I nte rna t io na l J o urna l o f   P o wer   E lect ro nics   a nd   Driv e  S y s t em   ( I J P E DS)   Vo l.  1 7 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   20 2 6 ,   p p .   1 7 5 5 ~ 1 7 6 7   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijp ed s . v 1 7 . i 3 . p p 1 7 5 5 - 1 7 6 7           1755       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   Deep learni ng - ba sed intell ig ent  isla nding  det e ction  for g rid - co nnected  photo v o ltaic sy stems us i ng  conv o lutiona l    neura l net wo rks       Do nd a pa t i R a v i K is ho re 1 ,   T .   Vij a y   M un i 2 ,   K .   Venk a t a   K i s ho re 3 ,   V.   Su re s h 1 ,  S.  Sa a hithi 4 ,   T ha nd a v a   K rish na   Sa i P a nd ra j u 5 ,  S.  N.   Cha it ra 6 ,   B .   L o g esh wa ry 7   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,   G o d a v a r i   G l o b a l   U n i v e r s i t y ,   R a j a h m u n d r y ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,   K o n e r u   L a k sh m a i a h   E d u c a t i o n   F o u n d a t i o n ,   V a d d e sw a r a m,  I n d i a   3 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,   D r .   R V R   N R I   I n st i t u t e   o f   Te c h n o l o g y   D e e m e d   t o   b e   U n i v e r si t y ,     V i j a y a w a d a   R u r a l ,   I n d i a   4 S c h o o l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c s   En g i n e e r i n g ,   R EV A   U n i v e r si t y ,   B e n g a l u r u ,   I n d i a   5 D e p a r t me n t   o f   I n f o r mat i o n   Te c h n o l o g y ,  D h a n e k u l a   I n st i t u t e   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g y ,   A n d h r a   P r a d e s h ,   I n d i a   6 D e p a r t me n t   o f   I n f o r mat i o n   S c i e n c e   En g i n e e r i n g ,   N I TTE  ( D e e m e d   t o   b e   U n i v e r si t y ) ,   N M A M   I n st i t u t e   o f   T e c h n o l o g y   ( N M A M I T) ,   N i t t e ,   I n d i a   7 D e p a r t me n t   o f   M a t h e m a t i c s ,   A g u r c h a n d   M a n m u l l   Ja i n   C o l l e g e ,   C h e n n a i ,   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   Ma y   8 ,   2 0 2 6   R ev is ed   Au g   1 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   Au g   2 4 ,   2 0 2 6       Th e   in c re a sin g   in teg ra ti o n   o f  p h o t o v o lt a ic  (P V)  s y ste m s  in to   sm a rt  g rid s   re q u ires   fa st  a n d   re li a b le  islan d i n g   d e tec ti o n   to   m a in tai n   g ri d   sta b il it y   a n d   o p e ra ti o n a l  sa fe ty .   Co n v e n t io n a l  d e tec ti o n   m e th o d s  o fte n   fa c e   c h a ll e n g e s   su c h   a s  d e lay e d   re sp o n se ,   re d u c e d   a c c u ra c y ,   a n d   larg e   n o n - d e tec t io n   z o n e s   u n d e r  v a ry i n g   o p e ra ti n g   c o n d it io n s.  T h is  p a p e r  p ro p o se s  a n   in telli g e n t   islan d in g   d e tec ti o n   m e th o d   fo r  g rid - c o n n e c ted   P V  sy ste m s  u sin g   a d v a n c e d   a rti ficia l  in tel li g e n c e   a n d   d e e p   lea rn in g   tec h n iq u e s.  El e c tri c a l   p a ra m e ters   in c lu d in g   v o l tag e ,   c u rre n t,   fre q u e n c y ,   a n d   p o we r  si g n a ls  a re   a n a ly z e d   u si n g   sig n a l  p r o c e ss in g   m e th o d s  a n d   c las sified   th ro u g h   a   c o n v o lu ti o n a l  n e u ra l   n e two rk   (CNN )  m o d e l  d e v e lo p e d   in   M ATLAB/S imu l in k .   S imu lati o n   re su l ts   d e m o n stra te  th a t  t h e   p ro p o se d   AI - b a se d   a p p ro a c h   a c h iev e s  ra p id   a n d   a c c u ra te  d e tec ti o n   o f  isla n d i n g   e v e n ts  with   imp r o v e d   se n siti v it y   a n d   re d u c e d   fa lse   d e tec ti o n s  c o m p a re d   t o   c o n v e n ti o n a l  tec h n iq u e s.  Th e   p ro p o se d   fra m e wo rk   e n h a n c e s  th e   re li a b il it y ,   sa fe ty ,   a n d   p r o tec ti o n   p e rfo r m a n c e   o f   m o d e rn   p h o to v o l taic   p o we r  s y ste m s in teg ra ted   wit h   sm a rt  g ri d s.   K ey w o r d s :   Ar tific ial  in tellig en ce   C NN   Dee p   lear n in g   Gr id   s af ety   I s lan d in g   d etec tio n   Ma ch in e  lear n in g   Ph o to v o ltaic  s y s tem s   R en ewa b le  en er g y   i n teg r atio n   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   T .   Vijay   Mu n i   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g in ee r i n g ,  Ko n er u   L ak s h m aiah   E d u ca tio n   Fo u n d atio n   Gr ee n   Field s ,   Vad d eswar am ,   I n d ia   E m ail:  v ijay m u n i1 9 8 6 @ g m ail . co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e  r ap i d   g r o wth   o f   r en ewa b le  en er g y   i n teg r atio n ,   p a r ticu lar ly   p h o to v o ltaic  ( PV)   s y s tem s ,   h as  s ig n if ican tly   tr an s f o r m ed   m o d er n   p o wer   n etwo r k s   an d   s m ar t  g r id   in f r astru ctu r e s .   Gr id - co n n ec te d   p h o to v o ltaic  s y s tem s   ar e  in cr e asin g ly   d ep lo y e d   d u e  to   th eir   en v ir o n m en tal  b en ef its ,   lo w  o p er atin g   co s ts ,   an d   co n tr ib u tio n   to   s u s tain ab le  e n er g y   g en e r atio n .   Ho wev er ,   th e  lar g e - s ca le  p en etr atio n   o f   d i s tr ib u ted   g e n er atio n   ( DG)   u n its   in tr o d u ce s   s ev er al  o p er atio n al  a n d   p r o tectio n   ch allen g es,  am o n g   wh ic h   is lan d in g   d etec tio n   r em ain s   o n e  o f   th e  m o s t c r itical  is s u es [ 1 ] .   I s l a n d i n g   o c c u r s   w h e n   a   d i s t r ib u t e d   e n e r g y   r e s o u r c e   c o n t i n u e s   s u p p l y i n g   p o w e r   t o   a   l o c a l   l o a d   e v e n   a f t e r   d i s c o n n e c ti o n   f r o m   t h e   m a i n   u t i l i t y   g r i d .   T h i s   c o n d i ti o n   m a y   l e a d   t o   s e v e r e   s a f e t y   h a z ar d s   f o r   m a i n t e n a n c e  p e r s o n n e l ,   d e g r a d a t i o n   o f   p o w e r   q u a l i t y ,   v o l t a g e   a n d   f r e q u e n c y   i n s t a b i l it y ,   a n d   p o s s i b l e   d a m a g e   t o   e l e c t r i c al  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 w  E lec  &   Dr i Sy s t ,  Vo l.  1 7 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   20 2 6 :   175 5 - 1 7 6 7   1756   eq u ip m en t   [ 2 ] .   T h er ef o r e,   in t er n atio n al  s tan d a r d s   s u ch   as  I E E E   1 5 4 7   r eq u ir e  d is tr ib u ted   g en er atio n   s y s tem s   to   d etec t isl an d in g   co n d itio n s   r ap id ly   an d   d is co n n ec t f r o m   th e  g r id   with in   a  s p ec if ie d   tim e  l im it [ 3 ] .   Var io u s   is lan d in g   d etec tio n   m eth o d s   h av e   b ee n   d ev el o p e d   an d   b r o ad l y   class if ied   in t o   r em o te  a n d   lo ca l  d etec tio n   tech n iq u es.  R em o te  tech n iq u es  u tili ze   co m m u n icatio n - b ased   a p p r o ac h es  s u ch   as  s u p er v is o r y   co n tr o l  an d   d ata  ac q u is itio n   ( SC ADA)   s y s tem s   an d   tr an s f er   tr ip   s ch em es  to   id e n tify   g r id   d is co n n ec tio n     ev en ts   [ 4 ] .   Alth o u g h   t h ese  m eth o d s   p r o v id e  h i g h   ac c u r ac y ,   t h ey   r eq u ir e   ex p e n s iv e  co m m u n icatio n   in f r astru ctu r e  an d   co m p lex   im p lem en tatio n .   