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 .   18 ,   N o .   3 J u n e   20 20 ,   pp .   1148 ~ 1155   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 8 .i 3 . pp114 8 - 1155             1148       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   Fa u l t   c l a ss i f i c a t i o n   i n   sm a r t   d i st r i b u t i o n   n e t w o r k   u si n g   su p p o r t   v e c t o r   m a c h i n e       O n We i   C h u an 1 ,   N u r   F ad i l ah   A b   A z i z 2 Zu h ai l M at   Y a s i n 3 N u r   A s h i d S al i m 4   N o r fi s h ah   A .   Wah ab 5   1 ,2 D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   a n E l e c t r o ni c s   E ng i ne e r i ng ,   U n i v e r s i t i   T e na g a   N a s i o na l ,   M a l a y s i a   3 , 4 , 5 F a c ul t y   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng ,   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M A R A ,   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 O c t   2 ,   2019   R e v i s e D e c   4 ,   2 019   A c c e pt e D e c   1 8 ,   2 01 9       M a c hi n e   l e a r ni ng   a pp l i c a t i o ha v e   be e w i de l y   us e i v a r i o us   s e c t o r   a s   pa r t   o f   r e duc i ng   w o r l o a a nd  c r e a t i ng   a a u t o m a t e de c i s i o m a ki ng   t o o l .     T hi s   ha s   g a i t he   i n t e r e s t   o f   po w e r   i nd us t r i e s   a nd  u t i l i t i e s   t o   a pp l y   m a c hi ne   l e a r n i ng   a s   pa r t   o f   t he   o pe r a t i o n.   F a ul t   i de n t i f i c a t i o a n c l a s s i f i c a t i o ba s e m a c hi ne   l e a r ni ng   a ppl i c a t i o i po w e r   i ndu s t r i e s   ha v e   g a i s i g ni f i c a nt   a c c r e di t a t i o due   t o   i t s   g r e a t   c a pa bi l i t y   a nd  pe r f o r m a nc e .   I t hi s   pa p e r ,     a   m a c hi n e - l e a r n i ng   a l g o r i t hm   k no w a s   S uppo r t   V e c t o r   M a c hi n e   ( S V M )   f o r   f a ul t   t y pe   c l a s s i f i c a t i o i n   di s t r i bu t i o s y s t e m   ha s   be e de v e l o pe d.   E l e v e n   di f f e r e n t   t y pe s   o f   f a ul t s   a r e   g e ne r a t e w i t h   r e s pe c t   t o   a c t ua l   ne t w o r k.   A   w i d e   r a ng e   o f   s i m ul a t i o c o ndi t i o i t e r m s   o f   di f f e r e nt   f a ul t   i m p e da n c e   v a l ue   a s   w e l l   a s   f a ul t   t y pe s   a r e   c o ns i de r e i t r a i ni ng   a nd  t e s t i ng   da t a .   R i g ht   s e t t i ng   pa r a m e t e r s   a r e   i m po r t a n t   t o   l e a r n i ng   r e s u l t s   a nd  g e ne r a l i z a t i o a bi l i t y   of   S V M .   G a u s s i a n   r a d i a l   b a s i s   f unc t i o ( R B F )   ke r ne l   f unc t i o h a s   be e us e d   f o r   t r a i n i ng   o f   S V M   t o   a c c o m pl i s t he   m o s t   o p t i m i z e c l a s s i f i e r .   I ni t i a l   f i nd i ng   f r o m   s i m ul a t i o r e s u l t   i ndi c a t e s   t ha t   t he   pr o po s e d   m e t ho i s   qu i c i l e a r ni ng  a nd  s ho w s   g oo a c c ur a c y   v a l ue s   o f a ul t s   t y pe   c l a s s i f i c a t i o i d i s t r i b ut i o s y s t e m .   T he   d e v e l o pe a l g o r i t hm   i s   t e s t e o I E E E   34  bus   a nd  I E E E   123  bu s   t e s t   di s t r i bu t i o s y s t e m .     Ke y w or ds :   D i s t r i b ut i o n   n e t w o r k   F a ul t   i de nt i f i c a t i o n   S m a r t   m e t e r   S uppo r t   v e c t o r   m a c h i n e   C opy r i gh t   ©   2020   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 :   N ur  F a d i l a h   A b   A z i z   D e pa rt m e n t   o f   E l e c t ri c a l   a nd  E l e c t r o ni c s   E n g i n e e ri n g,   U n i v e r s i t i   T e na ga   N a s i o n a l ,   S e l a ngo r,   M a l a y s i a .   E m a i l :   n f a di l a h@ u n i t e n . e du . m y       1.   I N TR O D U C TI O N     P ow e r   d i s t r i b ut i o n   s y s t e m   (P D S i s   a   po w e r   s y s t e m   w h i c de l i v e r s   po w e r   f r o m   t h e   t r a n s m i s s i o n   s y s t e m   t o   c o n s um e r s   o r   r e s i de n t i a l   c us t o m e r s .   P D S   c o n t a i n s   a   c o m pl i c a t e s t r uc t u r e   a n d i f f e r e n c e   i v o l t a ge   l e v e l s .   P D S   i s   s e pa r a t e i nt o   t w o   pa r t s   w h i c h   a r e   p ri m a r y   a n s e c o n da r y   di s t r i b ut i o n   s y s t e m .   T h e   pri m a r y   di s t r i b ut i o n   s y s t e m   h a s   m e di u m   v o l t a ge   l e v e l s   of   11kV   a nd  33kV   w h i c h   a r e   di r e c t l y   di s t ri b ut e t o   h e a vy   l o a ds   a nd  us e s   i n   of   i n dus t ri e s .   S e c o n da r y   di s t r i b ut i o n   s y s t e m   us e s   l ow   vo l t a ge   l e ve l   w i t h   400V   a nd  23 0V   w h e r e   t h e   do m e s t i c   c o n s um e r   v o l t a ge   us a ge   [1] .     P D S   f r e que nt l y   w o r ks   i n   ra d i a l   s t ruc t u r e   w i t h   a   c o m b i n a t i o n   o f   di s t r i b ut i o n   t ra n s f o r m e r   (D T ) ,     b us   l i n e s ,   s w i t c h e s ,   f us e s   a nd  u n b a l a n c e l o a ds .   P D S   i s   c o nn e c t e t o   h o us e   l o a ds   o r   r e gul a l o a ds   f r o m   t h e   pri m a r y   s u b s t a t i o n   us i n D T   t o   s t e d ow n   t o   a   l ow   vo l t a ge   l e ve l .   In d us t r i a l   l o a ds   w h i c h   a r e   a b ov e   11kV   a r e   di r e c t l y   s uppl i e by   t h e   pri m a r y   gr i w h i c h   i s   a n   i n t e r c o nn e c t e n e t w o r t h a t   de l i v e r s   po w e r   f r o m   t h e   s ub s t a t i o n   t o   D T .   T h e s e   l o a ds   h a v e   a   gr e a t e r   v o l t a ge   l e ve l .   F ur t h e r m o r e ,   s e c o n da r y   gr i di s t ri b ut e s   pow e r   f r o m   D T   t o   r e gul a r   l o a ds   by   v a r i o us   r o ut e s   t o   a v o i f a ul t   o c c urr e n c e s .   A n y   di s t ur b a n c e s   i n   P D S   w i l l   c a us e   a n   o ut a ge   i n   t h e   di s t ri b ut i o n   s y s t e m .   M o s t   of   t h e   o ut a ge   i s   c a us e by   t h e   di ff e r e n t   t y pe s   of   f a ul t s   t ha t   e xi s t   o n   t h e   l i n e   f o r   a n   e xt e n de d   pe ri o d.   A n y   c o m po n e n t s   f a i l u r e   i P D S   w i l l   c a us e   o ut a ge   di r e c t l y .     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       F aul t   c l as s i f i c at i on   i n   s m ar t   di s t r i but i on   ne t w or k   us i ng  s u pp or t   v e c t or   m ac h i ne   ( O ng  W e i   Chua n )   1149   F a ul t s   i n   a   d i s t r i b ut i o n   s y s t e m   c a n   b e   e i t h e r   s i ngl e   p h a s e   t o   gr o u n d ,   do ub l e   ph a s e   t o   gr o u n d,   p ha s e   t o   ph a s e ,   t hr e e   pha s e   t o   gr o und  o r   t hr e e - p ha s e   f a ul t s   [2].   E a c h   o f   t h e s e   f a ul t s   c a n   b e   di s t i ngui s h e by   t h e i r   c h a ra c t e ri s t i c   e . g .   S i n gl e   p ha s e   t o   t h e   gr o u n f a ul t   w i l l   g i v e   a   s pi ke   i n   t h e   c u rr e nt   v a l ue s   of   t h e   pa r t i c ul a pha s e   du r i n t h e   f a ul t   o c c urr e n c e .   S o m e   o f   t h e   f a ul t   l o c a t i o n   m e t h o ds   w i l l   r e qu i r e   t h e   i de n t i f i c a t i o n   o f   f a ul t   t y p e   i n   p ri o r   b e fo r e   e s t i m a t i o n   o f   t h e   f a ul t   l o c a t i o n .   A n o t h e r   a s pe c t   w h i c h   c a n   b e   r e l a t e t o   f a ul t   t y pe   i s   t h e   f a ul t   l e v e l .   F a ul t   l e v e l   c a n   b e   di v i de i n t o   t w o   di ffe r e n t   ki n d s   w h i c h   a r e   l o w   i m pe da n c e   a n hi g h   i m pe da n c e   f a ul t .   L o w   a n hi g h   i m pe d a n c e   f a ul t   a r e   d i s t i ngui s h e by   t h e   f a ul t   c urr e nt   v a l ue s   r e s ul t e f r o m   t h e   a r c h i n g   b e t w e e n   t h e   pha s e   t o   t h e   s u r f a c e   of   c o n t a c t .   U nl i ke   l o w   i m pe da n c e ,   h i g h   i m pe da n c e   f a ul t s   a r e   di f f i c ul t   t o   be   de t e c t e [3].   It   r e qu i r e s   c us t o m i z e a pp r o a c h e s   t ha t   c a n   e xt ra c t   i n f o r m a t i o n   o f   t h e s e   h i g h   i m pe da n c e   f a ul t s   f r o m   t h e   a v a i l a b l e   da t a .   T h e   r e l i a b i l i t y ,   s e c ur i t y   a n po w e r   qua l i t y   of   di s t r i b ut i o n   s y s t e m   a r e   s i g n i f i c a n t l y   a ff e c t e b y   di s t r i b ut i o n   f a ul t .   F a ul t s   o c c urr e n c e   i n   d i s t ri b ut i o n   s y s t e m   i s   di f f i c ul t   t o   a v o i a n u np r e di c t a b l e   du ri n s t e a dy   s t a t e   c o n di t i o n s .   A l t h o ug h,   t h e   di s t u r b a n c e   c a n   b e   fo u n a l l   o v e r   of   t h e   pow e r   s y s t e m ,   b ut   a l m o s t   80%   of   f a ul t   r e l a t e i n t e rr up t i o e xpe ri e n c e b y   c u s t o m e r s   a r e   d u e   t o   f a ul t   i n c i de n t s   o n   t h e   di s t r i b ut i o n   s y s t e m   [4].   T h e   o c c urr e n c e   di s t ri b ut i o n   o ut a ge   due   t o   t h e   f a ul t   w i l l   a f fe c t   t h e   ut i l i t i e s ’  r e l i a b i l i t y   i n de x .   S o ,   i n   o r de r   t o   f ul l   f i l l   t h e   r e l i a b i l i t y   i n de c r i t e ri o n,   ut i l i t i e s   ha v e   t de v i s e   f a ul t   i de n t i f i c a t i o n   m e t h o w h i c h   e n s u r e s   pow e r   i s   r e s t o r e t o   us e r s   i s h o r t   d u r a t i o n   o f   t i m e .   I de nt i f i c a t i o of   f a ul t   t y pe s   i s   v e r y   c r uc i a l   f o r   t h e   p r o t e c t i o n   s c h e m e   t o   m a i n t a i n   d i s t r i b ut i o n   s y s t e m   s t a b i l i t y   a n m i ni m i z e   c us t o m e r   m i nut e   l o s s e s   a n n e t w o r da m a ge s .   H e n c e ,   qui c f a ul t s   t y pe   r e c o gn i t i o n   w i t hi n   m i n i m u m   e rr o r   a l l o w s   t h e   r e l a y s   a n c i r c ui t   b r e a ke r s   t o   o pe r a t e   a n i s o l a t e   t h e   f a ul t y   pa rt   t o   p r o t e c t   t h e   c o m po n e nt s   a n d   t h e r e f o r e   t h e   e ff i c i e n c y   of   t h e   po w e r   di s t ri b ut i o s y s t e m   c a n   b e   i n c r e a s e d.   Co n s e que n t l y ,   f a s t   a n r e l i a b l e   f a ul t   de t e c t i o h a s   b e c o m e   a n   i m po r t a n t   o pe r a t i o na l   de m a n d   i di s t r i b ut i o n   s y s t e m .   T h e   c l a s s i c a l   m e t h o of   f a ul t   i de nt i f i c a t i o n   p r o c e s s   i n   po w e r   s y s t e m   e m pl oy e by   ut i l i t i e s   i s   a   s t e p   by   s t e pr o c e s s .   F i r s t ,   t h e   a f f e c t e a r e a   o f   di s t ur b a n c e   i s   i de n t i f i e t hr o ug h   c us t o m e p h o n e   c a l l s .     T h i s   e na b l e s   ut i l i t i e s   t o   ge n e r a l l y   l oc a l i z e   t h e   di s t u r b a n c e   l o c a t i o n   a n i t s   a f f e c t e d   c us t o m e r .   A f t e r   h a v i n g   s uff i c i e n t   ge o gr a p h i c a l   a nd  s t a t i s t i c a l   d a t a ,   t h e   m a i nt e na nc e   t e a m s   a r e   di s pa t c h e t o   a f f e c t e s ub s t a t i o n .     T h e y   w i l l   c o n duc t   v i s ua l   i n s pe c t i o n s   t o ge t h e r   w i t h   m e a s u re m e n t   t o   e s t i m a t e   t h e   c a us e   of   t h e   di s t u r b a n c e .   A f t e r   i de n t i f y i n t h e   c a us e   o f   t h e   di s t u r b a n c e ,   i f   i t   i s   d ue   t o   f a ul t   o c c ur r e n c e ,   m e t h o ds   s uc a s   c a p a c i t i v e   di s c ha r ge   a nd  pul s e   e c h o   m e t e w i l l   b e   us e t o   o b t a i t h e   e s t i m a t e l o c a t i o n   o f   f a ul t   [ 5].   B a s i c a l l y ,   t h e   c l a s s i c a l   m e t h o o f a ul t   i de nt i f i c a t i o n   r e qui r e s   m o r e   t i m e   f o r   r e s t o r i ng  t h e   po w e r .   B e s i de s ,   t h e   c l a s s i c a l   m e t h o a l s o   c o n t ri b ut e s   t o   h i g h e r   o pe r a t i o n   a n m a i n t e na n c e   c o s t   fo r   t h e   ut i l i t i e s .     In  o r de r   t o   o v e r c o m e   t hi s   p r o b l e m ,   m o de rn  m e t h o ds   o f a ul t   i de nt i f i c a t i o n   ha v e   b e e n   r e s e a r c h e a n d   de ve l o pe d.   Q ui c f a ul t s   t y pe   r e c o gn i t i o n   w i t hi n   m i ni m um   e r r o r   a l l o w s   t h e   r e l a y s   a n c i r c ui t   b r e a ke r s   t o   o pe r a t e   a n i s o l a t e   t h e   f a ul t y   pa r t   t o   p r o t e c t   t h e   c o m po n e n t s   a n t h e r e f o r e   t h e   e ff i c i e n c y   of   t h e   pow e r   di s t r i b ut i o n   s y s t e m   c a n   b e   i n c r e a s e d.   Co n s e que n t l y ,   f a s t   a nd  r e l i a b l e   f a ul t   de t e c t i o n   ha s   b e c o m e   a n   i m po r t a nt   o pe r a t i o n a l   de m a n d   o f   M V   di s t ri b ut i o s y s t e m .   S m a r t   m e t e r   da t a   p r o v i de s   a   be t t e r   u n de r s t a n di ng  o f   h ow   di s t r i b ut i o n   n e t w o r ks   o pe r a t e   a n a s s i s t   i t h e   m o r e   a c t i v e   m a n a ge m e nt   o f   t h e   n e t w o r ks   by   e n a b l i ng  t w o - w a y   c o m m u n i c a t i o b e t w e e n   t h e   m e t e a n d   t h e   c e n t r a l   di s t ri b ut i o n   s y s t e m .   S m a r t   m e t e r s   c a n   m e a s u re   t h e   vo l t a ge s   a nd  l o a ds   t hr o ugh   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o n .   W h e n   a n y   f a ul t   o c c ur s   i t h e   d i s t r i b ut i o n   n e t w o r k,   s e que n c e   c urr e n t s   a n v o l t a ge s   a r e   ge n e ra t e d   a n d   c a n   b e   c a pt u r e d   by   t h e   s m a r t   m e t e r.   I t hi s   pa pe r,   a   f a ul t   c l a s s i f i c a t i o a l go ri t hm   us i n g     a   m a c h i n e   l e a rni n k n o w n   a s   S uppo r t   V e c t o r   M a c h i n e   (S V M h a s   b e e n   de ve l o p e d.   