I n d o n e s i a n   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   a n d   C o m p u t e r   S c i e n c e   V o l .   5 ,   N o .   1 ,   J a n u a r y   2 0 1 7 ,   p p .   7 2   ~   8 0   D O I :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e e c s . v 5 . i 1 . p p   7 2 - 8 0                 7 2       R e c e i v e d   A u g u s t   5 ,   2 0 1 6 ;   R e v i s e d   N o v e m b e r   2 0 ,   2 0 1 6 ;   A c c e p t e d   D e c e m b e r   1 3 ,   2 0 1 6   A   N e u r o - F u z z y   C o n t r o l l e r   f o r   C o m p e n s a t i o n   o f   V o l t a g e   D i s t u r b a n c e   i n   S M I B   S y s t e m       B u d i   S r i n i v a s a r a o * 1 ,   G .   S r e e n i v a s a n 2 ,   S w a t h i   S h a r m a 3   1 ,   3 D e p t .   o f   E E E   J o d h u p u r   N a t i o n a l   U n i v e r s i t y ,   R a j a s t h a n ,   I n d i a   2 D e p t .   o f   E E E   I n t e l   E n g i n e e r i n g   C o l l e g e ,   A n a t h a p u r ,   A . P ,   I n d i a   * C o r r e s p o n d i n g   a u t h o r ,   e - m a i l :   b s r e e e 2 0 1 3 @ g m a i l . c o m ,         A b s t r a c t   S i n c e   l a s t   d e c a d e ,   d u e   t o   a d v a n c e m e n t   i n   t e c h n o l o g y   a n d   i n c r e a s i n g   i n   t h e   e l e c t r i c a l   l o a d s   a n d   a l s o   d u e   t o   c o m p l e x i t y   o f   t h e   d e v i c e s   t h e   q u a l i t y   o f   p o w e r   d i s t r i b u t i o n   i s   d e c r e a s e s .   A   P o w e r   q u a l i t y   i s s u e   i s   n o t h i n g   b u t   d i s t o r t i o n s   i n   c u r r e n t ,   v o l t a g e   a n d   f r e q u e n c y   t h a t   a f f e c t   t h e   e n d   u s e r   e q u i p m e n t   o r   d i s o p e r a t i o n ;   t h e s e   a r e   m a i n   p r o b l e m s   o f   p o w e r   q u a l i t y   s o   c o m p e n s a t i o n   f o r   t h e s e   p r o b l e m s   b y   D P F C   i s   p r e s e n t e d   i n   t h i s   p a p e r .   T h e   c o n t r o l   c i r c u i t s   f o r   D P F C   a r e   d e s i g n e d   b y   u s i n g   l i n e   c u r r e n t s ,   s e r i e s   r e f e r e n c e   v o l t a g e s   a n d   t h e s e   a r e   c o n t r o l l e d   b y   c o n v e n t i o n a l   N e u r o - F u z z y   c o n t r o l l e r s .   T h e   r e s u l t s   a r e   o b s e r v e d   b y   M A T L A B / S I M U L I N K   m o d e l .       K e y w o r d s :   p o w e r   q u a l i t y ,   v o l t a g e   s a g ,   D P F C ,   v o l t a g e   S w e l l           C o p y r i g h t   ©   2 0 1 7   I n s t i t u t e   o f   A d v a n c e d   E n g i n e e r i n g   a n d   S c i e n c e .   A l l   r i g h t s   r e s e r v e d .       1 .   I n t r o d u c t i o n   T h e   g r o w i n g   d e m a n d   f o r   p o w e r   a n d   a g e i n g   o f   n e t w o r k s ,   m a k e s   i t   i s   d e s i r a b l e   t o   c o n t r o l   t h e   f l o w   o f   p o w e r   i n   a   s y s t e m   e f f e c t i v e l y   t o   p r o d u c e   a n d   m a i n t a i n   t h e   q u a l i t y   o f   p o w e r   i n   a   n e t w o r k .   B y   c o n s i d e r i n g   t h e   t r a n s m i s s i o n   o f   e l e c t r i c a l   e n e r g y   f o r m   g e n e r a t i n g   s t a t i o n s   t o   c o n s u m e r   p o i n t s ,   t h e   t e r m   p o w e r   q u a l i t y   i s   u s e d   t o   m e a s u r e   t h e   p e r f e c t i o n   o f   p o w e r   a n d   t h e   g r i d s   a b i l i t y   t o   s u p p l y   a   c l e a r   s i n u s o i d a l   w a v e   s h a p e   [ 1 ] .   P o w e r   q u a l i t y   i s   c h a r a c t e r i z e d   a s   t h e   f a c t o r   i n   w h i c h   b o t h   t h e   c o n v e y a n c e   a n d   u t i l i z a t i o n   o f   e l e c t r i c   p o w e r   i n f l u e n c e   o n   t h e   p e r f o r m a n c e   o f   e l e c t r i c a l   s y s t e m   [ 2 ] .   F r o m   c o n s u m e r   s i d e ,   t h e   p o w e r   q u a l i t y   i s s u e   i s   c o n c e n t r a t e d   a b o u t   h o w   t h e   t r a n s m i s s i o n   l i n e   p a r a m e t e r s   s u c h   a s   v o l t a g e ,   c u r r e n t   a n d   o t h e r s   a r e   a f f e c t e d   a n d   d e v i a t e d   f r o m   t h e i r   a c t u a l   v a l u e s   d u e   t o   o c c u r r e n c e   o f   d i s t u r b a n c e s .     T h e   p o w e r   e l e c t r o n i c s   p r o g r e s s ,   p a r t i c u l a r l y   i n   f l e x i b l e   a l t e r n a t i n g   c u r r e n t   t r a n s m i s s i o n   s y s t e m   ( F A C T S )   a n d   c u s t o m   p o w e r     d e v i c e s ,   i n f l u e n c e d   p o w e r   q u a l i t y   i m p r o v e m e n t   a   l o t   i n   r e c e n t   t i m e s   [ 2 ] .   F o r   t h e   m o s t   p a r t ,   c u s t o m   p o w e r   d e v i c e s   s u c h   a s ,   d y n a m i c   v o l t a g e   r e s t o r e r   ( D V R ) ,   a r e   u t i l i z e d   t o   e n h a n c e   p o w e r   q u a l i t y .   M o s t   o f   t h e   d a n g e r s   s t a n d   f o r   s e n s i t i v e   e q u i p m e n t   i n   p o w e r   g r i d s   w h i c h   a r i s e   d u e   t o   v o l t a g e   s a g s   a n d   s w e l l s .   T h e s e   u n s e t t l i n g   i n t e r r u p t i o n s   h a p p e n   b e c a u s e   o f   s o m e   e v e n t s   s u c h   a s   f l o w   o f   i n r u s h   c u r r e n t s ,   s h o r t   c i r c u i t s   i n   t h e   g r i d   o r   d u e   t o   t h e   s w i t c h i n g   o p e r a t i o n s   i n   t h e   g r i d .   T h e   F A C T S   d e v i c e s ,   s u c h   a s ,   u n i f i e d   p o w e r   f l o w   c o n t r o l l e r   ( U P F C )   a n d   s y n c h r o n o u s   s t a t i c   c o m p e n s a t o r   ( S T A T C O M ) ,   a r e   u t i l i z e d   t o   m i t i g a t e   t h e   i n t e r r u p t i o n s   a n d   e n h a n c e   t h e   p o w e r   q u a l i t y   a n d   r e l i a b i l i t y   [ 3 ] .   F o r   s o l v i n g   s u c h   t y p e   o f   p o w e r   q u a l i t y   p r o b l e m s ,   i n   l i t e r a t u r e   p o i n t   o f   v i e w ,   t h e r e   a r e   s e v e r a l   s t r a t e g i e s   b a s e d   o n   p o w e r   e l e c t r o n i c   d e v i c e s   s u c h   a s   d y n a m i c   v o l t a g e   r e g u l a t o r s   w h i c h   a r e   u s e d   i n   b o t h   t r a n s m i s s i o n   a n d   d i s t r i b u t i o n   s y s t e m s .   A   n e w   c o n v e r t e r   h a s   b e e n   d e s i g n e d   c o n s i s t i n g   o f   p o w e r   e l e c t r o n i c   d e v i c e s   a n d   w i t h   t h e   h e l p   o f   N e u r o - F u z z y   c o n t r o l ;   h a r m o n i c s   c a n   b e   e x t r a c t e d   f o r   a n a l y s i s .   T h i s   p a p e r   f o l l o w s   i n   t h e   d i r e c t i o n   o f   p r o v i d i n g   a   s o l u t i o n   f o r   P o w e r   Q u a l i t y   p r o b l e m s   a t   t h e   d i s t r i b u t i o n   e n d ,   b y   c o n t r i b u t i n g   a   n e w   F A C T S   d e v i c e   w i t h   a   c u s t o m i z e d   c o n t r o l   s t r a t e g y   [ 4 - 5 ] .   T h i s   w i l l   a s   w e l l   r e s u l t   i n   c o m p e n s a t i o n   o f   h a r m o n i c s   i n   g r i d   v o l t a g e   a n d   i n   l o a d   c u r r e n t s ,   c o n t r o l l i n g   r e a l   a n d   r e a c t i v e   p o w e r s .     F o r   c o m p e n s a t i n g   t h e s e   P o w e r   Q u a l i t y   p r o b l e m s ,   c o m p a r e d   t o   a l l   o t h e r   d e v i c e s ,   t h e   F l e x i b l e   A C   T r a n s m i s s i o n   S y s t e m   p r o v i d e s   t h e   e f f i c i e n t   w o r k .   T h e s e   a r e   c l a s s i f i e d   a s   s t a t i c   c o m p e n s a t o r s ,   s e r i e s - s h u n t   c o n t r o l l e r s .   T h e r e   i s   g e n e r a l   a c c o r d   t h a t   t h e   f u t u r e   p o w e r   g r i d   t e n d s   t o   b e   s m a r t   a n d   m i n d f u l ,   f u r t h e r m o r e ,   s t a t i c a l l y   c o n t r o l l a b l e   a n d   e n e r g y   e f f i c i e n t .   F A C T S   d e v i c e s ,   s u c h   a s   S V C ,   S S S C   a n d   U P F C   c a n   b e   e m b e d d e d   i n   s e r i e s   o r   s h u n t   o r   a   m i x   o f   t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2                       I J E E C S   V o l .   5 ,   N o .   1 ,   J a n u a r y   2 0 1 7   :   7 2     8 0   7 3 t w o ,   t o   a c c o m p l i s h   c o n t r o l   f u n c t i o n s ,   i n c l u d i n g   v o l t a g e   r e g u l a t i o n ,   s y s t e m   d a m p i n g   a n d   p o w e r   f l o w   c o n t r o l .   