delfos: instrumentación neuro-fuzzy para la clasificación y localización, en tiempo real, de...

DELFOS:DELFOS:Instrumentación Neuro-Fuzzy para la Instrumentación Neuro-Fuzzy para la clasificación y localización, en tiempo clasificación y localización, en tiempo real, de fallos en líneas de distribución real, de fallos en líneas de distribución

eléctricaeléctrica

Proyecto del PN de I+D+IProyecto del PN de I+D+IDPI2006-15467-C02-02DPI2006-15467-C02-02

Proyecto DelfosProyecto Delfos• Duración: octubre 2006 – septiembre 2009Duración: octubre 2006 – septiembre 2009• Equipo de Investigación:Equipo de Investigación:

– Investigador principal: Carlos LeónInvestigador principal: Carlos León– Miembros del equipo de investigación:Miembros del equipo de investigación:

• Dr. Joaquín LuqueDr. Joaquín Luque• Dr. José Manuel ElenaDr. José Manuel Elena• Dr. Félix BiscarriDr. Félix Biscarri• Dr. Alejandro CarrascoDr. Alejandro Carrasco• Dr. Iñigo MonederoDr. Iñigo Monedero• Dr. Antonio MartínDr. Antonio Martín• Dra. Gloria MiróDra. Gloria Miró• Javier MolinaJavier Molina• Antonio GarcíaAntonio García• Julio BarbanchoJulio Barbancho• Jorge RoperoJorge Ropero• Ariel GómezAriel Gómez• Pepe BarrosPepe Barros• Sergio MartínSergio Martín• Paco SivianesPaco Sivianes• Juan Ignacio GuerreroJuan Ignacio Guerrero• Paco SimónPaco Simón• 1 Contratado externo1 Contratado externo

Proyecto DelfosProyecto Delfos• Proyecto coordinado con otro del CSICProyecto coordinado con otro del CSIC• Objetivos Generales:Objetivos Generales:

– La protección de las líneas de transmisión es una garantía La protección de las líneas de transmisión es una garantía de un correcto y continuo suministro de calidad. Los de un correcto y continuo suministro de calidad. Los aspectos más importantes de los sistemas de protección aspectos más importantes de los sistemas de protección son la son la detección, clasificación y localización de fallosdetección, clasificación y localización de fallos. El . El principal objetivo del proyecto es desarrollar la tecnología principal objetivo del proyecto es desarrollar la tecnología para ello y plasmarla en un prototipo empleando redes para ello y plasmarla en un prototipo empleando redes neuronales artificiales y lógica difusa (RNA-LD), que opere neuronales artificiales y lógica difusa (RNA-LD), que opere en entornos reales.en entornos reales.

– A lo largo del proyecto, se utilizarán análisis basados en A lo largo del proyecto, se utilizarán análisis basados en la Transformada Corta de Fourier y técnicas de predicción la Transformada Corta de Fourier y técnicas de predicción lineal (LPC), para generar los mejores patrones de fallo lineal (LPC), para generar los mejores patrones de fallo posibles. Se fabricará un prototipo completamente posibles. Se fabricará un prototipo completamente funcional para la detección y clasificación de fallos funcional para la detección y clasificación de fallos conteniendo esta red RNA-LD, y al final del proyecto se conteniendo esta red RNA-LD, y al final del proyecto se desarrollarán un conjunto de herramientas para analizar desarrollarán un conjunto de herramientas para analizar los datos de campo y las prestaciones del citado los datos de campo y las prestaciones del citado prototipo. prototipo.

Proyecto DelfosProyecto Delfos

• Objetivos (I):Objetivos (I):

1.1. Simulación y registro de escenarios de fallos en las Simulación y registro de escenarios de fallos en las líneas de distribución (líneas subterráneas). líneas de distribución (líneas subterráneas). Se Se trata de obtener un banco de pruebas virtual con el que trata de obtener un banco de pruebas virtual con el que ensayar diferentes algoritmos de procesado y ensayar diferentes algoritmos de procesado y clasificación en distintos circuitos y condiciones de clasificación en distintos circuitos y condiciones de trabajo. Se utilizará el software PSCAD como herramienta trabajo. Se utilizará el software PSCAD como herramienta de simulación.de simulación.

