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.  1 5 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 ,   p p .   2 9 8 ~ 3 0 7   I SS N:  2252 - 8 7 9 2 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijap e . v 1 5 . i 1 . pp 298 - 307           298       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : // ija p e. ia esco r e. co m/   Feature  t ra nsfo r ma tion with  ense mble lea rning   for  power g rid   sta bility in sus taina ble energy  and  indus try sy stems       Siris h K um a P a g o t i 1, 2 ,   K a v i t ha   K a pa la 3 T hik k a   Ra m a   K a na k a   Durg a   Va ra   P ra s a d 4   Chuk k a   Ra j a s ek ha r 5 K rish na   Ra o   P eda da 2 Sa i K ira O rug a nti 1   1 Li n c o l n   U n i v e r s i t y   C o l l e g e ,   P e t a l i n g   Jay a ,   M a l a y si a   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o m mu n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   A d i t y a   I n st i t u t e   o f   Te c h n o l o g y   a n d   M a n a g e me n t ,   Te k k a l i ,   I n d i a   3 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   G M R   I n st i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   R a j a m ,   I n d i a   4 D e p a r t me n t   o f   E n g i n e e r i n g   M a t h e ma t i c s   a n d   H u m a n i t i e s ,   S . R . K . R .   E n g i n e e r i n g   C o l l e g e ,   B h i m a v a r a m ,   I n d i a   5 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o m mu n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   A d i t y a   U n i v e r si t y ,   S u r a m p a l e m ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u l 2 3 ,   2 0 2 5   R ev is ed   No v   1 6 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   J an   9 ,   2 0 2 6       P o we g r id to d a y   o p e ra te  u n d e u n p re d icta b le  a n d   ra p id l y   c h a n g in g   c o n d i ti o n s,  m a k i n g   re li a b le  sta b il it y   p re d icti o n   in c re a sin g ly   imp o r tan t.   T h is   stu d y   e v a l u a tes   two   h y b r id   lea rn in g   fra m e wo rk t h a in teg ra te   d e e p   fe a tu re   tran sfo rm a ti o n   with   e n se m b le  c las sifica ti o n .   I n   t h e   first  fra m e wo rk ,   a n   a u to e n c o d e (AE)  is  u se d   fo r   f e a tu re   e n c o d i n g   b e fo re   c las sifica ti o n   wi th   e x trem e   g ra d ien b o o stin g   (X G Bo o st),   wh il e   th e   se c o n d   a p p li e a   Tab Tran sfo rm e (TT )   fo l lo we d   b y   th e   sa m e   c las sifier.  F o c o m p a riso n ,   c o n v e n ti o n a e n se m b le  m o d e ls,   in c l u d i n g   ra n d o m   f o re st  a n d   sta n d a lo n e   Li g h tG BM ,   a re   a lso   a ss e ss e d .   Th e   m o d e ls  a re   tes ted   o n   a   lar g e   p u b li c   d a tas e u sin g   stra ti fied   c ro ss - v a li d a ti o n   a n d   sta n d a rd   p e rfo rm a n c e   m e tri c s.  Re su lt sh o th a th e   AE - XG Bo o st  h y b ri d   a c h iev e th e   h ig h e st   p e rfo rm a n c e ,   wit h   a   tes a c c u ra c y   o 9 7 . 7 3 %   a n d   a n   F 1 - sc o re   o f   0 . 9 8   f o r   b o t h   sta b le  a n d   u n sta b le  sta tes .   Li g h tG BM   a lso   p e rfo rm stro n g l y ,   o ffe ri n g   c o n siste n t   a c c u ra c y   (9 5 . 8 % )   a n d   g o o d   in ter p re tab il it y .   In   c o n t ra st,  TT - XG Bo o st,  d e sp it e   i ts  a rc h it e c tu ra n o v e lt y ,   a c h ie v e lo we a c c u ra c y   (8 9 . 4 % )   a n d   str u g g les   wit h   u n sta b le  sta tes .   Th e se   fi n d in g h ig h li g h t   th a m o d e l   e ffe c ti v e n e ss   d e p e n d n o o n l y   o n   a rc h it e c tu ra c o m p lex it y   b u a l so   o n   th e   sy n e rg y   b e twe e n   fe a tu re   tran sf o rm a ti o n   a n d   c las sifica ti o n .   T h e   re su lt s   p ro v id e   p ra c ti c a in sig h ts  f o r   b u i ld i n g   d e p e n d a b le,   c o n f id e n c e - a wa re   p re d ictiv e   s y ste m s to   su p p o rt  sm a rt  g ri d   d e c isio n - m a k in g .   K ey w o r d s :   Au to en co d e r   E n s em b le  lear n in g   Gr id   s tab ilit y   class if icatio n   Sm ar t g r id   p r ed ictio n   T ab T r an s f o r m er   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 :   Sirish   Ku m ar   Pag o ti   L in co ln   Un iv e r s ity   C o lleg e   Petalin g   J ay a   4 7 3 0 1 ,   Selan g o r   Dar u l E h s an ,   Ma lay s ia   E m ail:  p d f . s ir is h @ lin co ln . ed u . m y   o r   s ir is h d g @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O   Mo d er n   elec tr ic  g r id s   ar u n d er g o in g   r ap id   tr an s f o r m atio n   d u to   th in cr ea s in g   in te g r atio n   o f   r en ewa b le  en er g y   s o u r ce s ,   d y n am ic  lo a d   p atter n s ,   an d   d ec en tr alize d   g en er atio n .   T h ese  d ev elo p m e n ts   in tr o d u ce   s ig n if ican u n ce r ta in ty   an d   o p er atio n al  co m p l ex ity ,   m ak in g   co n v en tio n al  r u le - b ased   co n tr o s tr ateg ies  in ad eq u ate  f o r   m ai n tain in g   r ea l - tim s tab ilit y   [ 1 ] - [ 3 ] .   As  a   r esu lt,  th e r is   a   g r o win g   s h if t   to war d   p r ed ictiv e,   d ata - d r i v en   d ec is io n   s u p p o r s y s tem s   th at  le v er a g r ea l - tim e   telem etr y   a n d   o p er atio n al  d ata   f r o m   th g en er atio n ,   tr an s m is s io n ,   a n d   d is tr ib u tio n   lay er s   to   m a n a g g r id   b eh av i o r   p r o ac tiv ely .     I n   th is   c o n tex t,   m ac h in e   lear n in g   ( ML )   h as  e m er g e d   as  a   p o wer f u t o o f o r   g r id   s tab ilit y   p r ed ictio n   an d   s itu atio n al  awa r e n ess .   E n s em b le  lear n in g   m et h o d s   s u ch   as  r a n d o m   f o r est g r ad i en b o o s tin g ,   a n d   o p tim ized   v ar ian ts   lik L ig h t GB h av s h o wn   r o b u s tn ess   an d   s ca lab ilit y   in   cla s s if y i n g   co m p lex   p o wer   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       F ea tu r tr a n s fo r ma tio n   w ith   en s emb le  lea r n in g   fo r   p o w er g r id   s ta b ilit … ( S ir is h   K u ma r   P a g o ti )   299   s y s tem   s tates  u n d er   d iv e r s o p er atin g   co n d itio n s   [ 4 ] ,   [ 5 ] .   T h ese  ap p r o ac h es  ar p ar ticu lar l y   ef f ec tiv e   f o r   task s   s u ch   as  f au lt  d iag n o s is ,   lo ad   f o r ec asti n g ,   an d   d y n a m ic  s tab ilit y   ass es s m en t,  esp ec ially   wh en   h an d lin g   lar g e - s ca le,   im b alan ce d ,   o r   n o is y   d atasets   [ 6 ] ,   [ 7 ] .   Dee p   lear n i n g   ( DL )   f u r th e r   ex ten d s   th ca p ab ilit ies  o f   ML   b y   ca p tu r in g   n o n - lin ea r   a n d   h i g h - d im en s io n al  r elatio n s h ip s   in   g r id   s ig n als  [ 8 ] .   