Indonesi an  Journa of El ect ri cal Engineer ing  an d  Comp ut er  Scie nce   Vo l.  9,  No.  2,   Februa ry 20 18,  pp.  365 ~ 372   IS S N: 25 02 - 4752, DO I: 10 .11 591/ijeecs .v9.i 2.pp 365 - 372          365       Journ al h om e page http: // ia es core.c om/j ourn als/i ndex. ph p/ij eecs   Activ e an d Reactive Po wer Sch eduli ng Opti mizati on  using  Firefly  Algorith m to Im prove V oltage St ability U nd er  L oad  Demand  Variatio n       Moham ad K h airuz z ama Moham ad Z ama ni 1 , Ism ail  Mus ir in 2 , Hali m H as san 3   Sha ri fah A z w S haa ya 4 ,  Shahril  Irwa n Sul aima n 5 , Nor  A z ura Md . Ghani 6 , Sai fu l I z w an  Su li man 7   1,2,3,5,7   Facult y   of   Elec tr ical Engi n ee ring ,   Univ ersiti  T eknol ogi   MA RA,  40000  Shah   Alam,  Se la ngor ,   Malay si a   4   Depa rtment of  El e ct roni cs  &   C om m uni ca ti on  E ngine er ing, Univ ersit i   Te n aga Na sional ,   43000  Ka ja ng,   Sel angor ,   Malay s ia   6   Facul t y   of  Com pute r & Ma the m at i ca l   Sci enc es,   Univer siti   Te kno logi   MA RA,  400 00  Shah  Alam,   Sela ngor ,   Ma lay si a         Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   J un   9 , 201 6   Re vised  N ov   2 0 , 2 01 6   Accepte Dec  11 , 201 6       Thi pap er  pre sents  active  an react iv pow er  sche du li ng  u sing  firef l y   al gorit hm   (FA to  improve  voltage  stab il i t y   un der   loa d   deman var iation .   The   stud y   involves  the   develop m ent   of  fire fl y   o pti m iz ation  engine  for  power   sche duli ng  p roc ess  invol ving  t he  a ct iv and   rea c ti ve   power   for  wind  gene ra tor.   Th sche dul ing  opti m iz a ti on  of  wind  gene ra tor  is  te st ed  b y   usin g   IEE E   30 - Bus  Re li ability   T est  S y stem  (RTS).   Vol ta ge   stabilit y   of  the   s y s te m   is  assess ed  base in  pre - deve l oped  volt age   sta bil ity   indica tor  t ermed  as  fast  volt ag stabilit inde (FV SI).  Thi stud y   al so  conside rs  the   ef fec ts  on  th e   loss  and  voltage   profile  of  the   s y stem  r esult ed   f rom   the   opti m i z at ion ,   wher the   FV SI  val ue  a the   observe line,   m ini m um   vo lt ag of  the   s y st e m   and  loss   were   m onit ore d   during  the  lo ad  inc rement .   R esult obtained  f ro m   the   stud y   are   convi n ci ng  in  addr essing  th sche duli ng  of   power  in  wind  gene rat o r.  Im ple m ent at ion   of  FA   appr oac to  solve  po wer  sche duli ng   rev ea l ed  it s   fle xibilit y   an f ea sibl for  solvi ng  la rge r   s y st e m   withi diffe r e nt  objecti v e   func ti ons.   Ke yw or d s :   Fast V oltage  S ta bili ty  I nd e x   Firefly  A l gorithm   Power Sch ed ul ing   Copyright   ©   201 8   Instit ut o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e   Al l   rights re serv ed .   Corres pond in Aut h or :   Moh am ad  K ha iruzzam an  Mo ham ad  Zam ani   Faculty  of Elec tric al  Engineer ing ,     Un i ver sit i Te knol og i M ARA ,     40000 S hah A l a m , S el ango r,   Ma la ysi a   Em a il m oh d_kh ai ru zzam an@ ya hoo.com       1.   INTROD U CTION   Most  cu rr e nt  powe syst em   network ha ve  been   de velo pe to  s upplem e nt  the  fa st - gr owin dem and  for power . As  a res ult, the  de sign   of these  pow e syst em  b ecom e co m plica te an a  n e w  appr oac to  optim iz e   the po wer sy stem  is n eede t e nsure  t he  sy stem  can  oper a te  at it s b est .   Power  sc hedul ing   com pr ise of   tw ta sk w hich  are  un it   com m itm ent  and   powe dis patch  to  fu l fil  the  powe de m and   an thes ta sk are  to  be  pe rfor m ed  eff ect ively   wit hin   the  ge ner a ti on ’s  c onstrai nts  a nd   lim it s.  