Ind 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 .   3 D e c e m b e r   201 9 ,   pp .   1144 ~ 1153   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 6 .i 3 . pp 114 4 - 1153             1144       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   Po w e r   q u a l i t y   a n a l y si s   b a s e d   o n   si m u l a t i o n   a n d   M A T L A B / S i m u l i n k       A h m e d   S al am   H u s s e i n ,   M aj l i   N e m H aw as   D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   P o w e r   E ng i n e e r i ng ,   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng   T e c hn i c a l   C o l l e g e ,   M i ddl e   T e c hni c a l   U n i v e r s i t y ,   I r a q       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 F e b   2,   20 19   R e v i s e M a y   30 ,   20 19   A c c e pt e J ul   19 ,   201 9       T hi s   pa pe r   i e x i s t e nc e   a   c o m pl e t e   s y s t e m   c o nne c t e t o   a l l   s i t ua t i o ns   po w e r   qua l i t y   e v e nt ,   w h i c ha s   be e a c hi e v e us i ng   M A T L A B / S I M U L I N K   a nd  ut i l i z i ng   pa r a m e t r i c   e qu a t i o ns .   I e l e c t r i c a l   e n e r g y   a l l o c a t i o s y s t e m ,   t he   di s t u r ba nc e s   o f   po w e r   qua l i t y   ha v e   e m e r g e a s   a i m po r t a nt   m a t t e r   f o r   us e f ul ne s s   a nd  c us t o m e r s .   T hi s   de s i g i nc o r po r a t e s   di s t r i b ut i o t w o   c a pa c i t o r   ba nk ,   l i n e   f a u l t ,   s t a r t i ng   o f   i nduc t i o m o t o r ,   no n - l i ne a r   l o a a nd  t r a n s f o r m e r   e ne r g i z i ng   t ha t   a r e   us a g e   t o   s i m u l a t e   di v e r s e   ki n o f   vo l t a g e   s a g .   I s i m ul a t e   v o l t a g e   pr o v i s i o na l   t h r o ug di s t r i bu t i o ne t w o r p r o duc e a s   a   r e s u l t   o f   e f f e c t   c a pa c i t o r   ba nk  s w i t c hi ng   v e r s i o i t he   g e ne r a l   m o de l .   F o r   c l a r i t y ,   t hi s   m o de l   i s   a dv a nc e d   w i t a i n t e g r a t e bl o c a nd   s e t t i ng   i w h i c a l l   e v e n t   s i t ua t i o ns   a r e   o r g a ni z e f o r   e ne r gy   qua l i t y   w i t ho ut   s c a r i f y i ng  t he   g i s t   i t .     T hi s   m o de l   I nt e g r a t e i s   t o o   be ne f i c i a l   t o   s i m u l a t e   d i f f e r e n t   e n e r gy   qua l i t y   w a v e f o r m s .   T he   pe r f o r m a nc e   o f   t he   br a nd  ne w   a u t o m a t e d   c a t e g o r i z a t i o a l g o r i t hm s   r e c e i v e a r e   a pp r o pr i a t e   f o r   c he c ki ng   w a v e f o r m s   o f   p o w e r   qua l i t y .     Ke y w or ds :   M a t l a b / S i m u l i nk   P ow e r   qu a l i t y   V o l t a ge   s a g   V o l t a ge   s w e l l   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 hm e S a l a m   H us s e i n,     D e pa rt m e n t   o f   E l e c t ri c a l   P o w e r   E n gi n e e r i n g ,   E l e c t ri c a l   E n g i n e e ri n g   T e c hni c a l   c o l l e ge ,     M i ddl e   T e c hni c a l   U n i v e r s i t y ,   B a gh d a d,   I ra q .     E - m a i l :   A h m e d . s a l a m 1000 @ y a h o o . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N   P ow e r   qua l i t y (P Q i s   a n   e s s e n t i a l   pa rt   of   e n e r gy   s y s t e m   b ui l di ng.   I t   a s s um e s   a   pa r a m o unt   pa rt   t gua r a nt e e   t h e   n a t u r e   f r o m   c l a i m i n g   e n e r gy   be i n c o n v e y e of   t h e   i n dus t r y   c l i e n t .   F a u l t   ha ppe n   a t   t r a n s m i s s i o n   o r   di s t ri b ut i o n   a   ge s t u r e   P Q   e ve n t   i n c l udi n v o l t a ge   s a r e s ul t i ng  f r o m   f a ul t   ha ppe n e t hr o ug h   t r a n s m i s s i o n   o r   di s t ri b ut i o n   de g r e e   m i g ht   r e a s o n   t h e   i n f l ue nc e i n dus t ri e s   a rr i v e   t o   h u n d r e ds   f r o m   t h o u s a n ds   of   pe c un i a r y   c a s ua l t y   [1 - 2].   T h e   A po w e r   s uppl y   de v i c e   i s   de s i gn e t o   pe r f o r m   a t   a   s i n us o i da l   v o l t a ge   w i t h   a   r e gul a r   f r e que n c y   ( c o m m o n l y   50  o r   60  H z ).   A   f l i c ke r ,   ha rm o n i c ,   t r a n s i e nt ,   v o l t a ge   n o t c h,   v o l t a ge   s w e l l   a n vo l t a ge   s a g   t h e s e   a r e   c l a s s i f i c a t i o n s   e v e n t s   o f   pow e r   qua l i t y .   