t   t ra i ni n g   pe r f o r m a n c e   (b r e g r e s s i o n       T h e   r e s ul t   o f   t h e   p r e d i c t i o a n d   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   o f   t ra i ni n a n t e s t i n da t a   a r e   s h o w n   i n       F i gu r e   6   (a )   a nd  (b ).             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   16 ,   N o .   3 D e c e m be r   2 019   :     1 1 8 9   -   1 1 9 5   1194   (a )   (b )     F i gu r e   6 .   T h e   p r e di c t i o a nd  c l a s s i f i c a t i o o f   (a t r a i n i ng  (b t e s t i n g   F r o m   t h e   pr e di c t i o n   o f   t e s t i n g ra p h,   i t   i s   s h o w n   t h a t   a l l   t h e   v a l ue s   of  da t a   a r e   n e a rl y   f a l l   t o   i t s   r e s pe c t i v e   gr o up.   T h e   a c c u r a c y   of   t h e   pr e d i c t i o n   f o r   t ra i ni n g   a n t e s t i ng  i s   t h e n   c a l c ul a t e d.   T a b l e   2   s h o w   t h e   v a l ue   o f   e r r o a nd  t h e   a c c ur a c y   fo r   b o t h   t r a i n i ng  a n d   t e s t i n g .       T a b l e   2 .   T e s t i n g   P r e di c t i o n   E rr o r   T e s t   P r e d i c t   T e s t   O u t p u t   E rro r   A c c u ra c y   ( % )   0 . 9 7 6 4 4   1   - 0 . 0 2 3 5 6   9 7 . 6 4   0 . 9 9 6 4 4   1   - 0 . 0 0 3 5 6   9 9 . 6 4   0 . 9 2 6 6 3   0 . 9 7 4 7 9   0 . 9 9 0 7 3   0 . 9 7 5 5 0   0 . 9 9 8 3 1   0 . 9 9 5 0 0   0 . 9 9 5 6 0   0 . 9 7 8 5 9   0 . 9 8 8 3 9   0 . 9 9 2 5 3   1 . 9 8 4 7 6   0 . 9 7 5 8 4   0 . 9 9 6 9   0 . 9 9 8 3 0   1   1   1   1   1   1   1   1   1   1   2   1   1   1   - 0 . 0 7 3 3 7   - 0 . 0 2 5 2 1   - 0 . 0 0 2 9 7   - 0 . 0 2 4 5 0   - 0 . 0 0 1 6 9   - 0 . 0 0 5 0 0   - 0 . 0 0 4 0   - 0 . 0 2 1 4 1   - 0 . 0 1 1 6 1   - 0 . 0 0 7 4 7   - 0 . 0 1 5 2 4   - 0 . 0 2 4 1 6   - 0 . 0 0 0 3 1   - 0 . 0 0 1 7 0   9 2 . 6 4   9 7 . 4 8   9 9 . 7 0   9 7 . 5 5   9 9 . 8 3   9 9 . 5 0   9 9 . 5 6   9 7 . 8 6   9 8 . 8 4   9 9 . 2 5   9 9 . 2 4   9 7 . 5 8   9 9 . 9 7   9 9 . 8 3       F r o m   T a b l e   2 ,   t h e r e   a r e   15  n um b e r s   o f   da t a   t h a t   a r e   c l a s s i f i e i nt o   gr o up  a n o nl y   n um b e r   of  da t a   c l a s s i f i e i n t o   g r o up  2.   T h e   t a b l e   s h o w s   t h e   a c c ura c y   of   t h e   p r e di c t i o n   f o r   t e s t i ng  o f   t h e   L M N N   a r e   a l 90%  a n a b o ve   fo r   a l l   d a t a .   T h e   m e a n   s qua r e   e rr o r   t ha t   ob t a i n s   f r o m   t e s t i n p r o c e s s   0. 000544 .   T hi s   i s   i n di c a t e t h e   goo pe r fo r m a n c e   o t h e   L M N N   m o d e l   a n i t   m a ke   pe r f e c t   c l a s s i f i c a t i o n   fo r   t h e   t w o   de s i r e o ut put s .         4.   C O N C LU S I O N   T h i s   pa pe r   h a s   p r e s e n t e t h e   c l a s s i f i c a t i o n   o f   h i gh   N G   v o l t a ge   due   t o   t h e   h a r m o n i c   a n t ra n s i e n t   us i n A N N .   I n   t h i s   p a pe r ,   t h e   L M N N   c l a s s i f i e r   ha s   s uc c e s s ful   de v e l o p e t o   pe r f o r m   t h e   c l a s s i f i c a t i o o f   N G   vo l t a ge   a c c u r a t e l y .   T h e   r e s ul t   s h o w s   t ha t   t h e   a c c ura c y   of   t e s t i n g   p r e di c t i o n   e rr o i s   90%  a n d   a b o ve .   