I nte rna t io na l J o urna l o f   P o w er   E lect ro nics   a nd   Driv Sy s t e m   ( I J P E DS )   Vo l.   9 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 1 8 ,   p p .   1 2 4 0 ~ 1 2 5 0   I SS N:  2088 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v9 .i 3 . pp 1 2 4 0 - 1 2 5 0          1240       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JP E DS   An  O pen - Circui Fault  D etec tion   M ethod  w ith  Wa v elet  Tra nsfo r m   I I G BT - Ba sed  DC / AC  Inv erte r   Used  i Electric   Vehicles       S.  S.  M o o s a v i 1 H esa m   A kb a ri 2 Sa ee d Va lip o ur 3   1 Am o Un iv e rsit y   o f   S p e c ial   M o d e rn   T e c h n o lo g ies ,   Am o l,   Ira n   2 Un iv e rsit y   o f   K a v o sh ,   D e p a rtm e n o f   E n g i n e e rin g ,   Am o l,   I ra n   3 Ira n   Un iv e rsity   o f   S c ien c e   a n d   Tec h n o l o g y   (IUS T ),   T e h ra n ,   Ira n       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Oct  2 3 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   Dec   7 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   J u l   1 ,   2 0 1 8       T o d a y   p o we e le c tro n ics   p lay   a n   im p o rtan ro le  in   th e   e lec tri c   in d u stry .   P o w e e l e c tro n ic  c o n v e rters   a r e   a n   in se p a ra b le  c o m p o n e n in   p o w e s y ste m s.   On e   o f   th e se   c o n v e rters   is  DC/ A in v e rter  th a is  w id e l y   u se d   in   p o w e s y ste m s,  in d u str ial  a p p li c a ti o n s,  e le c tri c   m o to d riv e   a n d   e lec tri c   v e h icle s.  Du e   to   th e   ten se   situ a ti o n   w it h   th e   c o m p lex it y   th a e x ists   in   th e se   a p p li c a ti o n s,  i n v e rters   a re   e x p o se d   t o   f a il u re .   T h e   f a u lt   o c c u rrin g   i n   i n v e rter  c a n   c a u se   d istu rb a n c e   a n d   d a m a g in g   h a r m o n ics ,   c u so m e   in d u strial   p ro c e ss e to   in   th e   p o w e s y ste m   o i n   t h e   c a se   o f   e lec tri c   v e h icle s,  c a u sin g   irrep a ra b le  d a m a g e .   F o th is  re a so n ,   d e tec ti n g   f a u lt in   th e   in v e rter  is  v e r y   im p o rtan t.   In   t h is  p a p e r,   o p e n   c ir c u it   f a u lt   o f   I G B T   in   a n   e lec tri c   v e h icle   h a b e e n   e x a m in e d .   We u se   th re e - p h a se   c u rre n a n d   wa v e let   tran sf o r m   to   id e n t ify   th e   sta te  o f   th e   sy ste m   a n d   w e   c a n   e x trac c u rre n w a v e f o r m   c h a ra c teristics .   W e   u se   n e u ra n e tw o rk   a lg o rit h m   f o fa u lt   d e tec ti o n   a n d   c las sif i c a ti o n .     A n   e lec tri c   v e h icle   in   5   d if f e re n sp e e d a n d   5   d if fe re n to rq u e   a n d   a   to tal  o f   2 2 0   f a il u re   m o d e h a v e   b e e n   stu d ied   a n d   tes ted .   T h e   re su lt sh o w   th e   m e th o d   h a b e e n   su c c e e d e d   to   d e tec ti o n   a ll   f o rm s o f   d e f in e d   f a u lt s .   K ey w o r d :   A r ti f icial  n e u r al  n et w o r k   ( A NN)   E lectr ic  v eh ic les ( E V)   Fau lt d ia g n o s is   ( FD)   Op en - cir c u it  f au lts   Vo ltag s o u r ce   i n v er ter   ( VSI )   W av elet  tr an s f o r m   ( W T )   Co p y rig h ©   201 In s t it u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Se y ed   Saeid   Mo o s av i   Dep ar te m en t o f   E lectr ical  an d   C o m p u ter   E n g in ee r i n g ,   Am o l U n iv er s it y   o f   s p ec ial   m o d er n   tech n o lo g ie s ,   Am o l,  I r an   E m ail:  a n ch ep o li @ g m ai l.c o m       1.   I NT RO D UCT I O N     DC / AC   in v er ter s   ar o n o f   th m o s i m p o r tan co m p o n e n ts   in   p o w er   s y s te m s .   T h m o s co m m o n   o f   th ese   in v er ter s   ar v o lta g s o u r ce   i n v er ter s   w it h   I GB T   s witch i n g   ele m en ts   th at   ar w id el y   u s ed   in   p o w er   s y s te m s ,   i n d u s tr ial  p r o ce s s es,  elec tr ical  d is tr ib u tio n   s y s te m s   an d   o th er   elec tr ic  v eh ic les [ 1 - 5 ] .   Du to   th te n s e   en v ir o n m e n w it h   co m p le x   co n d itio n s   an d   h ea v y   w o r k   i n   th ese  ap p licatio n s ,   th i n v er ter s   ar al w a y s   s u b j ec to   f ailu r s o   t h at  ca u s d is to r tio n   an d   h ar m o n ic s   d estru ct iv p o w er   s y s te m ,   o r   d is r u p ted   in   s o m i n d u s tr ia l   p r o ce s s es.  I n   e lectr ic  v eh icle s ,   t h is   f a u lt   ca n   ca u s ir r ep ar ab le  d am a g e s .   T h er ef o r e,   f au lt  d etec tio n   a n d   d iag n o s i s   i n   t h i n v er ter   a r v er y   i m p o r tan [ 6 ] .   R ec en t l y ,   i n   s u r v e y   ab o u t h s y s te m s   o f   in d u s tr ial   p o w er   elec tr o n ics,  3 1 o f   r esp o n d en ts   ch o s " p o w er   d ev ice  s e m ic o n d u cto r "   as  o n o f   th m o s f r ag ile  co m p o n e n ts .   T h is   is   th i m p o r tan ce   o f   s t u d y i n g   r eliab ilit y ,   id en ti f y in g   an d   co n tr o llin g   t h f a u lt s   [ 2 ,   3 ] .   Ho w e v er ,   th e s d ev ices  ar n o r eliab le  en o u g h   d u r in g   t h eir   u s e,   s o   p r ev e n ti n g   a n d   p r ed ictin g   t h m ai n te n an ce   ac tio n s   ca n   b s ig n i f ica n t [ 5 ] .   Am o n g   th f au l ts   th at  o cc u r r ed   in   th in v er ter ,   d etec tin g   o p en - cir cu it  f a u lt  is   v er y   i m p o r tan t.   B ec au s in   t h e v en o f   f a u lt,   th s y s te m   d o es  n o ch a n g m u c h   a n d   th s y s te m   co n ti n u es  to   w o r k   w i th   a   d is tu r b an ce .   