The  power   dis patch  w il ensu re  t he  ge ner at io c os to  be  at   t he  m i nim u m Me anw hile,  react ive   powe sche du li ng is  s uggeste to  r e duce the  po wer  syst e m  loss.  [1 ]   Loa Dem and   var ie t hro ughout  t he  ti m thu t he  syst em   will   nee to   ha ve  th a bili ty  to  s us ta in   a   sta ble  conditi on.  A the  loa dem and   increa sed  to wards  th lim it   wh ic it   can  sta nd,  th syst e m   is  at   risk  of   colla ps [2 ] .   T he  Fa st  V oltag Stabil it Ind ex  (F V SI)  is  a   m et ho t dete rm ine  the  sta bi li ty   of   the  syst e m   a s   the li ne  ind e s hows 0 to  1   w he re 1  s howing  the syst e m  is a t t he  verge of c ollapse [3] [5 ] . Volta ge  sta bili ty  i s   the  te rm   us ed  wh e syst em   is  in  equ il ibri um   du rin no m inal  op e ra ti on   [ 6] [ 7].  Be sides  im pr ov in the   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci,   Vo l.   9 ,  No.  2 Fe bruary  2 01 8   :   365     372   366   sta bili ty   of   the  syst e m this  st ud al so   will   be  lookin at   the  reacti on   of   th syst e m   loss  and   volt age  pro file   of   the syst em   FA   is  us e to   op ti m iz the  IEEE  30 - bus  s yst e m   with  va ryi ng   l oa ds T he  F is  us e as  it   has  t he  abili ty   to  so lv m ult i - obj ect ive  an al s fast  co nver ge nc rate  [ 8] [9] The  sche du li ng   is  done   to  al l   gen e rato rs  an synch r onou conde ns ers .   This  pap e pr ese nts  act iv and   reacti ve   power   sc he du l in op ti m iz ation   usi ng   fi ref ly   al gorithm   to  i m pr ov vo lt a ge  sta bili ty   con sideri ng   loa dem and Re su lt f rom   this   stud re vealed   that  the  syst e m   sta bility   i mp r oved  base on   the  reducti on  of  the  val ue  of   F VSI.  Be sides  tha t ,   the bus  volt age  profil e an t he  sy stem  loss  w ere also  im pr oved  after  the  optim iz at ion .       2.   RESEA R CH MET HO D   2.1. Pro blem   Formul at i on   In   this  pa per,  the  m a in  obj ect ive  of   the  opti m iz at ion   pr oce ss  is  to  i m pr ove  the  vo lt age  sta bili ty   in  the   syst e m Vo lt ag sta bili ty   is  rep rese nted   by  usi ng   FVSI  val ue.   T he  obj ect i ve  f unct ion  of  the  opti m iz at io a nd  the form ula of  FV S ca n be  re pr ese nted  as:      = min (   )   (1 )     = 4  2 2    (2 )     wh e re      is t he  F VS I  v al ue of  li ne  c onnecti ng  s th   bus to  r th   bu s,    is t he  reacti ve power  f l ow i ng  into  r th   bus,    is  the  volt age  va lue  at   s th   bu s,     and      are  the  im ped a nce  a nd   re act ance  of  the  li ne  wh il s   and  r   a re th e  se nd i ng bus  num ber an d recei vi ng bus n um ber  r es pecti vely .   Durin the  op tim iz at ion   pro cess the re  are   sever al   var i ous  w hic nee ds  to  be  sat isfi ed.   T he  fi rst  const raint  is  to  ens ur t hat  the  real  and   r eact ive  power  gen e rated  by   the  gen e rati on  unit and   t he   wind  gen e rato s houl be   withi th range  of  it m ini m u m   and   m axi m u m   op e rati on  lim it T he  c on st raints  can  be   expresse as:         (3 )       (4 )     wh e re  P g   is   th act ive  po wer  outp ut  of  th gen e rati on  un it Q g   is   the  rea ct ive  powe outp ut  of  t he  gen e rati on  unit    an    is  the  m ini m u m   power  ou t pu li m i and   m axim u m   powe outp ut  lim i of   the   gen e rati on  un it   w hile     an    ar the  m ini m um   reacti ve  power   outp ut  li m it   and   m axim u m   reacti ve   powe r ou t pu t l i m it  o the  ge ne rati on unit .   The  next   con stra int   wh i ch  s ho uld  be  consid er e i t he  p ower  bal ance  co n stra i nts.  In  thi co n stra i nt,   tot al  power  ge n er ated  in  p ow e syste sh o uld  cat er   the  load  dem and  a we ll  a the   losse in  the   system.  T hi con stra i nt  hold tru fo both  ac tiv e   and  re a ctive   power  bala n ce In  ac tiv power   balan ce,   po we g ene ra te by  the  gene ra tion  u nit  and  power  p roduc ed  by  the  wind   generato r,  P Gw   sh ould  ca te the  ac tiv p ow e d eman d P de m an d   and  re al  po we r   lo ss P loss In  r e ac tiv power,  the  p ow e ge nerat ed  by  the  ge ner atio unit as   w ell  as   inj ec ted  re a ctive  power,  Q inj   sh o uld   ca ter  th reactiv po wer   deman d,  Q de m and   and  the  losse s,  Q l oss Thes constr aints  can  be   expre ssed a s:       +  = +    (5 )     +  = +    (6 )     Gr i co nn ect e wi nd   tu r bin e produce  real  powe w hich  de pends  on   t he  wind  sp ee d,   V w The  wi nd   tur bin will   on ly   sta rt  to  generate   at   c ut  i wind  s pee and  the   m axi m um   po we ge ne rated  is   in  be tween   15 m s - 1   and   c ut - out  sp ee [10 ] The  cut  i wind  s peed   is  5 ms - 1   and   the  cut - ou s peed  is  25 m s - 1 The  cut - ou t   sp ee is  set   to  reduce  the  ris of  the  tur bine   to  ro ta te   too  fast  and   e xp e rience  m echan ic al   fail ur e,  th us   th e   br a ke  is  a ppli ed  to   the  wind  r otors.  T he  pow er  cu r ve  of   t he   m od el le wind  tu rb i ne  us e in  this  s t ud c an  be   expresse as:   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Act iv e a nd  Rea ct iv e Po we Sc hedulin g Op ti miza ti on  us in g Fi ref ly  Algo rit hm    ( Mo ham ad Z ama ni )   367    = {         0 0 . 017 × 3 60 0 < 5  1 5  1 < 15  1 15  1 25  1 > 25  1   (7)     Figure  sho w the  pr oce ss  of  act ive  and   re act ive  power   s cheduli ng  opti m iz at ion   by  us ing   F A.   The   process  sta rts  by   determ ining   the  le ast   loada bl bu a nd   t he  weak e st  li ne  in   the  syst e m Load   i ncr em ent  at   the   sel ect ed  loa bu s   will   be  do ne  a nd   t he  un - op ti m iz ed  FVSI  of   t he  wea kest  li ne,   m inim u m   bu volt age  a nd   transm issi on   loss  a re  m on it ored Fire fly   al gorithm   op ti m izati on   is  the c ondu ct ed,  an the  opti m iz ed  value s   are m on it or e d for a ny ch a nge s.  T he pr ocess   is rep eat e d un ti l t he  m axi m u m  load a bili ty  o t he bus i reach ed.             Figure  1. Acti ve  and  Re ac a ti ve  Powe Sc he duli ng  Op ti m iz ation  P ro ces s     Figure  2. Flo w   Chart  t Deter m ine  W orst   Pe rfor m ing   Line       2.2. Alg orit h m for we akest  li ne identific ati on   The  w eakest  bus  of  the  syst e m   need ed  t be   identifie be fore  the  weak e st  li ne  of   the  s yst e m   can  be   sel ect ed  f or   ob serv at io n.  The   weake st  bus  i determ ined  by   so rtin the  l east   m axi m u m   loada bili ty   of  each   bu s . T he st eps t dete rm ine the w ea kest  bu s:     In c rease l oad a t sel ect ed  bus .     Exec ute loa d flow analy sis     In c rease l oad a t sel ect ed  bus  unti l l oad   flo w d iver ges.     The  l oad at b us i s r ec orde d when the  loa d flo w dive rg e d.     Pr oc eed  step i  un ti l i v f or  t he next  bus.     So rt  the  bus  with the least  m axim u m  b us  loa dab il it y when   al l bu sse s ar e  don e .     Determ ine w ea kest  bu s  w it h l ow est  m axi m u m   loadab il it y.     