F u r t h e r ,   t h e   m e a s qua r e   e rr o t ha t   o b t a i n s   f r o m   t h e   t e s t i n g   p r o c e s s   i s   s m a l l ,   w h e r e   i t   v a l ue   i s   0 . 00 0544 .   T h e   v a l ue   o t h e   a c c ur a c y   a n t h e   m e a n   s qu a r e   e rr o r   a r e   a c c e pt a b l e   fo r   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   o f   t h e   n e ut r a l   t o   g r o un v o l t a ge   co m po n e n t s .   T h us ,   i t   c o n c l ude t h a t   t h e   L M N N   c l a s s i f i e r   a b l e   t o   pe r fo r m   a   hi g h   a c c ura c y   i n   c l a s s i fy i n t h e   t y p e s   of   N G   vo l t a ge .       A C K N O WL ED G E M EN TS   T h e   a ut h o r   a c k n o w l e dge s   t h e   f i n a n c i a l   s uppo r t   g i v e n   by   M i n i s t r y   of   H i gh e r   E duc a t i o n   (M O H E M a l a y s i a   f o r   s po n s o ri n g   t hi s   r e s e a r c i t h e   f o r m   o f   gra nt - in - a i d   600 - R M I/ F R G S   5/ 3   (010 3/ 20 16).       R EF ER EN C ES     [ 1]   V .   I g na t ov a ,   P .   G r a n j o n,   a nd   S .   B a c ha ,   S pa c e   v e c t o r   m e t ho f o r   v o l t a g e   di p s   a nd  s w e l l s   a na l y s i s ,   I E E E   T r ans .   P o w e r   D e l i v . ,   v o l .   24 ,   no .   4,   pp .   205 4 20 61,   2 009 .   [ 2]   J .   D o ug l a s ,   P o w e r   q ua l i t y   s o l ut i o ns ,   I E E E   P ow e r   E ng.   R e v . ,   v o l .   14,   no .   3,   p p.   3 7,   19 94.   [ 3]   M .   T ul j a p ur k a r   a nd  A .   A .   D ha r m e ,   W a v e l e t   B a s e S i g na l   P r o c e s s i ng   T e c hn i que   f o r   C l a s s i f i c a t i o o f   P ow e r   Q ua l i t y   D i s t ur ba nc e s ,   2 014   F i f t I n t .   C on f .   Si g na l   I m age   P r oc e s s . ,   pp .   337 342 ,   2014 .   [ 4]   K .   D a u d,   A .   F .   A bi d i n ,   A .   P .   I s m a i l ,   M .   D .   A .   H a s a n ,   M .   A .   S ha f i e ,   a nd  A .   I s m a i l ,   E v a l u a t i ng   w i n do w i ng - ba s e d   c o nt i nuo us   S - t r a ns f o r m   w i t n e ur a l   n e t w o r c l a s s i f i e r   f o r   de t e c t i ng   a nd  c l a s s i f y i ng   po w e r   qua l i t y   di s t u r ba nc e s ,   v o l .   13,   no .   3 ,   pp.   1 136 1142 ,   201 9.   [ 5]   W .   X u,   J .   R .   A c ha r y a ,   R .   T o r qu a t o ,   a nd   J .   Y o ng ,   A   M e t ho t o   D e t e r m i n e   S t r a y   V o l t a g e   S o ur c e s - P a r t   I :   C o nc e pt   a nd  T he o r y ,   I E E E   T r an s .   P ow e r   D e l i v . ,   v o l .   30 ,   no .   2,   pp .   713 71 9,   A pr .   2015 .   [ 6]   M .   J .   E .   A l a m ,   K .   M .   M ut t a qi ,   a nd  D .   S u t a n t o ,   A l l e v i a t i o o f   N e ut r a l - to - G r o und  P o t e nt i a l   R i s e   U n de r   U nba l a nc e A l l o c a t i o o f   R oo f t o P V   U s i ng   D i s t r i bu t e E n e r g y   S t o r a g e ,   I E E E   T r an s .   Su s t a i n .   E ne r gy ,   v o l .   6 ,   no .   3 ,   pp.   8 89 - Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       Cl as s i f i c a t i o n e ut r a l   t o   gr ound   ( NG )   v ol t a ge   us i ng   l e v e nb e r g - m ar quar dt   ( Suz ar y f az l i   K am ar uddi n )   1195   898,   J ul .   201 5.   [ 7]   H .   L i a nd  Y .   