I nte rna t io na l J o urna l o f   Appl ied P o wer   E ng i neer ing   ( I J AP E )   Vo l.  14 ,   No .   4 ,  Dec em b er   20 25 ,   p p .   9 6 0 ~ 9 6 9   I SS N:  2252 - 8 7 9 2 ,  DOI :  1 0 . 1 1 5 9 1 /ijap e . v 14 . i 4 . pp 960 - 969           960     J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : // ija p e. ia esco r e. co m/   Tra nsm iss io n line f a ult  detec tion us ing  empirica l mo de  deco mpo sitio n in  presence o f  win d  intermi tt ency       Venk a t a   K rish na   B o kk a 1, 2 ,   E .   R.   B ij u 1 ,   Sa i V ee rr a j u M o rt ha 2 ,  M a j a ha r  H us s a in M a ha m m a d 3 ,     Sh a ik   M o ha m m a d Irs ha d 3   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   A n n a m a l a i   U n i v e r si t y ,   C h i d a mb a r a m,  I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,   S a g i   R a ma k r i s h n a m r a j u   E n g i n e e r i n g   C o l l e g e ,   B h i ma v a r a m,  I n d i a   3 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   C o l l e g e   o f   En g i n e e r i n g ,   K i n g   K h a l i d   U n i v e r s i t y ,   A b h a ,   S a u d i   A r a b i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   1 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Au g   1 4 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Oct  1 6 ,   2 0 2 5       Th e   re g u lar  fa u lt   d e tec ti o n   a p p r o a c h e s  a re   fa il e d   to   d e tec t  th e   fa u l ts  in   wi n d   in teg ra ted   tran sm issio n   n e two r k s  d u e   t o   i n term it ten c y   n a tu re   o f  th e   win d   e n e rg y .   M o re   re li a b le  sc h e m e s  a re   re q u ired   to   a c c o m p li s h   th e   d e tec ti o n   o f   fa u lt s in   p re se n c e   win d .   T h is  a rti c le p ro p o se d   e m p iri c a l  m o d e   d e c o m p o siti o n   (EM D)  b a se d   fa u lt   d e tec ti o n   sc h e m e   to   d e tec t  v a ri o u s   fa u lt s   in   win d   in te g ra ted   tran sm issio n   l in e s  d u ri n g   th e   n o r m a l  a n d   stre ss e d   c o n d i ti o n s  o f   t h e   sy ste m .   Th e   in sta n tan e o u s  c u rre n t  m e a su re m e n ts  a v a il a b le  a t  e it h e r  s e n d in g   o r   re c e iv in g   e n d   a re   p r o c e ss e d   th r o u g h   EM D  to   d e c o m p o se   it   in to   a   se ries   o f  in tri n sic   m o d e   f u n c ti o n s  (I M F s)  a n d   IM F 2   is  id e n ti fied   a s  a   d o m in a ted   IM F   with   n u m e ro u s  c a se   wise   in v e stig a ti o n s.   1 / 4 th   c y c le  m o v i n g   win d o w  is  u se d   to   c a lcu late   th e   a b s o l u te  su m   o f  t h e   IM F 2   c o e fficie n ts  t o   d e tec t  th e   f a u lt s  with   th e   su p p o rt  o f  a   p re d e fin e d   th re sh o ld .   Th e   e ffica c y   o f  th e   m e th o d   is   tes ted   o n   d iffere n t  t y p e s   o f   fa u lt s  d u r in g   t h e   n o rm a l  c o n d it io n   in   p re se n c e   o f   win d   a n d   late r  e x ten d e d   to   stre ss e d   c o n d it io n s  s u c h   a s  p o we r  sw in g .   T h e   m e th o d   is   re li a b le  d u ri n g   th e   t y p ica l  c a se s  a n d   i n c lu d e s  re m o te  e n d   a n d   h ig h   re sista n c e   fa u lt s.  All   t h e   e x p e rime n ts  a re   c a rried   o u t   i n   S imu li n k   t o   g e n e ra te  th e   m e a su re m e n t  d a ta an d   p r o g ra m s  a re   e x e c u ted   in   M ATLAB.   K ey w o r d s :   E m p ir ical  m o d e   d ec o m p o s itio n   Fau lt d etec tio n   Fau lts   Pro tectio n   W in d   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ven k ata  Kr is h n a  B o k k a   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,  A n n am alai  Un iv e r s ity   C h id am b ar am ,   T am il   N ad u - 6 0 8 0 0 2 ,   I n d ia   E m ail:  b v en k ata k r is h n a@ g m a il.c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   I n teg r atin g   win d   p o wer   i n to   tr an s m is s io n   lin es  is   ess en tial  s in ce   th e  m ajo r ity   o f   f o s s il - b ased   en er g y   r eso u r ce s   ar e   d ec r ea s in g   an d   n o t  m ee tin g   th e   d em a n d   o f   t h e  u s er s .   T h e   in teg r atio n   o f   r en ewa b les  in to   p o wer   s y s tem   p r esen ts   s ev er al  u n iq u e  ch allen g es f o r   f au lt d etec t io n   an d   p r o tectio n .   T h e  v a r iab ilit y   an d   in ter m itten c y   o f   win d   p o wer   g en e r atio n   m ak e  f au lt  d etec tio n   m o r e  ch allen g in g ,   as  tr a d itio n al  m eth o d s   m ay   s tr u g g le   to   ad a p t   to   r ap id ly   f lu ct u atin g   p o wer   f l o ws  [ 1 ] .   Mo r eo v er ,   th e  v ar iab le  f au lt  cu r r en t  co n tr ib u tio n s   f r o m   win d   tu r b in es,   co u p led   with   t h e  in c r ea s in g   p en etr atio n   o f   win d   en er g y ,   in cr ea s es  th e  co m p lex ity   o f   d et ec tin g   an d   is o latin g   f au lts   in   tr an s m is s io n   lin es.  A d d r ess in g   th ese  c h allen g es r e q u ir es th e  d e v elo p m e n t o f   a d v a n ce d   f a u lt d etec tio n   alg o r ith m s   [ 2 ] .   A  f ew  r esea r ch   wo r k s   ar e  av ailab le  in   t h e  liter atu r e  o n   p r o tectio n   o f   win d   in teg r ated   tr an s m is s io n   lin es  h ig h lig h tin g   th e  n ee d   o f   th e   ad v a n ce d   s c h em es  in   th is   ar ea .   So m e  o f   t h e  r ec en t  s tu d ies  ar e  av ailab le   to   ex p lo r e  th e  s tatu s   o f   th e  p r o tectio n   al g o r ith m s   ad o p ted   f o r   th e  win d   in teg r ated   tr an s m is s io n   n etwo r k s   [ 3 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       Tr a n s mis s io n   lin e  fa u lt d etec tio n   u s in g   em p ir ica l m o d e  d ec o mp o s itio n   …   ( V en ka t a   K r is h n a   B o kk a )   961   C o n v en tio n al  s ch em es  s u ch   as  d is tan ce   an d   d if f e r en tial  p r o tectio n   f u n ctio n s   ar e  a p p lie d   in   win d   tr an s m is s io n   lin es  with   f ew  c h an g es  s o   t h at  th o s e  s ch em es   ar e  s u itab le  t o   d etec t  v ar io u s   f au lts .   T h e   p h ase   cu r r en t  s am p les  in d icato r s   at  b o th   ter m in als  o f   th e  tr an s m i s s io n   lin es  ar e  u s ed   u n d er   d if f er en tial  p r o tectio n   s ch em e  f o r   f au lt  d etec tio n   in   t r an s m is s io n   lin es  co n n ec ted   t o   win d   f a r m s   ( W F)  in   th e  co n s id er atio n   o f   p o wer   [ 4 ] .   