I nte rna t io na l J o urna l o f   Adv a nces in Applie d Science s   ( I J AAS)   Vo l.   6 ,   No . 4 Dec em b er   2 0 1 7 ,   p p .   3 4 3 ~3 5 0   I SS N:  2252 - 8814          343       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I J AAS   Fault Iden tif i ca ti o n in Sub - s tatio b y  Using  Neuro - F uzz y   Techniqu e       Anirud h Ya da v 1 Vina y   K um a r   H a rit 2   1 De p a rtme n o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   S . H.I. A . T . S ,   A ll a h a b a d ,   U. P . ,   I n d ia   2 De p a rtme n o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   De lh T e c h n ica Un iv e rsity ,   Ne w   De lh i ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   1 6 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   No v   1 7 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   No v   2 2 ,   2 0 1 7       F a u lt   i d e n ti f ica ti o n   a n d   it d iag n o sis  is  a n   im p o rtan issu e   in   p re se n sc e n a rio   o f   p o w e r   s y ste m ,   a h u g e   a m o u n t   o f   e lec tri c   p o w e is   u ti li z e d .   Ra n d o m   t y p e s   o f   f a u lt o c c u in   su b sta ti o n ,   w h ich   lea d to   irreg u lar  a n d   d isc o n ti n u e   su p p ly   o f   p o w e f ro m   g e n e ra ti n g   to   c o n su m e r   p o in t .   F a u lt   d e tec ti o n   is  a n   im p o rtan c o n c e p o f   p o w e s y ste m   w h ich   is  to   b e   stu d ied   a n d   n e w   m e th o d   h a to   d e v e lo p   f o f a u lt   d e tec ti o n   a n d   r e m o v a o f   it .   T h is  p a p e p ro p o s e d   o n - l in e   f a u lt   d e tec ti o n   a n d   i d e n ti f ica ti o n   o f   f a u lt - ty p e   b y   u sin g   Ne u ro - F u z z y   m e th o d   in   su b sta ti o n .   Co m b in a ti o n   o f   Artif icia l   Ne u ra Ne t w o rk   ( A NN a n d   F u z z y   L o g ic   (F L ) ,   re su lt in   g a in in g   le a rn in g   c a p a b il it ies   o f   f u z z y   lo g ic .   V a riatio n   o f   c u rre n a c c o rd i n g   to   f a u lt   is   u se d   f o i d e n ti f ica ti o n .   F u z z y   c o n tr o ll e r   d isp lay   o u tp u c o n d it i o n   in   f o rm   o f   (0 , 1 ). He re ,   sin g le  li n e - to   g ro u n d   (L G )   f a u lt ,   li n e - to - l in e   (L L fa u lt ,   d o u b le   li n e - to   g r o u n d   (L LG )/L LL   f a u lt   a re   c o n sid e re d .   K ey w o r d :   A r ti f icial  n e u r al  n et w o r k   ( A NN)   Fu zz y   l o g ic  ( F L )   Gr ap h ical  u s er   i n ter f ac ( GUI )   Su b s tat io n     Co p y rig h ©   201 7   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 :   An ir u d h   Yad av ,   De p a rtme n o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,     S . H.I. A . T . S ,   A ll a h a b a d ,   U. P . ,   In d ia.   E m ail:  id - e r. a n iru d h 5 3 @g m a il . c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   Du to   p r ese n t   d ev elo p m e n i n   all - ar o u n d   w o r ld ,   co n s u m p t io n   a n d   d e m a n d   o f   th e   elec tr i p o w er   i s   in cr ea s ed   to   lar g e x te n d .   T h is   d e m a n d   h a s   to   m ee w it h   t h le v el  o f   q u alit y   an d   w i th o u i n ter r u p tio n s .   p o w er   d is tr ib u t io n   i s   co m p l ex   p r o ce s s   w h ic h   i n v o lv e s   h u g g en er ati n g   p la n ts ,   lar g le n g th   o f   tr an s m is s io n   lin a n d   d if f er e n t le v el  o f   s u b s tatio n s .   I n   t h i s   w h o le  p r o ce s s   o f   elec tr ic  p o w er   tr an s f er ,   v o lt ag is   s tep - u p /s tep - d o w n   at  d if f er en lev el  as  p er   r eq u ir e m en t.  Fo r   ex a m p le,   elec tr ic  p o w er   is   n o r m all y   g e n er ated   in   r an g o f   1 1 - 2 5 KV  in   p o w er   s tatio n .   T h en   it is   s tep - u p   to   HV/E HV/U HV  lev els ( 3 3 /6 6 KV)   f o r   tr an s m itt in g   p o w er   th r o u g h   tr an s m is s io n   l in f o r   lo n g   d is tan ce .   