O u t   o f   a l l   t h e s e   m e t h o d s ,   i n   t h i s   p a p e r   w e   p r e s e n t i n g   a   n e w   c o n t r o l l e r   u n d e r   s e r i e s - s h u n t   c o n t r o l l e r   c a l l e d   a   d i s t r i b u t e d   p o w e r   f l o w   c o n t r o l l e r   ( D P F C )   [ 6 - 7 ] .   B a s i c a l l y ,   t h i s   d e v i c e   i s   a   c o m b i n a t i o n   o f   o n e   p a r a l l e l   c o n v e r t e r   i n   c o m b i n a t i o n   w i t h   m o r e   n u m b e r   o f   s e r i e s   c o n v e r t e r s .   T h i s   d e v i c e   c a n   c o m p e n s a t e   t h e   p r o b l e m s   i n   p a r a m e t e r s   o f   t h e   t r a n s m i s s i o n   l i n e       2 .   W o r k i n g   P r i n c i p l e   o f   D P F C     A   l i t t l e   c h a n g e   i n   D P F C   t h a t   c o m p a r e d   t o   U P F C   i s   d c   l i n k   c a p a c i t o r   i s   r e m o v e d .     L i k e   u n i f i e d   p o w e r   f l o w   c o n t r o l l e r ,   t h e   d i s t r i b u t e d   p o w e r   f l o w   c o n t r o l l e r   i s   a l s o   a   c o m b i n a t i o n   o f   s e r i e s   a n d   s h u n t   c o n t r o l l e r s .   U n l i k e   U P F C ,   i n   D P F C   t h e   s e r i e s   c o n v e r t e r   i s   s p i t t e d   i n t o   t h r e e   i n d i v i d u a l   s i n g l e   p h a s e   s e r i e s   c o n v e r t e r s   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   1   [ 8 ] .   T h e   c o n t r o l l i n g   c a p a c i t y   o f   t h e   U P F C   i s   b a c k - t o - b a c k   c o n n e c t i o n   o f   s e r i e s   a n d   t h e   s h u n t   c o n v e r t e r s   w i t h   a   D C   l i n k ,   w h i c h   i s   u s e d   f o r   e x c h a n g i n g   t h e   p o w e r .   I n   t h i s   d i s t r i b u t e d   p o w e r   f l o w   c o n t r o l l e r   t h e   c o m m o n   d c - l i n k   c a p a c i t o r   i s   e l i m i n a t e d .   S o ,   i n   d i s t r i b u t e d   p o w e r   f l o w   c o n t r o l l e r   t h e   a c t i v e   p o w e r   i s   s t a r t s   e x c h a n g e d   t h r o u g h   t h e   t r a n s m i s s i o n   l i n e   [ 9 ] .           F i g u r e   1 .   S c h e m a t i c   D i a g r a m   f o r   D P F C       B e t t e r   q u a l i t i e s   o f   D P F C :     T h e   D i s t r i b u t e d   P o w e r   F l o w   C o n t r o l l e r   i s   b e t t e r   t h a n   p r e v i o u s   d e v i c e s   b e c a u s e   o f     t h e s e   [ 1 0 ] :   a )   H i g h   c o n t r o l l i n g   r e l i a b i l i t y .       b )   M o r e   e f f i c i e n c y .     D P F C   i s   h a v i n g   t h r e e   s e r i e s   c o n v e r t e r s   w h i c h   a r e   c o n n e c t e d   i n   s e r i e s   s o   a n y   o n e   o f   t h e   s e r i e s   c o n v e r t e r s   i s   f a i l s   t o   w o r k ,   t h e   t o t a l   w o r k   c o u l d   n o t   b e   s t o p p e d   c )   E c o n o m i c a l l y   r e l i a b l e       3 .   C o n t r o l   C i r c u i t   f o r   D P F C     T h e   c o n t r o l   s t r a t e g i e s   f o r   D P F C   i s   d i v i d e d   i n t o   t h r e e   m a i n   c a t e g o r i e s   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   2   i . e     A )   C e n t r a l   c o n t r o l l e r ,   B )   s e r i e s   c o n t r o l l e r   a n d   C )   s h u n t   c o n t r o l l e r   [ 1 1 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E E C S     I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2     A   N e u r o - F u z z y   C o n t r o l l e r   f o r   C o m p e n s a t i o n   o f   V o l t a g e   D i s t u r b a n c e   i n   S M I B   S y s t e m   ( B u d i   S . )   7 4     F i g u r e   2 .   C l o s e d   L o o p   C o n t r o l   D i a g r a m   o f   D P F C       a )   M a i n   C o n t r o l l e r   f o r   D P F C     F o r   c o n t r o l l i n g   s e r i e s   a n d   s h u n t   c o n t r o l l e r s   a l l   t h e   r e f e r e n c e   s i g n a l s   a r e   g e n e r a t i n g   i n   t h i s   c e n t r a l   c o n t r o l l e r .     