I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m p u t er   Science   Vo l.   11 ,   No .   3 Sep tem b er   201 8 ,   p p .   1 2 4 3 ~ 1 2 5 0   I SS N:  2 5 0 2 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ee cs.v 1 1 . i3 . p p 1 2 4 3 - 1 2 5 0          1243       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / ijeec s   Dy na m ic  Vo ltag Restorer  for Sa g   a nd Sw ell Iss ues in    Po w er Sys te m       S.  V.   R.   L a ks h m i K u m a ri M .   U m a   Va ni   De p o f   EE E,   V . R .   S i d d h a rth a   E n g in e e rin g   Co ll e g e ,   V ij a y a w a d a ,   A. P ,   I n d ia    De p a rtme n o f   EE E,   L BRCE,   M y lav a ra m ,   A P ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   No v   2 8 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   J an   9 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   J an   1 9 ,   2 0 1 8       T h is  p a p e p re se n ts  t h e   a p p li c a ti o n   o f   d y n a m ic  v o lt a g e   re sto re rs  (DV R)  o n   p o w e d istri b u ti o n   S y ste m f o m it ig a ti o n   o f   v o lt a g e   sa g s/s w e ll s   a c rit ica lo a d s.  D V R   is  o n e   o f   th e   c o m p e n sa ti n g   ty p e o f   c u sto m   p o w e d e v ice s.  T h e   p o w e q u a li ty   is  a ff e c ted   m a in l y   d u e   to   th e   se n siti v e   l o a d w h ich   re su lt i n   v o lt a g e   sa g   a n d   v o lt a g e   sw e ll s.  It  is  n e c e ss a r y   to   in v e stig a te  th e   su it a b le  m e th o d f o m it ig a ti o n   o f   v o lt a g e   sa g s.  S e n siti v it y   i th e   m a in   c a u se   o f   th e   a b o v e   p o w e q u a li ty   p ro b lem a n d   it   c a n n o t   b e   e li m in a ted   c o m p lete l y   a it   h a m a n y   o th e o p e ra ti n g   p r o p e rti e s.  S o   th e   n e x p o ss ib le  so l u ti o n   is   to   c o rre c th e   p ro b lem c a u se d   b y   th e   se n siti v e   e q u ip m e n ts  c o n n e c ted   to   t h e   f a u lt y   lo a d s.  T h e   o c c u rre n c e   o f   sa g   a n d   sw e ll   v a rie w it h   e q u i p m e n t,   e n v iro n m e n t,   p ro c e ss   o p e r a ti o n s,  d e sire d   c o n tr o sc h e m e e tc.  F ro m   th e   w id e   ra n g e   o m it ig a ti o n   m e th o d s,  th e   se le c ted   o n e   h a to   b e   o b se rv e d   f o th e   e ffe c o n   t h e   c h a ra c teristics .   T h e se   p ro b lem c a n   b e   m it ig a ted   w i th   v o lt a g e   in jec ti o n   m e th o d   u sin g   c u sto m   p o w e d e v ice ,   D y n a m ic  V o lt a g e   Re sto re r   (DV R).   In   t h is  p a p e w e   d e sig n   a   D y n a m ic  V o lt a g e   Re sto re (DV R)  w h ich   is   u ti li z e d   f o p o w e q u a li ty   i m p ro v e m e n t.   T h e   m a in   p o w e r   q u a li ty   p ro b lem s   li k e   v o lt a g e   s a g   a n d   s w e ll   a re   stu d ied   i n   th is  p a p e r.   T h e   d e v ice   u se d   to   p h a se   o u v o lt a g e   sa g a n d   a   sw e ll   in   th e   d istri b u ti o n   li n e is  th e   Dy n a m ic  V o lt a g e   Re sto re (DV R).   T h e   Dy n a m i c   V o l tag e   Re sto re is  a   sp e c ial  t y p e   o f   p o w e r   d e v ice   u se d   f o p ro v id in g   c o n sis ten a n d   re li a b le  su p p ly   p o w e t o   th e   lo a d   d e v ice s.  D y n a m ic  V o lt a g e   Re s to re u se a   v e c to c o n tro str a teg y   f o r   m it ig a ti n g   p o w e r   q u a li ty   p ro b le m b y   a u to m a ti c a ll y   d e tec ti n g   a n d   in jec ti n g   th e   v o lt a g e   c o m p o n e n ts   th r o u g h   a n   i n jec ti o n   tra n sf o rm e r.   He re   c o m e th e   im p o rtan c e   o f   so f c o m p u ti n g   tec h n i q u e li k e   P c o n tr o ll e r.   T h e   s y ste m   w il l   b e   a b le t o   c o r re c re p e a ted   o c c u rre n c e s o f   th e   p o w e q u a li ty   p ro b le m s.   K ey w o r d s :   DVR   P o w er   q u ali t y   Sag   S w ell   Vo ltag e     Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   S.  V.   R .   L a k s h m i K u m ar i ,   Dep t   o f   E E E ,   V. R .   Sid d h ar th a   E n g i n ee r in g   C o lleg e,     Vij ay a w ad a,   A . P ,   I n d ia .   E m ail:  la k s h m i k u m ar i1 . ee e@ g m a il.c o m       1.   I NT RO D UCT I O N     P o w er   q u al it y   is   of   g r ea t   i m p o r tan ce   in   all   m o d er n   en v ir o n m e n ts   w h er e   elec tr ici t y   is   in v o lv ed ,   p o w er   q u alit y   ca n   be   ess e n ti all y   i n f lu e n ce d   by   an   i m p o r tan t   f ac to r   lik q u ali t y   s er v ice .   