T h ese  li n es  ar ter m i n ati n g   i n to   s u b s tatio n   at  t h v o lta g lev e o f   2 2 KV/1 1 KV/6 . 6 KV  etc  f o r   p o w er   d i s tr ib u tio n   to   lo ad   p o in ts   th r o u g h   a   d is tr ib u tio n   n et wo r k   o f   lin es.   A lo ad   p o in ( lo ca liti es,  i n d u s tr ial  ar ea   , v illa g etc. ) ,   tr an s f o r m er   f u r t h er   r e d u ce s   th v o lta g lev el  to   4 1 5 V   to   p r o v id th s u p p l y   to   lo w   te n s io n   ( L T )   f ee d er s   to   in d iv id u als  co n s u m er ,   eit h er   at  2 4 0 ( f o r   s in g le  p h a s e   s u p p l y )   o r   4 1 5 ( f o r   t h r ee - p h ase  s u p p le) .   An   o v er h ea d   li n o r   an   u n d er g r o u n d   ca b le  is   u s ed   i n   f ee d er .   Dep en d in g   u p o n   d e n s it y   o f   c o n s u m er s ,   le n g t h   o f   1 1 KV   f e ed er   is   g en er all y   u p   to   3   k m   in   u r b an   ar ea   w h ile   len g th   is   m u ch   lar g er   ( u p   to   2 0 - 3 0   k m )   in   r u r al  ar ea s .   T h u s ,   it  is   n ec ess ar y   to   h a v f a u lt  h an d lin g   s y s te m   f o r   co n tin u o u s   an d   r eliab le  elec tr i p o w er   s u p p l y .     I n teg r ati n g   o f   A r ti f icia n eu r o n   Net w o r k   ( A N N)   an d   f u zz y   l o g ic  ( FL ) ,   ca lled   Neu r o - f u zz y   n et w o r k s .   I n   t h is   n et w o r k ,   o u tp u o r   w ei g h t   o f   A NN   s er v e s   a s   f u zz y   s ets  a n d   it  h a v n eu r o n   t h at  ca l led   f u zz y   n e u r o n s .   Var iatio n   o f   c u r r en t,  ac co r d in g   to   f a u lt  is   u s ed   f o r   id en ti f ica tio n .   Fu zz y   co n tr o ller   d is p la y   o u tp u co n d itio n   i n   f o r m   o f   ( 0 ,   1 )   i.e .   0   f o r   n o r m al   co n d itio n   an d   1   f o r   f a u lt c o n d itio n .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   IJ AA S    Vo l.  6 ,   No .   4 ,     Dec em b er   2 0 1 7   :   3 4 3     3 5 0   344   2.   SUB ST A T I O N   s u p p le m e n tar y   s ta tio n   f o r   elec tr icit y   g en er at io n ,   tr a n s m is s io n   an d   d is tr ib u t io n   s y s t e m   w h er e   v o ltag lev el   is   s tep - u p /s tep - d o w n   w it h   t h h elp   o f   tr an s f o r m er .   Dep en d i n g   u p o n   v o lta g e,   th eir   ap p licatio n   in   p o w er   s y s te m   a n d   m eth o d   u s ed   to   b u ild   th e m ,   th e s s u b s ta tio n   ar cla s s i f ied   i n   v ar io u s   t y p e s   li k e   tr an s m is s io n   s u b s tatio n s ,   d is tr ib u tio n   s u b s ta tio n ,   C o n v er ter   s u b s ta tio n ,   s w i tch i n g   s u b s tatio n s   etc.   So m o f   t h ele m e n ts   o f   s u b s tatio n   ar s h o w n   i n   F i g u r 2   ( a) .       CB CB CB CB CB CB CB CB CB F E E D E R     1 F E E D E R     2       Fig u r 2   ( a) .   L ay o u t o f   S u b s t atio n       Su b s tat io n s   co n s i s o f   s w itc h i n g   an d   p r o tectio n   s y s te m ,   tr an s f o r m er s ,   r ela y s ,   cir cu i b r ea k er s   f ee d er s   f o r   s u p p l y   e lectr ic  p o w er   to   s m all  ar ea .   T h e y   m a y   b o n   t h s u r f ac i n   f e n ce d   en clo s u r es,  u n d er g r o u n d   o r   lo ca ted   in   s p ec ial - p u r p o s b u il d in g .   Feed er   o f   S u b s ta tio n   i i s   u n ec o n o m ical   an d   n o n - r eliab le   to   co n n ec t   t h co n s u m er s   to   th e   h ig h - v o ltag tr a n s m i s s io n   l in n et w o r k   d ir ec tl y ,   i f   t h e y   n o r eq u ir h u g a m o u n t s   o f   p o w er .   So ,   th d is tr ib u tio n   su b s ta tio n   r ed u ce s   v o lta g le v el  to   s u i tab le  f o r   lo ca co n s u m er s   li k s m all  in d u s tr ies,  h o u s es  etc  w h ic h   f ed   b y   u s i n g   f ee d er s .   