b )   S e r i e s   C o n t r o l l e r   B y   m a i n t a i n i n g   t h e   c a p a c i t o r   v o l t a g e   t o   a   r a t e d   v a l u e   s e r i e s   c o n t r o l l e r   c o n t r o l s   t h e   v o l t a g e   i s s u e s .   C a p a c i t o r   v o l t a g e s   i n   b o t h   q u a d r a t u r e   a n d   d i r e c t   f r a m e   g e n e r a t e s   t h e   r e f e r e n c e   s i g n a l s   g e n e r a t e d   a n d   t h a t   r e f e r e n c e   s i g n a l s   a r e   u s e d   t o   o p e r a t i o n   o f   t h i s   c o n t r o l l e r .   B a s i c a l l y ,   n a t u r a l   a n d   3 r d o r d e r   h a r m o n i c   c u r r e n t s   i n   t h e s e   s e r i e s   c o n t r o l l e r s   [ 1 2 - 1 3 ]   a r e   c r e a t e d   b y   f i r s t   o r d e r   l o w   p a s s   a n d   t h i r d   o r d e r   b a n d   p a s s   f i l t e r s   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   3 .         F i g u r e   3 .   D P F C   S e r i e s   C o n t r o l   S t r u c t u r e       c )   P a r a l l e l   C o n t r o l l e r   T h e   c o n t r o l   s t r u c t u r e   f o r   p a r a l l e l   c o n v e r t e r   i s   s h o w n   i n   F i g u r e   4 .   F o r   g e n e r a t i n g   s u i t a b l e   a c t i v e   p o w e r   t o   D V R   c o n v e r t e r   a   3 r d   o r d e r   h a r m o n i c   c u r r e n t   [ 1 4 ]   i s   i n s e r t i n g   i n t o   t h e   t r a n s m i s s i o n   l i n e   i t   i s   t h e   b a s i c   t h e m e   t o   u s e   t h i s   c o n t r o l .   T h e   s t a t i c   c o n v e r t e r   i s   b a s i c a l l y   a 3 ɸ   c o n v e r t e r   a n d   i t   i s   c o n n e c t e d   b a c k   t o   b a c k   w i t h   a n o t h e r   1 ɸ   c o n v e r t e r .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2                       I J E E C S   V o l .   5 ,   N o .   1 ,   J a n u a r y   2 0 1 7   :   7 2     8 0   7 5 C u r r e n t   c o n t r o l P L L S i n g l e - p h a s e   i n v e r s e   d q + + P W M   g e n e r - a t o r   i n v e r s e   d q C u r r e n t   c o n t r o l P L L D c   c o n t r o l 3 F r o m   c e n t r a l   c o n t r o l l e r F r o m   m e a s u r e m e n t     F r o m   l o c a l   m e a s u r e m e n t     F r o m   c e n t r a l   c o n t r o l l e r v s v s 1 s t   f r e q u e n c y   c o n t r o l   l o o p i s h , 3 , r e f i s h , r e f , 1 , d i s h , r e f , 1 , q V d c , s h V s h , 3 , d V s h , 3 , q V s h , 1 , d V s h , 1 , q V s h , r e f , 1 V s h , r e f , 3 T o   c o n v e r t e r 1 1 3     F i g u r e   4 .   D P F C   S h u n t   C o n t r o l   S t r u c t u r e       4 .   A d a p t i v e   N e u r o - F u z z y   I n f e r e n c e   S y s t e m     T h e   A N F I S   i s   o n e   o f   t h e   i m p o r t a n t   c o n t r o l l e r   i n   a d a p t i v e   t e c h n i q u e s .   T h i s   s e c t i o n   p r o v i d e s   t h e   i n f o r m a t i o n   r e g a r d i n g   t h e   d e s i g n i n g   o f   n e u r o - f u z z y   c o n t r o l l e r .   T h e s e   n e u r a l   n e t w o r k   c o n t r o l l e r   c o n s i s t s   o f   t w o   i n p u t s   t h a t   a r e   Δ e   a n d   Δ d e   a n d   i t   h a s   o n e   o u t p u t   t h a t   i s   f     { Δ e ,   Δ d e } .   E a c h   i n p u t   c o n s i s t s   o f   5   m e m b e r s h i p   f u n c t i o n s   [ 1 5 ] .   F i g u r e   5   s h o w s   t h e   c o n f i g u r a t i o n   o f   A N F I S   f o r   a   m a m d a n i   t y p e   a n d   i t   h a s   t w o   i n p u t   a n d   o n e   o u t p u t .           F i g u r e   5 .   A N F I S   A r c h i t e c t u r e         A c c o r d i n g   t o   F i g u r e   6 ,   i t   i s   a   m a m d a n i   b a s e d   f u z z y   c o n t r o l l e r   w i t h   t w o   i n p u t s   a n d   o n e   o u t p u t   a n d   t h e   r u l e s   a r e   f o r m e d   a c c o r d i n g   t o   i f - t h e n   s t a t e m e n t s .   μ A i   a n d   μ B i   a r e   t h e   m e m b e r s h i p   f u n c t i o n s   o f   m e m b e r s h i p s   w i t h   t h e   f u z z y   s e t s   a n d   t h e s e   i n p u t s   a r e   r e l a t e d   w i t h   t h e   o p e r a t o r   l o g i c a l   A N D .   T h e   h y b r i d   l e a r n i n g   a l g o r i t h m s   a r e   i m p l e m e n t e d   f o r   o b t a i n i n g   t h e   v a l u e s   o f   s y s t e m   p a r a m e t e r s   [ 1 6 ] .   