L o ca l  tech n i q u e s   ar e  f u r th er   ca teg o r ized   in to   p ass iv e,   ac tiv e,   an d   h y b r id   m et h o d s   [ 5 ] .   Pas s iv e  m eth o d s   m o n ito r   s y s tem   p ar am e ter s   s u ch   as v o ltag e,   f r eq u en c y ,   p h ase  an g le,   an d   h ar m o n ic  d is to r tio n   to   id e n tify   ab n o r m al  o p er atin g   c o n d it io n s   [ 6 ] - [ 1 0 ] .   T h ese  tech n iq u es  ar e  s im p le  an d   ec o n o m ical  b u t  s u f f er   f r o m   l ar g e  n o n - d etec tio n   z o n es  u n d er   clo s ely   m atch ed   lo ad - g e n er atio n   c o n d itio n s .   Activ e  m eth o d s   in te n tio n ally   in ject  d is tu r b a n ce s   in to   t h e   s y s tem   an d   a n aly ze   t h e  r es u ltin g   r esp o n s e  f o r   is lan d in g   id en tific atio n   [ 1 1 ] .   Ho wev er ,   ac tiv e  tech n iq u es   m ay   d eg r ad e  p o wer   q u ality   an d   af f ec t  s y s tem   s tab ilit y .   Hy b r id   ap p r o ac h es c o m b in e  b o th   p ass iv e  an d   ac tiv e  m eth o d s   to   im p r o v e  d etec tio n   r eliab ilit y   [ 1 2 ] .   R ec en tly ,   ar tific ial  in tellig en ce   ( AI )   an d   m ac h in e   lear n i n g   ( ML )   tec h n iq u es  h av e  e m er g ed   as   p r o m is in g   s o lu tio n s   f o r   p o we r   s y s tem   p r o tectio n   an d   f au lt   d iag n o s is   ap p licatio n s .   Ar tific ial  n eu r al   n etwo r k s   ( ANNs) ,   s u p p o r t  v ec to r   m ac h in es  ( SVMs),   d ee p   lear n in g   ( DL ) ,   an d   co n v o lu tio n al  n eu r a l  n etwo r k s   ( C NNs)   h av e  d em o n s tr ated   s u p er i o r   c ap ab ilit y   in   h an d lin g   n o n lin ea r   an d   c o m p lex   p o wer   s y s tem   b eh av io r s   [ 1 3 ] .   AI - b ased   is lan d in g   d etec tio n   m e th o d s   ca n   ef f ec tiv ely   class if y   is lan d in g   an d   n o n - is lan d in g   ev en ts   b y   lear n in g   p atter n s   f r o m   h is to r ical  an d   s im u lated   d ata  u n d er   d i f f er e n t  o p er atin g   co n d itio n s   [ 1 4 ] .   I n   p a r ticu lar ,   d ee p   lear n in g   tech n iq u es  en ab le   au to m ated   f ea t u r e  e x tr ac tio n   an d   im p r o v e d   class if icatio n   ac c u r ac y ,   m ak in g   th e m   s u itab le  f o r   r ea l - tim e  s m ar t  g r i d   ap p licatio n s   [ 1 5 ] .   Desp ite  s ig n if ican t  ad v an ce s   in   ar tific ial  in tellig en ce - b ased   is lan d in g   d etec tio n ,   s ev er al  ch allen g es  r em ain   u n r eso lv e d .   Mo s t  ex is tin g   ANN - b ased   ap p r o ac h es  d ep en d   h ea v ily   o n   m an u ally   e x tr ac ted   f ea tu r es  an d   ex h ib it  r ed u ce d   p er f o r m a n c e  u n d er   v ar y in g   lo ad - g en er atio n   m is m atch es  an d   tr an s ien t  d is tu r b an ce s .   Fu r th er m o r e ,   m an y   r ep o r ted   m eth o d s   p r o v i d e  lim ited   d is cu s s io n   o n   r ed u cin g   th e  n o n - d etec tio n   zo n e  wh ile  m ain tain in g   f ast  d etec tio n   u n d er   p r ac tical  o p e r atin g   c o n d itio n s .   Alth o u g h   C NN - b ased   tech n iq u es  h av e   r ec en tly   em e r g ed ,   c o m p r e h e n s iv e  f r am ew o r k s   i n teg r atin g   au to m atic  f ea tu r e  e x tr ac tio n   with   r ea l - tim e   p h o to v o ltaic  s y s tem   p r o tectio n   r em ain   lim ited .   T h er ef o r e,   th er e  is   a  n ee d   f o r   a  r o b u s t  d ee p   lear n in g - b ased   is lan d in g   d etec tio n   f r a m ewo r k   ca p ab le   o f   p r o v id in g   h i g h   d etec tio n   ac cu r ac y ,   r ed u ce d   f alse  d etec tio n s ,   an d   r ap id   r esp o n s e  u n d e r   d iv e r s e  g r id   o p e r atin g   s ce n ar io s .   T h e  m ajo r   co n tr ib u tio n s   o f   th is   wo r k   ar e   s u m m ar ized   as  f o llo ws:   i)   Dev elo p m en t   o f   a  C NN - b ased   in tellig en t  is lan d in g   d etec tio n   f r am ewo r k   f o r   g r id - co n n ec te d   p h o to v o ltaic  s y s tem s ;  ii)  Au to m atic  ex tr ac tio n   o f   d is cr im in ativ e   f ea tu r es  f r o m   m ea s u r ed   elec tr ical  s ig n als,   elim in atin g   d ep en d en ce   o n   m an u ally   en g in ee r e d   f ea tu r es ;  iii)  E v al u atio n   u n d er   m u ltip le  o p e r atin g   co n d itio n s ,   in clu d in g   n o r m al   o p e r atio n ,   l o ad   s witch in g ,   g r i d   d is tu r b an ce s ,   an d   is lan d in g   ev en ts ;  an d   iv )   Dev elo p m e n t  o f   an   in teg r ate d   MA T L AB /Si m u lin k – C NN   f r am ewo r k   s u itab le  f o r   in tellig en t p r o tectio n   o f   m o d er n   s m ar t g r id s .       2.   SYST E M   DE SCRI P T I O N    T h e  p r o p o s ed   s y s tem   is   d e s ig n ed   f o r   in tellig en t  is lan d in g   d etec tio n   in   a  g r id - co n n ec ted   PV  p o wer   s y s tem   u s in g   ad v an ce d   ar tific ial  in tellig en ce   tech n iq u es.  T h e  s y s tem   in teg r ates  a  p h o to v o ltaic  ar r ay ,   p o wer   elec tr o n ic  co n v er ter s ,   g r id   in ter f ac e  co m p o n e n ts ,   s en s in g   u n its ,   s ig n al   p r o ce s s in g   m o d u les,  an d   a  d ee p   lear n in g - b ased   is lan d in g   d ete ctio n   u n it  [ 1 6 ] .   T h e  o v er all  o b jectiv e  o f   th e  s y s tem   is   to   c o n tin u o u s ly   m o n ito r   elec tr ical  p ar am eter s   an d   ac c u r ately   id en tify   is lan d i n g   co n d i tio n s   u n d er   d if f er e n t o p e r atin g   s ce n ar io s   [ 1 7 ] .   T h e  p h o to v o ltaic  ar r ay   co n v er ts   s o lar   en er g y   in to   elec tr ical  en er g y   an d   s u p p lies   p o wer   to   th e  u tili ty   g r id   t h r o u g h   a  DC – DC   b o o s t  co n v er ter   an d   a  v o ltag e   s o u r ce   co n v er ter   ( VSC )   [ 1 8 ] .   T h e   b o o s t  co n v er ter   is   em p lo y ed   t o   r eg u late  a n d   m ai n tain   th e  r eq u i r ed   DC - lin k   v o ltag e,   wh ile  th e  m ax im u m   p o wer   p o in t  tr ac k in g   ( MPPT)   co n tr o ller   en s u r es  m ax im u m   p o wer   ex tr ac ti o n   f r o m   th e   PV  ar r ay   u n d er   v ar y in g   ir r ad ia n ce   co n d itio n s   [ 1 9 ] .   T h e  g en er ate d   DC   p o we r   is   c o n v e r ted   i n to   AC   p o wer   th r o u g h   th e   in v er t er   an d   in jecte d   in to   th e  g r id   v ia  a  co u p lin g   tr a n s f o r m er   at  th e  p o in t o f   co m m o n   c o u p lin g   ( PC C ) .   T h e  p r o p o s ed   is lan d in g   d etec tio n   f r am ewo r k   co n tin u o u s l y   m ea s u r es  s y s tem   p ar am eter s   s u ch   as  v o ltag e,   cu r r en t,   f r eq u en cy ,   a n d   ac tiv e  p o wer   at  th e   PC C   [ 2 0 ] .   T h ese  elec tr ical  s ig n als  ar e  p r o ce s s ed   u s in g   s ig n al  co n d itio n in g   an d   f ea t u r e  ex tr ac tio n   tech n iq u es  b ef o r e   b ein g   s u p p lied   to   t h e  ar tific ial  in tellig en ce   ( AI )   m o d u le  [ 2 1 ] - [ 2 3 ] .   A  C NN - b ased   class if ier   i s   em p lo y ed   to   an aly ze   th e  ex tr ac ted   f ea tu r es  an d   d is tin g u is h   is lan d in g   ev en ts   f r o m   n o r m al  o p er atin g   d is tu r b an ce s   an d   lo a d   v ar iatio n s .   