On o f   t h m aj o r   co n ce r n s   in   elec tr icit y   in d u s tr y   to d a y   is   p o w er   q u alit y   p r o b le m s   [ 1 - 3 ] .   P r esen tl y ,   m o s o f   th e   p o w er   q u alit y   p r o b lem s   ar e   d u e   to   d if f er en t   f au lt  co n d itio n s .   T h ese  co n d it io n s   ca u s v o l ta g s a g ,   v o ltag s w ell,   tr a n s ie n ts ,   v o ltag i n ter r u p tio n   a n d   h ar m o n ic s   [ 4 - 5 ] .   T h ese  p r o b le m s   m a y   ca u s e   t h e   ap p ar atu s   tr ip p in g ,   s h u td o w n   co m m er cial,   d o m e s tic   an d   i n d u s tr ial   eq u ip m e n t,   a n d   m i s s   p r o ce s s   o f   d r iv s y s te m .   P o w er   d is tr ib u t io n   s y s te m s ,   id ea ll y ,   s h o u ld   p r o v i d th eir   cu s to m er s   w it h   a n   u n in ter r u p ted   f lo w   o f   e n er g y   at  s m o o th   s i n u s o id al   v o ltag e   at  t h co n tr ac ted   m ag n it u d lev e a n d   f r eq u en c y   h o w e v er ,   i n   p r ac tice,   p o w er   s y s t e m s ,   e s p ec ia ll y   t h e   d is tr ib u tio n   s y s te m s ,   h a v n u m er o u s   n o n li n ea r   lo ad s ,   w h ic h   s i g n i f ica n tl y   a f f ec th q u a li t y   o f   p o w er   s u p p lies .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  11 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 1 8   :   1 2 4 3     1 2 5 0   1244   As  r es u lt  o f   t h n o n li n ea r   l o ad s ,   th p u r it y   o f   t h w a v ef o r m   o f   s u p p lies   is   lo s t.  T h is   en d s   u p   p r o d u cin g   m an y   p o w er   q u a lit y   p r o b le m s .   A p ar f r o m   n o n li n ea r   lo ad s ,   s o m s y s te m   e v en ts ,   b o th   u s u al   ( e. g .   ca p ac ito r   s w itc h in g ,   m o to r   s tar lin g )   an d   u n u s u al  ( e. g .   f a u lt s )   co u ld   als o   in f l ict  p o w er   q u a lit y   p r o b le m s   [ 6 - 7 ] .   A   p o w e r   q u alit y   p r o b lem   is   d e f i n ed   as  an y   Ma n i f e s ted   p r o b lem   in   v o ltag e/c u r r en lead i n g   to   f r eq u e n c y   d ev iatio n s   t h at   r esu lt  i n   f ail u r o r   d is o p e r atio n   o f   cu s to m er   eq u ip m e n t.  P o w er   q u alit y   p r o b lem s   ar ass o ciate d   w i th   an   ex ten s i v n u m b er   o f   elec tr o m ag n et ic  p h e n o m e n i n   p o w er   s y s te m s   w it h   b r o ad   r an g e s   o f   ti m f r a m e s   s u c h   as   lo n g   d u r atio n   v ar iatio n s ,   s h o r t   d u r atio n   v ar iatio n s   a n d   o th er   d is tu r b an ce s   [ 8 - 9 ] .   D y n a m ic   Vo lta g e   R e s to r er   ( DVR)   can   p r o v id e   th e   lu cr ati v e   s o lu tio n   to   m iti g ate   v o lta g e   s a g   [ 1 0 - 1 1 ]   by   estab li s h in g   th e   ap p r o p r iat e   v o lta g e   q u alit y   le v el,   n ec es s ar y .   I t i s   r ec e n tl y   b ein g   u s ed   a s   t h ac ti v e   s o lu tio n   f o r   m iti g atio n   o f   p o w er   q u alit y   p r o b le m s .   T h DV R   i s   o n o f   t h c u s to m   p o w er   d e v ices   w h ic h   ca n   i m p r o v e   p o w er   q u alit y ,   esp ec iall y ,   v o l tag s a g s   a n d   v o lta g s w ell s .   As  t h er ar m o r an d   m o r co n ce r n s   f o r   th e   q u alit y   o f   s u p p l y   as  a   r e s u l o f   m o r s e n s it iv lo ad s   i n   t h s y s te m   co n d itio n s   b etter   u n d er s tan d in g   o f   t h d ev ices f o r   m iti g ati n g   p o w er   q u alit y   p r o b lem s   [ 1 2 - 1 3 ]   is   i m p o r tan t.       2.   DYNA M I C   VO L T A G E   RE ST O R E ( DVR)   T h Dy n a m ic  Vo lta g R esto r er   ( DVR)  is   s er ie s   co n n ec te d   d ev ice  an alo g o u s   to   S SS C .   T h m ai n   f u n ctio n   o f   DVR  is   to   eli m i n ate  o r   r ed u ce   v o lta g s a g s   s ee n   b y   s en s iti v lo ad s   s u c h   as  s e m ico n d u cto r   m an u f ac t u r in g   p lan o r   I T   in d u s tr y .   DVR  th a h a v b ee n   in s talled   s o   f ar   ar m o d u lar   w i th   r atin g s   o f   2   MV p er   m o d u le.   T h e y   h av b ee n   d esig n ed   to   co m p en s ate  th r ee   p h ase  v o lta g s a g s   u p   to   3 5 f o r   d u r atio n   o f   tim e   less   th a n   h al f   a   s ec o n d   ( d ep en d in g   o n   t h r eq u ir e m e n t) .   