T h e s e   l e a r n i n g   a l g o r i t h m s   i s   a   f u n c t i o n   o f   l i n e a r   a n d   n o n - l i n e a r   p a r a m e t e r s .   T h e s e   e x p l a n a t i o n s   a r e   i m p l e m e n t e d   i n   M a t l a b / S i m u l i n k   s o f t w a r e .     A l g o r i t h m   f o r   N e u r o   C o n t r o l l e r :   1 .   A s s u m e   t h e   i n p u t s   a n d   o u t p u t s   i n   t h e   n o r m a l i z e d   f o r m   w i t h   r e s p e c t   t o   t h e i r   m a x i m u m   v a l u e s   a n d   t h e s e   a r e   i n   t h e   r a n g e   o f   0 - 1 .   2 .   A s s u r e   t h e   N o . o f   i n p u t   s t a g e s   g i v e n   n e t w o r k .   3 .   I n d i c a t e   t h e   N o . o f   h i d d e n   l a y e r s   f o r   t h e   n e t w o r k .   4 .   D e s i g n   t h e   n e w   f e e d   f o r w a r d   n e t w o r k   b a s e d   o n   t h e   s y s t e m   p a r a m e t e r s   t r a n s i g   a n d   p o s l i n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E E C S     I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2     A   N e u r o - F u z z y   C o n t r o l l e r   f o r   C o m p e n s a t i o n   o f   V o l t a g e   D i s t u r b a n c e   i n   S M I B   S y s t e m   ( B u d i   S . )   7 6 5 .   A s s u m e   t h e   l e a r n i n g   r a t e   b e   0 . 0 2   f o r   t h e   g i v e n   n e t w o r k .   6 .   I d e n t i f y   t h e   n u m b e r   o f   i t e r a t i o n s   f o r   t h e   s y s t e m .   7 .   E n t e r   t h e   g o a l .   8 .   T r a i n   t h e   n e t w o r k   b a s e d   o n   t h e   g i v e n   i n p u t   a n d   o u t p u t s .   9 .   F o r   t h e   g i v e n   n e t w o r k   G e n e r a t e   s i m u l a t i o n   w i t h   a   c o m m a n d   g e n i s m     F u z z y   C o n t r o l l e r :   K 1 d / d t K 2 K 3 F U Z Z I F I C A T I O N R U L E B A S E I N F E R E N C E M E C H A N I S M e ( t ) u ( t ) D E F U Z Z I F I C A T I O N   F i g u r e   6 .   C o n f i g u r a t i o n   o f   F u z z y   I n f e r e n c e   S y s t e m         I n   t h i s   e x p e r i m e n t   w e   c r e a t i n g   a   c o n d i t i o n   t h a t   a   s y s t e m   i s   h a v i n g   v o l t a g e   s a g   b y   c o n n e c t i n g   a   t h r e e   p h a s e   f a u l t   t o   t h e   s y s t e m   a n d   o b s e r v a t i o n   a n a l y s i s   i s   s h o w n   i n   F i g u r e   6   [ 1 7 ] .           F i g u r e   7 .   D P F C   C o n t r o l   S t r u c t u r e         W e   c o n s i d e r   a   c a s e   s t u d y   b y   c r e a t i n g   a   v o l t a g e   s a g   c o n d i t i o n   t h r o u g h   a   t h r e e   p h a s e   f a u l t   i n   a   s i n g l e   m a c h i n e   s y s t e m .   T h e   e x p e r i m e n t a l   s e t u p   i s   i m p l e m e n t e d   b y   t h e   b a s i c   d i a g r a m   w h i c h   i s   s h o w n   i n   F i g u r e .   2   a l o n g   w i t h   t h e   c o n t r o l   c i r c u i t s   b y   u s i n g   M A T L A B / S i m u l i n k   b a s e d   O P A L - R T   e M A G A s i m   R e a l - T i m e   S i m u l a t o r ,   w h i c h   c a n   p r o v i d e   h i g h   s p e e d   a n d   r e a l - t i m e   s i m u l a t i o n   f o r   p o w e r   s y s t e m .   I n   t h i s   s y s t e m   t h e   f a u l t   o c c u r r e d   b e t w e e n   t h e   t i m e   l a p s e   f r o m   5 0 0 m s   t o   1 5 0 0 m s .   D u r i n g   t h i s   f a u l t   t i m e   t h e   v o l t a g e   t e n d s   t o   d i p   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   5 .   T h e   v o l t a g e   m a g n i t u d e   i s   r e d u c e d   b y   0 . 6 5   p e r c e n t   o f   i t s   n o m i n a l   v a l u e   d u r i n g   t h i s   f a u l t   t i m e .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2                       I J E E C S   V o l .   5 ,   N o .   1 ,   J a n u a r y   2 0 1 7   :   7 2     8 0   7 7     F i g u r e   8 .   O u t p u t   V o l t a g e   d u r i n g   F a u l t   C o n d i t i o n       F i g u r e   8 ,   s h o w s   t h e   s i m u l a t i o n   r e s u l t   f o r   o u t p u t   v o l t a g e   d u r i n g   f a u l t   c o n d i t i o n   a n d   i n   t h e   a b s e n c e   o f   t h e   p r o p o s e d   c o n t r o l l e r .   