I nte rna t io na l J o urna l o f   P o wer   E lect ro nics   a nd   Driv S y s t em   ( I J P E DS)   Vo l.  16 ,   No .   4 Dec em b er   20 25 ,   p p .   2 1 7 8 ~ 2 1 8 5   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijp ed s . v 16 . i 4 . p p 2 1 7 8 - 2 1 8 5           2178       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   Fault diag no sis  f o r inverte r open  ci rcuit  faults usin g   DC - link   sig na l and  ra ndo m forest - ba sed t e chnique       H o a ng - G ia ng   Vu,  Da ng   T o a n Ng uy en   F a c u l t y   o f   N e w   E n e r g y ,   El e c t r i c   P o w e r   U n i v e r si t y ,   H a n o i ,   V i e t n a m       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   1 5 ,   2 0 2 5   R ev is ed   J u n   1 3 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Sep   2 ,   2 0 2 5       Th re e - p h a se   v o lt a g e   so u rc e   i n v e rters   b a se d   o n   i n su late d - g a t e   b i p o lar   tran sisto rs  (IG BTs)  a re   wid e l y   u se d   in   v a ri o u s   in d u str ial  a p p li c a ti o n s.  F a u lt s   in   IG BTs  sig n ifi c a n tl y   a ffe c th e   p e rfo rm a n c e   o th e   in v e rter  a n d   e n ti r e   sy ste m .   Ro b u st  a n d   a c c u ra te  fa u lt   d e tec ti o n   a re   th e   k e y   re q u irem e n ts  o fa u lt   d iag n o sis  m e th o d s.  Th is  p a p e e x p lo re a   m e th o d   f o d ia g n o si n g   p o we r   sw it c h   o p e n   c ircu it   fa u lt o a   v o lt a g e   so u rc e   i n v e rter  b a se d   o n   m a c h in e   lea rn in g   a l g o rit h m s.  Th e   d iag n o si is  p e rfo rm e d   in   tw o   ste p s,  firstl y   t h e   fa u lt   is  d e tec ted   b y   a p p l y in g   th e   ra n d o m   fo re st  c las sifier  a lg o r it h m   wit h   th e   DC - li n k   si g n a l.   Ne x t,   t h e   fa u lt   sw it c h   lo c a ti o n   is p e rf o rm e d   b y   a d d it i o n a ll y   u sin g   th e   in v e rter  o u tp u AC  c u rre n t   sig n a ls.  T h e   d iag n o st ic  re su lt s   b a se d   o n   sim u latio n   d a ta  sh o t h a t h e   fa u lt   c a n   b e   d e tec ted   wit h   m a x imu m   a c c u ra c y .   M e a n wh il e ,   th e   a c c u ra c y   in   l o c a ti n g   t h e   fa u lt   sw it c h   is  a lso   si g n ifi c a n t ly   imp ro v e d   with   th e   a d d it i o n a u se   o c u rre n sig n a ls  m e a su re d   a th e   DC - li n k P o ten ti a l   a p p li c a ti o n   o f   e lec tro m a g n e ti c   field   si g n a is  a lso   h i g h li g h ted   fo r   th e   p ra c ti c a imp lem e n tatio n   o fa u lt   d iag n o sis.    K ey w o r d s :   E lectr o m ag n etic  f ield   Fau lt d iag n o s is   I GB T   Op en - cir cu it f a u lts   Vo ltag s o u r ce   in v er ter     T h is i 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 :   Ho an g - Gian g   Vu   Facu lty   o f   New   E n er g y ,   E lectr ic  Po wer   Un iv er s ity   235  Ho a n g   Qu o Viet  Stre et ,   Ng h ia  Do   W ar d ,   Han o i,  Vietn am   E m ail: g ian g v h @ ep u . ed u . v n       1.   I NT RO D UCT I O   T h r ee - p h ase  v o ltag s o u r ce   i n v er ter s   ar wid el y   u s ed   in   v ar io u s   tech n ical  f ield s   s u ch   as:  p o wer   s y s tem s   o f   r en ewa b le  en er g y   s o u r ce s   ( win d ,   s o lar ,   an d   o t h er   in n o v ativ f o r m s ) ,   in d u s tr ial  elec tr ic  m o to r   d r iv es,  en er g y   s to r a g s y s tem s ,   u n in ter r u p tib le  p o wer   s u p p lier s ,   elec tr ic  v eh icles ,   an d   o t h er   s y s tem s   in   th m o d er n   p o wer   s y s tem .   T h r e liab ilit y   o f   th i n v er ter   h as  g r ea in f lu e n ce   o n   th e f f icie n cy   in   o p er atio n   o f   th en tire   s y s tem .   I n s u lated - g ate  b ip o lar   tr an s is to r   ( I GB T )   is   co m m o n   ty p o f   p o wer   e lectr o n ic  d ev ice  in   v o ltag s o u r ce   i n v er ter s .   Du r in g   th eir   o p er atio n ,   I GB T s   a r s u b jecte d   to   h ig h   s tr ess ,   s u ch   as  elec tr ical,   th er m al ,   an d   m ec h an ical  o n es ,   th at  ca n   lead   to   th eir   f ailu r e s   o r   f au lts .   Statis tics   in   th p ast  s tu d ies  [ 1 ] ,   [ 2 ]   s h o th at  f ailu r es  ca n   o cc u r   i n   b o th   p o wer   an d   co n t r o cir c u its ,   in   wh ich   p o wer   s witch es  with   s h o r cir cu it  an d   o p en   cir cu it   f au lts   ar e   am o n g   th m o s s u s ce p tib le  c o m p o n en ts .   W h ile  I GB T   s h o r t   cir cu it  f au lts   ca n   b e   d etec ted   b y   th s tan d a r d ized   o v er cu r r en p r o tectio n   f u n ctio n   b u ilt  in to   th elec tr ic  m ac h i n d r iv es,  th o p en   cir cu it  co n d itio n   ca n   s till   b m ain tain ed   f o r   c er tain   p er io d ,   en s u r in g   o p e r atio n al   r eliab i lity .   Ho wev er ,   o p en   cir cu it  f au lts   n ee d   to   b d ete cted   tim ely   m an n e r   to   a v o id   s p r ea d in g   th e   f au lt  to   o th er   p ar ts   o f   th s y s tem ,   in cr ea s in g   th s ev er ity   o f   th e   f ailu r e.   T h r ev iew  s tu d y   s h o ws  th at  m ass iv s tu d ies  h av b ee n   d ev o te d   to   p r o p o s in g   m et h o d s   f o r   d iag n o s in g   o p e n   cir c u it  f au lts   o f   t h p o wer   s witch   i n   in v er ter s .   T h e r ar e   d iv er s e   way s   to   class if y   d iag n o s tic  m eth o d s ,   b u th ey   ca n   r eg u lar ly   b d iv id ed   in t o   s ig n al - b ased   m eth o d s ,   m o d el - b ased   m eth o d s ,   an d   d ata - b ased   m eth o d s ,   with   th d is tr ib u tio n   s h o wn   in   Fig u r e   [ 3 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4         F a u lt d ia g n o s is   fo r   in ve r ter o p en   circu it fa u lts   u s in g   DC - lin s ig n a l a n d     ( Ho a n g - Gia n g   V u )   2179   I n   s ig n al  an aly s is - b ased   m eth o d s ,   s ig n als   ar m ea s u r ed   an d   an aly ze d   to   o b tain   f au lt - r elat ed   f ea tu r es   o f   th e   s y s tem .   T h e   s ig n als  co u ld   b e   cu r r en t,   v o ltag e,   co n tr o l ,   o r   ev en   elec tr o m a g n etic  s ig n als  at  th DC - lin k   [ 4 ] - [ 1 4 ] .   T h alter n atin g   c u r r en s u p p lied   to   an   elec tr ic  m o to r   is   th m o s co m m o n l y   u s ed   s ig n al  f o r   d ev elo p in g   o p e n - cir cu it   f a u lt  d iag n o s is   m eth o d s .   