I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   15 ,   N o .   2 A ugus t   20 1 9 ,   pp .   5 54 ~ 5 64   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 5 .i 2 . pp 5 54 - 5 64             554       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   S o l u t i o n   o f   d i st r i b u t e d   g e n e r a t i o n   a l l o c a t i o n   p r o b l e m   u si n g   n o v e l   m e t h o d       A . Y .   A b d e l a z i z 1 ,   S . F .   M e k h am e r 2 ,   R . H .   S h e h ata 3   1 F a c ul t y   of   E ng i ne e r i ng   &   T e c hno l o gy   F ut ur e   U n i v e r s i t y   i E g y pt ,   E gy pt   2 F ut ur e   U n i v e r s i t y   i E g y pt ,   E gy pt     3 E l e c t r i c a l   P o w e r   &   M a c hi n e s   D e p a r t m e n t ,   A i s ha m s   u ni v e r s i t y ,   E gy pt       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e N ov   1 3 ,   201 8   R e v i s e J a n   21,   201 9   A c c e pt e M a r   11 ,   201 9       I n   t hi s   p a pe r ,   A   no v e l   o pt i m i z a t i o t e c hn i qu e   c a l l e w ha l e   o pt i m i z a t i o n   a l g o r i t hm   ( W O A )   i s   m o di f i e d ,   us e a nd  i m p l e m e n t e t o   f i nd   t he   b e s t   po s s i b l e   s o l u t i o t o   t he   pr o bl e m   o f   o pt i m a l   l o c a t i ng   a nd  s i z i ng   o f   D i s t r i bu t e d   G e ne r a t i o ( D G )   r e s o ur c e s   s uc a s   pho t o v o l t a i c   c e l l s ,   f ue l   c e l l s   a nd  kV A R   c om pe ns a t o r s   i r a di a l   d i s t r i bu t i o f e e de r s .   T he   m o di f i e t e c hni q ue   i s   us e d   f o r   t he   f i r s t   t i m e   t o   s o l v e   t h i s   k i nd  o f   o pt i m i z a t i o pr o bl e m   w h i c i nc l ud e s   o pt i m a l   s i z i ng   a nd  l o c a t i o o f   D G   uni t s   i r a d i a l   d i s t r i bu t i o f e e d e r .     T he   pr o po s e m e t ho i s   a ppl i e t o   t w o   di f f e r e nt   t e s t   d i s t r i bu t i o f e e de r s     ( 15  bus   a n 33   bu s   t e s t   s y s t e m s )   us i ng   d i f f e r e n t   D G   t y pe s   a nd   t h e   a c qu i r e r e s ul t s   a r e   a na l y z e a nd  c o m pa r e t o   o t he r   m o de r o pt i m i z a t i o m e t ho ds   t o   c o n f i r m   t h a t   t he y   g i v e   t he   be s t   r e s u l t s ,   l o w e s t   s y s t e m   r e a l   po w e r   l o s s e s   a nd   hi g he s t   v o l t a g e   p r o f i l e   i m p r o v e m e nt   a m o ng   t he   o t h e r   m o de r n   m e t ho ds   i m pl e m e n t e d   o t he   s a m e   t e s t   s y s t e m s .     Ke y w or ds :   D G   a l l o c a t i o   V o l t a ge   p r o f i l e   i m p r o v e m e n t   W h a l e   o pt i m i z a t i o n   a l go r i t h m   pow e r   l o s s   m i ni m i z a t i o n   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   A . Y .   A b de l a z i z ,     F a c ul t y   of   E n g i n e e ri n &   T e c hn o l o gy ,     F ut u r e   U n i v e r s i t y   i E gy pt ,   Ca i r o ,   E gy pt .   E m a i l :   a l m o a t a z a b de l a z i z @ h o t m a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     T h e   c ur r e n t   m o de r n   e l e c t r i c a l   po w e r   s y s t e m   i s   o n e   o f   t h e   m o s t   c o m pl e s y s t e m s   i n   t h e   h um a n   h i s t o r y .   Cl a s s i c a l   ge n e r a t i o n   po w e r   s t a t i o n s   a r e   c e n t r a l i z e d,   m o n i t o r e d,   b ui l t   a w a y   f r o m   h um a n   c i t i e s   a n t r a n s m i t t e o v e r   t h o us a n ds   o f   ki l o m e t e r s   t o   t h e   r e qui r e e l e c t r i c a l   l o a ds .   In   t h e   r e c e n t   de c a de s   t h e   e l e c t r i c a l   po w e r   s y s t e m   s uf f e r e f r o m   di f f e r e n t   b l a c ko ut s   due   t o   di f f e r e n t   r e a s o n s   w h i c h   a f f e c t e m i l l i o n s   o f   c us t o m e r s   a l l   o v e r   t h e   w o r l d.   T o   o v e r c o m e   s o m e   o f   m o de r n   gr i pr o b l e m s   w h i c h   i n c l ude s   b ut   n o t   l i m i t e t o   po w e r   l o s s e s ,   o ut a g e s ,   b l a c ko ut s ,   v o l t a ge   f l i c ke r s ,   h a r m o n i c s ,   e f f i c i e n c y ,   v o l t a ge   i n s t a b i l i t y   a n c o s t s   de c e n t r a l i z e di s t r i b ut e ge n e r a t i o n   (D G s o ur c e s   a r e   us e c l o s e   t o   t h e   c us t o m e r s   c o n n e c t e o r   i s o l a t e d   f r o m   m a i n   e l e c t r i c a l   gr i w h i c h   pr o v i de s   a n o t h e r   s o l ut i o n   o f   pr o v i di n l e s s   po l l ut e e l e c t r i c a l   e n e r gy   s o ur c e s   a s   m o s t   o f   t h e   D G   t e c h n o l o gi e s   a r e   r e n e w a b l e   e n v i r o n m e n t a l   f r i e n dl y   s o ur c e s   s uc h   a s   ph o t o v o l t a i c   s y s t e m s   a n w i n t ur b i n e s   [1 - 7].   A n o t h e r   r e a s o n   f o r   i n v o l v i n D G   t e c h n o l o gi e s   i n   s o m e   c o un t r i e s   i s   t o   m a ke   a   di v e r s i t y   i n   t h e   c o m pa n i e s   s uppl y i n e l e c t r i c i t y ,   t h us   e s t a b l i s h i n a   c o m pe t i t i v e   e l e c t r i c a l   m a r ke t   w h e r e   t h e   c us t o m e r   b e n e f i t s   f r o m   di f f e r e n t   c a t e go r i e s   a n pr i c e s   o f   e l e c t r i c a l   b i l l .   T h e   D e pa r t m e n t   o f   E n e r gy   (D O E c o n s i de r s   t h e   D G   a s   t h e   ge n e r a t i o n   o f   e l e c t r i c i t y   f r o m   t h e   s o ur c e s   w h i c h   a r e   v a r y i n f r o m   l e s s   t h a n   a   ki l o w a t t   (kW t o   t e n s   o f   m e ga w a t t s   (M W i n   s i z e   f o r   s i n gl e   di s t r i b ut e ge n e r a t i o n   un i t   [8].   T h e   m e r i t s   o f   pl a c i n a n i n s t a l l i n of  di s t r i b ut e ge n e r a t i o n   (D G un i t s   i n   r a di a l   di s t r i b ut i o n   n e t w o r b e s i de   t h e   e c o n o m i c   a n e n v i r o n m e n t a l   b e n e f i t s   i n c l ude s   v o l t a ge   pr o f i l e   e n h a n c e m e n t ,   s y s t e m   t o t a l   po w e r   l o s s   r e duc t i o n ,   po w e r   qua l i t y   i m pr o v e m e n t ,   s t r e n gt h e n   s y s t e m   r e l i a b i l i t y ,   pr o t e c t i o n ,   i n c r e a s e   s y s t e m   s t a b i l i t y ,   s y s t e m   b e t t e r   pe r f o r m a n c e   a n po w e r   f l o w   c o n t r o l   [8 - 9].   It   i s   w o r t h   m e n t i o n i n t h a t   t h e   i m pr o pe r   s i z i n a n r a n do m   l o c a t i n o f   D G   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       Sol ut i on   of   di s t r i bu t e d   g e ne r a t i on   a l l o c at i on   pr obl e m   us i ng   no v e l   m e t hod   ( A . Y .   