I n   t h i s   f a u l t   p e r i o d   a   s a g   c o n d i t i o n   o c c u r s   a t   t h e   o u t p u t   v o l t a g e .           F i g u r e   9 .   O u t p u t   C u r r e n t   d u r i n g   F a u l t   C o n d i t i o n         D u r i n g   t h i s   f a u l t   t i m e   t h e   l o a d   c u r r e n t   r a i s e s   i t s   m a g n i t u d e   a r o u n d   1 . 2 %   p e r   u n i t   a s   s h o w n   i n   f i g u r e   9 .   T h i s   c u r r e n t   s w e l l   c o n d i t i o n   i s   a l s o   d u e   t o   t h e   f a u l t   w h i c h   w e   i n t e n t i o n a l l y   c r e a t e d   i n   t h e   i n t e r e s t   o f   d e m o n s t r a t i n g   t h e   s i g n i f i c a n c e   o f   t h e   a b s e n c e   o f   p r o p o s e d   c o n t r o l l e r   D P F C .   A s   s h o w n   i n   f i g u r e   1 0 ,   t h e   r e q u i r e d   v o l t a g e   i s   b e i n g   i n j e c t e d   b y   t h e   s e r i e s   c o n v e r t e r   c o m p o n e n t   o f   D P F C .                     F i g u r e   1 0 .   O u t p u t   V o l t a g e   C o m p e n s a t e d   b y   D P F C   C o n t r o l l e r       F i g u r e   1 1 ,   e x h i b i t s   t h e   r e q u i r e d   c o m p e n s a t i o n   o f   c u r r e n t s   b y   t h e   c u s t o m   d e s i g n e d   D P F C ,   w h i c h   e x h i b i t s   i t s   p o t e n t i a l   p r e s e n c e   d u r i n g   c u r r e n t   s w e l l   c o n d i t i o n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E E C S     I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2     A   N e u r o - F u z z y   C o n t r o l l e r   f o r   C o m p e n s a t i o n   o f   V o l t a g e   D i s t u r b a n c e   i n   S M I B   S y s t e m   ( B u d i   S . )   7 8     F i g u r e   1 1 .   C o m p e n s a t e d   O u t p u t   C u r r e n t   b y   D P F C   c o n t r o l l e r           F i g u r e   1 2 .   A c t i v e   a n d   R e a c t i v e   P o w e r       T h e   f l a w l e s s   d e s i r e d   v o l t a g e s   a n d   h a r m o n i c   f r e e   c u r r e n t s   a r e   d i s p l a y e d   i n   t h e   r e s u l t s   w h i c h   d e m o n s t r a t e   t h e   c a p a b i l i t y   o f   t h e   p r o p o s e d   d e v i c e .   B y   u s i n g   F a s t   F o u r i e r   T r a n s f o r m   ( F F T )   a n a l y s i s   i t   i s   p o s s i b l e   t o   a n a l y z e   T H D   c o n t e n t   o f   t h e   s y s t e m .   F o u r i e r   a n a l y s i s   o f   a   p e r i o d i c   f u n c t i o n   i m p l i e s   t h e   e x t r a c t i o n   o f   s i n e s   a n d   c o s i n e s   w h i c h   w h e n   s u p e r i m p o s e d   w i l l   r e p r o d u c e   t h e   f u n c t i o n .   T h e   f a s t   F o u r i e r   t r a n s f o r m   i s   a   m a t h e m a t i c a l   p r o c e d u r e   f o r   t r a n s f o r m i n g   f u n c t i o n   o f   t i m e   i n t o   f u n c t i o n   o f   f r e q u e n c y .     T H D   v a l u e   f o r   a   s y s t e m   i s   1 2 . 3 6 %   a n d   i t   i s   r e d u c e d   b y   u s i n g   D P F C   c o n t r o l l e r .           F i g u r e   1 3 .   T H D   V a l u e   o f   S y s t e m   O u t p u t   V o l t a g e   w i t h o u t   D P F C       F i g u r e   1 3 ,   s h o w s   t h e   t o t a l   h a r m o n i c   d i s t o r t i o n   ( T H D )   c o n t e n t   o f   l o a d   v o l t a g e   w i t h o u t   a n y   c o n t r o l l e r   a n d   c a n   s e e   a   d r a s t i c   c h a n g e   a f t e r   e m p l o y i n g   c o n v e r t e r s   w i t h   P I   a n d   N e u r o - F u z z y   c o n t r o l l e r .   A c c o r d i n g   t o   I E E E   5 1 9   s t a n d a r d s ,   h a r m o n i c   v o l t a g e   d i s t o r t i o n   o n   p o w e r   s y s t e m s   1 6 1   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2                       I J E E C S   V o l .   5 ,   N o .   1 ,   J a n u a r y   2 0 1 7   :   7 2     8 0   7 9 K V   a n d   a b o v e   i s   l i m i t e d   t o   5 %   T H D .   A   P I   c o n t r o l l e r   b a s e d   D P F C   c o n t r o l l e r   i s   u s e d   f o r   t h a t   s y s t e m   a n d   n o w   t h e   T H D   v a l u e   i s   r e d u c e d   d r a s t i c a l l y   t o   3 . 