Figure 2  s hows  the steps  in d e te rm ining  the  weak e st l ine w hich  will  b e ob serv e f or  this  stud y. L oad  will   be  increas ed  at   the  sel ect ed  loa bus  gr adu al ly   an F VS of   eac li ne  is  determ ined  f or   eac inc rem ent .   The  increm ent  is  do ne  unti li ne’ FV S re aches  ab ove  1.  This  li ne  is  con side red   as  the   weak est   li ne  in  the   syst e m  d ur i ng   load  i ncr em ent at t he  sel ec te d b us . Afte r dete rm ining  the  w eakest l ine,  the  optim iz ation  i s done   and the  FVSI  of the  li ne wil l b e m on it or ed .       S T A R T E N D D e t e r m i n e   m a x i m u m   l o a d a b i l i t y a n d   w e a k e s t   l i n e Load i n c r e a s e d   u p   t o   m a x i m u m   l o a d a b i l i t y ? I n c r e a s e   l o a d   a t   t h e   c h o s e n   bus A n a l y s e   p r e - o p t i m i s e d   F V S I ,   m i n i m u m   b u s   v o l t a g e   a n d   r e a l   p o w e r   l o s s O p t i m i s e   F V S I   u s i n g   F A A n a l y s e   t h e   o p t i m i s e d   FV S I ,   m i n i m u m   b u s   v o l t a g e   a n d   r e a l   p o w e r   l o s s R e c o r d   a n d   t a b u l a t e   t h e   r e s u l t s Y e s No S T A R T E N D L o a d   i n c r e m e n t   a t   t h e   s e l e c t e d   l o a d   b u s D o e s   F V S I   >   1 . 0 0 ? C a l c u l a t e   FV S I   v a l u e   f o r   a l l   l i n e s R a n k   t h e   FV S I   v a l u e s D e t e r m i n e t h e w o r s t p e r f o r m i n g l i n e Y e s No Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci,   Vo l.   9 ,  No.  2 Fe bruary  2 01 8   :   365     372   368   2.3. Fi refly  Al go ri th m   FA   ha bee f ounded  by  Dr.  Xin - She  Ya ng   at   Cam br idg Un i ver sit in  2007  [ 11] Firef ly   al go rithm   is  based   on  fir efli es   li vin in  natu re  w hich  usual ly   found  in   the  woo ds   of   t ropical   area.  T he  al gorithm   will   be  us in the  at tra ct iveness  of   so luti on,  t he  sa m te chn iqu us e by  fire flie in  the  nat ur to  at tract   the  opposit e   sex  f or   repr oduction  [12].  T he   firef li es  are  draw n   to  the  m or at tract ive  or  flashy  li gh ts  e m itted  by  the  ot her s   reg a rd le ss   the   sex  or ie ntati on.  T her e   are   se ve ral  va riables   that  need  to   be   consi der e be f or e   firef ly   ca see   the  li gh ts  em itted.  The  em itt ed  li gh ts  will   be  le ss  at tract i ve  due  to  natu re’ co ns t raint su ch  as  ai m ist   and   water c onte nts  in the ai ca us e d by rai as  we ll  as b y a inc r ease i n dist anc e [ 12 ] .   The  known   ad van ta ge  of   FA   ov e the   existi ng  cl assic al   op tim iz at ion   m eth od  is  it fa st  conve rg e nce  sp ee [13].  As   sta te in  [1 4]   and   [ 15 ] it   ha bette perform ance  co m par e to  ot her   popula opti m i zat ion  al gorithm su ch  as  pa rtic le   swar m   op tim izati on   an arti f ic ia bee  colony Firefly   al gorithm   a lso  has   oth er   adv a ntage w he so l ving  pro blem s;   the  so luti on   or   t he  at tract iveness  of  the  firef ly   is  no gender   s pe ci fic.   Attract ion   le ve is  pr opor ti on al   to  the  le vel  of   bri ghtnes wh il the  br i ghtness  of   the  s olu ti on  is  base on  the  obj ect ive  fun ct ion   [ 11 ] . T he  optim iz at ion  p r oc ess u si ng F i s briefly  d isc usse as  in Fi gur e 3   [ 16 ] .       1.   Defin e ob ject ive fu n ctio n   2.   Pop u la tio n  of firefl y initia lized n .   3.   Defin e ligh t red u cin g  facto r a n d  pa rameters.   4.   