P ow e r   qua l i t y   r e s e a r c h   i s   t h e   i n v e s t i ga t i o o di f fe r e nt   w o n de r s   t h a t   c a us e s   c o n t r o l   qua l i t y   o c c a s i o n   t o   h a ppe a n d   t h e   i m p r o v e m e n t   o f   e xt e n ua t i o s t ra t e gy .   T h e   po w e r   qua l i t y   di s t ur b a n c e s   a r e   e s t a b l i s h i n e a c h   t i m e   t h e r e   i s   a   s i z e a b l e   a l t e rna t e   i n   t h e   s uppl y   vo l t a ge   i m po r t a n c e ,   s uppl y   f r e que n c y ,   a nd/ o r   w a v e f o r m   de v i a t i o n   b e c a us e   of   n um e r o us   v a r i e t i e s   o f   f a ul t s ,   n o n l i n e a r   l o a ds ,   s w i t c h i n g   o f   h e a vy   h u nd r e ds ,   s t r e n gt e l e c t ro n i c s   c o n v e r t e r s   e t c .   [ 3 - 4] .     T h e   n o n - s t o e n e r gy   s y s t e m s   e n l a r ge m e n t   a n l o a o v a r y i n na t u r e   ha v e   i m po s e h i g h   r e qui r e m e nt s   i de f e n s i v e   e qui pm e n t ' s ,   e s pe c i a l l y   r e l a t e w i t h   pa c e   a n a c c ura c y .   t h e s e   a r e   c r uc i a l   f a c t o r s   f o r   f a ul t   c l e a r a n c e .   If   a   f a ul t   i s n ' t   n i c e l y   de t e c t e a n e l i m i n a t e d,   v a s t   h a rm   o r   a n   e l e c t ri c i t y   ga dge t   b l a c ko ut   c a a l s o   t a ke   l o c a t i o n .   T h e   b e h a v i o r   of   de fe n s i v e   de v i c e s   m a y   t r a de   w i t h   t h e   di v e r s e   s t y l e s   of   l o a ds   i n c l ud i ng  l i n e a r   a n n o n - l i n e a r   h u nd r e ds   r e l a t e w i t h   t h e   di s t r i b ut i o n   g a dge t   [5 ].   S i m u l a t i o n   m e t h o i s   o n e   o f   t h e   w i de l y   us e d   s t udi e s   a ppr o a c h   t o   v e r s i o n   a n s i m u l a t e   di v e r s e   e n e r gy   f i r s t - ra t e   e ve n t s .   S i m ul a t i o n   m e t h o off e r s   a n   i nt u i t i o n   f r o m   h o w   t h e   P Q   e xc e pt i o n a l   o c c a s i o n   be h a v e s   v i a   c o n v e r t i n t h e   s i m ul a t i o n   pa ra m e t e r s   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 o w e r   qual i t y   ana l y s i s   bas e on   s i m u l at i on   and   M A T L A B / Si m ul i n k   ( A hm e S al am   H us s e i n )   1145   [6 - 7]  a nd  i s   b e n e f i c i a l   f o r   de m o n s t ra t e   p r o po s a l .   S i m u l a t i o n   i s   l i ke w i s e   us ua l l y   a c c us t o m e fo r   s i m ul a t e   e n e r gy   s a t i s f a c t o r y   pr o c e e di n gs   w a v e fo r m   t o   a pp r a i s a l   o f   e n e r gy   a na t o m y   a l go r i t hm .   T h e r e   i s   n u m e r o us   e n e r gy   de v i c e   s i m ul a t i o n   ge a [8]   t o   b e   h a a n e v e r y   s i m ul a t i o e qui p m e nt   ha s   i t   v e r y   ow n   de s e r v e   [9].   H ow e ve r ,   t h o s e   w i de l y   us e w i t h i t h e   a c a de m i c   s t udi e s   n e t w o r a r e   A T P / E M T P   [10] ,   P S CA D / E M T D C   [11],   M A T L A B   w i t P ow e r   S y s t e m   T oo l bo x   [12 - 1 3],   P o w e r   S y s t e m   A na l y s i s   T oo l bo [14 - 15],   S i m u l i n k   w i t h   S i m P ow e r S y s t e m s   b l oc ks e t   [16 - 18].   I n   t h i s   p a pe r,   M A T L A B / S i m ul i nk  w i t h   S i m P o w e r S y s t e m s     b l oc ks e t   i s   c h o s e n   a s   s i m ul a t i o n   p l a t f o r m   due   t o   t h e   f a c t   i t   i s   b r o a dl y   us e i n   l o t s   of   un i v e r s i t i e s   r o u n t h e   s e c t o r   a n t h us   f a r   t h e r e   m a y   b e   n o   pr o pr i e t y   r e po r t i n a   c o m pl e t e   P Q   oc c a s i o n   s i m ul a t i o n   i n   s i m u l i nk  m o de l s .   T h i s   p a pe r   gi f t   a n   a l l - r o u n f o r m a t   o f   s i m ul i nk   f a s h i o n s   us a ge   f o r   s i m ul a t i o n   a s s o r t e po w e r     qua l i t y   o c c a s i o n s .         2.   S I M U LI N K   M O D EL   S i m ul i n k   m o de l   u s ua l l y   i n c o r po r a t e   di s t ri b ut i o n o nl i ne a r   l o a d,   c a pa c i t o r   b a n k   s w i t c h i ng,   t r a n s f o r m e r   e n e r g i z i n g,   i n duc t i o n   m o t o r   s t a rt i ng  a n l i n e   f a ul t   s t ri n g - t h e o r y   a r e   r e p r e s e n t e i t h e   pu r s u i n pa r t s   t o   s i m ul a t e   e n e r gy   qua l i t y   oc c ur r e n c e .   T h e   s t a ge   o di s t r i b ut i o n   v o l t a ge   us e i n s i de   t h e   p a t t e rn   i s   fo un de o I ra q   pa t t e rn   c o de .       3.   