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 .   16 ,   N o .   1 O c t o be r   2 01 9 ,   pp .   25~ 32   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 6 .i 1 . pp25 - 32              25       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   Pr i o r i t i z a t i o n   o f   n e t w o r k   t r a n sf o r m e r i n   e l e c t r i c a l   d i st r i b u t i o n   sy st e m   b y   c o n si d e r i n g   so c i a l   w e l f a r e   i n d e x       A .   P r u d h v i   K r i s h n a ,   P .   S r i n i v as V ar m a,   R .   B.   R   P r a k as h ,   V .   K i r an   Bab u   D e pa r t m e n t   o f   E E E ,   K o ne r u   L a ks hm a i a E d uc a t i o F o unda t i o n ,   I ndi a       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 J a 20 ,   2 019   R e v i s e M a 22,   20 19   A c c e pt e M a y   1,   201 9       T o   s uppl y   a   m e s he d   di s t r i bu t i o s y s t e m ,   ne t w o r t r a ns f o r m e r s   a r e   r e q ui r e d .   W he f e w   t r a ns f o r m e r s   a r e   no t   i n   s e r v i c e ,   t he y   m us t   be   r e p a i r e d   o r   r e p l a c e d .   A   m e t ho i s   pr o po s e f o r   p r i o r i t i z i ng   t h e   t r a ns f o r m e r s   c o ns i d e r i ng   t he   c r i t i c a l   l o a d s .   R e pa i r   o r   r e pl a c e m e n t   o f   t r a ns f o r m e r s   c a be   do ne   by   g i v i ng  pr i o r i t y   ba s e o r i s r e d uc t i o n.   B y   a ddr e s s i ng   t h e   po s s i b i l i t y   of   ne t w o r c o l l a ps e   du e   t o   f a i l ur e   o f   t he   f e e d e r   a nd  i m p a c t e c us t o m e r s ,   r i s c a be   pr e d i c t e w he r e   t h e   l o a d s   a r e   e x t r e m e l y   us e a t   f e e de r s   s e c t i o n ,   ne t w o r t r a ns f o r m e r s   a n s e c o nda r y   m a i ns .   T o   s e l e c t   t h e   t r a ns f o r m e r   t h a t   n e e ds   t o   b e   r e p l a c e qu i c kl y   a nd  e c o no m i c a l l y ,   a a l g o r i t hm   i s   pr o po s e a nd  i t   w a s   t e s t e o I E E E   t e s t   s y s t e m   us i ng   G r i dL A B - D ,   M A T L A B   s o f t w a r e s .     A i nde i s   pr o po s e t o   g i v e   pr i o r i t y   t o   e m e r g e nc y   ne e ds   l i ke   ho s pi t a l s   a n w a t e r   pum pi ng   s t a t i o ns .   R e pl a c e m e nt   o r   r e pa i r   c a be   do ne   b y   p r i o r i t i z i ng   ne t w o r k   t r a n s f o r m e r s   i nc o r po r a t i ng   s o c i a l   w e l f a r e   i nde x.     Ke y w or ds :   N e t w o r t ra n s f o r m e r s   P ow e r   s y s t e m   r e s t o ra t i o n   R i s r e duc t i o n   C opy r i gh t   Ā©   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 .   P r ud h v i   K r i s hna ,     D e pa rt m e n t   o f   E l e c t ri c a l   a nd  E l e c t r o ni c s   E n g i n e e ri n g,     K o n e r u   L a ks h m a i a E d uc a t i o n   F o u n da t i o n ,     V a dde s w a r a m ,   G u nt u r ,   A n d hra   P r a de s h ,   I n d i a   -   52250 2.     E m a i l :   b obby . a dus um a l l i @ g m a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     In  o r de r   t o   r e duc e   t h e   d u r a t i o o f   m a j o r   f a i l u r e s   i n   b ul k   pow e r   s uppl i e s ,   r e s t o r a t i o n   a c t i o n s   a r e   r e qui r e d .   N e t w o r t r a n s f o r m e r s   a r e   r e qui r e t o   fe e t h e   h e a v i l y   m e s h e s e c o n da r y   gr i di s t r i b ut i o n   s y s t e m s .   In  t h e   c a s e   o f   o ut a ge s   o f   t h e s e   n e t w o r t ra n s f o r m e r s ,   r e p l a c e m e nt   o r e pa i r   m us t   b e   do n e   t o   ge t   t h o s e   n e t w o r t r a n s f o r m e r s   i nt o   t h e   s e r v i c e .   R e pl a c e m e n t   o r   r e pa i r   o f   t h e   n e t w o r t ra n s f o r m e r s   c a b e   e a s i l y   do n e   i f   t h e y   a r e   pr i o r i t i z e d .   P ri o r i t y   c a n   b e   gi v e n   t t h e   t r a n s f o r m e r s   b a s e d   o n   t h e   n u m b e r   of   c us t o m e r s   a ff e c t e d.   P r i o r i t i z i n t h e   n e t w o r t r a n s f o r m e r s   c a n   b e   do n e   by   us i n a   r i s i nde [1]  a l go r i t h m   f o r   m e s h   t y pe   di s t r i b ut i o n   n e t w o r ks   a t   t h e   t i m e   o f   n o r m a l   l o a d i n c o n d i t i o n s .   T ra n s f o r m e r   o ut a ge s   m a y   h a ppe n   due   t ov e r l o a o f   a n   e qu i pm e n t s   o r   t a n k   l e a k a g e s   o r   d a m a ge   i n   p ro t e c t i o n   o r   due   t o   m a i nt e n a n c e   e t c .   