Fo r   e x am p le,   s o m tech n iq u es  r ely   o n   alg o r ith m s   b ased   o n   th Par k s   v ec to r   o f   a v er ag e   m o to r   s u p p ly   cu r r en [ 4 ] ,   [ 5 ] ; th cu r r e n s p ac v ec to r   tr ajec to r y   [ 6 ] th m ea n   o f   th ab s o lu te  v alu e   o r   t h p h ase  o f   th a b s o lu tely   n o r m alize d   cu r r e n [ 7 ] ,   th f u n ctio n   o f   cu r r en er r o r   [ 8 ] ,   o r   ab n o r m al  p atter n s   o f   th cu r r e n t [ 9 ] .   As an   ex am p le  o f   v o ltag e - b ased   ap p r o ac h ,   th lin v o ltag es a r u s ed   as  f au lt  d iag n o s is   v ar iab les  in   [ 1 0 ] ,   in   wh ich   th s eq u e n ce   co m p o n e n ts   o f   th v o ltag ar a n aly ze d   to   d etec an d   lo ca te  th f au lty   s witch .   Mo r eo v er ,   th e   tem p er at u r ca n   b e   ap p lied   as  s ig n al  f o r   f au lt  d iag n o s is ,   wh ich   is   m ea s u r ed   o r   esti m ated   b y   a p p ly in g   th e   elec tr ical,   o p tical,   o r   p h y s ically   co n tactin g   m et h o d s   [ 1 1 ] ,   [ 1 2 ] .   I n   ad d itio n ,   th elec tr o m a g n etic   f ield   s ig n als  co n d u cted   o r   e m itted   f r o m   th b u s   b ar   o f   th DC - lin k   ca n   b ef f icien tly   u s ed   f o r   th i n v asiv tech n iq u es o f   f au lt d ia g n o s is   [ 1 3 ] ,   [ 1 4 ] .             Fig u r 1 .   Statis tical  s h ar o f   f a u lt d iag n o s is   m eth o d s   in   v o lta g s o u r ce   in v er ter s       T h ese  m eth o d s   o f f er   th ad v an tag o f   s im p licity ,   as  th ey   u tili ze   s tan d ar d   s ig n als  th at  ar o f ten   ac ce s s ib le  f o r   m u ltip le  o p er a tio n al  p u r p o s es.  I n   a d d itio n ,   th ey   p r o v i d th e   ab ilit y   o f   p r o m p t   d etec tio n   o f   f au lts .   R ec en p r o p o s als  u s in g   tem p er atu r o r   DC - lin k   elec tr o m ag n etic  f ield   s ig n als  d em o n s tr ated   s ig n if ican p o ten tial  in   th im p r o v em en o f   th ac cu r ac y   in   d etec tio n   o f   f au lts   [ 3 ] .   Ho wev er ,   th lim itatio n   o f   s en s itiv ity   is   th m ain   d r awb ac k   o f   s ig n al - b ased   m eth o d s .   T h e r ef o r e ,   th eir   ef f icien cy   is   s ig n if ican tly   af f ec ted   b y   th e   n o is an d   th v ar iatio n   o f   th o p er atin g   c o n d itio n s .     Mo d el - b ased   m eth o d s   a r b ased   o n   th e   m ath em atica m o d e o f   s y s tem s   th at  a r u n d er   a n aly s is   to   is o late  f ailu r b y   r ef lectin g   f au lty   ch ar ac ter is tics   in   p h y s ical  s y s tem s .   T h ac cu r ac y   o f   t h p ar am ete r s   an d   m o d el  p lay s   v ital  r o le  in   th ef f ec tiv en ess   o f   th ese  m eth o d s .   T h co m p lex ity   o f   th m o d el  is   d if f icu lt  to   d ev elo p   an d   th at  m ay   ca u s lo n g   d u r atio n   f o r   f a u lt  d ia g n o s is .   T h is   is   th e   p r in ci p le  ch allen g in g   f o r   th e   ap p licatio n   o f   th is   tech n iq u i n   r ea l   tim d o m ain   [ 3 ] .   Me th o d s   b ased   o n   lin ea r   o r   n o n lin ea r   o b s er v er s   s h o w   th im p o r tan ce   in   th d iag n o s is   o f   f au lts   wh ich   ar d if f icu lt  to   d etec in   p o wer   el ec tr o n ic  co n v er ter s .   Fu r th er m o r e ,   lo o f   o b s er v er s   ar ab le  to   o p er ate  in   th co n d itio n s   o f   m o d el  er r o r s   an d   n o is es,  f o r   in s tan ce   th s tate  o b s er v er   p r o p o s ed   i n   [ 1 5 ] .   Oth er   f o r m   o f   o b s er v e r s   in clu d es  m o d el  ad ap ti v r ef er en ce   s y s tem   [ 1 6 ] - [ 1 8 ] s lid in g   m o d o b s er v e r s   [ 1 9 ] .   T h ad v a n tag o f   th ese  m eth o d s   is   its   ab ilit y   to   m ain tain   h ig h   ac cu r ac y ,   ev en   wh en   ap p lied   t o   co m p l ex   s y s tem s .   Ho wev er ,   th m ain   d r awb ac k   is   th n ec ess ity   f o r   c o m p r e h en s iv e   m o d el  d e v elo p m e n t a n d   tim e - co n s u m in g   f o r   t h f au lt  d iag n o s is .   D a t a - d r i v e n   m et h o d s   a r b a s e d   o n   m a t h e m a ti c a t e c h n i q u es   to   d e t e c t   a n d   i d e n t i f y   t h e   f a u lt .   U n l i k e   t h m e t h o d s   i n   t h t w o   g r o u p s   m en t i o n e d   a b o v e ,   t h es e   a p p r o a c h e s   ca n   b e   p e r f o r m e d   i n d e p e n d e n t l y   o f   i n f o r m a t i o n   a b o u t   t h e   m o d e l   a n d   l o a d   c o n d i t i o n s .   N o n e t h e le s s ,   a   s i g n i f i c a n t   l i m i t a ti o n   o f   t h e s e   m e t h o d s   l i es   i n   t h e i r   d e p e n d e n c e   o n   e x t e n s i v h is to r i c a l   s y s te m   d a t a n d   t h e   u t il i z a ti o n   o f   m a c h i n e   l e a r n i n g   al g o r i t h m s   a n d   d at r e c o g n i t i o n   t e c h n i q u es .   M o r e o v e r ,   t h e   m et h o d s   a r l i m i t e d   in   t h e i r   a b i l i t y   t o   d et e c n e w   o r   p r e v i o u s l y   u n s e e n   f a i l u r e s   b e c a u s t h e y   n e e d   r el ev a n t   d a t a   f o r   t r a i n i n g   [ 3 ] ,   [ 2 0 ] ,   [ 2 1 ] .   F o l l o wi n g   t h is ,   d e e p   l e a r n i n g   a l g o r i t h m s   a r m o r e   f r e q u e n t l y   a p p l i e d .   H o w e v e r ,   t h e   i m p l e m e n t a ti o n   f a c e s   c h a l l e n g es   s u c h   a s   h i g h   c o s ts   f o r   c o l l e c t i n g   b i g   d a t a .   D at a   s u c h   as   v o l t a g e ,   c u r r e n t ,   a n d   t e m p e r a t u r e ,   a r c o l l e ct e d   a n d   f e d   i n t o   a l g o r i t h m s   t o   s e a r c h   f o r   a b n o r m a l i t i es .   T h e   c o m m o n ly   u s e 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 s   a r e   r a n d o m   f o r e s t   ( R F ) ,   s u p p o r t   v e c t o r   m a c h i n e   ( S V M ) ,   a n d   p r i n c i p al   c o m p o n e n t   a n a l y s is   ( PC A )   [ 2 2 ]   [ 2 3 ] ,   m e t h o d s   b a s e d   o n   t i m e   s e r i es   s u c h   as   a u t o r e g r e s s i v e   i n t e g r at e d   m o v i n g   a v e r a g e   ( A R I M A ) ,   l o n g   s h o r t - t e r m   m e m o r y   ( L S T M )   [ 2 4 ] ,   [ 2 5 ]   T h ad v a n tag es  o f   th ese  m et h o d s   ar h ig h   au to m atio n ,   r e d u ce d   d ep e n d en ce   o n   tech n ician s ,   s u itab le   f o r   lar g e - s ca le  an d   c o n tin u o u s   s y s tem   m o n ito r in g .   Ho we v er ,   lar g e   an d   h ig h - q u ality   d ata  ar r eq u i r ed   to   en s u r ac cu r ac y   in   tr ai n in g   a n d   f a u lt  d ia g n o s is .   