Ap a r t  f r o m   th e  m o d if ied   d is tan ce   an d   d if f er en tial  p r o te ctio n   alg o r ith m s ,   s ig n al  p r o ce s s in g   tech n iq u es  ar e   s ig n if ican tly   u s ef u l  to   ca p tu r e  th e  d is tu r b an ce s   in   th e  m ea s u r em en ts   d u e  to   ev en ts   lik e  f au lts   an d   th e  m eth o d s   in co r p o r ated   with   s u ch   to o ls   ar e  h elp f u l  to   en h a n ce   th e  o u tp u ts   o f   th e  p r o tectio n   f u n ctio n s   in   ter m s   o f   th e  p er f o r m an ce   attr i b u tes  lik e  d ep en d ab ilit y ,   s ec u r ity ,   a n d   s p ee d .   A   h y b r id   m eth o d   is   u s ed   wh ich   co m b in es   wav elet  tr an s f o r m   ( W T )   f o r   n o is e  r ed u ctio n ,   C lar k e  tr a n s f o r m   to   f in d   th e  g r ad ien t  o f   th e   s ig n al  co m p o n en t,   an d   d ec is io n   t r ee   f o r   f au lt   d ia g n o s is   [ 5 ] .   Sto ck well  tr a n s f o r m   is   an o th e r   p o wer f u l   s ig n al  p r o ce s s in g   to o l  to   ex tr ac t  th e  f r eq u e n cy   co m p o n en ts   f r o m   th e  p o wer   s y s tem   v o ltag e  an d   cu r r e n t  m ea s u r em e n ts   s u g g ested   in   [ 5 ]   an d   [ 6 ]   to   d etec t  a n d   d is cr im in ate  th e   f au lts   f r o m   o th e r   ev en ts   i n   a   win d   in teg r ate d   tr an s m is s io n   lin es.    Fu r th er m o r e ,   ar tific ial  i n tellig en ce   tech n i q u es  lik e   s u p p o r t  v ec to r   m ac h in es  an d   ar tific ial  n eu r al  n etwo r k s   ar e   also   u s ed   f o r   d etec tio n   an d   cl ass if icatio n   task s   [ 7 ] .   A  h y b r i d   ap p r o ac h   c o m b in in g   s ig n al  p r o ce s s in g   to o ls   an d   m ac h in e  lear n in g   alg o r ith m s   f o r   a d ap tiv e   f au lt  class if icatio n   in   win d   en er g y   in te g r ated   p o w er   tr an s m is s io n   lin e  p r o tectio n   s y s tem s   is   p r o p o s ed   in   [ 8 ] .   T h ese  h y b r id   m eth o d s   u tili ze d   a  co m b i n atio n   o f   s ig n al  p r o ce s s in g   tech n iq u es  an d   m ac h in e  lear n in g   alg o r ith m s   to   ad ap tiv ely   class if y   f au lts   b ased   o n   d y n am ic  o p er atin g   co n d itio n s .   T h e   s tu d y   r ev ea l s   th e  ef f ec tiv e n ess   o f   th e   h y b r id   a p p r o ac h   in   im p r o v in g   f au lt  class if icatio n   ac cu r ac y   an d   ad ap ta b ilit y   to   ch an g in g   s y s tem   co n d itio n s .   T h e  s tu d ies  av ailab le  in   [ 6 ] - [ 8 ]   f alls   u n d er   s u c h   h y b r id   s ch em es.  E ac h   ap p r o ac h   h as  its   s tr en g th s   an d   lim itatio n s ,   h ig h lig h tin g   th e  n ee d   f o r   f u r th er   r esear ch   to   d ev elo p   c o m p r e h en s iv e  an d   r o b u s t  s o lu tio n s   f o r   f au lt  d e tectio n   an d   class if icatio n   in   r en ewa b le  en er g y   in teg r ated   p o wer   s y s tem .   Ov e r all,   th ese  s tu d ies  p r o v id e  t h e   im p o r tan ce   o f   a p p r o ac h es  to   ad d r ess   th e  u n iq u e  ch allen g es  r aised   b y   win d   p o wer   g en er atio n   in   p o wer   s y s tem   o p er atio n   an d   m ai n ten an ce .   Fu r th er m o r e,   o p tim izatio n - b ased   s ch em es  ar e  s u g g ested   to   d etec t  an d   class i f y   th e  f au lts   in   win d   in teg r ated   tr an s m is s io n   lin e s   [ 9 ] .   S war m   alg o r ith m   ass is tan ce   is   p r o v id e d   to   d if f e r en tial  p r o tectio n   s ch e m e  to   s et  its   th r esh o ld   s p ec if ically   f o r   win d - in teg r ated   tr a n s m is s i o n   s y s tem s   with   th e   h elp   o f   p ar ticle  s war m   o p tim izer   ( PS O)   [ 1 0 ] .   Fu r th er m o r e ,   th e  ap p r o ac h   p r o p o s ed   in   [ 1 1 ]   u s ed   teac h in g   lear n i n g - b ased   o p tim izatio n   ( T L B O)   to   im p r o v e  f au lt  d etec tio n   f u n ctio n s   in   win d   f ar m - i n teg r ated   p o wer   n etwo r k s .   T h is   m eth o d   ca n   p o te n tially   o p tim ize  f au lt  d etec tio n   p ar am eter s ,   im p r o v in g   th e  ac c u r a cy ,   r eliab ilit y ,   an d   ef f icien c y   o f   f au lt  d etec ti o n   m ec h an is m s   in   co m p lex   p o wer   s y s tem s .   Af ter   co m p ar in g   th e  T L B O  an d   PS O,   th e  m eth o d   d em o n s tr ates  th e  ab ilit y   to   o u tp er f o r m   t h an   PS O  [ 1 0 ] ,   p a r ticu lar ly   in   ter m s   o f   co n v er g en ce   s p ee d ,   s o lu tio n   q u ality ,   an d   c o m p u tatio n al  ef f i cien cy .   A   d etec tio n   an d   class if icatio n   s ch em e  f o r   tr an s m is s io n   lin es  co n n ec tin g   win d   f ar m s ,   s p ec if ically   u t ilizin g   s in g le - en d   im p ed an ce   m ea s u r em en ts   is   p r o p o s ed   [ 1 2 ] .   T h is   ap p r o ac h   is   m o r e  ac cu r ate  f o r   f au lt  id en t if icatio n   ac co r d i n g   to   th e  r esu lts   av ailab le  in   [ 1 2 ] .   All  th ese  m eth o d s   [ 5 ] - [ 1 2 ]   te s ted   o n   th e  p o wer   s y s tem   m o d els  in teg r ated   with   lar g e  p en etr ate d   W F.    T h e  p r o tectio n   l o g ics  f u r th er   s tr en g th en e d   f o r   th e   p o wer   s y s tem   m o d els  in teg r ated   with   W F  an d   FAC T S.  So m e  o f   t h e  p o p u lar   wo r k s   ar e   av ailab le   in   [ 1 3 ] - [ 1 7 ] .   A n   e n h an ce d   d etec tio n   a n d   lo ca tio n   task s   ar e   s u g g ested   f o r   tr a n s m is s io n   lin es  co m p en s ated   with   th y r is to r - co n tr o lled   s er ies  ca p ac ito r s   ( T C SC )   co n n ec tin g   win d   f ar m s   [ 1 3 ] .  A ls o   an o th e r   m eth o d   is   p r o p o s ed   o n   win d   in teg r ated   tr a n s m is s io n   lin e  with   T C SC   [ 1 4 ] .   T h e   id en tific atio n   o f   d ef ec tiv e  p h a s es  an d   g r o u n d   d etec tio n   in   T C SC - co m p en s ated   lin es  in teg r at ed   with   win d   f ar m s   ar e  th e  m ain   to p ics  o f   t h is   wo r k .   I t  lik el y   ex p lo r es  a d v an ce d   t ec h n iq u es  to   im p r o v e   f au lt  id e n tific atio n   ac cu r ac y   an d   s p ee d .   Similar   to   T C SC ,   i m p ac t  o f   u n if ied   p o wer   f lo w  co n tr o ller   [ 1 5 ]   a n d   s tatic  VAR  co m p en s ato r   [ 1 6 ]   alo n g   with   win d   ar e   s tu d ied   a n d   in tellig en t   s ch em es  ar e   ad o p ted   to   d esig n   t h e  f a u lt  d etec tio n   an d   class if icatio n   task s .   Ov er all,   th ese  a r ticles  h ig h lig h t  th e   d i v er s e  r a n g e   o f   tech n i q u es  to   en h an ce   f au lt  d etec tio n   an d   class if icatio n   in   p o wer   s y s tem s ,   esp ec ially   in   th e  co n tex t  o f   in teg r atin g   r en ewa b le  en e r g y   s o u r ce s   lik e  win d   f ar m s .   Hy b r id   ap p r o ac h es,  s war m   in tellig en ce   tech n iq u es,  o p tim izatio n   alg o r ith m s ,   an d   ad v an ce d   s ig n al   p r o ce s s i n g   to o ls   p lay   s ig n if ica n t  r o les  i n   im p r o v in g   th e   r eliab ilit y   an d   ef f icien cy   o f   p o wer   s y s tem s   [ 1 8 ] - [ 2 2 ] .   