T h e s e   c a n   b e   i de nt i f i e by   us i n a   b o n di ng  m e t h o [2] ,   l i n e   o ut a ge   di s t r i b ut i o n   f a c t o r s   (L O D F [3]  a n po w e r   f l ow s   [4].   In  r e a l   t i m e ,   d i s t r i b ut i o n   t ra n s f o r m e r s   a r e   m o n i t o r e by   us i n R M S   ( R e a l   t i m e   M o ni t o ri n S y s t e m i n t e g ra t e w i t h   P L (P ow e r   L i n e   Ca rri e r t e c hn o l o g y .   F r o m   t h i s ,   s t a t us   of   t r a n s f o r m e r,   t e r m i n a l   v o l t a ge s ,   t e m pe ra t u r e s ,   l o a di n e t c   c a b e   kn o w n   e a s i l y .   Z   b us   m a t ri [ 5]  i s   p r e fe rr e f o r   l a rge   m e s h e u n de r g r o u n n e t w o r ks .     L o a ds   n e a t h e   n e t w o r t r a n s f o r m e r s   c a b e   e a s i l y   i de nt i f i e w i t Z   b us   m a t r i c o n s t ruc t i o n.   F l ow   v i o l a t i o n s   c a n   e a s i l y   c a l c ul a t e f o r   b r a n c h,   ge n e r a t i n g   un i t   a n l o a o ut a ge s   us i n b o un di n g   m e t h o [6].   I n   ge n e r a l   L O D F ’s   a r e   us e i n   t r a n s m i s s i o n   s y s t e m s   t o   f i n t h e   l i n e   f l ow s   a f t e r   l i n e   o ut a ge   [7],     t o   c a l c ul a t e   m ul t i p l e   l i n e   o ut a ge s   f o r   s y s t e m   s e c ur i t y   [8],   a nd  c o n t i n ge n c y   a n a l y s i s   fo r   m ul t i pl e   l i n e   o ut a ge s   [9 - 10].   F o r   c o nt i n ge n c y   a n a l y s i s ,   m a n y   p ow e r   f l ow s   m e t h o ds   h a v e   b e e n   p r o po s e t o   ge t   f a s t   a n e f f i c i e n t   s o l ut i o n   [11 ],   a n t o   e xe c ut e   c o n t i n ge n c y   l i s t   i nde pe n de n t l y   [12].   E v e n   t h o ug h   b y   pr o v i di n s uf f i c i e n t   d a t a   t o   t h e   c o n t i nge n c y   t o o l s   a s   m e n t i o n e a b ov e ,   n o   t oo l s   c a n   a b l e   t o   pr i o r i t i z e   t h e   r e t u rn   o f   n e t w o r t r a n s f o r m e r s .   S o   by   us i n r i s i n de [1] ,   p ri o ri t y   c a n   b e   pr o v i de t o   t h e   t ra n s f o r m e r s   i n   n o r m a l   l o a di n g   c o n di t i o n s .     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 .   16 ,   N o .   1 O c t o b e r   2019   :     25 - 32   26   In   t h e   c a s e   of   e m e r g e n c y   c o n di t i o n s ,   p r i o ri t y   of   t h e   t ra n s f o r m e r s   m a y   n o t   b e   po s s i b l e   a s   pe r   ri s i n de t e rm s .   P r i o r i t y   m us t   b e   gi v e n   a s   pe r   c r i t i c a l   l o a ds   a n c o n s t ra i n t s .   In   o r de r   t o   p r i o ri t i z e   t h e   n e t w o r t ra n s f o r m e r s ,   s o c i a l   w e l fa r e   i n de i s   p r o po s e s uc h   t h a t   a l l   t h e   n e t w o r t r a n s f o r m e r s   a r e   gi v e n   pri o ri t y   by   c o n s i de r i n s o c i a l   i s s ue s   a nd  b e n e f i t s .   L a t e r   r e m a i ni n n e t w o r t r a n s f o r m e r s   c a n   b e   p r i o ri t i z e a s   pe n o rm a l   l o a di n c o n d i t i o n s .   T h e   a b o ve   a l go ri t hm   ha s   b e e n   t e s t e o IE E E   342  N o de   L ow   V o l t a ge   N e t w o r T e s t   S y s t e m   ( L V N T S [13 - 16].   L V N T S   i s   f l e xi b l e   fo r   n e w   a l go r i t hm s   a n a na l y s i s   c a n   b e   e a s i l y   d o n e   f o r   m e s h e di s t r i b ut i o n   n e t w o r ks .   It   i s   a   h e a v i l y   m e s h e n e t w o r s y s t e m s ,   s y s t e m   w i t h   m o r e   pa ra l l e l   t ra n s f o r m e r s   a n o n   pa ra l l e l   l o w   vo l t a ge   c a b l e s .   T h e   m a i n   c o n t ri b ut i o n s   o f   t h e   pa pe a r e :     a)   T o   r a nk  t h e   p ri o ri t y   of   di s t r i b ut i o n   t ra n s f o r m e r s ,   a   r i go ro us   a n r o b us t   a l go r i t hm   i s   p r o po s e b y   c o n s i de r i ng  s o c i a l   w e l f a r e   i n de x.     b)   T o   ve r i fy   t h e   pr o po s e a l go r i t hm   t o   ra n di s t ri b ut i o n   t ra ns fo r m e r s ,   o IE E E   342  n o de   l ow   vo l t a ge   n e t w o r ke t e s t   s y s t e m .   A   c o m put e r   p r o g r a m   i s   de v e l o pe t o   c o m put e   t h e   l o a c o n t ri b ut i o n,   w h i l e   r u nni n t h e   p r o g r a m   b y   pow e r   f l ow ,   r e l i a b i l i t y   e v a l ua t i o n   a n r e pl a c i ng  o n e   t r a n s f o r m e r   a t   a   t i m e   [17].   P ri o r i t i z i ng  t h e   r e t u rn   o n e t w o r t r a n s f o r m e r s ,   t h e   s e r v i c e   c a n   b e   r e s t o r e a c c o r di ng  t o   l o a c o n t ri b ut i o n s   o f   t h e   n u m b e r   o f   c us t o m e r s   pe r   n e t w o r k. T h i s   pa pe i s   o rga ni s e a s   f o l l o w s :   Ini t i a l l y   i t hi s   s e c t i o n ,   t h e   i n t r o duc t i o n   a n l i t e ra t u r e   s u r v e y   i s   di s c us s e d.   N e xt   i n   S e c t i o n   2,   t h e   ri s i nde f o r m ul a t i o n   f o r   t ra n s f o r m e r s   u n de r   n o rm a l   l o a di n g   c o n di t i o n s   i s   di s c us s e d.   S e c t i o n   pr e s e nt s   t h e   s oc i a l   w e l f a r e   i n de fo r m u l a t i o n   f o r   t r a n s f o r m e r s   u n de r   e m e r ge n c y   c o n di t i o n s .   I n   S e c t i o 4,   t h e   s o c i a l   w e l f a r e   i n de a l go ri t hm   t o   p r i o ri t i z e   t h e   t ra n s f o r m e r s   u n de r   e m e r ge n c y   c o n di t i o n s   i s   e xpl a i n e d .   I n   S e c t i o n   5,   s a m pl e   c a l c ul a t i o n s   a re   s h ow n   t o   f i n t h e   r i s i n de o a   t ra n s f o r m e r.     In  S e c t i o t h e   r e s ul t s   a r e   a na l y s e a n d   i S e c t i o 7,   t h e   c o n c l us i o n   f o r   w o r do n e   i s   p r e s e n t e d .       2.   R I S K   I N D EX   F O R M U LA TI O N   P r e di c t i ng  t h e   l o a ds   i n   n e t w o r ks   a nd  n e t w o r r e l i a b i l i t y   pe r f o r m a n c e ,   t h e   r e s t o ra t i o n   o f   f a i l e t r a n s f o r m e r s   de pe nds   o n   e xpe r i e n c e   a n d   t o o l s   de ve l o pe i r e c e n t   y e a r s .   H e r e   r i s k   c a n   b e   e xpr e s s e i n   di f fe r e nt   t e rm s   s uc h   a s :   a)   N um b e r   o f   c us t o m e r s   w i t h   i n t e rr up t e s e r v i c e   i a   s pe c i f i c   t i m e   pe ri o d.   b)   Cus t o m e r s   w h o   w o ul h a v e   b e e n   e xpo s e t o   l ow   vo l t a ge s .   c)   F i na n c i a l   r i s k   r e s ul t i n f r o m   l o s s   o f   pow e r .   O n c e ,   t h e   t r a n s f o r m e r   i s   o n c e   pri o r i t i z e   a n r e t u rn   t o   t h e   s e r v i c e ,   t h e   ri s o f   t h e   t ra n s f o r m e r   i s   i de nt i f i e a n t h e   p r o c e s s   i s   r e pe a t e fo r   p r i o r i t i z i n s ub s e que n t   r e t u rn   o f   o t h e r   t ra n s f o r m e r s ,   t h i s   m us t   b e   do n e   by   e xa m i n i ng  t h e   a l l   f a i l e d   t ra n s f o r m e r s .   F a i l u r e s   c a n   b e   c a us e by   ov e r l o a di n o f   t r a n s f o r m e r s   a nd  i t   c a n   b e   pr e v e n t e by   pr i o r i t i z i n t h e   r e s t o r a t i o n   of   f a i l e t ra n s f o r m e r s .   T h i s   m e t h o e v a de s   t h e   c o s t l y   a n i n e f fe c t i ve   di s pa t c h   o f   pe r s o nn e l   f o r   l o w   pr i o r i t y   t r a n s f o r m e r s ,   a n t h i s   a l l o w s   t h e   r e s o ur c e s   t o   b e   a l l o c a t e fo r   h i g h e r   p r i o ri t y   t ra n s f o r m e r s .   R e s t o r i ng  t h e   t r a n s f o r m e r   i n t o   s e r v i c e ,   o t h e t ra n s f o r m e r s   r e s ul t s   i n   l o w e r i n t h e   l o a ds   a n d   t h e r e f o r e   t h e   l i ke l i h o o of   t h e   f a i l u r e s   ge t   de c r e a s e d .   T h e   s um   o f   t h e   num b e r   o f   c us t o m e r s   i m pa c t   due   t o   f a i l u r e   o f   t ra n s f o r m e r s ,   f e e de r s   a n d   s e c o n da r y   m a i n s   i s   e xp r e s s e a s   r i s k   i nde x.     R i s Inde =   Ī“ 1+ Ī“ 2+ Ī“ 3   (1)     W h e r e   Ī“ r e p r e s e nt s   t h e   n um b e o f   c o n s um e r s   i nt e rrupt e due   t o   o v e r l o a i t ra n s f o r m e r s ,   Ī“ r e p r e s e n t s   t h e   n u m b e r   o f   c o n s um e r s   i nt e rrupt e due   t o   o ve r l o a i n   p ri m a r y   fe e d e r s ;   Ī“ r e p r e s e n t s   t h e   n u m b e r   of   c o n s um e r s   i nt e rrupt e due   t o   o ve r l o a i n   s e c o n da r y   m a i n s .   