Metodología para la selección de atributos y condiciones operativas para la localización de fallas basada en la máquina de soporte vectorial

Methodology for selection of attributes and operating conditions for SVM-Based fault locator's

  • Debbie Johan Arredondo Arteaga Universidad Tecnológica de Pereira
  • Walter Julián Gil González Universidad Tecnológica de Pereira
  • Juan José Mora Flórez Universidad Tecnológica de Pereira
Palabras clave: fault locator, single phase fault, support vector machine (en_US)
Palabras clave: localizador de fallas, máquina de soporte vectorial, falla monofásica (es_ES)

Resumen (es_ES)

Contexto: Las técnicas de localización de fallas se presentan como una alternativa ágil de restauración del servicio eléctrico en las redes de distribución de energía, debido a que los circuitos de distribución son generalmente de gran tamaño y las interrupciones del servicio son comunes. Por tanto, las empresas distribuidoras deben emplear estrategias para cumplir con su servicio oportuno y de alta calidad. Sin embargo, las técnicas de localización son poco robustas y presentan algunas limitaciones en costo computacional y en la descripción matemática de los modelos utilizados.

Método: Este artículo está orientado al análisis de las condiciones adecuadas de ajuste y validación de un localizador de fallas para sistemas de distribución, basado en la máquina de soporte vectorial. Con esto es posible determinar el número mínimo de condiciones operativas que permiten alcanzar un buen desempeño con un bajo esfuerzo computacional.

Resultados: La metodología propuesta se prueba en un circuito de distribución prototipo rural de Colombia a 34,5 kV, subdividido en 20 zonas, el cual, ante fallas monofásicas y diferentes condiciones de operativas, permite obtener una base de datos de 630.000 registros. Como resultado, se determina que a partir de 200 condiciones operativas adecuadamente seleccionadas, el localizador mostró un desempeño superior al 98 %.

Conclusiones: Es posible mejorar el desempeño de localizadores de fallas basados en la máquina de soporte vectorial (SVM), mediante la selección adecuada de atributos y condiciones operativas, las cuales afectan directamente el rendimiento en términos de desempeño y costo computacional.

Resumen (en_US)

Context: Energy distribution companies must employ strategies to meet their timely and high quality service, and fault-locating techniques represent and agile alternative for restoring the electric service in the power distribution due to the size of distribution services (generally large) and the usual interruptions in the service. However, these techniques are not robust enough and present some limitations in both computational cost and the mathematical description of the models they use.

Method: This paper performs an analysis based on a Support Vector Machine for the evaluation of the proper conditions to adjust and validate a fault locator for distribution systems; so that it is possible to determine the minimum number of operating conditions that allow to achieve a good performance with a low computational effort.

Results: We tested the proposed methodology in a prototypical distribution circuit, located in a rural area of Colombia. This circuit has a voltage of 34.5 KV and is subdivided in 20 zones. Additionally, the characteristics of the circuit allowed us to obtain a database of 630.000 records of single-phase faults and different operating conditions. As a result, we could determine that the locator showed a performance above 98% with 200 suitable selected operating conditions.

Conclusions: It is possible to improve the performance of fault locators based on Support Vector Machine. Specifically, these improvements are achieved by properly selecting optimal operating conditions and attributes, since they directly affect the performance in terms of efficiency and the computational cost.

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Biografía del autor/a

Debbie Johan Arredondo Arteaga, Universidad Tecnológica de Pereira
Ingeniero electricista, magíster en Ingeniería Eléctrica. Universidad Tecnológica de Pereira (UTP). Pereira
Walter Julián Gil González, Universidad Tecnológica de Pereira
Ingeniero electricista, magíster en Ingeniería Eléctrica. Universidad Tecnológica de Pereira (UTP). Pereira
Juan José Mora Flórez, Universidad Tecnológica de Pereira
Ingeniero electricista, doctor en Ingeniería Eléctrica. Docente titular de la Universidad Tecnológica de Pereira (UTP). Pereira

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Cómo citar
Arredondo Arteaga, D., Gil González, W., & Flórez, J. J. (2017). Metodología para la selección de atributos y condiciones operativas para la localización de fallas basada en la máquina de soporte vectorial. Tecnura, 21(51), 15-26. https://doi.org/10.14483/udistrital.jour.tecnura.2017.1.a01
Publicado: 2017-01-01
Sección
Investigación

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