I f   th v o lta g s a g   o cc u r s   o n l y   i n   o n p h a s ( ca u s ed   b y   S L f a u lts )   th e n   t h D VR   m a y   b d esi g n ed   to   p r o v id c o m p e n s at i o n   f o r   s a g s   e x ce ed i n g   5 0 %.  T h en er g y   s to r ag r eq u ir ed   in   ca p ac ito r s   is   t y p icall y   in   th e   r an g o f   0 . 2   to   0 . 4   M J   p er   MW   o f   lo ad   s er v ed .   A   DV R   i s   co n n ec ted   in   s er ie s   w it h   th e   f ee d er   u s in g   tr an s f o r m er .   T h lo w   v o lta g w i n d in g   i s   co n n ec ted   to   th e   co n v er ter .   I f   t h o b j ec tiv o f   DVR   is   m ain l y   to   r eg u late   t h v o ltag e   at  t h lo ad   b u s ,   i r e m ai n s   f o r   m o s o f   th ti m e   in   s ta n d - b y   m o d d u r in g   w h ich   t h co n v er ter   i s   b y p ass ed   ( n o   v o ltag e   is   in j ec ted ) .   On l y   w h e n   s a g   is   d etec ted ,   th DV R   i n j ec ts   s e r ies  v o lta g o f   th e   r eq u ir ed   m ag n i tu d e.   I i s   n ec e s s ar y   to   p r o tect  DVR  a g ai n s t   th f a u lt   cu r r en ts   ( a s   i n   th e   ca s o f   SS S C ) .   DV R   w i th   I GB T /I GC T   d ev ices  ca n   b co n tr o lled   to   ac t   as   s er ies  ac ti v f ilter   to   is o late  th lo ad   f r o m   v o lta g h ar m o n ic s   o n   t h s o u r ce   s id e.   I is   al s o   p o s s ib le  to   b alan ce   th v o lta g o n   th lo ad   s id b y   i n j ec tin g   n eg a tiv a n d /o r   ze r o   s eq u en ce   v o ltag e s   in   ad d itio n   to   h ar m o n ic   v o ltag e s ,   Fi g u r 1   s h o w s   DV R   b lo ck   d iag r a m .           Fig u r 1 .   DVR b lo ck   d iag r a m       I is   also   k n o w n   a s   s ta tic   v o ltag b o o s ter   ( SVB )   o r   a   s tatic  s er ie s   co m p en s ato r   ( SS C ) .   I i s   g en er all y   in s talled   i n   d is tr ib u t io n   s y s te m s .   I t   is   s er ie s   c u s t o m   p o w er   d ev ice   in ten d ed   to   p r o tect  th s en s iti v e   lo ad s   at  th P o in o f   C o m m o n   C o u p lin g   ( P C C )   f r o m   v ar io u s   p o w er   q u al it y   p r o b le m s .   D V R   h a s   th ca p ab ilit y   to   d ea w it h   li n v o lta g h ar m o n ics,  r ed u ctio n   o f   tr a n s ie n t s   i n   v o lta g e,   f au lt  c u r r en li m ita t io n s ,   v o ltag s ag s ,   an d   v o lta g s w ell s .   P r o b lem s   f ac in g   i n d u s tr ies  r eg ar d i n g   t h p o w er   q u ali t y   ar m ain l y   v o ltag s ag s   an d   s w ells .   DVR  i n j ec ts   d y n a m i ca ll y   co n tr o lled   v o lta g es  i n   s er ie s   w i th   t h b u s   v o lta g t h r o u g h   t h b o o s ter   tr an s f o r m er .   T h am p lit u d es  o f   th in j ec ted   p h ase  v o lta g es   ar co n tr o lled   s o   as  to   elim i n ate  th d etr i m en ta l   ef f ec ts   o f   b u s   f au l to   t h l o ad   v o ltag e.   T h s y s te m   i m p ed an ce   Z th   d ep en d s   o n   t h f a u lt  le v el  o f   t h lo ad   b u s .   W h en   t h s y s te m   v o ltag ( Vth )   d r o p s ,   th DVR  in j ec ts   s er ies  v o ltag VDV R   th r o u g h   th in j ec tio n     T h r e e   p h a s e   s o u r c e S e n s i t i v e   L o a d D V R V d c Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       Dyn a mic  V o lta g R esto r er fo r   S a g   a n d   S w ell  I s s u es in   P o w er S ystem   ( S .   V .   R .   La ksh mi  K u ma r i )   1245   tr an s f o r m er   s o   th at  t h d esire d   lo ad   v o ltag m ag n it u d V L   ca n   b m ai n tai n ed .   T h s er ies  in j ec ted   v o ltag o f   th DV R   ca n   b w r itten   a s :                                                 (                )     W h er e       - Des ir ed   lo ad   v o ltag m a g n it u d e         - L o ad   i m p ed an ce       - L o ad   cu r r en t         - S y s te m   v o ltag d u r i n g   f a u lt c o n d itio n       3.   CO NT RO L   T E CH NI Q U E   F O DVR   3 . 1 .       Sy nchro no us   Ref er ence   F ra m ( SRF)   T heo ry   Fig u r 2   s h o w s   t h co n tr o b lo ck   o f   th DV R   p r o p o s ed   in   s y n c h r o n o u s   r ef er e n ce   f r a m th eo r y   w h ic h   is   u s ed   f o r   t h co n tr o o f   s el f   s u p p o r ted   DVR.  T h v o ltag at  P C C   is   co n v er ted   to   r o tatin g   r ef er en c e   f r a m e   u s i n g   ab c - d q o   co n v er s io n .   