A l p ha   (α)  i s   t h e   f a c t o r   w h i c h   m e a s u r e s   t h e   r e l a t i v e   l o a d   o f   e a c h   o f   t h e   e qu i pm e n t   a n i t   i s   c a l c ul a t e a s       īŸ™ = eq ui p m en t   l o ad i n g eq ui p m en t   r at i n g   (2)       T h e   num b e o f   c o n s um e r s   i nt e rr up t e due   t o   o ve r l o a i n   t ra n s f o r m e r s   (Ī“ 1)  i s   c o m put e a s      1 =  ( āˆ‘ ī‚ ( āˆ īÆ ) īÆ‡īÆ īÆ = 1 )   (3)     W h e r e   NC     n u m b e r   o f   c us t o m e r s   s upp l i e b y   t h e   n e t w o r   NT     n u m b e r   o f   t r a n s f o r m e r s   w hi c p i c kup  e xt ra   l o a w h e a   t ra n s f o r m e r   i s   f a i l e d   ī‚ ( āˆ īÆ )   P r o b a b i l i t y   of   a   f a i l e l o a w i t a i s e r v i c e   t ra n s f o r m e e n g a gi ng  i n e t w o r c o l l a ps 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        P r i or i t i z at i on   of   n e t w or k   t r ans f or m e r s   i n   e l e c t r i c al   d i s t r i bu t i on  s y s t e m   by …   ( A .   P r udhv i   Kr i s hn a )   27   ī‚ ( āˆ īÆ ) = ī‚ 1 ( āˆ īÆ ) . (  īÆ )   (4)     W h e r e     ī‚ 1 ( āˆ īÆ )   T h e   p r o b a b i l i t y   of   t ra n s f o r m e f a i l i n g   a t   i t s   r e l a t i v e   l o a āˆ _j    īÆ   Co n di t i o na l   p r o b a b i l i t y   of   c o l l a ps i n g   a   n e t w o r due   t o   t h e   t ra n s f o r m e j   f a i l u r e   a nd   t h e   f e e de r   t h a t   s e r v e s   i t   T h e   n u m b e r   o f   c us t o m e r s   i nt e rrupt e d   due   t o   o v e r l o a i f e e d e r s   ( Ī“ 2)  i s   c o m put e a s        2 =  ( āˆ‘ īƒ ( āˆ īÆž )  īÆ = 1 )   (5)     W h e r e     NC   n u m b e r   o f   c o n s um e r s   s uppl i e by   t h e   n e t w o r   NF   n u m b e r   o f   o ve r l o a de f e e de r s   īƒ ( āˆ īÆž )   P r o b a b i l i t y   of   a i s e r v i c e   f e e d e r   f a i l u r e   e nga g i n g   i n e t w o r c o l l a ps e     īƒ ( āˆ īÆž ) = īƒ 1 ( āˆ īÆž ) ( ī€ īÆž )     (6)     W h e r e     īƒ 1 ( āˆ īÆž )   P r o b a b i l i t y   of   f e e de r   f a i l u r e   a t   i t s   r e l a t i v e   l o a āˆ _k   ī€ īÆž   Co n di t i o na l   p r o b a b i l i t y   of   c o l l a ps i n g   a   n e t w o r a f t e r   f e e de r   f a i l u r e   T h e   n u m b e r   o f   c us t o m e r s   i nt e rrupt e d   due   t o   o v e r l o a i s e c on d a r y   m a i n s   (Ī“ 3 )      3 = I n c r em en t   in   L o ad A v er a ge   L o ad   p er   C us t o m e r   (7)     By   e v a l ua t i n g   t h e   ri s a s s o c i a t e w i t h   n u m b e r   o f   de v i c e s ,   t he   r e s t o ra t i o n   o f   f a i l e t ra n s f o r m e r s   c a n   b e   pl a nn e d   t hr o ug t h e   de s c r i b e a p p r o a c h.   T h e   v a r i a b l e   d k   i s   t h e   p r o b a b i l i t y   o f   n e t w o r c o l l a ps e   a f t e t h e   f a i l u r e   a t   f e e de r   ā€˜k’  w hi c h   i s   s i m i l a r   t o   t ha t   c j   i s   t h e   c o n d i t i o n a l   p r o b a b i l i t y   of   n e t w o r c o l l a ps e   a f t e r   t h e   f a i l u r e   o f   t ra n s f o r m e ā€˜j ’  f e by   t h e   f e e de r   ā€˜k’ .   R a n ki ng  i s   do n e   f o r   a l l   t h e   o ut   o f   s e r v i c e   t r a n s f o r m e r s ,   r i s i s   c a l c ul a t e a nd  p ri o r i t y   i s   gi v e n   t o   r e s t o r e   t h e   t ra n s f o r m e r s   f r o m   t h e   r e s ul t i n g   l i s t .       3.   S O C I A WE LF A R I N D EX   F O R M U LA TI O N   P r i o r i t i z i n o f   t ra n s f o r m e r s   c a b e   do n e   e a s i l y   by   us i n r i s i n de a t   n o rm a l   l o a di ng  c o n di t i o n s   w h e r e   i t h e   c a s e   o f   e m e r ge n c y   c o n di t i o n s   p ri o r i t y   m a y   n o t   b e   gi v e n   t o   n e t w o r t ra n s f o r m e r s   due   t o   s o c i a l   i s s ue s   a n d   c o n s t r a i n t s .   D u r i ng  e m e r ge n c y   c o n di t i o n s ,   p ri o ri t i z i ng  o f   n e t w o r t ra n s f o r m e r s   m us t   b e   gi v e n   t o   t h e   t r a n s f o r m e r s   w h i c h   s upp l y   t h e   pow e r   t o   h o s pi t a l s ,   w a t e r   p u m p i n s t a t i o n s   e t c   ra t h e r   t h a n   s u ppl y i n t h e   pow e r   t o   b a s e d   o n   n um b e r   o f   c us t o m e r s .   R e pa i r   a n r e pl a c e m e n t   o f   n e t w o r t ra n s f o r m e r s   i s   do n e   b a s e o n   c r i t i c a l   l o a ds   a n r e m a i n i ng  t ra n s f o r m e r s   a r e   p r i o ri t i z e a s   pe r   l o a di ng  c o n di t i o n s .   S o c i a l   W e l f a r e   I n de x   ( S W I)  i s   de f i n e a s   s h o w n   b e l ow :     S W =   (N o .   o f   h o s pi t a l s   x   1)   +   (N o .   o f   w a t e r   s t a t i o n s *   0. 9 )   (8)       4.   S O C I A WE LF A R I N D EX   A L G O R I T H M     T h e   f l ow   c h a r t   o f   t h e   a l go ri t hm   i s   s h o w n   i n   t h e   F i gu r e   1.   I n   t h e   c o m put e r   p r o g r a m   a l l   t h e   e qua t i o n s   t h a t   a r e   r e l a t e t o   t h e   r i s i nde a n d   s o c i a l   w e l f a r e   i n de x   a r e   i m p l e m e nt e d.     U n de r   r e a l   t i m e   s y s t e m   c o n di t i o n s   a l s o ,   t h i s   p r o g r a m   c a n   b e   i m pl e m e n t e d .   T h e   da t a   r e qu i r e f o r   i n put   t o   t h e   p r o gra m   a r e   f e e d e r s   o ut ,   s e c o n da r y   c a b l e s   t h a t   a r e   b urn t   o ut   a n t r a n s f o r m e r s   t ha t   a r e   o ut   of  s e r v i c e .   O pe r a t i o n s   c a n   b e   do n e   t i l l   t h e   l a s t   m i nut e   de c i s i o ns   a r e   t a ke n   o n   s y s t e m   h a r de n i ng  b e f o r e   t h e   n e x t   da y   h e a t   w a v e .   T h e   o pe r a t i o n s   a r e :   a)   F o r   t ra n s f o r m e r s ,   f e e de r s   a n s e c o n da r y   m a i n s   c o m put e   ā€˜ āˆ ’  b e fo r e   a n a f t e r   t h e   r e s t o ra t i o n   o f   a n   o ut   of  s e r v i c e   t ra n s f o r m e r.   b)   A na l y z i n g   f a i l u r e   ra t e s   o f   i ndi v i dua l   c o m po n e n t s .   c)   F o r   t ra n s f o r m e r s   a nd  f e e de r s ,   c o m put i n t h e   p r o b a b i l i t i e s   o f   c o n t i n ge n c i e s   (  īÆ , ī€ īÆž ).         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 .   16 ,   N o .   1 O c t o b e r   2019   :     25 - 32   28   5.   S A M P LE  C A LC U LA TI O N S     Ca l c ul a t i o n s   a r e   s h o w n   fo r   t h e   t r a n s f o r m e r   by   c o n s i de ri n T 70  i s   o ut   of   s e r v i c e .   T o   c a l c ul a t e   ri s i n de fo r   T 70 ,   a s   s h o w n   i n   (3) ,   (5) ,   (7)  n e e t o   b e   s o l v e d.   T o t a l   n u m b e r   o c us t o m e r s   (N C)  f o r   L V N T S   i s   624.   W h e n   t r a n s f o r m e r   T 70  i s   o ut   o s e r v i c e ,   t h e   n u m b e r   o t ra n s f o r m e r s   w h i c h   b e a r   a dd i t i o n a l   l o a (N T i s   38.   P r o b a b i l i t y   v a l ue s   of   t r a n s f o r m e r s   a n f e e de r s   c a n   b e   c o m put e by   t h e i r   t ra n s f o r m e r   f a i l u r e   r a t e s   a n f e e de r   f a i l u r e   ra t e s   r e s pe c t i v e l y   t hr o ug c ur v e   f i t t i n m e t h o d   [1] .   F r o m   T a b l e   1,   t h e   ob t a i n e p r o b a b i l i t y   a n c o n d i t i o n a l   pr o b a b i l i t y   v a l ue s   of   t r a n s f o r m e r s   a r e   s ub s t i t ut e i ( 4),   t o   o b t a i n   o v e r a l l   p r o b a b i l i t y   a s   s h o w n .       I t e r a t i v e l y   c o m p u t e   t r a n s f o r m e r   l o a d i n g   u s i n g   p o w e r   f l o w   w i t h   o n e   t r a n s f o r m e r   r e p l a c e d   a t   a   t i m e   C o m p u t e   r i s k   i n d e x   u s i n g   p r o p o s e d   e q u a t i o n s   f o r   e a c h   t r a n s f o r m e r   o u t   o f   s e r v i c e   S t a r t   S o r t   t r a n s f o r m e r s   f r o m   h i g h   r i s k   t o   l o w   r i s k   w i t h   S o c i a l   W e l f a r e   I n d e x E n d       F i gu r e   1 .   F l o w   c h a rt   f o r   s o c i a l   w e l f a r e   i n de x   a l go ri t hm   T a b l e   1 .   P r o b a b i l i t i e s   a n d   Co n d i t i o n a l   P r o b a b i l i t i e s   of   T r a n s f o r m e r s   W h i c B e a A ddi t i o na l   L o a d   T ra n s fo r m e r s   ī‚ 1 ( āˆ īÆ )   (  īÆ )   T6   0 . 0 0 1 4 3 9   0 . 0 5 4 6   T9   0 . 0 0 3 0 2 5   0 . 6 1 1   T 1 1   0 . 0 0 3 6 5 2   0 . 1 3 1 4   T 1 2   0 . 0 0 3 7 3 3   0 . 1 3 0 6   T 1 8   0 . 0 0 8 4 8 5   0 . 2 8 8   T 2 0   0 . 0 0 1 0 7 7   0 . 0 3 5 5   T 2 2   0 . 0 0 7 6 7 8   0 . 2 4 5 6   T 2 4   0 . 0 0 9 1 4 7   0 . 2 8 6 5   T 2 5   0 . 0 0 0 9 9 9   0 . 0 2 9 9   T 2 6   0 . 0 0 9 0 9 7   0 . 2 6 3 8   T 3 0   0 . 0 0 7 1 6 7   0 . 2 0 0 6   T 3 1   0 . 0 0 7 7 7 5   0 . 2 0 9 9   T 3 3   0 . 0 0 9 9 2   0 . 2 5 7 9   T 3 4   0 . 0 0 7 8 8 5   0 . 1 9 7 1   T 3 7   0 . 0 0 6 1 1 7   0 . 1 4 6 8   T 3 8   0 . 0 0 5 3   0 . 1 2 1   T 3 9   0 . 0 0 0 9 9 9   0 . 0 2 1 9   T 4 3   0 . 0 1 0 1 3 5   0 . 2 1 2 8   T 4 4   0 . 0 0 8 2 3 9   0 . 1 6 4 7   T 4 5   0 . 0 0 8 6 0 9   0 . 1 6 3 5   T 4 6   0 . 0 0 3 8 7 5   0 . 0 6 9 7   T 4 8   0 . 0 0 4 8 0 5 5   0 . 