T h u s ,   d at a - d r iv en   m eth o d s   ar e   p r o m is in g   d ir ec tio n   f o r   d ev elo p in g   d iag n o s tic  s y s tem s .   T h m ain   d r awb ac k   o f   th ese  m eth o d s   is   t h n ee d   f o r   lar g e   am o u n ts   o f   h is to r ical  d ata  an d   th c o s o f   d ata  r eq u ir e d   to   tr ain   t h m o d el,   esp ec ially   in   d ee p   lear n in g   m o d els.  Ma ch in e   46% 28% 26% Mo d e l-b a s e d m e t h o d s S ig n a l-b a s e d m e t h o d s Da ta -b a s e d m e t h o d s Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  16 ,   No .   4 Dec em b er   20 25 :   2178 - 2 1 8 5   2180   lear n in g   m eth o d s   s h o h ig h   ac cu r ac y h o we v er ,   th c o m p lex ity   o f   th ca lcu latio n   s o m etim es  r ed u ce s   th e   s p ee d   o f   f au lt  d iag n o s is .   T h er ef o r e ,   in   p r ac tical  ap p lic atio n s ,   ex is tin g   d ata,   m o d el   g en er aliza tio n   an d   im p r o v e d   co m p u tatio n al  ef f icien cy   n ee d   to   b e   en s u r ed .   I n   th is   p ap e r ,   two - s tep   f au lt  d iag n o s is   m eth o d   is   p r o p o s ed   f o r   th e   s in g le  s witch   o p en - cir cu it  f au lt.   T h s tu d y   d em o n s tr ates  h o th ac cu r ac y   o f   th f au lt  d i ag n o s is   ca n   b im p r o v e d   b y   u s in g   th DC - lin k   s ig n als.  Du to   t h lim itatio n s   o f   r aw  alter n atin g   c u r r en t   s ig n als  in   f u ll y   ca p t u r in g   f au lt   ch ar ac ter is tics ,   d ir ec t   cu r r en t   s ig n als  at  th e   DC - lin k ,   co m b in ed   with   s p ec tr u m   an aly s is   m eth o d s ,   ar e   u tili ze d   f o r   ef f ec tiv f ea t u r e   ex tr ac tio n .   On ce   th f au lt  h as   b ee n   f u lly   d etec ted ,   th r aw  d ata  o f   th cu r r e n ts   allo ws  th f au lt  s witch   to   b e   p o s itio n ed   with   h ig h   ac cu r ac y   with   ad d itio n al  d ir ec cu r r en t.   I n   ex p er im en ts ,   elec tr o m ag n e tic  f ield   s ig n als,  a s   th im ag es  o f   d ir ec c u r r en i n   s im u latio n ,   h a v b ee n   u s ed   t o   d etec f au lts .   T h e   r esu lts   s h o th f ea s ib ilit y   o f   ap p ly in g   th p r o p o s ed   d iag n o s tic  m eth o d   to   r ea l sy s tem s .   T h s tr u ctu r o f   t h p ap er   is   o r g an ized   in to   f o u r   m ain   s ec tio n s ;   i)   Sectio n   2   p r esen ts   th r an d o m   f o r est   alg o r ith m - b ased   m eth o d .   I b eg in s   with   co n cise  i n tr o d u ctio n   to   th f u n d am en t al  p r in cip les  o f   th r an d o m   f o r est  alg o r ith m ,   f o l lo wed   b y   th d escr ip tio n   o f   th p r o p o s ed   f a u lt  d iag n o s is   m eth o d   an d   its   ad ap tatio n   to   co n v er ter   s y s te m s ii)  I n   s ec tio n   3 ,   th p er f o r m an ce   o f   f a u lt  d iag n o s is   u s in g   AC   o u tp u cu r r e n s ig n als  is   ex am in ed ,   an d   th en   th im p r o v em en ac h iev ed   w h en   in co r p o r ati n g   DC - lin k   cu r r en in f o r m atio n   is   h ig h lig h ted .   Fo llo win g   th is ,   th an aly s is   b y   co n s id er in g   ad d itio n al  DC - lin k   s ig n als  is   f u r th er   ex te n d ed ,   f o cu s in g   o n   f au lt  d etec tio n   b a s ed   o n   th am p litu d o f   DC - lin k   cu r r e n h ar m o n ics  an d   ad d r ess in g   th task   o f   f au lt  lo ca tio n an d   iii)  Fin ally ,   s ec tio n   4   co n clu d es  th p a p er   b y   s u m m ar izin g   th m ain   co n tr ib u tio n s   an d   o u tlin in g   p o ten tial d ir ec tio n s   f o r   f u tu r wo r k .            2.   RAND O M   F O R E S T   AL G O RIT H M - B A SE M E T H O D   2 . 1 .     Ra nd o m   f o re s t   a lg o rit hm   T h is   s u b s ec tio n   ex p lo r es  th a d v an tag es  o f   u s in g   r an d o m   f o r est  f o r   class if icatio n   task s ,   wi th   f o cu s   o n   its   ap p licatio n   in   f au lt  d iag n o s is .   T h R alg o r ith m   is   p o wer f u en s em b le  lear n i n g   tec h n iq u u tili ze d   f o r   b o th   class if icatio n   a n d   r eg r e s s io n   task s .   R an d o m   f o r est' s   v er s atility ,   f le x ib ilit y ,   ac c u r ac y ,   an d   r o b u s tn ess   m ak it  id ea f o r   h an d lin g   co m p lex   an d   h i g h - d im en s io n al  d ata.   I also   o f f er s   s o m d eg r ee   o f   in ter p r etab ilit y   th at  allo ws  en g in ee r s   to   u n d er s tan d   th d ec is io n - m ak i n g   p r o ce s s   an d   id en tify   k ey   f ea t u r es  o r   co n d itio n s   lead in g   to   p ar tic u lar   f au lt  cl ass if icatio n .   T h f au lt  d iag n o s is   ap p licatio n   f o cu s es  o n   ch o o s in g   ju s r elev an d ata  f o r   an al y s is ,   ass ig n in g   m ea n in g f u la b els ,   an d   u s in g   t h R alg o r ith m ,   wh o s m ain   s tep s   ar s h o wn   in   Fig u r e   2 ,   to   class if y   f au lts   b ased   o n   lear n ed   p atter n s .   Fu r th er m o r e ,   o n e   o f   th e   k ey   a d v an tag es o f   th r an d o m   f o r es alg o r ith m   lies   in   its   s tr o n g   ca p ab ilit y   to   g en er alize   to   p r ev io u s ly   u n s e en   d ata.   T h is   p r o p e r ty   is   p ar ticu lar ly   cr itical  f o r   f au lt  d ia g n o s is   s y s tem s ,   in   wh ich   r ea l - tim p r ed ictio n s   a r r eq u ir e d   u n d er   d y n a m ic  o p er atin g   co n d itio n s   o r   in   s ce n ar io s   th at  wer n o ex p licitly   in clu d e d   in   th e   tr ain in g   d ataset.   T h a b ilit y   to   g en er alize   b ey o n d   th tr ai n in g   s am p les  en s u r es  th at   th d iag n o s tic  m o d el   ca n   r em ain   ef f ec tiv e   an d   r eliab le   d esp ite  v ar iatio n s   i n   s y s tem   b e h av io r   o r   u n f o r eseen   d is tu r b an ce s .   R ec en s tu d ies  h av r ep o r te d   th s u cc ess f u ap p licatio n   o f   r a n d o m   f o r e s in   th is   d o m ain .   Sp ec if ically ,   it  h as  b ee n   em p l o y ed   t o   d etec a n d   lo ca te   o p e n - cir cu it  f a u lts   in   m o d u lar   m u ltil ev el  co n v er te r s   [ 2 6 ] ,   w h er th in h er en s tr u ctu r al  co m p lex ity   p r esen ts   co n s id er ab le  d iag n o s tic  ch allen g es.  