Au to e n co d er s ,   f o r   e x am p le,   h av e   b ee n   u s ed   f o r   u n s u p e r v is ed   f ea tu r co m p r ess io n   an d   an o m aly   d etec tio n   b y   p r eser v in g   ess en tial  d y n am ic   p atter n s   o f   th g r id   [ 9 ] .   Similar ly ,   atten tio n - b ased   a r ch itectu r es  s u ch   as  T a b T r an s f o r m er   h av r ec en tly   g ain e d   p r o m in e n ce   f o r   th eir   ab ilit y   t o   ca p t u r i n ter - f ea tu r d ep en d en cies  an d   co n tex tu al   in f o r m atio n   in   s tr u ctu r e d   tab u lar   d ata  [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .   Desp ite  th ese  ad v an ce m en ts ,   s ev er al  ch allen g es  r em ai n .   M an y   ex is tin g   m o d els  f ac e   is s u es  s u ch   as  lo in ter p r etab ilit y ,   im b alan c ed   lear n in g   o u tco m es,  an d   p o o r ly   ca lib r ated   p r o b ab ilit y   esti m ates,  all  o f   wh ich   ar cr itical  lim itatio n s   in   h ig h - s tak es  g r id   co n tr o l   en v ir o n m e n ts .   I n   ad d itio n ,   h y b r id   f r am e wo r k s   th at  c o m b in e   th s tr en g th s   o f   d ee p   r ep r ese n tatio n   lear n in g   an d   en s em b l d ec is io n   m o d els  ar e   s till   u n d er ex p lo r ed   in   g r id   s tab ilit y   ap p licatio n s .   T o   ad d r ess   th ese  g ap s ,   th is   s tu d y   p r o p o s es  an d   ev alu ates  two   h y b r i d   ar ch itectu r es  th at   in teg r ate  d ee p   f ea tu r tr a n s f o r m atio n   with   e n s em b le  lear n i n g   to   im p r o v th e   r eliab ilit y   o f   b in ar y   g r id   s tab ilit y   class if icatio n .   T h f ir s ap p r o ac h   em p l o y s   an   au to e n co d e r - b ased   en co d er   c o u p le d   with   a n   E x tr e m Gr ad ie n t   B o o s tin g   ( XGBo o s t) clas s if ie r ,   wh ile  th s ec o n d   ap p lies   T ab T r an s f o r m er   f o r   f ea tu r att en tio n ,   f o llo we d   b y   th s am g r ad ien b o o s tin g   c lass if ier   [ 1 2 ] .   T h ese  h y b r id   m o d els  ar s y s tem atica lly   b e n ch m ar k e d   ag ain s co n v en tio n al  en s em b le  b aselin es  u s in g   p u b licly   av ailab l g r id   s tab ilit y   d ataset.   T h ev alu atio n   co n s id er s   n o o n ly   ac c u r ac y   an d   F1 - s co r b u t   also   class   b alan ce ,   in ter p r etab ilit y ,   an d   c o n f id e n ce   ca l ib r atio n   [ 1 3 ] ,   [ 1 4 ] ,   wh ich   ar e   k e y   m etr ics  alig n ed   with   r ea l - wo r l d   o p er ati o n al  n ee d s .   T h is   wo r k   co n tr ib u tes  to war d   th e   d ev elo p m e n o f   s m ar te r ,   m o r d ep en d ab le  ML - b ased   f r am ewo r k s   tailo r ed   f o r   n e x t - g e n er atio n   p o we r   g r id   r esil ien ce   [ 1 5 ] .       2.   M E T H O D   2 . 1   Da t a s et   d escript io n   T h is   s tu d y   u s es  th p u b licly   av ailab le  s m ar g r id   s tab ilit y ”  d ataset  f r o m   Kag g le,   wh ic h   co n tain s   6 0 , 0 0 0   r ec o r d s .   E ac h   r ec o r d   r ep r esen ts   an   o p er atio n al  s tate  o f   an   elec tr ic  p o wer   g r i d   with   1 2   co n tin u o u s   in p u t   f ea tu r es g r o u p ed   in to   th r ee   lay er s :   -   Gen er atio n   lay er f o u r   in ter n al   d am p in g   co ef f icien ts   ( τ 1   to   τ 4 )   -   T r an s m is s io n   lay er f o u r   p o wer   o u tp u t r ea d in g s   ( p 1   t o   p 4 )   -   Dis tr ib u tio n   lay er f o u r   p h ase  an g le  in d icato r s   ( g 1   to   g 4 )   T h d ataset  p r o v id es  two   tar g et  o u tp u ts :   a   co n tin u o u s   s tab ilit y   in d ex   ( s tab )   an d   a   ca te g o r ical  lab el  ( s tab f )   in d icatin g   wh eth er   th g r id   s tate  is   "stab le"  o r   "u n s tab le . "   T h is   s tu d y   f o cu s es  o n   th e   b in ar y   class if icatio n   task   u s in g   s t ab f .   All  f ea tu r es  ar e   co n tin u o u s ,   an d   th e   d ataset  co n tain s   n o   m is s in g   v alu es.  B ef o r tr ain in g ,   in p u f ea tu r es  wer n o r m alize d   u s in g   s tan d ar d   s ca lin g .   T h d ataset  co v er s   d i v er s g r i d   co n d itio n s ,   o f f er i n g   a   r o b u s t   b asis   f o r   ev alu atin g   p r ed ictiv m o d els [ 1 6 ] ,   [ 1 7 ] .   Fig u r 1   illu s tr ates  th m ap p in g   o f   th g en e r atio n   ( τ 1 τ 4 ) ,   tr an s m is s io n   ( p 1 p 4 ) ,   a n d   d i s tr ib u tio n   ( g 1 g 4 )   f ea tu r es to   th eir   r esp ec tiv e   lay er s   in   th elec tr ic  g r id ,   lead in g   to   b in ar y   s tab ilit y   o u tco m e.           Fig u r 1 .   Sch em atic  r ep r esen t atio n   o f   th e   d ataset' s   f ea tu r g r o u p s       2 . 2 .   T a bT ra ns f o rm er   wit e x t re m g ra dient  bo o s t ing   ( T T - XG B o o s t )   T h is   h y b r id   m o d el  co m b in es  T ab T r an s f o r m er   f o r   d ee p   f e atu r tr an s f o r m atio n   with   XGBo o s f o r   class if icatio n .   T ab T r an s f o r m er   ca p tu r es  in te r - f ea tu r d e p en d en cies  th r o u g h   atten tio n ,   wh ile  XGBo o s t   p r o v id es r o b u s t g r ad ien t - b o o s t ed   class if icatio n   f o r   s tab ilit y   p r ed ictio n   [ 1 8 ] .       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.  1 5 ,   No .   1 ,   Ma r ch   20 2 6 :   298 - 3 0 7   300   2 . 2 . 1 .   F ea t ure  t r a ns f o rm a t io n us ing   T a bT ra n s f o rm er   T ab T r an s f o r m er   a p p lies   m u lt i - h ea d   s elf - atten tio n   to   ca p tu r d ep e n d en cies  a m o n g   in p u f ea tu r es.   Alth o u g h   o r ig i n ally   d esig n ed   f o r   m ix ed - ty p e   d ata,   in   th is   s tu d y ,   it  is   ad ap ted   f o r   c o n t in u o u s   f ea t u r es  b y   em b ed d in g   ea ch   v ar iab le  in t o   d en s v ec to r   s p ac [ 1 9 ] ,   [ 2 0 ]   as in   ( 1 ) .       =    ( ) ,    { 1 , . . . . , }   ( 1 )     T h f ea tu r e   em b ed d in g s   ar e   p ass ed   th r o u g h   m u lti - h ea d   atten tio n   lay er s   to   m o d el  r e latio n s h ip s   am o n g   v ar iab les as p r esen ted   in   ( 2 ) .        ( , , ) =   ( )     ( 2 )     W h er e,   = = ,   an d   =   r ep r esen t h q u e r y ,   k ey ,   a n d   v alu m atr ices.  T h f in a l   en r ich ed   r ep r esen tatio n   is   o b tain ed   as g iv en   i n   ( 3 ) .       =    (  1 , ,  ) 0     ( 3 )     T h m atr ix   Z   en c o d es  co n te x tu al  in f o r m atio n   am o n g   f ea tu r e s   an d   is   f o r war d ed   t o   th XGBo o s class if ier   ( s ee   in   s ec tio n   2 . 4 ) .     2 . 2 . 2 .   Wo rkf lo w   Du r in g   tr ai n in g ,   in p u f ea tu r e s   ar em b e d d ed   an d   tr an s f o r m ed   b y   th e   T ab T r a n s f o r m e r   to   p r o d u c e   en r ich ed   v ec to r s   Z ,   wh ich   ar th en   u s ed   to   tr ain   th XGBo o s t   clas s if ier .   