1 3 6 9   T 4 9   0 . 0 0 8 3 2   0 . 1 3 3 1   T 5 0   0 . 0 0 0 9 9 9   0 . 0 1 4 9   T 5 1   0 . 0 0 9 9 7 1   0 . 1 3 9 5   T 5 3   0 . 0 0 4 7 8 1   0 . 0 6 2 1   T 5 4   0 . 0 0 4 3 5   0 . 0 5 2 1   T 5 6   0 . 0 0 7 2 7 4   0 . 0 8 0 0 1   T 5 7   0 . 0 0 6 3 5   0 . 0 6 3 5   T 5 9   0 . 0 1 0 1 2 1   0 . 0 9 1 0   T 6 0   0 . 0 0 0 9 9 9   0 . 0 0 7 9 9   T 6 1   0 . 0 0 7 0 2 6   0 . 0 4 9 1   T 6 2   0 . 0 0 4 9 7 9   0 . 0 2 9 8   T 6 4   0 . 0 0 6 2 1 7   0 . 0 3 1 0   T 6 6   0 . 0 0 0 9 9 9   0 . 0 0 3 9   T 6 7   0 . 0 0 6 3 7 7   0 . 0 1 9 1   T 6 8   0 . 0 0 6 2 4   0 . 0 1 2 4   T 6 9   0 . 0 0 5 3 1 4   0 . 0 0 5 3         ( āˆ‘ ī‚ ( āˆ īÆ ) 38 īÆ = 1 ) = 0 . 031701       T h e r e f o r e   f r o m   (3) ,      1 = 624 āˆ— 0 . 031701   =   20       W h e n   T 70   i s   f a i l e d,   t h e   num b e o f   fe e d e r s   t ha t   a r e   o v e r l o a de (N F i s   6 .   F r o m   t h e   T a b l e   2,   t h e   o b t a i n e p r o b a b i l i t y   a n d   c o n di t i o na l   p r o b a b i l i t y   v a l ue s   of   fe e de r s   a r e   s ub s t i t ut e i ( 6),   t h e n .           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        P r i or i t i z at i on   of   n e t w or k   t r ans f or m e r s   i n   e l e c t r i c al   d i s t r i bu t i on  s y s t e m   by …   ( A .   P r udhv i   Kr i s hn a )   29   T a b l e   2 .   P r o b a b i l i t i e s   a n d   Cum ul a t i v e   P r o b a b i l i t i e s   o f   F e e de r s   t h a t   a r e   O v e r l o a de d   F e e d e r s   t h a t   a r e   o v e rl o a d e d   īƒ 1 ( āˆ īÆž )   ( ī€ īÆž )     F2   0 . 0 0 4 7   0 . 0 2 8 2 4   F3   0 . 0 0 4 3   0 . 0 2 1 7 4   F4   0 . 0 0 4 6   0 . 0 1 8 4   F6   0 . 0 0 5 3   0 . 0 1 6 0 2   F7   0 . 0 0 7 6   0 . 0 1 5 2 9   F8   0 . 0 0 4 1   0 . 0 0 4 1       ( āˆ‘ īƒ ( āˆ īÆž ) 6 īÆ = 1 ) = 0 . 000532       T h e r e f o r e   f r o m   (5)      2 = 624 āˆ— 0 . 000532 =   1       A v e r a ge   l o a pe r   c us t o m e r   i n   L V N T S   i s   67. 64  kW   a n I n c re m e n t   i n   l o a i s   100  kW .   By   us i n (7) ,   w e   ge t   Ī“ 3   a s   2 .   T h e r e f o r e   by   us i ng   t h e   a b o ve   o b t a i n e d   v a l ue s ,   r i s k   i n de x   v a l ue   o f   T 70   t ra n s f o r m e i s   23 .   S i m i l a rl y   R i s i n de x   i s   c a l c ul a t e f o r   r e m a i ni n g   t ra n s f o r m e r s   f r o m   t h e   a b o ve   pr o c e s s .         6.   R ES U LTS     T h e   T a b l e   r e p r e s e nt s   t h e   r e s ul t s   f o r   r a nki n o f   68  t ra n s f orm e r s   u nde r   n o r m a l   l o a d i n c o n di t i o n s   by   i n c l udi ng  r i s i n de x .   N e t w o r t r a n s f o r m e r s   T 5 ,   T 11 ,   T 3 2,   a nd  T 57  s upp l y   t h e   h o s pi t a l s   a nd  w a t e r   s t a t i o n s   w h i c h   a r e   r e p r e s e n t e i n   T a b l e   2.   F r o m   t h e   a b ov e   o b t a i n e d   r e s ul t s   t h e   f o l l ow i n t r a n s f o r m e r s   a r e   r e m o v e d   a n t h e y   a r e   p ri o r i t i z e a s   pe r   s o c i a l   w e l f a r e   i n de x .         T a b l e   3 .   R a n k i n g   o f   T ra n s f o r m e r s   U n de N o rm a l   L o a di ng  C o n di t i o n s   Ra n k   o t h e   T ra n s f o rm e r   N a m e   o f   t h e   T ra n s fo r m e r   Ri s k   In d e x   V a l u e     1   T 4 3   30   2   T 4 6   27   3   T 4 9   27   4   T 5 1   27   5   T 4 1   26   6   T 5 6   26   7   T 6 4   26   8   T 2 4   25   9   T 4 2   25   10   T 1 3   24   11   T 2 6   24   12   T 4 0   24   13   T 4 4   24   14   T 4 5   24   15   T 5 2   24   16   T 6 2   24   17   T 6 7   24   18   T 2 9   23   19   T 3 5   23   20   T 3 6   23   21   T 4 8   23   22   T 5 7   23   23   T 5 9   23   24   T 7 0   23   25   T 2 8   22   26   T 3 8   22   27   T 4 7   22   28   T 5 8   22   29   T 6 8   22   30   T 3 4   21   31   T 6 3   21   32   T 6 5   21   33   T 3 3   20   34   T 6 1   20   35   T3   19   36   T 2 7   19   37   T 3 7   19   38   T 5 5   19   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 .   16 ,   N o .   1 O c t o b e r   2019   :     25 - 32   30   Ra n k   o t h e   T ra n s f o rm e r   N a m e   o f   t h e   T ra n s fo r m e r   Ri s k   In d e x   V a l u e   39   T 6 9   19   40   T 2 1   18   41   T 3 0   18   42   T 5 3   18   43   T 5 4   18   44   T 1 8   17   45   T 2 0   17   46   T6   16   47   T 1 6   16   48   T 2 2   16   49   T 2 3   15   50   T 3 1   14   51   T5   13   52   T9   13   53   T 1 4   13   54   T 1 7   13   55   T 1 0   12   56   T 1 9   12   57   T7   11   58   T 5 0   11   59   T4   9   60   T8   9   61   T 1 1   9   62   T 1 5   9   63   T 2 5   9   64   T 3 9   9   65   T 6 6   9   66   T 1 2   8   67   T 6 0   7   68   T 3 2   6       F r o m   t h e   T a b l e   3   c a l c ul a t e i n di c e s   t h e   t ra n s f o r m e r   w i t h i g h e s t   i nde v a l ue   i s   gi ve n   t h e   f i r s t   pri o r i t y   a n d   t h e   t r a n s f o r m e r   ha v i n l e a s t   i n de v a l ue   i s   gi v e n   a s   l e a s t   p r i o r i t y .   B a s e o n   t h e   i n d i c e s   v a l ue s ,   pri o r i t i z i ng  o t r a n s f o r m e r s   h a v e   be e n   do n e   a s   s h o w n   i n   T a b l e   4.   P r i o r i t i z a t i o n   o f   T r a n s f o r m e r s   w i t h   S W v a l ue s   a s   s h o w n   i T a b l e   5 .       T a b l e   4 .   P r i o r i t i z a t i o o f   T ra n s f o r m e r s   b a s e o S o c i a l   W e l f a r e   I n de x   N a m e   o f   t h e   t ra n s fo r m e r   N u m b e r   o H o s p i t a l s     N u m b e r   o W a t e r   s t a t i o n s   S o c i a l   W e l f a r e   In d e x   v a l u e s   T5   3   1   2 . 9   T 1 1   2   1   2 . 8   T 3 2   1   2   1 . 9   T 5 7   1   1   3 . 9       T a b l e   5 .   P r i o r i t i z a t i o o f   T ra n s f o r m e r s   w i t h   S W I   V a l ue s   Ra n k   o t h e   T ra n s fo r m e r   N a m e   o f   t h e   T ra n s fo r m e r   S o c i a l   W e l f a r e   In d e x   v a l u e   1   T 5 7   3 . 9   2   T5   2 . 9   3   T 1 1   2 . 8   4   T 3 2   1 . 9       P r i o r i t i z i n o f   n e t w o r t r a n s f o r m e r s   h a v e   be e n   do n e   a c c o r di n t o   t h e   s oc i a l   w e l f a r e   i n de a t   t h e   t i m e   o f   e m e r ge n c y   c o n di t i o n s   f o r   a l l   6 t r a n s f o r m e r s   c a b e   ob s e r ve f r o m   t h e   T a b l e   6.                   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        P r i or i t i z at i on   of   n e t w or k   t r ans f or m e r s   i n   e l e c t r i c al   d i s t r i bu t i on  s y s t e m   by …   ( A .   P r udhv i   Kr i s hn a )   31   T a b l e   6 .   P r i o r i t i z a t i o o f   N e t w o r T ra n s f o r m e r s   b a s e o n   S W a n d   R i s I n de x   Ra n k   o f   t h e   T ra n s f o rm e r   N a m e   o f   t h e   T ra n s fo r m e r   1   T 5 7   2   T5   3   T 1 1   4   T 3 2   5   T 4 3   6   T 4 6   7   T 4 9   8   T 5 1   9   T 4 1   10   T 5 6   11   T 6 4   12   T 2 4   13   T 4 2   14   T 1 3   15   T 2 6   16   T 4 0   17   T 4 4   18   T 4 5   19   T 5 2   20   T 6 2   21   T 6 7   22   T 2 9   23   T 3 5   24   T 3 6   25   T 4 8   26   T 5 9   27   T 7 0   28   T 2 8   29   T 3 8   30   T 4 7   31   T 5 8   32   T 6 8   33   T 3 4   34   T 6 3   35   T 6 5   36   T 3 3   37   T 6 1   38   T3   39   T 2 7   40   T 3 7   41   T 5 5   42   T 6 9   43   T 2 1   44   T 3 0   45   T 5 3   46   T 5 4   47   T 1 8   48   T 2 0   49   T6   50   T 1 6   51   T 2 2   52   T 2 3   53   T 3 1   54   T9   55   T 1 4   56   T 1 7   57   T 1 0   58   T 1 9   59   T7   60   T 5 0   61   T4   62   T8   63   T 1 5   64   T 2 5   65   T 3 9   66   T 6 6   67   T 1 2   68   T 6 0         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 .   16 ,   N o .   1 O c t o b e r   2019   :     25 - 32   32   7.   C O N C LU S I O N     D uri n E m e rge n c y   c o n di t i o n s ,   pri o ri t i z a t i o n   o t h e   n e t w o r t ra n s f o r m e r s   c a n   b e   d o n e   by   r e pa i r   o r e pl a c e m e n t   w i t h   s o c i a l   w e l f a r e   i n de x.   By   t h i s   a l go ri t hm ,   t ra n s f o r m e r s   c a n   b e   e a s i l y   pr i o ri t i z e a nd  c a n   b e   i m p l e m e nt e i n   s y s t e m .   T h i s   m e t h o i s   i m p l e m e nt e i n   I E E E   342  N o de   di s t r i b ut i o n   s y s t e m   fo r   pr o v i di n t h e   pri o r i t i z a t i o n   o f   68  n e t w o r t ra n s f o r m e r s   du ri n e m e r ge n c y   c o n di t i o n s .   B y   t hi s   m e t h o d,   s y s t e m   r e l i a b i l i t y   a l s o   ge t s   m a x i m i z e d.   T h e   t ra n s f o r m e r s   w h i c do   n o t   ha v e   a i m pa c t   w i l l   b e   c o n s i de r e l a t e r.       R EF ER EN C ES   [ 1]   R o upc ha H a r do w a r ,   S e r i g o   R o dr i g ue z ,   R e s E br a he m   U o s e f ,   F r a nc i s o   de   L e o a nd  D a r i us z   C z a r ko w s ki ,   ā€œ P r i o r i t i z a t i ng   t h e   r e s t o r a t i o o f   ne t w o r t r a ns f o r m e r s   us i ng   di s t r i but i o s y s t e m   l o a di ng   a nd  r e l i a bi l i t y   i nde c e s ā€ ,   I E E E   T r an s .   