I n   ad d itio n ,   its   ef f ec tiv en ess   h as  b ee n   d em o n s tr ated   in   th r ee - p h ase  PW r ec tifie r s   o r   in   th r ee - p h ase  PW r ec tifie r s   [ 2 7 ] ,   f u r th er   u n d er s co r in g   its   r o b u s tn ess   an d   ad ap ta b ilit y   ac r o s s   d if f er en ca te g o r ies  o f   p o wer   elec tr o n ic  s y s tem s .   C o llectiv ely ,   th ese  co n tr ib u tio n s   h ig h lig h th r a n d o m   f o r est   alg o r ith m   as  p r o m is in g   an d   v er s atile  ap p r o ac h   f o r   f a u lt d etec tio n   an d   lo ca liza tio n   in   m o d er n   c o n v e r ter   ap p licatio n s .             Fig u r 2 .   Ma in   s tep s   in   th e   r an d o m   f o r est  class if ier   im p lem en tatio n       2 . 2 .   P ro po s ed  f a ult  dia g no s is   m et ho d   Fig u r e   3   s h o ws  th m ain   s te p s   th at   ar im p lem en ted   in   th d iag n o s is   m eth o d   f o r   th o p en - cir cu it  f au lt.  T o   o b tain   f ast  an d   ac cu r ate  r esp o n s e,   th e   r an d o m   f o r est  ( R F)  alg o r ith m   is   ap p lied   in   th f au lt  d iag n o s is   s y s tem   as  clas s if i er ,   wh ich   u s es  th am p litu d o f   th f ir s th r ee   h ar m o n ics  o f   th DC - lin k   s ig n al  as  f au lt  f ea tu r e.   Fo r   th d etec tio n   p u r p o s e,   th o u tp u cu r r en is   o n l y   u s ed   to   ex tr a ct  th f u n d am en tal   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4         F a u lt d ia g n o s is   fo r   in ve r ter o p en   circu it fa u lts   u s in g   DC - lin s ig n a l a n d     ( Ho a n g - Gia n g   V u )   2181   f r eq u e n cy   ( 1 )   f o r   th f ast  F o u r i er   tr an s f o r m   ( FF T )   an aly s is .   I n   th s tag o f   d etec tio n ,   two   lab els  o f   0   an d   1   ar u s ed   f o r   th class if icatio n   b etwe en   th h ea lth y   s tate  an d   th f au lty   co n d itio n .     O n c e   t h e   f a u l t   i s   d e t e c t e d ,   l o c a t i n g   t h e   f a u l t y   s w i t c h   c a n   b e   c a r r i e d   o u t   b y   u t i l i z i n g   t h r e e   o u t p u t   l i n e   c u r r e n t s .   T h e   f o l l o w i n g   s e c t i o n   d e m o n s t r a t e s   t h a t   i n c o r p o r a t i n g   t h e   D C - l i n k   c u r r e n t   c a n   s i g n i f i c a n t l y   e n h a n c e   l o c a t i o n   a c c u r a c y .   I n   t h e   a l g o r i t h m ,   7   l a b e l s   a r e   u s e d   t o   c l a s s i f y   t h e   s y s t e m   c o n d i t i o n s ,   i n c l u d i n g   1   h e a l t h y   s t a t e   0   a n d   6   f a u l t y   c o n d i t i o n s   f o r   s w i t c h e s   ( A 1 ,   A 2 ,   B 1 ,   B 2 ,   C 1 ,   a n d   C 2   i n   F i g u r e   4 )   f r o m   1   t o   6 ,   r e s p e c t i v e l y .   I n   t h e   n e x t   s e c t i o n ,   t h e   p o t e n t i a l   o f   u t i l i z i n g   D C - l i n k   c u r r e n t   p r o v i d i n g   m o r e   u s e f u l   i n f o r m a t i o n   f o r   t h e   f a u l t   d i a g n o s i s   w i l l   b e   e x p l o r e d .   F o l l o w i n g   t h i s ,   t h e   d i a g n o s i s   m e t h o d   w i t h   d i a g r a m   s h o w n   i n   F i g u r e   1   w i l l   b e   d e s c r i b e d .           Fig u r 3 .   R an d o m   f o r est alg o r ith m - b ased   m eth o d   f o r   th d ia g n o s is   o f   I GB T   o p e n   cir cu it       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   I n   th is   s ec tio n ,   a n   I GB T   o p e n   cir cu it  f a u lt  in   t h v o ltag s o u r ce   in v e r ter   an d   its   d iag n o s is   will  b e   in v esti g ated .   T h in v er ter   is   u s ed   to   f ee d   an   in d u ctio n   m o to r ,   as  s h o wn   in   Fig u r e   4 .   I n   s im u latio n ,   th f au lt  o f   1   in   6   s witch es  is   s im u lated .   Fu r th er m o r e ,   th o p er atio n   wi th   d if f er e n lev els  o f   to r q u is   also   co n s id er ed .   I n   ex p er im en t,  as  th DC - lin k   c u r r en is   ch allen g in g   to   m ea s u r d u to   t h co m p le x   s tr u ct u r o f   th DC   b u s ,   elec tr o m ag n etic  f ield   s ig n al  i s   u tili ze d ,   wh ich   ca n   b co n s id er ed   as  th im ag o f   th e   s im u latin g   DC - lin k   cu r r en [ 1 4 ] .   T o   c o n s tr u ct  t h t r ai n i n g   an d   t esti n g   d at ase ts ,   s im u l ati o n s   a r p e r f o r m ed   u n d e r   th e   f o ll o wi n g   co n d iti o n s i)   A n   i n d u cti o n   m o t o r   o f   1 . 5   k W   is   s u p p lie d   b y   v o l ta g e   s o u r c i n v e r te r ,   c o n t r o lle d   ac co r d i n g   t o   th e   V o l t/H er t z   al g o r it h m ;   i i)   T h e   d at s et   i n cl u d es   f a u lt   c ases   at   1   o f   6   s wi tc h es   i n   t h e   i n v er ter   w h e n   t h e   m o to r   is   o p e r at in g   at   th r ate d   l o a d .   I n   a d d iti o n ,   d i f f er e n t   l o a d   le v e l s   ( 5 % ,   1 0 % ,   5 0 %,   6 0 %,   a n d   1 0 0 % )   a r e   s i m u la te d   in   ca s o f   s wit ch   A 1   f ail u r e   t o   v e r i f y   t h ch an g ac c o r d i n g   t o   th e   o p e r at in g   c o n d iti o n   o f   t h s y s te m .           Fig u r 4 .   I n d u cti o n   m o to r   f e d   b y   an   I GB T - b ased   v o ltag s o u r ce   in v er ter         3 . 1 .     F a ult  dia g no s is   wit h A o utput   curr ent   a nd   im pro v em ent   wit DC - link   curr ent   T h o p e n   cir c u it  f au lts   lead   t o   th d is to r tio n   in   t h s h ap e   o f   th AC   o u tp u c u r r en ts   wh ich   f ea tu r e   ex tr ac tio n   ca n   b m ad ev e n   with   th eir   r aw  d ata.   Fig u r e   5   s h o ws  th d is to r tio n   o f   b o th   t h AC   an d   DC - lin k   cu r r en ts   wh en   th er is   an   o p e n   cir cu it  f au lt  in   th s witch .   I t   ca n   b s ee n   f r o m   Fig u r 5   th at  th s h ap o f   th cu r r en s ig n al  ch a n g es,  as  s h o wn   in   Fig u r 5 ( a ) an d   it  s ee m s   th at  h ig h er - o r d er   h ar m o n ic  c o m p o n en ts   ap p ea r   in   th DC - lin k   cu r r en s ig n al  d u r in g   th f au lt  d u r atio n   f r o m   0 . 3   s   to   0 . 6   s ,   as  d ep icted   in   Fig u r 5 ( b ) .   B y   s im u latin g   th elec tr ic   m o to r   d r iv in   h ea lth y   s tate  an d   f au lty   co n d itio n s ,   a   d ataset  was  cr ea ted   co n tain in g   3 0 0 0   s am p les f o r   ea c h   s in g le  s witch   f au lt a n d   5 4 , 9 8 9   s am p le s   o f   h ea lth y   s tates.    Fig u r 6   s h o ws  th co n f u s io n   m atr ices  in   two   ca s es :   Fig u r 6 ( a) ,   th AC   cu r r en ts   ar u s ed   as  th s ig n al  f o r   f ea tu r e   ex tr ac tio n an d   Fig u r 6 ( b ) ,   b o t h   AC   an d   DC - lin k   cu r r en ts   ar e   u tili ze d .   