T h f ee d er s   o f   s u b s tatio n   ar s h o r t in   le n g t h .       3.   F AULT   A b n o r m al  co n d itio n s   o cc u r   wh ile  tr an s m itti n g   p o w er   is   ca ll ed   elec tr ical  f au lt s .   T h ey   ar c ateg o r ized   in to   S y m m etr ical  f a u lt s   an d   Un s y m m e tr ical  f a u lts .   Ag ain ,   U n s y m m e tr ical  f a u lts   ar class i f ied   as  Sin g le  li n e - to   g r o u n d   ( L G)   f a u lt,  li n e - to - l in e   ( L G)   f au l an d   d o u b le  lin e /LL L g r o u n d   f au l t.  O u o f   all   f a u lts ,   L f au lt   i s   m o s t se v er e.   A cc o r d in g   to   f a u lts ,   v ar io u s   w av e f o r m s   s h o w in g   v ar iatio n   o f   cu r r e n t a r e:           F ig u r 3 .   ( a)   W av ef o r m   o f   C u r r en t a t N o - f a u lt   C o n d itio n   Fig u r e   3   ( b ) W av ef o r m   o f   C u r r en t a L Fa u lt  C o n d itio n           Fig u r 3   ( c) .   W av ef o r m   o f   C u r r en t a L L   Fa u lt  C o n d itio n   Fig u r e   3   ( d ) W av ef o r m   o f   c u r r en at  L L L   f au lt     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       F a u lt I d e n tifi ca tio n   in   S u b - S ta tio n   b Usi n g   n e u r o - F u z z Tech n iq u …  ( A n r u d h   Ya d a v )   345   4.   ARTI F I CI AL   N E URA L   NE T WO RK   ( ANN)   An   ar tif ic ial  n e u r o n   n et w o r k   w h ic h   d ep en d   o n   r elatio n s h ip   b et w ee n   p ast,  p r esen an d   f u tu r e   co n d itio n   h eld   i n   a n y   s y s te m .   T h ese  n et w o r k s   co n s i s o f   i n p u n o d es  o r   i n p u la y er   i f   n e u r o n s ,   o n o r   m o r e   h id d en   la y er   o f   n eu r o n s ,   an d   f in al  la y er   o f   o u tp u n e u r o n s .   Nu m er ical  v al u w h ich   i s   ass o ciate d   to   ea ch   co n n ec tio n   is   ca lled   w ei g h t.  T h is   n et w o r k   i s   co m p o s ed   o f   s i m p le  ele m e n t o p er atin g   in   p ar allel.   So m f ac to r   w h ich   g i v ad v a n tag to   ANN:   a.   T h ese  n et w o r k s   ar n o n - lin ea r   w h ic h   m a k ab le  to   class i f y   b et w ee n   d if f er e n t p atter n s .   b.   T h ese  ar ad ap tiv e,   ca n   tak d ata  an d   lear n   f r o m   it.   c.   T h ey   ca n   b ea s il y   g e n er alize d   d.   A N is   p ar allel  d is tr ib u ted   i n f o r m atio n   p r o ce s s i n g   n et w o r k .     4 . 1   Art if icia l N euro n M o del   Her e,   p r o ce s s in g   n e u r o n   co m p u tes  t h w ei g h ted   s u m   o f   it s   in p u t s   a n d   o u tp u ac co r d in g   to   w h et h er   th is   w e ig h ted   s u m   i s   ab o v o r   b elo w   ce r tain   t h r es h o ld .   T h i s   m o d el  is   g o v er n ed   b y   E q u ati o n :                 y k = f ( u k θ k )                           ……. ( i)               whe r e   u k = w kj x j                                     ……. . ( ii)               x 1 , , x 2, x 3, ………. x p       I n p u t   s ig n al               w k1 ,w k2 , ……. w kp     W eig h t o f   n e u r o n   k                                            u k   -   li n ea r l y   co m b i n ed   o u tp u t     4 . 2   L ea rning   in ANN   Dif f er en t   lear n in g   p r o ce s s   ar u s ed   w h ich   d ep en d   u p o n   c o m p atib il it y   to   d i f f er en t   tas k .   A   n eu r al   n et w o r k   u s es e i th er   s u p er v i s e d   o r   u n s u p er v i s ed   lear n i n g .     4 . 2 . 1     Su perv is ed  lea rn ing   I n   s u p er v i s ed   lear n in g ,   th n et w o r k   w h ic h   is   p r o v id ed   w i th   ex a m p le  a n d   d esire d   o u tp u is   o b tain ed .   T h en   n et w o r k   w ei g h t is  m o d if ied   to   m i n i m ize  t h d if f er en ce   b et w ee n   n et w o r k   o u tp u t a n d   d esire d   o u tp u t.     4 . 