An o th er   c h allen g e  is   d etec tio n   o f   f au lts   d u r in g   s tr ess ed   co n d itio n   lik e   p o wer   s win g   [ 2 3 ] .   Few  s tu d ies  ar e   av ailab le  to   d etec t sy m m etr ical  f au lts   d u r in g   p o wer   s win g .   Fo r   ex am p le,   s y n ch r o p h aso r - as s is ted   p o wer   s win g   d etec tio n ,   wh ic h   co u ld   b e  c r u cial  f o r   m ain tain i n g   s tab ilit y   in   p o wer   s y s tem s .   Sy n ch r o p h aso r   tech n o lo g y   en ab les  r ea l - tim e  m o n ito r i n g   a n d   an al y s is   o f   p o wer   s y s tem   d y n am ics,  aid in g   in   ea r ly   d etec t io n   o f   p o wer   s win g s   an d   p o ten tial  f au lts   [ 1 7 ] .   M o r e  ef f ec tiv e   s ch em es  ar e  r e q u ir ed   t o   d etec t  th e   f au lts   i n   win d   in te g r ated   tr an s m is s io n   lin es d u r in g   th e   n o r m al  an d   s tr ess ed   co n d itio n s   o f   th e  s y s tem   [ 2 4 ] ,  [ 2 5 ] .   I n   o r d e r   to   id en tif y   tr an s m is s io n   lin e  f au lts   in   win d   in teg r at ed   p o wer   s y s tem s   u n d er   b o th   n o r m al  an d   s tr ess ed   s itu atio n s ,   th is   wo r k   p r o p o s es  an   E MD - b ased   f au lt   d etec tio n   s ch em e.   I n   o r d e r   to   id en tify   f au lts ,   th e   ap p r o ac h   ca lcu lates  th e  a b s o lu te  to tal  o f   t h e  d o m in an t   I MF  c o ef f icien ts   o f   th r ee   p h ase  cu r r en ts   f o r   ea c h   1 / 4 th   win d o w.   T h e  i n d ices  ar e  th e n   co m p a r ed   with   a  p r ed eter m in ed   th r esh o l d .   T h e   m eth o d ' s   ef f ec tiv en ess   is   ev alu ated   u n d er   a  r an g e  o f   f a u lt  ty p es  an d   o p er atin g   s itu ati o n s ,   in clu d in g   f au lt  lo ca tio n ,   f au lt  in itiatio n ,   f au lt   r esis tan ce ,   an d   f au lt  n atu r e .   A d d itio n ally ,   th e  in v esti g atio n s   ar e  ex p an d e d   to   in clu d e  a  v a r i ety   o f   f au lts ,   s u ch   as   h ig h   r esis tan ce   an d   r em o te  e n d   f au lts .   T o   e x am in e   th e   m eth o d ' s   p er f o r m an ce ,   it  was  also   v ali d ated   u n d er   p o wer   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,  Vo l.  14 ,   No .   4 ,   Dec em b er   20 25 :   9 6 0 - 969   962   s win g   co n d itio n s .   MA T L AB - Simu lin k   is   u s ed   f o r   all  o f   th e  s im u latio n s .   T h e  r est   o f   th e  ar ticle  is   o r g an ized   as   f o llo ws:   Sectio n   2   p r o v id es  th e  m eth o d o lo g y   d etails  f o llo wed   b y   test   s y s tem   an d   s im u latio n   r esu lts   in   s ec tio n   3 .   C o n clu s io n s   ar e  p r esen ted   i n   s ec tio n   4 .         2.   P RO P O SE D  M E T H O D   T h e  in s tan tan eo u s   cu r r e n ts   o f   test   s y s tem   eith er   at  s en d in g   o r   r ec eiv ed   en d   ar e  p r o ce s s ed   th r o u g h   E MD   to   e x tr ac t  a   s er ies  o f   I MFs.  E MD   is   a  p o wer f u l   s ig n al  p r o ce s s in g   tech n i q u e   with   ap p licatio n s   ac r o s s   v ar io u s   f ield s .   I n   b io m e d ic al  en g in ee r in g ,   E MD   aid s   in   an aly zin g   elec tr o ca r d io g r am s   f o r   d etec tin g   ir r eg u lar ities   o r   ab n o r m alities   in   h ea r t r h y th m s .   I n   f in an ce ,   it a s s is t s   in   an aly zin g   s to ck   m ar k et  d ata  to   id en tif y   tr en d s   an d   p atter n s   f o r   in f o r m ed   d ec is io n - m a k in g .   I n   g e o p h y s ics,  E MD   is   u s ed   f o r   s eismic   s ig n al  an aly s is ,   h elp in g   to   d is ce r n   im p o r tan t  g eo lo g ical  f ea t u r es  an d   p o ten tial  h az ar d s .   Ad d itio n ally ,   E MD   f in d s   u tili ty   in   en v ir o n m en tal  s cien ce   f o r   an aly zin g   clim ate  d ata  an d   u n d er s tan d in g   lo n g - te r m   tr e n d s   an d   v a r iab ilit y .   I ts   ad ap tab ilit y   to   n o n - li n ea r   an d   n o n - s tatio n a r y   s ig n als,  r o b u s t n ess   to   n o is e,   an d   ab ilit y   to   e x tr ac t  in ter p r eta b le  co m p o n en ts   m ak e  E MD   a   v al u ab le  to o l  f o r   s ig n al  an aly s is   a n d   in ter p r etatio n   ac r o s s   d iv er s e  d is cip lin es.  T h er e  ar e  f ew  r esear ch   ar ticles  in   p o wer   s y s tem   r elay in g   [ 2 2 ] ,   [ 2 4 ]   wh er e  th e  E MD   is   u s ed   to   d is c r im in ate  th e  ev en ts .   I t  d ec o m p o s es  th e  r aw   d ata  o f   af o r em en tio n ed   f ield s   o f   in ter e s t  in to   a  s er ies  o f   s ev er al  o s cill ato r y   m o d es  ca lled   in tr in s ic  m o d e   f u n ctio n s   ( I MFs)  an d   r esid u al  c o m p o n en t.   L e t i( t)   is   av ailab le   cu r r en t  d ata  i n   a  p a r ticu lar   p h ase   p r o ce s s ed   th r o u g h   E MD ,   p r o d u ce   n   n u m b er   o f   I MFs an d   o n e  r es id u al  co m p o n en t.   Ma th e m atica lly :     ( ) = ∑ ( ) + ( ) = 1   ( 1 )     wh er e   d i   is   th e  I MF  o f   i th   o s c illato r y   m o d e  an d   r   is   th e  r esid u al  co m p o n en t.  T h e  I MFs  ar e  s im p le  m o d es  o f   o s cillatio n s   o f   th e  s ig n al  i( t)   a n d   f in al  r esid u al  co m p o n e n t  is   av ailab le  in   r ( t) .   T h e  u p p er   a n d   lo wer   e n v elo p es   ar e  co n s tr u cted   f r o m   i( t)   b y   u s in g   th e  lo ca l m a x im a  an d   lo ca l m in im a  is   ca lcu lated   u s in g   th e  ( 2 ) .     ( ) = 1 2 { ( ) + ( ) }   ( 2 )     T h e  in ter m ed iate  s ig n al  a v ailab le  af ter   th e  c o m p u tatio n   o f   th e  m ea n   en v elo p e  is   ex p r ess ed   as  ( 3 ) .     ℎ ( ) = ( ) − ( )   ( 3 )     T h e  f ir s t I MF  i s   ex tr ac ted   u s in g   th e  ( 3 )   an d   th e  r esid u al  co m p o n en t is r ep lacin g   th e  o r ig in a l sig n al  to   ex tr ac t  f u r th er   I MFs  u s in g   th e  s im ilar   p r o ce d u r e  u n til  n o   I MF  is   g en er ated   f r o m   th e  r e s id u al  co m p o n e n t.  Am o n g   all  I MFs,  a   d o m in ated   I MF  is   id e n tifie d   wi th   th e   h el p   o f   f ew   ca s e  s tu d ies a n d   th e  f au lt d etec tio n   in d e x   is   d esig n ed   o n   th e  d o m in ated   I MF.   Fo r   s u p p o s e  d i  ( t)   is   th e  i th   I MF  o f   th e  o r ig in al  s ig n al  i ( t) ,   th en   th e  in d ex   co m p u ted   f o r   th e  N  s am p les ( s ize  o f   win d o w)   is   ( 4 ) .      = ∑ | ( ) | = 1   ( 4 )     W h en   th e  in d ex   v alu e  e x ce e d s   th e  p r ed e f in ed   t h r esh o ld ,   th en   f au lts   ar e  r ec o r d ed ,   a n d   wh ich   is   ex p r ess ed     u s in g   ( 5 ) .      >   ( 5 )     T h e  co n ce p t  is   ex ten d ed   f o r   ea ch   p h ase  o f   m ea s u r em en t  with   s ep ar ate  in d ices  b y   p r o ce s s in g   th e  th r e e   p h ase  cu r r e n ts   th r o u g h   E MD   a n d   ex t r ac tin g   th e   s er ies  o f   I MFs  alo n g   with   t h e  d o m in ated   I M F.  I n s tead   o f   s in g le   in d ex ,   th r ee   p h ase  i n d icato r s   a r e  u s ed   in   t h e  p r o p o s ed   a p p r o a ch   to   d etec t  v ar io u s   f au lts   in   th e  test   s y s tem   d u r i n g   th e  n o r m al  an d   s tr ess ed   co n d itio n s .   Fu r th er m o r e ,   th ese  in d icato r s   ar e  h elp f u l  to   class if y   th e  ty p es  o f   f au lts   an d   f au lty   p h ases .       3.   T E ST   SY ST E M   AND  S I M U L AT I O N  RE SU L T S   T h e  win d   in teg r ated   tr an s m is s io n   lin e  s y s tem ,   wh ich   co n n ec t s   th e  g r id   to   m ass iv e  win d   f a r m s ,   is   u s ed   to   ev alu ate  th e   s u g g ested   a p p r o ac h .   Fig u r e  1   d is p lay s   th e  tes t  s y s tem 's  s in g le  lin e  d iag r am .   T h e  letter s   "G"   an d   "W"  s tan d   f o r   g r id - s id e  a n d   win d - s id e  b u s e s ,   r esp ec tiv ely .   B etwe en   b u s s es  G  an d   W   is   a  3 0 0 - k ilo m eter   tr an s m is s io n   lin e  th at  ex p o r ts   p o wer   f r o m   th e  W F  to   th e  g r id .   B u s   "G"   m ea s u r es  th e  th r ee   p h ase  cu r r en ts ,   wh ich   ar e  th en   p r o ce s s ed   b y   E MD   to   b r ea k   d o wn   ea ch   p h ase  d ata  in to   a  s et  o f   I MFs.  I n   ad d itio n   to   win d   f ar m   p ar am eter s ,   th e  ad d itio n al  test   s y s tem   p ar am eter s   ar e  ac ce s s ib le  in   [ 7 ] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       Tr a n s mis s io n   lin e  fa u lt d etec tio n   u s in g   em p ir ica l m o d e  d ec o mp o s itio n   …   ( V en ka t a   K r is h n a   B o kk a )   963       Fig u r e  1 .   T est s y s tem   to   s tu d y   th e  p r o p o s ed   m et h o d       3 . 1 .     Reg ula r  un s y mm et rica l   a nd   s y m m et rica l  f a ults   T h e  cu r r e n t  m ea s u r em en ts   at  G  f o r   4   r e g u lar   u n s y m m etr ical   an d   s y m m etr ical  ty p es  o f   f au l ts   ( L G,   L L ,   LLG ,   an d   L L L G)   ar e   r ec o r d ed   af ter   test   s im u latio n s   an d   th e  s ig n als  ar e  p lo tted   in   Fig u r e  2 .   I n   ca s e  o f   L G  f au lt,   AG  f au lt  is   co n s id er ed   with   f a u lt  lo ca tio n   o f   1 2 0   k m   f r o m   b u s   G,   in ce p tio n   tim e   o f   1 . 4   s   a n d   f au lt   r esis tan ce   o f   2 0   Ω .   Similar ly ,   AB ,   B C G ,   an d   AB C G  f au lts   ar e  c o n s id er ed   with   f au lt  p ar am eter s   s h o wn   in   T ab le  1 .   T h e  p h ase   cu r r en t   v ar iatio n s   ar e  clea r l y   v is ib le  in   Fig u r e s   2 ( a) ,   2 ( b ) ,   2 ( c ) ,   an d   2 ( d )   d e p en d in g   o n   th e  ty p e  o f   f a u lt  in itiated   in   th e  s ec tio n   b etwe en   th e  b u s es  G  an d   W .   T h ese  cu r r en ts   ar e  p r o ce s s ed   th r o u g h   E MD   to   e x tr ac t  th e  s er ies  o f   I MFs  to   d etec t  th e  f au lts   in   th e  s y s tem .   Fo r   ex am p le,   A B C G  f au lt  is   s tar ted   at  1 . 4 1   s   in   th e  tr an s m is s io n   lin e  s ec tio n   an d   A - p h ase  cu r r en t  is   p r o ce s s ed   th r o u g h   E MD .   Fig u r e  3   s h o ws  th e  o u tp u ts   o f   E MD   in   ter m s   o f   a  s er ies   o f   I MFs  alo n g   with   th e  r esid u al  co m p o n en t.   T h e  m ai n   co m p o n e n t  is   av ailab le  in   I MF   1   an d   d is tu r b a n ce   co m p o n en ts   ar e  v is ib l e  f r o m   I MF  2   to   I MF  5 .   Af ter   ex tr ac tin g   all  th e  I MFs,  r esid u al  co m p o n en ts   ( with   less   m ag n itu d e)   is   f in ally   r etain ed .   T h e  n at u r e  o f   th e   o r ig i n al  s ig n al  an d   I MF1   a r e  s im ilar   an d   th er ef o r e  it  is   n o t   s u itab le  f o r   d etec tio n   p u r p o s e s .   T h is   wo r k   s u g g ests   th at  I MF2   is   th e  d o m in a n t  I MF  as  it  e x tr ac t  th e  d o m in an t   d is tu r b an ce   p ar t  o f   th e  s ig n al  with   s ig n if ican t  f ea tu r es  as  s h o wn   in   Fig u r e  3 .   An o th er   im p o r tan t  is s u e  is   th e  d is cr im in atio n   o f   f au lts   f r o m   o th er   d is tu r b an ce s .   I t  is   also   p o s s ib le  with   I MF2   as  s h o wn   in   Fig u r e  3 .   T h er ef o r e,   I MF2   is   m o r e  s u itab le  to   d esig n   th e  f a u lt d etec tio n   i n d icato r   to   d etec t th e  f a u lts   in   W F in teg r ated   tr an s m is s io n   lin es.  Fo r   s p ec if ic  f au lts ,   th e  I MF2   co ef f icien ts   o f   th e  in d iv i d u al  p h ase  cu r r en ts   ar e  p lo tted   in   Fig u r e  4 .   I n   ca s e  o f   AG  f au lt,  t h e  I MF2   m ag n itu d e  r is e s   af ter   in ce p tio n   tim e   o f   f au lt  in   p h ase  A   h elp s   t o   id e n tify   th e   f au lt y   p h ase  to   class if y   th e  ty p es  o f   f au lts   alo n g   with   f au lt  d etec tio n .   A  p r e - d ef i n ed   th r esh o ld   o f   1   is   u s ed   to   g en er ate  th e   tr ip   f o r   ea c h   f a u lt .       ( a)     ( b )     ( c)     ( d )       Fig u r e  2 .   T h e  m ea s u r e d   th r ee   p h ase  cu r r e n ts   at  b u s   G  f o r   ( a)   A - g ,   ( b )   A - B ,   ( c)   B - C - g ,   a n d   ( d )   A - B - C - g   f au lts     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,  Vo l.  14 ,   No .   4 ,   Dec em b er   20 25 :   9 6 0 - 969   964   T ab le  1 .   Fau lt p a r am eter s   o f   v ar io u s   f au lts   Ty p e   o f   f a u l t   F a u l t   l o c a t i o n   ( k m)   F a u l t   t i m e   ( s)   F a u l t   r e si s t a n c e   AB   80   1 . 3 6   5   BCG   2 2 0   1 . 4 4   10   A B C G   1 6 0   1 . 4 1   8           Fig u r e  3 .   I MFs o f   th e  in s tan ta n eo u s   cu r r en t           ( a)   ( b )     Fig u r e  4 .   Do m in ated   I MFs o f   th r ee   p h ase  cu r r en ts   f o r   ( a )   A - g   an d   ( b )   A - B   f a u lts       I n   ca s e  o f   AB   f au lt,  b o th   A  a n d   B   p h ase  I MFs  ar e  r esp o n d ed   in   ter m s   o f   th e  m ag n itu d e  v ar iatio n .   T h ese  I MFs  ar e   u s ef u l  t o   d etec t  an d   class if y   th e   f au lts   wh ic h   ar e   p r esen te d   in   Fig u r e   5 .   T h e  AG,   AB ,   B C G ,   an d   AB C G  f au lts   ar e  s im u late d   u n d er   r eg u lar   f au lts   a n d   f in a l  r esu lts   o f   th e   alg o r ith m   ar e   p lo tted   in   Fig u r e  5 .   