A bd e l az i z )   555   un i t s   i n   t h e   po w e r   s y s t e m   c a n   l e a t o   i n c r e a s e   t h e   a c t i v e   po w e r   l o s s e s   i n   t h e   di s t r i b ut i o n   s y s t e m .     D G   r e s o ur c e s   c a n   b e   c a t e go r i z e a s   m e n t i o n e i n   [10]  i n t o   f o ur   t y pe s ;   D G   typ e   I :   c a pa b l e   o f   i n j e c t i n a c t i v e   po w e r   i n   kW   a n o pe r a t e s   a t   un i t y   po w e r   f a c t o r .   E xa m pl e s   o f   t h i s   t y pe   a r e   ph o t o v o l t a i c ,   f ue l   c e l l s   a n m i c r o - t ur b i n e s .     D G   typ e   I I :   c a pa b l e   o f   i n j e c t i n r e a c t i v e   po w e r   i n   kV A R .   R e a c t i v e   po w e r   c o m pe n s a t o r s ,   c a pa c i t o r s   a n s y n c h r o n o us   c o m pe n s a t o r s   b e l o n t o   t h i s   t y pe .   D G   typ e   I I I :   c a pa b l e   o f   i n j e c t i n b o t h   a c t i v e   a n r e a c t i v e   po w e r   i n   kW   a n kV A R   r e s pe c t i v e l y .   D G   r e s o ur c e s   de pe n di n o n   s y n c h r o n o us   m a c h i n e   a s   c o ge n e r a t i o n   a r e   pa r t   o f   t h i s   t y pe   o f   di s t r i b ut e ge n e r a t i o n .   D G   typ e   I V :   c a pa b l e   o f   i n j e c t i n a c t i v e   po w e r   i n   kW   a n c o n s um i n r e a c t i v e   po w e r   i n   kV A R   a t   t h e   s a m e   t i m e .   T h e   o b v i o us   e xa m pl e   o f   t h i s   t y pe   o f   D G   i s   i n duc t i o n   ge n e r a t o r s   us e i n   w i n f a r m s .   M a n y   a t t e m pt s   ha v e   b e e n   do n e   us i n g   a rt i f i c i a l   i nt e l l i ge n c e   (A I)  b a s e t e c hn i que s   t o   o pt i m a l l y   s i z e   a n l o c a t e   t h e   D i s t r i b ut e G e n e ra t i o n   (D G i n   t h e   di s t ri b ut i o n   s y s t e m s .   T h e   w h a l e   o pt i m i z a t i o n   a l go ri t hm   a n i t s   m o di f i c a t i o n s   b e l o n t o   t h e   s w a rm   i nt e l l i ge n c e   m e t h o ds   w h i c h   a r e   a   p a r t   o f   t h e   A I   b a s e m e t h o ds .   M o s t   s w a r m   i n t e l l i ge n c e   t e c hni que s   a r e   i n s p i r e b y   t h e   c r e a t ur e s   a n d   s pe c i e s   i na t u r e .   T h e   a ppl i c a t i o n   o f   a n t   l i o n   o pt i m i z a t i o n   a l go r i t h m   t o   o pt i m a l l y   a l l o c a t e   a n s i z e   r e n e w a b l e   D G   t e c h n o l o gi e s   (w i n t ur b i n e s   a n ph o t o v o l t a i c   s y s t e m s a r e   di s c us s e i n   [11]  w h e r e   t h e   l o s s   s e n s i t i v i t y   f a c t o r s   a r e   us e t o   de t e r m i n e   t h e   r e qui r e c a n di da t e   b us e s   t o   c o n n e c t   t h e   D G   un i t s .   H o w e v e r ,   i t   c a n   b e   n o t i c e t h a t   w h e n   i n s t a l l i n t w o   w i n t ur b i n e s   o n   33  b us   t e s t   s y s t e m   t o   m i n i m i z e   t h e   po w e r   l o s s   i n   kW ,     t h e   s i z e s   o f   t h e   D G   un i t s   us e i n   K V A   a r e   b i gge r   t h a n   t h e   o n e s   us e i n   [12]  o n   t h e   s a m e   t e s t   s y s t e m     b y   27. 7%.     R e f .   [13]  pr o po s e s   a   m e t a - h e ur i s t i c   a l go r i t h m   c a l l e i n v a s i v e   w e e o pt i m i z a t i o n   a l go r i t h m   t o   f i n t h e   o pt i m a l   s i z i n o f   t h e   pl a c e D G   a n l o c a t i o n   o f   t h e   b us   w h e r e   t h e   D G   w o ul b e   i n s t a l l e i s   de t e r m i n e b y   l o s s   s e n s i t i v i t y   f a c t o r .   T h e   i s s ue   i n   t h i s   s t udy   t h a t   t h e   r e duc e t o t a l   r e a l   po w e r   l o s s   a f t e r   pl a c e m e n t   o f   t h e   D G   i s   n o t   t h e   o pt i m um   c o m pa r e t o   o t h e r   m e t h o ds   a ppl i e t o   t h e   s a m e   t e s t   s y s t e m s .   R e f .   [14]  f o c us e o n   pl a c e m e n t   o f   di f f e r e n t   D G   r e n e w a b l e   r e s o ur c e s   s uc h   a s   w i n t ur b i n e s   a n P V   a r r a y s   i n   r a di a l   di s t r i b ut i o n   f e e de r s ,   t h e   s t udy   us e t y pe   I,   t y pe   II  a n t y pe   III  D G s .   T h e   o pt i m i z a t i o n   m e t h o us e t o   r e a c h   t h e   o pt i m a l   gl o b a l   s o l ut i o n   i s   t h e   w h a l e   o pt i m i z a t i o n   a l go r i t h m   W O A   w i t h   t h e   a s s i s t a n c e   o f   po w e r   l o s s   i n de x.   T h e   i n t r o duc e t e c h n i que   i s   t e s t e o n   s m a l l   a n l a r ge   t e s t   f e e de r s   15  b us ,   33  b us ,   69  b us ,   85  b us   a n 118  b us   t e s t   s y s t e m s .   T h e   di s a dv a n t a ge   o f   t h i s   w o r i s   t h a t   t h e   r e s ul t s   o b t a i n e f r o m   t e s t i n t h e   15   b us   a n 118  b us   t e s t   s y s t e m s   a r e   n o t   c o m pa r e w i t h   o t h e r   t e c h n i que s   a n m e t h o ds   pr e v i o us l y   a ppl i e t o   t h e   s a m e   t e s t   f e e de r s ,   s o   t h e   e f f e c t i v e n e s s   o f   t h e   t e c h n i que   us e i s   n o t   v e r i f i e d.   R e ga r di n t h e   33  b us   a n 69  b us   t e s t   s y s t e m s   t h e   t e c h n i que   c o ul dn ’t   r e a c h   t h e   o pt i m a l   v o l t a ge   pr o f i l e   i m pr o v e m e n t   a s   f o r   t h e   i n s t a nc e   a n   o l de r   m e t h o pr o po s e i n   [15]  r e a c h e b e t t e r   s y s t e m   v o l t a ge   pr o f i l e   w h e n   a ppl i e t o   t h e   s a m e   t e s t   f e e de r s .     R e f .   [16]  i n t r o duc e a   m o de r n   o pt i m i z a t i o n   t e c h n i que   t o   a ppr o a c h   t h e   s o l ut i o n   o f   t h e   D G   a l l o c a t i o n   a n s i z i n pr o b l e m   i n   di s t r i b ut i o n   f e e de r s .   T h e   s t ud  kr i l l   h e r a l go r i t hm   i s   ut i l i z e t o   ge t   t h e   m i n i m um   po w e r   l o s s e s   o f   t h e   s y s t e m   un de r   s t udy .   T h e   a l go r i t h m   i s   i m pl e m e n t e a n t e s t e o n   33  b us ,   69  b us   t e s t   s y s t e m s   a n t h e   94  b us   P o r t ugue s e   r a di a l   di s t r i b ut i o n   s y s t e m .   T h e   s t udy   pl a c e o n e   D G ,   t w o   D G   a n t h r e e   D G   t o   pr o v e   t h e   a b i l i t i e s   o f   t h e   t e c h n i que   us e d.   T h e   r e s ul t s   s h o w   t h a t   t h e   a l go r i t h m   a c h i e v e i t s   t a r ge t   t o   r e a c h   l o w e s t   po s s i b l e   a c t i v e   po w e r   l o s s e s   i n   t h e   s y s t e m   a t   t h e   e xpe n s e   o f   us i n l a r ge r   s i z e s   o f   pl a c e D G   un i t s   w h e n   c o m pa r e t o   o t h e r   o pt i m i z a t i o n   a l go r i t h m s   i n   r e f e r e n c e s   [17 - 19]  a ppl i e t o   t h e   s a m e   33  b us ,   6 b us   t e s t   s y s t e m s   a n t h e   94  b us   P o r t ugue s e   r a di a l   di s t r i b ut i o n   f e e de r   s t udi e i n   t h e   l a s t   pr e v i o us   y e a r s .   