2 . 2     Uns u perv is ed  lea rni ng   An   in p u s i g n a is   o n l y   g i v en   in   u n s u p er v is ed   lear n i n g ,   an d   th n et w o r k   w eig h is   c h an g th r o u g h   p r ed ef in ed   alg o r ith m ,   w h ich   u s u a l l y   g r o u p s   t h d ata  in t o   b u n d le  o f   s a m i n f o r m ati o n .   A   f ee d   f o r w ar d   n et w o r k   i s   m o s co m m o n   n et w o r k   u s ed   f o r   s u p er v i s ed   lear n in g .   Mu lti - la y er   P er ce p tio n   ( ML P )   n et w o r k   i s   m o s p o p u lar   o f   all  n e u r o n   n e t w o r k .   M L P   is   m o s p o p u lar   n eu r al  n et w o r k   t y p w h ic h   is   u s e d   an d   g e n er all y   s h o r t - ter m   lo ad   f o r ec asti n g   m o d el  ar b ased   o n   it.  A   p er ce p tr o n   is   th b asic  n e u r o n   ( u n it)  o f   th n et w o r k .   T h e   ML P   n e t w o r k   co n s is ts   o f   s ev er al  la y er s   o f   n e u r o n s .   E ac h   n eu r o n   i n   p ar tic u lar   la y er   is   co n n ec ted   to   ea c h   n eu r o n   o f   o th er   la y er .   Feed b ac k   co n n ec tio n s   ar ab s en t .       4 . 3   Arc hite ct ure  o f   ANN  m o de l           Fig u r 4   ( a) .   A r ch itect u r o f   ANN  Mo d el     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   IJ AA S    Vo l.  6 ,   No .   4 ,     Dec em b er   2 0 1 7   :   3 4 3     3 5 0   346   4 . 4   ANN  in M AT L AB   A   n e u r al  n et w o r k   ca n   tr ai n ed   to   p er f o r m   p ar ticu lar   f u n ctio n   b y   ad j u s tin g   t h v al u es   o f   t h w e ig h ts   b et w ee n   ele m en t s .   T h tr ain i n g   o f   ANN  i n   M A T L A B   is   d o n b y   u s i n g   g r ap h ical  to o ls   to   s o lv p r o b le m s   i n   f u n ctio n   f i tti n g ,   p atter n   r ec o g n itio n   a n d   clu s ter in g .   Gr ap h ic al  User   I n ter f ac ( GUI )   is   d es ig n ed   to   b s i m p l e   an d   u s er   f r ien d l y .   GUI   ar u s e   f o r   cr ea tin g   f u n ctio n   in   ANN.   T h f o llo w i n g   f u n ct io n s   ar e:   a.   n cto o l - Ne u r al  n et w o r k   clas s if i ca tio n   to o l   b.   n f to o l - Op en   Ne u r al  Net w o r k   f itti n g   to o l   c.   n n to o l - Op en   Net w o r k /Data  M an ag er   d.   n n tr ai n to o l -   Ne u r al  Net w o r k   t r ain in g   to o l   e.   n p r to o l - Net w o r k   p atter n   r ec o g n itio n   to o l   f.   v ie w - Vie w   n eu r al  n et w o r k   I n   all  f u n c tio n , n f to o l”  f u n ctio n   is   u s ed   to   cr ea te  th A NN  m o d el.         5.   F U Z Z L O G I   I n   1 9 6 0 ,   L o tf A .   Z ed e n   d ev e l o p s   m at h e m atica r u le  a n d   f u n ct io n s   f o r   p r o v id in g   n at u r al   lan g u a g q u er ies,  ca lled   f u zz y   lo g ic.   I is   s et   o f   co n v en tio n al   o r   B o o lean   lo g ic.   I p r o v id a   m eth o d   o f   ca lcu late   in ter m ed iate  v a lu e s   b et w ee n   a b s o lu te  tr u a n d   ab s o lu te   f a ls e   co n d itio n   w it h in   r an g o f   0 . 0   - 1 . 0 .   I is   p o s s ib le   to   ca lcu late  th d e g r ee   to   w h ic h   an   ite m   i s   m e m b er   b y   f u zz y   lo g ic.   T h ey   p r o v id p o w er f u l   m a th e m atica l   to o ls   w h ic h   h elp   i n   m o d elin g   a n d   co n tr o llin g   n   u n ce r tain   s y s te m   i n   d i f f er e n f ield s .   F u z z y   s e ts   ar e   f ac i litato r s   i n   g i v i n g   ap p r o x i m a te  r ea s o n   i n   d ec is i o n - m a k in g   w it h o u t   co m p lete  a n d   p r ec is d ata.   T h g r ap h ical  r ep r esen tatio n   o f   f u zz y   an d   B o o lean   s et s   is   d if f er e n f r o m   ea c h   ot h er .   I t a ls o   allo w s   g i v in g   w i d r an g o f   ap p licatio n   i n   d if f er en t f ield s .     