• شماره ركورد
    24291
  • شماره راهنما
    ELE2 475
  • عنوان

    تشخيص خطا در آرايه‌هاي فتوولتاييك به كمك شبكه‌هاي عصبي

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي برق - الكترونيك قدرت و ماشين هاي الكتريكي
  • دانشكده
    فني و مهندسي
  • تاريخ دفاع
    1403/06/27
  • صفحه شمار
    152 ص.
  • استاد راهنما
    بهزاد ميرزائيان دهكردي
  • استاد مشاور
    پيمان معلم
  • كليدواژه فارسي
    پنل خورشيدي , تشخيص خطا , يادگيري عميق , شبكه عصبي پيچشي , تبديل موجك پيوسته , شبكه هاي MLP , Alex Net , Google-Net , SqueezeNet , ResNet , transfer learning , پرسپترون چندلايه
  • چكيده فارسي
    استفاده روز‌افزون از انرژي‌هاي پاك خصوصا پنل‌هاي خورشيدي و بازده نسبتاً پايين اين روش باعث شده است كه استحصال حداكثر توان توليدي و تشخيص خطا در آرايه‌هاي خورشيدي اهميت پيدا كند. چرا كه عدم تشخيص خطا نه تنها باعث كاهش بازده مي‌شود بلكه باعث كاهش طول عمر پنل‌ها و يا حتي آتش‌سوزي مي¬شود. در سال‌هاي اخير با پيشرفت پردازنده‌هاي پرسرعت و امكان ثبت مجموعه ‌داده‌هاي متعدد، از روش‌هاي تشخيص خطا توسط شبكه‌هاي يادگيري عميق استفاده شده ‌است. در اين تحقيق از يك شبكه MLP با 2754 داده عددي آموزش و 486 داده عددي آزمون استفاده شده است. همچنين از چهار شبكه با معماري يادگيري عميق Alex-Net، Google-Net، SqueezeNet و ResNet در جهت دسته‌بندي خطاهاي متداول در پنل‌هاي خورشيدي استفاده شده ‌است. به اين منظور خطا‌هاي رايج هم به صورت شبيه‌سازي در محيط متلب و هم به صورت پياده‌سازي عملي اجرا شده و 3240 داده شامل شش كلاس به دست آمده است. از آن جايي كه ورودي چهار شبكه‌ يادگيري عميق فوق، داده‌هاي تصويري هستند، از تبديل موجك پيوسته به منظور تبديل داده‌هاي عددي به داده‌هاي تصويري استفاده شده است. 2592 داده‌ي آموزشي و 972 داده‌ي اعتبارسنجي براي آموزش چهار شبكه يادگيري عميق در نظر گرفته شده است. تصاوير از مجموعه‌ داده‌هاي شبيه‌سازي و پياده‌سازي عملي و به صورت تصادفي انتخاب شده‌اند. هر پنج شبكه خطاها را به 6 كلاس بخش‌بندي كرده و عملكرد آن به وسيله شاخص دقت (Accuracy) مورد بررسي قرار گرفته است. به منظور عملكرد بهتر شبكه‌ها، داده‌هاي ورودي شبكه قبل از تبديل شدن به تصوير به مقدار ماكزيمم نرماليزه شده‌اند. حالت نرمال و خطا‌هاي مدار باز، اتصال كوتاه، امپدانس سري، سايه جزئي، عدم كاركرد كنترلر ردياب حداكثر توان از جمله خطا‌هاي بخش‌بندي شده در اين تحقيق بودند كه براي داده‌هاي اعتبار‌سنجي حاصل از شبيه‌سازي و پياده‌سازي عملي نرماليزه شده، به ترتيب دقت دسته‌بندي براي شبكه Alex-Net 52/78 درصد و 50/78 درصد، براي شبكه Google-Net 47/77 درصد و 60/71 درصد ، براي شبكه SqueezeNet 76/80 درصد و 30/71 درصد، براي شبكه ResNet 14/81 درصد و 41/75 درصد و‌ شبكه MLP نيز 93/75 درصد و 41/75 درصد حاصل شده است.
  • كليدواژه لاتين
    Photovoltaic array , Fault diagnosis , Deep Learning , Convolutional neural network , continuous wavelet transform , AlexNet , transfer learning , ResNet , SqueezeNet , Google-Net
  • عنوان لاتين
    Fault Detection for Photovoltaic Arrays Based on Artificial Neural Networks
  • گروه آموزشي
    مهندسي برق
  • چكيده لاتين
    With the increasing use of clean energy, especially solar panels, and since the efficiency of this method is relatively low, obtaining the maximum power and detecting faults in solar arrays have become very important. Because undetected faults not only reduce the efficiency due to power losses but also reduce the lifespan of solar panels or even cause fire hazards. in recent years, the development of high-speed processors and the possibility of recording multiple datasets, facilitate the use of deep learning networks for that matter. In this research, four deep learning architectures like AlexNet, GoogleNet, SqueezeNet and ResNet were used to classify common faults in solar arrys. For this purpose, the common faults both simulatically and practically were implemented in the MATLAB Simulink environment and with practival setup respectively, so 3240 data including six classes were obtained. Since the input of the aforementioned networks is two-dimensional data in the form of image, continuous wavelet transformation has been used to convert numerical 1-D data into 2-D images. these 3240 data are randomly divided into two parts: Training data and validation data consisting 2592, 972 data, respectively. Each network classified common faults into 6 class and the performance of the deep learning model is eva‎luated by the Accuracy index. In order to gain better convergence. the 1-D numeric input data has been normalized to the maximum value before being converted into an image. Of course, Matlab normalizes data after being imaged. The average classification accuracy of AlexNet over the 6 classes for simulation data and real data was 78.52% and 78.5% respectively, of GoogleNet was 77.47% and 71.60% respectively, of SqueezeNet was 80.76% and 71.30% respectively, of ResNet was 81.14% and 75.41% respectively and of MLP was 75.93% and 75.41% respectively.
  • تعداد فصل ها
    5
  • فهرست مطالب pdf
    119300
  • نويسنده

    قاسمي جوجيلي، علي