TY P ES   D I S TU R B A N C ES   O F   P O WER   Q U A LI T Y     3. 1 .       V o l tag e   S a g   T h e   vo l t a ge   s a c a n   b e   kn ow n   i s   t h e   t o   t h e   hi g h e s t   de gr e e   c o m m o n   ki nd  of   p ow e r   qua l i t y   di s t u r b a n c e s   t ha t   i s   t y pi c a l l y   l a s t i ng  f r o m   0. 5   t o   10  r o u n i n s i de   t h e   us e r s '   p r e m i s e s .   It ' s   c o m m o n l y   r e l a t e w i t h   f a ul t s   i n   t h e   s h o r t   c i r c ui t   w h i c h   i n c l ude s   l i n e   t o   l i n e   ( L L ),   l i n e   t o   gr o un (L G ) ,   t hr e e   pha s e   t o   gr o und  (L L L G a n d   do ub l e - l i n e   t o   g r o u n (L L G f a ul t s   [ 19 - 20] .     3. 2 .       V o l tag e   S w e l l   It   i s   t o o   r e l a t e w i t hi n   t h e   s h o r t   t ra c f a ul t s   a t   e n e r gy   s y s t e m .   T h e   s a c o ul b e   pr o duc e a t   t h e   s e c t i o n   w h e r e i n   f a ul t   i s   h a ppe n e w hi l s t   t h e   s w e l l   i s   c r e a t e a t   n o n - f a ul t   l e v e l s ,   In   a   (L G f a ul t .   It ' s   c a n   b e   e s t a b l i s hi n g   v i a   c h a nge - o ff   a e n e r g i z i n a   b i c a p a c i t o b a nk  o h e a vy   l o a [19 - 2 0].     3. 3 .       I n t e r r u p ti o n   T h e   i n t e rr up t i o n   i s   k n o w n   t h e   e n t i r e   m i s l a y   t o   t h e   s uppl y   v o l t a ge   fo r   a   t i m e   f ra m e   n o   l o nge e xc e e di n m i n u t e .   T h e   s uppl y   of   v o l t a ge   c o ul be   r e duc e d   t o   10%  t o   t h e   fo r m a l   w o r t h.   T h e   e n e r gy   de v i c e   fa ul t s ,   m a n a ge   f e a t u r e s   a r e   t h e   c o n s e que n c e s   o f   t h e   i nt e r r up t i o n   a nd  s y s t e m   f a i l u r e   [1 9 - 20] .     3. 4 .       H a r m o n i c s   It ' s   c urr e n t s   o w n i n f r e que n c i e s   o r   s i nus o i da l   v o l t a ge s   w h i c h   c a n   b e   i n t e ge r   i n c r e a s e s   t t h e   b a s i c   f r e que n c y   (50  o r   60H z ).   It   i s   s pe c i a l l y   a s   a   r e s ul t   of   t h e   n o nl i n e a r   l o a ds   i n c l us i v e   of  i n v e r t e r s   a n r e c t i f i e r s   a n di f f e r e n t   s t a t i c   e n e r gy   c o n v e r s i o n   s y s t e m   [19 - 20] .     3. 5 .       T r an s i e n ts     T h e   t ra n s i e n t   i s   kn o w n   a n   u n w a n t e a n b ri e f   o c c urr e n c e   i s t r e n gt h   de v i c e .   It ' s   c a n   b e   c a t e go r i z e a s   i m p ul s i v e   a n o s c i l l a t o r y .   T h e   t ra n s i e n t   m a nuf a c t u r e ow i n i nt o   s w i t c h i n o n/ o ff   of   c a pa c i t o r   f i na n c i a l   i n s t i t ut i o n   e n e r g i z a t i o n,   o s c i l l a t o r y   t e m po r a r y   a n h e a v y   l o a d.   T h e   t e m po r a r y   n o r m a l l y   a s   a   r e s ul t   o f   t h e   l i g ht n i ng  s t r o ke s   i s   c a l l e d   i m pul s i v e   t e m po r a r y   [19 - 20] .     3. 6 .       V o l tag e   F l i c k e r s   T h e   f l i c ke r s   a r e   s t r uc t u r e di f f e r e n c e s   f r o m   t h e   de l i v e r   v ol t a ge   s urr o und  o r   a   c ha i n   f r o m   c a s ua l   vo l t a ge   di f f e r e n c e ,   t h e   s i g ni f i c a n c e   of   w h i c h   do e s   n ow   n o t   be   ove r   v i a   0. t o 1. pu.   T h e   v o l t a ge   pe r v e r s i o n s   r e s ul t   b y   t h e   n o n - s t o a n q ui c a c c o un t s   i n s i de   t h e   l o a a r e   de s c r i b e a s   f l uc t ua t i o n s .   I t   i s   a e l e c t r o m a g n e t i c   o c c urr e n c e   w h i l s t   f l uc t u a t i o n   i s   a n   u n p l e a s a nt   c o n s e que n c e   t o   t h e   v o l t a ge   i n c o n s t a n c y   i n   s o m e   l o a d.   e a c h   t e rm s   ha v e   e qua l   t ha t   m e a n s   i s t a n d a r ds   [1 9 - 20].     3. 7 .       P o w e r   F r e q u e n c V a r i ati o n s   It   i s   kn o w n   t h e   pe r v e r s i o n   i n s i de   t h e   e s s e n t i a l   f r e que n c y   of   i t s   u n i que   t i t ul a r   a m o unt   (60  o r   50  H z ).   T h e r e ' s   m o de ra t e   v e r s i o n   a t   f r e que n c y   ow i n a s   m i s m a t c h   i nt e r   ge n e ra t i o n   a n l o a d .   T h e   s t r e n g t h   f r e que n c y   e di t i o n s   a r e   due   t o   f a ul t s   a t   t h e   v o l um e   e n e r gy   c o n v e y a n c e s   s y s t e m ,   a   b i b a n   f o r   l o a e xi s t e n c e   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 .   