Crown snow load outage risk model for overhead lines
Julkaisuvuosi
2023
Tekijät
Räisänen, Otto; Suvanto, Susanne; Haapaniemi, Jouni; Lassila, Jukka
Tiivistelmä
In the northern hemisphere, snow accumulating on trees and overhead lines causes widespread outages in the electricity distribution networks. Accurate outage risk models are an essential element in improving the resilience of modern distribution networks. In this paper, a Random Forest-based model for estimating the susceptibility of overhead lines to outages caused by tree crown snow loads is proposed. The model uses a novel combination of an aerial inspection outage risk dataset, an advanced forest crown snow load risk map, a canopy height model, and forest characteristics data. All predictor variables used in the study are available as open data. As a result, outage risk probability in 50 m overhead line sections for a distribution network was generated. Cross-validation of the model showed a good predictive performance with a receiver operating characteristic area under curve (ROC AUC) of 0.75 and an accuracy of 0.74. The impact of the predictor variables was investigated by using Shapley additive explanations (SHAP) values. The most impactful variables were the forest crown snow load risk, the number of nearby canopy height model pixels, and the birch tree volume. The outage risk probability model developed in this paper could be similarly applied to assess the crown snow load risk in other distribution networks or even in other types of networks, such as roads and railways.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti
Kustantaja
Volyymi
343
Artikkelinumero
121183
Sivut
13 p.
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
3
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Osittain avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Ei
Muut tiedot
Tieteenalat
Sähkö-, automaatio- ja tietoliikennetekniikka, elektroniikka
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Ei
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1016/j.apenergy.2023.121183
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä