Indo n 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 .   17 ,   N o .   1 J a n u a r y   20 20 ,   pp .   4 7~ 60   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 7 .i 1 . pp 47 - 60             47       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   V o l t a g e   d i st u r b a n c e   m i t i g a t i o n   i n   I r a q ' s l o w   v o l t a g e   d i st r i b u t i o n   s y st e m       Jam al   A b d u l - K ar e e m   M o h amm e d 1 ,   A r k an   A h m e d   H u s s e i n 2 ,   S ah ar   R .   A l - S ak i n i 3   1 , 3 E l e c t r o m e c ha ni c a l   E ng i ne e r i ng   D e p a r t m e n t ,   U n i v e r s i t y   of   T e c hno l ogy ,   I r a q   2 E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   D e p a r t m e n t ,   T i k r i t   U ni 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 d   F e b   20 ,   2 019   R e v i s e M a y   30 ,   20 19   A c c e pt e J ul   3 1 ,   201 9       P o w e r   di s t r i bu t i o ne t w o r i I r a s t i l l   s uf f e r s   f r o m   s i g ni f i c a nt   pr o bl e m s   r e g a r d i ng   e l e c t r i c i t y   di s t r i but i o l e v e l .   T h e   m o s t   i m po r t a nt   p r o bl e m   i s   t he   di s t u r ba nc e s   t h a t   a r e   o c c ur r i ng   o l i n e s   v o l t a g e s ,   w hi c i t ur n,   w i l l   ne g a t i v e l y   a f f e c t   s e ns i t i v e   l o a ds   t he y   f e e o n.   P r o t e c t i o o f   t he s e   l o a ds   c o ul be   a c hi e v e e f f i c i e n t l y   a nd  e c o nom i c a l l y   us i ng   t h e   dy na m i c   vo l t a g e   r e s t o r e r   D V R   w he i n s t a l l e be t w e e t h e   v o l t a g e   s o ur c e   a nd  l o a t o   i n j e c t   r e qu i r e c om pe ns a t i o v o l t a g e   t o   t he   ne t w o r du r i ng   t h e   di s t ur b a nc e s   p e r i o d.   T h e   D V R   m i t i g a t e s   t h e s e   di s t u r b a nc e s   v i a   r e s t o r i ng   t he   l o a v o l t a g e   t o   a   pr e - f a u l t   v a l ue   w i t h i a   f e w   m i l l i s e c o nds .   T o   c o nt r o l   t h e   D V R   w o r k,   dq0   t r a ns f o r m a t i o c o n c e pt   a nd  P I D   m e t ho w i t s i nu s o i da l   p ul s e - w i dt m o dul a t i o S P W M   ba s e c o nv e r t e r   ha b e e us e t o   c o r r e c t   t h e   d i s t ur ba nc e s   a nd  t hu s   e n ha nc e   t he   po w e r   qu a l i t y   o f   t he   di s t r i but i o ne t w o r k.   T he   D V R   pe r f o r m a nc e   w a s   t e s t e by   M A T L A B / S i m ul i nk  w i t a l l   ki nds   o f   e xpe c t e v o l t a g e   di s t ur b a nc e s   a nd  r e s ul t s   i nv e s t i g a t e t he   e f f e c t i v e n e s s   o f   t he   pr o po s e m e t ho d.   Ke y w or d s :   DQ0   DVR   M i t i g a t i o n   P ow e r   d i s t r i b ut i o s y s t e m   V o l t a ge   di s t u r b a n c e   C opy r i gh t   ©   2020   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 :   J a m a l   A b dul - K a r e e m   M o ha m m e d,   D e pa rt m e n t   o f   E l e c t r o m e c ha n i c a l   E ng i ne e r i ng ,   U n i v e r s i t y   of   T e c hn o l o g y ,   B a gh d a d,   I ra q.   E m a i l :   50128 @ uo t e c hn o l o g y . e du. i q       1.   I N TR O D U C TI O N     N ow a da y s ,   n u m e r o us   i n dus t ri e s   e m pl oy i n a dv a n c e t e c hno l o gi e s   fo r   m a n uf a c t u ri n a nd  p r o c e s s   uni t   r e qu i r e   pow e r   s uppl i e s   w i t h   hi g h   r e l i a b i l i t y   a n hi g qua l i t y .   P ow e r   qua l i t y   P Q   i s   de s c r i b e a s   t h e   v a r i a t i o n   o f   vo l t a ge ,   c u rr e n t ,   a n f r e que n c y   i n   a   po w e r   s y s t e m .   P o w e r   di s t r i b ut i o n   s y s t e m   s h o ul s uppl y   t h e i c us t o m e r s   w i t h   a   c o n t i n uo us   po w e r   f l ow   w i t h   a   s m o o t s i nus o i da l   v o l t a ge   w a ve fo r m   a t   t h e   a m p l i t ude   a nd  f r e que n c y   t h a t   h a s   b e e n   c o n t ra c t e d.   T h e   i n dus t r i e s   l i ke   s e m i c o n duc t o r s ,   c o m put e r s ,   p r o g r a m m a b l e   l o gi c   c o n t r o l l e r s ,   v a r i a b l e   s pe e d   dr i v e s   a n e qui p m e nt   o m a nuf a c t ur i ng  u n i t   a n o t h e r   n o nl i n e a r   l o a ds   a r e   e xt r e m e l y   s e n s i t i v e   t o   f l uc t ua t i o n s   t ha t   h a p pe o t h e   po w e r   s uppl y   qua l i t y   [1],   a n p r a c t i c a l l y   c a us e   v a r i o us   P Q   p r o b l e m s   [2,   3].   O n e   o f   t h e   m o s t   i m po r t a n t   p r e v a l e nt   P Q   pr o b l e m s   i s   v o l t a ge   d i s t u r b a n c e s   [4] .     T h e   v o l t a ge   di s t u r b a n c e   m i g h t   c o m e   b a l a n c e (s y m m e t ri c a l o r   u n b a l a n c e (a s y m m e t ri c a l )   [5] .   I b a l a n c e   di s t u r b a n c e ,   t h e   v o l t a ge   de c r e a s e s   o r   i n c r e a s e s   i n   a l l   t hr e e   p h a s e s   of   t h e   pow e r   s y s t e m ,   s i m ul t a n e o us l y ,   w h i l e   i n   u n b a l a n c e   c a s e ,   t h e   v o l t a ge   de c r e a s e s   a n i n c r e a s e s   i n   o n e   p ha s e   o r   t w o   ph a s e s   a t   t h e   s a m e   t i m e .   T h e   v o l t a ge   u n b a l a n c e   di s t u r b a n c e   a l s o   c o u l b e   c l a r i f i e a s   a   c a s e   o f   a   po l y - ph a s e   s y s t e m   w h e n   t h e   rm s   f un d a m e n t a l   c o m po n e n t s   o f   t h e   l i n e   v o l t a ge s   a n d/ o r   t h e   p ha s e   a n gl e s   b e t w e e n   s uc c e s s i v e   l i n e   vo l t a ge s ,   n o t   a l l   a r e   e qua l .   T h e   u n b a l a n c e   v o l t a ge   di s t u r b a n c e s   a r e   c o n s i de r e a s   t h e   m a j o r   a nd  m o s t   c o m m o n   P Q   pr o b l e m s   i n   e l e c t ri c a l   di s t ri b ut i o n   po w e r   s y s t e m s   [4].   