2.2. Desarrollo de técnicas de análisis específicas para Desarrollo de técnicas de análisis específicas para caracterización de patrones de fallos en las redes caracterización de patrones de fallos en las redes de transporte y distribución. de transporte y distribución. Procesando las señales Procesando las señales de la línea, se busca obtener un conjunto de de la línea, se busca obtener un conjunto de características válido como patrón para identificar fallos características válido como patrón para identificar fallos en circuitos de transporte y distribución. Además deberá en circuitos de transporte y distribución. Además deberá

ser adecuado para el aprendizaje de la red neuronalser adecuado para el aprendizaje de la red neuronal


• Objetivos (II):Objetivos (II):

3.3. Desarrollo de algoritmos de inteligencia artificial Desarrollo de algoritmos de inteligencia artificial específicos para detección, clasificación y localización específicos para detección, clasificación y localización de fallos. de fallos. El objetivo es el desarrollo de algoritmos basados El objetivo es el desarrollo de algoritmos basados en redes neuronales y lógica borrosa, capaces de detectar, en redes neuronales y lógica borrosa, capaces de detectar, clasificar y localizar los fallos presentes en líneas de clasificar y localizar los fallos presentes en líneas de transmisión, cumpliendo requerimientos de tiempo real.transmisión, cumpliendo requerimientos de tiempo real.

4.4. Construcción de un instrumento prototipo de Construcción de un instrumento prototipo de detección temprana, clasificación y localización de detección temprana, clasificación y localización de fallos. fallos. El objetivo es la construcción de un equipo que El objetivo es la construcción de un equipo que combine y ejecute en tiempo real los métodos de análisis combine y ejecute en tiempo real los métodos de análisis descritos y la red neuronal. Este instrumento será portable y descritos y la red neuronal. Este instrumento será portable y tomará medidas directamente de la línea a la que debe tomará medidas directamente de la línea a la que debe proteger. En condiciones de fallo deberá determinar el tipo, proteger. En condiciones de fallo deberá determinar el tipo, instante en el que se produce y distancia (si procede). El instante en el que se produce y distancia (si procede). El equipo podrá comandar, si fuera necesario, el corte del equipo podrá comandar, si fuera necesario, el corte del suministro, calculando el instante óptimo. suministro, calculando el instante óptimo.

• Metodología y Plan de Trabajo:Metodología y Plan de Trabajo:

– HITO 1: Coordinación y preparación del proyectoHITO 1: Coordinación y preparación del proyecto• Actividad 1: Coordinación generalActividad 1: Coordinación general

• Actividad 2: Adquisición y puesta en marcha de equipamientoActividad 2: Adquisición y puesta en marcha de equipamiento

– HITO 2: Especificaciones iniciales. Diseño de un protocolo de HITO 2: Especificaciones iniciales. Diseño de un protocolo de pruebaspruebas• Actividad 3 (Coord): Definición de parámetros de la línea Actividad 3 (Coord): Definición de parámetros de la línea

eléctricaeléctrica

• Actividad 4: Definición de escenarios de simulaciónActividad 4: Definición de escenarios de simulación

• Actividad 5 (Coord): Especificación del equipo finalActividad 5 (Coord): Especificación del equipo final

• Actividad 6: (Coord): Especificación de protocolos de pruebaActividad 6: (Coord): Especificación de protocolos de prueba

– HITO 3 (Objetivo 1): Creación de los escenarios de simulaciónHITO 3 (Objetivo 1): Creación de los escenarios de simulación• Actividad 7: Modelado de líneas en el simulador.Actividad 7: Modelado de líneas en el simulador.