Ov er   t i m e,   th is   f au lt  e x p an d s   an d   w i ll  ca u s e   s er io u s   d a m a g to   th e   p o w er   s y s te m .   Fo r   t h i s   r ea s o n ,   m an y   r esear ch er s   h av b ee n   tr ied   to   id en tify   a n d   s tu d y   ab o u th i s   f a u lt.  I n   R e f e r en ce s   [ 7 ,   8 ] ,   f au lt   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       A n   o p e n - circu it F a u lt d etec tio n   meth o d   w ith   w a ve let  tr a n s fo r in   I GB T - b a s ed   …   ( S ey ed   S a eid   Mo o s a vi )   1241   d etec tio n   an d   lo ca tin g   d ef ec ti v s w itc h es  h a v d o n b y   an a l y s i n g   th d ir ec tio n   o f   th v ec to r   s p ac e.   B u th is   ap p r o ac h   h as  s er io u s   p r o b lem s   s u c h   as  i n co r r ec ti m in g   an d   ac cu r ac y .   R ef er e n ce s   [ 9 ]   u s ed   P ar k   v ec to r   m et h o d   f o r   f a u lt  d etec ti n g   i n   v o ltag e   s o u r ce   i n v er ter   an d   h av s u cc ess f u ll y   i m p le m en te d   it.  Ho w e v er ,   th i s   m et h o d   r eq u ir es  v er y   co m p l ex   p atter n   o f   t h al g o r ith m   t h at  is   n o s u itab le  to   r u n   o n   t h co n tr o ller   d r iv es.   A l s o   at  lo w   c u r r e n t s ,   th i s   ap p r o ac h   lo s es its   ca p ab ilit ie s .   R ef er e n ce s   [ 1 0 ,   1 1 ]   u s ed   v o l tag e - b ased   m e th o d s   f o r   ea r l y   f a u lt  d etec tio n .   Ho w e v er ,   th is   m et h o d   n ee d s   v o ltag s e n s o r s   t h at  ar e   ex p en s iv e   an d   m o r co m p le x .   I n   ad d itio n ,   to   p r ev e n f alse   alar m s ,   s o m d ela y   ti m m u s b p r o p er ly   d ef i n ed   an d   s in ce   t h er ar s e v er al  v a r iab les,  it  m a y   ca u s co m p lex i t y   i n   th s y s te m .   A   ca s ca d ed   m u lti - la y er ed   s tr ate g y   to   f a u lt   id en t if ica tio n   i n   in v er ter s   i s   p r o p o s ed   in   [ 6 ] ,   w h ich   co n s is ts   o f   t w o   p ar ts .   T h f ir s p ar i s   an a l y s i n g   o u tp u v o l ta g a n d   i n v er ter   cu r r en s i g n al.   W h en   th e   o p en - c ir cu it  f a u lt  in   th e   s w itc h   tr an s is to r s   o cc u r s ,   t h o u tp u v o lta g w a v ef o r m   is   a n al y s ed   to   ex tr ac f a u lt  f ea tu r e.   T h s ec o n d   p ar in cl u d es  ex tr ac tio n   an d   class i f icatio n   o f   f a u lt  f ea t u r es  u s i n g   th FF T - R P C A - SV m eth o d .   T h FF T   is   u s ed   f o r   th s ig n al  f ea t u r ex tr ac ti o n .   T h r elativ p r in cip al  co m p o n en an a l y s is   ( R P C A )   is   u s ed   to   o p ti m ize  a n d   r ed u ce   th d ata  an d   f in all y ,   S VM   class i f icatio n   m et h o d   is   u s ed   to   class if y i n g   t h d ata.   B u th is   p ap er   is   u s e f u l   o n l y   f o r   p u r e   R   lo ad s   s y s te m s ,   in   th e   ev e n th at,   m o s lo ad s   in   th e   p o w er   s y s te m   ar th e   t y p e   R L .   Als o ,   T h FF T   m et h o d   is   u s ed   f o r   s ig n a an al y s is .   T h is   m et h o d   d o esn h a v g o o d   p er f o r m an ce   i n   tr an s ie n s ta te  an d   ca n n o d etec t h f a u lt  s ev er it y   a n d   th ti m o f   o cc u r r e n ce .   T h is   m a k es  p r o b le m s   f o r   th u s er   d u r i n g   co n tr o llin g   o f   f au l t.  A   n e w   m et h o d   f o r   class i f icatio n   an d   d etec tio n   o f   an   o p en - cir cu it  f au lt  in   t h elec tr ic   m o to r   f ac to r y   h av b ee n   ex a m i n ed   in   R ef .   [ 1 2 ] .   T h m et h o d   is   u s i n g   co m b in a tio n   o f   w a v elet  tr a n s f o r m s ,   Fo u r ier   tr an s f o r m   a n d   n e u r al  n et w o r k .   B o th   w a v elet  tr a n s f o r m   ( W T )   an d   Fo u r ier   tr an s f o r m   ( F FT )   ar s tr o n g   an d   u s ef u f o r   an a l y s i n g   e le ctr ical  s y s te m s .   B u co m b i n i n g   th e s t w o   m et h o d s   d o esn h av e   b en e f it  i n   an al y s i n g .   A ls o ,   in   t h is   p ap er ,   u s i n g   F FT   an al y s i s   a f ter   W T   h as  n o   e f f ec t   o n   tr a n s ie n s tate  a n d   m a k e s   an al y s i n g   d i f f icu lt.      I n   th i s   p ap er ,   o p en - cir cu i f a u lt  id en ti f icatio n   a n d   d etec tio n   in   th D C / AC   co n v er ter   h as  b ee n   d o n e   b y   ap p licatio n   i n   elec tr ic  v eh icles.  P r o p o s ed   E lectr ic  Ve h icle  h a s   DC /D C   c o n v er ter   co n f i g u r atio n   w it h   m u ltip le  in p u ts .   P r o p o s ed   in v er ter   is   v o ltag s o u r ce   t y p e   an d   P MSM   m o to r   w it h   v ec to r   co n tr o d r iv is   ch o s en .   T h m et h o d   u s ed   to   f au lt  d etec tio n   i s   co m b i n atio n   o f   d is cr ete  w a v elet  tr an s f o r m   a n d   m u l ti - la y er ed   n eu r al   n e t w o r k .   A l e x p ec ted   o p en   cir cu it   f au l p o s itio n s   in   th o p er atin g   co n d itio n s   h av e   b ee n   s t u d ied   i n   t h i s   p ap er .   T h s tr u ctu r o f   th p a p er   is   as  f o llo w s I n   s ec tio n   I I ,   th s tr u ct u r o f   th elec tr ic  v eh icle  is   p r o p o s ed .   I n   s ec tio n   I I I ,   d etec tin g   o p en - cir cu it  f au l t is   p r o v id ed .   I n   s ec tio n   I V,   A r ti f icial  Ne u r al  Net w o r k   w ill i n tr o d u ce .   Sectio n   p r esen t t h r esear c h   r esu lts   a n d   s ec tio n   VI   co n clu d es th is   p ap er .       2.   RE S E ARCH   T H E   S T RUC T URE O F   T H E   E L E C T RI VE H I C L E   A cc o r d in g   to   E n er g y   O u tlo o k   in   2 0 1 1 ,   th s h ar o f   f u el  co n s u m p t io n   in   t h tr an s p o r tatio n   s ec to r   r aised   f r o m   4 0 in   2 0 0 8   to   5 4 [ 4 ] .   T h p r o j ec tio n s   ca r r ied   o u b y   t h E n er g y   I n ter n ati o n al  Ag e n c y   ( E I A )   r ep r esen ts   an   i n cr ea s o f   $   5 . 5   g allo n s   o f   o il  p r ices  at  th h ig h e s r ate  p o s s ib le.   A ls o   d u e   to   g lo b al  w ar m in g   an d   cli m a te  ch a n g e,   it  is   e x p e cted   th at  tec h n o lo g ies  t h at  r ed u ce   f u el  co n s u m p tio n   i n   th tr an s p o r tatio n   s ec to r   s u c h   as e lectr ic  v eh icle s   an d   h y b r id   v e h icle s   w ill  f i n d   b etter   p o s itio n   a m o n g   o th er   [ 6 ] .     2 . 1 .     P r o po s ed  Sy s t e m   Cha ra ct er is t ic   Du to   t h h ig h   p r ice  o f   th f u el  ce ll,  b ad   D y n a m ic  m o d r esp o n s a n d   ex p en s i v en e s s   o f   s u p p l y in g   h y d r o g e n ,   elec tr ic  v eh icles  s t u d ied   in   th i s   p ap er   u s es  th b atter y   as  th p r i m ar y   s o u r ce   o f   en er g y   a n d   s u p er   ca p ac ito r s   as  an   a u x iliar y   s o u r ce .   Usi n g   f u el  ce lls   i n s tead   o f   b atter ies   g r ea tl y   r ed u ce s   t h f i n al  p r ice  o f   t h e   ca r .   A ls o   it e n ab le s   th ca r   to   u s b o th   s o u r ce s   at  t h f ir s t o f   s tar t - u p   [ 1 3 ].   T h co n f ig u r atio n   o f   th ca r   is   m u ltip le - i n p u co n v er ter   w h ic h   is   DC /DC   p o w er   elec tr o n ics   m u ltil a y er   co n v er ter   to p o lo g y   as  it  is   s h o w n   i n   Fi g u r e1 .   U s in g   th D C /D C   co n v er ter   w i th   m u ltip le  i n p u t s   r ed u ce s   co s ts   a n d   th a m o u n t   o f   en er g y   i n   t h s y s te m .   A l s o ,   th m u ltil a y er   co n v er ter   to p o lo g y   r ed u ce s   t h e   o u tp u r ip p le  v o ltag an d   cu r r en w ill  d ir ec tl y   af f ec t h lif e s p an   o f   en er g y   r eso u r ce s   an d   th er eb y   ex te n d   th e   lif o f   t h eq u ip m e n t.  A ls o ,   p ass i v ele m e n ts   s u c h   as  in d u c to r s ,   w h ic h   ar th m ai n   co n c er n   in   th d esi g n   o f   DC /D C   co n v er ter s   i s   r ed u c ed   an d   th u s   t h s ize  an d   w ei g h o f   th co n v er ter   i s   o p ti m ized .   I n   t h is   co n f i g u r atio n ,   t h b atter y   co n n ec ted   to   t h DC   b u s   w it h   t h e   o n e - w a y   DC /D C   co n v er ter   a n d   s u p er   ca p ac ito r s   co n n ec ted   to   t h b u s   b y   b id ir ec tio n al  D C /D C   co n v er ter ,   s o   th at   th e   en er g y   f r o m   b r ak i n g   p er f o r m a n ce ,   is   s to r ed   in   s u p er   ca p ac ito r s   [ 1 4 ,   1 5 ].   W u s ed   DC / AC   i n v er ter   w ith   a n   elec tr ic  m o to r   f o r   m o ti o n   p ar t.  P MSM   is   co n n ec ted   t o   th f r o n t   w h ee ls   b y   t h i n v er ter .   A   v o lt ag s o u r ce   in v er ter   ( VSI )   to p o lo g y   i s   u s ed   i n   t h is   p ap er ,   w h i ch   h a s   m u lti - le v el   to p o lo g y   a n d   is   eq u ip p ed   w it h   6   m e m b er s   I GB T   s w itc h i n g .   T h b en ef its   o f   t h is   i n v er ter   a r b etter   s tab ilized   o u tp u v o lta g e,   lo w   h ar m o n ic  d is to r tio n ,   v ar iab le  o u tp u t   v o l tag a n d   f r eq u en c y .   A l s o ,   t h is   p lan   i s   u s e f u d u e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 1 8   :   1 2 4 0     1 2 5 0   1242   to   lo w   i m p ed an ce ,   co n s ta n i n p u t,  an d   o u tp u v o lta g as  w el as  f o r   p er f o r m a n ce   in   s i n g le  o r   m u ltip le  elec tr ic  m o to r s   [ 16 ].     2 . 2   P M S M   w it h Ve ct o Co ntr o l D riv e   Vec to r   co n tr o o r   FOC   ( f ield   o r ien ted   co n tr o l)   is   m et h o d   th at  ca p ab le  o f   is o latin g   to r q u f r o m   f l u x   th at  s ee m s   to   b th b est  alter n ati v to   m e th o d s   o f   co n tr o lli n g   P MSM   m o to r   d r iv e.   T h ai m   o f   FO C   co n tr o is   co n tr o lli n g   to r q u e,   m ec h a n ica s p ee d   ch an g e s   an d   also   r eg u latin g   s tato r   cu r r en d u r i n g   tr an s ie n f lo w   i n   th e   s y s te m   [ 17 ] .   T h FOC   i s   u s e d   f o r   co n tr o s tr ateg y ,   p r o v id in g   s tato r   cu r r e n t h at  e x p r ess es  a x i s   D - i n   s y n ch r o n o u s   r o tatio n   [ 18 ] .   P M SM  eq u atio n s   in   t h r e f er e n ce   ax is   D - i s   ex p r ess ed   as  f o llo w s :     d i s d d t = R s L d i sd + ω r L q L d i sq + V sd L d         ( 1 )   d i s q d t = R s L q i sq ω r L d L q i sd ω r Ψ f L d + V sd L d     ( 2 )   Ψ sd = L d i sd + Ψ f         ( 3 )   Ψ sq = L q i sq     ( 4 )   I n   t h ab o v eq u atio n s ,   R s   i s   s tato r   r esis ta n ce ,   id   a n d   iq   ar e   th e   D - a x is   cu r r en t,  Vd   a n d   Vq   ar D - ax is   v o lta g e,   L q ,   L d   ar D - ax is   in d u cta n ce s ,   ω r   is   an g u lar   s p ee d ,   Ψ s d   an d   Ψ s q   ar D - f lu x   ax ial,   Ψ f   is   m ag n etic  f l u x   p r o d u ce d   th er e.   E lectr o m a g n etic  to r q u an d   r o to r   p o s itio n   ar as f o llo w s :     T e = 3 2 P [ ( L d L q ) i sd i sq + i sq Ψ f ]     ( 5 )   θ r = P 2J [ T e 2 P β f ω r T L ]     ( 6 )   I n   th ab o v eq u atio n s ,   P   is   th n u m b er   o f   p o le  p air s ,   J   is   th co ef f icie n o f   in er t ia,   T L   is   lo ad   f ac to r   an d   βf   is   t h ef f ec o f   f r ict io n .   Sin ce   th elec tr o m a g n etic  to r q u is   lin ea r   an d   r elate d   to   is q ,   it  is   s i m p li f ied   as   f o llo w s   [ 19 ]:     T e = 3 2 P i sq Ψ f = K t i sq   ( 7 )       3.   O P E N - CIRCU I T   F A UL T   D E T E C T I O N   T h in v er ter   t h at  u s ed   i n   th i s   v e h icle  i s   t h r ee - lev el   v o lta g s o u r ce   in v er ter   t y p e   w it h   s ix   I GB T   s w itc h in g   ele m e n t.  T h b en ef its   o f   t h i n v er ter   ca n   b m e n tio n ed   b etter   o u tp u v o lta g e,   s i m p ler   to p o lo g y ,   ch ea p ,   lo w   h ar m o n ic  d is to r tio n ,   an d   ea s ier   co n tr o l.   P r o p o s ed   elec tr ic  v eh ic le  co n f i g u r atio n   is   s h o w n   i n   Fi g u r 1 .   T h in ter n al  s tr u ct u r o f   t h e   elec tr ic  v eh icle  s t u d y   is   s h o wn   in   Fig u r 2 .           Fig u r e   1.   P r o p o s ed   elec tr ic  v e h icle  co n f i g u r atio n     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       A n   o p e n - circu it F a u lt d etec tio n   meth o d   w ith   w a ve let  tr a n s fo r in   I GB T - b a s ed   …   ( S ey ed   S a eid   Mo o s a vi )   1243         Fig u r 2 .   P r o p o s ed   elec tr ic  v e h icle  s tr u ct u r e       3 . 1 .     I ntr o du cing   H ea lt hy   a nd   F a ulty   Co m po ne nt  o f   I nv er t er     An   i n teg r ated   f au lt  m a n a g e m en s y s te m   i n cl u d es  s y s te m   p r o tectio n ,   f au lt  d etec tio n ,   i s o latio n   an d   d iag n o s i s   an d   r ec o n f i g u r t h e   s y s te m   w it h   co n tr o u n it s .   I n   g en er al,   t h s tr u ct u r o f   t h f au lt  d etec tio n   a n d   id en ti f icatio n   s y s te m s   b eg i n s   b y   m ea s u r in g   p ar a m eter s   s u ch   as  cu r r en t,  v o lta g e,   s p ee d   an d   to r q u e.   T h ese   p ar am eter s   in cl u d o p er atin g   u n d er   d if f er en f au lt  co n d itio n s .   T o   d etec an d   id en tify   f a u lt  w n ee d   s p ec ial   f ea t u r es.  W it h   t h e   h elp   o f   th e s f ea t u r es,   th e   e x tr ac ted   s i g n a ca n   b a n al y s ed   to   d etec t   f a u lts   a n d   id en t if y   its   t y p [ 2 0 ].   I n   th is   p ap er ,   W T   h as  b ee n   u s ed   f o r   f ea t u r ex tr ac tio n   o f   th r ee - p h ase  c u r r en s i g n a l.  T h ad v an ta g o f   u s in g   w a v elet  tr an s f o r m   i n s tead   o f   Fo u r ier   o r   o th er   an al y s i s   m et h o d s   b ased   o n   th f r eq u en c y   s ig n al  i s   th e   av ailab ilit y   o f   W T   to   an al y s t h s y s te m   ev e n   i n   n o n - s tatio n ar y   m o d e.   Un d er   n o r m al  o p er atin g   co n d itio n s ,   i n   n o n - s tat io n ar y   s tate   o f   s p ee d   an d   to r q u e,   Fo u r ier   an d   o th er   f r eq u en c y   m et h o d s   h a v th l ess   ef f icie n i n f o r m a tio n   an d   th s e v er it y   a n d   ti m o f   o cc u r r en ce   o f   th f au l ts   ca n n o b ex tr ac ted   p r o p er ly   [ 2 1 ] .   I s h o u ld   b n o ted   th at  if   m o r th a n   f o u r   I GB T   cir c u it  g e ts   f a u lt y ,   th e   in v er ter   ca n n o o p er ate  an d   ca n n o s u p p l y   th e   r eq u ir e m e n t   p o w er   f o r   t h elec tr ic  m o to r .   A l s o ,   if   m o r t h a n   th r ee   I GB T   cir cu it  g ets  f a u lt y ,   th cu r r en s y s te m   g et s   3   tim es  o f   t h a m o u n o f   t h eir   r ated   cu r r en t,  an d   th is   cu r r en i n cr ea s i n g   is   id e n ti f ia b le  b y   s ec u r it y   s y s te m   an d   w il m ak t h s y s te m   is o late  to   th f au lt.  T h at 's   w h y   in   t h is   ar ticl o n l y   s in g le   an d   d o u b le  s w i tch e s   f a u lt  h a v b ee n   s t u d ied .   T h s y s te m   h as  b ee n   an al y s ed   i n   d if f er e n s p ee d   an d   lo ad s   f o r   h ea lt h y   a n d   f au l t y   s tates  o f   S1 ,   S2   . . .   . S6 ,   S1 S2 . . .   S3 S4 . . .   S5 S6 .   T h tar g et  s y s te m   h a s   b ee n   test ed   i n   2 6   ca s es.  I n   th is   p ap er ,   w av ele t r an s f o r m atio n   i n   1 2   lev el s   b y   th m o th er   w av elet   o f   4 5 d b   f o r   cu r r en t   s i g n al  a n al y s i s   i s   u s ed .   I n   th is   w o r k   E s tu d ied   u n d er   d if f er en t c o n d itio n s   w it h   5   le v els   o f   to r q u an d   s p ee d   s ep ar ately   h as  b ee n   s t u d ied   an d   ev al u at ed   to tal  o f   2 2 0   d if f er e n m o d e s .   T h r ee - p h ase   cu r r en w a v ef o r m   in   h ea lt h y   s tate  an d   th f a u lt y   s tate  i s   s h o w n   in   F ig u r 3   an d   4 .           ( a)       ( b )   Fig u r 3 .   T h r ee   p h ase  cu r r en t f o r   5 5 0 r p m   a n d   7 . 5 n . m   in   a)   h ea lth y   m o d   b )   S1   o p en - cir cu it  f au lt     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 1 8   :   1 2 4 0     1 2 5 0   1244       ( a)       ( b )   Fig u r 4 .   T h r ee   p h ase  cu r r en f o r   7 5 0 r p m   a n d   1 1 . 5 n . m   i n   a)   h ea lt h y   m o d   b )   S1   o p en - cir cu i t f au lt       Fig u r 5   s h o w s   t h r es u lts   o f   w a v elet  tr a n s f o r m   i n   t h s tatic   s tate  o f   elec tr ic  v e h icle s   in   h ea lth y   an d   f au lt y   o p er atin g   co n d itio n s .           