Alth o u g h   th e   r aw   AC   cu r r en d ata  ar u s ed ,   th ac cu r ac y   s co r o f   th m o d el  is   a s   h ig h   as  9 2 . 5 6 %.  I is   m u ch   im p r o v e d   to   9 5 . 0 6 w h en   th e   DC - lin k   cu r r en is   ad d itio n ally   ap p lied .   I t   m ea n s   th at  th e   f ea tu r e   o f   th DC - lin k   cu r r en t   is   s en s itiv to   th f au lt a n d   c o u ld   b p o ten tial sig n al  f o r   d iag n o s in g   th is   ty p o f   f au lt.   Ho wev er ,   th r esu lts   in   Fig u r 6   s h o th at  th n u m b er   o f   s a m p les  co r r esp o n d i n g   to   th h e alth y   s tate   th at  ar in co r r ec tly   lab eled   as  f au lt is   h ig h er   th an   th n u m b er   o f   m is lo ca lizatio n   ca s es ( co r r ec t f au lt st ate  b u t   wr o n g   s witch ) .   T h er ef o r e,   i n   t h n e x s ec tio n ,   a   p r o p o s ed   m eth o d   with   two   s tep s   will  b e   in tr o d u ce d ,   in   w h ich   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  16 ,   No .   4 Dec em b er   20 25 :   2178 - 2 1 8 5   2182   th d etec tio n   co u ld   b f i r s c ar r ied   o u t.  Fo llo win g   t h is ,   th lo ca tio n   alg o r ith m   is   c o n d u cted ,   wh ich   ca n   b im p lem en ted   as  an   o f f lin a n a ly s is ,   to   lo ca te  th f au lty   s witch .       ( a)     ( b )       F i g u r e   5 .   O p e n   c i r c u it   o f   u p p e r   s w it c h   A 1 :   ( a )   AC   o u t p u t   c u r r e n t - p h a s e   A ,   a n d   ( b )   DC - l i n k   cu r r e n t   ( s i m u l a ti o n )       ( a)     ( b )       Fig u r 6 .   C o n f u s io n   m atr i x ,   d atasets   o f   ( a)   AC   cu r r en ts   an d   ( b )   AC   an d   DC - lin k   c u r r en ts       3 . 2 .     F a ult  dia g no s is   us ing   a dd it io na DC - link   s ig na l   I n   th is   s ec tio n ,   th e   f au lt   d iag n o s is   with   two   m ai n   s tep s   wa s   d escr ib ed   b elo b ased   o n   t h d iag r am   p r esen ted   in   Fig u r e   3     3 . 2 . 1 .   F a ult  det ec t io n ba s ed  o n t he  a m pli t ud o f   DC - link   curr ent   ha rm o nics     I n d ee d ,   t h d is t o r ti o n   o f   t h e   DC - li n k   cu r r e n h as  b ee n   v er i f i ed   b y   s i g n i f ic a n i n c r e ase  i n   th am p li tu d e   o f   its   f i r s th r e h a r m o n ic   c o m p o n e n ts   [ 1 4 ] .   T o   f u r t h er   v ali d ate   t h is   a p p r o a ch ,   r aw  d a tas et  was   co n s t r u ct ed ,   c o n s is ti n g   o f   3 0 0 0   s am p l es  co lle ct ed   a r at o f   1 0   k Hz   u n d e r   n o r m al   o p e r ati n g   co n d i ti o n s ,   wh ic h   wer e   la b ele d   as   class   0 ,   a n d   a n   a d d iti o n a l   2 0 0 0   s a m p les   r ec o r d ed   u n d e r   t h e   o p e n - ci r c u it   c o n d iti o n   o f   s wi tc h   A1 .   T h is   d a tase t   was   s u b s e q u en t ly   p r o ce s s e d   u s in g   t h e   f ast   Fo u r i e r   t r a n s f o r m   ( FF T )   to   e x tr a ct   t h e   a m p lit u d es  o f   th e   f ir s t th r ee   h a r m o n ic   c o m p o n e n ts ,   w h ic h   s e r v e   as   t h e   p r im ar y   i n d ic at o r s   f o r   f au lt   d et ec ti o n .   T h e   e x t r ac t ed   f e at u r es   we r e   th e n   u tili ze d   t o   g e n e r a te   t h e   t r ai n i n g   d at a   f o r   t h e   r a n d o m   f o r est   c lass i f i er ,   w h er e   2 0 %   o f   t h e   t o t al   s am p les   we r e   r ese r v e d   f o r   t est in g .   As  i ll u s tr at ed   i n   Fi g u r 7 ,   th c lass i f i er   s u cc ess f u ll y   d is t in g u is h e d   b et wee n   h e alt h y   a n d   f a u lt y   s t ates   w it h   h i g h   ac cu r a c y .   I t   s h o u l d   als o   b e   n o te d   t h at   t h d atas et   i n c o r p o r ate d   n o o n l y   t h e   f a u lt   c o n d iti o n   o f   s wit ch   A 1   b u als o   t h e   f a u lts   o f   o t h e r   s w it ch es  u n d er   v ar io u s   lo a d   le v els ,   t h e r e b y   en h an ci n g   th e   r o b u s t n ess   o f   th ev al u a ti o n .   B ase d   o n   th ese   r es u lts ,   i t c a n   b e   c o n cl u d e d   th at   t h p r o p o s ed   m et h o d   ac h i e v e d   th e   m a x i m u m   f au lt   d ete cti o n   a cc u r ac y   in   t h e   t est   s et .         3 . 2 . 2 .     F a ult  lo c a t io n   T h f au lt  lo ca tio n   ca n   b im p lem en ted   in   b o th   o n lin e   an d   o f f lin m an n er s .   T h d ataset   f o r   all  th e   f au lty   co n d itio n s   is   u tili ze d   f o r   th class if icatio n .   Fig u r e   8   s h o ws  th co n f u s io n   m atr ix   f o r   lo ca tin g   t h f au lt y   s witch   with   th m o d el  ac h iev in g   an   ac cu r ac y   o f   9 8 . 2 8 %.   I n   s u m m ar y ,   with   th p r o p o s ed   two - s tep   f au lt  d etec tio n   an d   l o ca tio n   m eth o d ,   th e   d iag n o s tic  ac cu r ac y   h a s   b ee n   s ig n i f ican tly   im p r o v ed .   Fu r th er m o r e,   f au lt   d etec tio n   ca n   b e   p er f o r m e d   with   th h ig h est  ac cu r ac y ,   all o win g   th e   id en tific atio n   o f   w h eth er   th e   s y s tem   is   o p er atin g   u n d e r   an   o p en   cir cu i t c o n d itio n   o f   p o wer   s witch .       3 . 3 .     P r o po s a l sig na l f o pra c t ice  a pp lica t io n   W h en   ap p ly i n g   th f au lt  d ia g n o s is   in   p r ac tice,   th e   elec tr o m ag n etic  s ig n al  is   m ea s u r ed   in s tead   o f   th e   cu r r en t   s in ce   th m ea s u r em en is   d if f icu lt  d u to   th g eo m etr ic  s tr u ctu r o f   th DC   bus .   Hall  s en s o r s   w ith   s ev er al  ad v an tag es h a v b ee n   r ec o m m en d ed   f o r   m ea s u r in g   l o ca l e lectr o m ag n etic  f ield   s ig n als   ( Fig u r 9 )   [ 1 4 ] .   Fig u r 1 0   illu s tr ates  th v ar iatio n   o f   th AC   cu r r e n as  well  as  th DC - bus   elec tr o m ag n eti f ield   s ig n al.   T h e   s ig n al  d is to r tio n   ca n   b s ee n   d u r in g   th e   f au lt p e r io d   f r o m   0 . 3   s   to   0 . 6   s ,   as sh o wn   i n   Fig u r 1 0 ( a) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4         F a u lt d ia g n o s is   fo r   in ve r ter o p en   circu it fa u lts   u s in g   DC - lin s ig n a l a n d     ( Ho a n g - Gia n g   V u )   2183   T h d is to r tio n   o f   t h elec tr o m ag n etic  s ig n al  s ee m s   to   co r r esp o n d   to   th v ar iatio n   o f   t h c u r r en t,  as   d ep icted   in   Fig u r e   1 0 ( b ) .   