R e f .   [20]  pr e s e n t e t h e   gr e y   w o l f   o pt i m i z e r   a s   a   m e t h o t o   s o l v e   t h e   pr o b l e m   o f   o pt i m a l   l o c a t i n a n s i z i n o f   m ul t i pl e   D G   un i t s   i n   r a di a l   di s t r i b ut i o n   s y s t e m .   T h e   m e t h o i s   i m pl e m e n t e o n   IE E E   69  b us   t e s t   s y s t e m   t o   v e r i f y   i t s   e f f e c t i v e n e s s   a n c a pa b i l i t i e s .   T h e   s y s t e m   po w e r   l o s s e s   w e r e   e n o r m o us l y   r e duc e w i t h   t h e   pl a c e m e n t   o f   di f f e r e n t   D G   s i z e s   a c c o m pa n i e b y   e n h a n c e m e n t   i n   t h e   s y s t e m   v o l t a ge   pr o f i l e H o w e v e r ,   t h e   a v e r a ge   e l a ps e t i m e   t o   c o n v e r ge   t h e   o pt i m a l   s o l ut i o n   i s   h i gh e r   t h a n   o t h e r   m e t h o ds   a ppl i e t o   t h e   s a m e   t e s t   s y s t e m   a s   t h e   b a t   a l go r i t h m   a n gr a v i t a t i o n a l   s e a r c h   a l go r i t h m .     In   t h i s   pa pe r ,   t h e   m o di f i e w h a l e   o pt i m i z a t i o n   a l go r i t h m   i s   a ppl i e t o   t h r e e   di f f e r e n t   IE E E   r a di a l   di s t r i b ut i o n   f e e de r s .   T h i s   pr o po s e t e c h n i que   i s   i n t e n de t o   f i n t h e   o pt i m a l   s o l ut i o n s   t o   a l l o c a t e   a n s i z e   D G   un i t s   (t y pe   I,   t y pe   II  a n t y pe   III)  i n   r a di a l   di s t r i b ut i o n   f e e de r s .   T h e   a l go r i t h m   f o l l o w s   a   s e t   o f   pr e de t e r m i n e d   s t e ps   t o   f i n t h e   gl o b a l   o pt i m a l   s o l ut i o n   t o   t h i s   ki n o f   h a r o pt i m i z a t i o n   pr o b l e m s .   T h i s   pr o po s e m e t h o i s   i m pl e m e n t e f o r   t h e   f i r s t   t i m e   t o   s o l v e   t h i s   ki n o f   o pt i m i z a t i o n   pr o b l e m s   w h i c h   i n c l ude s   s i z i n a n l o c a t i n D G   un i t s   i n   a n y   r a di a l   di s t r i b ut i o n   f e e de r .   T h i s   n o v e l   a l go r i t hm   h a s   t h e   c a pa b i l i t y   t o   f i n t h e   o pt i m a l   s o l ut i o n   r e ga r di n t h e   l o w e s t   s y s t e m   m i n i m um   r e a l   po w e r   l o s s e s   a c c o m pa n i e b y   v o l t a ge   pr o f i l e   i m pr o v e m e n t   w i t h o ut   v i o l a t i n t h e   pr o b l e m   c o n s t r a i n t s   s uc h   a s   po w e r   c o n s e r v a t i o n   b o un da r i e s b us   v o l t a ge   c o n s t r a i n t s ,   DG  r e a l   a n r e a c t i v e   po w e r   l i m i t s   a n m a xi m um   t h e r m a l   c a pa c i t y   o f   b r a n c h   l i n e s   c o n s t r a i n t .     T h e   r e s t   o f   t h e   pa pe r   i s   di v i de a s   f o l l o w s :   S e c t i o n   2   pr e s e n t s   t h e   t r a di t i o n a l   w h a l e   o pt i m i z a t i o n   a l go r i t h m   a n t h e   m o di f i c a t i o n s   a ppl i e t o   i t   t o   b e   m o di f i e a n e n h a n c e d.   A l s o ,   t h e   s o l ut i o n   a l go r i t h m   t o   i m pl e m e n t   t h e   m o di f i e w h a l e   o pt i m i z a t i o n   a l go r i t h m   t o   t h e   pr o b l e m   o f   o pt i m a l   a l l o c a t i o n   a n s i z i n o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   2 A ugus t   2 019   :     5 5 4   -   5 6 4   556   d i f f e r e n t   D G   un i t s   i n   r a di a l   di s t r i b ut i o n   f e e de r   i s   e xpl a i n e i n   de t a i l .   S e c t i o n   3   pr e s e n t s   t h e   i m pl e m e n t a t i o n   a n c o m put e r   b a s e pr o gr a m   s i m ul a t i o n   r e s ul t s   c o m pa r e t o   o t h e r   o pt i m i z a t i o n   t e c h n i que s   us i n M A T L A B   f a c i l i t i e s .   F i n a l l y   S e c t i o n   4   i n c l ude s   t h e   c o n c l us i o n s .       2.   R ES EA R C H   M ET H O D   2. 1 .       Wh al e   O p ti m i z ati o n   A l go r i th m   ( WO A )   In   n a t ur e ,   t h e   r e a l   w h a l e s   s pr e a a l l   o v e r   t h e   w o r l i n   o c e a n s   a n s e a s .   S c i e n t i s t s   s t udi e t h e i r   w a y   o f   l i v i n a n h un t i n g.   In   R e f .   [21,   22],   t h e   t r a di t i o n a l   W O A   i s   a   n a t ur e   i n s pi r e m e t a - h e ur i s t i c   o pt i m i z a t i o n   a l go r i t h m   w h i c h   m i m i c s   t h e   s o c i a l   b e h a v i o ur   o f   h um pb a c w h a l e s .   T h e   b ub b l e   n e t   h un t i n m e t h o us e b y   h um pb a c w h a l e s   i n   h un t i n i t s   pr e y   s uc h   a s   gr o up  o f   f i s h e s   c l o s e   t h e   s ur f a c e   o f   t h e   w a t e r   i s   ut i l i z e b y   t h e   a r t i f i c i a l   w h a l e s   i n   t h e   pr o po s e a l go r i t h m .   T h e   m e t h o i s   s i m pl e   a n e a s y   t o   b e   i m pl e m e n t e d.     T h e   m a t h e m a t i c a l   m o de l   c o ul b e   de s c r i b e a s   f o l l o w :   A.   S e a r c h   f o r   p r e y   T h e   f i r s t   s t e i s   e xpl o r a t i o n   ph a s e ,   i n   t h i s   ph a s e   t h e   h um pb a c w h a l e s   s e a r c h   r a n do m l y   f o r   t h e   pr e y ,   s o   t h e   v a r i a t i o n   o f   v e c t o r   A   i s   us e t o   r e pr e s e n t   t h i s   s e a r c h i n pr o c e s s .   T h e   po s i t i o n   upda t e   o f   e a c h   w h a l e   i s   do n e   b y   m o v i n t o w a r ds   a   r a n do m   kn o w n   s e a r c h   a ge n t ,   s o   t h e   gl o b a l   s e a r c h   h a ppe n s .   A s   s h o w n   i s   (1)  a n (2)  de s c r i b e   t h e   pr e v i o us   b e h a v i o r :     D   = |   C   .   X ra n d   -   X   |   (1)     X (t + 1)   =   X r a nd   -   A . D   (2)     w h e r e     A =   2 . a .   a   (3)     = 2 . r   (4)     A   i s   c o e ff i c i e n t   v e c t o r s   i s   c o e ff i c i e n t   v e c t o r s   t       i s   t h e   c urr e nt   i t e r a t i o n   X   i s   t h e   po s i t i o n   v e c t o r     a     i s   l i n e a r   de c r e a s i n g   f r o m   2   t o   0     i s   t h e   r a ndo m   n u m b e r   b e t w e e n   [ 0, 1]     B.   E n c i r c l i n g   t h e   p r e y   T h e   l o c a t i o n   o f   t h e   pr e y   i s   r e c o gn i z e b y   h um pb a c w h a l e s   w h i c h   e n c i r c l e   t h e m .   T h e   o t h e r   s e a r c h   a ge n t s   i n   t h e   s e a r c h   s pa c e   c h a n ge   a n upda t e   t h e i r   po s i t i o n s   t o w a r ds   t h e   de f i n e b e s t   s e a r c h   a ge n t .     