At  in f er en ce ,   n ew  in s tan ce   x ′  is   co n v er ted   in to   its   en r ich e d   f o r m   z′,  an d   th tr ain e d   XGBo o s m o d el  p r ed icts   its   s tab ilit y   class .   T h is   p ip elin e   co m b in es  atten tio n - b ased   f ea tu r en co d i n g   with   th p r ed ictiv s tr en g th   o f   XGBo o s [ 2 1 ] .   T h o v e r all  wo r k f lo is   s h o wn   in   Fig u r 2 .           Fig u r 2 .   Ar c h itectu r o f   th T T - XGBo o s t h y b r id   m o d el  s h o win g   tr ain in g   a n d   in f er en ce   p h ases       2 . 3   Aut o enco der  wit ex t re m g ra dient  bo o s t ing   ( AE - X G B o o s t )   T h is   h y b r id   m o d el  co m b in es  an   Au to en co d er   f o r   f ea tu r co m p r ess io n   with   XG B o o s f o r   class if icatio n .   T h Au to en co d er   r ed u ce s   r e d u n d an cy   i n   th in p u d ata  wh ile  r etain i n g   its   ess en tial  s tr u ctu r e,   p r o d u cin g   c o m p ac t r e p r esen ta tio n s   th at  im p r o v lear n in g   ef f icien cy   [ 2 2 ] .     2 . 3 . 1 .   F ea t ure  e x t ra ct i o n us i ng   a uto enco der   T h a u t o en co d er   is   tr ai n ed   t o   r ec o n s tr u ct   its   in p u wh ile  c o m p r ess in g   it   in to   a   lo wer - d i m en s io n al  laten s p ac e.   T h is   p r o ce s s   r ed u ce s   n o is an d   r e d u n d an cy ,   p r o d u cin g   co m p ac f ea tu r v ec to r s   th at  ca p tu r th e   ess en tial  ch ar ac ter is tic s   o f   th g r id   d ata  [ 2 3 ] ,   [ 2 4 ] .   T h m o d el  is   o p tim ized   b y   m in im izin g   th r ec o n s tr u ctio n   lo s s ,   as sh o wn   in   ( 4 ) .      = 1 ̂ 2 = 1   ( 4 )     Af ter   tr ain in g ,   th d ec o d er   is   d is ca r d ed ,   an d   o n ly   th e n co d er   is   r etain ed   to   g en er ate  co m p r ess ed   f ea tu r es  f o r   class if icatio 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       F ea tu r tr a n s fo r ma tio n   w ith   en s emb le  lea r n in g   fo r   p o w er g r id   s ta b ilit … ( S ir is h   K u ma r   P a g o ti )   301   2 . 3 . 2 .   Wo rkf lo w   Du r in g   tr ain in g ,   th a u to en c o d er   lear n s   co m p ac f ea tu r r e p r esen tatio n s   f r o m   th in p u m atr ix   X.   T h ese  co m p r ess ed   v ec to r s   Z   a r th en   u s ed   to   tr ain   th e   XGBo o s class if ier .   At  in f er en ce ,   f o r   a   n ew   s am p le  x ′,  th e n co d er   g en er ates  its   co m p r ess ed   r ep r esen tatio n   z′,  wh i ch   is   class if ied   u s in g   th e   tr ain ed   XGBo o s m o d el .   T h is   h y b r id   ap p r o ac h   im p r o v es  p r ed ictio n   b y   r ed u cin g   f ea tu r n o is an d   f o cu s in g   o n   m ea n in g f u p atter n s ,   wh ile  r etain in g   t h in ter p r eta b ilit y   an d   e f f icien cy   o f   XGBo o s [ 2 5 ] - [ 2 7 ] .   T h o v er all  p r o ce s s   is   s h o wn   in   Fig u r 3 .           Fig u r 3 .   Ar c h itectu r o f   th AE - XGBo o s t h y b r id   m o d el       2 . 4   XG B o o s t   c l a s s if ier   XGBo o s is   g r ad ien t - b o o s te d   en s em b le  o f   d ec is io n   tr ee s ,   wid ely   r ec o g n ized   f o r   its   s ca lab ilit y   an d   in ter p r etab ilit y .   I n   th is   s tu d y ,   it  s er v es  as  th d ec is io n   lay er   f o r   b o th   h y b r id   m o d els  ( T T - XGBo o s an d   AE - XGBo o s t) .   T h lear n in g   p r o ce s s   is   d ef in ed   b y   th o b jectiv f u n ctio n   as sh o wn   i n   ( 5 ) .     ( ) = ( y i , y ̂ i ( t 1 ) + ( ) ) +   Ω ( ) n i = 1   ( 5 )     W h er   is   d if f er en tiab le  lo s s   f u n ctio n   ( e . g . ,   lo g is tic) ,     is   th tr ee   ad d ed   at  iter atio n   t,  an d   Ω ( )   p en alize s   m o d el  co m p lex ity .   Pre d ictio n s   ar u p d ated   as g iv e n   in   ( 6 ) .     ̂ ( ) = ̂ ( 1 ) + ( )     ( 6 )     W h er η   is   th lear n in g   r ate  co n tr o llin g   th s tep   s ize.   T o   s u m m ar ize  th en d - to - e n d   p r o ce s s ,   Alg o r ith m   1   o u tlin es  th e   u n if ied   wo r k f lo o f   th p r o p o s ed   h y b r id   AE - XGBo o s an d   T T - XGBo o s m o d els  f o r   g r id   s tab ilit y   p r ed ictio n .   T h is   f o r m u latio n   is   ap p lied   co n s is ten tly   ac r o s s   b o th   h y b r id   m o d els  to   en s u r u n if ied   class if icatio n   f r am ewo r k .     Alg o r ith m   1 .   Hy b r id   AE - XGBo o s t a n d   T T - XGBo o s wo r k f l o f o r   g r id   s tab ilit y   p r e d ictio n   I n p u t:  s m ar t g r id   d ataset  ( 1 2   f ea tu r es,  s tab ilit y   lab el)   Ou tp u t:  p r ed icted   s tab ilit y   s tate  ( s tab le/u n s tab le )     1.   L o ad   an d   n o r m alize   th d atase t; sp lit in to   tr ain in g   an d   test in g   s ets.   2.   Fo r   AE - XGBo o s t:   -   T r ain   Au to e n co d e r   to   e x tr ac t c o m p r ess ed   f ea tu r es ( Z _ AE ) .   3.   Fo r   T T - XGBo o s t:   -   Use T ab T r an s f o r m er   to   e m b ed   f ea tu r es a n d   ap p l y   atten tio n   to   o b tain   ( Z _ T T ) .   4.   T r ain   XGBo o s t c lass if ier   u s in g   Z _ AE   an d   Z _ T T   f ea tu r es se p ar ately .   5.   E v alu ate  all  m o d els  ( R F,  L ig h tGB M,   AE - XGBo o s t,  T T - XGBo o s t)   u s in g   ac cu r ac y ,   F1 ,   MCC ,   an d   R OC - AUC.   6.   C o m p ar r esu lts   to   id en tify   th m o s t a cc u r ate  an d   co m p u tatio n ally   ef f icien m o d el.   7.   Dep lo y   th s elec ted   m o d el  f o r   r ea l - tim g r id   m o n ito r in g   a n d   d ec is io n   s u p p o r t.       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.  1 5 ,   No .   1 ,   Ma r ch   20 2 6 :   298 - 3 0 7   302   3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h p r o p o s ed   h y b r id   m o d el s   wer co m p ar ed   with   wid e ly   u s ed   m ac h in lear n i n g   te ch n iq u es.  Per f o r m an ce   was  ev alu ated   u s in g   ac cu r ac y ,   p r ec is io n ,   r e ca ll,  an d   F1 - s co r e,   as  s h o wn   in   T a b le  1 .   AE - XGBo o s clea r ly   o u tp er f o r m s   all  o th er   m o d els,  ac h iev in g   9 7 . 7 3 ac cu r ac y   with   ex ce llen p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F1 - s co r es  ac r o s s   b o t h   cla s s es.  L ig h tGB al s o   p er f o r m s   s tr o n g ly ,   m ain tain in g   g o o d   b alan ce   b etwe en   ac cu r ac y   an d   in ter p r eta b ilit y .   I n   co n tr ast,  T T - XGBo o s r ec o r d s   th lo west  ac cu r ac y   ( 8 9 . 4 2 %)  an d   s tr u g g les  p ar ticu lar ly   with   u n s tab le  s tates  ( C la s s   1 ) ,   r ef lecte d   in   its   lo wer   r ec all  an d   F1 - s co r e.   