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Erschienen in:

14.07.2023 | Original Paper

Evaluation of visible contamination on power grid insulators using convolutional neural networks

verfasst von: Marcelo Picolotto Corso, Stefano Frizzo Stefenon, Gurmail Singh, Marcos Vinicius Matsuo, Fábio Luis Perez, Valderi Reis Quietinho Leithardt

Erschienen in: Electrical Engineering | Ausgabe 6/2023

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Abstract

The contamination of insulators increases their surface conductivity, resulting in a higher chance of shutdowns occurring. To measure contamination, equivalent salt deposit density (ESDD) and non-soluble deposit density (NSDD) are used. In this paper, the VGG-11, VGG-13, VGG-16, VGG-19, ResNet-18, ResNet-34, ResNet-50, ResNet-152, DenseNet-121, DenseNet-161, DenseNet-169, and DenseNet-201 convolutional neural networks (CNNs) were considered to classify the visible contamination of pin-type distribution power grid insulators. The NSDD presents more visual variation than ESDD when artificial contamination is evaluated. Comparing the CNNs, the ResNet-50 had the best performance for classifying visible contamination using unbalanced data with an accuracy of 99.242% and an F1-score of 0.97436, respectively. In benchmarking, the ResNet-50 outperformed well-established classifiers such as the multilayer perceptron, support vector machine, k-nearest neighbors, decision tree, ensemble bagged trees, and quadratic discriminant.

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Literatur
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Metadaten
Titel
Evaluation of visible contamination on power grid insulators using convolutional neural networks
verfasst von
Marcelo Picolotto Corso
Stefano Frizzo Stefenon
Gurmail Singh
Marcos Vinicius Matsuo
Fábio Luis Perez
Valderi Reis Quietinho Leithardt
Publikationsdatum
14.07.2023
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Electrical Engineering / Ausgabe 6/2023
Print ISSN: 0948-7921
Elektronische ISSN: 1432-0487
DOI
https://doi.org/10.1007/s00202-023-01915-2