8 8 % .           F i g u r e   1 4 .   T H D   V a l u e   o f   D P F C   ( p i   c o n t r o l l e r )   L o a d   V o l t a g e           F i g u r e   1 5 .   T H D   f o r   o u t p u t   v o l t a g e   u n d e r   N e u r o - F u z z y   c o n t r o l l e r       S i m u l a t e d   r e s u l t s   w e r e   o b t a i n e d   f o r   t h e   s y s t e m   u s i n g   s e r i e s - s h u n t   c o n v e r t e r   s y s t e m   w i t h   N e u r o - F u z z y   C o n t r o l l e r .   A n d   t h e   T H D   c o n t e n t   a m o u n t i n g   t o   2 . 8 7 %   a s   s h o w n   i n   f i g u r e   1 5 ,   w h i c h   i s   w e l l   i n s i d e   t h e   l i m i t s   o f   I E E E   5 1 9   s t a n d a r d s .       5 .   C o n c l u s i o n   I n   t h i s   p a p e r   w e   i m p l e m e n t e d   a   c o n c e p t   t o   c o n t r o l l i n g   t h e   p o w e r   q u a l i t y   i s s u e s   i . e .   D P F C .   T h e   p r o p o s e d   t h e o r y   o f   t h i s   d e v i c e   i s   m a t h e m a t i c a l   f o r m u l a t i o n   a n d   a n a l y s i s   o f   v o l t a g e   d i p s   a n d   t h e i r   m i t i g a t i o n s   f o r   a   t h r e e   p h a s e   s o u r c e   w i t h   l i n e a r   l o a d .   I n   t h i s   p a p e r   w e   a l s o   p r o p o s e d   a   c o n c e p t   o f   A n n   c o n t r o l l e r   f o r   b e t t e r   c o n t r o l l i n g   a c t i o n .   A s   c o m p a r e d   t o   a l l   o t h e r   f a c t s   d e v i c e s   t h e   D P F C   b a s e d   N e u r o - F u z z y   h a s   e f f e c t i v e l y   c o n t r o l   a l l   p o w e r   q u a l i t y   p r o b l e m s   a n d   w i t h   t h i s   t e c h n i q u e   w e   g e t   t h e   T H D   a s   3 . 6 5 %   a n d   f i n a l l y   t h e   s i m u l a t i o n   r e s u l t s   a r e   s h o w n   a b o v e .       R e f e r e n c e s   [ 1 ]     D   D i v a n   a n d   H   J o h a l .   D i s t r i b u t e d   f a c t s - A   n e w   c o n c e p t   f o r   r e a l i z i n g   g r i d   p o w e r   f l o w   c o n t r o l .   i n   I E E E   3 6 t h   P o w e r   E l e c t r o n .   S p e c .   C o n f .   ( P E S C ) .   2 0 0 5 :   8 1 4 .   [ 2 ]     K K   S e n .   S s s c - s t a t i c   s y n c h r o n o u s   s e r i e s   c o m p e n s a t o r :   T h e o r y ,   m o d e l i n g ,   a n d   a p p l i c a t i o n .   I E E E   T r a n s .   P o w e r   D e l .   1 9 9 8 ;   1 3 ( 1 ) :   2 4 1 2 4 6 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E E C S     I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2     A   N e u r o - F u z z y   C o n t r o l l e r   f o r   C o m p e n s a t i o n   o f   V o l t a g e   D i s t u r b a n c e   i n   S M I B   S y s t e m   ( B u d i   S . )   8 0 [ 3 ]     L   G y u g y i ,   C D   S c h a u d e r ,   S L   W i l l i a m s ,   T R   R i e t m a n ,   D R   T o r g e r s o n   a n d   A   E d r i s .   T h e   u n i f i e d   p o w e r   f l o w   c o n t r o l l e r :   A   n e w   a p p r o a c h   t o   p o w e r   t r a n s m i s s i o n   c o n t r o l .   I E E E   T r a n s .   P o w e r   D e l .   1 9 9 5 ;   1 0 ( 2 ) :   1 0 8 5   1 0 9 7 .   [ 4 ]     M D   D e e p a k ,   E B   W i l l i a m ,   S S   R o b e r t ,   K   B i l l ,   W G   R a n d a l ,   T B   D a l e ,   R I   M i c h a e l   a n d   S G   I a n .   A   d i s t r i b u t e d   s t a t i c   s e r i e s   c o m p e n s a t o r   s y s t e m   f o r   r e a l i z i n g   a c t i v e   p o w e r   f l o w   c o n t r o l   o n   e x i s t i n g   p o w e r   l i n e s .   I E E E   T r a n s .   P o w e r   D e l .   2 0 0 7 ;   2 2 ( 1 ) :   6 4 2 6 4 9 .   [ 5 ]     M   M o h a d d e s ,   A M   G o l e   a n d   S   E l e z .   S t e a d y   s t a t e   f r e q u e n c y   r e s p o n s e   o f   s t a t c o m .   I E E E   T r a n s .   P o w e r   D e l .   2 0 0 1 ;   1 6 ( 1 ) :   1 8 2 3 .   [ 6 ]     Y   Z h i h u i ,   S W H   d e   H a a n   a n d   B   F e r r e i r a .   U t i l i z i n g   d i s t r i b u t e d   p o w e r   f l o w   c o n t r o l l e r   ( d p f c )   f o r   p o w e r   o s c i l l a t i o n   d a m p i n g .   i n   P r o c .   I E E E   P o w e r   E n e r g y   S o c .   G e n .   M e e t .   ( P E S ) .   2 0 0 9 :   1 5 .   [ 7 ]     Y   S o z e r   a n d   D A   T o r r e y .   M o d e l i n g   a n d   c o n t r o l   o f   u t i l i t y   i n t e r a c t i v e   i n v e r t e r s .   I E E E   T r a n s .   P o w e r   E l e c t r o n .   2 0 0 9 ;   2 4 ( 1 1 ) :   2 4 7 5 2 4 8 3 .   [ 8 ]     A   J a m s h i d i ,   S   M a s o u d   B a r a k a t i   a n d   M o h a m m a d   M o r a d i   G h a h d e r i j a n i . P o w e r   q u a l i t y   i m p r o v e m e n t   a n d   m i t i g a t i o n   c a s e   s t u d y   u s i n g   d i s t r i b u t e d   p o w e r   f l o w   c o n t r o l l e r .   I E E E   I n t e r n a t i o n a l   S y m p o s i u m   o n   I n d u s t r i a l   E l e c t r o n i c s   ( I S I E ) ,   H a n g z h o u .   2 0 1 2 :   4 6 4 - 4 6 8 .   [ 9 ]     I   N i t a   R   P a t n e ,   K r i s h n a   L   T h a k r e .   F a c t o r   A f f e c t i n g   C h a r a c t e r i s t i c s   o f   V o l t a g e   S a g   D u e   t o   F a u l t   i n   t h e   P o w e r   S y s t e m .   S e r b i a n   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   e n g i n e e r i n g .   2 0 0 8 ;   5 ( 1 ) :   1 7 1 - 1 8 2 .   [ 1 0 ]     J R   E n s l i n .   U n i f i e d   a p p r o a c h   t o   p o w e r   q u a l i t y   m i t i g a t i o n .   i n   P r o c .   I E E E   I n t .   S y m p .   I n d u s t r i a l   E l e c t r o n i c s   ( I S I E   9 8 ) .   1 9 9 8 ;   1 :   8 - 2 0 .   [ 1 1 ]     B   S i n g h ,   K   A l - H a d d a d   a n d   A   C h a n d r a .   A   r e v i e w   o f   a c t i v e   f i l t e r s   f o r   p o w e r   q u a l i t y   i m p r o v e m e n t .   I E E E   T r a n s .   I n d .   E l e c t r o n .   1 9 9 9 ;   4 6 ( 5 ) :   9 6 0 9 7 1 .   [ 1 2 ]     M A   H a n n a n   a n d   A z a h   M o h a m e d ,   m e m b e r   I E E E .   P S C A D / E M T D C   S i m u l a t i o n   o f   U n i f i e d   S e r i e s - S h u n t   C o m p e n s a t o r   f o r   P o w e r   Q u a l i t y   I m p r o v e m e n t .   I E E E   T r a n s a c t i o n s   o n   P o w e r   D e l i v e r y .   2 0 0 5 ;   2 0 ( 2 ) .   [ 1 3 ]     A L   O l i m p o   a n d   E   A c h a .   M o d e l i n g   a n d   a n a l y s i s   o f   c u s t o m   p o w e r   s y s t e m s   b y   P S C A D / E M T D C .   I E E E   T r a n s .   P o w e r   D e l i v e r y .   2 0 0 2 ;   1 7 ( 1 ) :   2 6 6 2 7 2 .   [ 1 4 ]     P   P o h j a n h e i m o   a n d   E   L a k e r v i .   S t e a d y   s t a t e   m o d e l i n g   o f   c u s t o m   p o w e r   c o m p o n e n t s   i n   p o w e r   d i s t r i b u t i o n   n e t w o r k s .   i n   P r o c .   I E E E   P o w e r   E n g i n e e r i n g   S o c i e t y   W i n t e r   M e e t i n g .   2 0 0 0 ;   4 :   2 9 4 9 2 9 5 4 .   [ 1 5 ]     U K   R e n d u c h i n t a l a   a n d   C h e n g z o n g   P a n g .   N e u r o - f u z z y   b a s e d   U P Q C   c o n t r o l l e r   f o r   P o w e r   Q u a l i t y   i m p r o v e m e n t   i n   m i c r o   g r i d   s y s t e m .   2 0 1 6   I E E E / P E S   T r a n s m i s s i o n   a n d   D i s t r i b u t i o n   C o n f e r e n c e   a n d   E x p o s i t i o n   ( T & D ) ,   D a l l a s ,   T X ,   U S A .   2 0 1 6 :   1 - 5 .   [ 1 6 ]     J A   B a r r a d o ,   R   G r i n o   a n d   H   V a l d e r r a m a - B l a v i .   P o w e r - Q u a l i t y   I m p r o v e m e n t   o f   a   S t a n d - A l o n e   I n d u c t i o n   G e n e r a t o r   U s i n g   a   S T A T C O M   w i t h   B a t t e r y   E n e r g y   S t o r a g e   S y s t e m .   i n   I E E E   T r a n s a c t i o n s   o n   P o w e r   D e l i v e r y .   2 0 1 0 ;   2 5 ( 4 ) :   2 7 3 4 - 2 7 4 1 .   [ 1 7 ]     e M E G A s i m   P o w e r   G r i d   R e a l - T i m e   D i g i t a l   H a r d w a r e   i n   t h e   L o o p   S i m u l a t o r .   O P A R - R T   T e c h n o l o g i e s ,   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p : / / w w w . o p a l - r t . c o m / p r o d u c t / e m e g a s i m - p o w e r g r i d - r e a l - t i m e - d i g i t a l - h a r d w a r e - i n - t h e - l o o p - s i m u l a t o r .   [ A c c e s s e d   2 8   S e p t e m b e r   2 0 1 6 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.