T o   g ain   d ee p er   in s ig h ts ,   co m p o s ite  in d icato r s   s u ch   as  Ma tth ews  co r r elatio n   co e f f ici en ( MCC ) ,   b alan ce d   ac c u r ac y ,   an d   R OC   AU C   wer also   co m p u ted   ( T a b le  2 ) .   AE - XGBo o s ag ain   lead s   ac r o s s   all  th r ee   m ea s u r es,  f o llo wed   clo s ely   b y   L ig h tGB M,   wh ile  T T - XGBo o s t sh o ws we ak er   r eliab ilit y   an d   b alan ce .   Fig u r 4   p r o v id es  c o n s o lid a ted   co m p a r is o n   o f   all  m o d els  ac r o s s   k ey   m et r ics,  in clu d in g   v alid atio n   ac cu r ac y ,   test   ac cu r ac y ,   p r e cisi o n ,   r ec all,   F1 - s co r e,   an d   R O C   AU C .   T h AE - XG B o o s m o d el  s h o ws  co n s is ten tly   s u p er io r   p er f o r m an ce ,   f o llo we d   clo s ely   b y   L i g h tGB M.   Me an wh ile,   T T - X GB o o s lag s   s lig h tly   d u to   h ig h er   s en s itiv ity   to   c o n tin u o u s   f ea t u r s ca lin g .       T ab le  1 .   Per f o r m an ce   m etr ics o f   h y b r id   a n d   b aselin m o d els   f o r   g r id   s tab ilit y   p r e d ictio n   M o d e l   V a l i d a t i o n   a c c u r a c y   Te st   a c c u r a c y   P r e c i s i o n   R e c a l l   F1 - s c o r e   C l a s 0   C l a s 1   C l a s 0   C l a s 1   C l a s 0   C l a s 1   R a n d o f o r e s t   0 . 9 4 4 6   0 . 9 3 8 6   0 . 9 4   0 . 9 3   0 . 9 6   0 . 9   0 . 9 5   0 . 9 1   Li g h t G B M   0 . 9 5 7 4   0 . 9 5 8 4   0 . 9 6   0 . 9 5   0 . 9 7   0 . 9 3   0 . 9 7   0 . 9 4   TT - X G B o o st   0 . 8 9 2 2 5   0 . 8 9 4 2   0 . 9 1   0 . 8 7   0 . 9 3   0 . 8 4   0 . 9 2   0 . 8 5   AE - X G B o o st   0 . 9 7 7 3   0 . 9 7 7 3   0 . 9 8   0 . 9 7   0 . 9 8   0 . 9 7   0 . 9 8   0 . 9 7       T ab le  2 .   C o m p ar ativ e   p er f o r m an ce   o f   h y b r id   m o d els b ased   o n   co m p o s ite  ev alu atio n   m etr ic s   M e t r i c   RF   Li g h t G B M   TT - X G B o o st   AE - X G B o o st   M C C   0 . 8 6 6 9   0 . 9 1 0 1   0 . 7 7 0 6   0 . 9 5 0 7   B a l a n c e d   a c c u r a c y   0 . 9 2 9 8   0 . 9 5 3 2   0 . 8 8 2 7   0 . 9 7 5 6   R O C   A U C   s c o r e   0 . 9 8 8 5   0 . 9 9 3 9   0 . 9 6 5 2   0 . 9 9 8 1           Fig u r 4 .   Su m m ar y   c o m p ar is o n   o f   m o d el  p e r f o r m an ce   ac r o s s   k ey   m etr ics       I n   ad d itio n   to   ac cu r ac y ,   r u n ti m an d   co m p u tatio n al  ef f icien cy   wer ev alu ated   to   ass ess   p r ac tical  f ea s ib ilit y .   T h AE - XGBo o s m o d el   r eq u ir ed   m o d er ately   h ig h er   tr ain in g   tim b ec au s o f   th e   au to e n co d e r   p r etr ain in g   s tep ,   b u o n ce   tr ain ed ,   it  d eliv er ed   f ast  an d   s tab le  in f er en ce   s u itab le  f o r   r ea l - ti m u s e.   L ig h tGB M   s h o wed   th s h o r test   r u n tim an d   lo west  r eso u r ce   u s ag e,   m ak in g   it  id ea f o r   q u ick   d e p lo y m en i n   co n tr o l   ap p licatio n s .   T T - XGBo o s t,  o n   th o th er   h an d ,   in v o lv ed   h ig h er   co m p u tatio n al  co s d u e   to   its   atten tio n   lay er s ,   wh ich   in cr ea s ed   laten cy   d u r i n g   b o t h   tr ain in g   a n d   p r ed icti o n .   Ov er all,   th r esu lts   s h o th at  AE - XGBo o s t   p r o v id es  th e   b est  tr ad e - o f f   b et wee n   ac cu r ac y   an d   r esp o n s tim e,   s u p p o r tin g   its   u s in   o p e r atio n al  s m ar t - g r i d   en v ir o n m en ts .   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       F ea tu r tr a n s fo r ma tio n   w ith   en s emb le  lea r n in g   fo r   p o w er g r id   s ta b ilit … ( S ir is h   K u ma r   P a g o ti )   303   Fro m   d e p lo y m e n p o in o f   v iew,   b o th   h y b r id   m o d els  ca n   b ad ap ted   f o r   r ea l - tim u s in   s m ar t - g r id   co n tr o ce n ter s .   AE - XGBo o s t,  d u t o   its   co m p ac f ea tu r r ep r esen tatio n ,   s u p p o r ts   f aster   in f er en ce   with   l o laten cy ,   m a k in g   it  s u itab le  f o r   n ea r   r ea l - tim s tab ilit y   m o n it o r in g .   L ig h tGB is   ev en   lig h ter   an d   ca n   b e   u s ed   f o r   c o n tin u o u s ,   lo w - d elay   d e cisi o n - s u p p o r t   task s .   I n   c o n t r ast,  T T - XGBo o s t,  wh ile  tech n ically   ad v an ce d ,   in tr o d u ce s   h ig h e r   p r o ce s s in g   l aten cy   a n d   is   b etter   s u ited   f o r   o f f lin an al y s is   o r   p er io d ic  r etr ain in g   s ce n a r io s .   T h is   r ed u ce d   p er f o r m a n ce   is   m ain ly   d u to   its   s en s itiv ity   t o   co n tin u o u s   f ea tu r s ca lin g   an d   th ab s en ce   o f   ca teg o r ical  v a r iab les,  wh ich   li m its   th ef f ec tiv e n ess   o f   its   a tten tio n   m ec h an is m   in   ca p tu r in g   d is tin ct  f ea tu r e   r elatio n s h ip s .   B ey o n d   n u m er ical   p er f o r m a n ce ,   th ese  r esu lts   ca r r y   p r ac tic al  im p licatio n s .   AE - XGBo o s t’ s   ac cu r ac y   an d   r elia b ilit y   m ak e   it  well - s u ited   f o r   r ea l - tim e   s tab ilit y   m o n ito r in g ,   wh e r er r o r s   ca n   h av e   s er io u s   co n s eq u en ce s .   L ig h tGB M,   wh ile  s lig h tly   less   ac cu r ate,   o f f er s   f aster   tr ain i n g   a n d   b etter   in ter p r etab ilit y ,   m ak in g   it  attr ac tiv f o r   r o u tin co n tr o task s .   T T - XGBo o s t,  d esp ite  its   ar c h itectu r al  n o v e lty ,   s h o ws  wea k er   co n s is ten cy   an d   wo u ld   r eq u ir f u r th e r   r e f in em en b ef o r p r ac tical  d ep lo y m en t.  T h ese  d i f f er en ce s   h i g h lig h t   th at  m o d el  s elec tio n   d ep en d s   o n   o p er atio n al  p r io r ities : a cc u r ac y   an d   r o b u s tn ess   f o r   cr itical  m o n ito r in g ,   v e r s u s   ef f icien cy ,   a n d   ex p lain ab ilit y   f o r   ev er y d ay   d ec is io n   s u p p o r t.   Fig u r 5   s h o ws  th co n f u s io n   m atr ices  o f   th f o u r   m o d els.  I n   Fig u r 5 ( a) ,   r an d o m   f o r est  p er f o r m s   r ea s o n ab ly   well  b u m is class i f ies  s ev er al  u n s tab le  ca s es.  F ig u r 5 ( b )   illu s tr ates  L ig h tGB M,   wh ich   r ed u ce s   er r o r s   an d   ac h iev es  m o r b alan ce d   class if icatio n .   Fig u r 5 ( c)   p r esen ts   T T - XGBo o s t,  wh er th m o d el   s tr u g g les  with   u n s tab le  co n d itio n s ,   lead in g   t o   lo wer   r ec all.   Fin ally ,   Fig u r 5 ( d )   s h o ws  A E - XGBo o s t,  wh ich   d eliv er s   th h ig h est ac cu r ac y   with   v er y   f ew  m is class if icatio n s .   Fig u r 6   p r esen ts   th R OC   c u r v es  o f   t h f o u r   m o d els.  I n   Fig u r 6 ( a ) ,   r a n d o m   f o r est  s h o ws  f air   d is cr im in atio n   b u s tr u g g les  with   u n s tab le  s tates.  