T h e   da t a   o f   c urr e n t   a n d   vo l t a ge s   e m pl oy e c a n   b e   c o l l e c t e by   a   s m a r t   m e t e r.   T h e   da t a   i s   us e a s   t h e   t ra i ni n g ,   t e s t i n a nd  v a l i d a t i o da t a   o f   t h e   S V M .         2.   M O D ER N   F A U LT  C LA S S I F I C A TI O N   TEC H N I Q U ES   2. 1 .       S m ar t   M e t e r   T h e   m a i n   p r o b l e m   of   f a ul t   e ve n t s   i n   t h e   di s t ri b ut i o n   s y s t e m   i s   t h a t   t h e   i n s uf f i c i e n t   i n f o r m a t i o n   t ha t   e xi s t s   o n   t h e   m e t e r i ng  po i nt .   R e c e n t l y ,   s m a r t   m e t e r s   a r e   de v e l o pi n a nd  c a n   b e   us e t o ve r c o m e   t h e   f a ul t   a n a l y s i s   i n   t h e   di s t ri b ut i o s y s t e m .   A   s m a rt   m e t e i s   a n   e n e rg y   m e t e r   t h a t   us e t o   m e a s u r e   e l e c t r i c a l   d a t a   a n d   r e c o r r e a di n w i t h   m o r e   a c c ur a t e   t ha n   c u rr e nt   c o n v e n t i o na l   e n e r gy   m e t e r .   T h e   t w o - w a y   c o m m u n i c a t i o us e i a   s m a rt   m e t e ri n s y s t e m   w h i c h   k n o w n   a s   A dv a n c e M e t e r i ng  I n f r a s t ruc t u r e   (A M I)  a b l e   t o   m o n i t o r   t h e   m e t e r s   f r o m   t h e   c o n t r o l   r o o m   [6].   S m a r t   m e t e r s   c a p r o vi de   da t a   o f   e n e r gy   c o n s um p t i o o f   c us t o m e r   a n d   n o t i fy   t h e   ut i l i t y   gri w h e t h e r e   i s   a   f a ul t   o c c ur s   [7] .     T h e r e   i s   a   p r o po s e m e t h o t h a t   n e e de v o l t a ge   s a da t a   w hi c h   t h e   d a t a   i s   c o l l e c t e f r o m   t h e   s m a r t   m e t e r   t ha t   i n s t a l l e a l o n t h e   f e e d e r   a t   a   s t ra t e gi c   po i nt .   T hi s   m e t h o us e t c a pt ur e   v o l t a ge   dr o duri n g   f a ul t   c o n di t i o n   w h i c h   h a s   di f f e r e n t   i n   m a g ni t ude   t h a n   t h e   p re - f a ul t   c o n di t i o n .   O n - f a ul t   m e a s u r e m e n t   i s   us e t o   ve r i fy   t h e   v o l t a ge   o f   e a c h   n o de   w i t h   t h e   h e l o f   r e v e r s e   a n f o r w a rd  s w e e l o a f l ow   t o   m e a s ur e   t h e   f a ul t   c urr e n t   f o r   e a c h   n o de   i n   a n   i t e r a t i v e   l o o p.   T h e   f a ul t   c u rr e n t   i s   t o   de t e rm i n e   t h e   f a ul t e n o de   w i t h   t h e   l e a s t   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 p   S c i ,   V o l .   18 ,   N o .   3 J u n e   20 2 :     1148   -   1 155   1150   e rr o r   b e t w e e n   a c t ua l   m e a s u r e m e n t   a nd  c a l c ul a t e vo l t a ge   dr o p s .   U n k n o w n   vo l t a ge s   f r o m   pr e v i o us   s h o r t -   c i r c ui t   a na l y s i s   c a l c ul a t i o n s   a r e   i nt r o duc e a n e rr o r s   i n   t h e   m e a s u r e m e nt s   t ha t   r e s ul t e i n   n o t   p r o pe rl y   e s t i m a t e   t h e   f a ul t e n o de .   T h i s   m e t h o s h o w e t h a t   i t   w a s   c r uc i a l   o f   c o l l e c t i n p r e - f a ul t   a n o n - f a ul t   d a t a   f r o m   s m a r t   m e t e r s   i n   o r de r   t o   i de n t i f y   s of t w a r e - b a s e f a ul t   t y pe s .   T h e   da t a   o b t a i n e by   t h e   s m a r t   m e t e r s   c a b e   c o l l e c t e i o r de r   t o   h a v e   r e a l - t i m e   m o n i t o r i ng  o f   i de nt i f i c a t i o o f   f a ul t   l o c a t i o n   [ 8] .   T h e   f a ul t   t y p e   m e t h o b a s e o n   s t a t e   e s t i m a t i o n   i s   p r o po s e i n   [9]  w hi c r e qui r e   o n - f a ul t   c u rr e n t s   o t h e   s uppl y   a n o n -   f a ul t   v o l t a ge   pr o f i l e s   o b us e s   t ha t   c a n   b e   o b t a i n e f r o m   s m a rt   m e t e r s   a n t ra n s f e rr e t t h e   c o n t r o l   c e n t r e   t o   j us t i fy   t h e   t y p e   of   f a ul t .   T h e   da t a   c o l l e c t e by   t h e   s m a r t   m e t e r s   c a n   b e   p r o c e s s e i n   o rde t o   h a v e   m o n i t o ri n o f   f a ul t   t y pe s   c l a s s i f i c a t i o n   i n   r e a l - t i m e .   T h i s   m e t h o a c hi e v e s   be t t e r   r e s ul t s   w i t h   j us t   o n e   ra di a l   f e e de r   i n   a   s i n g l e - l i n e   d i s t ri b ut i o s y s t e m .     2. 2 .       S V M   as   th e   A p p l i c at i o n   o M ac h i n e   Le a r n i n g   R e c e n t l y ,   m a c hi n e   l e a r ni n ha s   b e e n   s pe e di l y   d e ve l o p e a nd  a pp l i e s uc c e s s f ul l y   t o   c l a s s i fy   t y p e s   of   f a ul t   o n   e i t h e r   t ra n s m i s s i o n   o r   di s t ri b ut i o n   s y s t e m   [10].   H ow e ve r ,   m a j o r i t y   of   t h e   r e s e a r c h   f o c us   o n   t h e   f a ul t   i de n t i f i c a t i o n   f o r   ov e r h e a po w e r   t r a n s m i s s i o n   s y s t e m   [9 - 1 5 b ut   n o t   f o r   t h e   po w e r   di s t r i b ut i o n   s y s t e m .   A   qui c m e t h o t o   p r e di c t   t h e   f a u l t   o c c urr e n c e   i s   n e e de s i n c e   a i n s t a nt   o pe ra t i o n   i s   r e qui r e d   t o   a v o i t h e   pow e r   di s t ri b ut i o s y s t e m   f r o m   a o ut a ge .   S V M   i s   r e l a t i v e l y   a   c l a s s i f i c a t i o n   m e t h o t ha t   s h o w n   hi g h e r   pe r f o r m a n c e   a n d   a c c ura c y   t h a o t h e l e a rni n g   m e t h o ds   i a   l o t   of   a ppl i c a t i o [1 6 ] .     A .   N ga o pi t a kkul   a n C.   P o t h i s a rna   p r o po s e a   m e t h o t o   i de nt i fy   t h e   t y pe s   of   f a ul t s   i n   u nde r g r o u n d   P D S   us i n a   c o m b i n a t i o n   o f   di s c r e t e   w a ve l e t   t r a n s f o r m   ( D W T a n S V M   [1 7 ].   F a ul t   de t e c t i o n   o n   h i g h - f r e que n c y   c o m p o n e nt   f r o m   t h e   f a ul t   s i g n a l s   by   us i n g   t h e   D W T   a l go r i t hm .   P o s i t i v e   s e que n c e   c ur r e nt   o f   f a ul t   s i g n a l s   i s   us e a s   i nput   f o r   t h e   S V M   i a   de c i s i o n   a l go r i t hm .   S e ve r a l   c a s e   s t udi e s   w i t h   t h e   di f f e r e n c e   o f   f a ul t   t y p e s   a n d   f a ul t   i m pe da n c e   h a v e   b e e n   w o r ke o ut .   S o m e   re s e a r c h e r s   ha v e   e m pl oy e s m a r t   m e t e da t a   i s uppo r t   v e c t o r   m a c hi n e   (S V M f o r   f a ul t   l o c a t i o n   i n   po w e r   s y s t e m .   I n   r e f e r e n c e   [1 8 ],   a a rt i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r (A N N a n S V M   w a s   pr o po s e fo r   l o c a t i ng  f a ul t s   i n   ra di a l   di s t r i b ut i o n   s y s t e m s .   In   r e f e r e n c e   [1 9 ],   S V M   i s   us e t o   pr e di c t   f a ul t   l o c a t i o n   i n   P D S   w i t h   d i s t r i b ut e ge n e ra t i o n   (D G a nd  s m a rt   m e t e r.   