Uniform Physics Informed Neural Network Framework for Microgrid and its application in voltage stability analysis
Julkaisuvuosi
2025
Tekijät
Feng, Renhai; Wajid, Khan; Faheem, Muhammad; Wang, Jiang; Subhan, Fazal E.; Bhutta, Muhammad Shoaib
Tiivistelmä
This paper focus on the application of Physics Informed Neural Network (PINN) for extracting parameters of photovoltaic (PV), wind, and energy storage equipment models. Accurately extracting the parameters of these models is essential for effectively controlling and optimizing the overall stability of Chongqing power system (CPS). Despite numerous algorithms proposed to tackle this issue, accurately and reliably extracting the parameters of these remains a significant challenge. This paper proposed an improved PINN, named Uniform Physics Informed Neural Network (UPINN), with Proximal Policy Optimization (PPO) based reinforcement learning, for extortion of parameters of these models. The PINN difficulty is overcome in UPINN by configuring four strategies: feedback operator, GRU gating mechanisms, transfer operator with historic population, and modification factor with PPO aided reinforcement learning. UPINN models are trained iteratively to maximize parameters and reduce RMSE. UPINN accurately extracts parameters and describes the behavior of PV, wind, and energy storage equipment models as it converges towards optimal solutions through parameter adjustments and RMSE evaluations. The UPINN was implemented for real-time voltage stability monitoring of CPS. The results show that UPINN performs better than other neural network models in respect of accuracy and stability, demonstrating the effectiveness of improved strategies. Moreover, its emphasis the importance of computed and estimated indices obtained through UPINN for predicting voltage collapse occurrences within the system.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy
Faheem Muhammad
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Kokonaan avoin julkaisukanava
Kustantajan version lisenssi
CC BY
Rinnakkaistallennettu
Ei
Muut tiedot
Tieteenalat
Sähkö-, automaatio- ja tietoliikennetekniikka, elektroniikka
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Kyllä
DOI
10.1109/ACCESS.2025.3527047
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä