Fault Detection and Classification in PV Arrays with Machine Learning Algorithms
سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 19
فایل این مقاله در 12 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_ECE-3-4_006
تاریخ نمایه سازی: 21 آبان 1405
چکیده مقاله:
Fault detection and classification in photovoltaic arrays are important for improving the reliability, safety, and energy production of photovoltaic systems. This study presents a two-stage evaluation of machine learning-based PV fault diagnosis using both simulation-generated and measured experimental data. First, a ۶۴-module PV array with an ۸×۸ configuration is modeled in MATLAB/Simulink under ten normal and faulty operating conditions. Support Vector Machine and Naive Bayes classifiers are evaluated before and after Principal Component Analysis preprocessing. PCA-SVM achieves the highest accuracy of ۹۷.۹۳% in the ten-class simulation study, compared with ۸۶.۵۰% and ۴۳.۱۲۵% for SVM and Naive Bayes, respectively. Second, external validation is performed using twelve measured current-voltage curves obtained from six physical PV panels under clean and partial-shading conditions. The measured curves are processed into ۳,۶۰۰ observations and evaluated using leave-one-panelout validation. Six classifier families, including SVM, Naive Bayes, Random Forest, XGBoost, LightGBM, and MLP are investigated both with and without PCA. Random Forest achieves the highest experimental-data accuracy of ۹۷.۵۳%. PCA increases SVM accuracy from ۶۸.۱۴% to ۷۹.۶۹% and XGBoost accuracy from ۸۳.۳۳% to ۹۰.۰۳%, while its effect is unfavorable for several other classifiers. The results demonstrate that PCA can improve feature separability, but its effectiveness is classifier- and dataset-dependent. The external validation confirms the usefulness of electrical and environmental features for measured partialshading diagnosis while also highlighting the need for broader field validation.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :