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Método de clasificación de tipo de falla adaptativa en sistemas de potencia de baja inercia a granel basado en aprendizaje automático y datos de unidades de medición de fasores

Autores: Senyuk, Mihail; Beryozkina, Svetlana; Zicmane, Inga; Safaraliev, Murodbek; Klassen, Viktor; Kamalov, Firuz

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Método de clasificación de tipo de falla adaptativa en sistemas de potencia de baja inercia a granel basado en aprendizaje automático y datos de unidades de medición de fasores


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Investigación
Perturbaciones
Sistemas de energía
Algoritmos de aprendizaje automático
Unidad de medición fasorial
XGBoost

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 33

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Esta investigación se centra en desarrollar y probar un método para clasificar las perturbaciones en los sistemas de energía utilizando algoritmos de aprendizaje automático y datos de unidades de medición de fasores (PMU). Para mejorar la velocidad y precisión de la clasificación de perturbaciones, empleamos una variedad de técnicas de aprendizaje automático en conjunto, incluyendo Bosque Aleatorio, AdaBoost, Extreme Gradient Boosting (XGBoost) y LightGBM. El método de clasificación fue evaluado utilizando tanto datos sintéticos, generados a partir de simulaciones transitorias del sistema de prueba IEEE24, como datos del mundo real de eventos transitorios reales en sistemas de energía. Entre los algoritmos probados, XGBoost logró la mayor precisión de clasificación, con un 96.8% para datos sintéticos y un 85.2% para datos físicos. Además, este estudio investiga el impacto de la frecuencia de muestreo de datos y el tamaño de la ventana de cálculo en el rendimiento de la clasificación. A través de experimentos numéricos, encontramos que aumentar la tasa de muestreo de la señal más allá de 5 kHz y extender la ventana de cálculo más allá de 5 ms no mejoró significativamente la precisión de la clasificación.

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