• Metodología y Plan de Trabajo (II):Metodología y Plan de Trabajo (II):

– HITO 4 (Objetivo 2): Análisis de la señal y desarrollo de HITO 4 (Objetivo 2): Análisis de la señal y desarrollo de patrones en el dominio tiempo-frecuenciapatrones en el dominio tiempo-frecuencia• Actividad 8: Análisis de fallos basados en espectrogramas Actividad 8: Análisis de fallos basados en espectrogramas

STFTSTFT

• Actividad 9: Análisis de fallos basados en técnicas de Actividad 9: Análisis de fallos basados en técnicas de predicción lineal LPC.predicción lineal LPC.

– HITO 5 (Objetivo 3): Desarrollo de una red RNA+FuzzyHITO 5 (Objetivo 3): Desarrollo de una red RNA+Fuzzy• Actividad 10: Diseño y especificación del sistema de Actividad 10: Diseño y especificación del sistema de

detección, clasificación y localización basado en RNA y detección, clasificación y localización basado en RNA y lógica borrosalógica borrosa

• Actividad 11: Desarrollo del modelo softwareActividad 11: Desarrollo del modelo software

• Actividad 12: Ensayo del modeloActividad 12: Ensayo del modelo


• Metodología y Plan de Trabajo (III):Metodología y Plan de Trabajo (III):

– HITO 6 (Objetivo 4): Diseño y construcción de un equipo HITO 6 (Objetivo 4): Diseño y construcción de un equipo de detecciónde detección• Actividad 13:Diseño y verificación de hardware.Actividad 13:Diseño y verificación de hardware.

• Actividad 14: Diseño y especificación de softwareActividad 14: Diseño y especificación de software

• Actividad 15: Programación del kernelActividad 15: Programación del kernel

• Actividad 16: Programación de algoritmos de análisis y de Actividad 16: Programación de algoritmos de análisis y de la red neuronalla red neuronal

– HITO 7 (Objetivo 4): Ensayo y análisis de resultados.HITO 7 (Objetivo 4): Ensayo y análisis de resultados.• Actividad 17 (Coord): Pruebas de campo e InformesActividad 17 (Coord): Pruebas de campo e Informes

• Actividad 18: Desarrollo de una aplicación de analisis Actividad 18: Desarrollo de una aplicación de analisis estadístico y gráfico de resultados.estadístico y gráfico de resultados.


• Asuntos pendientes:Asuntos pendientes:

– Personas participantes de forma efectiva y Personas participantes de forma efectiva y grado de participación.grado de participación.

– Reparto de tareas inicial (5 líneas):Reparto de tareas inicial (5 líneas):• Estudio en profundidad del estado del arteEstudio en profundidad del estado del arte

• Simulación de la red eléctricaSimulación de la red eléctrica

• Desarrollo de los algoritmos de pre-procesado y Desarrollo de los algoritmos de pre-procesado y detección+localización+clasificacióndetección+localización+clasificación

• Desarrollo del equipoDesarrollo del equipo

• Protocolos de prueba, pruebas, y de herramienta de Protocolos de prueba, pruebas, y de herramienta de análisis de datosanálisis de datos


DECALOGO GENERAL DE LAS FASES DECALOGO GENERAL DE LAS FASES DE UN PROYECTODE UN PROYECTO

1.1. Optimismo GeneralizadoOptimismo Generalizado2.2. Fase de DesorientaciónFase de Desorientación3.3. Desconcierto GeneralizadoDesconcierto Generalizado4.4. Periodo de Cachondeo IncontroladoPeriodo de Cachondeo Incontrolado5.5. Búsqueda implacable de culpablesBúsqueda implacable de culpables6.6. Sálvese el que puedaSálvese el que pueda7.7. Castigo ejemplar a los inocentesCastigo ejemplar a los inocentes8.8. Recuperación del optimismo perdidoRecuperación del optimismo perdido9.9. Terminación inexplicable del proyectoTerminación inexplicable del proyecto10.10.Condecoraciones y premios a los no participantesCondecoraciones y premios a los no participantes

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