T h e   s t udy   us e s   a   f i xe v a l ue   of   S V M   pa r a m e t e r   w i t t h e   c h o s e n   R B F   a s   t h e   K e rn e l   f un c t i o n   a n c r o s s   v a l i da t i o m e t h o d.   I n   t h e   R B F   ke r n e l ,   t h e r e   a r e   t w o   pa r a m e t e r s   w h i c h   a r e   a n g a m m a   ( γ n e e ds   t o   be   s e l e c t e a s   t h e   b e s t   pa r a m e t e r s   i n   o r de r   f o r   S V M   t o   pr e di c t   t h e   t e s t   da t a   a c c ur a t e l y .   O n e   m e t h o p r o po s e by   L i v a n i   us e S V M   b a s e l e a rn i ng  a l go ri t hm   t o   i de nt i fy   t h e   f a ul t   l o c a t i o n   o n   f a ul t e l i n e s   [ 20 ] .   T h e   p r o po s e m e t h o us e d   R M S   v o l t a ge   da t a   f r o m   s m a rt   m e t e r   a s   t h e   i n pu t   f o r   S V M .   S e v e r a l   a ut h o r s   a l s o   pr o po s e m e t h o ds   w h i c us e m a c h i n e   l e a rni n a l go ri t hm   t o ge t h e r   w i t h   da t a   f r o m   o t h e r   e qui pm e nt   b e s i de s   t h e   s m a r t   m e t e r.   A   s t ud y   pe r f o r m e by   A gr a w a l   us e bo t h   S V M   c l a s s i f i c a t i o n   a nd  r e g r e s s i o n   f o r   f a ul t   t y pe   a n l o c a t i o n   [ 2 1 ] .     T h e   i n pu t   da t a   f o r   f a ul t   c l a s s i f i c a t i o n   w e r e   ob t a i n e f r o m   a   pow e r   qua l i t y   r e c o r de r .   M e a n w h i l e ,   D e n us e c urr e n t   w a v e fo r m   a s   t h e   i n pu t   d a t a   f o r   S V M   [2 2 ].   T h e   de v e l o pe m e t h o w a s   us e t o   i de n t i fy   t h e   e xa c t   l o c a t i o n   o f   f a ul t   i a   po w e r   l i n e .   F r o m   l i t e r a t u r e   r e v i e w ,   i t   i s   o b s e r v e t h a t   m a j o ri t y   of   t h e   p r o po s e d   a l go ri t hm s   f o r   f a ul t   c l a s s i f i c a t i o n   a nd  l o c a t i o n   w e r e   t e s t e o n   s m a l l   b us   t e s t   di s t r i b ut i o n   s y s t e m   o n l y .     T h i s   pa pe a i m s   t o   t e s t   t h e   S V M   f o r   f a u l t   c l a s s i f i c a t i o n   i b o t s m a l l   a n d   b i t e s t   di s t ri b ut i o s y s t e m .       3.   F A U LT  C LA S S I F I C A TI O N   U S I N G   S V M   In  o r de r   t o   de t e c t   t h e   f a ul t   t y pe s   i n   a   s h o r t   pe ri o f o r   f a s t e f a ul t   i s o l a t i o a n d   i n c r e a s e s pe e of  di s t r i b ut i o n   po w e r   s y s t e m   r e s t o r a t i o n   pr o c e s s ,   a   m a c hi n e   l e a rn i ng  t e c hn i que   us i ng  S V M   w i t h   t h e   i m p l e m e nt a t i o n   o t h e   s m a rt   m e t e ri n i s   i nt r o duc e d.   S i m u l a t i o n - b a s e a n a l y s i s   us i n a   s of t w a r e   pr o gra m   kn o w n   a s   O pe n D S S   h a s   b e e n   a do pt e t o   r u f a ul t   a na l y s i s   fo r   da t a   ge n e ra t i o n   u nde r   di f f e r e n t   f a ul t   t y pe s   of    a   d i s t r i b ut i o s y s t e m .     3. 1 .       F au l S i m u l ati o n s   T h e   n e t w o r f a ul t s   w e r e   s i m ul a t e i t h e   O pe n D S S   s o f t w a r e   [2 3 ] .   T h e   i ni t i a l   p r o gr e s s   s t a rt e o ff  w i t h   t h e   i ni t i a l i z a t i o n   o f   a l l   t h e   v a r i a b l e s   i t h e   s o f t w a r e .   S i m ul a t i o n s   o f   pr e   f a ul t   a nd  o n - f a u l t   c o n d i t i o n s   w e r e   c o n duc t e a n t h e   o ut pu t   da t a   f r o m   p r e   f a ul t   w a s   u s e t o   v a l i da t e   t h e   da t a   o f   o n - f a ul t   c o n di t i o n s .     11  t y pe s   of   f a ul t   c o n di t i o n   c o m p r i s e   o f   s i n g l e   l i n e   t o   g r o un d ,   do ub l e   l i n e   t o   gr o u n d,   l i n e   t o   l i n e   a nd  t hr e e   pha s e   f a ul t s   w i t h   di f f e r e n t   f a ul t   i m pe da n c e s   w e r e   s i m ul a t e a s   t h e   i nput   da t a   f o r   S V M .   V o l t a ge   d a t a   w a s   us e a s   t h e   m a c hi n e   l e a rni n i n pu t .   F i g u r e   s h o w s   t h e   f l ow c ha r t   o f   da t a   ge n e ra t i o n   t hr o ug h   f a ul t   s i m ul a t i o n s   us i n O pe n D S S   s o f t w a r e .       3. 2 .     S u p p o r V e c to r   M ac h i n e   (S V M )   S V M   i s   a n   i nt e l l i ge nt   t o o l   a n k n o w n   a s   a   n e w   m a c hi n e   l e a rn i ng  t e c hn i que   w h i c h   i s     a   s t a t i s t i c a l   l e a rni n m e t h o w i t h   a   po w e r f ul   t h e o r e t i c a l   f ounda t i o n   b a s e d   o n   V a pni k - C h e r v o n e n k i s   t h e o r y .   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       F aul t   c l as s i f i c at i on   i n   s m ar t   di s t r i but i on   ne t w or k   us i ng  s u pp or t   v e c t or   m ac h i ne   ( O ng  W e i   Chua n )   1151   S V M   ha s   b e e n   s uc c e s s f ul l y   a ppl i e d   t o   c l a s s i f i c a t i o n ,   r e g r e s s i o n,   a n de n s i t y   e s t i m a t i o n   p r o b l e m s   [1 6 ] .     T h e   f un d a m e nt a l   t h e o r y   of   S uppo r t   V e c t o r   M a c hi n e   i s   de s c r i b e a s   s h o w n   i n   ( 1)  a n d   (2)   [24] :     * (           )   (           )   (           )     (           ) +                            (1)                 { -           }   (2)     W h e r e     x   =   s y s t e m   i n p ut   y i   =   t h e   s y s t e m   o ut put     A s   e l o que n t l y   s t a t e b y   V a pni k’s   f o r m u l a t i o n ,   S V M   c l a s s i f i e c a n   b e   f o r m ul a t e d   a s   (3):       (   )           (   )       (3)     W h e r e     ψ   (x)   =   n o n - l i n e a f un c t i o t ha t   m a ps   t h e   i n pu t   x   i nt o   f e a t u r e   s pa c e   w      =   m - d i m e n s i o n a l   v e c t o r   b               =   t h e   s y s t e m   o ut put   In  o r de t o   di v i de   t h e   d a t a   i n t o   t h e   f e a t ur e   s pa c e   l i n e a r l y ,   t h e   de c i s i o n   f un c t i o m us t   s a t i s fy   c e r t a i c o n di t i o n s   w hi c a s   s h o w n   i (4):         (      (     )     )       (4)     W h e r e                                 F i gu r e   1 .   F l o w c h a r t   o f   F a ul t   S i m ul a t i o n s   i n   O pe n D S S   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 p   S c i ,   V o l .   18 ,   N o .   3 J u n e   20 2 :     1148   -   1 155   1152   3. 3 .       S V M   P a r am e te r   S e l e c t i o n   In  o r de t o   de v e l o a   S V M   m o de l ,   s e v e r a l   pa ra m e t e r s   m us t   b e   s pe c i f i e d:   a)   T h e   pa ra m e t e r   -   A   s m a l l e r   m a rgi i s   a c c e pt e fo r   l a r ge r   v a l ue s   i f   t h e   de c i s i o f un c t i o i s   b e t t e a t   c o r r e c t l y   c l a s s i fy i n a l l   t ra i ni n po i nt s   a n d   a l s o   de f i n e s   t h e   hi g h   pe na l t y   fo r   e rr o r s .   A   l o w e r   a c t ua l l y   e n c o ur a ge s   a   g r e a t e r   m a rgi n,   t h e r e f o r e   a   s i m pl e r   de c i s i o n   f un c t i o n   a nd  f o r   t h e   a c c u r a c y   of   c os t   t ra i ni n g   [2 5 - 2 6 ] .     b)   T h e   ga m m a   pa ra m e t e r   ( γ )   - T hi s   pa r a m e t e r   de t e r m i n e s   t h e   i nt e ra c t i o n   b e t w e e n   t h e   e rr o r   r e duc t i o n   a n d   t h e   s m o o t hn e s s   of   t h e   f un c t i o n.   T h e   h i g ga m m a   v a l ue   de m o n s t ra t e s   t h e   c o rr e c t   f i t t i ng  o f   t h e   t ra i ni n g   da t a .   T h e   l o w   v a l ue   of   ga m m a   e xe m pl i f i e s   t h e   r e duc t i o n   o f   t h e   m o de l   p r o b l e m   [2 7 ].   c)   T h e   s i gm a   pa ra m e t e r ,   σ -   A   h i g h e r   v a l ue   o f   s i gm a   w i l l   s h o w   s m oo t h   a n f l e xi b l e   i n   S V M   de c i s i o n   f un c t i o [2 7 ].   d)   K e rn e l   f un c t i o n   K   (x,   y )   -   S V M   us e n o n -   l i n e a r   m a pp i n t o   m a t h e   t r a i n i ng  da t a   po i nt s   i n t o   a   h i g h e di m e n s i o na l   f e a t u r e   s pa c e .   T h e r e   a r e   f o ur   t y pe s   of   ke r n e l   f un c t i o n s   t h a t   c a b e   us e i S V M   t o   c o n s t r uc t   m a pp i n [2 1 ,   2 8 - 30].   I r e f e r e n c e   [1 9 - 2 1 ,   2 7 - 2 9 ] ,   t h e   R B F   ke rn e l   i s   c h o s e n   a s   t h e   b e s t   c h o i c e   fo r   t h e   S V M   ke r n e l   f u n c t i o n   b e c a us e   t h e   RB F   ke r n e l   h a s   f e w e r   n u m e ri c a l   p r o b l e m s .   T h e   R B F   ke r n e l   ha s   l o w   h y pe r -   pa ra m e t e r s   t ha n   t h e   po l y n o m i a l   ke rn e l .   L a s t   b ut   n o t   l e a s t ,   R B F   ke r n e l   m a ps   s a m pl e s   i n t o   hi g h e r   di m e n s i o n a l   s pa c e   n o n - l i n e a rl y   w h i c h   n o t   s i m i l a t o   t h e   l i n e a r   ke rn e l .   I n   r e f e r e n c e s   [ 31 ],     t h e   r a nge   o f   c h o s e n   f o r   t r a i n i ng  i s   (1 ,   10000 0)  a n d   r a nge s   of   ga m m a ,   γ   a r e   ( 0. 0 05,   20 . 0) .     3. 4 .       P yth o n   P r o gr am m i n g   T h i s   p a pe r   us e s   P y t h o a s   t h e   p r o gra m i n l a n g ua ge .   P y t h on ’s   e xt e n s i v e   m a c h i n e   l e a rn i ng  l i b ra r y   da t a b a s e   a nd  t h e   s uppo r t   c o m m u ni t y   a r e   t h e   m a i n   r e a s o n s   of   c h o i c e   fo r   t hi s   r e s e a r c h .   P y t h o p r o gra m i n g   f r a m e w o r a l s o   ha s   t h e   a b i l i t y   t o   a ut o m a t e   t h e   p r o c e s s   of   t r a i n i ng  t h e   m o de l s   a n i nt e r c ha n g i n t h e   t r a n s f o r m a t i o n   m e t h o ds .   F i g u r e   2   s h o w s   t h e   f l o w   c h a r t   o f   t h e   p r o po s e S V M   a l go ri t hm   i P y t h o n .     P a n da s   i s   h i g hl y   r e c o m m e n de f o r   l a r ge   a m o u n t s   o da t a   t o   a n a l y z e .   P a n da s   i s   a n   o pe n - s o ur c e   P y t h o n   l i b r a r y   t h a t   p r o v i d e s   h i g h   pe r f o r m a n c e   da t a   a na l y s i s   t o o l s   a n e a s y   t o   us e   da t a   s t r uc t u r e s .   T h e   pa n d a s   w o r e xt r e m e l y   w e l l   i n   J u py t e r   n o t e b oo ks   t o   s h a r e   d a t a ,   c o de ,   a na l y s i s   r e s ul t s ,   v i s ua l i z a t i o n s ,   a n na rra t i v e   t e xt .   T h e   pa n d a s   l i b r a r y   h a s   c s v   pa r s i ng  c a pa b i l i t y   a s   w e l l   t o   ha n dl e   t h e   da t a   a na l y s i s .   In   s c i ki t - l e a rn,     a n   e s t i m a t o r   f o r   c l a s s i f i c a t i o n   i s   a   P y t h o n   o bj e c t   t ha t   c a n   p r e di c t   t h e   c l a s s e s   t o   w h i c h   t h e   s a m p l e s   b e l o n g.     A e s t i m a t o r   i s   t h e   c l a s s   w hi c h   i m p l e m e nt s   s up po r t   v e c t o r   c l a s s i f i c a t i o (S V C)   [3 2 ].   B e fo r e   t h e   p r o c e s s   of   i m po r t i n d a t a   i n t o   t h e   P y t h o n   f ra m e w o r k,   t h e   da t a   m us t   b e   s ubj e c t e t pr e p r o c e s s i n g.   T h e   pr e p r o c e s s i n t a s w a s   di v i de i n t o   fo r m a t t i n a nd  c l e a n i ng  up  t h e   s e t s   of   da t a .     T h e   f o r m a t   o f   t h e   da t a   f i l e   de pe n de o n   t h e   p r o g r a m i ng  pl a t f o r m   a n d   t h e   i m po r t   l i b ra r y .   S i n c e   P y t h o n   w a s   us e t o   d e v e l o p   t h e   a l go r i t hm ,   t h e   da t a   h a s   t o   b e   i n   c o m m a - s e pa ra t e v a l ue s   (CS V e xt e n s i o n   f i l e   fo r m a t   [9] .   T h us ,   i n   o r de r   t o   c o m pl y   w i t h   t h e   P y t h o n   d a t a   r e a di ng  s t a n d a r d,   t h e   o r i gi na l   t e xt   f i l e   w a s   c o n v e r t e i n t o   CS V   by   us i n M i c r o s of t ’s   E xc e l   pa c ka ge .   T h e   c o n v e r t e CS V   f i l e   w a s   t h e n   s ub j e c t e t o   t h e   c l e a n i n a n d   s c r e e n i n p r o c e s s .   D ur i n t hi s   p r o c e s s ,   e a c h   m i s s i ng  da t a   w a s   r e pl a c e w i t h   z e r o   v a l ue s   s o   t h a t   t h e   i n t e g r i t y   of   t h e   da t a   s i z e   w a s   m a i nt a i n e d .   T h e   pr o c e s s e da t a   w e r e   t h e n   i m po r t e t o   P y t h o n ’s   f r a m e w o r by   us i n P a nda s   l i b r a r y .   T h e   f i r s t   pa r t   o f   t h e   P y t h o n ’s   d a t a   t r a n s f o r m a t i o n   f ra m e w o r w a s   t h e   da t a   t ra n s f o r m a t i o n   m o dul e .   D a t a   t ra n s f o r m a t i o m o dul e   i s   t h e   l i b ra r y   fo r   a l l   t hr e e - da t a   t ra n s f o r m a t i o n   m e t h o ds   t ha t   w e r e   i n v e s t i ga t e i n   t hi s   pa pe r .   T h e   w a y   t h e   t ra n s f o r m   m o dul e   w o r ke w a s   by   s e l e c t i n o n e   da t a   t ra n s f o r m a t i o n   m e t h o fo r   e a c h   r u n.   D uri n e a c h   r u n,   t w o   di ff e r e n t   m o de l   e v a l ua t i o n s   w e r e   t e s t e w h i c h   w e r e   s pl i t   t ra i n   a nd  k - f o l d.   Bo t h   of   t h e s e   v a l i da t i o m e t h o ds   ha v e   be e n   w i de l y   us e i n   c l a s s i f i c a t i o n   b a s e m a c hi n e   l e a rni n g .   T h e   s p l i t   t ra i n   m e t h o i s   b a s e o n   t h e   pri n c i pl e   t h e o r y   i n   w h i c h   da t a   a r e   ra n do m l y   s pl i t   t o   a   c e r t a i n   pe r c e n t a ge   f o r   t e s t i n a n t ra i ni n t h e   m o de l .   M e a n w hi l e ,   k - f o l a l l o c a t e s   t h e   da t a   i n t o   a   c e r t a i n   n u m b e r   o fo l ds   fo r   t ra i ni n w i t h   t h e   r e s t   of   t h e   da t a   f o r   t h e   t r a i ni n m o de l .   U n l i ke   t h e   s pl i t   t ra i n,   k - f o l us e s   t h e   w h o l e   da t a   s e t s   fo r   t ra i ni n a nd  t e s t i n g .   