E ac h   in d e x   is   co m p u ted   with   I MF  2   m ag n itu d e  an d   with   in i tiatio n   o f   f a u lt,  th e  in d ex   e x ce ed s   th e  p r e - d ef in ed   th r esh o ld   a n d   d etec ted   as  f a u lt  b y   t h e   p r o p o s ed   alg o r ith m .   I n   Fig u r e   5 ( a ) ,   in d ex   1   ex ce ed s   th e  th r esh o ld   s in c e   th e  ty p e  o f   f a u lt is   AG  wh er ea s   o th er   2   i n d ices a r e  b el o w  th e   th r esh o ld .   Similar   r esu lts   ar e  o b s er v ed   i n   ca s e  o f   AB ,   B C G  an d   AB C G  f au lts   s h o wn   in   Fig u r e s   5 ( b ) ,   5 ( c ),   an d   5 ( d ) .   On ce   th e  f au lt  d etec ti o n   is   ac co m p lis h ed   f r o m   eith er   o f   in d ices  th en   f au lty   p h ase  id en tific atio n   is   ac h iev ed   with   th e  h elp   o f   th e  th r ee   in d ices.  Fu r th er m o r e ,   th e  in v o lv em e n t   o f   g r o u n d   is   id en tifie d   b y   th e   n eu r al  cu r r en t  o r   ze r o   s eq u en ce   cu r r en t.  Fin ally ,   all  th e  r eg u lar   t y p es o f   f au lts   ar e  d etec ted   an d   class if ied   b y   u s in g   th e  p r o p o s ed   m et h o d .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       Tr a n s mis s io n   lin e  fa u lt d etec tio n   u s in g   em p ir ica l m o d e  d ec o mp o s itio n   …   ( V en ka t a   K r is h n a   B o kk a )   965           ( a)   ( b )   ( c)   ( d )     Fig u r e  5 .   Fin al  f a u lt d etec tio n   in d icato r s   o f   th e   th r ee   p h ases   o f   ( a)   A - g ,   ( b )   A - B ,   ( c)   B - C - g ,   an d     ( d )   A - B - C - g   f au lts       3 . 2 .     T y pica l f a ults   Ap ar t  f r o m   th e  r eg u lar   f a u lts ,   th e  f au lts   lo ca ted   at  r em o te  ter m in als  an d   f au lts   with   h ig h   f a u lt  r esis tan ce s   ar e  f ew  ex am p les  o f   th e  ty p ical  f au lts .   Dete ctio n   o f   s u ch   f a u lts   is   ch allen g in g   s in ce   th e  f au lt  c u r r e n t   is   n o t  s ig n if ican tly   v a r ied   f r o m   th e  n o r m al   o p er atin g   c u r r e n t.  T h e  p er f o r m an ce   o f   th e   E MD   s ch em e  is   test ed   o n   b o th   f au lts .   Un d er   r em o te  en d   f au lt  ca s e,   B G  f au lt  is   co n s i d er ed   with   f au lt  lo ca tio n   o f   2 8 0   k m   f r o m   th e  r ela y   p o in t in itiated   at   1 . 3 8   s   an d   f a u lt r esis tan ce   o f   1 . 3 8   s .   I n   Fig u r e  6 ,   th e  3 - ph ase  cu r r e n ts   m e asu r ed   at  r ela y   p o in t  ar e  p r esen ted   f o llo wed   b y   th e  I MF2   o f   all  p h ases   alo n g   with   t h e  g r o u n d   in d ex   in   Fig u r e  7 .   T h ese  I MFs  ar e  u s ed   to   esti m ate  th e  in d ices  wh ich   ar e  p r esen ted   in   Fig u r e  8 .   Sin c e  th e  ty p e  o f   f au lt is   B G,   th e  i n d ex   co r r esp o n d i ng  to   B - p h ase  r esp o n d e d   to   th e  f au lt  alo n g   with   th e  g r o u n d .   T h is   d etec tio n   is   p o s s ib le  in   f ir s t  h alf   cy cle  o f   th e   cu r r en t w av e f o r m   f r o m   th e  f a u lt in ce p tio n   tim e.   T h e  c h an g e s   in   o th er   n o n f au lty   p h ase  ar e  b elo w  th e  th r esh o ld   an d   th er e f o r e  th e   ac cu r ac y   o f   t h e   d etec tio n   a n d   class if icatio n   o f   f au lts   b y   th e  p r o p o s ed   m et h o d   is   ac ce p tab le.           Fig u r e  6 .   T h r ee   p h ase  cu r r e n ts   f o r   r e m o te  en d   f au lts             Fig u r e  7 .   I MF2   co ef f icien ts   o f   v ar io u s   p h ase  cu r r en ts   u n d er   r e m o te  en d   f au l t     Fig u r e  8 .   Fau lt d etec tio n   o u t p u ts   o f   r em o te    en d   f au lt   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,  Vo l.  14 ,   No .   4 ,   Dec em b er   20 25 :   9 6 0 - 969   966   Ad d itio n ally ,   to   test   th e  ef f ec tiv en ess   o f   th e  s u g g ested   m eth o d ,   a  h ig h   r esis tiv e  f au lt  is   s im u lated .   T h is   s ce n ar io   s im u lates  a  B G  f au lt  t h at  is   6 5   k m   f r o m   b u s   G,   h as  a  f au lt  r esis tan ce   o f   1 0 0   Ω ,   an d   h as  a  f au lt  in ce p tio n   tim e  o f   1 . 5 2   s ec o n d s .   T h e  r ea ctio n   o f   th e  s u g g ested   ap p r o a ch   d u r in g   th e  h ig h   r esis tan ce   f au lt  is   d ep icted   in   Fig u r e  9 .   T h e  d etec tio n   o u tp u t s ,   as  d escr ib ed   in   s ec tio n   3 . 1 ,   c an   b e  u s ed   to   class if y   r eg u lar   p r o b lem s .   Ho wev er ,   o n ly   d etec tio n   is   ac h iev e d   f r o m   th e   I MF  in d icato r s   in   ca s e  o f   h ig h   r esis tan ce   f au lts   s in ce   th e  t y p e   o f   f au lt   is   B G  an d   p h ase  A  an d   p h ase  B   in d icato r s   ex ce ed s   th e   th r esh o ld   p r o v id e  th e   f au lt  d etec tio n   d ec is io n   an d   f ailed   to   g et  ac cu r ate  i n f o r m atio n   o f   th e  f au lt c lass if icatio n .     3 . 3 .     F a ults durin g   t he  s t re s s ed  co nd it io ns   T h e  p e r f o r m an ce   o f   t h e  m eth o d   is   f u r th er   test ed   d u r i n g   t h e  s tr ess ed   co n d itio n s   ( p o wer   s win g )   o f   th e  test   s y s tem .   I n   th is   ca s e,   a  s y m m etr ica l  f a u lt  is   in itiated   at  1 . 3 1   s   with   a   f au lt  r esis tan ce   o f   1 0   Ω   an d   f au lt  lo ca tio n   o f   1 1 0   k m   d u r in g   t h e  s win g   co n d iti o n .   Fig u r e  1 0   s h o ws  th e  cu r r en t  m ea s u r em en ts   at  b u s   G  wh ich   ar e  p r o ce s s ed   th r o u g h   E MD   to   ex t r ac t th e  I MFs.  T h e  d o m in ated   I MFs ar e  u s ed   to   co m p u te  th e  f au lt d ete ctio n   in d ices w h ich   ar e  p r esen ted   i n   Fig u r e  1 1 .   Fr o m   Fig u r e  1 1 ,   it  is   clea r ed   th a t  th e  p r o p o s ed   m eth o d   h as  th e   ab ilit y   to   d etec t  th e   ty p ical  3 - p h ase  s y m m etr ical  f au lts   d u r in g   t h e  s win g   co n d itio n .           Fig u r e  9 .   Fau lt d etec tio n   o u t p u ts   o f   h ig h   r esis tiv e  f au lt           Fig u r e  1 0 .   T h r ee   p h ase  f au lt  d u r in g   th e   s win g   co n d itio n           Fig u r e  1 1 .   Fau lt d etec tio n   o u t p u ts   f o r   s y m m et r ical  f au lt d u r i n g   th e  s win g   c o n d itio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       Tr a n s mis s io n   lin e  fa u lt d etec tio n   u s in g   em p ir ica l m o d e  d ec o mp o s itio n   …   ( V en ka t a   K r is h n a   B o kk a )   967   4.   