3 D e c e m be r   2 019   :     1 1 4 4   -   1 1 5 3   1146   di s c o n n e c t e d.   T h e   e n e r gy   de v i c e   f r e que n c y   ( f kn o w n   a s   i s   s t ra i g ht   de l a y   fo r   t h e   r o t a t o r y   s pe e (N s t o   t h e   c o n c urr e nt   ge n e r a t o r s   w i t c o n s t a n t   r a nge   f r o m   p o l e s   (P (N s =   f   *120 / P [19 - 20 ].     P ow e r   Q ua l i t y   di s t ur b a n c e s   w a v e fo r m s a s   s h o w n   i n   F i gu r e   1.   D i s t u r b a n c e s   o P ow e r   Q ua l i t y   f o r   M a t h e m a t i c a l   M o de l   a s   s h o w n   i T a b l e   1 .       T a b l e   1 .   D i s t u r b a n c e s   o f   P ow e r   Q u a l i t y   f o r   M a t h e m a t i c a l   M o de l   D i s t u rb a n c e s   E q u a t i o n   Co n t r o l l i n g   P a ra m e t e r   P u re   s i n e   ( ) = sin (  )   = 2  ,   A = 1   = [0   :   0 . 0 0 0 1   :   0 . 4 ]   S a g   ( ) = ( 1 ( ( 1 ) ( 2 ) ) ) sin (  )   0 . 1 0 . 9   =   0 . 5 ,   = 1   1 = 0 . 0 5   t o   2 = 0 . 1 5   S w e l l   ( ) = ( 1 + ( ( 1 ) ( 2 ) ) ) sin (  )   0 . 1 0 . 9   =   0 . 5 ,   = 1   1 = 0 . 0 5   t o   2 = 0 . 1 5   In t e rru p t i o n   ( ) = ( 1 ( ( 1 ) ( 2 ) ) ) (  )   0 . 1 0 . 9   =   0 . 9 5 ,   = 1   1 = 0 . 0 5   t o   2 = 0 . 1 5   O s c i l l a t o ry   T ra n s i e n t s   ( ) = [ sin (  ) + ( 2 ) ( 1 )  sin ( ) ]   1 = 0 . 0 6   t o   2 = 0 . 0 5 8   300  9 0 0 H z   ty =   ( t1 + t2 ) / 2   F l i c k e r   ( ) = ( 1 + ( sin (  ) ) ) sin (  )   =   0 . 1 5 ,   = 7 . 5   1 = 0 . 0 5   t o   2 = 0 . 1 5   H a rm o n i c s   = ( 1 3 2 5 2 7 2 ) 2   ( ) =   sin (  ) +   3 sin ( 3  ) + 5 sin ( 5  )   + 7 sin ( 7  )   0 . 0 5 3 . 5 . 7 0 . 1 5   3 =   0 . 1 5   5 =   0 . 1 5   7 =   0 . 1 5   1 = 0 . 0 0 0 1   t o   2 = 0 . 4   S a g   h a rm o n i c s     = ( 1 3 2 5 2 7 2 ) 2   ( ) = ( 1 (   ( 1 ) ( 2 ) ) ) sin (  ) +   3 sin ( 3  ) + 5 sin ( 5  )     0 . 0 5 3 . 5 . 7 0 . 1 5   1 =   0 . 5   3 =   0 . 1 5   5 =   0 . 1 5   7 =   0 . 1 5   1 = 0 . 0 0 0 1   t o   2 = 0 . 4   = [0   :   0 . 0 0 0 1   :   0 . 4 ]   S w e l l   h a rm o n i c s   = ( 1 3 2 5 2 7 2 ) 2   ( ) = ( 1 + (   ( 1 ) ( 2 ) ) ) sin (  ) +   3 sin ( 3  ) + 5 sin ( 5  )     0 . 0 5 3 . 5 . 7 0 . 1 5   1 =   0 . 5   3 =   0 . 1 5   5 =   0 . 1 5   7 =   0 . 1 5   1 = 0 . 0 0 0 1   t o   2 = 0 . 4   = [0   :   0 . 0 0 0 1   :   0 . 4 ]                                     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 o w e r   qual i t y   ana l y s i s   bas e on   s i m u l at i on   and   M A T L A B / Si m ul i n k   ( A hm e S al am   H us s e i n )   1147                           F i g u r e   1 .   P o w e r   Q ua l i t y   di s t u r b a n c e s   w a ve f o r m s       4.   ELEC TR I C A P O WER   D I S TR I B U TI O N   M O D E L   M o de l   of   e l e c t r i c   po w e r   d i s t ri b ut i o n   a nd  I t s   S i m ul i n k   di a g ra m   a s   s h o w n   i F i g u r e   2 .       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 .   3 D e c e m be r   2 019   :     1 1 4 4   -   1 1 5 3   1148     (a )       (b )     F i g u r e   2 .   ( a )   M o de l   o f   e l e c t r i c   po w e r   di s t r i b ut i o n   (b I t s   S i m ul i n k   d i a g ra m       5.   M O D E L   O F   EL E C TR I C   P O W ER   D I S TR I B U TI O N   In   m o de l   of   t h e   e l e c t r i c a l   e n e r gy   di s t r i b ut i o n   s t r uc t u r e   h a ppe n   s i m u l a t e o f   p ow e r   qua l i t y   di s t u r b a n c e s   a s   s e t   i n   F i g u r e   2(a ) .   T h e   v e r s i o n   c o n s i s t s   o f   33K V   50H Z ,   50M V A   ge n e ra t o r   w i t h   s e ri e s   RL   b r a n c h (10 + j . 628) ,   a   de l t a / s t a s t e do w n   t ra n s f o r m e o f   3 3/ 11K V   3 - p h a s e   s o ur c e   b l o c pr o v i de   v i a ,   a i m pe da n c e   30K m   di s t r i b ut i o n   l i n e ,   a   n o r m a l   l o a a nd  t ra n s f o r m e r   b e   a   de l t a / s t a r   s t e p -   do w n ,   20M V A   c o m po n e n t s   a n   e n e r gy   t o   us ua l   (R L   l o a d,   1M V A a nd  n o n - l i n e a (a ut h o ri t y   r e c t i f i e r,   15 0V l o a d   o n   t h e   f a c t o r   of   c o m m o n pl a c e   c o upl i n i . e . ,   b us   3.   T h e   f o l l ow i n l o a ds   a r e   c o n n e c t e t o   t h e   b us   c a pa c i t o r   b a n k ,   h e a v y   l o a d,   n o r m a l   l o a d ,   i nduc t i o n   m o t o r   a n n o n - l i n e a l o a e a c h   of   w h i c h   e n t e r s   a t   a   gi v e t i m e .   