H ow e ve r ,   t h e   m e t h o us e do e s   n o t   ov e r - f i t   t h e   m o de l ,   w h i c h   m a ke s   k - f o l t h e   m o s t   s o ugh t - af t e r   m e t h o f o r   c l a s s i f i c a t i o a c c u r a c y   v a l i da t i o n .   F o r   t h e   s pl i t   t ra i n   m o de l   e v a l ua t i o n,   t h e   da t a   w e r e   s pl i t   fo r   t ra i ni n a n t e s t i n g   w i t h   a   s p l i t   pe r c e n t a ge   f o r   t e s t i n a nd  t r a i n i ng.   M e a n w hi l e ,   f o l s pl i t   t h e   da t a   i nt o   18  fo l ds   w h i c h   w e r e   us e fo r   bo t h   t r a i ni n a n t e s t i n t h e   t ra n s f o r m e da t a .   T h e   m o de l   de r i v e f r o m   t h e   c l a s s i f i e r - l e a rni ng  a l go r i t hm   w a s   t h e t e s t e w i t t h e   t e s t   da t a .   T h e   a c c u r a c y   v a l ue s   w e r e   c a l c ul a t e d   a n d   s h o w n   a t   t h e   e n o f   t h e   p r o c e s s .   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       F aul t   c l as s i f i c at i on   i n   s m ar t   di s t r i but i on   ne t w or k   us i ng  s u pp or t   v e c t or   m ac h i ne   ( O ng  W e i   Chua n )   1153       F i gu r e   2 F l o w c h a r t   o f   S V M   F a ul t   C l a s s i f i c a t i o n   i P y t h o n       4.   S I M U LA TI O N   R ES U LTS   T h e   da t a   us e w e r e   o b t a i n e f r o m   t h e   f a u l t   s i m u l a t i o n   o n   s t a n da rd  IE E E   34  a n I E E E   1 23  b us   t e s t   di s t r i b ut i o n   s y s t e m .   IE E E   34  b us   t e s t   s y s t e m   r e f l e c t s   a n   i ndus t r y   s t a nda r d i s t r i b ut i o n   t e s t   w i t h   a   n o m i na l   vo l t a g e   o f   24. kV   l o c a t e a t   A r i z o n a .   T h i s   s y s t e m   i s   c h a ra c t e ri z e by   l o n a n l i g ht l y   l o a de d,   t w o   i n - l i n e   r e gul a t o r s ,   a i n - l i n e   t r a n s f o r m e f o r   s h o r t   4. 16  kV   s e c t i o n ,   u n b a l a n c e l o a di ng,   a nd  s h u nt   c a p a c i t o r s   [3 3 - 34 ] .   IE E E   12 b us   t e s t   s y s t e m   o pe r a t e s   a t   a   n o m i na l   v o l t a ge   o f   4. 16  kV .   It   i s   c h a ra c t e ri z e b y   ov e r h e a a n d   unde r g r o u n d   l i n e s ,   u n b a l a n c e l o a d i n w i t c o n s t a nt   c u rr e n t ,   i m pe da n c e ,   a nd  po w e r ,   f o ur   v o l t a ge   r e gul a t o r s ,   s h u nt   c a p a c i t o r   b a n ks ,   a n d   m u l t i pl e   s w i t c h e s   [3 3 - 34 ].   T h e   v a l ue   of   ga m m a ,   γ   a n pa ra m e t e r   v a l ue s   a r e   s e t   m a n u a l l y .   In  t ri a l   a n d   e rr o r   m e t h o d,   t h e   S V M   pa r a m e t e r s ,   γ   a n w e r e   v a r i e ra n do m l y   i n   t h e   t ra i ni n p r o c e s s .   T h e   v a l ue   o i s   k e pt   c o n s t a nt   w h e n   a   hi g h   a c c u r a c y   i s   a c h i e v e i n   t hi s   pa pe r.   T h e   t e s t   s i z e   r e p r e s e nt e a s   t h e   pe r c e n t a ge   s e pa ra t i o n   o f   t r a i n i ng  d a t a   a n t e s t i n g   da t a .   I t hi s   p a pe r ,   di f f e r e n t   t e s t   s i z e   a r e   us e f o r   c o m pa ri s o n   r e s ul t   o f   a c c ur a c y ,   w h e r e   t e s t   s i z e   of  0. i s   de f i n e a s   90%  t ra i ni n da t a   a n 10%  o f   t e s t i n da t a   a n r e s pe c t i v e l y   fo r   t e s t   s i z e   of   0. 2.   T h e r e   a r e   4888 da t a   f o r   IE E E   34   b us   a n d   1   346   310   d a t a   f o r   I E E E   12 b us   t e s t   s y s t e m .     T a b l e   s h o w   t h e   f a ul t   t y pe   c l a s s i f i c a t i o n   of   IE E E   34  b us   t e s t   di s t ri b ut i o n   s y s t e m .   B a s e o n   T a b l e   1,   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   a c c ur a c y   i s   t h e   hi g h e s t   w h e n   t h e   t e s t   s i z e   i a   0 . a n t h e   v a l u e   of   ga m m a   i s   0. 01  w i t h   t h e   hi g h e s t   c l a s s i f i c a t i o n   a c c ura c y   of   99. 99%  fo r   s i n gl e   l i n e   t o   gr o u n f a ul t   t y pe .   O n   t h e   o t h e r   h a n d ,   t h e   S V M   t r a i ni n g   m e t h o t a ke s   l o nge c o m put a t i o n   t i m e   w h e g a m m a   i s   0. 1   c o m pa r e   t o   0 . 01 .   T a b l e   s h o w   t h e   f a ul t   t y pe   c l a s s i f i c a t i o n   o f   IE E E   123  b us   t e s t   di s t ri b ut i o n   s y s t e m .   F r o m   T a b l e   2,   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   a c c ura c y   i s   t h e   hi g h e s t   w h e n   t h e   t e s t   s i z e   i s   0. a n t h e   v a l ue   o ga m m a   i s   1.   T h e   h i g h e s t   c l a s s i f i c a t i o n   a c c ura c y   ob t a i n e i s   99 . 08 f o r   s i n g l e   l i n e   t o   gr o un d   f a ul t   t y pe .   B a s e o n   b o t h   t a b l e s ,   i t   i s   fo un t ha t   t h e   a c c u r a c y   r e s ul t   i s   h i g h e w h e n   t h e   n u m b e r   o t r a i n i ng  da t a   i s   i n c r e a s e d.   H ow e ve r ,   t h e r e   i s   n o   c o r r e l a t i o n   o bs e r v e d   fo r   t h e   v a l ue   of   ga m m a   a nd  C.   A v e r a g e l y ,   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   a c c u r a c y   fo r   IE E E   34  b us   s y s t e m   i s   h i g h e r   c o m pa r e   t o   IE E E   123  b us   s y s t e m .   T h i s   i s   be c a us e   t h e   n u m b e r   o f   b us   i s   s m a l l e r   h e n c e   h i g h e c l a s s i f i c a t i o n   a c c ur a c y   i s   a c h i e v e e a s i l y .   N e v e r t h e l e s s ,   t he   r e s ul t s   s h o w   t h a t   t h e   de ve l o pe a l go r i t hm   a r e   a b l e   t o   c l a s s i fy   t h e   f a u l t s   c o rr e c t l y   o n   I E E E   1 23  b us   t e s t   d i s t ri b ut i o s y s t e m .   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 p   S c i ,   V o l .   18 ,   N o .   3 J u n e   20 2 :     1148   -   1 155   1154   T a b l e   1 .   F a ul t   T y p e   Cl a s s i f i c a t i o o f   IE E E   34     B us   S y s t e m   F a u l t   T y p e s   A c c u ra c y   %   Te s t   S i z e   =   0 . 1   Te s t   S i z e   =   0 . 2   γ   0 . 0 1   γ   0 . 1   γ   0 . 0 1   γ   0 . 1   S i n g l e   l i n e   t o   g ro u n d   9 9 . 9 9   9 1 . 4 5   9 2 . 4 4   9 0 . 6 7   D   u   l e   l i n e   t o   g ro u n d   9 6 . 4 3   8 5 . 3 4   9 0 . 1 2   8 1 . 4 5   L i n e   t o   l i n e   9 5 . 8 3   8 0 . 0 0   9 1 . 3 7   7 6 . 4 7   T h re e   p h a s e   8 0 . 7 7   7 6 . 4 4   8 0 . 1 1   7 0 . 1 2     T a b l e   2 .   F a ul t   T y p e   Cl a s s i f i c a t i o o f   IE E E   123     B us   S y s t e m   F a u l t   T y p e s   A c c u ra c y   %   Te s t   S i z e   =   0 . 1   Te s t   S i z e   =   0 . 2   γ   =   0 . 1   γ   =   1   γ         .1   γ   =   1   S i n g l e   l i n e   t o   g ro u n d   9 8 . 1 4   9 9 . 0 8   9 8 . 1 7   9 8 . 0 5   D o u b l e   l i n e   t o   g ro u n d   7 2 . 7 8   9 1 . 8 9   8 3 . 9 2   8 0 . 1 2   L i n e   t o   l i n e   7 2 . 8 9   8 0 . 9 8   7 9 . 8 0   8 0 . 9 8   T h re e   p h a s e   8 0 . 