Fu r th er m o r e,   th e   wav ef o r m   is   al s o   s ig n if ican tly   d is to r ted   with   th a p p ea r a n ce   o f   h ig h - o r d er   h ar m o n ics,  esp ec ially   th f ir s th r ee   co m p o n en ts .   Ap p ly in g   s im ilar   ap p r o ac h   as  in   th e   s im u latio n ,   th am p litu d es  o f   th f ir s th r ee   h ar m o n ic  c o m p o n en ts   ar ex tr ac te d   f o r   f au lt  d etec tio n .   T h R F   m o d el  is   th en   u s ed   f o r   class if i ca tio n   with   h ig h   ac cu r ac y ,   as sh o wn   in   Fig u r 1 1 .             Fig u r 7 .   C o n f u s io n   m atr i x   f o r   f au lt d etec tio n   ( s im u latio n )     Fig u r 8 .   C o n f u s io n   m atr i x   f o r   lo ca tio n     o f   f a u lty   s witch           Fig u r 9 .   Hall  s en s o r   f o r   th m ea s u r em en t o f   th elec tr o m a g n etic  f ield   s ig n al  at  th i n v er t er   DC   bus           ( a)   ( b )     Fig u r 1 0 .   Op en   cir c u it o f   u p p er   s witch   A1 : ( a)   AC   o u tp u t c u r r en ( p h ase  A )     an d   ( b )   e lectr o m a g n etic  f ield   s ig n al           Fig u r 1 1 .   C o n f u s io n   m atr ix   f o r   f au lt  d etec tio n   ( ex p er im en t )       4.   CO NCLU SI O N   T h ap p licatio n   o f   t h r an d o m   f o r est  alg o r ith m   to   t h d iag n o s is   o f   an   o p en   ci r cu it  f au lt  o f   p o wer   s witch   in   two - lev el  c o n v e r ter   h as  b ee n   ex p lo r ed   in   th is   s tu d y .   An aly s is   o f   th m ea s u r e d   s ig n al  at  th e   DC - Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  16 ,   No .   4 Dec em b er   20 25 :   2178 - 2 1 8 5   2184   lin k   d em o n s tr ates  th at  f au lt - r elate d   in f o r m atio n   e x tr ac ted   f r o m   th is   lo ca tio n   en ab les  s ig n if ican tly   h ig h er   ac cu r ac y   in   f au lt  d iag n o s is .   Fu r th er m o r e,   with   th f au lt  d et ec tio n   s tep   u s in g   th a m p litu d o f   th e   f ir s th r ee   h ar m o n ic   co m p o n e n ts   o f   th e   m ea s u r em en s ig n al   at  th e   DC - lin k ,   th f au lt  ca n   b d etec ted   with   v e r y   h ig h   ac cu r ac y .   As  f u tu r e   s tu d y ,   ap p ly i n g   d ata  s et  f o r   b o t h   f au lt   d etec tio n   an d   lo ca lizat io n   an d   c o m b in i n g   ap p r o p r iate  f ea t u r e x tr ac tio n   m eth o d s   ca n   f u r th er   im p r o v th e   s tr u ctu r e ,   ac cu r ac y ,   an d   s p ee d   o f   f a u lt  d etec tio n .         ACK NO WL E DG M E N T S   T h au th o r s   wo u ld   lik to   ac k n o wled g Dr .   So n   Dao ,   r esear ch   ass is tan at  R MI T   Un i v er s ity   f o r   v alu ab le  d is cu s s io n   o n   th u til izatio n   o f   m ac h in lear n i n g   al g o r ith m s .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h au th o r s   s tate  n o   f u n d in g   in v o lv e d .       AUTHO 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 C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id 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 o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Ho an g - Gian g   Vu                               Dan g   T o an   Ng u y e n                                 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   T h au th o r s   d ec lar th at  th e y   h av n o   co n f licts   o f   in ter est r e g ar d in g   th p u b licatio n   o f   th is   p ap er .       DATA AV AI L AB I L I T Y   No ap p licab le .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   J.  O .   Est i ma  a n d   A .   J.  M .   C a r d o s o ,   A   n e w   a p p r o a c h   f o r   r e a l - t i m e   m u l t i p l e   o p e n - c i r c u i t   f a u l t   d i a g n o si i n   v o l t a g e - s o u r c e   i n v e r t e r s,”   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   I n d u st r y   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   4 7 ,   n o .   6 ,   p p .   2 4 8 7 2 4 9 4 ,   2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI A . 2 0 1 1 . 2 1 6 8 8 0 0 .   [ 2 ]   S .   Y a n g ,   A .   B r y a n t ,   P .   M a w b y ,   D .   X i a n g ,   L .   R a n ,   a n d   P .   T a v n e r ,   A n   i n d u s t r y - b a s e d   s u r v e y   o f   r e l i a b i l i t y   i n   p o w e r   e l e c t r o n i c   c o n v e r t e r s ,   i n   2 0 0 9   I E E E   E n e r g y   C o n v e r s i o n   C o n g r e s s   a n d   E x p o s i t i o n ,   E C C E   2 0 0 9 ,   2 0 0 9 ,   p p .   3 1 5 1 3 1 5 7 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / E C C E . 2 0 0 9 . 5 3 1 6 3 5 6 .   [ 3 ]   V .   A v i ñ a - C o r r a l ,   J.  d e   J .   R a n g e l - M a g d a l e n o ,   J .   H .   B a r r o n - Za m b r a n o ,   a n d   S .   R o s a l e s - N u ñ e z ,   R e v i e w   o f   f a u l t   d e t e c t i o n   t e c h n i q u e i n   p o w e r   c o n v e r t e r s:   f a u l t   a n a l y si s   a n d   d i a g n o st i c   me t h o d o l o g i e s ,   M e a s u rem e n t :   J o u r n a l   o f   t h e   I n t e r n a t i o n a l   Me a su r e m e n t   C o n f e d e r a t i o n ,   v o l .   2 3 4 ,   p .   1 1 4 8 6 4 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . m e a su r e me n t . 2 0 2 4 . 1 1 4 8 6 4 .   [ 4 ]   A .   M .   S .   M e n d e a n d   A .   J.  M a r q u e C a r d o s o ,   V o l t a g e   s o u r c e   i n v e r t e r   f a u l t   d i a g n o si s   i n   v a r i a b l e   s p e e d   a c   d r i v e s,  b y   t h e   a v e r a g e   c u r r e n t   p a r k s   v e c t o r   a p p r o a c h ,   i n   I EEE  I n t e r n a t i o n a l   El e c t r i c   M a c h i n e s   a n d   D r i v e C o n f e re n c e ,   I EM D C   1 9 9 9   -   Pro c e e d i n g s 1 9 9 9 ,   p p .   7 0 4 7 0 6 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I EM D C . 1 9 9 9 . 7 6 9 2 2 0 .   [ 5 ]   F .   Zi d a n i ,   D .   D i a l l o ,   M .   E.   H .   B e n b o u z i d ,   a n d   R .   N a ï t - S a ï d ,   A   f u z z y - b a se d   a p p r o a c h   f o r   t h e   d i a g n o si o f   f a u l t   m o d e i n   a   v o l t a g e - f e d   P W M   i n v e r t e r   i n d u c t i o n   mo t o r   d r i v e ,   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   I n d u st r i a l   El e c t ro n i c s ,   v o l .   5 5 ,   n o .   2 ,   p p .   5 8 6 5 9 3 ,   2 0 0 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 0 7 . 9 1 1 9 5 1 .   [ 6 ]   R .   P e u g e t ,   S .   C o u r t i n e ,   a n d   J.  P .   R o g n o n ,   F a u l t   d e t e c t i o n   a n d   i s o l a t i o n   o n   a   P W M   i n v e r t e r   b y   k n o w l e d g e - b a s e d   mo d e l ,   I EE E   T ra n s a c t i o n o n   I n d u st r y   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   3 4 ,   n o .   6 ,   p p .   1 3 1 8 1 3 2 6 ,   1 9 9 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / 2 8 . 7 3 9 0 1 7 .   [ 7 ]   J.  O .   Es t i m a   a n d   A .   J .   M a r q u e C a r d o s o ,   A   n e w   a l g o r i t h m   f o r   r e a l - t i m e   m u l t i p l e   o p e n - c i r c u i t   f a u l t   d i a g n o s i i n   v o l t a g e - f e d   P W M   m o t o r   d r i v e b y   t h e   r e f e r e n c e   c u r r e n t   e r r o r s,   I EE T r a n s a c t i o n o n   I n d u st r i a l   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   6 0 ,   n o .   8 ,   p p .   3 4 9 6 3 5 0 5 ,   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 2 . 2 1 8 8 8 7 7 .   [ 8 ]   F .   W u   a n d   J.   Z h a o ,   A   r e a l - t i m e   m u l t i p l e   o p e n - c i r c u i t   f a u l t   d i a g n o s i m e t h o d   i n   v o l t a g e - so u r c e - i n v e r t e r   f e d   v e c t o r   c o n t r o l l e d   d r i v e s,   I EE T r a n s a c t i o n o n   P o w e r   El e c t r o n i c s ,   v o l .   3 1 ,   n o .   2 ,   p p .   1 4 2 5 1 4 3 7 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TP EL. 2 0 1 5 . 2 4 2 2 1 3 1 .   [ 9 ]   Y .   Lu o ,   L .   Z h a n g ,   C .   C h e n ,   K .   Li ,   a n d   K .   L i ,   R e a l - t i m e   d i a g n o s i o f   o p e n   c i r c u i t   f a u l t i n   t h r e e - p h a s e   v o l t a g e   s o u r c e   i n v e r t e r s,”   I EEE  T r a n s a c t i o n o n   P o w e r E l e c t r o n i c s ,   v o l .   3 9 ,   n o .   6 ,   p p .   7 5 7 2 7 5 8 5 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TP EL. 2 0 2 4 . 3 3 7 1 4 5 2 .   [ 1 0 ]   X .   W u ,   C .   C h e n ,   R .   T i a n ,   K .   L i ,   a n d   T .   Y u ,   A   s i m p l e   a n d   r o b u s t   d i a g n o s i s   m e t h o d   f o r   o p e n - c i r c u i t   f a u l t s   o f   v o l t a g e - s o u r c e   i n v e r t e r s   b a s e d   o n   a b n o r m a l   v o l t a g e   s e q u e n c e ,   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   1 0 6 ,   n o .   2 ,   p p .   1 8 5 3 1 8 6 4 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 0 0 2 0 2 - 023 - 0 1 9 8 9 - y.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4         F a u lt d ia g n o s is   fo r   in ve r ter o p en   circu it fa u lts   u s in g   DC - lin s ig n a l a n d     ( Ho a n g - Gia n g   V u )   2185   [ 1 1 ]   Y .   A v e n a s ,   L .   D u p o n t ,   a n d   Z .   K h a t i r ,   T e m p e r a t u r e   m e a s u r e m e n t   o f   p o w e r   s e m i c o n d u c t o r   d e v i c e s   b y   t h e r m o - s e n s i t i v e   e l e c t r i c a l   p a r a m e t e r s   -   a   r e v i e w ,   I E E E   T r a n s a c t i o n s   o n   P o w e r   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   2 7 ,   n o .   6 ,   p p .   3 0 8 1 3 0 9 2 ,   2 0 1 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T P E L . 2 0 1 1 . 2 1 7 8 4 3 3 .   [ 1 2 ]   N .   B a k e r ,   M .   L i serr e ,   L.   D u p o n t ,   a n d   Y .   A v e n a s,  I mp r o v e d   r e l i a b i l i t y   o f   p o w e r   mo d u l e s:   a   r e v i e w   o f   o n l i n e   j u n c t i o n   t e mp e r a t u r e   mea s u r e me n t   me t h o d s,   I EE I n d u st r i a l   E l e c t r o n i c s   M a g a z i n e ,   v o l .   8 ,   n o .   3 ,   p p .   1 7 2 7 ,   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M I E. 2 0 1 4 . 2 3 1 2 4 2 7 .   [ 1 3 ]   I .   A b a r i ,   A .   La h o u a r ,   M .   H a m o u d a ,   J.   B .   H .   S l a ma ,   a n d   K .   A l - H a d d a d ,   F a u l t   d e t e c t i o n   m e t h o d s f o r   t h r e e - l e v e l   n p c   i n v e r t e r   b a se d   o n   d c - b u e l e c t r o ma g n e t i c   s i g n a t u r e s ,   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   I n d u st r i a l   El e c t r o n i c s ,   v o l .   6 5 ,   n o .   7 ,   p p .   5 2 2 4 5 2 3 6 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 7 . 2 7 7 7 3 7 8 .   [ 1 4 ]   H .   G .   V u   a n d   H .   Y a h o u i ,   I G B o p e n - c i r c u i t   f a u l t   d e t e c t i o n   f o r   v o l t a g e   so u r c e   i n v e r t e r u si n g   DC   b u s   ma g n e t i c   f i e l d   s i g n a l ,   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   v o l .   1 0 3 ,   n o .   3 ,   p p .   1 6 9 1 1 7 0 0 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s0 0 2 0 2 - 0 2 0 - 0 1 1 6 1 - w.   [ 1 5 ]   N .   W a ss i n g e r ,   E.   P e n o v i ,   R .   G .   R e t e g u i ,   a n d   S .   M a e s t r i ,   O p e n - c i r c u i t   f a u l t   i d e n t i f i c a t i o n   me t h o d   f o r   i n t e r l e a v e d   c o n v e r t e r s   b a s e d   o n   t i m e - d o ma i n   a n a l y s i o f   t h e   s t a t e   o b s e r v e r   r e si d u a l ,   I EE T ra n sa c t i o n o n   P o w e E l e c t r o n i c s ,   v o l .   3 4 ,   n o .   4 ,   p p .   3 7 4 0 3 7 4 9 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPEL . 2 0 1 8 . 2 8 5 3 5 7 4 .   [ 1 6 ]   S .   M .   Ju n g ,   J .   S .   P a r k ,   H .   W .   K i m,   K .   Y .   C h o ,   a n d   M .   J .   Y o u n ,   A n   mr a s - b a s e d   d i a g n o s i o f   o p e n - c i r c u i t   f a u l t   i n   p w m   v o l t a g e - so u r c e   i n v e r t e r f o r   p m   sy n c h r o n o u mo t o r   d r i v e   s y st e ms,   I EEE   T ra n s a c t i o n s   o n   P o w e r   El e c t ro n i c s ,   v o l .   2 8 ,   n o .   5 ,   p p .   2 5 1 4 2 5 2 6 ,   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TP EL. 2 0 1 2 . 2 2 1 2 9 1 6 .   [ 1 7 ]   I .   Jl a ssi ,   J .   O .   Est i ma ,   S .   K h o j e t   E l   K h i l ,   N .   M r a b e t   B e l l a a j ,   a n d   A .   J .   M a r q u e s C a r d o s o ,   M u l t i p l e   o p e n - c i r c u i t   f a u l t s d i a g n o si s   i n   b a c k - to - b a c k   c o n v e r t e r s   o f   p ms g   d r i v e f o r   w i n d   t u r b i n e   s y s t e ms ,   I EEE   T ra n s a c t i o n s   o n   P o w e El e c t r o n i c s ,   v o l .   3 0 ,   n o .   5 ,   p p .   2 6 8 9 2 7 0 2 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPEL . 2 0 1 4 . 2 3 4 2 5 0 6 .   [ 1 8 ]   Z.   Li ,   H .   M a ,   Z.   B a i ,   Y .   W a n g ,   a n d   B .   W a n g ,   F a st   t r a n si s t o r   o p e n - c i r c u i t   f a u l t s   d i a g n o s i i n   g r i d - t i e d   t h r e e - p h a se  v si b a s e d   o n   a v e r a g e   b r i d g e   a r p o l e - to - p o l e   v o l t a g e a n d   e r r o r - a d a p t i v e   t h r e sh o l d s,   I E EE  T ra n s a c t i o n s o n   Po w e r E l e c t r o n i c s ,   v o l .   3 3 ,   n o .   9 ,   p p .   8 0 4 0 8 0 5 1 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T P EL. 2 0 1 7 . 2 7 7 3 1 3 0 .   [1 9 ]   S .   S h a o ,   P .   W .   W h e e l e r ,   J.   C .   C l a r e ,   a n d   A .   J.   W a t s o n ,   F a u l t   d e t e c t i o n   f o r   mo d u l a r   mu l t i l e v e l   c o n v e r t e r s   b a se d   o n   s l i d i n g   mo d e   o b s e r v e r ,   I EEE  T r a n s a c t i o n s   o n   Po w e r E l e c t r o n i c s ,   v o l .   2 8 ,   n o .   1 1 ,   p p .   4 8 6 7 4 8 7 2 ,   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TP EL. 2 0 1 3 . 2 2 4 2 0 9 3 .   [ 2 0 ]   J.  Li a n g ,   K .   Z h a n g ,   A .   A l - D u r r a ,   a n d   D .   Zh o u ,   A   n o v e l   f a u l t   d i a g n o s t i c   met h o d   i n   p o w e r   c o n v e r t e r f o r   w i n d   p o w e r   g e n e r a t i o n   sy st e m,   A p p l i e d   E n e r g y ,   v o l .   2 6 6 ,   p .   1 1 4 8 5 1 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a p e n e r g y . 2 0 2 0 . 1 1 4 8 5 1 .   [ 2 1 ]   B .   G o u ,   Y .   X u ,   Y .   X i a ,   Q .   D e n g ,   a n d   X .   G e ,   A n   o n l i n e   d a t a - d r i v e n   m e t h o d   f o r   s i m u l t a n e o u s   d i a g n o s i s o f   i g b t   a n d   c u r r e n t   se n s o r   f a u l t   o f   t h r e e - p h a s e   p w i n v e r t e r   i n   i n d u c t i o n   m o t o r   d r i v e s,   I EE T r a n sa c t i o n o n   P o w e El e c t ro n i c s ,   v o l .   3 5 ,   n o .   1 2 ,   p p .   1 3 2 8 1 1 3 2 9 4 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TP EL. 2 0 2 0 . 2 9 9 4 3 5 1 .   [ 2 2 ]   W .   R o n g j i e ,   Z .   Y i j u ,   Z.   H a i f e n g ,   a n d   C .   B o w e n ,   A   f a u l t   d i a g n o s i s   me t h o d   f o r   t h r e e - p h a se   r e c t i f i e r s,   I n t e rn 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   Po w e r   a n d   E n e r g y   S y st e m s ,   v o l .   5 2 ,   n o .   1 ,   p p .   2 6 6 2 6 9 ,   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i j e p e s . 2 0 1 3 . 0 3 . 0 2 9 .   [ 2 3 ]   B .   C a i ,   Y .   Zh a o ,   H .   L i u ,   a n d   M .   X i e ,   A   d a t a - d r i v e n   f a u l t   d i a g n o si s   m e t h o d o l o g y   i n   t h r e e - p h a se   i n v e r t e r f o r   p msm   d r i v e   sy st e ms,   I EE T r a n s a c t i o n o n   P o w e r E l e c t r o n i c s ,   v o l .   3 2 ,   n o .   7 ,   p p .   5 5 9 0 5 6 0 0 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPEL. 2 0 1 6 . 2 6 0 8 8 4 2 .   [ 2 4 ]   S .   Y e ,   J .   J i a n g ,   J .   L i ,   Y .   L i u ,   Z .   Z h o u ,   a n d   C .   L i u ,   F a u l t   d i a g n o s i s   a n d   t o l e r a n c e   c o n t r o l   o f   f i v e - l e v e l   n e s t e d   n p p   c o n v e r t e r   u s i n g   w a v e l e t   p a c k e t   a n d   l s t m ,   I E E E   T r a n s a c t i o n s   o n   P o w e r   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   3 5 ,   n o .   2 ,   p p .   1 9 0 7 1 9 2 1 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T P E L . 2 0 1 9 . 2 9 2 1 6 7 7 .   [ 2 5 ]   B .   G ma t i ,   A .   B e n   R h o u ma,   H .   M e d d e b ,   a n d   S .   K h o j e t   E l   K h i l ,   D i a g n o si s o f   mu l t i p l e   o p e n - c i r c u i t   f a u l t i n   t h r e e - p h a se  i n d u c t i o n   mac h i n e   d r i v e   sy s t e ms   b a s e d   o n   b i d i r e c t i o n a l   l o n g   s h o r t - t e r m   me mo r y   a l g o r i t h m,”   W o r l d   E l e c t r i c   Ve h i c l e   J o u r n a l ,   v o l .   1 5 ,   n o .   2 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / w e v j 1 5 0 2 0 0 5 3 .   [ 2 6 ]   W .   X i n g   e t   a l . ,   A n   o p e n - c i r c u i t   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   st r a t e g y   f o r   M M C   w i t h   f e a t u r e   e x t r a c t i o n   a n d   r a n d o f o r e s t ,   i n   C o n f e re n c e   Pro c e e d i n g s   -   I EE Ap p l i e d   Po w e r   E l e c t r o n i c s   C o n f e re n c e   a n d   Ex p o s i t i o n   -   A PE C ,   2 0 2 1 ,   p p .   1 1 1 1 1 1 1 6 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A P EC 4 2 1 6 5 . 2 0 2 1 . 9 4 8 7 1 2 6 .   [ 2 7 ]   R .   Z.   S h a n ,   J.   B .   Y a n g ,   a n d   S .   L .   H u a n g ,   O p e n - c i r c u i t   f a u l t   d i a g n o s i o f   t h r e e - p h a s e   P W M   r e c t i f i e r   c i r c u i t b a sed   o n   t r a n si e n t   c h a r a c t e r i s t i c a n d   r a n d o f o r e s t   c l a ssi f i c a t i o n ,   J o u r n a l   o f   P o w e El e c t r o n i c s ,   v o l .   2 4 ,   n o .   1 ,   p p .   1 3 0 1 3 9 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 3 2 3 6 - 0 2 3 - 0 0 7 0 4 - 1.       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS        H o a n g - G i a n g   Vu          h o l d a   P h . D .   i n   El e c tri c a En g in e e rin g   fr o m   Un iv e rsit y   o f   Clau d e   Be rn a r d   L y o n   1 .   He   is   c u rre n tl y   w o rk i n g   a th e   El e c tri c   P o we Un i v e rsity ,   Vie t n a m .   His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   c o n d it i o n   m o n it o ri n g   a n d   e stim a ti o n   o f   e lec tri c a m a c h in e a n d   p o we e lec tro n ics   c o n v e rters a n d   i n teg ra ti o n   o f   re n e wa b le  e n e rg y - b a se d   p o we s o u rc e i n to   th e   p o we g ri d s.  He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il g ian g v h @e p u . e d u . v n .             Da n g   T o a n   N g u y e n           h o ld a   P h . D .   in   a u to m a ti c - p r o d u c ti v e   fr o m   G re n o b le    INP,   F ra n c e .   He   is   c u rre n tl y   a   lec tu re o f   th e   fa c u lt y   o Ne En e rg y ,   El e c tri c   P o we Un iv e rsity ,   Vie tn a m .   He   is  wo r k in g   a a   re s e a rc h e in   e lec tri c a p o we sy ste m   sta b il it y ,   e lec tri c a p o we sy ste m   m o d e li n g ,   a n d   re n e wa b le  e n e rg y .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il to a n n d @e p u . e d u . v n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.