Fig u r 5 .   W av el et  tr an s f o r m   i n   h ea lt h y   an d   S1   o p en - c ir cu it  f au lt       3 . 2 .     O pen Cir cuit   F a ult  Det ec t io n P a t t er n   I n   o r d er   to   m o r ef f ec ti v a n al y s i s   an d   to   ac h iev th b es f a u lt  c h ar ac ter is tic s   th e   w av e let  tr an s f o r m   h as  b ee n   i m p le m e n ted .   A ls o ,   u n l ik o t h er   m et h o d s   b ased   o n   th f r eq u en c y   s i g n al  an al y s i s ,   w a v elet  tr an s f o r m   h as  g o o d   p er f o r m a n ce   u n d er   tr an s ie n co n d it io n s   a n d   s y s te m   s tab ilit y t h is   f ea t u r is   g r ea ad v a n ta g to   o th er   m et h o d s   o f   s i g n al  an al y s is .     I n   th i s   p ap er ,   th m ea n   e n er g y   h as  b ee n   u s ed   as  p atter n   i n t r o d u ce d   f o r   ex tr ac tin g   t h c h a r ac ter is tic  th at  i s   s i m p le,   f a s a n d   w o r k s   in   d i f f er e n o p er atin g   s tate s .     T h m ea n   en er g y   ca n   b o b tain ed   f r o m   E q u at io n 8.       M e a n   E n e r gy = | D i | 2 L n l = 0   ( 8 )     W h er e,   D i   i s   t h i th   w a v elet   d ata  s i g n als   an d   L   is   t h r an g e   an d   n u m b er   o f   d ata  i n   t h e   h ea lth y   s tate.   T h o u tp u o f   t h i s   eq u at io n   is   n u m b er   th at   u s ed   to   tr ai n   t h n e u r al  n et w o r k .   I n   Fig u r e. 7   an d   8   p er f o r m a n ce   o f   s u g g ested   f a u lt  p atter n   u n d er   lo ad   an d   s p ee d   v ar iatio n   ar s h o w n .   A cc o r d in g   to   s h o w n   f i g u r es,  th e   s u g g e s ted   m o d el  co u ld   w ell  e x tr ac t a n y   f a u lt i n   b o th   s tatio n ar y   a n d   n o n - s tatio n ar y   s tate  o f   v eh icle  o p er atio n .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       A n   o p e n - circu it F a u lt d etec tio n   meth o d   w ith   w a ve let  tr a n s fo r in   I GB T - b a s ed   …   ( S ey ed   S a eid   Mo o s a vi )   1245       Fig u r 6 .   T h ef f ec t o f   lo ad   v a r iatio n   o n   d if f er en f a u lts   a n d   p er f o r m a n ce   o f   p r o p o s ed   f au lt   d etec tio n           Fig u r 7 .   T h ef f ec o f   s p ee d   v ar iatio n   o n   d i f f er en f au lts   a n d   p er f o r m a n ce   o f   p r o p o s ed   f au lt d etec tio n       I n   th i s   p ar t,  th ese  s tate s   ar ev alu ated   in   o r d er   to   d is p lay   t h n o n li n ea r   r elatio n s h ip .   A cc o r d in g   to   t h e   n o n li n ea r   r elatio n   b et w ee n   d at th at   s h o w n   i n   Fig u r 8   a n d   9   an d   g o o d   p er f o r m a n ce   o f   th n e u r al  n et w o r k   i n   s o lv i n g   n o n l in ea r   r elatio n s ,   u s in g   t h n eu r al  n et w o r k   f o r   ac h iev i n g   to   tar g e t is j u s ti f ied .       4.   F AULT   D E T E C T I NG   U SI N G   NE URA L   NE T WO RK   4 . 1   M ultila y er   Neura l N et wo rk   R ec en t l y ,   m et h o d s   b ased   o n   t h ar ti f icial  n e u r al  n et wo r k   ar u s in g   f o r   f a u lt  d et ec tio n   a n d   id en ti f icatio n .   Neu r al   n et w o r k s   h a v s o m ad v an ta g es   s u ch   as   les s   s tatis t ical  tr ai n i n g ,   A b il it y   to   id en t if y   co m p le x   r elat io n s   b et w ee n   i n d ep en d en a n d   d ep en d en v ar iab les  f a u lt s ,   ab ilit y   to   d et ec all  t h p o s s ib le  in ter ac tio n s   b et w ee n   p r ed icto r   v ar iab les  d etec tio n .   B u t   th i s   al g o r ith m   r eq u ir e s   v er y   s p ec ial  an d   h ea v y   tr ai n i n g   th a p r o ce s s   is   v er y   s tr ict.   I t   is   co n s id er ed   o n o f   th e   d is ad v a n ta g es   o f   n e u r al  n et w o r k   a lg o r it h m s   [2 2 - 26 ].   Ov er lap   b etw ee n   n e u r al  n et w o r k   tr ain i n g   in   d i f f er en s p ee d s   is   s h o w n   in   Fi g u r 8 ,   an d   Ov er lap   b et w ee n   n e u r al  n et w o r k   tr ain i n g   i n   d if f er e n t l o ad s   is   s h o w n   in   Fi g u r 9 .   T h is   n e u r al  n et w o r k   in c lu d t h r ee   la y er s   o f   i n p u t,  o u tp u a n d   h id d en   la y er .   T h o u tp u o f   th f ir s t   la y er ,   co n s id er ed   as  th s ec o n d   lay er   in p u v ec to r .   Si m i lar l y ,   th o u tp u o f   th s ec o n d   la y e r   is   in p u v ec to r   o f   th t h ir d   la y er .   T h o u tp u o f   th s ec o n d   la y er   s h o w s   t h ac tu al  r esp o n s o f   t h n et w o r k .   T h er ar m a n y   t y p es  o f   n e u r al  n et w o r k s ,   b u u s u all y ,   t y p o f   n e u r al  n e t wo r k   is   m u lt ila y er   f ee d   f o r w a r d   n eu r al  n et w o r k   th at  is   u s ed   lo t.  An   e x a m p le  o f   th i s   n e u r al  n et w o r k   is   s h o wn   in   Fig u r 1 0 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 1 8   :   1 2 4 0     1 2 5 0   1246           Fig u r 8 .   Ov er lap   b et w ee n   n e u r al  n et w o r k   tr ai n i n g   in   d i f f er en t sp ee d s           Fig u r 9 .   Ov er lap   b et w ee n   n e u r al  n et w o r k   tr ai n i n g   in   d i f f er en t lo ad s           Fig u r 1 0 .   E x a m p le  o f   f ee d   f o r w ar d   n e u r al  n et w o r k       Neu r o n s   f o r m   t h B u ild i n g   o f   th n eu r al  n et w o r k .   A s   s h o w n   in   Fig u r 9 ,   w ca n   h av th n u m b er   o f   n   f o r   in p u t a n d   k   f o r   th e   h id d en   la y er   w h ic h   n   a n d   k   ar n o eq u al.   