6 5   8 1 . 2 1   7 2 . 4 9   7 2 . 5 5         5.   C O N C LU S I O N     F a ul t   t y pe   c l a s s i f i c a t i o n   i s   i m po rt a nt   i po w e r   s y s t e m   p r o t e c t i o n   a n s e r v i c e   r e s t o ra t i o n.     M o s t   r e s e a r c h   w o r ks   h a v e   c o n s i de r e t h e   f a u l t   d i a g n o s i s   fo o ve r h e a t ra n s m i s s i o n   s y s t e m s   b ut   n o t   m a n y   o n   di s t r i b ut i o n   s y s t e m s .   T h e   r e s e a r c h   do n e   i n   d i s t r i b ut i o n   s y s t e m   m o s t l y   t e s t e o n   s m a l l   b us   t e s t   di s t ri b ut i o s y s t e m .   T h i s   p a pe r   h a s   de v e l o pe a   m a c h i n e   l e a rn i ng  a l go ri t hm   k n o w n   a s   S V M   f o r   f a ul t   c l a s s i f i c a t i o n   i di s t r i b ut i o n   s y s t e m .   S V M   i s   c h o s e n   b a s e o i t s   c a pa b i l i t y   of   c l a s s i fy i n di f f e r e n t   t y pe s   o f   f a ul t   w i t h i g a c c ur a c y   i n   a   s h o r t   pe r i o o t i m e .   T h e   de v e l o p e a l go r i t hm   w a s   t e s t e i n   IE E E   34  a n IE E E   123  b us   t e s t   di s t r i b ut i o n   s y s t e m .   V a ri o us   t e s t   c a s e s   h a v e   b e e n   c o n duc t e i n   P y t h o n   i n c l ud i n v a r i a t i o n   o f   pa ra m e t e r s   ga m m a   a n t e s t   s i z e   us i ng  S V M   t e c hni que   t o   c l a s s i fy   t y pe s   of   f a ul t .   R e s ul t s   s h o w   t h a t   t h e   de v e l o p e d   al go ri t hm   a r e   a b l e   t o   c l a s s i fy   t y pe s   of   f a ul t   w i t h   go o a c c ura c y   a t   bo t h   IE E E   34  b us   a nd  IE E E   1 23  b us   t e s t   di s t r i b ut i o n   s y s t e m .   In  o r de r   t o   c l a s s i fy   c o r r e c t l y   w i t h i g h e a c c u r a c y ,   a   r i g ht   c o m b i na t i o n   o f   S V M   pa r a m e t e r   v a l ue s   a r e   r e qui r e d .   T r y   a n e rr o r   m e t h o i s   t e di o us ,   t i m e   c o n s um i ng  a n do e s   n o t   gua ra nt e e   t h e   o pt i m a l   c o m b i n a t i o n   of  S V M   pa ra m e t e r s .   T h e   i n i t i a l   f i n di ng  f r o m   t hi s   pa pe r   r e v e a l s   t ha t   a n   a ut o m a t e o r   h y b r i S V M   a l go r i t hm   t de t e r m i n e   t h e   o pt i m a l   c o m b i n a t i o n   o f   S V M   pa ra m e t e r s   a r e   n e e de i n   o r de r   t o   ob t a i n   t h e   h i g h e s t   f a u l t   c l a s s i f i c a t i o a c c u r a c y .       A C K N O WL ED G E M EN TS     T h e   a ut h o r s   w o ul l i ke   t o   t ha n U ni v e r s i t i   T e na ga   N a s i o na l   (U N IT E N t hr o ug h   a   B O L D   r e s e a r c h   gra n t   f o r   t h e   f i na n c i a l   s uppo rt   t o   t h i s   r e s e a r c h.       R EF ER EN C ES     [1 ]   P .   C .   P a i v a ,   H .   M .   K ho dr ,   J .   A .   D o m í ng ue z - N a v a r r o ,   J .   M .   Y u s t a ,   A .   J .   U r da ne t a ,   I nt e g r a l   P l a nn i ng   o f   P r i m a r y - S e c o nda r y   D i s t r i but i o S y s t e m s   U s i ng   M i xe I nt e g e r   L i n e a r   P r o g r a m m i ng ,   I E E E   T r an s .   P ow e r   Sy s t e m ,   20 05 ,   V o l .   20,   pp .   113 4 11 43.   [2 ]   H .   A .   I .   S . S . G ur u r a j a p a t hy ,   H . M o khl i s ,   F a u l t   l o c a t i o a nd  d e t e c t i o t e c hni qu e s   i po w e r   d i s t r i bu t i o s y s t e m s   w i t h   di s t r i bu t e g e ne r a t i o n:   A   r e v i e w ,   R e ne w abl e   &   Sus t ai nab l e   E ne r g y   R e v i e w ,   20 17 .   [3 ]   W e s t e r   C G ,   H i gh   i m pe da nc e   f a ul t   de t e c t i on  o d i s t r i bu t i on  s y s t e m s ,   42n I E E E   A nnua l   C o nf e r e nc e   R ur a l   E l e c t r i c   P o w e r   C o nf e r e nc e ,   1998 ,   pp .   c 5 - 1 5.   [4 ]   F i l o m e na   A D ,   R e s e ne r   M ,   S a l i m   R H ,   e t   a l . ,   " D i s t r i b ut i o s y s t e m s   f a ul t   a na l y s i s   c o ns i de r i ng   f a ul t   r e s i s t a nc e   e s t i m a t i o n" .   I nt e r na t i ona l   J ou r na l   of   E l e c t r i c   P ow e r   E ne r gy   S y s t e m ,   2011 ,   33:   1326 133 5.   [5 ]   L a nz   B ,   S a nc he z   E ,   I s   F aul t   L oc a t i on  K i l l i n O ur   C ab l e   Sy s t e m s ?   I E E E / P E S   T r a n s m i s s i o a nd  D i s t r i bu t i o C o nf e r e nc e   a n E xpo s i t i o ( T & D ) ,   201 6,   pp .   1 5.   [6 ]   H .   O .   B .   K a r a G a n dh i ,   Sm a r t   M e t e r i ng  i e l e c t r i c   p ow e r   di s t r i but i on  s y s t e m ,   I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o f   C o nt r o l   A ut o m a t i o R o bo t   E m be d de d   S y s t e m ,   201 3.   [7 ]   L .   W .   V .   D e v a bha kt un i   S .   D e p ur u ,   S m a r t   m e t e r s   f o r   po w e r   g r i d:   C ha l l e ng e s ,   i s s ue s ,   a dv a n t a g e s   a nd  s t a t us ,   R e ne w abl e   &   Sus t a i na bl e   E ne r gy   R e v i e w ,   V o l .   15 ( 6) ,   201 1,   pp .   273 6 274 2.   [8 ]   L .   G .   W .   S .   a n J .   R .   S .   M .   M .   K e z uno v i c   R .   A .   F .   P e r e i r a ,   I m pr o ve f a u l t   l o c a t i o o d i s t r i b ut i o f e e d e r s   ba s e d   o m a t c hi ng   d ur i ng - f a ul t   v o l t a g e   s a g s ,   I E E E   T r an s ac t i on   P ow e r   D e l i v e r y ,   200 9.   [9 ]   D .   K .   J .   C o r do v a   N .   B e ne by   T .   B a l dw i n,   F aul t   l oc at i ng  i d i s t r i bu t i on  ne t w or k s   w i t t he   ai o f   t he   adv anc e m e as ur e m e nt   i nf r as t r u c t ur e ,   P o w e r   S y s t e m   C o nf e r e nc e   C l e m s o U ni v e r s i t y ,   20 04 .   [1 0 ]   C .   S .   N i c ho l a s   S .   C o l e m a n,   A   S t udy   o f   P o w e r   D i s t r i bu t i o S y s t e m   F a ul t   C l a s s i f i c a t i o w i t M a c hi ne   L e a r ni ng   T e c hni qu e s ,   N or t h   A m e r i c a   P ow e r   Sy m po s i um ,   201 5.   [1 1 ]   R .   S a l a t ,   a nd  S .   O s o w s ki ,   A c c ur a t e   f a ul t   l o c a t i o i t he   po w e r   t r a ns m i s s i o l i ne   u s i ng   s uppo r t   v e c t o r   m a c hi ne   a ppr o a c h,   I E E E   T r a ns a c t i on   P ow e r   Sy s t e m ,   V o l .   19 ,   no .   2,   20 04 .   [1 2 ]   P a pi a   R a y a nd  B .   K .   P a n i g r a h i ,   E x t r e m e   l e ar ni ng  m ac h i ne   bas e f aul t   c l a s s i f i c a t i on  i s e r i e s   c om pe ns a t e t r an s m i s s i on   l i ne ,   I E E E   I nt e r n a t i o na l   C o nf e r e nc e   P o w e r   E l e c t r o D r i v e s   E ne r gy   S y s t e m ,   20 12.   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       F aul t   c l as s i f i c at i on   i n   s m ar t   di s t r i but i on   ne t w or k   us i ng  s u pp or t   v e c t or   m ac h i ne   ( O ng  W e i   Chua n )   1155   [1 3 ]   S .   R .   S .   G .   P .   P .   K .   