CO NCLU SI O N   EMD - b ased   f au lt  d etec tio n   s c h em e  was  p r o p o s ed   in   th is   ar ticle  to   d etec t  th e  f au lts   in   th e  tr an s m is s io n   lin es  co n n ec ted   to   win d   f ar m s .   T h e  s ch e m e  is   im p lem e n ted   with   s in g le  en d   m ea s u r em e n ts   b y   p r o ce s s in g   t h e   in s tan tan eo u s   cu r r e n t  in f o r m at io n   in to   E MD   t o   ex t r ac t  a   s er ies  o f   I MFs.  T h e  d o m in ated   I MF  is   u s ed   to   co m p u te   th e  f au lt  d etec tio n   in d ex   to   d etec t  an d   class if y   th e  f au lts   o cc u r r ed   in   th e  tr a n s m is s io n   li n es.  T h e  p r o p o s ed   alg o r ith m   p r o d u ce d   h ig h   ac cu r ate  r esu lts   f o r   r eg u lar   f au lts   ir r esp ec tiv e  o f   th e  ty p e,   l o ca t io n ,   in ce p tio n ,   a n d   r esis tan ce   o f   th e  f au lts .   Fu r th er m o r e,   th e   tech n iq u e  also   p r o v id ed   ac ce p tab le  r esu lts   in   c ase  o f   ty p ical  f au lts   in clu d e  r em o te  en d   a n d   h i g h   r esis tan ce .   T h e  s am e  m eth o d   is   u s ef u l to   d etec t th e  s y m m etr i ca l f au lts   d u r in g   t h e   p o wer   s win g   co n d itio n   is   an o t h er   ad v a n tag e  o f   th e  m et h o d .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   Au th o r s   s tate  n o   f u n d in g   in v o lv ed .       AUTHO R  CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al   u s es  th e  C o n t r ib u to r   R o les  T a x o n o m y   ( C R ed iT )   to   r ec o g n ize   in d iv i d u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Na m e  o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Ven k ata   Kr is h n a  B o k k a   ✓   ✓   ✓     ✓   ✓     ✓   ✓             E.   R.   B iju   ✓       ✓     ✓   ✓   ✓   ✓     ✓   ✓       Sai V ee r r aju   Mo r th a     ✓   ✓   ✓       ✓       ✓     ✓   ✓     Ma jah ar   Hu s s ain   Ma h am m ad     ✓       ✓   ✓       ✓     ✓       ✓   Sh aik   Mo h am m a d   I r s h ad     ✓     ✓     ✓         ✓       ✓   ✓     C   :    C o n c e p t u a l i z a t i o n   M   :    M e t h o d o l o g y   So   :    So f t w a r e   Va   :    Va l i d a t i o n   Fo   :    Fo r mal   a n a l y s i s   I   :    I n v e s t i g a t i o n   R   :    R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi   :    Vi su a l i z a t i o n   Su   :    Su p e r v i s i o n   P   :    P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu   :    Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   Data   av ailab ilit y   is   n o t a p p lica b le  to   th is   p ap er   as n o   n ew  d at a  wer e  cr ea ted   o r   an aly s ed   i n   t h is   s tu d y .       RE F E R E NC E S    [ 1 ]   Y .   M .   N sa i f ,   M .   S .   H o ss a i n   L i p u ,   A .   A y o b ,   Y .   Y u so f ,   a n d   A .   H u s sai n ,   “ F a u l t   d e t e c t i o n   a n d   p r o t e c t i o n   sc h e m e s  f o r   d i st r i b u t e d   g e n e r a t i o n   i n t e g r a t e d   t o   d i st r i b u t i o n   n e t w o r k :   c h a l l e n g e s  a n d   su g g e s t i o n s , ”   I EEE   A c c e ss ,   v o l .   9 ,   p p .   1 4 2 6 9 3 – 1 4 2 7 1 7 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 1 . 3 1 2 1 0 8 7 .   [ 2 ]   S .   D .   A h m e d ,   F .   S .   M .   A l - I smai l ,   M .   S h a f i u l l a h ,   F .   A .   A l - S u l a i ma n ,   a n d   I .   M .   El - A m i n ,   “ G r i d   i n t e g r a t i o n   c h a l l e n g e s  o f   w i n d   e n e r g y :   a   r e v i e w ,”  I E EE  Ac c e ss ,   v o l .   8 ,   p p .   1 0 8 5 7 – 1 0 8 7 8 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 0 . 2 9 6 4 8 9 6 .   [ 3 ]   C .   D .   P r a s a d ,   M .   B i sw a l ,   a n d   P .   R a y ,   “ Li n e   p r o t e c t i o n   i n   p r e se n c e   o f   h i g h   p e n e t r a t i o n   o f   w i n d   e n e r g y :   a   r e v i e w   o n   p o ss i b l e   so l u t i o n s , ”   El e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   1 0 7 ,   n o .   7 ,   p p .   8 4 3 3 – 8 4 4 5 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 0 0 2 0 2 - 0 2 4 - 0 2 3 1 3 - y.   [ 4 ]   A .   S a b e r ,   M .   F .   S h a a b a n ,   a n d   H .   H .   Z e i n e l d i n ,   “ A   n e w   d i f f e r e n t i a l   p r o t e c t i o n   a l g o r i t h m  f o r   t r a n smis si o n   l i n e s   c o n n e c t e d   t o   l a r g e - sca l e   w i n d   f a r ms,”   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   El e c t r i c a l   P o w e r   a n d   E n e rg y   S y st e m s ,   v o l .   1 4 1 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i j e p e s. 2 0 2 2 . 1 0 8 2 2 0 .   [ 5 ]   X .   D .   W a n g ,   X .   G a o ,   Y .   M .   L i u ,   a n d   Y .   W .   W a n g ,   “ W R C - S D T  b a s e d   o n - l i n e   d e t e c t i o n   m e t h o d   f o r   o f f sh o r e   w i n d   f a r m  t r a n sm i ssi o n   l i n e , ”   I EE E  A c c e ss ,   v o l .   8 ,   p p .   5 3 5 4 7 – 5 3 5 6 0 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 0 . 2 9 8 1 2 9 4 .   [ 6 ]   S .   R .   O l a ,   A .   S a r a sw a t ,   S .   K .   G o y a l ,   S .   K .   J h a j h a r i a ,   a n d   O .   P .   M a h e l a ,   “ D e t e c t i o n   a n d   a n a l y si s   o f   p o w e r   sy st e m   f a u l t s   i n   t h e   p r e se n c e   o f   w i n d   p o w e r   g e n e r a t i o n   u si n g   st o c k w e l l   t r a n sf o r m   b a s e d   me d i a n , ”   L e c t u re   N o t e s   i n   El e c t ri c a l   En g i n e e ri n g ,   v o l .   6 0 7 ,   p p .   3 1 9 – 3 2 9 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 9 8 1 - 15 - 0 2 1 4 - 9 _ 3 6 .   [ 7 ]   H .   S h a h ,   N .   C h o t h a n i ,   a n d   J.  C h a k r a v o r t y ,   “ F a u l t   d e t e c t i o n   a n d   c l a ss i f i c a t i o n   i n   i n t e r c o n n e c t e d   sy s t e m w i t h   w i n d   g e n e r a t i o n   u s i n g   A N N   a n d   S V M , ”   Ad v a n c e s   i n   El e c t r i c a l   a n d   El e c t ro n i c   En g i n e e ri n g ,   v o l .   2 0 ,   n o .   3 ,   p p .   2 2 5 – 2 3 9 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 5 5 9 8 / a e e e . v 2 0 i 3 . 4 4 8 3 .   [ 8 ]   O .   Emma n u e   e t   a l . ,   “ H y b r i d   si g n a l   p r o c e ss i n g   a n d   m a c h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h m  f o r   a d a p t i v e   f a u l t   c l a ss i f i c a t i o n   o f   w i n d   f a r m   i n t e g r a t e d   t r a n smiss i o n   l i n e   p r o t e c t i o n , ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   I n t e g r a t e d   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   1 1 ,   n o .   4 ,   p p .   9 1 – 1 0 0 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 3 0 8 8 0 / i j i e . 2 0 1 9 . 1 1 . 0 4 . 0 1 0 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,  Vo l.  14 ,   No .   4 ,   Dec em b er   20 25 :   9 6 0 - 969   968   [ 9 ]   P .   