T h e   b e h a v i o r   i s   de s c r i b e m a t h e m a t i c a l l y   a s   f o l l o w s :     D = |   C . X *(t )   X (t )|   (5)     X (t + 1) = X *(t   A . D   (6)     w h e r e   :   X i s   t h e   b e s t   v a l ue   o f   t h e   po s i t i o v e c t o r     C.   B ubb l e - n e t   a t t a c ki ng  m e t h o d   T o   h un t   t h e   pr e y   t h e   h um pb a c w h a l e s   m a ke s   t w o   m e c h a n i s m s   s i m ul t a n e o us l y   w h i c h   a r e   s h r i n ki n g   c i r c l e   a n m o v i n i n   s pi r a l   pa t h   s h a pe   t o   upda t e   t h e i r   po s i t i o n .   A f t e r   de t e r m i n i n t h e   di s t a n c e   b e t w e e n   t h e   w h a l e   a n pr e y ,   t h e   m o v e m e n t   t a ke s   pl a c e   a s   s h o w n   i n   F i gur e   1.   A n   a s s um pt i o n   i s   m a de   t h a t   t h e   pr o b a b i l i t y   t o   c h o o s e   b e t w e e n   e i t h e r   t o   s h r i n e n c i r c l e   o r   t o   m o v e   i n   s pi r a l   s h a pe pa t h   i s   5 0%,   s o   a   v a r i a b l e   (p)  i s   i n t r o duc e t o   i n di c a t e   t h a t   pr o b a b i l i t y ,   A n o t h e r   c o n s t a n t   i s   i n t r o duc e t o   r e pr e s e n t   t h e   s pi r a l   s h a pe   pa t h   c a l l e (b ).   T h e   b e h a v i o r   i s   de s c r i b e b y   t h e   f o l l o w i n e qua t i o n :     ( + 1 ) = {   ( ) .                                                          < 0 . 5 . . . c o s ( 2 . . ) +   ( )        > 0 . 5       (7)     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       Sol ut i on   of   di s t r i bu t e d   g e ne r a t i on   a l l o c at i on   pr obl e m   us i ng   no v e l   m e t hod   ( A . Y .   A bd e l az i z )   557   w h e r e   (p)  i s   a   ra n do m   num b e b e t w e e n   [0, 1 ].   (l i s   ra n do m   num b e f r o m   [ - 1, 1 ].           F i gu r e   1 .   B ub b l e - n e t   f e e di n b e ha v i o ur   o f   hum pb a c w ha l e s       2. 2 .       M o d i fi e d   Wh a l e   O p t i m i z at i o n   A l go r i th m   (M WO A )   In   R e f .   [23],   pr o c e dur e s   a r e   pr e s e n t e i n   o r de r   t o   m o di f y   a n e n h a n c e   t h e   t r a di t i o n a l   w h a l e   o pt i m i z a t i o n   a l go r i t h m   r e ga r di n t h e   pe r f o r m a n c e   a n r e s ul t s   o b t a i n e d.   A n   i n e r t i a   w e i gh t     [0,   1]  i s   a dde t o   i n t r o duc e   t h e   m o di f i e w h a l e   o pt i m i z a t i o n   a l go r i t h m   (M W O A ),   i n   t h i s   c a s e   (5)  a n (6)  a r e   m o di f i e d   a s   f o l l o w s :     D   = | C. ω X *   t   )−   X t   )|   (8)     X t   + 1)   = ω X *   t   )−   A . D   (9)     W h e r e :       )   a n   i n e rt i a   w e i g h t   [0 , 1]      A l s o   (7)  r e p r e s e n t i n g   t h e   u pda t e   o f   t h e   po s i t i o i t h e   s pi ra l   pa t w o ul b e   m o di f i e a s   f o l l ow :     ( + 1 ) = {   ( ) .                                                          < 0 . 5 . . . c o s ( 2 . . ) +   ( )        > 0 . 5       ( 10)     T h e   m o di f i e a l go r i t h m   s t e ps   o f   t h e   M W O A   c a n   b e   s um m a r i z e a s :   a)   In i t i a l i z e   t h e   w h a l e s ’  po pul a t i o n   X i   w h e r e   i   =   (1,   2,   3,   . ,   n a n s e t   t h e   M a xge n   (m a xi m um   n um b e r   o f   i t e r a t i o n s ).   S e t   t   =   1.   b)   Ca l c ul a t e   t h e   f i t n e s s   v a l ue   o f   X i   w h e r e   i   =   (1,   2,   3,   …. ,   n ),   i de n t i f y   t h e   b e s t   s e a r c h   c a n di da t e   s o l ut i o n   X *.   c)   R e pe a t   t h e   f o l l o w i n g:   F o r   e v e r y   X i   (i   =   1,   2,   3,   …  ,   n ),   upda t e   p,   C,   A ,   l ,   a .   If   <   0. 5,   t h e n   i f   |   A   | <   1,   upda t e   t h e   po s i t i o n   o f   t h e   c ur r e n t   s e a r c h   a ge n t   b y   (8)  a n i f   |   A   | ≥  1,   s e l e c t   a   r a n do m   s e a r c h   s o l ut i o n   X r a n a n upda t e   t h e   po s i t i o n   o f   t h e   c ur r e n t   s e a r c h   a ge n t   b y   (2).   B ut   w h e n   ≥  0. 5 ,   upda t e   t h e   po s i t i o n   o f   t h e   c ur r e n t   s e a r c h   b y   t h e   (10)  C h e c i f   a n y   s e a r c h   a ge n t   go e s   b e y o n t h e   kn o w n   s e a r c h   a n m o di f y   i t .   Ca l c ul a t e   t h e   f i t n e s s   o f   X i   (i   =   1,   ,   3,   …  ,   n ,   a n i f   t h e r e   i s   a   b e t t e r   s o l ut i o n ,   f i n t h e   b e s t   s e a r c h   s o l ut i o n   X *.   S e t   t   =   t   + 1.   U n t i l   t   r e a c h e s   m a xi m um   n um b e r   o f   i t e r a t i o n s ,   t h e   a l go r i t h m   i s   f i n i s h e d.   d)   R e t ur n   t h e   b e s t   o pt i m i z a t i o n   s o l ut i o n   X a n t h e   b e s t   o pt i m i z a t i o n   v a l ue   o f   f i t n e s s   v a l ue s .     2. 3 .      Th e   P o w e r   F l o w   C al c u l ati o n s   F r o m   [7]  a n o t h e r s ,   N e w t o n   R a ps h o n ,   f a s t   de c o upl e l o a f l o w ,   b a c kw a r f o r w a r s w e e a n G a us s   S e i de l   a r e   s o m e   o f   t h e   m o s t   po pul a r   m e t h o ds   t o   s o l v e   t h e   l o a f l o w   pr o b l e m   o f   r a di a l   di s t r i b ut i o n   f e e de r .   In   t h i s   s t udy ,   t h e   N e w t o n   R a ph s o n   t e c h n i que   i s   us e t o   f i n t h e   po w e r   f l o w   s o l ut i o n   f o r   e a c h   t e s t   f e e de r .   F i gur e   s h o w s   t h e   s i n gl e   l i n e   di a gr a m   o f   a   ge n e r a l   r a di a l   di s t r i b ut i o n   f e e de r   m o de l .   T h e   go v e r n i n l o a f l o w   e qua t i o n s   us e c o ul b e   s t a t e a s   f o l l o w   [24]:     P i + 1   =   P i     r i + 1 (P +   Q 2 /   V   P L i + 1   (11)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   2 A ugus t   2 019   :     5 5 4   -   5 6 4   558   Q i + 1   Q i x i + 1 (P i +   Q 2 )   /   V   Q L i + 1   +   Q Ci + 1 (12)   (12)     V i + 1 =V i 2 2( r i + 1 P i +x i + 1 Q i) )+ (( r i + 1 2 +x i + 1 2 )*(P i 2 +Q 2 )   / V i   (13)     P l o s s i + 1 =r i + 1 (P i 2 +Q i 2 )/ V i 2   (14 )     Q l o s s i + 1 =x i + 1 (P i 2 +Q i 2 )/ V i 2   (15)     W h e r e ,   P i :   a c t i v e   po w e r   f l o w s   i n t o   t h e   s e n di n o f   b r a n c h   i + c o n n e c t i n n o de   i   a n n o de   i + 1   Q i :   r e a c t i v e   po w e r   f l o w s   i n t o   t h e   s e n di n o f   b r a n c h   i + c o n n e c t i n n o de   i   a n n o de   i + 1   V i :   b us   v o l t a ge   m a gn i t ude   a t   n o de   i   Q Ci + 1   :   r e a c t i v e   po w e r   i n j e c t i o n   f r o m   c a pa c i t o r   a t   n o de   i + 1   P L i + 1 :   a c t i v e   po w e r   l o a c o n n e c t e t o   n o de   i + 1   Q L i + 1 :   r e a c t i v e   po w e r   l o a c o n n e c t e t o   n o de   i + 1   r i + 1   :   l i n e   r e s i s t a n c e   b e t w e e n   n o de   i   a n n o de   i + 1   x i + 1 :   l i n e   r e a c t a n c e   b e t w e e n   n o de   i   a n n o de   i + 1   P l o s s i + 1 :   a c t i v e   po w e r   l o s s e s   o f   b r a n c h   c o n n e c t i n n o de   i   a n n o de   i + 1   Q l o s s i + 1 :   r e a c t i v e   po w e r   l o s s e s   o f   b r a n c h   c o n n e c t i n n o de   i   a n n o de   i + 1           F i gu r e   2.   S i ngl e   l i n e   di a g r a m   o f   a   m o de l   o f   r a di a l   di s t ri b ut i o f e e de r       2. 4 .       O b je c ti v e   F u n c ti o n   T h e   pur po s e   o f   o pt i m a l   s i t t i n a n s i z i n o f   D G   un i t s   i n   t h e   r a di a l   di s t r i b ut i o n   s y s t e m   i s   t o   e n h a n c e   t h e   v o l t a ge   pr o f i l e   o f   t h e   s y s t e m   a n de c r e a s e   t h e   r e a l   po w e r   l o s s   i n   kW   o n   c o n di t i o n   n o t   t o   v i o l a t e   t h e   pr e de t e r m i ne s y s t e m   c o n s t r a i n t s .   F r o m   [17]  t h e   o pt i m a l   s o l ut i o n   i s   t o   m i n i m i z e   t h e   r e a l   po w e r   l o s s e s   w h i c h   c a n   b e   s t a t e a s :     M i n i m i z e   F   =   m i ( P t o t al   l o s s )   (16)     w h e r e     P t o t al   l o s s   i s   t h e   t o t a l   r e a l   po w e r   l o s s e s   o f   di s t r i b ut i o n   n e t w o r k   A c c o r di n t o   t h e   f o l l o w i n c o n s t r a i n t s :     A.   V o l t a ge   c o n s t r a i n t s     V m i n ≤V i ≤  V m a x   (17)     w h e r e     V m i n:   m i ni m u m   b us   v o l t a ge   l i m i t     V m a x :   m a x i m um   b us   v o l t a ge   l i m i t       B.   P ow e r   b a l a n c e   c o n s t r a i n t     P   l o s s   +     P d   =   P s l ac k +   P N k = 1 DG   (18)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       Sol ut i on   of   di s t r i bu t e d   g e ne r a t i on   a l l o c at i on   pr obl e m   us i ng   no v e l   m e t hod   ( A . Y .   A bd e l az i z )   559   W h e r e ,   P s l ac k   i s   t h e   s l a c b us   r e a l   po w e r   P l o s s   i s   t h e   s y s t e m   pow e r   l o s s   i n   kw   P d   i s   t h e   s y s t e m   l o a i kw   P DG   i s   t h e   po w e r   o f   D G   uni t     C.   U ppe r   a n d   l o w e r   l i m i t s   o f   D G   u n i t     P DG m i n           P DG             P DG m ax   (19)     P DG m i n   m i n i m u m   D G   u n i t   s i z e     P DG m ax   m a x i m u m   D G   u ni t   s i z e     F r o m   [ 25],   t h e   uppe r   a n d   l o w e r   l i m i t s   c a b e   s e t   a s   f o l l ow s :     60        P DG ≤  300 0   (20)     W h e r e   t h e   l i m i t s   a r e   i kV A ,   kV A a nd  K W   f o r   t y pe   III ,   t y pe   II  a nd  t y pe   D G   r e s pe c t i v e l y       D.   Cu rr e nt   c o n s t ra i nt s       ≤    for   i = 1,   2 , .   Nb   (21)       r e p r e s e nt s   t h e   b ra n c h   c u rr e n t   o f   t h e   i th   b r a n c h   o f   t h e   n e t w o r c o n s i s t i n g   o f   N b   n um b e o b r a n c h e s .     i s   t h e   m a xi m u m   pe rm i s s i b l e   c u rr e n t   f l ow s   t hr o ug h   t h e   i t h   b r a n c h.     2. 5 .       A l go r i th m   S te p s   a)   U s i n N e w t o n   R a ps h o n   m e t h o s o l ve   t h e   l o a f l ow   pr ob l e m   fo r   t h e   gi v e n   t e s t   f e e de r   a nd  de t e r m i n e   t h e   s y s t e m   t o t a l   po w e r   l o s s .   b)   Ini t i a l i z e   t h e   ra n do m   num b e r   o f   a ge n t s ,   s e t   t h e   i t e ra t i o n   c o unt e =   1 ,   s e t   t h e   v a l ue s   f o r   m i n i m u m   a n d   m a x i m u m   s i z e   o f   e a c D G   u ni t ,   s pe c i fy   t h e   num b e of  D G   uni t s   us e d.     c)   D e t e r m i n e   t h e   r e a l   po w e r   l o s   fo r   ge n e r a t e d   po pul a t i o n   by   pe rfo r m i ng  l o a f l o w   c a l c ul a t i o n s .   d)   S e l e c t   t h e   D G   v a l ue   w i t t h e   l o w e s t   po w e r   l o s s e s   a s   t h e   c u rre n t   b e s t   s o l ut i o n .   e)   If   <   0. a n d   A   > =   1,   U pda t e   t h e   po s i t i o n   o f   t h e   a ge nt s   us i n (1)   a nd  (2 ).   f)   R e p e a t   s t e c .   g)   R e pl a c e   t h e   c ur r e n t   b e s t   s o l ut i o n   w i t h   t h e   upda t e v a l ue s   i f   t h e   ob t a i n e r e s ul t s   a r e   l o w e r   t ha n   t h e   c urr e n t   b e s t   s o l ut i o n .   O t h e r w i s e   go   t o   s t e h.   h)   If   p<   0 . 5   a n d   A   <   1,   U pda t e   t h e   po s i t i o n   o f   t h e   a ge nt s   us i ng  ( 8)  a nd  ( 9).   i)   R e p e a t   s t e c .   j)   R e pl a c e   t h e   c ur r e n t   b e s t   s o l ut i o n   w i t h   t h e   upda t e v a l ue s   i f   t h e   ob t a i n e r e s ul t s   a r e   l o w e r   t ha n   t h e   c urr e n t   b e s t   s o l ut i o n .   O t h e r w i s e   go   t o   s t e k   k)   If   p>   =   0 . 5 ,   u pda t e   t h e   po s i t i o o f   t h e   a ge n t s   us i n g   ( 10) .   l)   R e p e a t   s t e c .   m)   R e pl a c e   t h e   c ur r e n t   b e s t   s o l ut i o n   w i t h   t h e   upda t e v a l ue s   i f   t h e   ob t a i n e r e s ul t s   a r e   l o w e r   t ha n   t h e   c urr e n t   b e s t   s o l ut i o n .   O t h e r w i s e   go   t o   s t e n.   n)   S t a r t   t h e   s e c o n i t e r a t i o n .   o)   R e p e a t   u nt i l   t h e   m a x i m u m   num b e o f   i t e ra t i o n s   i s   pe r f o r m e d   a n d   p ri n t   t h e   r e s ul t s .       3.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S   3. 1 .       Th e   F i r s F e e d e r   T h e   f i r s t   t e s t   c a s e   i s   t h e   15  b us   t e s t   f e e de r   w i t h   t h e   s i n gl e   l i n e   di a gr a m   s h o w n   i n   F i gur e   3,   t h e   r a di a l   di s t r i b ut i o n   f e e de r   da t a   i s   gi v e n   i n   [25].   T h e   l o a f l o w   c a l c ul a t i o n s   a ppl i e t o   t h a t   t e s t   f e e de r   b e f o r e   a d di n a n y   D G   un i t s   t o   t h e   s y s t e m .   T h e   po w e r   f a c t o r   i s   0. 7.   T h e   t o t a l   a ppa r e n t   po w e r   i s   1752  kV A .     T h e   r e a c t i v e   po w e r   l o s s e s   a n t h e   t o t a l   a c t i v e   po w e r   l o s s e s   a r e   57. 297  kV a r   a n 61. 954  kW   r e s pe c t i v e l y ,     t h e   m i n i m um   a n m a xi m um   b us e s   v o l t a ge s   r a n ge   i s   0. 