T h e s e   di s t u r b a n c e s   ha v e   a l w a y s   e xi s t e i n   po w e r   d i s t r i b ut i o n   n e t w o r ks   due   t o   s e v e r a l   r e a s o n s   l i ke   t h e   pow e r   s y s t e m   un b a l a n c e f a ul t s ,   i rr e gu l a r   di s t ri b ut i o n   o s i ngl e - p h a s e   l o a ds   o ve r   t h e   t hr e e   ph a s e s ,   a s y m m e t r y   of   l i n e s ,   s i n g l e - p h a s e   di s t ri b ut e r e s o ur c e s ,   e t c .   [1].   V o l t a ge   u n b a l a n c e   [6]  i s   t h e   m a i c o n c e rn   f o r   c o m m e r c i a l   a n d   i n dus t r i a l   e l e c t r i c i t y   c o n s um e r s   b e c a us e   o f   t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   250 2 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   1 J a n u a r y   20 20  :     47 - 60   48   t r e m e ndo us   l o s s   c o n c e r ni n m o n e y   a n t i m e .   W h e n   a na l y z i n t h e   po w e r   s y s t e m   un de r   f a ul t   c a s e s ,   i t   i s   n e c e s s a r y   t o   m a ke   a   di s t i n c t i o n   b e t w e e n   f a ul t   t y pe s   t o   gua ra n t e e   t h e   be s t   pos s i b l e   r e s ul t s   of  t h e   a n a l y s i s .   T h e r e   a r e   d i f fe r e nt   t y pe s   of   un b a l a n c e   v o l t a ge   di s t u r b a n c e s   m a y   oc c ur   o n   t h e   s uppl y   s y s t e m   w i t h   t h e   po s s i b i l i t y   of   vo l t a ge   c h a nge s   be l ow   a n a b ov e   t h e   e s t i m a t e v a l ue .   V o l t a ge   s a g/ s w e l l   di s t u r b a n c e   i s   of t e n   o n e   t y p e   of   P Q   pr ob l e m s r e p r e s e nt e by   a   n o t i c e a b l e   vo l t a ge   dr o p/ r i s e   f o r   a   s h o rt   pe r i o (du r i ng  50  c y c l e s ).   U s ua l l y ,   t h e   v o l t a ge   s a g/ s w e l l   e xt e n de f o r   m o r e   50   c y c l e s   i s   k n o w n   a s   u n de r v o l t a ge / o ve r v o l t a ge   [5] .   G e n e ra l l y ,   t h e   vo l t a ge   un b a l a n c e   di s t u r b a n c e   a r e   c a t e go r i z e i n t o   u n de r - v o l t a ge   u n b a l a n c e   U V U   a n o v e r vo l t a ge   un b a l a n c e   O V U   [5].   T h e   U V U   di s t ur b a n c e   i s   h a ppe ni n a s   t h e   t hr e e - p ha s e   vo l t a ge s   h a v e   di f fe r e nt   m a g ni t u de s ,   a s   w e l l   a s   t h e   po s i t i v e   s e que n c e   c o m po n e n t   i s   l e s s   t h a t h e   n o m i na l   v a l ue ,   w h e r e a s   t h e   O V U   di s t ur b a n c e   i s   o c c ur ri n g   w h e t h e   t hr e e - p ha s e   v o l t a ge s   a r e   d i f f e r e n t   i n   m a g ni t u de   a n d   t h e   v a l ue   o po s i t i v e   s e que n c e   c o m po n e n t   i s   hi g h e r   t ha t h e   ra t e v a l ue .   S w i t c h i ng  o ff   a   l a r ge   i nduc t i v e   l o a o e n e r g i z i n a   l a r ge   c a pa c i t o r   b a n i s   a   t y pi c a l   s y s t e m   e v e n t   t ha t   c a us e s   t h e   O V U .   T h e   O V U   i s   n o t   a s   i m po r t a nt   a s   t h e   U V U ,   be c a us e   i t   i s   l e s s   c o m m o n   i n   d i s t ri b ut i o n   po w e r   s y s t e m s .   