طراحی و پیاده سازی سامانه هوشمند تشخیص نشت جریان برق با بهره گیری از الگوریتم های یادگیری ماشین

نشت جریان برق یکی از مسائل مهم و تهدیدآمیز در سیستم های الکتریکی محسوب می شود که می تواند موجب بروز آتش سوزی ها، آسیب های جدی به تجهیزات، خطرات جانی برای کاربران و در نهایت کاهش بهره وری سیستم های قدرت شود. در شرایطی که استفاده از تجهیزات الکتریکی در صنایع، ساختمان ها و تاسیسات زیرساختی روزبه روز در حال افزایش است، نیاز به سامانه های هوشمند و دقیق برای تشخیص و پیشگیری از این نوع خطاها بیش از پیش احساس می شود. در این پژوهش، طراحی و پیاده سازی یک سامانه هوشمند برای تشخیص نشت جریان برق با بهره گیری از الگوریتم های یادگیری ماشین مورد بررسی قرار گرفته است. این سامانه با استفاده از مجموعه ای از داده های واقعی و شبیه سازی شده و پردازش آن ها به کمک الگوریتم هایی مانند درخت تصمیم (Decision Tree)، شبکه های عصبی مصنوعی (ANN) و جنگل تصادفی (Random Forest) آموزش داده شده است. هدف اصلی، دستیابی به یک مدل قابل اطمینان و دقیق است که بتواند نشت جریان های ناچیز را نیز تشخیص داده و در کمترین زمان ممکن هشدارهای لازم را صادر کند. از ویژگی های برجسته این سامانه می توان به قابلیت یادگیری مداوم، تحلیل الگوهای رفتاری جریان برق، و امکان انطباق با شرایط محیطی مختلف اشاره کرد. این سامانه نه تنها می تواند در محیط های صنعتی و کاربری های خانگی مورد استفاده قرار گیرد، بلکه در ساختار شبکه های هوشمند توزیع برق نیز قابل توسعه و به کارگیری است. نتایج آزمایش های انجام شده نشان دهنده دقت بالای مدل پیشنهادی در شناسایی نشت جریان و تفکیک آن از شرایط عادی عملکرد سیستم است. همچنین استفاده از یادگیری ماشین موجب افزایش انعطاف پذیری سامانه در برابر تغییرات ولتاژ، دما و سایر پارامترهای محیطی شده است. استفاده از این سامانه در کنار دیگر تجهیزات حفاظتی مانند کلیدهای نشت جریان، می تواند به عنوان یک لایه مکمل و هوشمند در ساختار حفاظت سیستم های الکتریکی، امنیت کاربران و تجهیزات را تضمین نماید. این رویکرد می تواند گامی مهم در جهت پیاده سازی زیرساخت های هوشمند، بهینه سازی مصرف انرژی و افزایش ایمنی برق باشد.

Keywords:

الگوریتم های یادگیری ماشین , ایمنی برق , تشخیص نشت جریان برق , سامانه های هوشمند , نظارت بر جریان برق