Fig u r 6 ( b )   d is p lay s   L ig h tGB M,   wh ich   p r o d u ce s   s m o o th   an d   co n s is ten tly   h ig h   cu r v e ,   r ef lectin g   s tr o n g   class if icatio n   ab ilit y .   Fig u r 6 ( c )   s h o ws  T T - XGBo o s t,  wh er th d ip   in   th cu r v h ig h lig h t s   d if f icu lty   in   s ep ar atin g   s tab l f r o m   u n s tab le  co n d itio n s .   F in ally ,   Fig u r 6 ( d )   illu s tr ates  AE - XGBo o s t,  wh ich   ac h iev es   n ea r - p e r f ec c u r v with   an   AUC  clo s to   1 . 0 ,   c o n f ir m in g   e x ce llen t   class   s ep ar atio n .   T o   f u r th er   in ter p r et  m o d el   b e h av io r ,   Fig u r e   7   s h o ws  th e   f ea tu r im p o r tan ce   p lo ts .   I n   Fig u r 7 ( a) ,   r an d o m   f o r est  id en tifie s   k ey   v ar iab les  b u with   less   co n s is ten cy   th an   o th er   m o d els.  Fig u r 7 ( b )   illu s tr ates   L ig h tGB M,   wh ich   e m p h asize s   p h ase  an g les  an d   p o wer   o u t p u ts ,   h ig h lig h tin g   th eir   r o le  in   s tab ilit y   p r e d ictio n .   Fig u r 7 ( c)   p r esen ts   th s tan d alo n XGBo o s m o d el,   wh er im p o r tan ce   is   s p r ea d   ac r o s s   f ea tu r es  b u s t ill   h ig h lig h ts   th m ain   in f l u en cin g   v ar iab les.  Fin ally ,   Fig u r 7 ( d )   d is p lay s   th T ab T r a n s f o r m er ,   wh ich   d is tr ib u tes   atten tio n   m o r e v en ly ,   b u t t h is   b r o ad   f o cu s   m a y   wea k en   its   ab ilit y   to   ca p tu r t h m o s t c r iti ca l p atter n s .       (a )     (b )             ( c)     ( d )       Fig u r 5 .   C o n f u s io n   m atr ices  o f   th f o u r   m o d els:   ( a)   r an d o m   f o r est ,   ( b )   L ig h tGB M,   ( c)   T T - XGBo o s t,  an d     ( d )   AE - XGBo o s t   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.  1 5 ,   No .   1 ,   Ma r ch   20 2 6 :   298 - 3 0 7   304   ( a)     ( b )             ( c)     ( d )       Fig u r 6 .   R OC   cu r v es o f ( a)   r an d o m   f o r est ,   ( b )   L ig h tGB M,   ( c)   T T - XGBo o s t,  an d   ( d )   AE - XGBo o s t       (a )     (b )             ( c)     ( d )       Fig u r e   7 .   Featu r e   im p o r ta n ce   p lo ts   s h o win g   th k e y   v a r iab le s   id en tifie d   b y   ( a)   r a n d o m   f o r e s t ,   ( b )   L ig h tGB M,   ( c)   s tan d alo n XGBo o s t,  an d   ( d )   T ab T r an s f o r m e r       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       F ea tu r tr a n s fo r ma tio n   w ith   en s emb le  lea r n in g   fo r   p o w er g r id   s ta b ilit … ( S ir is h   K u ma r   P a g o ti )   305   4.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   ev alu ate d   h y b r id   m ac h in lea r n in g   m o d els  f o r   p r ed ictin g   g r id   s tab ilit y ,   f o cu s in g   o n   ac cu r ac y ,   r eliab ilit y ,   an d   in ter p r etab ilit y .   T h a u to e n co d e r XGBo o s ( AE - XG B o o s t)   m o d el  ac h iev ed   th b est  o v er all  p er f o r m an ce ,   with   s tr o n g   p r ec is io n   an d   b alan ce d   m etr ics,  wh ile  L ig h tGB o f f er ed   f ast an d   co n s is ten t   r esu lts .   T T - XGBo o s t,  th o u g h   in n o v ativ e,   s h o we d   lo wer   s tab ilit y   u n d e r   ce r tain   co n d itio n s .   AE - XGBo o s is   s u ited   f o r   h ig h - ac cu r ac y ,   r ea l - tim m o n ito r in g ,   wh er ea s   L ig h tGB is   f aster   an d   id ea f o r   lo w - laten cy   co n tr o l   task s .   T o g eth er ,   th ey   o f f er   c o m p lem en tar y   o p tio n s   d ep en d in g   o n   s y s tem   n ee d s .   T h es m o d els  ca n   also   s u p p o r r en ewa b le  f o r ec asti n g ,   ea r ly   f a u lt  d etec tio n ,   an d   lo a d   b alan cin g ,   an d   ca n   b i n teg r ated   with   SC ADA   s y s tem s   o r   d ig ital  t win s   f o r   c o n tin u o u s   m o n ito r in g   an d   ad a p tiv d ec is io n - m ak in g .   Fu tu r e   wo r k   will  f o cu s   o n   r ea l - tim in teg r atio n   an d   c o m b in in g   AE   an d   T T   f ea tu r es  to   f u r th er   im p r o v r o b u s tn ess   an d   ad ap ta b ilit y   u n d er   ev o lv in g   g r id   c o n d itio n s .       F UNDING   I NF O R M A T I O   T h au th o r s   d id   n o t r ec eiv f u n d in g   s u p p o r f r o m   an y   o r g a n i za tio n   f o r   th s u b m itted   wo r k .       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   Sirish   Ku m ar   Pag o ti                               Kav ith Kap ala                               T h ik k R am Kan ak a   Du r g Var Pra s ad                               C h u k k R ajasek h ar                               Kr is h n R ao   Ped ad a                               Sai K ir an   Or u g an ti                                 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   s tate  n o   co n f lict o f   in ter est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h d ata  u s ed   in   th is   s tu d y   ar p u b licly   av ailab le  o n   th Kag g le  p latf o r m   an d   ca n   b ac ce s s ed   at :   h ttp s ://www. k ag g le. co m /co d e/ m in esh jeth v a/p o wer - g r id - s tab i lity - with - d ee p - lear n in g .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   R .   I sl a m,   M .   A .   H .   R i v i n ,   S .   S u l t a n a ,   M .   A .   B .   A si f ,   M .   M o h a m ma d ,   a n d   M .   R a h a m a n ,   M a c h i n e   l e a r n i n g   f o r   p o w e r   sy s t e m   st a b i l i t y   a n d   c o n t r o l ,   Re su l t s   i n   E n g i n e e ri n g ,   v o l .   2 6 ,   p .   1 0 5 3 5 5 ,   J u n .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r i n e n g . 2 0 2 5 . 1 0 5 3 5 5 .   [ 2 ]   S .   S o n g ,   S .   M i n ,   a n d   S .   J u n g ,   S t e a d y - s t a t e   d a t a - d r i v e n   d y n a mi c   s t a b i l i t y   a sses sme n t   i n   t h e   K o r e a n   p o w e r   sy st e m,”   S c i e n t i f i c   Re p o r t s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   1 ,   p .   7 7 5 6 ,   M a r .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s4 1 5 9 8 - 0 2 5 - 9 0 7 9 8 - 3.   [ 3 ]   P u sh p a   a n d   S .   I n d o r a ,   E n h a n c i n g   sm a r t   g r i d   r e l i a b i l i t y   p r e d i c t i o n   t h r o u g h   i mp r o v e d   d e e p   l e a r n i n g   a p p r o a c h ,   i n   L e c t u re   N o t e s   i n   N e t w o rks  a n d   S y st e m s ,   v o l .   1 0 5 3   LN N S ,   2 0 2 4 ,   p p .   9 1 107 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 9 8 1 - 97 - 4 8 6 0 - 0 _ 8 .   [ 4 ]   P .   La h o n ,   A .   B .   K a n d a l i ,   U .   B a r ma n ,   R .   J.  K o n w a r ,   D .   S a h a ,   a n d   M .   J.  S a i k i a ,   D e e p   n e u r a l   n e t w o r k - b a s e d   sm a r t   g r i d   s t a b i l i t y   a n a l y si s :   e n h a n c i n g   g r i d   r e si l i e n c e   a n d   p e r f o r m a n c e ,   E n e rg i e s ,   v o l .   1 7 ,   n o .   1 1 ,   p .   2 6 4 2 ,   M a y   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 7 1 1 2 6 4 2 .   [ 5 ]   M .   S i n g h   a n d   S .   C h a u h a n ,   Tr a n si e n t   st a b i l i t y   a ss e ssm e n t   o f   p o w e r   sy s t e ms   i n t e g r a t i n g   w i n d   e n e r g y   u t i l i z i n g   d e t a i l e d   m o d e l s   a n d   a   h y b r i d   e n sem b l e   t e c h n i q u e ,   Ar a b i a n   J o u rn a l   f o r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   5 0 ,   n o .   2 1 ,   p p .   1 7 7 2 3 1 7 7 4 1 ,   N o v .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 3 3 6 9 - 0 2 5 - 1 0 0 3 6 - w.   [ 6 ]   Z.   W a n g ,   L.   Z h a o ,   D .   Z h a n g ,   a n d   C .   Y a n ,   S t u d y   o n   d y n a m i c   p r e d i c t i o n   met h o d   f o r   d e g r a d a t i o n   s t a t e   o f   e l e c t r i c   d r i v e   sy s t e m   b a s e d   o n   d e e p   l e a r n i n g   a n d   u n c e r t a i n t y   q u a n t i f i c a t i o n ,   Pr o c e e d i n g s   o f   t h e   I n st i t u t i o n   o f   Me c h a n i c a l   E n g i n e e rs ,   Pa r t   D :   J o u r n a l   o f   Au t o m o b i l e   En g i n e e r i n g ,   v o l .   2 3 9 ,   n o .   1 ,   p p .   2 2 0 2 3 8 ,   D e c .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 7 7 / 0 9 5 4 4 0 7 0 2 3 1 2 0 5 0 6 3 .   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.  1 5 ,   No .   1 ,   Ma r ch   20 2 6 :   298 - 3 0 7   306   [ 7 ]   V .   A .   G .   R a j u ,   M .   M i s h r a ,   J .   G .   S i n g h ,   J .   N a y a k ,   a n d   P .   B .   D a sh ,   S m a r t   g r i d   st a b i l i t y   p r e d i c t i o n   b a se d   o n   B a y e s i a n - o p t i mi s e d   LG B M   f o r   smar t e r   e n e r g y   m a n a g e m e n t ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   A d v a n c e d   Me c h a t ro n i c   S y st e m s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   4 ,   p p .   2 2 6 2 4 1 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 5 0 4 / I JA M EC H S . 2 0 2 4 . 1 4 3 3 8 2 .   [ 8 ]   X .   Y a o ,   X .   F u ,   a n d   C .   Z o n g ,   S h o r t - t e r l o a d   f o r e c a st i n g   me t h o d   b a s e d   o n   f e a t u r e   p r e f e r e n c e   s t r a t e g y   a n d   Li g h t G B M - X G b o o st ,   I EEE  A c c e ss ,   v o l .   1 0 ,   p p .   7 5 2 5 7 7 5 2 6 8 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 2 . 3 1 9 2 0 1 1 .   [ 9 ]   G .   P o r a w a g a ma g e ,   K .   D h a r m a p a l a ,   J .   S .   C h a v e s,  D .   V i l l e g a s,  a n d   A .   R a j a p a k se ,   A   r e v i e w   o f   ma c h i n e   l e a r n i n g   a p p l i c a t i o n i n   p o w e r   sy st e p r o t e c t i o n   a n d   e merg e n c y   c o n t r o l :   o p p o r t u n i t i e s ,   c h a l l e n g e s ,   a n d   f u t u r e   d i r e c t i o n s,”   Fr o n t i e rs  i n   S m a r t   G ri d s ,   v o l .   3 ,   p .   1 3 7 1 1 5 3 ,   A p r .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f r sg r . 2 0 2 4 . 1 3 7 1 1 5 3 .   [ 1 0 ]   J.  C h e n   e t   a l . ,   A n   i n t e g r a t i v e   a p p r o a c h   t o   e n h a n c e   l o a d   f o r e c a st i n g   a c c u r a c y   i n   p o w e r   s y st e ms   b a se d   o n   m u l t i v a r i a t e   f e a t u r e   sel e c t i o n   a n d   s e l e c t i v e   st a c k i n g   e n se mb l e   m o d e l i n g ,   En e rg y ,   v o l .   3 2 6 ,   p .   1 3 6 3 3 7 ,   Ju l .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e n e r g y . 2 0 2 5 . 1 3 6 3 3 7 .   [ 1 1 ]   A .   B i n b u s a y y i a n d   M .   S h a ,   S t a b i l i t y   p r e d i c t i o n   i n   smar t   g r i d   u si n g   P S O   o p t i m i z e d   X G B o o s t   a l g o r i t h w i t h   d y n a m i c   i n e r t i a   w e i g h t   u p d a t i o n ,”  C o m p u t e M o d e l i n g   i n   E n g i n e e r i n g   &   S c i e n c e s ,   v o l .   1 4 2 ,   n o .   1 ,   p p .   9 0 9 9 3 1 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 3 2 6 0 4 / c mes . 2 0 2 4 . 0 5 8 2 0 2 .   [ 1 2 ]   I .   A l h a mr o u n i   e t   a l . ,   A   c o m p r e h e n si v e   r e v i e w   o n   t h e   r o l e   o f   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   i n   p o w e r   s y st e st a b i l i t y ,   c o n t r o l ,   a n d   p r o t e c t i o n :   i n si g h t a n d   f u t u r e   d i r e c t i o n s ,   A p p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 4 ,   p .   6 2 1 4 ,   J u l .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a p p 1 4 1 4 6 2 1 4 .   [ 1 3 ]   Z.   Z h a n g   a n d   D .   K .   Y .   Y a u ,   C o R E:   C o n st r a i n e d   r o b u st n e ss  e v a l u a t i o n   o f   mac h i n e   l e a r n i n g - b a se d   s t a b i l i t y   a ss e ssm e n t   f o r   p o w e r   sy st e ms ,   I EE E/ C AA  J o u r n a l   o f   A u t o m a t i c a   S i n i c a ,   v o l .   1 0 ,   n o .   2 ,   p p .   5 5 7 5 5 9 ,   F e b .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JA S . 2 0 2 3 . 1 2 3 2 5 2 .   [ 1 4 ]   A .   La k sh ma n a r a o ,   A .   S r i sa i l a ,   T .   S .   R .   K i r a n ,   K .   V .   K u mar ,   a n d   C .   S .   K o p p i r e d d y ,   A n   e f f i c i e n t   sm a r t   g r i d   s t a b i l i t y   p r e d i c t i o n   sy st e b a se d   o n   ma c h i n e   l e a r n i n g   a n d   d e e p   l e a r n i n g   f u s i o n   m o d e l ,   I n d o n e si a n   J o u r n a l   o f   El e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   a n d   C o m p u t e S c i e n c e ,   v o l .   3 3 ,   n o .   2 ,   p p .   1 2 9 3 1 3 0 1 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e e c s . v 3 3 . i 2 . p p 1 2 9 3 - 1 3 0 1 .   [ 1 5 ]   S .   B .   K h a n ,   A .   K u m a r ,   A .   M a s h a t ,   D .   P r u t h v i r a j a ,   M .   K .   I .   R a h ma n i ,   a n d   J.  M a t h e w ,   A r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   i n   n e x t - g e n e r a t i o n   n e t w o r k i n g :   e n e r g y   e f f i c i e n c y   o p t i mi z a t i o n   i n   I o n e t w o r k s   u si n g   h y b r i d   LEA C H   p r o t o c o l ,   S N   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   v o l .   5 ,   n o .   5 ,   p .   5 4 6 ,   M a y   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 2 9 7 9 - 0 2 4 - 0 2 7 7 8 - 5.   [ 1 6 ]   S .   O y u c u ,   Ş .   S a ğ ı r o ğ l u ,   A .   A k z ,   a n d   E .   B i ç e r ,   Est i ma t i n g   smar t   g r i d   s t a b i l i t y   w i t h   h y b r i d   R N N + LST M   d e e p   l e a r n i n g   a p p r o a c h ,   i n   2 0 2 4   1 2 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   S m a rt   G r i d   ( i c S m a rt G r i d ) ,   I EEE,   M a y   2 0 2 4 ,   p p .   