5 . 1 .   F uzzy   Set s   A   s e in   w h ic h   w h o le  ele m e n t s   h a v d eg r ee   o f   m e m b er s h ip ,   is   f u zz y   s ets  i.e .   an   ele m e n t   o f   s et  ca b   b f u ll  m e m b er   o r   p ar tial  m e m b er .   Fo llo w i n g   m et h o d   is   u s ed   to   d ef in cr is p   s et: -   a.   A   s u b s et  o f   s e i s   a   m ap p in g   f r o m   ele m e n ts   o f   to   t h s et  {0 ,   1 }.   T h is   is   r ep r esen ted     b y   U : S>  {0 ,   1 }.   b.   A   m ap p in g   i s   r ep r esen ted   b y   o n o r d er ed   p air   f o r   ea ch   elem en w h er t h f ir s ele m e n is   f r o m   t h s et   an d   th s ec o n d   ele m e n f r o m   s et  {0 ,   1 }.   T h v alu ze r o   r ep r esen ts   n o n - m e m b er s h i p   an d   v alu 1   r ep r esen m e m b er s h ip .     5 . 2 .   M e m ber s hi p f un ct io n   m at h e m atica l   f u n ctio n   w h ic h   d ef in e s   t h d eg r ee   o f   a n   ele m en t’ s   m e m b er s h ip   in   f u s s y   s et  is   ca lled   m e m b er s h ip   f u n ct io n .   Fo r   a n y   s et   X,   m e m b er s h ip   f u n cti o n   o n   X   is   a n y   f u n ctio n   f r o m   to   th e   r ea u n it   in ter v a [ 0 ,   1 ] .   I ca n   r ep r esen t   f u zz y   s et     an d   d e n o ted   b y   µ A .   Her e,   o u tp u co m es   in   0 ,   1   f o r m   w h er v al u e   0   m ea n s   X   in   n o t   m e m b er   o f   f u zz y   s et  a n d   v alu e   1   m ea n s   is   m e m b er   o f   t h f u zz y   s et.   T h v alu e   b et w ee n   0   an d   1   ch ar ac ter ize  f u zz y   m e m b er ,   w h ic h   b elo n g   to   f u zz y   s et   p ar tiall y .     5 . 3   F uzzy   in  M AT L AB   Fu z z y   L o g ic   T o o lb o x   is   co l lectio n   i f   i n - b u il f u n ctio n   o f   MA T L A B .   I p r o v id es  to o ls   f o r   cr ea tin g   an d   ed itin g   f u zz y   i n f er en ce   s y s te m .   I n   f u zz y   to o b o x ,   GUI   i s   d esig n ed   to   b s i m p le.   Fo llo w i n g   s tep s   is   to   b e   tak en   to   cr ea te  f u zz y   lo g ic  s y s te m : -   a.   T y p Fu zz y   in   co m m an d   w i n d o w .   FIS  ed ito r   w i n d o w   o p en s .   b.   C lic k   o n   ed it,  s et  in p u t a n d   o u tp u t.  T h en   s et  t h m e m b er s h ip   f u n ctio n .   c.   Go   to   ed it,  click   o n   r u le.   R u le  E d ito r   W in d o w   o p en s .   Se t th r u le  ac co r d in g   to   r eq u ir e m e n t s .   d.   Af ter   Sett in g   r u le,   s av t h w i n d o w   a n d   p u F u zz y   lo g ic  C o n tr o ller   o n   m o d el  w i n d o w   f o r m   Si m u li n k   lib r ar y .   e.   Sp ec if y   o u r   f u zz y   i n f er en ce   s y s te m   a s   FI L   f ile  o r   s tr u c tu r e   f.   Af ter   th a t RUN t h m o d el  a n d   g et  o u tp u t a cc o r d in g   to   o u r   r u les.       6.   NE URO - F U Z Z Y   M O DE L   A   co m b in at io n   o f   ANN  a n d   f u zz y   lo g ic  f o r   ar ti f icial  i n telli g e n ce   is   r e s u l t in   n e u r o 0 f u zz y   m o d el.   I t is  lin g u is tic   m o d el  w h ic h   u s es  s et   o f   I f - T h e n   f u zz y   r u les.  I is   t h s y s te m   w h ic h   s y n c h r o n izes  t w o   tech n iq u es r es u lt   in   h u m a n - l ik r ea s o n i n g   ca p ab ilit y   o f   f u zz y   s y s te m s   w i th   t h lear n i n g   ab ilit y   o f   n eu r al   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       F a u lt I d e n tifi ca tio n   in   S u b - S ta tio n   b Usi n g   n e u r o - F u z z Tech n iq u …  ( A n r u d h   Ya d a v )   347   n et w o r k .   Ne u r o - f u zz y   h y b r id izatio n   is   w id el y   ter m ed   as  Fu zz y   Neu r al  Net w o r k   ( FN N)   o r   Neu r o - Fu zz y   S y s te m   ( N FS ) . B lo ck   d iag r a m   r ep r esen t in g   n e u r o - f u zz y   m o d el  s h o w n   in   F ig u r 6   ( a) .           Fig u r 6   ( a) .   B lo ck   Diag r a m   R ep r esen tin g   Ne u r o - f u zz y   Mo d el       7.   M E T H O DO L O G US E D   Fig u r e   7   r ep r esen ts   th f lo w c h ar t u s ed   f o r   ac h ie v i n g   o b j ec tiv o f   th is   w o r k .           Fig u r 7 .   Flo w   C h ar t o f   Mo d e l       8.     RE SU L T S   I n   th i s   s i m u latio n ,   th f ee d er   o f   d is tr ib u tio n   s u b s tatio n   is   d esig n ed .   Her e,   w id en ti f y   s h o r cir cu it  f au lt a t s u b s tatio n .   A   s i m u la te  s u b - s tatio n   f ee d er s   ar s h o w n   in   F i g u r 8   ( a) .           Fig u r 8   ( a) .   Sim u lat io n   B lo ck   o f   Su b s ta tio n   Dis tr ib u tio n   s u b - s tatio n   S y s te m   m o d eli n g   Fu zz y   m o d el   Fo r   Fau l t id en ti f i ca tio n   ( O/p   in   0 ,   1   f o r m )   Dis p la y   An al y s i s   No r m al  A b n o r m al  cu r r en t d ata   A r ti f icial  Ne u r al  Net w o r k   Mo d el   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   IJ AA S    Vo l.  6 ,   No .   4 ,     Dec em b er   2 0 1 7   :   3 4 3     3 5 0   348   Af ter   s i m u latio n ,   w f ee d   th o u tp u cu r r e n to   ANN  as  i n p u t.  A f ter   p r o ce s s in g   A NN  o u t p u is   u s ed   as  i n p u t   f o r   f u zz y   lo g ic   co n tr o ller .   Fin all y ,   f u zz y   co n tr o lle r   g i v es   o u tp u i n   f o r m   ( 0 ,   1 ) . Var io u s   o u tp u t   o f   Neu r o - F u zz y   m o d el  is   s h o w n   b elo w   in   T ab les.       T ab le  1 .   Ou tp u t v al u o f   A NN   T ab le  2 .   Ou tp u t o f   F u zz y   f o r   Sin g le  Feed er           T ab le  s h o w s   t h r esu l t ,   w h e n   f au lts   o cc u r   o n   B o th   f ee d er       T ab le  3 .   Ou tp u w h e n   Fa u lt O cc u r   in   Feed er   1   T ab le  4 .   Ou tp u w h e n   Fa u lt O cc u r   in   Feed er   2           T ab le  5 .   Ou tp u Valu e s   o f   F u z z y ,   w h e n   Fa u lts   o cc u r   o n   B o th   Feed er     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       F a u lt I d e n tifi ca tio n   in   S u b - S ta tio n   b Usi n g   n e u r o - F u z z Tech n iq u …  ( A n r u d h   Ya d a v )   349   Fau lt  C las s if icatio n   o n   t h B asis   o f   Ne u r o   Fu zz y   O u tp u t   Her 0   s h o w s   n o n - f a u lt  co n d itio n   an d   1   s h o w s   f a u lt - co n d itio n       T ab le  5 .   Fau lt C las s i f icatio n   S . N o   A   B   C   G   T Y P O F   F A U L T   1   1   0   0   1   A - G   2   0   1   0   1   B - G   3   0   0   1   1   C - G   4   1   1   0   0   A - B   5   0   1   1   0   B - C   6   1   0   1   0   A - C   7   1   1   0   1   A - B - G   8   0   1   1   1   B - C - G   9   1   0   1   1   A - C - G   10   1   1   1   0   A - B - C/ A - B - C - G             Fig u r 9 .   Dis p la y   f o r   I d en tif ic atio n   o f   Fa u lt       9.   CO NCLU SI O N   I n   th i s   p ap er ,   id en tif icatio n   o f   f a u lt  u s in g   n e u r o - f u zz y   m eth o d   h as  b ee n   d o n in   r ea ti m e.   I is   p r o v ed   to   b f ast,  r o b u s ap p r o ac h   as  o u tp u is   i n   0 ,   1   f o r m   t h at  w o u ld   p er f o r m   f o r   v ar io u s   p o w er   s y s te m   co n d itio n .   F u r t h er   r ef i n e m en t   o f   n eu r o - f u zz y   m o d el  ca n   i m p le m en t   i n   a n   r ea p o w er   s y s t e m   to   d ia g n o s is   o f   f au lts .   I n   t h is   p ap er ,   n eu r o - f u zz y   tech n iq u s h o w s   ca p ab ilit y   o f   esti m ati n g   th f au lt  an d   t h eir   t y p es.  Gr o u n d   cu r r en t c an   ea s il y   d is ti n g u i s h   t h t y p o f   f au lt o cc u r .   W co n clu d f o llo w i n g :   a.   T h r ee   lin an d   g r o u n d   cu r r en m ea s u r e m e n t s   ar s u f f icie n t to   i m p le m e n t t h i s   tech n iq u e   b.   