Usi n g   lo w   p a s s   f i lter   ( L P F)  h ar m o n ic s   a n d   o s cil lat o r y   co m p o n e n ts   o f   v o ltag ar eli m i n ated .             Fig u r 2 .   B lo ck   d iag r a m   f o r   S R F t h eo r y   b ased   co n tr o l       3 . 2 .      C o m plet B lo c k   Dia g ra m   o f   SRF  Co ntr o lled DV R   T h f o llo w in g   F i g u r e   3   s h o w s   t h C o n tr o l   B lo ck   Dia g r a m   o f   t h e   DVR .   I n   t h is   co n tr o l,  So u r ce   Vo ltag is   s e n s ed   an d   is   g i v e n   as  an   i n p u to   th ab c/d q   tr an s f o r m atio n   b lo ck .   T h s a m s o u r ce   v o ltag i s   g iv e n   a s   an   i n p u to   th P L L   b lo ck ,   th i s   P L L   b lo ck   g i v es  t h e   in f o r m atio n   o f   s i n ,   co s .   T h is   i s   g i v e n   as  a n   in p u t   to   t h ab c/d q   b lo ck w it h   th e s t w o   in p u ts   th i s   tr a n s f o r m ati o n   b lo ck   g iv e s   I L d ,   I L q ,   an d   I L o   i n f o r m atio n .   T h e   q u ad r atu r an d   I L o   ax is   is   co m p ar ed   w it h   0   p . u .   T h er r o r   g en er ated   is   g i v e n   as  an   in p u t   to   th PI  co n tr o ller ,   th P I   co n tr o ller   o u tp u is   ag a in   g i v e n   as  an   in p u to   d q /ab c   b lo ck   an d   P L L   in f o r m atio n   i s   also   g iv e n   as  an   in p u to   d q /ab b lo ck .   T h is   b lo ck   g i v es  u s   th e   p u ls e   in f o r m a tio n   w h ich   is   g i v en   a s   a n   i n p u t   to   P W g en er ato r   an d   f r o m   t h at  g a te  p u ls e s   ar g en er ated ,   th o s g ate  p u ls e s   ar f o r   in v er ter .         a b c d q a b c d q H P F P I   c o n t r o l l e r + - I L I L d I L q I L 0 P L L V S S i n w t C o s w t + - I s t a t ( a c t ) P W M   g e n e r a t o r G a t e   p u l s e s I s t a t ( r e f ) I L ( h a r m o n i c s ) I d ( l o s s ) V d c   ( r e f ) V d c   ( a c t ) + - Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  11 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 1 8   :   1 2 4 3     1 2 5 0   1246       Fig u r 3 .   DVR  w it h   SR F th eo r y       4.   T YP E   O F   CO NT RO L   S T R AT E G I E S IN DV R   T h er e   ar e   s ev er al   tech n iq u es   to   i m p le m e n t   a n d   co n tr o l   p h i lo s o p h y   of   t h e   DV R   f o r   p o w er   q u alit y   i m p r o v e m en t   in   t h e   d is tr ib u ti o n   s y s te m .   Mo s o f   th e   r ep o r ted   DVR  s y s te m s   ar eq u ip p ed   w it h   a   co n tr o s y s te m   t h at  i s   co n f i g u r to   m itig ate   v o lta g s ag s /s w e lls .   O th er   DV R   ap p licatio n s   t h at  i n clu d p o w er   f lo w   co n tr o l,   r ea ctiv e   p o w er   co m p e n s atio n ,   as  w e ll   as   li m ited   r esp o n s es   to   p o w er   q u ali t y   p r o b le m s .   T h ai m   o f   th e   co n tr o s c h e m e   is   to   m ai n tai n   co n s ta n t   v o lta g m a g n itu d e   at  th e   p o in t   w h er e   s e n s iti v e   lo ad   is   co n n ec ted   u n d er   s y s te m   d is tu r b an ce s   [ 9 ] .   T h co n tr o s y s te m   o n l y   m e asu r es   t h r . m . s   v o lta g at   th e   lo ad   p o in t,  i.e . ,   n o   r ea ctiv p o w er   m ea s u r e m e n ts   ar r eq u ir ed .   T h co n tr o o f   DVR  is   v er y   i m p o r tan a n d   it  in v o lv e s   d etec tio n   o f   v o ltag s a g s   ( s tar t,  e n d   an d   d e p th   o f   t h v o ltag e   s a g )   b y   ap p r o p r iate  d etec tio n   alg o r ith m s   w h ic h   w o r k   i n   r ea l   ti m e.   T h v o ltag s a g s   ca n   las f r o m   f e w   m i llis ec o n d s   to   f e w   c y cles,  w it h   t y p ical  d ep th s   r an g i n g   f r o m   0 . 9   p u   to   0 . 5   p u   o f   1   p u   n o m in a l.  I n v er ter   i s   a n   i m p o r tan co m p o n en o f   DV R .   T h p er f o r m an ce   o f   th e   DV R   i s   d ir ec tl y   af f ec ted   to   t h co n tr o s tr ateg y   o f   i n v er ter .   T h er h av m an y   s tu d ied   b ee n   d o n e   b y   th r e s ea r ch er s   ab o u th e   i n v er ter   co n tr o s tr ateg y   f o r   th e   DV R   i m p le m e n tatio n   [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .   T h in v er ter   co n tr o s tr ate g y   co m p r is e s   o f   f o llo w in g   t w o   t y p es o f   co n tr o l a s   f o llo w i n g :   a.   