R a j e sh ,   R .   K a n n a n ,   J.  V i sh n u p r i y a n ,   a n d   B .   R a j a n i ,   “ O p t i mal l y   d e t e c t i n g   a n d   c l a ssi f y i n g   t h e   t r a n sm i ssi o n   l i n e   f a u l t   i n   p o w e r   sy st e m  u si n g   h y b r i d   t e c h n i q u e , ”   I S A  T ra n s a c t i o n s ,   v o l .   1 3 0 ,   p p .   2 5 3 – 2 6 4 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i sa t r a . 2 0 2 2 . 0 3 . 0 1 7 .   [ 1 0 ]   C .   D .   P r a s a d   a n d   M .   B i sw a l ,   “ S w a r m  i n t e l l i g e n c e - b a se d   d i f f e r e n t i a l   p r o t e c t i o n   sc h e me   f o r   w i n d   i n t e g r a t e d   t r a n s mi ssi o n   s y st e m, ”   C o m p u t e rs   a n d   E l e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   v o l .   8 6 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o mp e l e c e n g . 2 0 2 0 . 1 0 6 7 0 9 .   [ 1 1 ]   C .   D .   P r a sa d ,   M .   B i sw a l ,   a n d   P .   R a y ,   “ E n h a n c i n g   f a u l t   d e t e c t i o n   f u n c t i o n   i n   w i n d   f a r m - i n t e g r a t e d   p o w e r   n e t w o r k   u si n g   t e a c h i n g   l e a r n i n g - b a s e d   o p t i mi z a t i o n   t e c h n i q u e ,”  I n t e r n a t i o n a l   T r a n s a c t i o n s  o n   E l e c t r i c a l   E n e rg y   S y st e m s ,   v o l .   3 1 ,   n o .   1 0 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / 2 0 5 0 - 7 0 3 8 . 1 2 7 3 5 .   [ 1 2 ]   M .   P a u l   a n d   S .   D e b n a t h ,   “ F a u l t   d e t e c t i o n   a n d   c l a ssi f i c a t i o n   s c h e me   f o r   t r a n smiss i o n   l i n e s   c o n n e c t i n g   w i n d f a r m   u s i n g   si n g l e   e n d   i mp e d a n c e ,”  I ET E  J o u rn a l   o f   Re se a r c h ,   v o l .   6 9 ,   n o .   4 ,   p p .   2 0 5 7 – 2 0 6 9 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 3 7 7 2 0 6 3 . 2 0 2 1 . 1 8 8 6 6 0 1 .   [ 1 3 ]   B .   S a h o o   a n d   S .   R .   S a m a n t a r a y ,   “ A n   e n h a n c e d   f a u l t   d e t e c t i o n   a n d   l o c a t i o n   e st i ma t i o n   m e t h o d   f o r   T C S C   c o mp e n s a t e d   l i n e   c o n n e c t i n g   w i n d   f a r m, ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   El e c t ri c a l   Po w e r  a n d   En e r g y   S y s t e m s ,   v o l .   9 6 ,   p p .   4 3 2 – 4 4 1 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i j e p e s. 2 0 1 7 . 1 0 . 0 2 2 .   [ 1 4 ]   S .   K .   M o h a n t y ,   S .   B .   S a n t r a ,   a n d   P .   S i a n o ,   “ F a u l t y   p h a s e   i d e n t i f i c a t i o n   a n d   g r o u n d   d e t e c t i o n   i n   T C S C   c o m p e n sa t e d   l i n e s  i n t e g r a t e d   w i t h   w i n d   f a r ms , ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   E l e c t ri c a l   P o w e r   a n d   E n e r g y   S y st e m s ,   v o l .   1 5 3 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i j e p e s. 2 0 2 3 . 1 0 9 3 8 3 .   [ 1 5 ]   S .   B i sw a s   a n d   P .   K .   N a y a k ,   “ A   f a u l t   d e t e c t i o n   a n d   c l a ssi f i c a t i o n   sc h e m e   f o r   u n i f i e d   p o w e r   f l o w   c o n t r o l l e r   c o m p e n s a t e d   t r a n sm i ssi o n   l i n e s  c o n n e c t i n g   w i n d   f a r ms ,”  I EEE  S y st e m s   J o u r n a l ,   v o l .   1 5 ,   n o .   1 ,   p p .   2 9 7 – 3 0 6 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JS Y S T. 2 0 2 0 . 2 9 6 4 4 2 1 .   [ 1 6 ]   S .   K .   M i s h r a ,   “ A   n e u r o - w a v e l e t   a p p r o a c h   f o r   t h e   p e r f o r m a n c e   i mp r o v e me n t   i n   S V C   i n t e g r a t e d   w i n d - f e d   t r a n s mi ssi o n   l i n e , ”   Ai n   S h a m s  En g i n e e ri n g   J o u rn a l ,   v o l .   1 0 ,   n o .   3 ,   p p .   5 9 9 – 6 1 1 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a s e j . 2 0 1 8 . 1 0 . 0 0 8 .   [ 1 7 ]   J.  T.   R a o ,   B .   R .   B h a l j a ,   M .   V .   A n d r e e v ,   a n d   O .   P .   M a l i k ,   “ S y n c h r o p h a so r   a ss i st e d   p o w e r   sw i n g   d e t e c t i o n   s c h e me   f o r   w i n d   i n t e g r a t e d   t r a n s mi ss i o n   n e t w o r k , ”   I E EE  T r a n s a c t i o n s  o n   P o w e r   D e l i v e ry ,   v o l .   3 7 ,   n o .   3 ,   p p .   1 9 5 2 – 1 9 6 2 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPW R D . 2 0 2 1 . 3 1 0 1 8 4 6 .   [ 1 8 ]   K .   A l   K h a r u si ,   A .   E l   H a f f a r ,   a n d   M .   M e s b a h ,   “ F a u l t   d e t e c t i o n   a n d   c l a ss i f i c a t i o n   i n   t r a n smiss i o n   l i n e s  c o n n e c t e d   t o   i n v e r t e r - b a se d   g e n e r a t o r s   u s i n g   mac h i n e   l e a r n i n g , ”   E n e r g i e s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   1 5 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 5 1 5 5 4 7 5 .   [ 1 9 ]   E.   R e y e s - A r c h u n d i a ,   J.   L .   G u a r d a d o ,   J .   A .   G u t i é r r e z - G n e c c h i ,   E .   L.   M o r e n o - G o y t i a ,   a n d   N .   F .   G u e r r e r o - R o d r i g u e z ,   “ F a u l t   a n a l y si s   i n   T C S C - c o m p e n sa t e d   l i n e s   u si n g   w a v e l e t s   a n d   a   P N N , ”   N e u r a l   C o m p u t i n g   a n d   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   3 0 ,   n o .   3 ,   p p .   8 9 1 – 9 0 4 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 0 0 5 2 1 - 016 - 2 7 2 5 - 6.   [ 2 0 ]   M .   A h a n c h ,   M .   S .   A sasi ,   a n d   R .   M c C a n n ,   “ Tr a n smiss i o n   l i n e s  f a u l t   d e t e c t i o n ,   c l a ssi f i c a t i o n   a n d   l o c a t i o n   c o n si d e r i n g   w a v e l e t   su p p o r t   v e c t o r   ma c h i n e   w i t h   h a r r i s  h a w k s  o p t i m i z a t i o n   a l g o r i t h m  t o   i m p r o v e   t h e   S V R   t r a i n i n g , ”   2 0 2 1   8 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   El e c t ri c a l   a n d   El e c t ro n i c s E n g i n e e ri n g   ( I C EEE ) ,  2 0 2 1 ,   p p .   1 5 5 – 160 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C EEE5 2 4 5 2 . 2 0 2 1 . 9 4 1 5 8 8 7 .   [ 2 1 ]   S .   M i t r a ,   R .   M u k h o p a d h y a y ,   a n d   P .   C h a t t o p a d h y a y ,   “ P S O   d r i v e n   d e si g n i n g   o f   r o b u st   a n d   c o mp u t a t i o n   e f f i c i e n t   1 D - C N N   a r c h i t e c t u r e   f o r   t r a n smiss i o n   l i n e   f a u l t   d e t e c t i o n , ”   E x p e rt   S y s t e m s  w i t h   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   2 1 0 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e sw a . 2 0 2 2 . 1 1 8 1 7 8 .   [ 2 2 ]   A .   A g g a r w a l ,   H .   M a l i k ,   a n d   R .   