Du r in g   n o r m al   g r i d - co n n ec te d   o p e r atio n ,   th e  PV  s y s tem   o p er ates  s y n ch r o n o u s ly   with   th e  u tili ty   g r id .   W h en   an   is lan d in g   ev e n t  o cc u r s   d u e  to   g r id   d is co n n e ctio n ,   s ig n if ican t  d ev iatio n s   a p p ea r   in   elec tr ical  p ar am eter s   s u ch   as  f r eq u en cy   an d   v o ltag e   m ag n itu d e.   T h e   AI - b ased   d etec tio n   u n it  r ap i d ly   id en tifie s   th ese   ab n o r m al   p atter n s   a n d   g en er a tes  a  tr ip   s ig n al  to   d is co n n ec t  th e  PV  s y s tem   f r o m   th e   is o lated   g r id   s ec tio n ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Dee p   lea r n in g - b a s ed   in tellig e n t isl a n d in g   d etec tio n   fo r   g r id - co n n ec ted   …   ( Do n d a p a ti R a v i Ki s h o r e )   1757   th er eb y   en s u r in g   s y s tem   p r o te ctio n   an d   o p er atio n al  s af ety   [ 2 4 ] .   T h e  co m p lete  s y s tem   m o d el  is   d ev elo p ed   an d   s im u lated   in   MA T L AB /Si m u lin k   u n d e r   v ar io u s   o p er atin g   co n d itio n s   in clu d i n g   lo ad   s wi tch in g ,   g r i d   f au lts ,   an d   is lan d in g   s ce n ar i o s .   T h e  p r o p o s ed   AI - d r iv e n   d etec tio n   m eth o d   p r o v i d es im p r o v e d   d et ec tio n   s p ee d ,   h i g h e r   class if icatio n   ac cu r ac y ,   a n d   e n h an ce d   r eliab ilit y   c o m p ar e d   with   co n v en tio n al   p ass iv e  a n d   ac tiv e   is lan d in g   d etec tio n   tech n iq u es [ 2 5 ] .     2 . 1 .     B lo c k   dia g ra m   des cr iptio n   Fig u r e  1   illu s tr ates  th e  p r o p o s ed   AI - b ased   is lan d in g   d ete ctio n   s y s tem   f o r   a  g r id - co n n ec ted   PV   n etwo r k .   T h e  s y s tem   co n s is ts   o f   a  s o lar   PV  ar r ay ,   DC – D C   b o o s t  co n v er ter ,   MPPT  co n tr o ll er ,   VSC ,   co u p lin g   tr an s f o r m er ,   m ea s u r em en t  u n i t,  s ig n al  p r o ce s s in g   m o d u le,   C NN - b ased   class if ier ,   an d   p r o tectio n   r elay   u n it.   I n itially ,   th e  So lar   PV  ar r ay   co n v er ts   s o lar   e n er g y   in to   D C   elec tr ical  p o wer .   T h e  g e n e r ated   DC   p o wer   is   s u p p lied   to   th e   DC – DC   b o o s t   co n v er ter ,   wh ich   r eg u lates  th e  o u t p u t  v o ltag e   an d   m ain tain s   a  s tab le  DC - lin k   v o ltag e.   T h e  MPPT  co n tr o ller   co n tin u o u s ly   tr ac k s   th e  m ax i m u m   o p er atin g   p o in t o f   th e  P V  ar r ay   to   m ax im ize   en er g y   e x tr ac tio n   u n d e r   v ar y i n g   ir r a d ian ce   co n d itio n s .   T h e  r eg u lated   d ir ec t  cu r r en t  ( DC )   p o wer   is   co n v er ted   i n to   alter n atin g   cu r r en t  ( AC )   p o we r   u s in g   th e   VSC .   T h e  in v er ter   o u tp u t  is   c o n n ec ted   to   th e  u tili ty   g r id   an d   lo ca l  lo ad   th r o u g h   a  co u p lin g   tr an s f o r m er   at  th e   PC C .   Du r in g   n o r m al  o p er ati o n ,   t h e  PV  s y s tem   o p er ates  s y n ch r o n o u s ly   with   th e   u tili ty   g r id   a n d   s u p p lies   p o wer   to   b o th   t h e  g r i d   an d   co n n ec ted   lo ad s .   T h e  m ea s u r em en t  u n it  co n tin u o u s ly   m o n ito r s   im p o r tan t   elec tr ical  p ar am eter s   s u ch   as  v o ltag e  ( V) ,   c u r r en t  ( I ) ,   f r eq u en cy   ( f ) ,   an d   ac tiv e   p o wer   ( P)  at  th e  PC C .   T h ese  m ea s u r ed   s ig n als  ar e  p ass ed   to   th e  s ig n al  p r o ce s s in g   a n d   f ea tu r e  ex tr ac tio n   m o d u l e,   wh er e  im p o r tan t   ch ar ac ter is tics   r elate d   to   is lan d in g   an d   n o n - is lan d in g   ev en ts   ar e  ex tr ac ted .   T h e  ex tr ac ted   f ea tu r es  ar e   th en   f ed   in to   th e   C NN - b ased   AI   is lan d in g   d etec tio n   s y s tem .   T h e  C NN   class if ier   i s   tr ain ed   u s in g   d if f er en t  o p er atin g   co n d itio n s   in clu d in g   n o r m al  o p e r atio n ,   l o ad   s witch in g ,   g r id   d is tu r b an ce s ,   an d   is lan d i n g   s c en ar io s .   W h en   ab n o r m al  co n d itio n s   co r r esp o n d in g   to   is lan d in g   ar e  i d en tifie d ,   th e  AI   class if ier   g e n er ates  a  d ec is io n   s ig n al.   Fin ally ,   th e  p r o tectio n   r elay   an d   tr ip   s ig n al  g en er ato r   d is co n n ec t   th e  PV  s y s tem   f r o m   th e  u tili ty   g r id   to   e n s u r e  s af ety ,   p r ev en t e q u ip m en t d am ag e,   a n d   m ai n tain   g r id   r eliab ilit y .   T h e  p r o p o s ed   AI - b ased   s y s tem   p r o v id es  f ast,  ac cu r ate,   an d   r eliab le  is lan d in g   d etec t io n   co m p ar e d   with   co n v en tio n al  p ass iv e  an d   ac tiv e  m eth o d s .           Fig u r e  1 .   B lo ck   d iag r am   o f   th e  p r o p o s ed   s y s tem       2 . 2 .     P r o blem   s t a t e m ent   I s lan d in g   o cc u r s   wh en   a  g r id - co n n ec ted   p h o t o v o ltaic  s y s tem   co n tin u es  s u p p ly i n g   p o wer   to   lo ca l   l o a d s   e v e n   a f t e r   d is c o n n e c ti o n   f r o m   t h e   m a i n   u t i l it y   g r i d .   T h i s   c o n d i t i o n   c r ea t es   s e r i o u s   s a f e t y   h a z a r d s   f o r   m a i n t e n a n c e   p e r s o n n e l   a n d   m ay   c a u s e   i n s ta b i l it y   i n   v o l t a g e   an d   f r e q u e n c y ,   e q u i p m e n t   d a m a g e ,   a n d   d e g r a d a t i o n   o f   p o w e r   q u a l i t y .   C o n v e n t i o n al   i s la n d i n g   d e t e c t i o n   m e t h o d s ,   i n c l u d i n g   p a s s i v e ,   ac t i v e ,   a n d   h y b r i d   t e c h n i q u e s ,   o f ten   s u f f er   f r o m   lim itatio n s   s u ch   as  lar g e  n o n - d etec tio n   z o n es,  s lo w  d etec tio n   s p ee d ,   f alse  tr ip p in g ,   an d   r ed u ce d   p e r f o r m an ce   u n d er   v ar y in g   o p er atin g   co n d itio n s .   T h er ef o r e,   th er e  is   a  n ee d   f o r   an   in tellig en t,  f ast,  ac cu r ate,   an d   r o b u s t isl an d in g   d etec tio n   tech n iq u e  s u itab le  f o r   m o d e r n   s m ar t g r id - co n n ec te d   PV sy s tem 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 w  E lec  &   Dr i Sy s t ,  Vo l.  1 7 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   20 2 6 :   175 5 - 1 7 6 7   1758   2 . 3 .     O bje c t iv e  o f   t he  pro po s ed  s y s t em   T h e  m ain   o b jectiv e  o f   th e   p r o p o s ed   s y s tem   is   to   d ev elo p   a n   in tellig en t  AI - b ased   is lan d in g   d etec tio n   m eth o d   f o r   g r id - c o n n ec ted   PV  s y s tem s .   T h e  s y s tem   aim s   to   ac cu r ately   d etec t  is lan d in g   co n d itio n s   u s in g   elec tr ical  p ar am eter s   s u ch   as  v o ltag e,   cu r r en t,  f r eq u en cy ,   a n d   ac tiv e  p o wer   m ea s u r e d   at   th e  PC C .   An o th er   o b j e c t i v e   is   t o   i m p l e m e n t   a   C N N - b a s e d   c la s s i f ie r   c a p a b l e   o f   d i s t i n g u is h i n g   i s la n d i n g   a n d   n o n - i s l a n d i n g   e v e n ts   u n d e r   d i f f e r e n t   o p e r a t i n g   c o n d i t i o n s .   T h e   p r o p o s e d   m e t h o d   a l s o   f o c u s e s   o n   r e d u c i n g   t h e  n o n - d e t e c t i o n   z o n e  ( N D Z ) ,   i m p r o v i n g   d e t e c ti o n   s p e e d ,   m i n i m i z i n g   f a ls e   t r i p p i n g ,   a n d   e n h a n c i n g   o v e r a l l   g r i d   s a f et y   a n d   r e l i a b i li t y .     2 . 4 .     K ey   f e a t ures o f   t he  pro po s ed  s y s t em   I s lan d in g   o cc u r s   wh en   a  g r id - co n n ec ted   p h o t o v o ltaic  s y s tem   co n tin u es  s u p p ly i n g   p o wer   to   lo ca l   l o a d s   e v e n   a f t e r   d is c o n n e c ti o n   f r o m   t h e   m a i n   u t i l it y   g r i d .   T h i s   c o n d i t i o n   c r ea t es   s e r i o u s   s a f e t y   h a z a r d s   f o r   m a i n t e n a n c e   p e r s o n n e l   a n d   m ay   c a u s e   i n s ta b i l it y   i n   v o l t a g e   an d   f r e q u e n c y ,   e q u i p m e n t   d a m a g e ,   a n d   d e g r a d a t i o n   o f   p o w e r   q u a l i t y .   C o n v e n t i o n al   i s la n d i n g   d e t e c t i o n   m e t h o d s ,   i n c l u d i n g   p a s s i v e ,   ac t i v e ,   a n d   h y b r i d   t e c h n i q u e s ,   o f ten   s u f f er   f r o m   lim itatio n s   s u ch   as  lar g e  n o n - d etec tio n   z o n es,  s lo w  d etec tio n   s p ee d ,   f alse  tr ip p in g ,   an d   r ed u ce d   p e r f o r m an ce   u n d er   v ar y in g   o p er atin g   co n d itio n s .   T h er ef o r e,   th er e  is   a  n ee d   f o r   an   in tellig en t,  f ast,  ac cu r ate,   an d   r o b u s t isl an d in g   d etec tio n   tech n iq u e  s u itab le  f o r   m o d e r n   s m ar t g r id - co n n ec te d   PV sy s tem s .       3.   M E T H O DO L O G Y   T h e  p r o p o s ed   m eth o d o lo g y   f o r   en h an ce d   is lan d in g   d etec t io n   in   PV  s y s tem s   is   d ev elo p ed   u s in g   ad v an ce d   AI   tech n iq u es  in t eg r ated   with   s ig n al  p r o ce s s in g   an d   r ea l - tim e  m o n ito r in g   m ec h an is m s .   T h e   m eth o d o l o g y   aim s   to   im p r o v e  th e  s p ee d ,   r eliab ilit y ,   an d   ac cu r ac y   o f   is lan d in g   d etec tio n   u n d er   d if f er e n t   o p er atin g   co n d itio n s   in   a   g r i d - co n n ec ted   r en ewa b le   en er g y   e n v ir o n m en t.  T h e  c o m p lete  m e th o d o lo g y   c o n s is ts   o f   s y s tem   m o d elin g ,   s ig n al  ac q u is itio n ,   p r ep r o ce s s in g ,   f ea tu r e  ex tr ac tio n ,   AI - b ased   class if icatio n ,   s im u latio n   an aly s is ,   an d   p r o tectio n   c o n tr o l  im p lem en tatio n .   T h e  p r o p o s ed   f r am ewo r k   is   v alid ated   u s in g   MA T L AB /S im u lin k   u n d e r   v ar io u s   is lan d in g   an d   n o n - is lan d i n g   o p e r atin g   c o n d itio n s .     3 . 1 .     P r o po s ed  s y s t em   a rc hit ec t ure   T h e  p r o p o s ed   AI - b ased   is lan d in g   d etec tio n   s y s tem   co n s is ts   o f   a  g r id - co n n ec ted   p h o to v o ltaic  ar r ay   in teg r ated   with   a  u tili ty   g r id   th r o u g h   p o wer   elec tr o n ic  co n v er ter s ,   tr an s f o r m er s ,   f ilter s ,   an d   in tellig en t   p r o tectio n   d ev ices.  T h e  o v er a ll  ar ch itectu r e  o f   th e   p r o p o s e d   s y s tem   is   s h o wn   i n   Fig u r e   2 .   T h e   PV  s y s tem   co n tin u o u s ly   ex ch a n g es  p o we r   with   th e  u tili ty   g r id   u n d e r   n o r m al  o p e r atin g   co n d itio n s .   Ho wev er ,   wh en   t h e   u tili ty   g r id   is   d is co n n ec ted   d u e  to   f a u lts ,   m ain ten an ce ,   o r   d is tu r b a n ce s ,   th e  PV  s y s tem   m ay   co n tin u e  s u p p ly in g   l o ca l  lo ad s ,   cr ea ti n g   an   is lan d in g   co n d itio n .   S u ch   co n d itio n s   m ay   r esu lt  in   v o ltag e  in s tab ilit y ,   f r eq u e n cy   f lu ct u atio n s ,   s af ety   h az ar d s ,   an d   eq u i p m en t d a m a g e  if   n o t  d etec ted   r a p id ly   [ 1 ] - [ 3 ] .   T h e  p r o p o s ed   m et h o d o lo g y   in teg r ates  an   AI - b ased   is lan d in g   d etec tio n   s y s tem   ( I DS)   at  th e  PC C ,   wh er e  s y s tem   p ar am eter s   s u ch   as  v o ltag e,   cu r r en t,  f r eq u en cy ,   ac tiv e  p o wer ,   an d   r ea ctiv e  p o wer   ar e  c o n t i n u o u s l y   m o n i t o r e d .   T h e s e   p a r a m e t e r s   a r e   t r a n s m i t t e d   t o   t h e   i n t e ll i g e n t   p r o c es s i n g   u n i t   f o r   r e a l - t i m e  a n a l y s is   a n d   cl a s s i f i c a t i o n .   U n l i k e   c o n v e n t i o n a l  p a s s i v e   a n d   a c t i v e   d et e c t i o n   m e t h o d s ,   t h e   p r o p o s e d   A I - d r i v e n   f r am ewo r k   ca n   r ec o g n ize  n o n l in ea r   v ar iatio n s   an d   h id d en   p a tter n s   ass o ciate d   with   is lan d in g   co n d itio n s .   As  illu s tr ated   in   Fig u r e  2 ,   th e  in tellig en t  co n tr o ller   r ec eiv es  elec tr ical  m ea s u r em en ts   f r o m   th e  PV  s y s tem   an d   u tili ty   g r id .   T h ese  m ea s u r em en ts   ar e  p r ep r o ce s s ed   an d   s u p p lied   to   th e  d ee p   lear n in g   class if ier ,   wh ich   id en tifie s   wh eth er   th e  o p er atin g   c o n d itio n   c o r r esp o n d s   to   is lan d in g   o r   n o n - is lan d i n g   o p e r atio n .   On ce   is lan d in g   is   d etec ted ,   th e  p r o te ctio n   m o d u le  g en e r ates tr ip   s ig n als to   is o late  th e  PV sy s tem   f r o m   th e   g r id .           Fig u r e  2 .   B lo ck   d iag r am   o f   th e  p r o p o s ed   s y s tem       3 . 2 .     Sig na l  a cquis it io n a nd   m o nito ring   pro ce s s   T h e  s ig n al  ac q u is itio n   s tag e  is   o n e   o f   th e  m o s t  im p o r tan t  co m p o n e n ts   o f   t h e  p r o p o s ed   m e th o d o lo g y   b ec au s e  th e  p er f o r m an c e  o f   th e  AI   class if ier   d ep en d s   o n   th e  q u ality   o f   th e  e x tr ac ted   s ig n al s .   I n   th is   s tag e,   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Dee p   lea r n in g - b a s ed   in tellig e n t isl a n d in g   d etec tio n   fo r   g r id - co n n ec ted   …   ( Do n d a p a ti R a v i Ki s h o r e )   1759   elec tr ical  p ar am eter s   f r o m   th e  PV  s y s tem   an d   u tili ty   g r i d   ar e  c o n tin u o u s ly   m o n ito r e d   u s in g   m ea s u r em e n t  s en s o r s   in s talled   at  th e  PC C .   T h e  m ea s u r ed   s ig n als  in clu d e :  th r ee - p h ase  v o ltag e,   t h r ee - p h ase  cu r r en t,  f r eq u e n cy   d e v iatio n ,   ac tiv e  p o wer ,   r ea ctiv e  p o wer ,   v o ltag e  p h ase  an g le,   an d   h ar m o n ic  d is to r tio n   T h e  ac q u ir ed   d ata  is   s am p led   at  d if f er en t  f r eq u en cies  s u ch   as  4 0 0   Hz,   8 0 0   Hz,   1 6 0 0   Hz,   3 2 0 0   Hz,   an d   6 4 0 0   Hz,   as  d is cu s s ed   in   C NN - b ased   is lan d in g   d etec ti o n   tech n iq u es  [ 1 3 ] - [ 1 5 ] .   Hig h er   s am p lin g   r ates  p r o v id e   im p r o v ed   s ig n al  r eso l u tio n   an d   en a b le  b etter   i d en tif icatio n   o f   t r an s ien t  d is tu r b a n c es  ass o ciate d   with   is lan d in g   co n d itio n s .   