L i n ea r   C o n tr o l a n d     b.   No n   L i n ea r   C o n tr o     4 . 1 .      L inea Co ntr o l   L i n ea r   co n tr o is   co n s id er ed   a s   co m m o n   m et h o d   o f   DV R   co n tr o l.  Am o n g   t h li n ea r   co n tr o b ee n   u s ed   in   DV R   ar f ee d   f o r w ar d   co n tr o l,  f ee d b ac k   co n tr o a n d   co m p o s ite  co n tr o l.  Feed   f o r w ar d   co n tr o is   a   s i m p le  m eth o d   o f   DVR.  T h f ee d   f o r w ar d   co n tr o tech n iq u e   d o es  n o s en s th lo ad   v o ltag an d   it  ca lcu late s   th in j ec ted   v o lta g b ase d   o n   th d if f er en ce   b et w ee n   th p re - s ag   a n d   d u r in g - s a g   v o lta g es.   T h f ee d b ac k   co n tr o s tr ateg y   m ea s u r es  th e   lo ad   an d   t h d i f f er en ce   b et w ee n   th e   v o lta g r e f er en ce   o f   th lo ad   an d   ac tu al  lo ad   v o lta g is   in j ec ted   v o ltag r eq u ir ed   [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .   T h f ee d b ac k   co n t r o m et h o d s   b ased   o n   s tate  s p ac s y s te m s ,   w h ich   ca n   b s et   u p   clo s ed - lo o p   p o les  in   o r d er   to   m ak f a s ter   ti m r esp o n s e.   B o th   t h f ee d   f o r w ar d   an d   t h f ee d b ac k   co n tr o s tr ate g y   m a y   b i m p le m en ted   b y   s ca lar   o r   v ec to r   co n tr o tech n iq u e s .   C o m p o s ite  co n tr o s tr a teg y   i s   co n tr o m et h o d   w ith   g r i d   v o ltag e   f ee d   f o r w ar d   an d   lo ad   s id e   v o ltag e   f ee d b ac k ,   w h ic h   h as   t h e   s tr en g th s   of   f ee d   f o r w ar d   an d   f ee d b ac k   co n tr o s tr ateg y ,   s o   it  ca n   i m p r o v v o ltag e   co m p e n s at io n   e f f ec t.  I f   t h e   f ee d b ac k   co n tr o i n   t h e   co m p o s ite  co n tr o i s   d e s ig n ed   to   d o u b le - lo o p ,   it  ca n   i m p r o v s y s te m   s tab ili t y ,   s y s t e m   p er f o r m a n ce   a n d   t h ad ap tab ilit y   o f   d y n a m ic  lo ad .   T h co m b in at io n   w i t h   f ee d   f o r w ar d   co n tr o ca n   i m p r o v th s y s te m   d y n a m ic  r es p o n s r ate,   s h o r ten in g   t h ti m o f   co m p e n s a tio n   s ig n i f ica n tl y .   T h co n tr o l   m et h o d   w it h   in d u cto r   cu r r en t   f ee d b ac k   an d   f ee d   f o r w ar d   lo ad   cu r r en t   is   d esi g n ed   w it h o u t ser ies tr a n s f o r m er s   t h u s   t h s ize  a n d   co s t o f   DVR  ca n   b r ed u ce d .     I n t e r f a c i n g   i n d u c t o r s V d c a b c d q a b c d q H P F P I   c o n t r o l l e r + - I L I L d I L q I L 0 P L L V S S i n w t C o s w t + - I s t a t ( a c t ) P W M   g e n e r a t o r G a t e   p u l s e s I s t a t ( r e f ) I L ( h a r m o n i c s ) I d ( l o s s ) T h r e e   p h a s e   s o u r c e S e n s i t i v e   L o a d + - V d c   ( r e f ) V d c   ( a c t ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       Dyn a mic  V o lta g R esto r er fo r   S a g   a n d   S w ell  I s s u es in   P o w er S ystem   ( S .   V .   R .   La ksh mi  K u ma r i )   1247   4 . 2 .       N o n -   L inea Co ntr o   Du to   th u s a g o f   p o w er   s e m ico n d u cto r   s w itc h es  i n   t h VSI ,   th e n   th D VR   i s   ca teg o r i ze d   as  n o n - lin ea r   d ev ice.   I n   ca s o f   w h e n   th e   s y s te m   is   u n s tab le,   t h e   m o d el  d ev elo p ed   d o es  n o ex p li citl y   co n tr o tar g e t   s o   all  th li n ea r   co n tr o m et h o d s   ca n n o w o r k   p r o p er ly   d u t o   th eir   li m i tatio n   t h is   p ap er .     4 . 2 . 1 .     Art if icia l   Neura l N et   Wo rk   ( ANN)   Co ntr o l   On o f   t h n o n - lin ea r   m et h o d s   o f   co n tr o is   ar ti f icial  n eu r al   n et w o r k   ( A NN)   co n tr o an d   i eq u ip p ed   w it h   ad ap tiv a n d   s elf   o r g a n i za tio n   ca p ac it y .   A N co n tr o l   ca n   m o n ito r   t h e   n o n   li n ea r   r elatio n s h ip   b ased   on   in p u t   a n d   o u tp u t   w it h o u t   t h e   d etail   m at h e m atica l   m o d el.   N o r m al l y   ANN   co n tr o l   can   b class i f ied   i n to   f ee d   f o r w ar d   n eu r al   n et w o r k s ,   f ee d b ac k   n eu r al   n et w o r k ,   lo ca l   ap p r o x im a tio n   n eu r al  n et w o r k s   a n d   f u zz y   n eu r al   n et w o r k   b ased   o n   s tr u ct u r [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .     4 . 2 . 2 .     F uzzy   Co ntr o l   Fu zz y   lo g ic   ( F L )   co n tr o l   of   DVR   f o r   v o lta g e   i n j ec tio n   is   also   a   co n tr o llin g   m et h o d .   I ts   d esi g n   p h ilo s o p h y   d e v iates  f r o m   al t h p r ev io u s   m e th o d s   b y   ac co m m o d ati n g   ex p er k n o w led g in   co n tr o ller   d esi g n .   I is   d er iv ed   f r o m   f u zz y   s et   th eo r y .   F L   co n tr o ller s   ar e   an   attr ac ti v c h o ice  w h e n   p r ec is m at h e m a tical   f o r m u latio n s   ar n o p o s s ib l e.   T h ad v an ta g es  o f   t h i s   c o n tr o ller   ar ca p ab ilit y   to   r e d u ce   th e   er r o r   an d   tr an s ie n t o v er s h o o t o f   p u l s wid th   m o d u la tio n   ( P W M)   [ 1 1 ] .     4 . 2 . 3 .     Sp a ce   Vec t o P w m   ( S VP WM )   Co ntr o l   Sp ac e   Vec to r   P W M   ( SVP W M)   co n tr o l   s tr ate g y   u s ed   in   AC   m o to r   v ar iab le   s p ee d   d r iv es   by   th e   J ap an ese  s ch o lar s   i n   t h ea r l y   1 9 8 0 s .   T h m a in   id ea   i s   to   a d o p v o ltag in v er ter   s p ac v ec to r   o f   t h s w itc h   to   g et   q u asi - cir c u lar   r o tatin g   m a g n etic   f ield   i n s tead   of   th e   o r ig in a l   SP W M,   so   b etter   p er f o r m a n ce   o f   t h e   ex ch a n g is   g ai n ed   in   lo w   s witch i n g   f r eq u e n c y   co n d itio n s .   B esid es  th t y p e s   o f   t h ese  co n tr o ls ,   th er i s   also   av ailab le  co n tr o f o r   s in g le  p h ase  s ag   d etec tio n   m eth o d s   u s ed   i n   DV R .   So f t   p h ase  lo ck ed   lo o p   ( SP L L ) ,   Ma th e m atica Mo r p h o lo g y   t h eo r y   b ased   lo w - p as s   f ilter ,   I n s ta n tan eo u s   Va lu C o m p ar is o n   Me t h o d   ar co m m o n l y   u s ed   co n tr o f o r   s in g le  p h ase  v o lta g s ag   d etec tio n   in   t h d is tr ib u tio n   s y s te m   [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .       5.   M AT L AB /SI M UL I NK   RE S UL T S   Ca s 1 :   DVR  f o Sa g   C o nd it io n   Fig u r e   4   s h o w s   t h So u r ce   v o ltag e,   I n j ec ted   v o lta g a n d   L o a d   v o ltag e s   f o r   Sag   in   p o w er   s y s te m .   Sa g   is   o b s er v ed   in   s o u r ce   v o lta g e   d u r in g   0 . 1   s ec   to   0 . 2   s ec .   D VR   in j ec ts   co r r esp o n d in g   v o l tag co m p en s ati n g   s ig n al s   to   p o w er   s y s te m   a n d   t h u s   th lo ad   v o lta g is   m ai n ta i n ed   w ith   co n s ta n t a m p l itu d e.           Fig u r 4 .   So u r ce   v o ltag e,   I n j e cted   v o ltag an d   L o ad   v o ltag e s   f o r   Sag       Ca s 2 :   DVR  f o Sw ell  Co nd it io n   Fig u r 5   s h o w s   th So u r ce   v o ltag e,   I n j ec ted   v o ltag an d   L o ad   v o ltag es  f o r   S w ell  i n   p o w e r   s y s te m .   S w ell  is   o b s er v ed   i n   s o u r c v o ltag d u r i n g   0 . 1   s ec   to   0 . 2   s ec .   DVR  in j ec ts   co r r esp o n d in g   v o lta g e   co m p e n s at in g   s i g n als to   p o w e r   s y s te m   a n d   th u s   t h lo ad   v o ltag is   m ai n tai n ed   w i th   co n s ta n t a m p li tu d e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  11 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 1 8   :   1 2 4 3     1 2 5 0   1248       Fig u r 5 .   So u r ce   v o ltag e,   I n j e cted   v o ltag an d   L o ad   v o ltag e   f o r   S w e ll       Ca s 3 :   DVR  f o Sa g   a nd   Swell C o nd it io ns   Fig u r 6   s h o w s   th e   So u r ce   v o ltag e,   I n j ec ted   v o lta g a n d   L o ad   v o ltag e s   f o r   Sag   an d   s w ell   in   p o w er   s y s te m .   Sa g   i s   o b s er v ed   i n   s o u r ce   v o ltag e   d u r i n g   0 . 1   s ec   to   0 . 2   s ec   a n d   s w e ll  i s   o b s er v ed   d u r in g   0 . 2 5   s ec   to   0 . 3   s ec .   DVR   in j ec ts   co r r esp o n d in g   v o lta g co m p e n s ati n g   s ig n a ls   to   p o w er   s y s te m   a n d   t h u s   th e   lo ad   v o lta g e   is   m ai n tai n ed   w it h   co n s ta n t a m p lit u d co m p en s a tin g   s a g   an d   s w ell  i n   p o w er   s y s te m .           Fig u r 6 .   