w hile   itera tio n  < max itera tio n   5.   for   i = 1  n   6.   for   j = 1  n   7.   Lig h t br ig h tn es s d etermin ed  by o b jective fun ctio n   8.   if   (I i   I j )   9.   Firefly i  flies tow a rd s firefly j   10.   Attra ctio n  cha n g es  beca u se o f cha n g e  in d ista n ce   11.   Retrieve  so lu tio n   12.   else   13.   Firefly i  flies to a n ywh ere   14.   end if   15.   end f o r   j   16.   end f o r   i   17.   Fireflies so rted  fro m bes t to wo rs t   18.   end w hile     Figure  3. Pse udo  Co de  of F A       The  at tract ive ne ss of a  f ire fly  can be  def i ned  as in t he  f unct ion bel ow :     ( ) = 0 ×  (  2 )   (8)     wh e re  β( j)   is  t he  at tract ive ne ss  of  j th   firef ly   wh il β 0   is  th init ia at tractiven ess  of  the  firef ly   at   dista nce  0,  wh ic ca rr ie t he  value   of  1.   The  a bsor ptio coe ff ic ie nt  γ   with  the   va lue  of  0.1   an r ij   is  the  distance  be twee i th   firef ly  and  j th   firef ly  a nd it   can  be  e xpress ed  as:      = | |   (9)     Fr om   (8)  a nd   ( 9),  it   show th at   the  at tract iv eness  of  fire f ly   is  dep e nd i ng  on   t he  distan ce  betwee the  tw fire flie s,  r ij   a nd  t he  li gh abs orptio coeffic ie nt,  γ The  m or at tra ct ive  j th   fire fly will   at tract   the   ot he r   firef li es  or  in  this  case  i th   firef ly   to  fly   towar ds   it The  flig ht  path  of  the  f irefly   can  be  s how in  the  f unct ion  belo w:     = + 0 ×  (  2 ) × ( ) + × (   0 . 5 )   (10)     Fr om   (10),  the   init ia po sit io of  the  fire fly   is  m ov ed   base on  t he  at tract iveness  of  the  oth e fire fly   and  α is  t he  pa rt  w he re  the   f irefly   is  m ov e in   ra ndom   m ann er T he  α   hel ps   th al go rithm   to  searc a nd  exp l or e   any  possible  ne a tt racti on m eanwhil γ   c ontrols  t he  s pee of  co nver ge nc of  the  al gorithm .   Coef fici ent  r and   is a  r a ndom  n um ber  i the  ra ng e  0 up t o 1.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Act iv e a nd  Rea ct iv e Po we Sc hedulin g Op ti miza ti on  us in g Fi ref ly  Algo rit hm    ( Mo ham ad Z ama ni )   369   3.   RESU LT S  AND A N ALYSIS   The  res ults  of  t he  st ud a re  presented   to  a ddr ess  the  FVSI,   bu s   volt age   an the   po wer  lo ss  pro file   of   the  syst e m   befor a nd  after  t he  opti m iz a ti on Fi gure  il lustrate the  te st  syst e m   wh ic is  us e in  this  s tud y .   The  te st  syst em   us ed  is  IEE 30 - bu syst e m   and   sli gh m od i ficat ion   has   been   done  w he re  ge ner at or  wh ic represe nts  w ind   gen e rato is  connecte at   bu of  the  s yst e m Fr om   T able  1,   bus  26,   bu 30  an bus  29   hav e   the  le ast   m axi m u m   load abili ty   resp ect ively   w hich  ca af fect  the   sta bili ty   of   the   sy stem Ther e for e,  this   stud im ple m e nts  load  var ia t ion   at   bus  26.  By   increasing   Q d   at   bu 26   with  MV inter val;  FV S at   the   weak e st l ine,  bus  vo lt a ge  a nd  loss a re  ob se r ve th r oughout t he pr ocess .       Table  1.  T hree  Buses  with t he  Least  Maxim um  Bus  Load a bi li ty    Bu s Nu m b e r   Maxi m u m  Bu s Lo ad ab ility  ( MVA r)   26   3 3 .5   30   3 5 .1   29   3 8 .2           Figure  s how the  F VSI  rankin of   t he  li ne in  the   po we syst em   du rin loa i ncr em ent  at   bus  26.   The  fig ur s ho ws  li ne  34  w hi ch  c onnecti ng  bu s   25  a nd  26  is  the  wea kest  li ne  w hich  s ho ws  the   F VS I   of  the   li ne  reache the  value  a bove   at   32 . MVAR.  T hus,   this  stud w il ob serv li ne   34   f or   t he  FV S I   op ti m iz ation .             Figure  4: Mo di fied IEEE  30 - Bus S yst em   with  W i nd G e ne r at or  C onnecte at   Bus  7       Figure  5: Sta bili ty  I nd ic es  of   the  Weak e st B us i T he Sy ste m   0 0, 2 0, 4 0, 6 0, 8 1 1, 2 30 30 , 5 31 31 , 5 32 32 , 5 33 33 , 5 34 FVSI Qd  at  b u 26  (M VA R ) line 3 4 (25- 26) line 3 3 (24- 25) line 3 5 (25- 27) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci,   Vo l.   9 ,  No.  2 Fe bruary  2 01 8   :   365     372   370   3.1.  FA  for  vo l tage st ab il ity  i mpro vemen t   FV S val ues  s hows  the  sta bi li ty   of   power  syst e m Re du ced  val ue  of  t he  in dex   s how there  is  a i m pr ovem ent  on   the  sta bili ty   of   the  netw or k.   Fig ur an ta ble  show   the  resu lt   of   F VS befor a nd  after   op ti m iz ation .   Fr om   Figu re  6,  the  ind ex  value  after  opti m i zat ion   (FVS I - FA is  re du ce sli gh tl wh e the  load  i s   le ss  than  25  M VA R.   T he  im p rovem ent  of   t he   ind e on ly   be com es  m or app a re nt  w hen  the  loa is  i ncrea sed   to  m or tha 25  MV AR.   Ta bl ta bu la te t he  detai ls  of  th res ults,  wh il e   Fig ur e   sho w   the  F VSI  pro f il a t   each  var ia ti on.       Figure  6: F VSI   W it a nd  Without  Op ti m iz ation       Table  2.  Res ults o f Vo lt age  St abili ty  I m pr ov e m ent   Qd  at  Bu s 2 6  ( M V AR)   Pre - o p ti m iz ed  FV SI  (p.u )   Po st - o p ti m iz ed  FV SI  (p.u )   I m p rov e m en t  Per c en tag e ( %)   5   0 .10 7 9   0 .10 7 8   0 .1   10   0 .22 4 8   0 .22 3 5   0 .6   15   0 .35 1 4   0 .34 9 2   0 .6   20   0 .49 1 9   0 .48 8 4   0 .7   25   0 .65 2 9   0 .64 7 7   0 .8   30   0 .86 5 7   0 .84 3 3   2 .6   32   1 .00 0 4   0 .96 6 7   3 .4       3. 2 FA  for mi nimum b us  volta ge  m ax im is at i on   Vo lt age   pr of il of  powe sy stem   can  be   use to   in dicat the  healt of  th syst e m he al thy  powe r   syst e m   m us m ai ntain  acce pta ble  volt age  pro file   to  re duce  the  ris of   over loading  a nd  sy stem   colla ps du e   to   low  bus  vo lt a ge The  f ollo wing   fig ur an ta b le   s how   the  m ini m u m   vo lt age  pro file   of   the  syst em   befor e   and after  sc heduling o ptim iz a t ion .   W it FA,  the  op ti m iz ed  so luti on   m anag ed  to  i m pr ove  the   vo lt age  pr of il of   the  30 - bu syst e m   a s   dep ic te by  Fi gure  7.   T he  m ini m u m   bu volt age  of  the  s yst e m   was  inc reased  a fter  th op ti m iz ation.  The   nu m erical   i m pr ovem ents  of   the  m ini m u bus  volt age  wer ta bu la te in  Ta ble  3.  Fr om   the  ta bl e,  the  m ini m u m   bu vo lt age   dr op s   belo 0.95  p. wh e t he  lo ad  is  10  MV A R.  The   opti m i zed  power  sc he du li ng  te chn iq ue  had   increase th m ini m u m   bu vo lt age  t 0.9 426  w hic is  cl os to  the  acc eptable  ra nge  of   bus   vo lt age T he  m ini m u m   bu s   volt age  im pr ov em ent  only   becam app ar ent  w he the   load  is   m or than   30   MVAR.       Table  3: Result s of  Mi nim u m  Bus Vo lt age  Im pr ov em ent   Qd  at  Bu s 2 6   (M V AR)   Pre - o p ti m iz ed   m in i m u m  bu v o ltag e ( p .u)   Po st - o p ti m iz ed   m i n i m u m  bu v o ltag e ( p .u)   I m p rov e m en t   Percentag (%)   5   0 .98 1 4   0 .98 2 0   0 .1   10   0 .93 9 5   0 .94 2 6   0 .3   15   0 .89 5 3   0 .89 8 7   0 .4   20   0 .84 4 5   0 .84 8 3   0 .5   25   0 .78 3 1   0 .78 7 7   0 .6   30   0 .69 0 7   0 .70 6 5   2 .3   32   0 .62 6 3   0 .64 8 8   3 .6     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Act iv e a nd  Rea ct iv e Po we Sc hedulin g Op ti miza ti on  us in g Fi ref ly  Algo rit hm    ( Mo ham ad Z ama ni )   371   3.3. FA  for re al p ower l os s   mi nimi sa tio n   Ap a rt  f ro m   the   FVSI  a nd  vo l ta ge  pr of il im pro vem ent,  the  optim iz ed  power   sche duli ng  te ch nique   had  als im pr oved  t he power l os s of the  t ransm issi on  li ne.   