D a s h ,   F a ul t   C l a s s i f i c a t i o a nd  S e c t i o I de nt i f i c a t i o o f   a A dv a nc e S e r i e s - C o m pe ns a t e T r a n s m i s s i o n   L i ne   U s i ng   S uppo r t   V e c t o r   M a c hi ne ,   I E E E   T r ans ac t i on   P ow e r   D e l i v e r y ,   V o l .   22 ,   N o .   1 ,   2007 .   [1 4 ]   K e   W a ng ,   W e i r o ng   C he n ,   a nd   Q i   L i ,   P ow e r   Sy s t e m   F aul t   I de nt i f i c at i on   M e t hod   B a s e on   M ul t i - w av e l e t   P ac k e t   and  A r t i f i c i a l   N e ur al   N e t w or k ,   S e c o nd  I nt e r n a t i o na l   C o nf e r e nc e   I nt e l l i g e nt   S y s t e m   D e s .   E ng .   A ppl . ,   201 2.   [1 5 ]   N   G a na ,   N   F   A A z i z ,   Z   A l i ,   H   H a s hi m ,   B a hi s ha m   Y unu s ,   A   C om pr e h e ns i v e   R e v i e w   o f   F a ul t   L o c a t i o M e t ho ds   f o r   D i s t r i but i o P o w e r   S y s t e m ,   I nd one s i a J our nal   o f   E l e c t r i c al   E ngi ne e r i ng  and  C om pu t e r   Sc i e nc e .   6.   185 .   10. 1 1591 / i j e e c s . v 6. i 1 . pp 185 - 192 . ,   2017 .   [1 6 ]   V .   N .   V a pn i k ,   T he   N a t u r e   o f   S t a t i s t i c a l   L e a r n i ng   T h e o r y ,   N e w   Y o r S p r i ng e r - V e r l a g ,   2002 .   [1 7 ]   A .   N ,   C .   P ,   S .   B .   a n B .   S ue c ho e y ,   A A pp l i c at i o of   D i s c r e t e   W av e l e t   T r ans f or m   an Sup por t   V e c t o r   M ac hi ne s   A l go r i t hm   f or   C l as s i f i c at i o of   F aul t   T y pe s   on  U n de r gr o und  C a bl e ,   T h i r I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   I nnov a t i o B i o - I ns pi r e d   C o m put e r   A ppl i c a t i o n,   2 012 .   [1 8 ]   D .   T huk a r a m ;   H . P .   K hi nc ha ,   A r t i f i c i a l   ne u r a l   ne t w o r a n s up po r t   v e c t o r   M a c hi ne   a p pr o a c f o r   l oc a t i ng   f a ul t s   i r a d i a l   di s t r i b ut i o s y s t e m s ,   I E E E   T r an s ac t i on   P ow e r   D e l i v e r y ,   V o l .   20 ,   N o .   2 ,   200 5.   [1 9 ]   D .   T huk a r a m ;   H . P .   K hi nc ha ,   A r t i f i c i a l   ne u r a l   ne t w o r a n s up po r t   v e c t o r   M a c hi ne   a p pr o a c f o r   l oc a t i ng   f a ul t s   i r a d i a l   di s t r i b ut i o s y s t e m s ,   I E E E   T r an s ac t i on   P ow e r   D e l i v e r y ,   V o l .   20 ,   N o .   2 ,   200 5.   [2 0 ]   D .   T .   R .   A g r a w a l ,   I de nt i f i c a t i on  o f   f au l t   l oc a t i on  i pow e r   di s t r i but i on  s y s t e m   w i t di s t r i but e ge ne r a t i on  u s i ng  s uppo r t   v e c t or   m a c hi ne s ,   20 13   I E E E   P E S   I nno v a t i o S m a r t   G r i T e c hno l o gy   C o nf e r e nc e ,   p p.   1 6,   20 13.   [2 1 ]   C .   V .   R a m ón   P é r e z ,   F a u l t   L oc a t i o i n   d i s t r i bu t i o s y s t e m s   w i t d i s t r i b ut e g e ne r a t i o u s i ng   S u ppo r t   V e c t o r   M a c hi n e s   a n s m a r t   m e t e r s ,   I E E E   E c u ado r   T e c h ni c al   C h apt e r s   M e e t . ,   2 016 .   [2 2 ]   D e ng   X ,   Y ua R ,   X i a o   Z ,   L i   T ,   W a ng   K L .   F a ul t   l o c a t i o i l o o di s t r i b ut i o ne t w o r u s i ng   S V M   t e c hno l o gy .   I nt e r n at i on a l   J o ur n al   o f   E l e c t r i c al   P ow e r   &   E ne r gy   Sy s t e m s .   F e 2 20 15 ,   6 5: 254 - 61.   [2 3 ]   R .   C .   D ug a n,   R e f e r e nc e   G u i de     T he   o pe n   d i s t r i bu t i o n   s y s t e m   s i m ul a t o r   ( O pe nD S S ) ,   E P R I .   [2 4 ]   C .   V .   R a m ón   P é r e z ,   F a u l t   L oc a t i o i n   d i s t r i bu t i o s y s t e m s   w i t d i s t r i b ut e g e ne r a t i o u s i ng   S u ppo r t   V e c t o r   M a c hi n e s   a n s m a r t   m e t e r s ,   I E E E   E c u ado r   T e c h ni c al   C h apt e r s   M e e t ,   201 6.   [2 5 ]   C .   Q .   H .   M .   S hun j i e   H a n ,   P a r a m e t e r   s e l e c t i o i S V M   w i t h   R B F   k e r ne l   f unc t i o n,   W o r l A ut o m .   C o ng r . ,   2012 .   [2 6 ]   R B F   S V M   p a r a m e t e r s ,   s c i k i t   l e a r n,   2 017 .   [ O nl i ne ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s : / / s c i ki t - l e a r n . o r g / s t a bl e / a u t o _e xa m p l e s / s v m / pl o t _ r bf _pa r a m e t e r s   . ht m l .   [ A c c e s s e d:   20 - D e c - 2018] .   [2 7 ]   C .   L .   B .   Z .   W e i m i Z ha ng ,   L SS V M   P ar am e t e r s   O p t i m i z i n and   N on - l i ne ar   Sy s t e m   P r e di c t i on  B a s e on  C r o s s   V al i da t i o n ,   F i f t h   I nt e r n a t i o na l   C o nf e r e nc e   N a t .   C o m put i ng ,   200 9.   [2 8 ]   Z. - F .   H . ;   X . - W .   Y .   B o   L i u,   N e s t i ng  s uppo r t   v e c t or   m ac hi ne   f o r   m ul t i - c l as s i f i c at i on ,   I nt e r n a t i o na l   C o nf e r e nc e   M a c hi n e   L e a r n i ng   C y be r na t i c s ,   20 15 .   [2 9 ]   J .   L .   C he n   J un l i ,   C l as s i f i c a t i o M e c han i s m   of   Sup por t   V e c t o r   M ac h i ne s ,   I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   S i g na l   P r o c e s s i ng   P r o c e e di ng ,   20 00.   [3 0 ]   Z .   M .   Y a s i n ,   N .   F .   A A z i z ,   N .   S a l i m ,   N .   W a ha b,   N .   R a h m a t ,   O pt i m a l   E c o no m i c   L o a D i s pa t c us i ng   M ul t i o bj e c t i v e   C uc koo   S e a r c A l go r i t hm .   I ndone s i an  J o ur n al   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng  and  C om p ut e r   Sc i e nc e 12.   16 8 - 174.   1 0. 1 1591 / i j e e c s . v 12 . i 1. p p168 - 17 4. ,   201 8.     [3 1 ]   D .   T .   a nd   H .   P .   K .   B .   R a v i kum a r ,   A p pl i c a t i on  o f   s upp or t   v e c t or   m ac hi ne s   f o r   f au l t   di a gno s i s   i pow e r   t r a ns m i s s i on   s y s t e m ,   I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o G e n e r a t i o T r a ns m i s s i o D i s t r i b ut i o n ,   V o l .   2,   p p.   11 9 13 0,   20 08.   [3 2 ]   A ppl i c a t i o f o r   P y t h o n,   P y t ho n   S of t w a r e   F o unda t i o n,   2 019 .   [ O nl i n e ] .   A v a i l a bl e :   ht t ps : / / w w w . py t ho n. o r g / a bo ut / a pp s / .   [ A c c e s s e d:   19 - J a n - 2019] .   [3 3 ]   K e r s t i ng   W H .   R a di a l   d i s t r i bu t i o t e s t   f e e de r s .   I E E E   T r ans ac t i o ns   o P ow e r   Sy s t e m s .   A ug us t   1991 ,   6( 3) : 9 75 - 85.   [3 4 ]   A r v i n d   Ra j ,   N u F a d i l a h   A b   A z i z ,   Z u h a i l a   M a t   Y a s i n ,   N u A s h i d a   S a l i m ,   I nv e s t i g a t i o o f   di s t r i bu t e d   g e ne r a t i o un i t s   pl a c e m e n t   a n s i z i ng   ba s e o vo l t a g e   s t a bi l i t y   c o ndi t i o i nd i c a t o r   ( V S C I ) ,   I n t e r na t i ona l   J ou r na l   of   P ow e r   E l e c t r oni c s   an D r i v e   Sy s t e m   ( I J P E D S) ,   V o l .   10 ,   N o .   3 ,   S e p   201 9,   pp.   13 17~ 1323 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.