A  co m p lete  elec tr ical  cy cle  is   co n s id er ed   as o n e  an al y s is   win d o w  f o r   f ea tu r e  g e n er atio n .   T h e  in p u t  f ea tu r es  co n s is tin g   o f   R MS  v o ltag e  ( U) ,   R MS   cu r r en t  ( I ) ,   f r eq u e n cy   ( f ) ,   ac tiv e  p o wer   ( P),   an d   r ea ctiv e  p o wer   ( Q)   wer e  s elec ted   b ec au s e  th ey   ex h i b it  s ig n if ican t  d ev iatio n s   d u r in g   is lan d in g   co n d itio n s .   Vo ltag e  an d   f r eq u en cy   ar e  t h e  p r im ar y   p a r am eter s   s p ec if i ed   in   I E E E   1 5 4 7   f o r   is lan d i n g   d etec tio n ,   wh ile  ac tiv e  an d   r ea ctiv e  p o wer   r e f lect  th e  p o wer   m is m atch   b e twee n   th e  d is tr ib u ted   g e n er at o r   an d   lo ca l  l o ad .   C u r r en t  m ea s u r em e n ts   p r o v id e  ad d itio n al   tr an s ien t  in f o r m at io n   th at  im p r o v es  class if icatio n   p er f o r m a n ce .   T h e  co m b in atio n   o f   th ese  elec tr ic al  q u an titi es  en ab les  th e  C NN  to   ac cu r ately   d is tin g u is h   i s lan d in g   f r o m   n o n - is lan d in g   d is tu r b an ce s .     3 . 3 .     Da t a   prepro ce s s ing   a nd   no rm a liza t i o n   Af ter   ac q u ir in g   th e  elec tr ical   m ea s u r em en ts ,   th e  co llected   s ig n als  ar e  p r ep r o ce s s ed   to   elim in ate   n o is e,   im p r o v e  s ig n al  q u ality ,   an d   en h an ce   th e  p er f o r m an ce   o f   th e  AI   class if ier .   T h e  p r ep r o ce s s in g   s tag e  in clu d es  s ig n al  f ilter in g ,   n o r m aliza tio n ,   an d   d ata  s eg m en tatio n   p r o ce s s es.  Sin ce   r ea l - t im e  p o wer   s y s tem   s ig n als  o f ten   co n tain   s witch i n g   h ar m o n ics,  tr an s ien t  n o is e,   an d   m ea s u r em en t  d is tu r b a n ce s ,   d ig ital  f ilter in g   tech n iq u es a r e  a p p lied   to   o b tai n   s tab le  an d   m ea n in g f u l sig n al   ch ar ac ter is tics .   No r m aliza tio n   is   p er f o r m e d   to   s ca le  all  in p u t  p a r am eter s   with in   a  c o m m o n   r an g e,   th e r eb y   i m p r o v i n g   n eu r al  n etwo r k   co n v er g en ce   d u r in g   tr ain i n g .   T h e   p r e p r o ce s s in g   s tag e  also   d i v id es  th e   m ea s u r ed   wav e f o r m   d ata  in to   f ix ed - len g t h   win d o ws  co r r esp o n d in g   to   o n e  elec tr ical  cy cle.   T h ese  s eg m en ted   win d o ws  ar e  th en   co n v er ted   in to   f ea tu r e  v ec to r s   f o r   m ac h in e  lear n i n g   a n aly s is .   Similar   p r ep r o ce s s in g   ap p r o ac h es  h a v e  b ee n   u s ed   in   wav elet - tr an s f o r m   an d   C NN - b ased   is lan d in g   d etec t io n   m eth o d s   [ 1 4 ] .   T h e  p r ep r o ce s s in g   an d   f ea tu r e   p r ep ar atio n   s tag es  ar e  illu s tr ated   in   Fig u r e  3 .   T h at  f i g u r e   s h o ws  th e  p r ep r o ce s s in g   m o d u le   r em o v es  u n wan te d   d is tu r b an ce s   an d   p r ep a r es st an d ar d ized   f ea tu r e  v ec t o r s   f o r   ac cu r ate  class if icatio n   b y   th e  AI   m o d el.           Fig u r e  3 .   Pre p r o ce s s in g   an d   f e atu r e  p r e p ar atio n   s tag es       3. 4 .     F e a t ure  e x t r a ct io n a nd   CNN - ba s ed  cla s s if ica t io n   I n   th e   p r o p o s ed   m eth o d o l o g y ,   f ea t u r e  e x tr ac tio n   an d   AI - b ased   class if icatio n   ar e   co m b in ed   to   ac cu r ately   d etec t  is lan d in g   co n d itio n s   in   PV  s y s tem s .   E lectr ical  p ar am eter s   s u ch   a s   v o ltag e,   c u r r e n t,  f r eq u e n cy ,   ac tiv e  p o wer ,   r ea c tiv e  p o wer ,   an d   h ar m o n ic  d is to r tio n   ar e  co n ti n u o u s ly   m o n i to r ed   at  th e  PC C .   Du r in g   is lan d in g   co n d itio n s ,   t h ese  p ar am eter s   ex h i b it  ab n o r m al  v ar iatio n s   th at  ca n   b e  id e n tifie d   u s in g   s ig n al   p r o ce s s in g   tech n iq u es.  Sig n a l  p r o ce s s in g   m eth o d s   s u ch   as  f ast  Fo u r ier   tr an s f o r m   ( FF T )   an d   wav elet  tr an s f o r m   ar e  u s ed   to   ex tr ac t  im p o r tan t  f ea tu r es  in clu d in g   R MS  v o ltag e,   R MS  cu r r en t,  f r eq u en c y   d ev iatio n ,  r ate  o f   ch an g e  o f   f r eq u e n cy   ( R OC O F),   an d   to tal  h ar m o n i c  d is to r tio n   ( T HD)   [ 1 4 ] ,   [ 1 5 ] .   T h ese  ex tr ac ted   f ea tu r es a r e  co n v er ted   i n to   f ea tu r e  v ec to r s   an d   s u p p lie d   to   th e  C NN  clas s if ier   f o r   in tellig en t d ec is io n - m ak in g .   R OC OF  was  s elec ted   b ec au s e  it  ca p tu r es  th e  d y n am ic  b e h av io r   im m e d iately   f o llo win g   is lan d in g .   Alth o u g h   f r e q u en c y   d e v iatio n s   m ay   b e   s m all  u n d er   ce r tain   o p er atin g   co n d itio n s ,   R OC OF   is   h ig h ly   s en s itiv e   to   th e  i n itial  tr an s ien t  ca u s ed   b y   g r id   d is co n n ec tio n .   Fu r t h e r m o r e,   R OC OF  is   n o t  u s ed   in d ep en d e n tly   b u t  in   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 w  E lec  &   Dr i Sy s t ,  Vo l.  1 7 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   20 2 6 :   175 5 - 1 7 6 7   1760   co m b in atio n   with   v o ltag e,   cu r r en t,  ac tiv e  p o wer ,   an d   r ea ctiv e  p o wer ,   en a b lin g   th e  C NN  to   lear n   d is cr im in ativ e  p atter n s   ev en   wh en   f r e q u en c y   v ar iatio n s   ar e  m in im al.   As  illu s tr ated   in   Fig u r e  4 ,   th e   co n v o l u tio n   lay er s   au t o m atica lly   ex tr ac t  d ee p   f ea t u r es  f r o m   th e  in p u t  s ig n als,  wh ile  p o o lin g   lay er s   r ed u ce   co m p u tatio n al  co m p lex ity .   T h e  f u lly   co n n ec ted   lay er s   p er f o r m   f i n al  class if icatio n   b y   ca teg o r izin g   th e   o p er atin g   c o n d itio n   as e ith er   i s lan d in g   o r   n o n - is lan d in g .   T h e  C NN  m o d el   is   tr ain ed   u s in g   s u p er v is ed   lear n in g   tech n iq u es  with   lab ele d   d atasets   co n tain in g   b o th   is lan d in g   a n d   n o n - is lan d in g   o p er atin g   s ce n ar io s .   B ac k p r o p ag atio n   alg o r it h m s   ar e   u s ed   to   m in im ize   class if icatio n   er r o r s   d u r in g   th e  tr ain in g   p h ase.   Op tim izatio n   tech n iq u es  s u ch   as  g en etic  alg o r ith m s   ( GA)   an d   cu ck o o   o p tim izatio n   alg o r ith m s   ca n   also   b e  in teg r ated   to   im p r o v e  n eu r al  n etwo r k   p er f o r m an ce   [ 1 3 ] .   E lectr ical  s ig n als  wer e  g en e r ated   u s in g   MA T L AB /Si m u lin k ,   a n d   f ea tu r e   ex tr ac tio n ,   n o r m aliza tio n ,   an d   d ataset  p r ep ar atio n   wer e  ca r r i ed   o u t u s in g   MA T L AB   s cr ip ts .   T h e  ex tr ac ted   f ea tu r e  v ec to r s   wer e  s u b s eq u en tly   u s ed   to   tr ain   a n d   v alid ate  t h e  p r o p o s ed   C NN  m o d el.     3. 5 .     P r o po s ed  CNN  s t ruct ur e   T h e  p r o p o s ed   in tellig en t  is lan d in g   d etec tio n   f r am ewo r k   em p lo y s   a  o n e - d im en s io n al  co n v o lu tio n al  n eu r al  n etwo r k   ( 1 D - C NN)   to   au to m atica lly   class if y   is lan d in g   an d   n o n - is lan d in g   c o n d iti o n s   u s in g   elec tr ical  s ig n als  ac q u ir ed   f r o m   th e  PC C .   