This effect  can  b e see f ro m  f igure 8 ; t he  l oss afte r   op ti m iz ation   w as  reduce sig nificantl on  al load  increm ent.  P ow e loss is  du to h eat in of  the  tra ns m issi on  li ne  durin power   tra ns m issio n.  Re duct io of   t he  po wer   l os will   i m pr ove  the  e ff ic ie nc of   the  t ran s m issi on  syst e m .               Table  4.  Res ults o Re al  P owe L os s Mi nim i zat ion   Qd   at Bu s 2 6   (M V AR)   Pre - o p ti m iz ed  r eal   p o wer  lo ss  ( M W )   Po st - o p ti m iz ed  r ea l po wer  lo ss  ( M W )   I m p rov e m en t   Percentag (%)   5   1 7 .71 7 5   9 .96 9 5   44   10   1 8 .22 9 8   1 0 .53 8 1   42   15   1 8 .99 9 7   1 1 .12 6 0   41   20   2 0 .25 1 6   1 2 .26 8 8   39   25   2 2 .26 7 1   1 4 .11 8 4   37   30   2 6 .10 9 4   1 7 .47 2 2   33   32   2 9 .54 4 4   2 0 .35 7 4   31       Table  bel ow  sh ows  the  lo ss  i m pr ov em ent  in  per ce nta ge.   I Table  4,  the  loss  i m pr ovem ent  is   betwee 44%  and   31%.  T hes i m pr ovem ent show  th at   act ive  an reacti ve   power   sche duli ng   optim iz ation   i this stu dy g i ve s m or e eff ect   on  reducin t he powe loss .     4.   CONCL US I O N   This  pa pe ha s   pr ese nted  act ive  an reacti ve   powe sche duli ng   opti m iz a ti on   usi ng  fire f ly   al go rithm   to  im pr ov vo lt age  sta bili ty   consi der i ng  lo ad  dem and T he  re su lt s how  that  th vol ta ge  sta bili ty   of   t he   syst e m   m easure by  usi ng  F VS m et ho i m pr ov e after  the  sche du li ng  te chn iq ue  is  op tim iz ed  us in FA T he    Figure  7: Mi ni m u m   Bus V oltage  W it a nd  W it hout  Op ti m iz at ion   0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 1,05 5 10 15 20 25 30 35 Min im u m   Vm   (p .u ) Qd  (MVAR) Min im u m   Bu s  Vo lta ge Vm in Vm in  FA   Figure  8: Real   Power Los W it an W it hout  O ptim iz ation   0 5 10 15 20 25 30 35 5 10 15 20 25 30 35 Lo s s   MW loa d  M VAR Lo s s los s los s  FA Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci,   Vo l.   9 ,  No.  2 Fe bruary  2 01 8   :   365     372   372   op ti m iz ed  sched ulin te ch nique  al so   increa s ed  the  m ini m um  bu vo lt a ge  and   reduce th power   syst em   loss,  ind ic at in that  the p e rfo rm ance of th e  n et wor k was im pr ove d.       ACKN OWLE DGE MENT   The  auth ors  would  li ke  to   acknow le dg e   the  In sti tute  of   Re searc Ma nag em ent  and   I nnovat io (I RM I UiTM  Sh a Alam Sela ngor,  Ma l ay sia   for  the   f inancial   s uppo rt  of  this   rese arch.  T his  re s earch   is  su pp or te by  IRMI  under  the  LE STA R I   Re searc G r ant  Sc hem with  project   cod e:   600 - IR MI/Dan a   5/3 /LES TAR I (01 17 / 2016).       REFERE NCE S   [1]   Iba   K Re active  power  opti miza ti on  by  gene t ic   algorit hm Conf.   Proc.   Pow er  I nd.   Com put.   Ap pl.   Conf 1993 1 6 .   [2]   Xu  W Mansour   Y Volta ge  st a bil ity   ana l y sis  u sing  gene ri d y namic  loa m odel s IE EE   Tr ansacti ons  on   Powe r Sy st ems 1994 9 ( 1 ):   479 493 .   [3]   Mus iri I Rah m an  TKA On - li ne  vo lt age   stab il ity  based  cont i ngenc y   ranking  using  fast  volta ge  stabil ity   inde ( FV SI) .   