T h e   t i m e   o f   e a c h   c a s e   di ffe r s   f r o m   t h e   o n e   c o n t r o l l e by   a   t hr e e - p h a s e   c i r c ui t   b r e a ke r .   T h e   t e s t   v e r s i o n   f o r   di s t ri b ut i o n   g a dge t   i s   s i m u l a t e i nt o   S i m P o w e r S y s t e m s   a n S i m u l i n k   B l o c ks e t   f o r   M A T L A B   t h a t   i s   p r o v e n   i n t o   F i g u r e   2   (b ).   T h e   v e r s i o n   i s   us a ge   t o   t a ke   a   l o o a t   n u m e r o us   po w e r   qu a l i t y   di s t ur b a n c e s   i n   s t r e ngt h   s y s t e m   be c a us e   o c a pa c i t o b a n k ,   h e a v y   l o a d,   n o rm a l   l o a d,   n o n - l i n e a l o a d,   i n d uc t i o n   m o t o a n d   s y s t e m   f a ul t s .     T h r e e - P h a s e   S o u r c e 3 3 K V ,   5 0 M V A Z B 1 B 2 3 0 k m S h o r t c i r c u i t B 3 T h r e e - P h a s e T r a n s f o r m e r 3 3 / 1 1 k V 2 0 M V A   T / F C a p a c i t o r   B a n k C a p a c i t o r   B a n k H e a v y   L o a d N o r m a l   L o a d N o n - l i n e a r   L o a d I n d u c t i o n   M o t o r 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 o w e r   qual i t y   ana l y s i s   bas e on   s i m u l at i on   and   M A T L A B / Si m ul i n k   ( A hm e S al am   H us s e i n )   1149   6.   R ES U LTS   O F   TH E   S I M U LA TI O N   T h e   M A T L A B / S i m ul i n s o f t w a r e   h e l ps   t o   r e c e i ve   t h e   po w e r   qu a l i t y   di s t ur b a n c e s   w a ve fo r m s   by   w a y   of   t h e   u s a ge   o f   m a t h e m a t i c a l   m o de l s   a s   l o n a s   e n e r g y   a ppo r t i o n m e n t   s e l e c t   m o de l .   E f f e c t   of   f a ul t   o n   t h e   E l e c t ri c a l   po w e r   d i s t ri b ut i o m o de l   a s   s h o w n   i F i g u r e   3 .                   F i g u r e   3 .   E f fe c t   of   f a ul t   o t h e   E l e c t ri c a l   po w e r   d i s t ri b ut i o m o de l       T h e   c a pa c i t o r   b a nk  e n e r g i z i ng  v e r s i o n   a dv a n c e a t   S i m ul i n k   i s   p r o ve n   a t   F i g u r e   (b ).   I n   t h e   po w e r   s y s t e m   i s   a m e n d m e nt   f o r   pow e r   f a c t o r   i t ' s   f a r   ut i l i z e   f o r   s i m ul a t e   vo l t a ge   t e m po ra r y   r e s ul t i n f r o m   c a pa c i t o r   b a n ki ng  e n e rgi z i n g .   I t h e   b us   a dd i t i o n a l l y   pr e pa r e w i t a   c a pa c i t o r   b a n (1. 6M V A ) .   I t h e   ge n e r a l   de s i g t w o   w i l l   b e   e n t e r e f r o m   c a p a c i t o b a n k,   t h e   c a p a c i t o r   b a n o c c ur r e a t   (0 . 4 - 0 . 45)  s e c .   a n d   c a pa c i t o r   b a n k   2   o c c urr e a t   ( 0. 6 - 0. 6 8)  s e c   w i t h   t w o   f a ul t   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   4,   t h e   f a ul t   h a ppe n e a t   (0 . 1 - 0 . 14)  s e c   w h i c ha ppe n   f a ul t   b e t w e e n   p h a s e   A   a n p ha s e   B   a n t h e   f a ul t   h a ppe n e (0. 2 - 0. 2 8)  s e c   w h i c h a p pe f a ul t   be t w e e n   a l l   p ha s e   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   3 .   T h e   v o l t a ge   b r i e v a l ue   de c r e a s e s   be c a us e   i t   pr o l i f e r a t e s   up r i v e t o w a r ds   t h e   33kV   b us   f e e de r .   T h e   v o l um e   f o r   t h e   c a p a c i t o r   b a n k   de t e rm i n e s   t h e   v o l t a ge   t e m po ra r y   f r e que n c y .   T h e   r a t e   f o r   t h e   s ur ge   u n do i n do w n   i t s   v i b r a t i o n   i s   r e l y i n o n   t h e   di m e n s i o n s   f o r   t h e   l o a d.   A   b i gge r   l o a o ff e r s   i n f l a t e d a m p i n f a c t o r,   f o r   t ha t   r e a s o n   l e a di ng  f r o m   qui c ke r   a g r e e m e nt   f o r     t r a n s i e nt   o s c i l l a t i o n.   I n   F i g u r e   t h e   i n duc t i o n   m o t o r   i n   S i m u l i n k   m o de l   b e gi nni n i t h e   t i m e   a   c e r t a i b e t w e e n   (0 . 3 - 0 . 34)   s e c ,   w h i c do m i na t e s   o t w o   pha s e   (A   a nd  C)   a nd  i t   w i l l   w o r w i t 200H P .                   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 .   3 D e c e m be r   2 019   :     1 1 4 4   -   1 1 5 3   1150         (a )           (b )     F i g u r e   4 .   ( a )   S i m ul a t i o n   t h e   c a p a c i t o b a n e n e r gi z i ng  1   o f   V o l t a ge   T ra n s i e n t   (b I t ' s   f o r   c a us e   c a pa c i t o b a n k   e n e r g i z i ng  2             (a )         (b )     F i g u r e   5 .   ( a )S i m ul a t i o f o r   v o l t a ge   s a g   b e c a us e   of   b e gi nn i ng  of   i nduc t i o n   m o t o r   i n   P u(b )S i m ul a t i o f o r   vo l t a ge   s a g   b e c a us e   of   be gi nni n g   o f   i n duc t i o m o t o i R M S   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 o w e r   qual i t y   ana l y s i s   bas e on   s i m u l at i on   and   M A T L A B / Si m ul i n k   ( A hm e S al am   H us s e i n )   1151   It   b e gi n s   de s i gn   m a y   b e   us a ge   fo r   s i m u l a t e   vo l t a ge   s a due   t o   i n duc t i o n   m o t o r   b e gi nn i ng,   v o l t a ge   s a e ffe c t e v i a   t h e   a i d   o f   i n duc t i o de v i c e   l o a i a ddi t i o t o   m ul t i s t a ge   f a ul t .   T h e   v o l t a ge   s a g   s i z e   g r ow   b e c a us e   i t   r e p r o duc e s   ups t r e a m   a c r o s s   t h e   33kV   f e e de r   w h e r e i n   t h e   v o l t a ge   s a t u rn s   i nt o   s l e n de r.   T h e   s a g   v a l ue   fo r   t h e   i n duc t i o n   m o t o r   v o l t a ge   s a i s   r e s o l ut e   t hr o ug t h e   a b i l i t y   gr a de   fo r   i t .   T h e   b e t t e r   t h e   i n duc t i o n   m o t o r   a b i l i t y   s c o r e ,   de c r e a s e   t h e   s a v a l ue .   Si m ul a t i o n   o f   T hr e e   P h a s e   N o n   L i n e a r   L o a a n h e a vy   l o a w i t h   f a ul t   ( a )   a t   V o l t a ge   P . U   (b a t   V o l t a ge   R M S   a s   s h o w n   i n   F i g ur e   6.             (a )           (b )     F i gu r e   6 .   S i m u l a t i o o f   T hr e e   P ha s e   N o n   L i n e a r   L o a a n d   h e a vy   l o a w i t f a ul t   ( a a t   V o l t a ge   P . U   (b )   a t   V o l t a ge   R M S       In   F i gu r e   (a ) ,   t w o   c a s e s   o n   t h e   s y s t e m   r e pr e s e nt   e a c h   i n s t a n c e   o n   a   s e gm e nt   w i t h   o n l y   o n e   f a ul t   a n e a c h   s i t ua t i o ge t   i a   gi v e n   t i m e ,   t h e   f a ul t   c o m e   i n   f r o m   (0 . 1 - 0 . 14)   s e c o n ds   a n i s   o n   p ha s e   B   w i t h   gr o u n d .   T h e   s t e a dy - s t a t e   di s t o r t i o n s   h a ppe n   r e s ul t   t h e   n o n - l i n e a r   l o a t o   s uc h   s a m e   ha rm o n i c s .   T h e   e nt r y   t i m e   t o   t h e   n o n - l i n e a r   l o a f r o m   (0 . 2 - 0 . 25)  s e c   (20  c y c l e s ),   b e   a ut h o r i t a ri a n   o n   p ha s e   A   a n B ,   t h e   e ff e c t s   a pp e a r e a s   i n   F i g u r e   (a i n   a l l   c a s e s .   T h e s e   s pe c i e s   of   e n e r gy   qua l i t y   di s t r i b ut i o n   a r e   s w e l l ,   i n t e r f e r e n c e   a n v o l t a ge   s a w h i c h   f o r m e w i t hi n   t h e   e n e r gy   a l l o c a t i o n   de l i v e r   ga dge t   t hr o ug h   e nt e ri n a   h e a vy   l o a a n d   b r i e f   c i r c ui t   f a ul t s .       7.   DISCUSSIO N   T h e   s i g n a l s   o f   p ow e r   qua l i t y   di s t ur b a n c e s   c a n   c r e a t e   by   us i n M A T L A B / S i m u l i nk  s o f t w a r e   pr o g r a m .   T h e   di s t u r b a n c e s   m a y   b e   pr o duc e w i t h   u n i que   m a g n i t ude s   i n   i n   ke e pi n w i t h   u n i t ,   t i m e   i n t e r v a l s ,   a n i m m e di a t e   o n   w a v e fo r m .   By   m e a n s   o c o n n e c t i ng  n u m e r o us   e n e r gy   s y s t e m   b ui l di n b l o c i n s i de   t h e   s i m ul a t i o s u rr o un d i n gs   t h e   po w e r   s y s t e m   m o de l   i s   c r e a t e t o   s i m ul a t e   t h e   e n e r gy   qua l i t y   e ve n t   i s   a b i l i t y   t h e   s i m ul a t i o n   t e c hn i que   p r e s e n t s   r e s e a r c h e r s .   S i m u l a t i o n   t e c hni c a l i t y   off e r   r e s e a r c h e r s   t h e   a b i l i t y   t o   pr o duc e   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 .   3 D e c e m be r   2 019   :     1 1 4 4   -   1 1 5 3   1152   e n e r gy   s y s t e m   v e r s i o n   i nt o   s i m u l a t e   e n e r gy   qua l i t y   di s t u rb a n c e s   v i a   c o l l e c t   n um e r o u s   e n e r gy   s y s t e m .   It   gra n t s   a i n s i g h t   t o   h e l P Q   e v e n t   i n c r e a s e   a n c o n d uc t   i t h e   s i m u l a t e e n e r gy   s y s t e m   m o de l .   T h e   de t e r m i n a t i o n   f o r   s i m u l a t i o m e t h o i t s   de pe n de n c y   i t h e   a b i l i t y   fo r   t h e   s e l e c t i o s i m ul a t i o n.       8.   