7 3 8 7 4 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / i c S martGr i d 6 1 8 2 4 . 2 0 2 4 . 1 0 5 7 8 1 7 9 .   [ 1 7 ]   V .   A r z a m a so v ,   K .   B o h m,   a n d   P .   Jo c h e m,  T o w a r d c o n c i se   m o d e l s   o f   g r i d   st a b i l i t y ,   i n   2 0 1 8   I EE I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C o m m u n i c a t i o n s,   C o n t r o l ,   a n d   C o m p u t i n g   T e c h n o l o g i e f o S m a r t   G ri d ( S m a r t G ri d C o m m ) ,   I EEE,   O c t .   2 0 1 8 ,   p p .   1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S mar t G r i d C o mm . 2 0 1 8 . 8 5 8 7 4 9 8 .   [ 1 8 ]   S .   B .   K h a n ,   M .   A l o j a i l ,   M .   T .   R a m a k r i sh n a ,   a n d   H .   S h a r ma,   A   h y b r i d   W S V M - Le v y   a p p r o a c h   f o r   e n e r g y - e f f i c i e n t   ma n u f a c t u r i n g   u si n g   b i g   d a t a   a n d   I o T,   C o m p u t e r s,  Ma t e r i a l s &   C o n t i n u a ,   v o l .   8 1 ,   n o .   3 ,   p p .   4 8 9 5 4 9 1 4 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 2 6 0 4 / c mc. 2 0 2 4 . 0 5 7 5 8 5 .   [ 1 9 ]   D .   R .   D i p t o ,   S .   K .   S h i b ,   M .   T .   R a h ma n ,   a n d   A .   S h u f i a n ,   P r e d i c t i v e   a n a l y s i s o f   smar t   g r i d   st a b i l i t y   u si n g   d i v e r se  mac h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h ms ,   i n   2 0 2 5   4 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   R o b o t i c s ,   E l e c t r i c a l   a n d   S i g n a l   Pr o c e ssi n g   T e c h n i q u e ( I C RES T ) ,   I EEE,   Jan .   2 0 2 5 ,   p p .   3 0 7 311 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C R EST6 3 9 6 0 . 2 0 2 5 . 1 0 9 1 4 3 6 8 .   [ 2 0 ]   T.   W a n g   e t   a l . ,   S e c u r i t y   w i t h i n   sec u r i t y :   a t t a c k   d e t e c t i o n   m o d e l   w i t h   d e f e n ses  a g a i n s t   a t t a c k c a p a b i l i t y   f o r   z e r o - t r u st   n e t w o r k s ,   I EEE  J o u rn a l   o n   S e l e c t e d   Ar e a s   i n   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   4 3 ,   n o .   6 ,   p p .   2 3 1 2 2 3 2 7 ,   J u n .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JS A C . 2 0 2 5 . 3 5 6 0 0 1 1 .   [ 2 1 ]   S .   M o h se n ,   M .   B a j a j ,   H .   K o t b ,   M .   P u sh k a r n a ,   S .   A l p h o n se ,   a n d   S .   S .   M .   G h o n e i m,   Ef f i c i e n t   a r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r k   f o r   smar t   g r i d   st a b i l i t y   p r e d i c t i o n ,   I n t e rn a t i o n a l   T r a n s a c t i o n o n   E l e c t ri c a l   En e rg y   S y st e m s ,   v o l .   2 0 2 3 ,   p p .   1 1 3 ,   M a y   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 5 / 2 0 2 3 / 9 9 7 4 4 0 9 .   [ 2 2 ]   F .   K .   K a r i e t   a l . ,   O p t i mi z e d   LS TM   f o r   a c c u r a t e   s mart   g r i d   st a b i l i t y   p r e d i c t i o n   u si n g   a   n o v e l   o p t i mi z a t i o n   a l g o r i t h m ,   Fr o n t i e r s   i n   En e r g y   Re se a r c h ,   v o l .   1 2 ,   p .   1 3 9 9 4 6 4 ,   A u g .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f e n r g . 2 0 2 4 . 1 3 9 9 4 6 4 .   [ 2 3 ]   A .   Z a f a r ,   Y .   C h e ,   M .   A h m e d ,   M .   S a r f r a z ,   A .   A h m a d ,   a n d   M .   A l i b a k h sh i k e n a r i ,   E n h a n c i n g   p o w e r   g e n e r a t i o n   f o r e c a s t i n g   i n   sm a r t   g r i d u si n g   h y b r i d   a u t o e n c o d e r   l o n g   sh o r t - t e r m   mem o r y   ma c h i n e   l e a r n i n g   mo d e l ,   I EEE   Ac c e ss ,   v o l .   1 1 ,   p p .   1 1 8 5 2 1 1 1 8 5 3 7 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 3 . 3 3 2 6 4 1 5 .   [ 2 4 ]   M .   A b d   El a z i z ,   I .   A .   F a r e s,   A .   D a h o u ,   a n d   M .   S h r a h i l i ,   F e d e r a t e d   l e a r n i n g   f r a m e w o r k   f o r   I o i n t r u s i o n   d e t e c t i o n   u si n g   t a b   t r a n sf o r mer   a n d   n a t u r e - i n sp i r e d   h y p e r p a r a me t e r   o p t i mi z a t i o n ,   Fr o n t i e rs   i n   Bi g   D a t a ,   v o l .   8 ,   p .   1 5 2 6 4 8 0 ,   M a y   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f d a t a . 2 0 2 5 . 1 5 2 6 4 8 0 .   [ 2 5 ]   S .   B .   P r a t h i b a   e t   a l . ,   D i g i t a l   t w i n - e n a b l e d   r e a l - t i me   o p t i mi z a t i o n   s y st e m   f o r   t r a f f i c   a n d   p o w e r   g r i d   ma n a g e m e n t   i n   6 G - d r i v e n   smar t   c i t i e s ,   I EEE   I n t e r n e t   o f   T h i n g s   J o u r n a l ,   v o l .   1 2 ,   n o .   1 5 ,   p p .   2 9 1 6 4 2 9 1 7 5 ,   A u g .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JI O T. 2 0 2 5 . 3 5 6 5 5 7 4 .   [ 2 6 ]   A .   Za f a r ,   Y .   C h e ,   M .   F a h e e m ,   M .   A b u b a k a r ,   S .   A l i ,   a n d   M .   S .   B h u t t a ,   M a c h i n e   l e a r n i n g   a u t o e n c o d e r b a s e d   p a r a met e r p r e d i c t i o n   f o r   s o l a r   p o w e r   g e n e r a t i o n   s y st e ms  i n   sm a r t   g r i d ,   I ET   S m a r t   G ri d ,   v o l .   7 ,   n o .   3 ,   p p .   3 2 8 3 5 0 ,   Ju n .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / st g 2 . 1 2 1 5 3 .   [ 2 7 ]   B .   S c h ä f e r ,   C .   G r a b o w ,   S .   A u e r ,   J .   K u r t h s,  D .   W i t t h a u t ,   a n d   M .   T i m me,   Ta m i n g   i n s t a b i l i t i e i n   p o w e r   g r i d   n e t w o r k b y   d e c e n t r a l i z e d   c o n t r o l ,   T h e   E u r o p e a n   P h y si c a l   J o u r n a l   S p e c i a l   T o p i c s ,   v o l .   2 2 5 ,   n o .   3 ,   p p .   5 6 9 5 8 2 ,   M a y   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 0 / e p j s t / e 2 0 1 5 - 5 0 1 3 6 - y.       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS        Dr .   S irish  K u m a r   P a g o ti           is  a n   a ss o c iate   p ro fe ss o in   th e   De p a rtme n o f   El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   En g in e e rin g   a Ad it y a   In st it u te  o Tec h n o l o g y   a n d   M a n a g e m e n t,   with   o v e 1 7   y e a rs  o e x p e rien c e   in   t h e   field .   He   is  a lso   c u rre n tl y   a   p o st d o c t o ra re se a rc h e a Li n c o ln   Un i v e rsity   Co ll e g e ,   M a la y sia .   His  a re a o e x p e rti se   in c l u d e   g lo b a l   n a v ig a ti o n   sa telli te  sy ste m (G N S S ),   m a c h in e   lea rn in g ,   a n d   e m b e d d e d   sy ste m s .   P h . D.  g o l d   m e d a li st  fro m   G ITAM   U n iv e rsit y ,   h e   h a p u b li sh e d   o v e 6 0   j o u r n a p a p e rs  a n d   p re se n ted   at   m o re   th a n   5 0   c o n fe re n c e s.  He   h o ld 1 1   p a ten ts,  a u t h o re d   6   te x t b o o k s,   a n d   h a su c c e ss fu ll y   g u i d e d   3 0   st u d e n p ro jec ts.   He   h a c o m p lete d   5 6   g l o b a l   c e rti fica ti o n a n d   a c ti v e ly   c o n tri b u tes   a a   re v iew e r,   se ss io n   c h a ir,   tec h n ica c o m m it tee   m e m b e r,   a n d   re v iew   b o a rd   m e m b e fo v a rio u re p u ted   jo u rn a ls  a n d   c o n fe re n c e s.  He   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il :   p d f. siris h @lin c o ln . e d u . m y   o r   siri sh d g @ g m a 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       F ea tu r tr a n s fo r ma tio n   w ith   en s emb le  lea r n in g   fo r   p o w er g r id   s ta b ilit … ( S ir is h   K u ma r   P a g o ti )   307     Dr .   K a v ith a   K a p a l a           re c e iv e d   th e   P h . D.   d e g re e   in   c o m p u ter  sc ien c e   a n d   e n g in e e rin g   wit h   a   sp e c ializa ti o n   in   a rti ficia in telli g e n c e   fro m   Ac h a ry a   Na g a rju n a   Un i v e rsity ,   G u n tu r,   I n d ia.   S h e   is  c u rre n tl y   a n   a ss o c iate   p ro fe ss o i n   t h e   De p a rt m e n o C o m p u ter  S c ien c e   a n d   En g in e e rin g ,   G M In stit u te   o Tec h n o lo g y ,   Ra z a m ,   In d ia.   S h e   h a s   p u b l ish e d   m o re   th a n   1 5   re se a rc h   a rti c les   in   v a rio u in tern a ti o n a l   jo u rn a ls.  He re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   a rti ficia l   in telli g e n c e ,   m a c h in e   lea rn i n g ,   a n d   d e e p   lea rn i n g .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il k a v it h a . a k k i 1 5 1 4 @ g m a il . c o m .         Dr .   Th ik k a   R a m a   K a n a k a   Du r g a   V a r a   Pr a sa d           is  w o rk i n g   a a n   a ss istan t   p ro fe ss o in   th e   De p a rtme n t   o E n g i n e e rin g   M a t h e m a ti c a n d   H u m a n it ies ,   S . R. K.R.   En g i n e e rin g   C o ll e g e ,   B h ima v a ra m .   He   c o m p lete d   h is  P h . D .   in   2 0 2 3   fro m   An d h ra   Un i v e rsity ,   Vish a k a p a tn a m .   He   h a s   1 8   y e a rs  o tea c h i n g   e x p e rien c e   a n d   1 1   y e a rs  o re se a rc h   e x p e rien c e .   He   p u b li sh e d   1 3   re se a rc h   p a p e rs  in   v a rio u i n tern a ti o n a jo u rn a ls.   He   h a p u b li s h e d   2   p a ten ts   a n d   o n e   b o o k   c h a p ter.  He   q u a li fied   fo r   APS ET - 2 0 2 3 .   His  re se a rc h   in tere st  i n c lu d e f lu i d   d y n a m ics   a n d   m a c h in e   lea rn i n g He   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il tr k d v p ra sa d @s rk re c . a c . in .         Dr .   Chu k k a   R a ja se k h a r           re c e iv e d   h is  B. Tec h .   d e g re e   in   e lec tro n ics   a n d   c o m m u n ica ti o n   e n g i n e e rin g   fro m   JN TU  Un iv e rsity ,   A . P . ,   In d ia,  in   2 0 0 6 ,   a n d   th e   M . Tec h .   d e g re e   in   ra d a a n d   m icro wa v e   e n g i n e e rin g   fr o m   An d h ra   Un i v e rsity ,   A.P . ,   In d ia,  i n   2 0 0 8 .   He   wa a wa rd e d   a   P h . D.   d e g re e   i n   g l o b a l   n a v ig a ti o n   sa telli te   sy ste m   fro m   t h e   De p a rtme n t   o El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   En g i n e e rin g ,   JN TUK,  Ka k i n a d a ,   A.P . ,   I n d ia  in   2 0 2 0 .   He   is   c u rre n tl y   w o rk i n g   a a n   a ss o c iate   p ro fe ss o in   th e   De p a rt m e n o El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   En g i n e e rin g ,   A d it y a   Un iv e rsity ,   S u ra m p a lem ,   An d h ra   P ra d e sh ,   In d ia.  His   re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   g l o b a n a v ig a ti o n   sa telli te  sy ste m   a n d   w irele ss   c o m m u n ica ti o n s.  He   p u b li sh e d   h is  re se a rc h   p a p e rs  in   re fe re e d   in tern a ti o n a j o u r n a ls  a n d   in tern a ti o n a a n d   n a ti o n a l   c o n fe re n c e s.  He   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il c h u k k a ra jas e k h a r@g m a il . c o m .         K r ish n a   Ra o   Peda d a           is  c u r re n tl y   w o rk i n g   a a n   a ss istan p ro fe ss o with   th e   De p a rtme n o El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   En g i n e e rin g ,   Ad it y a   In stit u te  o Tec h n o lo g y   a n d   M a n a g e m e n t,   Tek k a li .   He   is  p u rsu i n g   P h . D.   at   A n d h ra   Un iv e r sity   a n d   c o m p lete d   M . Tec h .   in   VL S s y ste m   d e sig n   fro m   JN TUK,  Ka k in a d a .   He   h a p u b li sh e d   5   p a ten ts  a n d   m o re   th a n   1 5   re se a rc h   p a p e rs  in   re p u ted   in tern a ti o n a l   a n d   n a ti o n a l   j o u r n a ls .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il p k r. a it a m @g m a il . c o m .         Pro f.   S a K ira n   O r u g a n ti           is  c u rre n tl y   w o rk i n g   a a n   a ss o c iate   p ro fe ss o in   t h e   F a c u lt y   o E n g i n e e rin g   a n d   B u il En v iro n m e n t,   L in c o l n   Un iv e rsi ty   Co l leg e ,   Ku a la  L u m p u r ,   M a lay sia .   He   is  a lso   a ffil iate d   with   th e   Tec h n o l o g y   In n o v a ti o n   Hu b   (TI H),  In d ian   I n stit u te  o f   Tec h n o l o g y   P a tn a .   F r o m   2 0 1 9   t o   2 0 2 2 ,   h e   wa a ss o c iate d   with   t h e   S c h o o o f   El e c tri c a a n d   Au to m a ti o n   En g in e e rin g ,   Jia n g x Un iv e rsity   o S c ien c e   a n d   Tec h n o l o g y ,   Ch i n a ,   wh e re   h e   c o n tri b u ted   to   th e   e sta b li sh m e n t   o a n   a d v a n c e d   wire les p o we t ra n sfe re se a rc h   lab o ra to r y .   His  e x p e rti se   li e in   wire les p o we tran sm issio n   th r o u g h   ra d i o - s h ield e d   z o n e s.  He   e a rn e d   h is   P h . D.   in   2 0 1 6   fro m   th e   Ulsa n   N a ti o n a l   In stit u te  o f   S c ien c e   a n d   Tec h n o l o g y   (UN IS T),   S o u th   Ko re a ,   wh e re   h e   d e v e lo p e d   wire les c o m m u n ica ti o n   sy ste m fo r   Hy u n d a He a v y   In d u stries   a n d   S a m su n g   He a v y   In d u stries .   His  d o c to ra l   wo rk   led   t o   t h e   c re a ti o n   o t h e   sp i n - o ff  c o m p a n y   ZN - Oc e a n   Tec h n o l o g ies .   He   h a p re v io u sly   se rv e d   a a   fa c u lt y   m e m b e a IIT   Ti r u p a ti   a n d   is   a   re c ip ien o t h e   URSI  Yo u n g   S c ien ti st  Aw a rd   (2 0 1 6 ).   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il :   sa ish a rm a @lin c o ln . e d u . m y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.