S h a r m a ,   “ F e a t u r e   e x t r a c t i o n   u si n g   E M D   a n d   c l a ssi f i c a t i o n   t h r o u g h   p r o b a b i l i st i c   n e u r a l   n e t w o r k   f o r   f a u l t   d i a g n o si s  o f   t r a n sm i ssi o n   l i n e , ”   2 0 1 6   I EE E  1 st   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   P o w e r  E l e c t r o n i c s ,   I n t e l l i g e n t   C o n t r o l   a n d   E n e r g y   S y s t e m s (I C PEIC ES ) ,   2 0 1 6 ,   p p .   1 – 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C P EI C ES.2 0 1 6 . 7 8 5 3 7 0 9 .   [ 2 3 ]   B .   P a t e l   a n d   P .   B e r a ,   “ F a s t   f a u l t   d e t e c t i o n   d u r i n g   p o w e r   sw i n g   o n   a   h y b r i d   t r a n sm i ssi o n   l i n e   u s i n g   W P T, ”   I ET  G e n e r a t i o n ,   T ra n sm i ssi o n   a n d   D i st r i b u t i o n ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 0 ,   p p .   1 8 1 1 – 1 8 2 0 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / i e t - g t d . 2 0 1 8 . 5 2 3 3 .   [ 2 4 ]   A .   A .   N a z a r i ,   F .   R a z a v i ,   a n d   A .   F a k h a r i a n ,   “ A   n e w   p o w e r   sw i n g   d e t e c t i o n   met h o d   i n   p o w e r   sy s t e ms  w i t h   l a r g e - sca l e   w i n d   f a r ms   b a s e d   o n   m o d i f i e d   e m p i r i c a l - m o d e   d e c o mp o si t i o n   m e t h o d , ”   I ET  G e n e r a t i o n ,   T r a n sm i ssi o n   a n d   D i st r i b u t i o n ,   v o l .   1 7 ,   n o .   6 ,   p p .   1 2 0 4 – 1 2 1 5 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / g t d 2 . 1 2 7 2 7 .   [ 2 5 ]   H .   A b n i k i ,   M .   H .   S a ms i ,   B .   Ta h e r i ,   a n d   F .   R a z a v i ,   “ P o w e r   sw i n g   d e t e c t i o n   i n   p a r a l l e l   t r a n s mi ss i o n   l i n e s  c o n n e c t e d   t o   w i n d   f a r ms   e mp l o y i n g   d e l 2 s g   me t h o d , ”   J o u r n a l   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .   1 8 ,   n o .   4 ,   p p .   2 5 6 7 – 2 5 8 0 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 2 8 3 5 - 0 2 2 - 0 1 3 4 8 - 0.       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       Ve n k a ta   K r ish n a   B o k k a           re c e i v e d   M . Tec h .   d e g re e   in   e lec tri c a l  e n g i n e e rin g   fr o m   JN TU  Ka k in a d a ,   i n   2 0 1 3 .   He   is   c u rre n t ly   p u rsu i n g   P h . D .   in   t h e   De p a rtme n t  o f   El e c tri c a l  En g i n e e rin g ,   An n a m a lai  Un iv e rsity ,   Ch id a m b a ra m ,   Tam il   Na d u .   A t  p re se n t,   h e   is w o rk i n g   a s   a ss istan t  p ro fe ss o r  i n   th e   De p a rt m e n t  o f  EE E ,   S RKR  E n g i n e e rin g   C o ll e g e ,   B h ima v a ra m ,   An d h ra   P ra d e sh .   His   a re a s  o f   i n t e re st  in c lu d e   d istri b u ted   g e n e ra ti o n .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il :  b v e n k a tak rish n a @g m a il . c o m .         E.   R.  Biju           re c e iv e d   M . Tec h .   d e g re e   fro m   S AST RA  Un iv e rsity   a n d   P h . D .   fr o m   An n a m a lai  Un i v e rsity   in   2 0 0 6   a n d   2 0 1 6 ,   re sp e c ti v e l y .   He   is  w o rk i n g   a s  a ss istan t  p ro fe ss o r   in   An n a m a lai  Un iv e rsit y   (De p u te),   Ch id a m b a ra m ,   Tam il   Na d u .   His  r e se a rc h   a re a   in c lu d e s  p o we r   sy ste m   re li a b il it y ,   d istr ib u ti o n   sy ste m ,   a n d   p o we r  sy ste m   a n a ly sis .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il :   k u tt a n b ij u @re d iffma il . c o m .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       Tr a n s mis s io n   lin e  fa u lt d etec tio n   u s in g   em p ir ica l m o d e  d ec o mp o s itio n   …   ( V en ka t a   K r is h n a   B o kk a )   969     S a i  Ve e r r a ju   M o r th a           re c e iv e d   a n   M . E .   d e g re e   fr o m   An n a   U n iv e rsit y   a n d   t h e   Ph . D .   fr o m   JN TU,   Hy d e ra b a d   i n   2 0 0 1   a n d   2 0 1 1 ,   re sp e c ti v e ly .   Cu rre n tl y ,   h e   is  wo r k in g   a s   p ro fe ss o r  in   S RKR  E n g in e e rin g   Co ll e g e ,   Bh ima v a ra m ,   An d h ra   P ra d e sh ,   I n d ia.   His  a re a   o f   re se a rc h   in c lu d e s  p o we r   sy ste m   a n a ly sis   a n d   sta b il it y .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :   sa iv e e rra ju @y a h o o . c o . i n .         Ma ja h a r   H u ss a in   Ma h a m m a d           re c e iv e d   th e   B. Tec h .   d e g re e   i n   El e c tri c a l  a n d   El e c tro n ics   E n g i n e e rin g   fro m   JN TUH  in   2 0 0 4   a n d   M . Tec h .   d e g re e   fro m   JN TUK,  Ka k i n a d a   i n   2 0 0 9 ,   a n d   P h . D .   in   e lec tri c a l  e n g i n e e rin g   fro m   Un i v e rsity   C o l leg e   o f  E n g i n e e rin g   a n d   Tec h n o l o g y ,   Ac h a ry a   Na g a rj u n a   Un i v e rsity ,   G u n tu r ,   AP - I n d ia   a n d   w o rk i n g   a s  a ss istan t   p ro fe ss o r   i n   C o ll e g e   o f  E n g i n e e rin g ,   Ki n g   K h a li d   U n iv e rsit y ,   A b h a ,   Kin g d o m   o f   S a u d i  Ara b ia.   His res e a rc h   a re a s o f  in tere st are   p o we r  sy ste m   o p e ra ti o n   a n d   c o n tr o l,   l o a d   fre q u e n c y   c o n tr o l,   o p ti m iza ti o n   a n d   a p p li c a ti o n   o f  i n telli g e n t  c o n tro l  tec h n iq u e s  to   p o we r  sy ste m s .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  m h m o h a m a d @k k u . e d u . sa .         S h a i k   M o h a m m a d   Ir sha d           is  a n   a ss istan t  p ro fe ss o r   a t  th e   De p a rtme n t  o f  El e c tri c a l   En g i n e e rin g   in   th e   C o ll e g e   o f  En g in e e rin g   a t  Ki n g   Kh a li d   Un i v e rsity   i n   Ab h a ,   S a u d i   Ara b ia .   He   g ra d u a ted   wit h   a   b a c h e lo r' s  d e g re e   i n   e lec tri c a l  a n d   e lec t ro n ics   e n g i n e e rin g   fro m   Ja wa h a rl a l  Ne h ru   Tec h n o l o g ica l  Un iv e rsity   in   Hy d e ra b a d ,   Tela n g a n a ,   In d ia  i n   2 0 0 2 ,   a n d   a   m a ste r' s  d e g re e   i n   e n e r g y   sy ste m s  in   th e   sa m e   in stit u ti o n   i n   2 0 0 7 .   In   2 0 2 2 ,   h e   o b tain e d   h i s   P h . D.   in   e lec tri c a l  a n d   e lec tro n ic s  e n g i n e e rin g   fro m   S t.   P e ter' s  In s ti tu te  o f  Hi g h e r   Ed u c a ti o n   a n d   Re se a rc h   in   Ch e n n a i.   P o we r  q u a li ty ,   i n teg ra ti o n   i n to   p o we r  sy st e m s,  a n d   re n e wa b le  e n e rg y   sy ste m s a re   th e   to p ics   o f  h is r e se a rc h .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :   sirsh a d @k k u . e d u . sa .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.