T a n ,   B r i e f   A na l y s i s   o R e a s o ns   a nd  S o l ut i o ns   of   E xc e s s i v e   N e ut r a l - E a r t V o l t a g e   i M a c hi n e   R oo m ,   i n   P r oc e e di ngs   of   t he   2 013  I n t e r nat i o nal   C on f e r e nc e   on  A d v anc e I nf or m a t i on  E ngi ne e r i ng  a nd  E d uc a t i on   Sc i e nc e   ( I C A I E E S   2 0 13) ,   201 3.   [ 8]   M .   A .   T .   M .   Y us o h,   S .   H .   A s m a n ,   Z .   M .   Y a s i n,   a nd  A .   F .   A bi d i n ,   C l a s s i f i c a t i o o f   t he   N T E V   pr o b l e m s   o t he   c om m e r c i a l   bu i l di ng ,   I nd one s .   J .   E l e c t r .   E n g.   C om p ut .   Sc i . ,   v o l .   9 ,   no .   2,   20 18 .   [ 9]   H .   W .   D a v i s ,   D i s t r i bu t i o n   S y s t e m s ,   p p.   73 86 ,   1950 .   [ 10]   M .   M .   S .   L i r a ,   R .   R .   B .   D e   A qui no ,   A .   A .   F e r r e i r a ,   M .   A .   C .   J r ,   A .   B .   C a r l o s ,   a n O .   L i r a ,   I m pr ov i ng   D i s t ur b a nc e   C l a s s i f i c a t i o by   C o m bi ni ng   M u l t i p l e   A r t i f i c i a l   N e ur a l   N e t w o r ks ,   pp.   34 36 3 442 ,   2006 .   [ 11]   S .   J .   H ua ng   a nd  J .   M .   L i n,   A ppl i c a t i o o f   b o c o unt i ng   m e t ho d - ba s e f r a c t a l   g e o m e t r y   t e c hni que   f o r   di s t u r b a nc e   de t e c t i o i n   po w e r   s y s t e m s ,   P ow e r   E ng.   S oc .   G e n.   M e e t .   2003 ,   I E E E ,   v o l .   3 ,   no .   2 ,   pp .   1604 160 8,   20 03.   [ 12]   Z .   L i u,   Y .   C u i ,   a n W .   L i ,   C o m bi ne po w e r   q ua l i t y   di s t u r ba nc e s   r e c o g ni t i o us i ng   w a v e l e t   pa c ke t   e nt r o pi e s   a n S - t r a n s f o r m ,   E nt r op y ,   v o l .   17,   no .   8 ,   pp.   5 811 5828 ,   201 5.   [ 13]   J .   B a r r o s   a n R .   I .   D i e g o ,   A   r e v i e w   o f   m e a s ur e m e n t   a nd  a na l y s i s   o f   e l e c t r i c   po w e r   qu a l i t y   o s hi pbo a r po w e r   s y s t e m   ne t w o r ks ,   R e ne w .   Sus t ai n.   E ne r g y   R e v . ,   v o l .   6 2,   pp .   665 6 72,   20 16.   [ 14]   O .   P .   M a he l a ,   A .   G .   S ha i k ,   a n N .   G upt a ,   A   c r i t i c a l   r e v i e w   o f   de t e c t i o a nd  c l a s s i f i c a t i o of   po w e r   qua l i t y   e v e nt s ,   R e ne w .   Sus t ai n.   E ne r g y   R e v . ,   v o l .   41,   p p.   49 5 50 5,   20 15 .   [ 15]   S .   S a n t o s o ,   E .   J .   P o w e r s ,   W .   M .   G r a dy ,   a nd  A .   C .   P a r s o ns ,   P o w e r   qua l i t y   di s t ur ba nc e   w a v e f o r m   r e c og ni t i o us i ng   w a v e l e t - b a s e ne ur a l   c l a s s i f i e r - pa r t   1:   T he o r e t i c a l   f o unda t i o n,   I E E E   T r an s .   P ow e r   D e l i v . ,   v o l .   1 5,   no .   1 ,   pp .   2 22 228,   2 000 .   [ 16]   P .   K a n i r a j a a nd  V .   S ur e s K um a r ,   P o w e r   qu a l i t y   d i s t ur b a nc e   de t e c t i o a nd  c l a s s i f i c a t i o us i ng   w a v e l e t   a n R B F N N ,   A pp l .   S of t   C om pu t . ,   v o l .   35 ,   pp .   470 481 ,   2015 .   [ 17]   K .   T ha ng a r a j ,   N .   P .   S ubr a m a n i a m ,   R .   N a r m a da ,   a nd  O .   M .   M ,   A na l y s i s   o f   ha r m o ni c s   us i ng   w a v e l e t   t e c hni q ue ,   v o l .   9,   no .   3,   p p.   16 69 1 675 ,   2019 .   [ 18]   S .   C .   S h e ka r ,   G .   R .   K um a r ,   E .   E ng i ne e r i ng ,   E .   