C O N C LU S I O N   T h i s   p a pe o ffe r s   i n   t w o   w a y s   by   S i m ul i nk  m o de l   a n d   s i m ul a t i o n   (m a t h e m a t i c a l   m o de l s t h e m   ha v e   t h e   a b i l i t y   t o   s i m ul a t e   t h e   e v e n t   di s t ri b ut i o n   o f   pow e r   qu a l i t y   l e v e l   i n c l us i v e   vo l t a ge   s w e l l ,   v o l t a ge   s a g,   ha r m o n i c ,   v o l t a ge   n o t c h   a nd  t r a n s i e nt .   T h i s   S i m ul i nk  m o de   i n t e g r a t e a v a i l   a s   e s s e n t i a l   v e r s i o n   f o r   c o n s t r uc t i n g r e a t e r   c o m pl e t o   s i m u l a t i o n   o f   pow e r   qua l i t y   e ve n t .   T i s   m o de l   i s   t o o   be n e f i c i a l   t o   s i m ul a t e   n u m e r o us   e n e r gy   w a v e fo r m s   f o r   a n a l y s i s   a l go r i t h m   p ri v a t e   p ow e r   qua l i t y .         R EF ER EN C ES     [ 1]   M o hd  I z hw a M uha m a d,   N o r m a M a r i un ,   M o hd  A m r a M o hd   R a dz i ,   T he   E f f e c t s   o f   P ow e r   Q ual i t y   t T he   I ndu s t r i e s ,   I E E E   5t h   S t ude nt   C o nf e r e nc e   o R e s e a r c a nd   D e v e l o p m e nt ,   S C O R e D . ,   200 7.   [ 2]   D   D a na l a k s hm i ,   S r i n i v a s   B ug a t a ,   K o hi l a   J ,   A   c o nt r o l   s t r a t e gy   on  po w e r   qua l i t y   i m pr o v e m e nt   i n   c o ns um e r   s i de   us i ng   c us t o m   po w e r   d e v i c e ,   I nd one s i an  J our n al   of   E l e c t r i c a l   E ngi ne e r i n an C om pu t e r   Sc i e nc e   ( I J E E C S)   Vo l .   1 5,   N o .   1 ,   J u l y   2019,   p p.   80 - 87   [ 3]   P a nka j   G a kha r , ' '   A   N ov e l   C o nt r o l   S t r a t e gy   f o r   P o w e r   Q ua l i t y   I m p r o v e m e nt   i G r i d - C o nne c t e d   S o l a r   P ho t o v o l t a i c   S y s t e m , ' '   I ndone s i an  J ou r na l   o f   E l e c t r i c a l   E ngi ne e r i ng  a nd  C om put e r   S c i e nc e   ( I J E E C S) ,   V o l   15 ,   N o   3:     S e pt e m be r   2019 .   [ 4]   K ho kha r ,   S . ,   Z i n ,   A . ,   M o kht a r ,   A .   a n I s m a i l ,   N .   ( 201 4) .   M A T L A B / S i m ul i n k   ba s e m ode l i ng   and   s i m ul at i on   o f   pow e r   qual i t y   di s t u r ba nc e s .   2014   I E E E   C o nf e r e nc e   o E ne r gy   C onv e r s i o n   ( C E N C O N ) .   [ 5]   A l e M c E a c he r n ,   A   F r e e   Si m ul at or   P r ogr am   f o r   T e ac hi ng   P o w e r   Q ual i t y   C onc e pt s ,   9t I nt e r n a t i o na l   C o nf e r e nc e   E l e c t r i c a l   P o w e r   Q ua l i t y   a nd  U t i l i s a t i o n,   O c t   20 07.   [ 6]   D   D a na l a k s hm i ,   S r i ni v a s   B ug a t a ,   K o hi l a   J , ' '   A   c o nt r o l   s t r a t e g y   on  po w e r   q ua l i t y   i m pr o v e m e nt   i n   c o ns um e r   s i d e   us i ng   c us t o m   po w e r   de v i c e , ' '   I ndone s i an  J o ur n al   o f   E l e c t r i c a l   E ngi ne e r i n and  C om put e r   S c i e nc e   ( I J E E C S)   Vo l .   1 5,   N o .   1 ,   J u l y   2019,   p p.   80 - 87 .   [ 7]   L o ke ndr a   B a m ,   W a r d   J e w e l l ,   R e v i e w :   P o w e r   S y s t e m   A na l y s i s   S o f t w a r e   T o o l s ,   I E E E   P E G e ne r al   M e e t i ng ,   V o l .   1,   pp .   139 - 144 ,   J un   2 005 .     [ 8]   M i k l o s   D a ny e k,   P e t e r   H a n dl ,   D a v i R a i s z ,   C o m pa r i s o o f   S i m ul a t i o T o o l s   A T P - E M T P   a nd  M A T L A B - S i m ul i nk   f o r   T i m e   D o m a i P o w e r   S y s t e m   T r a n s i e n t   S t u di e s .     [ 9]   N i t a   R . P a t ne ,   K r i s hna r a o   L . T ha kr e ,   S t o c ha s t i c   E s t i m a t i o o f   v o l t a g e   S a g   D ue   t o   F a u l t s   i n   t h e   P o w e r   S y s t e m   by   U s i ng   P S C A D / E M T D C   S o f t w a r e   a s   a   T o o l   f o r   S i m ul a t i o n” ,   J ou r nal   o f   E l e c t r i c a l   P ow e r   Q ual i t y   an U t i l i s a t i on V o l .   1 3,   N o .   2 ,   pp .   59 - 63 ,   2 007 .   [ 10]   J o s e   M a r i a   C a r v a l ho   F i l ho ,   R o be r t o   C ho uhy   L e bo r g ne ,   J o s e   P o l i c a r po   G .   de   A br e u,   E de r   G . C .   N o v a e s ,   M a t H . J .   B o l l e n ,   V a l i da t i o o f   V o l t a g e   S a g   S i m ul a t i o T o o l s :   A T P   a nd  S ho r t   C i r c ui t   C a l c ul a t i o V e r s us   F i e l d   M e a s u r e m e n t s ,   I E E E   T r an s ac t i on s   o P ow e r   D e l i v e r y ,   V o l .   