I n p u ts   P 1 ,   P 2 ,   P 3 ,   . . . ,   Pn   i n   t h m atr i x   W   is   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       A n   o p e n - circu it F a u lt d etec tio n   meth o d   w ith   w a ve let  tr a n s fo r in   I GB T - b a s ed   …   ( S ey ed   S a eid   Mo o s a vi )   1247   th w ei g h m atr i x   in   h er is   m u ltip lied   an d   t h e n   g at h er s   i n   th s u m   ( Σ ) ,   th s u m   is   al w a y s   e n ter ed   in   th e   ex citatio n   f u n ctio n   f   w it h   b ias n e u r o n   b .     y = W 1 , 1 × P 1 + W 1 , 2 × P 2 + + W 1 , R × P R + b   ( 9 )     T h ab o v f o r m u la  ca n   b s i m p ler :     y = W × P + b   ( 1 0 )     I n   th i s   p ap er ,   n eu r al  n e t w o r k   w it h   t w o   la y er s   is   u s ed   w h i ch   th f ir s la y er   h as  6 0   lev el s   an d   th e   s ec o n d   la y er   h a s   7   lev els  f o r   class i f icatio n   an d   id en ti f ica tio n   o f   o p en - cir cu it f a u lt.     4 . 2   F a ult  Det ec t io n St ra t e g y   a nd   Alg o rit h m   P r o ce s s es  an d   s tr ate g ies  to   id en ti f y   a n d   clas s i f y   f a u lts   ar d ef in ed   as  f o llo w s .   Firs t,  t h s y s te m   w as   test ed   in   w id r an g o f   lo ad   an d   d if f er e n s p ee d   f o r   h ea lt h y   a n d   f a u lt y   s tate s S1 ,   S2   . . .   S6 ,   S1 S2   . . .   S3 S 4   . . .   S5 S6 .   Vie w   o f   t h tes co n d itio n s   au th e n ticatio n   s y s te m   i s   co n s id er ed   f o r   ea ch   f au l an d   it  i s   s h o w n   i n   Fig u r 1 1 .   Neu r al   n et w o r k   o u tp u ts   ar a s   b in ar y   n u m b er s   a n d   th eir   n u m b er   d ep en d s   o n   t h n u m b er   o f   f au lt   co n d itio n s .   I n   t h is   p ap er ,   th tar g et  s y s te m   h a s   b ee n   test ed   in   t w o   d i f f er en t   o p er atin g   co n d itio n s   a n d   i n   1 1 0   ca s es.  T h u s   w h av e   7   o u tp u n e u r al  n e t w o r k .   T h r ee - p h a s cu r r en is   m ea s u r ed   in   all  ca s es.  T h w av e let   tr an s f o r m   is   ap p lied   in   all  th e   th r ee - p h a s cu r r en f o r   ex tr ac tin g   s i g n al  c h ar ac ter is tic s   to   id en ti f y   t h f a u lts .   W ith   u s i n g   o p en - c ir cu it   f a u lt   d etec tio n   p atter n   in tr o d u ce d   in   t h i s   p ap er ,   w e   ca lcu lated   th o b tai n ed   th e   w a v elet s   m ea n   en er g y .   Ma tr i x   [ A ]   is   f o r m ed   w it h   co n s is t s   o f   av er a g w a v elet  e n er g y   in   d i f f er en s ta tes  o f   t h s y s te m   o p er atio n .   B ec au s e   o f   th s p ar s m atr ix   n u m b er s   a n d   ea s t h p r o ce s s   o f   f a u lt  cla s s if ica tio n ,   i i s   u s ed   lin ea r   n o r m a lizatio n   i n   o r d er   to   p u t th n u m b er s   i n   r an g o f   m a tr ix e s .         T r a i ni ng  D a t a M ode   1 S p e e 3 5 0   r p m S p e e 4 5 0   r p m S p e e 5 5 0   r p m S p e e 6 5 0   r p m S p e e 7 5 0   r p m H e a l t hy   M od e -   S p e e 3 5 0   r p m     T a r g e t   0 0 0 0 0 0 0 H e a l t hy   M od e -   S p e e 5 5 0   r p m     T a r g e t   0 0 0 0 0 1 0 F a u l t y   M ode ( S 1 ) -   S p e e 6 5 0   r p m     T a r g e t   0 0 0 1 0 0 0 F a u l t y   M ode ( S 2 ) -   S p e e 4 5 0   r p m     T a r g e t   0 0 0 1 0 1 1 F a u l t y   M ode ( S 3 ) -   S p e e 7 5 0   r p m     T a r g e t   0 0 1 0 0 1 1 F a u l t y   M ode ( S 1 , S 2 ) -   S p e e 4 5 0   r p m     T a r g e t   0 1 0 0 1 0 0 F a u l t y   M ode ( S 1 , S 5 ) -   S p e e 7 5 0   r p m     T a r g e t   0 1 1 0 1 1 0 F a u l t y   M ode ( S 3 , S 4 ) -   S p e e 6 5 0   r p m     T a r g e t   1 0 1 0 0 1 1 F a u l t y   M ode ( S 5 , S 6 ) -   S p e e 7 5 0   r p m     T a r g e t   1 1 0 1 1 0 1 t or q ue   co ns t a nt   T r a i ni ng  D a t a M ode   2 t or q ue   5   n . m t or q ue   7 . 5   n . m t or q ue   9   n . m t or q ue   1 1 . 5   n . m t or q ue   1 2 . 5   n . m H e a l t hy   M od e -   t or q ue   5   n .   T a r g e t   0 0 0 0 0 0 0 H e a l t hy   M od e -   t or q ue   1 1 . 5   n .   T a r g e t   0 0 0 0 0 1 1 F a u l t y   M ode ( S 1 ) -   t or q ue   1 2 . 5   n .   T a r g e t   0 0 0 1 0 0 1 F a u l t y   M ode ( S 2 ) -   t or q ue   9   n .   T a r g e t   0 0 0 1 1 0 0 F a u l t y   M ode ( S 3 ) -   t or q ue   7 . 5   n .   T a r g e t   0 0 1 0 0 0 0 F a u l t y   M ode ( S 1 , S 2 ) -   t or q ue   5   n .   T a r g e t   0 1 0 0 0 1 1 F a u l t y   M ode ( S 1 , S 5 ) -   t or q ue   9   n .   T a r g e t   1 0 1 0 0 1 0 F a u l t y   M ode ( S 3 , S 4 ) -   t or q ue   1 1 . 5   n .   T a r g e t   1 0 1 0 1 0 0 F a u l t y   M ode ( S 5 , S 6 ) -   t or q ue   1 2 . 5   n .   T a r g e t   1 1 0 1 1 0 1 S p e e co ns t a nt     Fig u r 1 1 .   C o n s id er ed   s y s te m   test   co n d itio n   a n d   its   o u tp u f o r   ea ch   f au lt   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 1 8   :   1 2 4 0     1 2 5 0   1248   4 . 3   T ra ini ng   t he  Neura l N et w o rk   T h d ata  d is cu s s ed   in   th i s   a r ticle  is   to tal  o f   2 2 0   w h ic h   1 1 0   o f   th e m   is   f o r   s p ee d   ch an g i n g   co n d itio n s   an d   1 1 0   o f   th e m   is   f o r   lo ad   ch a n g in g   co n d itio n s .   Dis cu s s ed   f a u lt s   ar u n iq u a n d   d u al  I GB T   o p en - cir cu it  f a u lt s .   7 5 o f   th is   d ata  is   to   tr ain   th n eu r al  n et wo r k   an d   th r em a in i n g   2 5   p e r ce n is   f o r   n eu r al   n et w o r k   te s ti n g   d ata.   T o   en s u r th p r o p o s ed   m et h o d ,   w t ested   th i s   m e th o d   2 0   ti m es.  T h r esu lts   y ield ed   9 9 ac cu r ac y   f o r   u s .   Fi g u r 1 2   s h o w s   t h class if ica tio n   n e u r al  n et w o r k   tr ai n i n g   d ata.   T h r eg r ess io n   o b tain ed   f r o m   th tr ai n ed   n e u r al  n et w o r k   is   s h o w n   i n   Fi g u r 1 3 .   T h o u tp u o f   w h ich   i s   o b tain ed   f r o m   t h tr ain in g   n eu r al  n et w o r k s   co n s i s ts   o f   clas s if ie d   f au lt s   is   s h o w n   in   Fi g u r 1 1 .   I n   th i s   o u tp u t,  t h lo ca tio n   o f   ea ch   f a u lt  is   clas s i f ied   b ased   o n   th ta r g et  p o s itio n   i n   t h e   m atr i x .   T h o b tain e d   r esu lts   a r u s ed   in   t h p r o ce s s   o f   i s o l atin g   th p o w er   s y s te m   f r o m   f au lt  an d   eli m i n ate   th er r o r .   A   f e w   e x a m p les   o f   t h o u tp u t   o f   n e u r al  n et w o r k s   i n   d i f f er e n s tate s   o f   t h s y s te m   ar g i v e n   i n   T ab le  1   an d   2 .   A cc o r d in g   to   th f au l t   d iag n o s i n g   s tr ate g y ,   7   o u tp u f o r   th n e u r al  n e t w o r k   is   r eg u l ated .   As  it  i s   s h o w n   i n   t h T ab le  1   an d   T ab le  2 ,   all  ty p es  o f   f a u lt s   in   d i f f er en o p er atin g   co n d it io n s   h av e   b ee n   d etec ted   an d   id en tif ied .   T h o u tp u o f   th n e u r al  n et w o r k   i s   u s ed   in   o r d er   to   c o n tr o o f   f au lt  an d   is o lat in g   s y s te m   f r o m   t h at.           Fig u r 1 2 .   Neu r al  n et w o r k   d at f o r   tr ain in g       Fig u r 1 3 .   R eg r ess io n   o b tain e d   f r o m   tr ain ed   n e u r al  n et w o r k       T ab le  1 .   Neu r al  Net w o r k   O u tp u t I n   Di f f er en Fau lt T y p es I n   Op er atin g   S y s te m   W it h   Var ia b le  Sp ee d   A n d   C o n s tan t T o r q u e   F a u l t   M o d e   O u t p u t 1   O u t p u t 2   O u t p u t 3   O u t p u t 4   O u t p u t 5   O u t p u t 6   O u t p u t 7   D e t e c t i o n   H e a l t h y   0   0   0   0   0   0   0   T   H e a l t h y   0   0   0   0   0   1   0   T   S1   0   0   0   1   0   0   0   T   S2   0   0   0   1   0   1   1   T   S3   0   0   1   0   0   1   1   T   S 1 , S 2   0   1   0   0   1   0   0   T   S 3 , S 4   1   0   1   0   0   1   1   T   S 1 , S 5   0   1   1   0   1   1   0   T   S 3 , S 6   1   0   1   1   0   1   0   T       T ab le  2 .   Neu r al  Net w o r k   O u tp u t I n   Di f f er en Fau lt T y p es I n   Op er atin g   S y s te m   W it h   C o n s t an t Sp ee d   An d   Var iab le  T o r q u e   F a u l t   M o d e   O u t p u t 1   O u t p u t 2   O u t p u t 3   O u t p u t 4   O u t p u t 5   O u t p u t 6   O u t p u t 7   D e t e c t i o n   H e a l t h y   0     0   0   0   0   0   0   T   H e a l t h y   0   0   0   0   0   1   1   T   S1   0   0   0   0   1   1   0   T   S2   0   0   0   1   1   0   0   T   S3   0   0   1   0   0   0   1   T   S 1 , S 2   0   1   0   0   1   0   1   T   S 3 , S 4   1   0   1   0   1   0   0   T   S 1 , S 5   0   1   1   0   1   0   1   T   S 3 , S 6   1   0   1   1   1   0   0   T   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       A n   o p e n - circu it F a u lt d etec tio n   meth o d   w ith   w a ve let  tr a n s fo r in   I GB T - b a s ed   …   ( S ey ed   S a eid   Mo o s a vi )   1249     5.   CO NCLU SI O N   I n   th is   p ap er ,   id en tify in g   an d   d etec tin g   I GB T   o p en - cir cu it  f au lt  in   DC / AC   in v er ter   o f   elec tr ic  ca r   tr ac tio n   d r iv e x a m i n ed   an d   s t u d ied .   T h p r o p o s ed   in v er ter   i s   v o ltag e   s o u r ce   in v er ter   a n d   is   u s ed   to   d r iv e   P MSM   m o to r .   Fau lt  c h ar ac te r is tic  in   t h d if f er e n o p er atin g   co n d itio n   in   b o th   co n s tan t /v ar iab le  lo ad s   an d   co n s ta n t/ v ar ia b le  s p ee d   h a v b ee n   s t u d ied   in   t h i s   p ap er .   W u s ed   t h r ee   p h a s cu r r en an d   w a v elet  tr a n s f o r m   in   o r d er   to   d etec an d   ex tr ac f au lt  ch ar ac ter i s tics .   A   p atter n   f o r   e x tr ac tin g   f a u lt  c h ar ac ter is tic  f r o m   w a v elet   tr an s f o r m   w a s   i n tr o d u ce d .   T h p er f o r m a n ce   o f   p r o p o s ed   m o d el  w as  e x a m in ed   i n   d i f f er en o p er atio n al   co n d itio n s   w h ich   t h r es u lt s ,   w er s ati s f ied .   Fi n all y ,   t h m u ltil a y er   n eu r al   n e t w o r k   al g o r ith m   i s   u s ed   f o r   t h d etec tio n   an d   class i f icatio n   o f   f au lt s .   I n   th p ap er ,   all  th 2 2 0   h ea lth y   a n d   f au l t y   s ta te  id en ti f ied   w ith   g o o d   ac cu r ac y   a f ter   ap p l y in g   w a v el et  tr an s f o r m   an d   p r o p o s ed   f au l t d etec tin g   p atter n .       ACK NO WL E D G E M E NT S   T h is   w o r k   h as  b ee n   s u p p o r ted   b y   th C e n ter   f o r   I n ter n at i o n al  Scie n ti f ic  Stu d ie s   &   C o llab o r atio n   ( C I SS C )           RE F E R E NC E S     1 -   M .   F .   Ha b b a n ,   M .   M a n a p ,   A .   R.   A b d u ll a h ,   M .   H.  J o p ri ,   T .   S u ti k n o ,   " A n   Ev a lu a ti o n   o f   L in e a T i m e   F re q u e n c y   Distrib u ti o n   A n a ly sis  f o V S S w it c h   F a u lt Id e n ti f ica ti o n " ,   In te rn a ti o n a J o u r n a o P o we El e c tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste m ( IJ PE DS ) ,   M a rc h   2 0 1 7 ,   Vo l.   8 ,   No .   