So u r ce   v o ltag e,   I n j e cted   v o ltag an d   L o ad   v o ltag e   f o r   Sag   an d   S w e ll       Ca s 4 :   DVR  f o M ulti  Sa g   Co nd it io n   Fig u r 7   s h o w s   th So u r ce   v o ltag e,   I n j ec ted   v o ltag a n d   L o ad   v o ltag e s   f o r   m u lti  Sa g   co n d itio n   i n   p o w er   s y s te m .   Sa g   is   o b s er v e d   in   s o u r ce   v o ltag d u r i n g   0 . 1   s ec   to   0 . 2   s ec   an d   also   d u r in g   0 . 2 5   s ec   to   0 . 3 5   s ec .   DVR   in j ec ts   co r r esp o n d in g   v o ltag co m p e n s ati n g   s i g n als  to   p o w er   s y s te m   an d   t h u s   th lo ad   v o ltag i s   m ai n tai n ed   w i th   co n s ta n t a m p litu d co m p en s ati n g   m u lti - s a g   co n d itio n .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       Dyn a mic  V o lta g R esto r er fo r   S a g   a n d   S w ell  I s s u es in   P o w er S ystem   ( S .   V .   R .   La ksh mi  K u ma r i )   1249       Fig u r 7 .   So u r ce   v o ltag e,   i n j ec ted   v o ltag an d   lo ad   v o lta g f o r   m u lti Sa g   co n d itio n       Ca s 5 :   DVR  f o M ulti  S w ell  Co nd it io n   Fig u r 8   s h o w s   th So u r ce   v o ltag e,   I n j ec ted   v o ltag an d   L o ad   v o ltag es  f o r   m u lti  S w ell  co n d itio n   i n   p o w er   s y s te m .   S w ell   is   o b s er v ed   i n   s o u r ce   v o ltag e   d u r i n g   0 . 1   s ec   to   0 . 2   s ec   a n d   al s o   d u r in g   0 . 2 5   s ec   to   0 . 3 5   s ec .   DVR  in j ec ts   co r r esp o n d in g   v o ltag co m p e n s ati n g   s i g n als  to   p o w er   s y s te m   an d   t h u s   th lo ad   v o ltag i s   m ai n tai n ed   w i th   co n s ta n t a m p litu d co m p en s ati n g   m u lti - s well  co n d itio n .           Fig u r 8 .   So u r ce   v o ltag e,   i n j ec ted   v o ltag an d   lo ad   v o lta g f o r   m u lti S w ell  co n d itio n       6.   CO NCLU SI O N   I n   t h is   p ap er   b r ief   liter atu r e   r ev ie w   is   d o n o n   DV R   co n f ig u r at io n s   an d   its   co n tr o s tr at eg ies.   B y   s elec ti n g   a n y   o n o f   t h e m   w ca n   p r o v id s o lu tio n   to   v ar io u s   p o w er   q u a lit y   p r o b lem s   li k v o ltag h ar m o n ic s ,   v o ltag s a g /s w el co m p e n s ati o n .   T o   im p r o v t h p er f o r m a n ce   o f   DVR,  e f f o r ts   n ee d s   to   b m ad o n   e n er g y   s av i n g s ,   r ed u ce d   p ar ts   a n d   l o s s es,  m i n i m u m   p o w er   i n j ec tio n ,   r ed u ce d   r atin g ,   a n d   s elec tiv h ar m o n ics   m iti g atio n .   T h ab o v s u r v e y   s h o w s   t h at   t h e   DV R   is   s u itab l e   f o r   co m p e n s atio n   of   v o ltag e   s ag   an d   s w ell   by   th e   u s e   of   d i f f er en co n tr o llin g   tech n iq u es.   T h e   lin ea r   co n tr o l   o f f er   s i m p ler   i m p le m e n tati o n   an d   r eq u ir e   les s   co m p u tatio n al   e f f o r ts   co m p ar ed   to   o th er   m et h o d s   an d   t h er ef o r e   th e   m o s t   p o p u lar   tec h n iq u e.   T h ex is t in g   to p o lo g ies,   b asic   s tr u ctu r e   of   DVR,   o p er atin g   m o d e s ,   co n tr o l   s tr ateg ie s ,   co m p en s atio n   tech n iq u es   an d   it s   co n tr o alg o r ith m   h a v b ee n   elab o r ated   in   d etail.   T h m ain   ad v a n tag e s   o f   DV R   ar lo w   co s t,   s i m p ler   i m p le m en ta tio n ;   r eq u ir e   les s   co m p u tatio n al   e f f o r ts   a n d   its   co n tr o l   is   s i m p le   as   co m p ar ed   to   o th er   m e th o d s .   T h is   s tu d y   also   g i v e s   u s e f u k n o w led g f o r   th r esear ch er s   to   d ev elo p   a   n e w   d esig n   o f   DVR  f o r   v o ltag e   d is tu r b an ce s   in   elec tr ical  s y s te m .   T h er ef o r e,   DVR  is   co n s id e r ed   to   b an   ef f icie n s o l u tio n   d u to   its   lo w   co s t,   s m al s ize,   a n d   f a s d y n a m ic   r esp o n s e.   T h s i m u latio n   r es u lts   s h o w   clea r l y   th e   p er f o r m an ce   o f   DVR   i n   m iti g ati n g   v o lta g s a g s   a n d   s w ell s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  11 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 1 8   :   1 2 4 3     1 2 5 0   1250   RE F E R E NC E S   [1 ]     Do n g - Ju n   W o n ,   S e o n - Ju   A h n ,   1 1 - Yo p   Ch u n g ,   J o o n g - M o o n   Ki m   a n d   S e u n g - I1   M o o n ,   A   Ne w   De f in it io n   o f   V o l tag e   S a g   D u ra ti o n   Co n sid e ri n g   T h e   V o lt a g e   T o lera n c e   Cu rv e   Bo lo g n a   Po we T e c h   Co n fer e n c e ,   IEE 2 0 0 3 ,   Ju n e   2 3 - 2 6 ,   B o lo g p a ,   Italy .   [2 ]     M . R.   Ba n a e i,   S . H .   Ho ss e in i,   G . B.   G h a re h p e ti a n ,   In ter - L in e   Dy n a m ic  V o lt a g e   Re sto re Co n tro l   Us in g   A   No v e l   Op ti m u m   En e rg y   Co n su m p ti o n   S trate g y   V o l u m e   1 4 ,   Iss u e   7 ,   P a g e s 9 8 9 - 9 9 9 ,   Oc to b e 2 0 0 6 .   [3 ]     A .   S a n n in o ,   G .   M ich e ll e   a n d   M .   Bo ll e n ,   Ov e rv ie w   o f   V o lt a g e   S a g   M it ig a ti o n   IEE P o we En g i n e e rin g   S o c iety   200 0   W in ter   M e e ti n g ,   Ja n u a ry   2 0 0 0 ,   Vo l.   4 ,   p p . 2 3 - 2 7 .   [4 ]     T re v o L .   Gra n a n d   De e p a k   M .   Div a n ,   P o w e Qu a li t y   S o lu ti o n to   M it ig a te  th e   Im p a c t   o V o l tag e   S a g in   M a n u f a c tu rin g   F a c il it ies AEE - W EE C   2 0 0 2 .   [5 ]     D.K.  T a n ti ,   M . K.  V e rm a ,   Brij e sh   S in g h ,   O.N.  M e h ro tra,  Op ti m a P lac e m e n o f   Cu sto m   P o w e De v ice in   P o w e r   S y st e m   N e t w o rk   to   M it ig a te  V o lt a g e   S a g   u n d e F a u lt s ,   In ter n a ti o n a J o u r n a o Po we El e c tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms   ( IJ PE DS ) ,   Vo 2   No   3 ,   2 0 1 2   p a g e s 2 6 7 - 2 7 6 .   [6 ]     Ha n iy e h   M a re f a tj o u M o h a m m a d   S a rv i,   Co m p e n sa ti o n   Of   S in g le - P h a se   a n d   T h re e - P h a se   V o lt a g e   S a g   a n d   S w e ll   Us in g   D y n a m ic  V o lt a g e   Re sto re r ,   In ter n a ti o n a l   J o u r n a l   o f   Ap p li e d   Po we E n g in e e rin g   ( IJ AP E) 2 0 1 2 Vo 1   No   3 ,   p a g e s 1 2 9 - 1 4 4 .   [7 ]     M o h a m m a d   S a rv i ,   Ha n iy e h   M a re f a tj o u ,   Co m p e n sa ti o n   o f   Vo lt a g e   S in g le - P h a se   S A G   a n d   S W EL L   Us in g   D y n a m ic   V o l tag e   Re sto re a n d   Diff e r e n c e   P e r - Un it   V a l u e   M e th o d ,   In t e rn a ti o n a J o u rn a o El e c trica l   a n d   Co mp u ter   En g i n e e rin g   ( IJ ECE ) 2 0 1 3 ,   Vo 3   No   1 ,   p a g e s 8 3 - 92 .   [8 ]     C. S . Ch a n g ,   Y.S .   h o   a n d   P . C.   L o h ,   Vo lt a g e   Qu a li ty   En h a n c e m e n w it h   P o w e El e c tro n ics   Ba s e d   De v ic e s”   IEE E   2 0 0 0 .   [9 ]     C.   Be n a c h a ib a   a n d   B.   F e rd i,   P o w e Qu a li t y   I m p ro v e m e n Us in g   DV R” ,   Ame ric a n   J o u rn a o A p p li e d   S c ien c e s M a rc h ,   2 0 0 9 .   [1 0 ]     G .   R a m y a ,   V .   Ga n a p a th y ,   P .   S u re sh ,   P o w e Qu a li ty   I m p ro v e m e n Us in g   M u lt i - L e v e In v e rter  Ba se d   DV a n d   DST AT COM  Us in g   Ne u ro - F u z z y   Co n tro ll e r,   In ter n a ti o n a j o u rn a o p o we e lec tro n ics   a n d   d riv e   sy st e m s   ( IJ PE DS ),   M a rc h   2 0 1 7 ,   V o l   8 ,   N o   1 : ,   p p   3 1 6 - 3 2 4 .   [1 1 ]     Bra h im   F e rd i,   S a m ira   Dib ,   Bra h im  Be rb a o u i,   Ra c h id   De h in i,   De s ig n   a n d   S im u latio n   o f   D y n a m ic   V o l tag e   Re sto re r   Ba se d   o n   F u z z y   Co n tro l ler  Op ti m iz e d   b y   A NFIS ,   In ter n a ti o n a l   jo u rn a o p o we e lec tro n ics   a n d   d riv e   sy ste ms   ( IJ PE DS ) ,   Ju n e   2 0 1 4 ,   Vo 4 ,   No   2 :,   p p   2 1 2 - 2 2 2 .   [1 2 ]     D.K.  T a n ti ,   M . K.  V e rm a ,   Brij e sh   S in g h ,   O.N.   M e h r o tra,  Op ti m a l   P lac e m e n o f   Cu sto m   P o w e De v ice in   P o w e S y st e m   Ne t w o rk   to   M it ig a te  Vo lt a g e   S a g   u n d e F a u lt s,”  In ter n a ti o n a j o u r n a o p o we e lec tro n ics   a n d   d riv e   sy ste ms   ( IJ PE DS ) ,   S e p tem b e 2 0 1 2 ,   Vo 2 ,   N o   3 : ,   p p   2 6 7 - 2 7 6 .   [1 3 ]     Ezo ji ,   A . S h e ik h o les lam i,   M .   T a b a si  a n d   M . M .   S a e e d n ia“ S im u lati o n   o f   D y n a m ic  V o lt a g e   Re sto re Us in g   H y ste re sis   V o l tag e   Co n tro l”  Eu r o p e a n   J o u r n a o S c ien ti f ic R e se a rc h   IS S 1 4 5 0 - 21 6 X   V o l. 2 7   2 0 0 9 ,   No . 1   p p . 1 5 2 - 1 6 6 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.