T h e  in p u t  f ea tu r es  in clu d e   R MS  v o ltag e,   R M S  cu r r en t,   f r eq u en c y ,   ac tiv e   p o wer ,   r ea ctiv e  p o wer ,   an d   T HD.   B ef o r e  tr ain i n g ,   th e  m ea s u r ed   s ig n als  ar e   p r e p r o ce s s e d   th r o u g h   f ilter in g ,   n o r m aliza tio n ,   an d   s eg m e n ta tio n   to   im p r o v e   f ea tu r e   q u al ity   an d   en h an ce   th e   co n v er g en ce   o f   th e  d ee p   lear n in g   m o d el.   Fig u r e  4   illu s tr ates  th e  o v er all  ar ch itectu r e  o f   th e  p r o p o s ed   C NN  m o d el,   co n s is tin g   o f   an   in p u t  lay er ,   two   co n v o l u tio n al   lay er s ,   two   m ax - p o o lin g   lay e r s ,   a  f u lly   co n n ec te d   lay er ,   a  d r o p o u t  lay er ,   an d   a   So f tm ax   o u tp u t  lay er .   T h e  co n v o lu tio n al  lay er s   au to m atica l ly   ex tr ac t  d is cr im in ativ e  f ea tu r es  f r o m   th e  in p u t  s ig n als,  wh ile  th e   p o o lin g   lay e r s   r ed u ce   th e   d im e n s io n ality   o f   th e   ex tr ac ted   f ea tu r e  m ap s .   T h e  f u lly   c o n n ec ted   lay er   p er f o r m s   h ig h - lev el  f e atu r e  lear n in g ,   an d   th e  So f t m ax   class if ier   g en er ates  th e   f in al  d ec is io n   b y   class if y in g   th e  o p er atin g   co n d itio n   as  eith er   is lan d in g   o r   n o n - is lan d in g .   T h e  p r o p o s ed   ar ch itectu r e  e n ab les  au to m atic  f ea tu r e  ex tr ac tio n   with o u t  r ely in g   o n   h an d c r af t ed   f ea tu r e   en g in ee r in g ,   th e r e b y   im p r o v i n g   t h e  r o b u s tn ess   an d   r eliab ilit y   o f   is lan d in g   d etec tio n .   Fig u r e  4   a ls o   s h o ws  th e  s eq u en tial  p r o c ess in g   o f   th e  in p u t  f ea tu r es th r o u g h   ea c h   C NN  lay er   b ef o r e  th e  f in al  class if icatio n .       ( a)     ( b )       Fig u r e  4 .   C NN - b ased   in tellig e n t isl an d in g   d etec tio n :   ( a)   p r o p o s ed   C NN  ar ch itectu r e  an d   ( b )   d is tr ib u tio n   o f   C NN  r esid u als f o r   is lan d in g   a n d   n o n - is lan d in g   co n d itio n s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Dee p   lea r n in g - b a s ed   in tellig e n t isl a n d in g   d etec tio n   fo r   g r id - co n n ec ted   …   ( Do n d a p a ti R a v i Ki s h o r e )   1761   3. 6 .     Da t a s et   prepa ra t io n  a nd   t ra ini ng   pro ce du re   T h e  d ataset  u s ed   f o r   tr ain i n g   an d   test in g   th e  p r o p o s ed   C NN  m o d el  was  g en er ated   f r o m   th e   MA T L AB /S im u lin k - b ased   p h o to v o ltaic  s y s tem   u n d er   d i f f er en t  o p er atin g   co n d itio n s ,   in clu d in g   n o r m al   o p er atio n ,   lo a d   s witch in g ,   g r id   d is tu r b an ce s ,   an d   in ten tio n al  is lan d in g   ev en ts .   E ac h   o p er atin g   co n d itio n   g en er ated   o n e - c y cle  s ig n al  wi n d o ws  co n s is tin g   o f   v o ltag e ,   cu r r en t,  f r eq u en cy ,   ac tiv e  p o wer ,   r ea ctiv e  p o wer ,   an d   T HD  m ea s u r em en ts .   T h e   co llected   d ataset  was  n o r m al ized   u s in g   m in - m ax   n o r m aliz atio n   an d   r an d o m ly   d iv id ed   in t o   7 0 % tr ain i n g ,   1 5 % v alid atio n ,   an d   1 5 % testi n g   d atasets   to   en s u r e  u n b iased   m o d el  ev alu atio n .   T h e   C N N   m o d e l   w a s   t r a i n e d   u s i n g   t h e   A d a m   o p t i m i z a t i o n   a l g o r i t h m   w i t h   a   l e a r n i n g   r a t e   o f   0 . 0 0 1 ,   a   m i n i - b a t c h   s i z e   o f   3 2 ,   a n d   5 0   t r a i n i n g   e p o c h s .   D u r i n g   t r a i n i n g ,   t h e   v a l i d a t i o n   d a t a s e t   w a s   u s e d   t o   m o n i t o r   t h e   l e a r n i n g   p r o c e s s   a n d   p r e v e n t   o v e r f i t t i n g   t h r o u g h   e a r l y   s t o p p i n g .   T h e   e v o l u t i o n   o f   t h e   t r a i n i n g   a n d   v a l i d a t i o n   a c c u r a c y   i s   i l l u s t r a t e d   i n   F i g u r e   5 .   A s   o b s e r v e d ,   b o t h   c u r v e s   g r a d u a l l y   c o n v e r g e   a n d   s t a b i l i z e   a f t e r   a p p r o x i m a t e l y   3 0   ep o ch s ,   in d icatin g   s u cc ess f u l le ar n in g   a n d   g o o d   g en e r aliza tio n   ca p ab ilit y   o f   th e  p r o p o s ed   C NN  m o d el.     3. 7 .     M o del v a lid a t io n   T h e  p er f o r m a n ce   o f   th e  p r o p o s ed   C NN  m o d el  was  ev alu at ed   u s in g   s tan d a r d   class if icatio n   m etr ics,   in clu d in g   o v e r all  ac cu r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec all,   a n d   F1 - s co r e .   I n   ad d itio n ,   a  c o n f u s io n   m atr ix   was  u s ed   to   v is u alize   th e  class if icatio n   p e r f o r m an ce   u n d er   b o t h   is lan d in g   an d   n o n - is lan d i n g   co n d itio n s .   Fig u r e  6   p r esen ts   th e  co n f u s io n   m at r ix   o b tain e d   f r o m   th e   test in g   d ataset.   I t  ca n   b e   o b s er v e d   th at   th e  p r o p o s ed   class if ier   co r r ec tly   id e n tifie d   th e  m ajo r ity   o f   o p er atin g   c o n d itio n s   w ith   o n ly   a  f ew  m is class if icati o n s ,   d em o n s tr atin g   ex ce llen t  class if icatio n   ca p a b ilit y .   T h e   q u a n titativ e  p e r f o r m an ce   m etr ics  d er iv ed   f r o m   th e  co n f u s io n   m atr ix   in d icate   th at  th e  p r o p o s ed   m o d el  ac h iev ed   an   o v er all  class if icatio n   ac cu r ac y   o f   a p p r o x i m ately   9 9 . 2 %,  with   h ig h   p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F1 - s co r e.   T h ese  r esu lts   co n f ir m   t h e  ef f ec tiv en ess   o f   th e   p r o p o s ed   C NN  m o d el  f o r   r eliab le  is lan d in g   d etec tio n   u n d er   d if f e r en t o p er atin g   c o n d iti o n s .           Fig u r e  5 .   T r ain in g   a n d   v alid atio n   ac cu r ac y   o f   th e  p r o p o s ed   C NN  m o d el           Fig u r e  6 .   C o n f u s io n   m atr i x   an d   p er f o r m an ce   ev alu atio n   o f   t h e  p r o p o s ed   C NN  class if ier       4.   SYST E M   UND E R  S T UDY   T h e  p r o p o s ed   is lan d in g   d ete ctio n   m o d el  is   d ev elo p e d   an d   ev alu ated   u s in g   a  g r i d - co n n ec ted   PV  s y s tem   m o d eled   in   MA T L A B /Si m u lin k .   T h e  u tili ty   g r id   i s   r ated   at  1 2 0   k V  an d   o p e r ates  at  a  f r eq u en c y   o f     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 w  E lec  &   Dr i Sy s t ,  Vo l.  1 7 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   20 2 6 :   175 5 - 1 7 6 7   1762   5 0   Hz.   A  100 - kW   p h o to v o ltai c  ar r ay   is   co n n ec ted   to   th e  d is tr ib u tio n   f ee d er   th r o u g h   a  th r ee - p h ase  tr an s f o r m e r   an d   VSC .   T h e  PV  s y s tem   in co r p o r ates  a  DC – DC   b o o s t  co n v er ter   an d   MPPT  co n tr o ller   to   en s u r e  m ax im u m   p o wer   ex tr ac tio n   u n d er   v a r y in g   en v ir o n m e n tal  co n d itio n s .   Dif f er en t  o p er ati n g   co n d it io n s   s u ch   as  lo ad   v ar iatio n ,   n o r m al  g r id   o p er at io n ,   an d   is lan d in g   ev e n ts   ar e  co n s id er ed   f o r   e v alu atin g   t h e   p r o p o s ed   C NN   m o d el - b ased   d etec tio n   s ch em e .   T h e  C NN - b ased   is lan d in g   d etec tio n   alg o r ith m   co n tin u o u s ly   m o n ito r s   v o ltag e,   cu r r en t,  an d   f r eq u e n cy   s ig n als  at  th e   PC C .   T h e  ac q u ir ed   d ata  ar e   p r o ce s s ed   u s in g   d if f er en t  s am p lin g   f r eq u en cies  r a n g in g   f r o m   0 . 4   k Hz  to   6 . 4   k Hz.   T h e   ex tr ac ted   s ig n al   f ea tu r es  ar e   p r o v id e d   as  in p u ts   to   th e   tr ain ed   n eu r al  n etwo r k   f o r   class if icatio n   o f   is lan d in g   an d   n o n - is lan d in g   co n d itio n s .       5.   SI M UL A T I O N  R E S UL T S   T h e  p er f o r m a n ce   o f   th e   p r o p o s ed   AI - b ased   is lan d in g   d e tectio n   tech n iq u e  was  ev alu ated   u s in g   MA T L AB /S im u lin k   u n d er   d if f er en t  o p er atin g   co n d itio n s   o f   th e  PV  s y s tem .   T h e  s im u latio n   m o d el  co n s is ts   o f   a  100 - kW   g r i d - co n n ec ted   PV  ar r ay   in teg r ate d   with   t h e  u til ity   g r id   th r o u g h   a   th r ee - p h ase  VSC ,   tr an s f o r m er ,   an d   f ilter in g   cir cu it.  T h e  PV  s y s tem   o p er ates  u n d er   n o r m al  co n d itio n s   b ef o r e  an   in ten tio n al  is lan d in g   ev en t  is   in tr o d u ce d   b y   d is co n n ec tin g   t h e  u tili ty   g r id   at  t   =   5   s .   T h e  p r o p o s ed   d etec tio n   alg o r ith m   co n tin u o u s ly   m o n ito r s   elec tr ical  p ar am eter s   s u c h   as  v o ltag e,   cu r r en t,  f r eq u e n cy ,   a n d   p h ase  an g le  at  th e  PC C .   T h ese  m ea s u r ed   s ig n als  ar e  p r o ce s s ed   u s in g   th e  tr ain e d   C NN  m o d el  to   class if y   is lan d in g   an d   n o n - is lan d i n g   o p e r atin g   co n d itio n s .   Dif f er en t d is tu r b a n ce   s ce n ar io s ,   in clu d in g   lo ad   v a r iatio n ,   g r id   d is co n n ec tio n ,   an d   tr an s ien t  o p er ati n g   c o n d itio n s ,   wer e  c o n s id e r ed   to   v e r if y   th e  r o b u s tn ess   o f   th e  p r o p o s ed   s y s tem .   I n   th e   s im u latio n   s tu d y ,   is lan d in g   was  in ten tio n ally   cr ea ted   b y   o p en in g   th e   cir cu it  b r ea k er   co n n ec tin g   th e  u tili ty   g r id   to   th e  PC C   a t  t  =  5   s .   T h is   co n t r o lled   ev en t  en a b les  ev alu atio n   o f   th e  p r o p o s ed   d etec tio n   alg o r ith m   u n d e r   r e p ea tab le  o p er atin g   c o n d itio n s .   T h e  elec tr ical  p a r am eter s   ( U,   I ,   f ,   P,  an d   Q)   u s ed   f o r   tr ain in g   an d   test in g   th e  C NN  wer e  o b tain ed   f r o m   MA T L AB /Si m u lin k   s im u latio n s   o f   th e  g r id - co n n ec ted   p h o to v o ltaic  s y s tem   u n d er   v a r io u s   o p er atin g   c o n d itio n s ,   in clu d in g   n o r m al  o p e r atio n ,   lo ad   s witch in g ,   g r id   d is tu r b an ce s ,   an d   is lan d in g   e v en ts .   Fig u r e  7   s h o ws  th e  f r eq u en c y   r esp o n s e  o f   th e  PV  s y s tem   d u r in g   is lan d in g .   B ef o r e  t   =  5   s ,   th e   f r eq u e n cy   r em ai n s   s tab le  at  5 0   Hz.   Af ter   g r i d   d is co n n ec tio n ,   n o ticea b le  f r eq u en cy   d ev iat io n s   an d   o s cillatio n s   o cc u r   d u e  to   lo s s   o f   s y n c h r o n izatio n .   T h e  p r o p o s ed   C NN  m o d el  r a p id ly   d etec ts   th e  ab n o r m al  co n d itio n   a n d   ac tiv ates  th e  p r o tectio n   m ec h an is m .   Fig u r e  8   illu s tr ates  th e  PV  s id e  v o ltag e  a n d   c u r r e n t  wav ef o r m s   d u r in g   n o r m al  g r i d - co n n ec ted   o p er ati o n .   T h e  wav e f o r m s   r em ain   s in u s o id al,   b alan ce d ,   a n d   s tab le  at  5 0   Hz,   in d icatin g   p r o p er   s y n ch r o n izatio n   b etwe en   th e  PV in v er ter   an d   t h e  u til ity   g r id .   Fig u r e  9   p r esen ts   th e  PV  s id e  v o ltag e  an d   c u r r en t  c h ar ac t er is tics   d u r in g   is lan d in g .   Af t er   t  =  5   s ,   wav ef o r m   d is to r tio n s   an d   o s cillatio n s   ap p ea r   d u e   to   g r id   d is co n n ec tio n   a n d   lo s s   o f   s y n ch r o n izatio n .   T h e   p r o p o s ed   C NN  class if ier   ef f ec tiv ely   id en tifie s   th ese  ab n o r m al  v ar iatio n s   f o r   ac c u r ate  i s lan d in g   d etec tio n .   Fig u r e  1 0   s h o ws  th e  g r id - s id e  v o ltag e  an d   cu r r en t  r esp o n s e s   d u r in g   is lan d in g .   Du r in g   n o r m al  o p er atio n ,   th e   wav ef o r m s   r em ain   s tab le  an d   b alan ce d .   Af ter   th e  is lan d in g   ev e n t  at  t  =  5   s ,   s u d d e n   d is tu r b a n ce s   an d   wav ef o r m   v a r iatio n s   ar e  o b s er v ed .   T h e  p r o p o s ed   AI - b ased   m eth o d   q u ick ly   d etec ts   th ese  ch an g es  an d   d is co n n ec ts   th e  PV in v er ter   f r o m   th e  is o lated   s y s tem .           Fig u r e  7 .   Fre q u en cy   r esp o n s e  d u r in g   th e  is lan d in g   co n d itio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Dee p   lea r n in g - b a s ed   in tellig e n t isl a n d in g   d etec tio n   fo r   g r id - co n n ec ted   …   ( Do n d a p a ti R a v i Ki s h o r e )   1763       Fig u r e  8 .   PV sid e  v o ltag e   an d   cu r r en t  d u r in g   n o r m al  g r i d - co n n ec ted   o p er atio n           Fig u r e  9 .   PV sid e  v o ltag e   an d   cu r r en t  d u r in g   is lan d in g   c o n d i tio n           Fig u r e  1 0 .   Gr id   s id e  v o ltag e  a n d   cu r r en t r esp o n s es d u r in g   is lan d in g       T h e  s im u latio n   r esu lts   co n f i r m   th at   th e   p r o p o s ed   C NN - ass is ted   is lan d in g   d etec tio n   tech n iq u e  p r o v id es  h i g h   d etec tio n   ac cu r ac y ,   f ast  r esp o n s e  tim e,   an d   r eliab le  o p e r atio n   u n d e r   d i f f er en t  d is tu r b an ce   co n d itio n s .   C o m p ar e d   with   tr a d itio n al  p ass iv e  an d   ac tiv e  is lan d in g   d etec tio n   m eth o d s ,   th e  p r o p o s ed   ap p r o ac h   d em o n s tr ates  s u p er io r   ca p a b il ity   in   id e n tify in g   is lan d in g   e v en ts   with   r ed u ce d   d etec tio n   tim e  an d   i m p r o v ed   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 w  E lec  &   Dr i Sy s t ,  Vo l.  1 7 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   20 2 6 :   175 5 - 1 7 6 7   1764   s y s tem   s tab ilit y .   T h e  o b tain ed   r esu lts   v alid ate  th e  e f f ec t iv en ess   o f   ar tific ial  in tellig e n ce   tech n iq u es  f o r   en h an cin g   th e  p r o tectio n   a n d   r eliab ilit y   o f   m o d er n   g r id - c o n n ec ted   p h o t o v o ltaic  s y s tem s .     5 . 1 .     Co m pa riso n o f   is la nd ing   det ec t io n m et ho ds   T ab le  1   p r esen ts   th e  n u m er ical  co m p ar is o n   o f   v ar io u s   is lan d in g   d etec tio n   m eth o d s   u s ed   in   p h o to v o ltaic  s y s tem s .   Pas s iv e   d etec tio n   m et h o d s   p r o v id e   a  s im p le  an d   ec o n o m ical  s o lu ti o n   b u t  s u f f er   f r o m   lo wer   d etec tio n   ac cu r ac y   an d   l ar g er   n o n - d etec tio n   zo n es.  Ac tiv e  m eth o d s   im p r o v e  th e  d ete ctio n   ca p ab ilit y   b y   in tr o d u cin g   s y s tem   p er tu r b atio n s ;  h o wev er ,   t h ey   m a y   af f e ct  p o wer   q u ality .   Hy b r id   m e th o d s   co m b i n e  th e   ad v an tag es  o f   p ass iv e  an d   ac t iv e  ap p r o ac h es   to   ac h iev e   b et ter   r eliab ilit y   a n d   f aster   r esp o n s e.   T h e   p r o p o s ed   AI - b ased   C NN  m eth o d   d em o n s tr ates  s u p er io r   p er f o r m a n ce   with   a  d etec tio n   ac cu r ac y   o f   a p p r o x im ately   9 9 %,   r ed u ce d   f alse  d etec tio n   r ate,   m in im al  n o n - d etec tio n   zo n e,   an d   f aster   d etec tio n   r esp o n s e  co m p ar ed   to   co n v en tio n al  tech n iq u es.  T h e s e  r esu lts   h ig h lig h t  th e  ef f ec tiv en ess   o f   ar tific ial  in tellig en ce   tech n iq u es  in   en h an cin g   th e  s af ety   a n d   r elia b ilit y   o f   g r id - co n n ec ted   PV sy s tem s .       T ab le  1 .   Nu m e r ical  co m p a r is o n   o f   is lan d in g   d etec tio n   m eth o d s   f o r   PV  s y s tem s   D e t e c t i o n   m e t h o d   D e t e c t i o n   t i m e   D e t e c t i o n   a c c u r a c y   F a l se   d e t e c t i o n   ra te   NDZ   S a mp l i n g   r e q u i r e m e n t   P o w e r   q u a l i t y   i mp a c t   P a ssi v e   m e t h o d   2 5 0 – 5 0 0   ms   85 – 9 0 %   8 – 1 2 %   La r g e   Lo w   N o   i m p a c t   A c t i v e   me t h o d   1 0 0 – 2 5 0   ms   90 – 9 4 %   5 – 8%   M e d i u m   M e d i u m   M o d e r a t e   d i s t u r b a n c e   H y b r i d   met h o d   80 – 1 5 0   m s   94 – 9 6 %   3 – 5%   S mal l   M e d i u m – h i g h   S l i g h t   d i s t u r b a n c e   P r o p o se d   A I - b a se d   C N N   m e t h o d   20 – 5 0   ms   9 8 . 7 – 9 9 . 2 %   0 . 8 – 1 . 5 %   V e r y   smal l   H i g h   N o   d i s t u r b a n c e       5 . 2 .     P er f o r m a nce  e v a lua t io n o f   t he  CNN  m o del   T o   q u a n titativ ely   ev alu ate   th e  ef f ec tiv en ess   o f   th e   p r o p o s ed   C NN - b ased   is lan d in g   d etec tio n   m eth o d ,   th e  tr ain ed   m o d el  was  test ed   u s in g   p r ev i o u s ly   u n s ee n   d ata  o b tain ed   f r o m   d if f er en t  PV  o p er atin g   s ce n ar io s .   Fig u r e  6   p r esen ts   th e   co n f u s io n   m atr ix   o f   th e   p r o p o s ed   cl ass if ier ,   illu s tr atin g   th e  n u m b er s   o f   co r r ec tly   an d   in co r r ec tly   class if ied   is lan d in g   an d   n o n - is lan d i n g   ev en ts .   T h e  r esu lts   in d icate   th at  th e  p r o p o s ed   m o d el  s u cc ess f u lly   class if ied   alm o s t  all  o p er atin g   c o n d itio n s   with   o n ly   a  f ew  m is class if icatio n s .   T h e  class if icatio n   p er f o r m a n c e  was  f u r t h er   e v alu ated   u s in g   p r ec is io n ,   r ec all,   F1 - s co r e,   a n d   o v er all  ac cu r ac y .   T h e  p r o p o s ed   C NN  ac h iev ed   an   ac cu r ac y   o f   9 9 . 2 %,  p r ec is io n   o f   9 9 . 0 %,  r ec al l  o f   9 9 . 1 %,   an d   an   F1 - s co r e  o f   9 9 . 0 %,  co n f ir m in g   its   s u p er io r   ca p ab ilit y   in   d is tin g u is h in g   is lan d in g   e v en ts   f r o m   o th er   t r an s ien t  d is tu r b an ce s .   T h ese  r esu lts   d em o n s tr ate  th at  th e  p r o p o s ed   d ee p   lear n in g   f r am ewo r k   p r o v id es  f ast,  r eliab le,   an d   h ig h ly   ac cu r ate  is lan d in g   d etec tio n   s u itab le  f o r   p r ac tical   g r id - c o n n ec ted   p h o to v o ltaic  s y s tem s .       6.   CO NCLU SI O NS   T h e  p r o p o s ed   A I - b ase d   is l an d i n g   d e te cti o n   te ch n i q u e   a c h i ev ed   s u p e r i o r   p e r f o r m a n c e   c o m p ar e d   to   co n v e n ti o n a l  p ass i v e,   a cti v e ,   a n d   h y b r i d   m e th o d s   in   t er m s   o f   s p ee d ,   a cc u r ac y ,   an d   r eli ab ilit y .   T h e   C NN - b as ed   m o d el   a ch ie v e d   ap p r o x i m a tel y   9 9 %   d ete cti o n   a cc u r ac y   wit h   a  f ast   r es p o n s e   ti m e   o f   2 0 – 5 0   m s ,   s atis f y i n g   I E E E   p r o t ec ti o n   s t an d ar d s .   S im u l ati o n   r es u l ts   s h o we d   t h at   h i g h e r   s a m p li n g   r at es   im p r o v ed   d e t ec ti o n   p er f o r m a n ce ,   wh e r e   a cc u r ac y   in cr ea s ed   f r o m   9 0 . 5 %  a t  4 0 0   Hz  to   9 9 . 2 %  at  6 4 0 0   Hz .   T h e  A I - b ase d   I DS  s u c ce s s f u ll y   d et ec te d   is l an d i n g   at   5   s e co n d s   b y   i d e n ti f y i n g   v o lt a g e   d ev i ati o n s   ( ± 1 2 %)   an d   f r eq u e n c y   c h a n g es   ( 5 9 . 1 –   6 0 . 8   Hz ) ,   a n d   d is co n n e cte d   t h e   PV   i n v e r t er   w it h i n   4 5   m s .   Ov e r all ,   t h e   p r o p o s e d   s y s te m   p r o v id es   a   f ast ,   r el ia b le ,   a n d   ad ap ti v e   s o l u ti o n   f o r   e n h a n ci n g   t h e   s a f et y   a n d   s t ab i lit y   o f   g r i d - c o n n ec t e d   p h o to v o lta ic   s y s te m s .   Alth o u g h   th e  p r o p o s ed   C NN - b ased   is lan d in g   d etec tio n   m eth o d   d em o n s tr ates  h ig h   d etec tio n   ac cu r ac y   an d   f ast  r esp o n s e  u n d er   MA T L AB /Si m u lin k   s im u latio n   en v ir o n m en ts ,   th e  p r ese n t  s tu d y   is   lim ited   to   s im u latio n - b ased   v alid atio n   u s in g   g en er ate d   d atasets .   Pra c tical  im p lem en tatio n   m ay   b e  i n f lu en ce d   b y   n o is e  m ea s u r em en t,  co m m u n icatio n   d elay s ,   ch an g in g   en v ir o n m en tal  co n d itio n s ,   an d   u n ce r tain ti es  ass o ciate d   wi th   r ea l - wo r ld   p h o to v o ltaic  s y s tem s .   T h er ef o r e,   f u tu r e  wo r k   wi ll  f o cu s   o n   v alid atin g   th e  p r o p o s ed   m eth o d   u s in g   r ea l - tim e  h ar d war e  p latf o r m s   s u ch   as  h ar d war e - in - th e - lo o p   ( HI L )   s y s tem s   an d   ex p e r im en tal  PV  test b ed s .   I n   ad d itio n ,   th e   p r o p o s ed   f r am e wo r k   ca n   b e  e x ten d e d   b y   in c o r p o r ati n g   ad v a n ce d   d ee p   lea r n in g   ar ch itectu r es,   in clu d in g   lo n g   s h o r t - ter m   m e m o r y   ( L STM ) ,   T r an s f o r m er - b ased   n etwo r k s ,   an d   h y b r id   d e ep   lear n in g   m o d els,   to   f u r th e r   en h a n ce   d etec tio n   a cc u r ac y ,   r o b u s tn ess ,   an d   ad ap t ab ilit y   in   m o d e r n   s m ar t g r id   a p p licatio n s .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h is   r esear ch   was  s u p p o r t ed   b y   Ko n er u   L a k s h m aiah   E d u ca tio n   Fo u n d atio n ,   Scien ce   an d   E n g in ee r in g   R esear ch   B o ar d ,   Dep ar tm en t o f   Scien ce   an d   T e ch n o lo g y ,   I n d ia.   ( Fil e  No : E E Q/2 0 2 3 /0 0 0 7 4 4 ) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.