I EE E/ PES   Tra ns m ission  and  Distribut ion   Confer enc e   and  Exhi bi ti on.   Yokoh ama 2002 2 1118 1123 .   [4]   Mus ta ffa   SA S Mus iri I,   Othm an  MM ,   Mansor  MH Chaot ic   M uta ti on  Im m une  Evol uti on ar y   Program m ing   for  Volta ge  Se c urity   with  the   Presenc of  D GP V Indone sian  Journal  of  E le c tric al  Engi ne ering  and   Computer  Scien ce 2017 6( 3 ):   7 21 729 .   [5]   Adeba y IG,  Ji m oh  AA Yu su ff  AA Dete ctio of  weak   bus  t hrough  Fast  Vol tage   Stab il i ty   i ndex   and   inhe rent  structu ral  charac te risti cs  of  power  system .   2015  4th  Inte rna ti ona Confer ence  on  El e ct r ic   Pow er   and  En erg y   Con ver sion S y st ems   (EPECS).  Sharj a h 201 5 1 5 .   [6]   Mus iri I Rah m an  TKA Novel  fast  vo lt age  st abil ity  ind ex   ( F VSI)   for  vol tage  stabil ity  anal ysis  in  power   transm ission sy s te m .   Stud ent Co nfe ren c on   Res ea rch   and   Deve l opm ent .   Shah   Al am 2002 265 2 68 .   [7]   Van  Cutsem  T ,   Moiss C,   Mai lhot   R Determ ina ti on  of   sec ur e   oper ating  l imit with  respe c t volt ag e   col l apse IEEE  T rans act ions o P ower  Syste ms 1 999 14( 1 ):   327 335 .   [8]   Goel  S Panch a VK Pe rform a nce   ev alua ti on  of  new  modi fied  fi re fl y   algori thm .   Proce edi ng of  3rd  Inte rna ti ona Co nfe ren c on   Re liabil i t y ,   Infoc om   Te chno logi es  an Optimization .   Noida 2014 1 6 .   [9]   Naidu  K,  Mok hli H Baka AH A Appl ic ation  of  fi refl al gorithm  ( FA )   b ased  opti mizati on  in  load  freque nc cont r ol  for  int erc onn ec t ed   rehe at  th ermal  power  sy stem .   2013  IEEE  Jordan  Confer enc on  Applie El e ct r ical Engi ne eri ng   a nd  Com puti ng  T ec hnolog ie s (AE ECT ).  Am m an 2013 1 5 .   [10]   Bil bao  M Alba   A CHC  and  SA   appli ed   to  w ind   ene rgy   opti miz ati on  using  rea l   data .   IEEE  Co ngre ss   on   Evol u ti on ar y   Co m puta ti on.   Bar c el ona 2010 1 8 .   [11]   Li C,   Gao  Z Z hao  W New  P ath  Pl anning  M e thod  Based  on  F iref ly   Al gorithm .   2012  Fifth  Inte r nat ion al   Joint  Confer ence   on  Com puta t ion al   Sc ie nc es  and   Optimiza ti o n.   Harbi n 2012 775 778 .   [12]   Arora  S,  Singh  S,  Singh  S,  Shar m B Muta te f iref ly  algorit hm .   2014  Internat io nal   Conf ere nc on  Para llel ,   Distribut ed   and   Grid  Com puti ng .   Solan 2014 33 38 .   [13]   Babu  PS ,   Chenna ia PB ,   Sree ha r M Optimal  Plac ement  of  SV using  Fuzz y   an Firefly   Algor ithm IAE S   Inte rnational   Jo urnal  of Artifici a Int el l ige nc e 20 15 4 ( 4 ):   113 11 7 .   [14]   Agarwal   S,  Sin gh  AP ,   Anand  N Ev alua ti on  performance   stu dy  of  F iref l al gorithm,   particl swar m   opti mization  an artif icial  be col ony  algori th for  non - li near  mathemati cal   o pti mization  fun c ti ons .   2013  Fourth  Inte rna ti o nal   Confer ence  on  Com puti ng,   Com m unic at ions  and  Networki n Te chno logi es  ( ICCCNT).   Ti ruc h engode 2 013 1 8 .   [15]   Apos tol opoulos  T ,   Vlac hos  A Applic a ti on  of  the   Firefly   Algor it hm   for  Solvin the   Ec onom ic  Emiss i ons  Loa Dispa tc h   Problem In te rnat ional   Journal  of   Combinatoric s 2011 2011 1 23 .   [16]   Honarpi sheh  Z Faez   K An  Eff icient   Dors a l   Hand  Vein  R ec ogni ti on  Base on  Firefly   A lgori thm Inte rnational   Jo urnal  of El e ct ri c al  and  Comput er  Engi n ee ring 20 13 3 ( 1 ):   30 41 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.