T ec h n iq u is   ab le  to   id en ti f y   a ll t y p es o f   s h o r t c ir cu i t f a u lt s   ac cu r atel y ,   at  m u lti - f a u lt c o n d it io n .     c.   T h ac cu r ac y   o f   th i s   m e th o d   is   v er y   h i g h   an d   n o d ep en d en t   o n   th t y p o f   tr an s ie n ts   en co u n ter ed   d u r in g   f au l t.       RE F E R E NC E   [1 ]   W e n - Hu Ch e n Ch ih - W e n   L iu   A n d   M e n - S h e n   T sa i ,   On   L in e   F a u lt   Dia g n o sis  o f   Distrib u ti o n   S u b sta ti o n   Us in g   H y b rid   Ca u se - Ef fe c Ne t w o rk   A n d   F u z z y   Ru led - Ba se d   M e th o d   ,   I n   P ro c IEE P o w e En g S o c W in ter  M e e ti n g Ja n .   2 0 0 0 .   [2 ]   K . K Li L . L L a i ,   A n d   A . K Da v id ,   A p p li c a ti o n   o f   A rti f icia Ne u ra Ne t w o rk   In   F a u lt   L o c a ti o n   T e c h n iq u e ,   In t Jo u rn a o f   En g in e e rin g   In telli g e n t   S y ste m s V o l .   1 ,   No .   3 ,   P p .   2 2 6 2 3 1 ,   A p r2 0 0 0 .   [3 ]   M S P a sa n d   A n d   H K Zad e h ,   T ra n s m is sio n   L in e   F a u lt   De tec ti o n   a n d   P h a se   S e lec ti o n   Us in g   ANN ,   In t Co n f o n   P o w e S y ste m   T ra n sie n t ,   P p   1 - 6 ,   Ja n .   2 0 0 3 .   [4 ]   P K Da sh   A n d   S R S a m a n tra y ,   A n   A c c u ra te  F a u lt   Clas sif ica ti o n   A lg o rit h m   Us in g   A   M in ima Ra d ial  Ba sis   F u n c ti o n   Ne u ra Ne tw o rk ,   P u b li sh e d   In   En g g In tell ig e n S y ste m V o l . 4 ,   P p .   2 0 5 - 2 1 0 ,   2 0 0 4 .   [5 ]   P K W o n g ,   Ne u ra Ne t w o rk   A p p li c a ti o n In   P o w e S y st e m s ,   In t Jo u r n a o f   En g in e e rin g   In te l li g e n S y ste m s V o l .   1 ,   No .   3 , P p .   1 3 3 1 5 8 ,   De c .   1 9 9 3 .   [6 ]   K G a y a tri   A n d   N Ku m a ra p p a n ,   Co m p a ra ti v e   S tu d y   o f   F a u lt   Id e n ti f ica ti o n   a n d   Clas sif ica ti o n   o n   Eh v   L in e Us in g   Disc re te  Wav e l e T ra n s f o r m   a n d   F o u rier  T ra n sf o rm   Ba s e d   A n n ,   In t J Of   El e c t Co m p .   A n d   S y st e m   En g g V o l 5 3 ,   No . 3 ,   2 0 0 8 ,   P p .   1 2 7 1 3 6 .   [7 ]   M P ir o u ti A A   F a ti h   A n d   I . B S a d ik ,   F a u lt   I d e n ti f ica ti o n   a n d   Clas sif ica ti o n   f o S h o rt   M e d iu m   V o l tag e   Un d e rg ro u n d   Ca b le Ba se d   On   A NN ,   Jo u rn a Of   El e c tri c a En g g . V o l .   5 9 ,   No .   5 , P p .   2 7 2 - 2 7 6 ,   2 0 0 8 .   [8 ]   A B e rn ier M .   D’h u z z o ,   L S a n so n   a n d   M S a v a sta n ,   A   N e u ra l Ne t w o rk   A p p ro a c h   F o rid e n ti f ica ti o n   a n d   F a u lt   Dia g n o sis  on  Dy n a m ic S y ste m s ,   IEE T ra n s .,  V o l .   2   , No . 5 ,   P p . 5 6 4 - 5 6 9 ,   1 9 9 3   [9 ]   Z W a n g Yilu   L i P J G ri ff in N C Wan g T Y G u o F T . C Hu a n g   ,“ A rti f icia In telli g e n c e   in   P o w e r   Eq u ip m e n t   F a u lt   Dia g n o sis ,   IE EE   T ra n s . o P o w e De li v e r,   V o l .   3   , No . 8   , P p 2 4 7 - 2 5 2 ,   2 0 0 0   [1 0 ]   S a m u e N Ha m il to n   A n d   A le x   O ra il o g lu , “ On - L in e   T e st  F o F a u l t - S e c u re   F a u lt   I   De n ti f ica ti o n , IE EE   T ra n sa c ti o n o n   ( V L S I S y ste m s V o l 8 ,   No .   4 ,   P p .   4 4 7 - 4 5 2 ,   A u g u st  2 0 0 0 .   [1 1 ]   M a ro u f   P iro u ti ,   Ne u ra Ne tw o rk   Ba se d   F a u lt   L o c a ti o n   Esti m a to f o S h o rt  M e d iu m   V o l tag e   Un d e rg ro u n d   Ca b le ,   In tern a ti o n a Jo u rn a o f   El e c tri c a P o w e En g g .   V o l .   2 ,   No . 5 ,   P p . 3 4 0 - 3 4 4 ,   2 0 0 8 .   [1 2 ]   M T o g a m i N A b e T Kitah a sh i ,   A n d   H Og a w a ,   On   T h e   A p p li c a ti o n   o f   A   M a c h in e   L e a rn in g   T e c h n i q u e   t o   F a u l t   Dia g n o sis Of   P o w e Distrib u ti o n   L in e s,”    IEE T ra n s . o n   P W RD ,   Vo l.   1 0 ,   No .   4 ,   P p .   1 9 2 7 1 9 3 6 ,   1 9 9 5 .   [1 3 ]   K . H Kim   A n d   J . K P a rk ,   A p p li c a ti o n   o f   Hie ra rc h ica Ne u ra Ne tw o rk to   F a u lt   Di a g n o sis   o f   P o w e S y ste m s,”  El e c tri c a P o w e En e rg y   S y ste m s ,   V o l . 1 5 ,   N o .   2 ,   P p .   6 5 7 0 ,   1 9 9 3 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   IJ AA S    Vo l.  6 ,   No .   4 ,     Dec em b er   2 0 1 7   :   3 4 3     3 5 0   350   [1 4 ]   S Ra h m a n ,   A rti f icia In telli g e n c e   in   El e c tri c   P o w e S y ste m s:  S u rv e y   o f   T h e   Ja p a n e s e   In d u str y ,   IEE T ra n s on  P o w e S y ste m s V o l .   8   ,   No .   3 ,   P p .   1 2 1 1 2 2 1 8 .   [1 5 ]   Za d e h   L A ., " F u z z y   S e ts" ,   In f o r m a t Co n tr o l N o .   8 ,   1 9 6 5 ,   P p .   3 3 8 - 3 5 3 .   [1 6 ]   H W Ha n g Da v id ,   In telli g e n S y ste m   Id e n ti f ies   a n d   L o c a te s   T ra n s m is sio n   F a u lt s ,   In ter n a ti o n a Jo u r n a o f   El e c tri c a P o w e En g g . ,   V o l . 3 ,   P p . 2 0 1 - 2 0 5 ,   1 9 9 7 .   [1 7 ]   K . P W o n g ,   A rti f icia In telli g e n c e   a n d   Ne u ra Ne tw o rk A p p li c a ti o n in   P o w e S y ste m s ,   IEE   2 n d   In ter n a ti o n a Co n f e re n c e   on  A d v a n c e in   P o w e S y ste m   Co n tro l Op e ra ti o n   a n d   M a n a g e m e n t V o l . 7 ,   No . 1 0 ,   P p .   3 7 - 4 6 .   1 9 9 3 .   [1 8 ]   M Ke z u n o v ic ,   In telli g e n S y ste m in   P ro tec ti o n   En g i n e e rin g ,   P o w e S y ste m   Tec h n o lo g y P ro c e e d in g o f   P o w e Co n f   , Vo l .   2 ,   P p .   8 0 1 - 8 0 6 .   De c .   2 0 0 0 .   [1 9 ]   T T a k a g i M S u g e n o ,   " F u z z y   Id e n ti f ica ti o n   o f   S y st e m A n d   Its  A p p li c a ti o n s   t o   M o d e li n g   a n d   Co n tr o l" ,   IEE E   T ra n s S y s M a n Cy b e r V o l SMC - 1 5 ,   1 9 8 5 ,   P p .   1 1 6 - 1 3 2 .   [2 0 ]   D W a ik a A n d   F   Ra h m a n ,   As se ss m e n o f   A rti f icia In telli g e n c e   T e c h n iq u e f o P o w e S y st e m   P ro tec ti o n ,   En e rg y   M a n a g e m e n a n d   P o w e De li v e r y P ro c e e d in g Of   EM P D Vo l .   2 ,   P p .   4 3 6 4 4 1 ,   M a rc h   1 9 9 8 .       B I O G RAP H O F   AUTHO RS            Er. V i n a y   Ku m a r   Ha rit   re c e iv e d   B. T e c h   De g re e   in   El e c tri c a En g in e e rin g   f ro m   R G Co ll e g e   M e e ru t,   U P   (In d ia)   i n   2 0 0 7 .   He   h a re c e iv e d   M . T e c h   in   E lec tri c al   P o w e sy st e m   M a n a g e m e n f ro m   Ja m ia  M il li a   Isla m ia,  De lh (In d ia)   in   2 0 0 9 . He   is  w o rk in g   a a n   Ju n io En g in e e i n   Ne De lh M u n icip a Co u n c il   a Ne w   De lh sin c e   2 0 0 9 .   He   is  c u rre n p u rsi n g   P h . in   El e c tri c a l   En g in e e rin g   f ro m   De lh T e c h n ica Un iv e rsit y ,   De lh i.   His  a re a o f   in tere st  a r e   P o w e S y ste m ,   S m a rt  G rid ,   H y b rid   P o w e S y ste m ,   P o w e Qu a li ty .   E m a il : - p a n c h sh e e lb o u d h @liv e . c o m                     Er. A n iru d h   Ya d a v   re c e iv e d   th e   B . T e c h   De g r e e   in   El e c tri c a En g in e e rin g   f ro m   G B T U,  L u c k n o w   (In d ia)   i n   2 0 1 2 .   He   h a re c e iv e d   th e   M . T e c h   d e g re e   in   El e c tri c a En g in e e rin g   ( P o w e S y ste m )   f ro m   D e p a rt m e n o El e c tri c a En g in e e rin g ,   S . H . I. A . T . S ,   A ll a h a b a d ,   U.P .   (In d ia) .     Em a il   id - e r. a n iru d h 5 3 @g m a il . c o m     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.