P ow e r   D e l . ,   v o l . 32,   no . 3 ,   j un,   2 017 .   [ 2]   V .   B r a ndw a j n ,   ā€œ   E f f i c i e nt   bo undi ng   m e t ho f o r   l i n e a r   c o nt i ng e nc y   a na l y s i s ā€ ,   I E E E   T r an s .   P ow e r   D e l . ,   v o l . 3 ,   no . 1, p p. 3 8 - 4 3,   j a n . 19 88   [ 3]   Y. - C .   C h a ng ,   W . - T .   Y a ng ,   a n C . - C .   L i u ,   ā€œ   I m pr o v e m e nt   o t he   l i ne   o ut a g e   d i s t r i bu t i o f a c t o r   f o r   po w e r   s y s t e m   s e c ur i t y   a na l y s i s , ā€   E l e c t .   P ow e r   Sy s t .   R e s . ,   v o l . 2 6,   pp .   231 - 23 6,   19 9 3.   [ 4]   L . P o w e l l ,   P o w e r   s y s t e m   L o a f l o w   A na l y s i s .   N e w   Y o r k ,   U S A :   Mc - G r a w - H i l l , 200 5.     [ 5]   T . H . C he n ,   C . M o - S hi ng ,   K . J . H w a ng ,   P . K o t a s   a nd  E . A , C he b l i ,   ā€œ D i s t r i bu t i o s y s t e m   po w e r   f l o w   a na l y s i s - a   r i g i d   a ppr o a c h, ā€   I E E E   T r a ns .   P ow e r   D e l . ,   v o l . 6,   no . 3 ,   pp .   1146 - 11 52 ,   j u l . 199 1.   [ 6]   J . L . C a r pe n t i e r ,   P . J . D i B o no   a nd  P . I .   T o ur ne b i s e ,   ā€œ I m pr ov e e f f i c i e nt   bo undi ng   m e t ho f o r   D C   c o nt i ng e nc y   a na l y s i s   us i ng   r e c i p r o c i t y   pr o pe r t i e s , ā€   I E E E   T r ans .   P ow e r   D e l . ,   v o l . 9 ,   no . 1,   pp. 7 6 - 84,   j a n . 199 4.   [ 7]   G . X . T .   L e r . G . G r o s s ,   a nd  L .   M i ng ha i ,   ā€œ G e n e r a l i z e l i ne   o u t a g e   di s t r i bu t i o f a c t o r s , ā€   I E E E   T r an s .   P ow e r   D e l . ,   v o l . 22,   no . 2,   p p. 8 78 - 881 .   A pr . 20 07.     [ 8]   G . J i a c hum ,   F . Y o ng ,   L . Z uy i   a nd  M . S ha h i d e hpo ur ,   ā€œ D i r e c t   c a l c ul a t i o o f   l i ne   o ut a g e   d i s t r i bu t i o f a c t o r , ā€   I E E E   T r ans .   P ow e r   D e l . ,   v o l . 24 ,   no . 3 ,   pp. 1633 - 16 34 ,   j u l . 2009 .   [ 9]   G. C . E j e b e   a nd  B . F . W o l l e n be r g ,   ā€œ A ut o m a t i c   c o nt i ng e nc y   s e l e c t i o n , ā€   I E E E   T r an s .   P ow e r   A pp.   Sy s t . ,   v o l .   P A S - 98,   no . 1,   pp . 97 - 10 9,   j a n .   1979 .   [ 10]     F . D . G a l i a na ,   ā€œ B o und  e s t i m a t e s   o f   t he   s e v e r i t y   o f   l i ne   o ut a g e s   i p o w e r   s y s t e m   c o nt i ng e nc y   a na l y s i s   a nd  r a n ki ng , ā€   I E E E   T r a n s .   P ow e r   A pp.   Sy s t . ,   v o l . P A S - 103,   no . 9 ,   pp. 76 - 84 ,   j a n . 1 9 94.   [ 11]   J .   K a ng ,   W .   M a .   L .   F u,   a n F .   M a .   ā€œ A   l o ad  f l ow   m e t hod  us i ng   l i ne   t l i ne   v ol t age s   f o r   un de r gr o und  di s t r i b ut i on   pow e r   s y s t e m , ā€   i n   P r o c   3r d   I nt .   C o nf .   E l e c t .   U t i l i t y   D e r e g .   R e s t r uc t .   P o w e r   T e c hno l . ,   2008 ,   pp   12 05 - 1210 .   [ 12]   M .   R a m a m o o r t hy   a nd  B . J .   S e s h a pr a s a d,   ā€œ A i m pr o v e m e t ho f or   l oad  f l ow   s t u di e s   f o r   l ar ge   pow e r   s y s t e m s , ā€   P r o c .   I ns t .   E l e c t   E ng - I E R E   I ndi a ,   v o l . 9 ,   pp . 93 ,   1971 .   [ 13]   ht t p: / / s i t e s . i e e e . o r g / pe s t e s t f e e de r s / r e s o ur c e s /     [ 14]   V a r m a ,   P .   S . ,   &   S a nk a r ,   V .   ( 2 011 ) .   ā€œ T r an s m i s s i on  c o s t   a l l oc a t i on   w i t and  w i t out   l os s e s   i r e s t r uc t u r e pow e r   s y s t e m . ā€   P a p e r   p r e s e n t e d   a t   t h e   2011   I nt e r n a t i o na l   C o nf e r e nc e   o P o w e r   a n E ne r g y   S y s t e m s ,   I C P S   2011 .     [ 15]   W .   H .   K e r s t i ng ,   ā€œ D i s t r i b ut i o S y s t e m   M o de l i ng   a nd  A na l y s i s ,   2nd   E di t i o nā€ ,   C R C   P r e s s ,   N e w   Y o r k,   20 07 .   [ 16]   U nde r g r o und   D i s t r i but i o n:   U nde r g r o und  N e t w o r k   S y s t e m s   P r a c t i c e s .   E P R I ,   P a l o   A l t o ,   C A :   2009.   101 9596 .   [ 17]   G r i dL A B - D   [ O nl i ne ] .   A v a i l a bl e :   ht t p: / / g r i d l a b . o r g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.