946 Vi 1. p. u.   T h e   m o di f i e w h a l e   o pt i m i z a t i o n   a l go r i t h m   (M W O A t e c h n i que   i s   i m pl e m e n t e a n t h e   D G   un i t s   h a v e   b e e n   s i z e a n pl a c e i n   t h e   s y s t e m .   T h e   r e s ul t s   s e e m   t o   b e   s upe r i o r   r e ga r di ng  t h e   r e a l   po w e r   l o s s   w h i c h   h a s   b e e n   de c r e a s e d   e n o r m o us l y   a n t h e   s y s t e m   v o l t a ge   pr o f i l e   h a s   b e e n   i m pr o v e d.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   2 A ugus t   2 019   :     5 5 4   -   5 6 4   560   T a b l e   pr e s e n t s   a   c o m pa r i s o n   b e t w e e n   t h e   r e s ul t s   o f   pl a c i n D G   t y pe   o f   di f f e r e n t   t e c h n i que s .     T h e   s upe r i o r i t y   o f   t h e   pr o po s e m e t h o i n   t h i s   pa pe r   i s   c l e a r .   T h e   t e c h n i que   r e s ul t s   c o m pa r e t o   a n t   l i o n   o pt i m i z a t i o n   a n t r a di t i o n a l   w h a l e   o pt i m i z a t i o n   a l go r i t h m   s h o w e t h a t   i t   pr o duc e t h e   l o w e s t   r e a l   po w e r   l o s s e s   w i t h   l o s s   r e duc t i o n   pe r c e n t a ge   up  t o   38. 68%  w h i c h   i s   pr e s e n t e i n   F i gur e   a n t h e   v o l t a ge   pr o f i l e   i s   i m pr o v e a s   t h e   m i n i m um   v o l t a ge   b us   i n   pu  i n   t h e   s y s t e m   a t   b us   n um b e r   13  i s   0. 966.     T a b l e   pr e s e n t s   a n o t h e r   c o m pa r i s o n   o f   r e s ul t s   b e t w e e n   pl a c i n di f f e r e n t   D G   t y pe s .   It   i s   o b v i o us   t h a t   t y pe   III  D G   h a s   t h e   l o w e s t   s y s t e m   r e a l   po w e r   l o s s e s   w i t h   r e duc t i o n   i n   po w e r   l o s s e s   up  t o   64. 85%  a n b e s t   e n h a n c e v o l t a ge   pr o f i l e   w i t h   m i n i m um   v o l t a ge   b us   0. 97  pu.     F r o m   T a b l e   a n F i gur e   i t   c a n   b e   de duc e t h a t   t h e   pr o po s e m e t h o h a s   a   s upe r i o r   pe r f o r m a n c e   r e ga r di n g   de c r e a s i n t h e   r e a l   po w e r   l o s s   a n i m pr o v i n s y s t e m   v o l t a ge   pr o f i l e   c o m pa r e t o   o t h e r   o p timizatio n   t e c h n i que s .           F i gu r e   3 .   S i ngl e   l i n e   di a g r a m   o f   15  b us   t e s t   s y s t e m       3. 2 .       Th e   S e c o n d   F e e d e r   T h e   s e c o n t e s t e f e e de r   us i n t h e   pr o po s e m o di f i e w h a l e   o pt i m i z a t i o n   a l go r i t h m   M W O A   i s   t h e   33  b us   s y s t e m .   It   c o n s i s t s   o f   m a i n   f e e de r s   a n t h r e e   l a t e r a l s .   T h e   s y s t e m   s i n gl e   l i n e   di a gr a m   i s   s h o w n   i n   F i g ur e   5.   T h i s   t e s t   f e e de r   h a s   a   t o t a l   l o a o f   3720  kW   a n 2300  kV A r   a t   a   v o l t a ge   l e v e l   o f   12. 66  kV .     T h e   s y s t e m   da t a   a r e   pr e s e n t e i n   R e f .   [14].   T h e   c o n f i gur a t i o n   o f   t h e   s y s t e m   b e f o r e   i n s t a l l i n a n y   D G   un i t   i s   a s   f o l l o w :   t h e   r e a l   po w e r   l o s s   i n   kW   i s   210. a n t h e   m i n i m um   b us   v o l t a ge   i s   0. 9038.   T h e   r e s ul t s   o f   us i n th r e e   di f f e r e n t   D G   t y pe s   ( t y pe   I ,   t y pe   II  a n t y pe   III)  a ppl i e t o   t h e   t e s t   f e e de r   a r e   s h o w n   i n   T a b l e   3.   F r o m     T a b l e   3,   i t   i s   c l e a r   t h a t   D G   ty pe   III  i n s t a l l a t i o n   r e s ul t s   i n   t h e   m o s t   r e duc t i o n   i n   r e a l   s y s t e m   po w e r   l o s s   c o m pa r e t o   t h e   o t h e r   D G   t y pe s .   A l s o   t h e   b e s t   m i n i m um   b us   v o l t a ge   f o r   t h e   t e s t e f e e de r   w a s   a c h i e v e w h e n   i n s t a l l i n D G   t y pe   III.     T a b l e   p r e s e n t s   a   c o m pa r i s o b e t w e e n   di f fe r e n t   m e t h o ds   a nd  t e c hn i que s   a pp l i e t o   t h i s   t e s t   f e e d e r ,   i t   c a n   b e   de du c e t h a t   t h e   p r o po s e m e t h o h a s   t h e   l o w e s t   a c t i v e   pow e r   l o s s   i n   K w   a n t h e   m o s t   i m p r o v e d   s y s t e m   vo l t a ge   p r o f i l e .   F i gur e   s h o w s   t h e   e nha n c e m e nt   i n   s y s t e m   vo l t a ge   p r o f i l e   a f t e r   a ddi n D G   t y pe   III.     A l s o   i n   F i gu r e   t h e   r e a l   po w e r   l o s s   ha s   t h e   l o w e s t   v a l ue   w h e n   t h e   p r o po s e t e c hn i q ue   i s   a p pl i e t o   t h e   t e s t   f e e de r   a n d   c o m pa r e t o   o t h e r   m e t h o ds   i n c l udi ng  t h e   c l a s s i c a l   w h a l e   o pt i m i z a t i o a l go ri t hm .           F i gu r e   4 .   P o w e r   l o s s   r e duc t i o n   pe r c e nt a ge   o f   15  b us   t e s t   s y s t e m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       Sol ut i on   of   di s t r i bu t e d   g e ne r a t i on   a l l o c at i on   pr obl e m   us i ng   no v e l   m e t hod   ( A . Y .   A bd e l az i z )   561   T a b l e   1 .   O p t i m a l   R e s ul t s   o f   D G   T y pe   P l a c e m e nt   i n   15 - B us   F e e de r   P a ra m e t e r   D e fo r e G   P l a c e m e n t   A f t e r   S i n g l e   D G   P l a c e m e n t   A n t   L i o n   O p t i m i z a t i o n   (A L O )   [2 7 ]     W h a l e   O p t i m i z a t i o n   A l g o r i t h m   (W O A )   [1 5 ]   P ro p o s e d   M e t h o d   Y e a o f   t e c h n i q u e   p u b l i c a t i o n     (Re fe r e n c e )   J u n e   2 0 1 7   M a y   2 0 1 7   M a y   2 0 1 8   F i n a l   r e a l   p o w e r   l o s s (k W )   6 1 . 9 5   4 5 . 8 0 3   4 2 . 8 1 8   3 7 . 9 8 8   F i n a l   r e a c t i v e   p o w e l o s s   ( K V A R)   5 7 . 2 9   4 1 . 8 8   3 7 . 9 7   34   L o s s   Re d u c t i o n   %   f o r e a l   p o w e r   l o s s e s   26%   3 0 . 8 8 %   3 8 . 6 8 %   M i n i m u m   Bu s   V o l t a g e     0 . 9 4   0 . 9 5 2   0 . 9 5 9   0 . 9 6 6   D G   s i z e   ( K W )   6 7 5 . 2 4   6 7 3 . 8 6   9 4 8 . 2 9   D G   l o c a t i o n   6   15   3           F i gu r e   5 .   S i ngl e   l i n e   di a g r a m   o f   33 - b us   t e s t   s y s t e m       T a b l e   2 .   O p t i m a l   R e s ul t s   15   B us   F e e de r   w i t h   D G   T y pe   1,   T y pe   2,   a n d   T y p e     P a ra m e t e r   D e fo r e G   P l a c e m e n t   A f t e r   S i n g l e   D G   P l a c e m e n t   D G   T y p e   I   S i z e   i n   K W   D G   T y p e   II   S i z e   i n   K V A R   D G   T y p e   II I   S i z e   i n   K V A   P o w e f a c t o r   0 . 