2 3,   N o .   3,   p p.   14 72 - 1480 ,   J u l y   20 08.   [ 11]   H a di   S a a da t ,   P o w e r   S y s t e m   A na l y s i s ,   2n E di t i o n,   I S B N   007 - 12 3955 - 3,   M c G r a w   H i l l ,   2004 .     [ 12]     M .   N t o m be l a ,   K . K .   K a be r e r e ,   K . A .   F o l l y ,   A . I .   P e t r o i a nu ,   A I nv e s t i ga t i o i n t t he   C apab i l i t i e s   of   M A T L A B   P o w e r   Sy s t e m   T ool b ox   f or   Sm al l   S i gna l   S t ab i l i t y   A n al y s i s   i P o w e r   Sy s t e m s ,   I E E E   P E S   C o nf e r e nc e   a n E xpo s i t i o n,   J u l y   2005 .   [ 13]   F .   M i l a no ,   A O pe S o ur c e   P o w e r   S y s t e m   A na l y s i s   T o o l bo x” ,   I E E E   T r an s ac t i on  on  P ow e r   Sy s t e m s ,   V o l .   20 ,   N o .   3,   pp .   1199 - 12 06,   A ug   2005 .   [ 14]   L .   V a nf r e t t i ,   F . M i l a no ,   A ppl i c a t i o o f   t h e   P S A T ,   a n   O pe n   S o ur c e   S o f t w a r e   f o r   E d uc a t i o na l   a nd   R e s e a r c P ur po s e s ,   I E E E   P E G e ne r al   M e e t i n g ,   J un  2007 .   [ 15]   G i l b e r t   S y bi l l e ,   H o a ng   L e - H u y ,   D i g i t a l   S i m u l a t i o o f   P o w e r   S y s t e m s   a n P o w e r   E l e c t r o ni c s   us i ng   t h e   M A T L A B / S i m ul i nk  P o w e r   S y s t e m   B l o c ks e t ,   I E E E   P E W i n t e r   M e e t i ng ,   V o l .   4 ,   p p. 2973 - 29 81,   J a n   200 0.   [ 16]   G i l b e r t   S y bi l l e ,   P a t r i c e   B r une l l e ,   H o a ng   L e - H u y ,   L o ui s   A .   D e s s a i n t ,   K a m a l   A l - H a dda d,   T he o r y   a nd  A ppl i c a t i o ns   o f   P ow e r   S y s t e m   B l o c ks e t ,   A   M A T L A B / S i m ul i nk - B a s e d   S i m u l a t i o T oo l   f o r   P o w e r   S y s t e m s ,   I E E E   P E W i nt e r   M e e t i ng ,   V o l .   1,   pp .   774 - 77 9,   J a n   200 0.   [ 17]   L o ui s - A .   D e s s a i n t ,   K a m a l   A l - H a dda d,   H o a ng   L e - H u y ,   G i l be r t   S y bi l l e ,   P a t r i c e   B r un e l l e ,   A   P o w e r   S y s t e m   S i m ul a t i o T o o l   B a s e o S i m ul i nk ,   I E E E   T r a ns a c t i on s   on  I nd us t r i a l   E l e c t r on i c s ,   V o l .   46 ,   N o .   6,   pp .   1252 - 12 54 ,   D e c   1999 .   [ 18]   K a r l   S c ho de r ,   A m e r   H a s a no v i c ,   A l i   F e l i a c hi ,   A z r a   H a s a no v i c ,   P A T :   A   P o w e r   A na l y s i s   T o o l bo f o r   M A T L A B / S i m ul i nk” ,   I E E E   T r ans ac t i o ns   on   P ow e r   Sy s t e m s ,   V o l .   1 8,   N o .   1 ,   pp .   4 2 - 47,   F e 2003 .     [ 19]   R .   C .   D ug a n,   M .   F .   M c G r a na g ha n ,   a nd  H .   W .   B e a t y ,   E l e c t r i c a l   po w e r   s y s t e m s   qua l i t y   vo l .   2:   M c G r a w - H i l l   N e w   Y o r k,   1 996 .   [ 20]   M .   H .   B o l l e n ,   U nde r s t a n di ng   po w e r   q ua l i t y   pr o bl e m s   v o l .   3:   I E E E   pr e s s   N e w   Y o r k ,   200 0.           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 o w e r   qual i t y   ana l y s i s   bas e on   s i m u l at i on   and   M A T L A B / Si m ul i n k   ( A hm e S al am   H us s e i n )   1153   B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R         A hm e S a l a m   H us s e i A l - J um a i l i   i s   s t ude nt   M S C   w i t E l e c t r i c a l   P o w e r   E n g i ne e r i ng   T e c hni que s   D e pa r t m e nt   a t   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   T e c hni c a l   c o l l e g e ,   M i ddl e   T e c hni c a l   U ni v e r s i t y .   H e   r e c e i v e t he   B . S .   de g r e e s   f r o m   t he   U ni v e r s i t y   o f   A l - M a ' m un,   I r a q,   B a g hda d.               M a j l i   N e m a   H a w a s   i s   pr e s e nt l y   A s s i s t a nt   P r o f e s s o r   w i t E l e c t r i c a l   P o w e r   E ng i ne e r i ng   T e c hni que s   D e pa r t m e nt   a t   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   T e c hni c a l   c o l l e g e ,   M i ddl e   T e c hni c a l   U ni v e r s i t y .   H e   r e c e i v e t he   B . S . ,   M . S   a nd  P h. D .   de g r e e s   f r o m   t he   uni v e r s i t y   o f   T e c hno l o g y ,   I r a q,   B a g hda d.           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.