1 ,   p p .   1 ~ 9 .   2 -   Ha n d b o o k   f o Ro b u stn e ss   V a li d a ti o n   o f   A u to m o ti v e   El e c tri c a l/ E lec tro n ic  M o d u les .   F ra n k f u rt,   Ge r m a n y ZV EL ,   Ju n .   2 0 0 8 .   3 -   H.  W a n g ,   K.  M a ,   a n d   F .   Blaa b jer g ,   De sig n   fo re li a b i li ty  o p o we e lec tro n ic  sy ste ms   in   P ro c .   In d .   El e c tro n .   S o c .   Co n f . ,   2 0 1 2 ,   3 3 4 4 .   4 -   M il a d   F a l a h i,   H u n g - M i n g   Ch o u ,   M e h rd a d   E h sa n i,   L e   X ie  a n d   Ka re n   L .   Bu tl e r - P u rry ,   " P o ten ti a P o w e Qu a li ty   Be n e f it o f   El e c tri c   V e h icle s" ,   IEE T RA NS ACT IONS   ON  S U S T A INAB L ENE RGY ,   OCT OBER  2 0 1 3 ,   4 ( 4 ),   1 0 1 6 - 1 0 2 3 .     5 -   Ui - M in   C h o i,   F re d e   Blaa b jerg ,   Ky o - Be u m   L e e ,   " S tu d y   a n d   Ha n d l in g   M e th o d o f   P o w e IG B T   M o d u le  F a il u re in   P o w e El e c tro n ic  C o n v e rter  S y st e m s" ,   IEE T RA NS ACT IONS   O POW ER   EL ECT RONICS ,   M A 2 0 1 5 ,   3 0 ( 5 ),   2 5 1 7     2 5 3 3 .     6 -   T ian z h e n   W a n g   ,   Jie Qi   ,   Ha o X u   ,   Yid e W a n g   ,   L e i L iu   ,   Diju G a o ,   " F a u lt   d iag n o sis  m e th o d   b a se d   o n   F F T - R P CA - S V M   f o Ca sc a d e d - M u lt i lev e In v e rter" ,   IS T ra n sa c ti o n s ,   Ja n u a r y   2 0 1 6 ,   6 0 ,   1 5 6 1 6 3 .   7 -   R.   P e u g e ,   S .   Co u rti n e   a n d   J.  P .   Ro g n o n   ,   " F a u lt   d e tec ti o n   a n d   is o latio n   o n   a   P W M   in v e rter  b y   k n o w led g e - b a se d   m o d e l"   ,     1 9 9 8 ,   I EE T r a n s.   In d .   Ap p l .   ,   3 4 ( 6 ),   1 3 1 8   - 13 2 6 .     8 -   B.   Bo u d jellal,   T .   Be n slim a n e ,   " Op e n - sw it c h   F a u lt - to lera n Co n tro o f   P o w e Co n v e rters   in   a   G rid - c o n n e c ted   P h o t o v o lt a ic  S y ste m " ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o Po we El e c tro n ic a n d   Dr ive   S y ste ( IJ PE DS ) ,   De c e m b e 2 0 1 6 ,   7 (4 ),   1 2 9 4 ~ 1 3 0 8 .   9 -   F .   Zi d a n i,   D .   Dia ll o ,   M .   Be n b o u z id   a n d   R.   Na it - S a i d ,   " A   f u z z y - b a s e d   a p p r o a c h   f o th e   d iag n o sis  o f   fa u lt   m o d e in   a   v o lt a g e - f e d   P W M   in v e rter i n d u c ti o n   m o to d riv e ,   2 0 0 8 ,   IEE E   T ra n s.  In d .   El e c tro n .   ,   5 5 ( 2 ),   86  - 5 9 3 .     10 -   R.   L .   A .   Rib e iro   ,   C.   B.   Ja c o b in a   ,   E.   R.   C.   S il v a   a n d   A .   M .   N.  L i m a   ,   " F a u lt   d e tec ti o n   o f   o p e n - s w it c h   d a m a g e   in   v o lt a g e - f e d   P W M   m o to d r iv e   s y ste m s"   ,     2 0 0 3 ,   IEE T ra n s.  P o w e r E lec tro n . ,   1 8 ( 2 ,   5 8 7   - 5 9 3 .   11 -   Q. - T .   A n ,   L . - Z.   S u n   a n d   T .   M .   Ja h n s,   " L o w - c o st  d iag n o stic  m e th o d   f o o p e n - sw it c h   f a u lt in   in v e rters ,   2 0 1 0 ,   El e c tro n .   L e tt .   ,   4 6 (1 4 ),   1 0 2 1   - 1 0 2 2 .     12 -   Zh e n y o u   Zh a n g ,   Yi  W a n g ,   K e sh e n g   Wan g ,   " F a u lt   d iag n o sis  a n d   p ro g n o sis  u si n g   w a v e let  p a c k e t   d e c o m p o siti o n ,   F o u rier  tra n sf o rm   a n d   a rti f icia n e u ra n e tw o rk " ,   J o u rn a o f   In telli g e n M a n u f a c tu rin g   De c e m b e 2 0 1 3 ,   24( 6 ),   1 2 1 3 1 2 2 7 .   13 -   Dim a   F a re , Riad   Ch e d id   , F e r d in a n d   P a n ik   , S a m Ka ra k i,   Ra b ih   Ja b r,   " Dy n a m i c   p ro g ra m m in g   tec h n iq u e   f o o p ti m izin g   f u e c e ll   h y b rid   v e h icle s" ,   in ter n a ti o n a j o u rn a o h y d r o g e n   e n e rg y   (2 0 1 5 ).   14 -   M a rio   M a rc h e so n a n d   Ca m il lo   Va c c a ,   " Ne w   DC DC  Co n v e rter  f o r   En e rg y   S to ra g e   S y ste m   In terfa c in g   in   F u e Ce ll   H y b rid   El e c tri c   V e h icle s" ,   IEE T RA NS AC T IONS   ON P OW ER   E L ECT RONICS ,   Ja n u a ry   2 0 0 7 ,   2 2 ( 1 ),   3 0 1 - 3 0 8 .     15 -   Zed o n g   Z h e n g ,   Ku W a n g ,   L ie  X u ,   Yo n g d o n g   L i,   " A   H y b rid   Ca sc a d e d   M u lt i - lev e Co n v e rter  f o Ba tt e r y   En e rg y   M a n a g e m e n A p p li e d   in   E lec tri c   V e h icle s" ,   IEE T ra n s a c ti o n s o n   Po we r E lec tro n ics ,   2 0 1 4 ,   2 9 (7 ) ,   3 5 3 7 - 3 5 4 6 .     16 -   A .   Ha d d o u n ,   M . E. H.   Be n b o u z id ,   D.  Dia ll o ,   R .   A b d e ss e m e d ,   J.  G h o u il i5   a n d   K.   S ra iri ,   " Co mp a ra ti v e   An a lys is  o f   Co n tro T e c h n iq u e fo E ff icie n c y   Imp ro v e me n in   E lec tric  Veh icle s " ,   IEE Co n f e re n c e   o n   V e h icle   P o w e a n d   P r o p u lsio n ,   VPP 2 0 0 7 ,   6 2 9 - 6 3 4 .     17 -   Y.  G u ,   Y.  S h ı,   J.  W a n g ,   S e n so rle ss   v e c to c o n tro o AC  se rv o   sy ste wit h   a rtif icia n e u ra n e two rk   o b se rv e a n d   fu zz y   sp e e d   c o n tro ll e r ,   P rz e g lad   El e c tro tec h n icz n y ,   2 0 1 2 ,   1 5 0 - 1 5 3 .   18 -   Y - S .   Ku n g ,   M - S .   W a n g ,   C - C.   Hu a n g ,   DS P - b a se d   Ad a p ti v e   Fu zz y   Co n tro fo a   S e n s o rle ss   PM S M   Dr ive ,   Co n tro l   a n d   De c isio n   C o n fer e n c e ,   2 0 0 9 ,   2 3 7 9 - 2 3 8 4 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.