E ng i n e e r i ng ,   a nd  A .   I nf o ,   A   t r a ns i e nt   c ur r e n t   ba s e m i c r o - g r i c o nne c t e po w e r   s y s t e m   p r o t e c t i o s c he m e   u s i ng   w a v e l e t   a pp r o a c h,   v o l .   9 ,   no .   1 ,   pp .   14 2 2,   2 019 .   [ 19]   Z .   M i ng ,   W .   J i a n - R u,   W .   Z hi - Q i a n g ,   a nd   C .   J i a n ,   C o n t r o l   M e t h o f o r   P o w e r   Q ua l i t y   C o m pe ns a t i o B a s e d   o L e v e nbe r g - M a r qu a r d t   O pt i m i z e B P   N e ur a l   N e t w o r k s ,   20 06  C E S / I E E E   5 t I n t .   P ow e r   E l e c t r on .   M o t i o C o nt r ol   C onf . ,   pp .   1 4 ,   200 6.   [ 20]   D .   B a t r a ,   C o m pa r i s o B e t w e e L e v e nbe r g - M a r qu a r d t   A n S c a l e C o nj ug a t e   G r a di e n t   T r a i ni ng   A l g o r i t hm s   F o r   I m a g e   C o m pr e s s i o U s i ng   M L P ,   no .   8 ,   pp .   412 422 ,   2014 .   [ 21]   S .   S a n t o s o ,   E .   J .   P o w e r s ,   W .   M .   G r a dy ,   a nd  P .   H o f m a nn,   P o w e r   qu a l i t y   a s s e s s m e n t   v i a   w a v e l e t   t r a ns f o r m   a na l y s i s ,   I E E E   T r an s .   P ow e r   D e l i v . ,   v o l .   11 ,   no .   2,   pp .   924 930 ,   1 996.       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S       S uz a r y f a z l i   K a m a r u ddi n   w a s   bo r i M a l a y s i a   o O c t o bo r   26,   1 986.   H e   r e c e i v e d   hi s   B a c he l o r   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   ( H o ns . )   f r o m   U n i v e r s i t i   T e kno l o g i   M A R A   ( U i T M )   i 2016 .   H e   i s   c ur r e n t l y   e nr o l l e d   a s   a n   E ng i n e e r   i E m pi r e   M A B S   R e s o ur c e s .         A hm a F a r i A bi di w a s   bo r i M a l a y s i a ,   o D e c   25 ,   197 8.   H e   r e c e i v e hi s   B a c he l o r   o f   E ng i ne e r i ng   i E l e c t r i c a l ,   E l e c t r o ni c ,   a nd  S y s t e m   E ng i ne e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t i   K e b a ng s a a n   M a l a y s i a   ( U K M ) ,   M .   S c   i n   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M A R A   ( U i T M ) ,   a nd  P h . D   de g r e e   f r o m   U ni v e r s i t i   K e b a ng s a a M a l a y s i a   ( U K M ) ,   i 2000 ,   2 005 ,   a nd  2011 ,   r e s pe c t i v e l y .   H e   i s   c ur r e n t l y   a   l e c t ur e r   a nd  H e a d   o f   C e nt r e   f o r   E l e c t r i c a l   P o w e r   E ng i ne e r i ng   S t ud i e s   ( C E P E S )   i n   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M A R A   ( U i T M )   S ha A l a m .   H i s   m a i n   r e s e a r c h   i nt e r e s t s   a r e   i n   po w e r   qu a l i t y   a nd  po w e r   s y s t e m   pr o t e c t i o n.         M o hd  A bdul   T a l i M a t   Y u s o w a s   bo r i M a l a y s i a ,   o A ug us t   24,   1988 .   H e   r e c e i v e B a c he l o r   o f   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng   ( H o ns . )   a n M a s t e r   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t i   T un   H us s e i O nn  M a l a y s i a ,   ( U T H M )   i 20 09  a nd  2 012  r e s pe c t i v e l y .   H e   i s   c ur r e nt l y   e nr o l l e a s   a   P hD   s t ud e n t   a t   U n i v e r s i t i   T e kno l o g i   M A R A ,   ( U i T M ) .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.