9   l a g   F i n a l   r e a l   p o w e r   l o s s (k W )   6 1 . 9 5   3 7 . 9 8 8   3 7 . 2 2 1   2 1 . 7 7 3   F i n a l   r e a c t i v e   p o w e l o s s   ( K V A R)   5 7 . 2 9   34   33   1 8 . 2 9   L o s s   Re d u c t i o n   %   f o r e a l   p o w e r   l o s s e s   3 8 . 6 8 %   3 9 . 9 2 %   6 4 . 8 5 %   M i n i m u m   Bu s   V o l t a g e     0 . 9 4   0 . 9 6 6   0 . 9 6 5   0 . 9 7   D G   s i z e     9 4 8 . 2 9   9 6 3 . 4   1 0 4 0 . 1 4   D G   l o c a t i o n   3   3   4       T a b l e   3 .   O p t i m a l   R e s ul t s   33   B us   F e e de r   w i t h   D G   T y pe   1,   T y pe   2,   a n d   T y p e     P a ra m e t e r   D e fo r e G   P l a c e m e n t   A f t e r   S i n g l e   D G   P l a c e m e n t   D G   T y p e   I   S i z e   i n   K W   D G   T y p e   II   S i z e   i n   K V A R   D G   T y p e   II I   S i z e   i n   K V A   P o w e f a c t o r   0 . 9   l a g   F i n a l   r e a l   p o w e r   l o s s (k W )   2 1 0 . 9   1 0 3 . 9 4   1 4 3 . 5 8 8   6 4 . 3 4   F i n a l   r e a c t i v e   p o w e l o s s   ( K V A R)   1 4 3 . 0 3   75   96   50   L o s s   Re d u c t i o n   %   f o r e a l   p o w e r   l o s s e s   5 0 . 7 2   3 1 . 9 1   6 9 . 4 9   M i n i m u m   Bu s   V o l t a g e     0 . 9 0 3 8   0 . 9 5 4   0 . 9 2 6   0 . 9 6 8   D G   s i z e     2 5 7 5 . 3 5   1 2 5 2 . 5 3   3000   D G   l o c a t i o n   6   30   6               Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   2 A ugus t   2 019   :     5 5 4   -   5 6 4   562   T a b l e   4 .   O p t i m a l   R e s ul t s   of   D G   T y pe   1,   P l a c e m e n t   i 33   B us   F e e de r     P a ra m e t e r   Be fo r e   D G   P l a c e m e n t   A f t e r   S i n g l e   D G   P l a c e m e n t   Ba c k t ra c k i n g   S e a r c h   A l g o ri t h m   (BS O A )   [1 3 ]   S t u d   K ri l l   H e rd   A l g o ri t h m   (S K H A )   [1 7 ]   W h a l e   O p t i m i z a t i o n   A l g o ri t h m   (W O A )   [1 5 ]   P ro p o s e d   M e t h o d   Y e a o f   t e c h n i q u e   p u b l i c a t i o n   (Re fe r e n c e )   2015   2017   M a y   2 0 1 7   M a y   2 0 1 8   F i n a l   r e a l   p o w e r   l o s s (k W )   2 1 0 . 9   1 1 8 . 1 2   1 1 1 . 0 1   1 2 5 . 1 6 1   1 0 3 . 9 4   F i n a l   r e a c t i v e   p o w e r   l o s s   (K V A R)   1 4 3 . 0 3   _   8 1 . 7 1   8 9 . 2 8   75   L o s s   Re d u c t i o n   %   f o r e a l   p o w e r   l o s s e s   4 4 . 0 1   4 7 . 3 6   4 0 . 6 5   5 0 . 7 2   M i n i m u m   Bu s   V o l t a g e   0 . 9 0 3 8   0 . 9 4 4 1   0 . 9 4 2 4   0 . 9 2 7 2   0 . 9 5 4   D G   s i z e   ( K W )   1 8 5 7 . 5   2590   1 5 4 2 . 6 7   2575   D G   l o c a t i o n   8   6   30   6       0 . 9 0 . 9 2 0 . 9 4 0 . 9 6 0 . 9 8 1 1 . 0 2 0 5 10 15 20 25 30 35 V ol t a g e   i pu   B us   N o.   V ol t a g e   P r of i l e   B e f or e   a n d   A f t e r   A d d i n g   D G   v o lt a g e   in   p u b e fo r e   a d d in g   DG v o lt a g e   in   p u a ft e r   a d d in g   DG     F i gu r e   6 .   T h e   e f fe c t   of   i n s t a l l i ng  D G   t y pe   III  o n   s y s t e m   v o l t a ge   p r o f i l e           F i gu r e   7 .   R e s ul t s   o f   s y s t e m   pow e r   l o s s   r e duc t i o n   i n   kW   o f   33 -   b us   t e s t   s y s t e m       4.   C O N C LU S I O N   In   t h i s   pa pe r ,   a   m o di f i e w h a l e   o pt i m i z a t i o n   a l go r i t h m   h a s   b e e n   s uc c e s s f ul l y   i m pl e m e n t e f o r   o pt i m a l   l o c a t i o n   a n s i z i n o f   D G   un i t s   t y pe   I,   t y pe   II  a n t y pe   III  i n   v a r i o us   di s t r i b ut i o n   t e s t   s y s t e m s .     T h e   de s i gn e pr o b l e m   h a s   b e e n   f o r m ul a t e a s   a n   o pt i m i z a t i o n   t a s w i t h   c o m put i n s y s t e m   po w e r   l o s s e s   a n e n h a nc i ng  s y s t e m   v o l t a ge   pr o f i l e .   T h e   e f f e c t i v e n e s s   o f   t h e   pr o po s e t e c h n i que   i s   pr e s e n t e b y   us i n di f f e r e n t   t e s t   s y s t e m s .   T h e   r e s ul t s   h a v e   b e e n   c o m pa r e r e ga r di n us i n di f f e r e n t   D G   t y pe s   a n a l s o   w i t h   t h o s e   o b t a i n e us i n o t h e r   o pt i m i z a t i o n   m e t h o ds .   It   i s   c l e a r   f r o m   t h e   c o m pa r i s o n   t h a t   t h e   pr o po s e o pt i m i z a t i o n   m e t h o pr o v i de s   a   s upe r i o r   pe r f o r m a n c e   i n   t e r m s   o f   s y s t e m   r e a l   po w e r   l o s s e s   a n i m pr o v i n s y s t e m     v o l t a ge   pr o f i l e .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       Sol ut i on   of   di s t r i bu t e d   g e ne r a t i on   a l l o c at i on   pr obl e m   us i ng   no v e l   m e t hod   ( A . Y .   A bd e l az i z )   563   R EF ER EN C ES   [ 1]   M uha m a N a j i K a m a r udi n   e t   al . , " O pt i m a l   s i z i ng   a nd  l o c a t i o o f   di s t r i but e g e ne r a t i o f o r   l o s s   m i ni m i z a t i o us i ng   f i r e f l y   a l g o r i t hm , "   I ndone s i an  J our nal   of   E l e c t r i c al   E ngi ne e r i ng  and  C om put e r   Sc i e n ce ,   V o l .   14,   N o .   1,     pp.   421 - 427,   A pr i l   2019.   [ 2]   M o g a l i g unt a   S a nka r a i a h   e t   a l. , " G W O   B a s e O pt i m a l   R e a c t i v e   P o w e r   C o o r di na t i o o f   D F I G ,   U L T C   a nd  C a pa c i t o r s , "   I ndone s i an  J our nal   of   E l e c t r i c al   E ngi ne e r i ng  and  C om put e r   Sc i e nc e ,   V o l .   11,   N o .   3,   pp.   805 - 813,   S e pt e m be r   2018.   [ 3]   M o ha m a K ha i r uz z a m a M o ha m a Z a m a ni   e t   al . , " G r a v i t a t i o na l   S e a r c A l g o r i t hm   B a s e T e c hni que   f o r   V o l t a g e   S t a bi l i t y   I m pr o v e m e nt ,   I ndone s i an  J our nal   of   E l e c t r i c al   E ngi ne e r i ng  and  C om put e r   Sc i e nc e ,   V o l .   9,   N o .   1,     pp.   123 - 130,   J a nua r y   2018.   [ 4]   A da m   H i r s c e t   al . ,   " M i c r o g r i ds :   A   r e v i e w   o f   t e c hno l o g i e s ,   ke y   dr i v e r s ,   a nd  o ut s t a ndi ng   i s s ue s , "   R e ne w abl e   and  Sus t ai nabl e   E ne r gy   R e v i e w s ,   v o l . 90,   pp.   402 - 411,   2018.   [ 5]   G . P e pe r m a ns   e t   al . " D i s t r i but e g e ne r a t i o n:   de f i ni t i o n,   be ne f i t s   a nd  i s s ue , "   E ne r gy   P ol i c y ,   v o l . 33  ( 6) ,   pp.   787 - 798,   A pr i l   2005.   [ 6]   N .   M i t hul a n a nt ha n   e t   al . , " D i s t r i but e g e ne r a t o r   pl a c e m e nt   i po w e r   di s t r i but i o s y s t e m   us i ng   g e ne t i c   a l g o r i t hm   t o   r e duc e   l o s s e s , T I J SA T ,   v o l . ( 3) ,   pp.   55 - 62,   2004.   [ 7]   P . S .   G e o r g i l a ki s   a nd  N . D .   H a t z i a r g y r i o u, " O pt i m a l   di s t r i but e d   g e ne r a t i o pl a c e m e nt   i po w e r   di s t r i bu t i o ne t w o r ks :   m o d e l s ,   m e t ho ds   a nd  f ut ur e   r e s e a r c h,   "   I E E E   T r ans c at i on  P ow e r   Sy s t e m s ,   v o l . 28  ( 3) ,   pp. 3420 - 3428,   2013.   [ 8]   N a r e s A c ha r y a   e t   al . " A a na l y t i c a l   a ppr o a c f o r   D G   a l l o c a t i o i pr i m a r y   di s t r i but i o ne t w o r k, "   E l e c t r i c al   P ow e r   and  E ne r gy   Sy s t e m s ,   v o l . 28,   pp.   69 - 678,   2006.   [ 9]   W i l l i s   H L   a nd  S c o t t   W G . ,   " D i s t r i but e po w e r   g e ne r a t i o n:   pl a nni ng   a nd  e v a l ua t i o n, "   N e w   Y or k :   M ar c e l   D e k k e r 2000.   [ 10]   A c ke r m a T   e t   al . , " D i s t r i but e g e ne r a t i o n:   a   de ni t i o n ,   E l e c t r i c al   P ow e r   Sy s t e m   R e s our c e s ,   v o l . 57,   pp. 195 204,   2001.   [ 11]   P .   D i na ka r a   P r a s a R e ddy   e t   al . , " A ppl i c a t i o o f   o w e r   po l l i na t i o a l g o r i t hm   f o r   o pt i m a l   pl a c e m e nt   a nd  s i z i ng   o f   di s t r i but e g e ne r a t i o i di s t r i but i o s y s t e m s , "   J our nal   of   E l e c t r i c al   Sy s t e m   I nf or m at i on  and  T e c hnol ogy ,   v o l . 3,     pp.   14 22,   2016.   [ 12]   E . S .   A l i   e t   al . , " A nt   L i o O pt i m i z a t i o A l g o r i t hm   f o r   o pt i m a l   l o c a t i o a nd  s i z i ng   o f   r e ne w a bl e   di s t r i but e g e ne r a t i o ns , "   R e ne w abl e   E ne r gy ,   v o l . 101 ,   pp.   1311 - 1324,   2017.   [ 13]   A .   E l - F e r g a ny   e t   al . , " O pt i m a l   a l l o c a t i o o f   m ul t i - t y pe   di s t r i but e g e ne r a t o r s   us i ng   B a c kt r a c ki ng   s e a r c o pt i m i z a t i o a l g o r i t hm , "   I nt e r nat i onal   J our nal   of   E l e c t r i c al   P ow e r   E ne r gy   Sy s t e m ,   v o l . 64,   pp.   1197 - 1205,   2015.   [ 14]   D .   R a m a   P r a bha   a nd  T .   J a y a ba r a t hi ,   " O pt i m a l   pl a c e m e nt   a nd  s i z i ng   o f   m ul t i pl e   di s t r i but e g e ne r a t i ng   uni t s   i di s t r i but i o ne t w o r ks   by   i nv a s i v e   w e e o pt i m i z a t i o a l g o r i t hm , "   A i Sham s   E ngi ne e r i ng  J our nal v ol . 7,     pp.   683 694,   2016.   [ 15]   P .   D i na ka r a   P r a s a R e ddy   e t   al . , " O pt i m a l   r e ne w a bl e   r e s o ur c e s   pl a c e m e nt   i di s t r i but i o ne t w o r ks   by   c o m bi ne po w e r   l o s s   i nde a nd  w ha l e   o pt i m i z a t i o a l g o r i t hm s , " J our nal   of   E l e c t r i c al   Sy s t e m s   and  I nf or m at i on  T e c hnol ogy v o l . 173,   pp.   1 18 ,   2017.   [ 16]   V . V . S . N   M ur t y   a nd  A s hw a ni   K um a ,   " M e s di s t r i but i o s y s t e m   a na l y s i s   i pr e s e nc e   o f   di s t r i but e g e ne r a t i o w i t h   t i m e   v a r y i ng   l o a m o de l , "   I nt e r nat i onal   J our nal   of   E l e c t r i c al   P ow e r   E n e r gy   Sy s t e m ,   v o l . 62,   pp.   836 854,   2014.   [ 17]   S . A .   C hi t hr a D e v i   e t   al . , " S t ud  K r i l l   he r A l g o r i t hm   f o r   m ul t i pl e   D G   pl a c e m e nt   a nd  s i z i ng   i a   r a di a l   di s t r i but i o s y s t e m , "   E ng i ne e r i ng   S c i e nc e   a nd  T e c hno l o g y ,   a I nt e r na t i o na l   J o ur na l ,   v o l . 20,   pp.   748 759,   2017.   [ 18]   K e t f i   N a dhi r   e t   al . , " D i s t r i but e g e ne r a t i o a nd  l o c a t i o a nd  s i z e   de t e r m i na t i o t o   r e duc e   po w e r   l o s s e s   o f   a   di s t r i but i o f e e de r   by   F i r e f l y   A l g o r i t hm , "   I nt e r nat i onal   J our nal   of   A dv anc e Sc i e nc e   and  T e c hnol ogy ,   v o l .   56,     pp.   61 72,   2013.   [ 19]   A t t i a   E l - F e r g a ny ,   " M ul t i - o bj e c t i v e   a l l o c a t i o o f   m ul t i - t y pe   di s t r i but e g e ne r a t o r s   a l o ng   di s t r i but i o ne t w o r ks   us i ng   ba c kt r a c ki ng   s e a r c a l g o r i t hm   a nd  f uz z y   e xpe r t   r ul e s , "   E l e c t r i c al   P ow e r   C om pone nt s   and  Sy s t e m s ,   v o l .   44,     pp.   252 - 267,   2016.   [ 20]   D .   R a m a   P r a bha   e t   al . , " O pt i m a l   l o c a t i o n   a nd  s i z i ng   o f   di s t r i but e g e ne r a t i o uni t   us i ng   i nt e l l i g e nt   w a t e r   dr o a l g o r i t hm , "   Sus t ai nabl e   E ne r gy   T e c hnol ogi e s   and  A s s e s s m e nt s ,   v o l .   11,   pp. 106 113, 2015.   [ 21]   U .   S ul t a na   e t   al . , " G r e y   w o l f   o pt i m i z e r   ba s e pl a c e m e nt   a nd  s i z i ng   o f   m ul t i pl e   di s t r i but e g e ne r a t i o i t he   di s t r i but i o s y s t e m , "   E ne r gy ,   v o l . 111,   pp. 525 - 536,   2016.   [ 22]   S e y e da l i   M i r j a l i l i   a nd  A ndr e w   L e w i s , " T he   W ha l e   O pt i m i z a t i o A l g o r i t hm ,   " A dv anc e s   i E ngi ne e r i ng  Sof t w ar e   v o l . 95,   pp.   51 67,   2016.   [ 23]   D . B .   P r a ka s a nd  C .   L a ks hm i na r a y a na , " O pt i m a l   s i t i ng   o f   c a p a c i t o r s   i r a di a l   di s t r i but i o ne t w o r us i ng   W ha l e   O pt i m i z a t i o A l g o r i t hm , "   A l e x andr i E ngi ne e r i ng  J our nal ,   v o l . 56,   pp. 499 509,   2017.   [ 24]   H o ng pi ng   H u   e t   al . , " A   w ha l e   o pt i m i z a t i o a l g o r i t hm   w i t i ne r t i a   w e i g ht , "   W SE A T r ans ac t i ons   on  C om put e r s V o l .   15,   pp.   319 - 326 ,   2016.   [ 25]   M .   E .   B a r a a nd  F .   F . W u, " O pt i m a l   S i z i ng   o f   C a pa c i t o r s   P l a c e o a   R a di a l   D i s t r i but i o S y s t e m , "   I E E E   T r ans .   on  P ow e r   D e l i v e r y ,   V o l .   4,   N o . 1,   pp. 735 - 743,   1989.   [ 26]   D .   D a s   e t   al . , " S i m pl e   a nd  e f f i c i e nt   m e t ho f o r   l o a f l o w   s o l ut i o o f   r a di a l   di s t r i b ut i o ne t w o r ks , "   I nt e r nat i onal   J our nal .   E l e c t r i c al .   P ow e r   &   E ne r gy   Sy s t e m ,   v o l . 17,   pp.   335 346,   1995.   [ 27]   A . Y .   A bde l a z i z   e t   al . , " D i s t r i but i o S y s t e m s   R e c o nf i g ur a t i o us i ng   a   m o di f i e pa r t i c l e   s w a r m   o pt i m i z a t i o a l g o r i t hm " E l e c t r i c   P ow e r   Sy s t e m s   R e s e ar c h ,   v o l . 79,   pp.   1521 1530,   2009.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.