N o t w i t h s t a n di ng,   t h e   O V U   f r e que n t l y   o c c ur s   i n   m a n y   c o un t ri e s   a t   o ff - pe a h o ur s ,   e s pe c i a l l y   i n   Ira c i r c um s t a n c e s   s u f fe r i n f r o m   m a j o r   p r o b l e m s   c o n c e r ni n g   t h e   f l uc t u a t i o n   o f   e l e c t r i c i t y   di s t ri b ut i o v o l t a ge   l e ve l s   [7].     U n b a l a n c e v o l t a ge   di s t u r b a n c e s   m i g h t   l e a d   t o   f a i l i ng  s e n s i t i v e   e qui pm e n t ,   o s h ut   do w n ,   i a ddi t i o n,   t o   pr o duc e   un b a l a n c e   o f   a   l a r ge   c urr e n t   w h i c h   m a y   b l ow   f us e s   o r   t r i p   b r e a ke r s .   T h e s e   de f e c t s   m a y   c a us e   a   v e r y   h i g c o s t   t o   t h e   c us t o m e r ,   s t a r t i n f r o m   s i m pl e   qua l i t a t i v e   c ha n ge s   t o   e qui p m e n t   da m a ge   a n d   dow n t i m e   o f   pr o duc t i o n.   M a n y   r e s e a r c h e r s   h a b e e n   s ugge s t e d,   i n   t h e   pa s t ,   v a r i o us   t e c h ni que s   t o   m i t i g a t e   t h e   vo l t a ge   un b a l a n c e   i n   po w e r   di s t ri b ut i o n   s y s t e m s   s u c h   a s   di s t r i b ut i o n   l i n e   r e c o n f i gura t i o n   [8] ,   p h a s e   r e a rra nge m e nt   a n p ha s e   b a l a n c i ng  b e t w e e n   s pe c i f i c   m e di um   v o l t a ge   f e e de r   a n t h e   po w e r   di s t r i b ut i o n   e n e r gy   c o n ve r t e r   b a n ks   w i t h   a   di s t r i b ut i o n   s y s t e m   [9].   T h e s e   t e c hn i q ue s   m o s t l y   foc us   o n   l o w   a n m e di u m   v o l t a ge   s i de   di s t r i b ut i o n   s y s t e m s .   N e v e r t h e l e s s ,   t h e   p r o po s e s o l ut i o n s   di n o t   pr o v i de   a   s pe c i f i c   o ut c o m e   fo r   t h e   e ff e c t i ve   qua l i t y   of   vo l t a ge   v a r i a t i o n   e nha n c e m e n t   e xpe c t e by   t h e   c us t o m e r s .   H e n c e ,   i t   i s   n o t   e n o ug h   t o   o b t a i n   t h e   a c c e pt a b l e   s t a n d a r v o l t a ge   r a n ge   o f   ±5  [10]  o t h e   n o m i na l   v o l t a ge   v a l ue   a t   t h e   e n d - us e r   s i de .   T h e r e fo r e ,   t h e r e   i s   a u rge nt   n e e t o   s uppo r t   s e c o n da r y   di s t r i b ut i o n   s y s t e m s   w i t h   m o de rn   t e c hni que s   t o   e n s u r e   a   b e t t e r ,   e ffe c t i ve ,   c h e a p   a nd  dy n a m i c a l l y   f a s t   r e s po n s e   f o r   m i t i ga t i o o f   v o l t a ge   v a r i a t i o n   a n d   f l uc t ua t i o o c c ur ri n g   i t h e s e   s y s t e m s   t o   c o m pl e m e nt   t h e   e xi s t i n g   t e c hni que s .   In   r e c e n t   da y ,   t h e   us e   of  m a n ua l   a n a u t o m a t e fe e de r   s w i t c hi n c o n t r o l s   i s   c o upl e w i t h   t h e   m a n y   pr o c e dur e s   o r   a l go r i t h m s   t o   s o l ve   t h e   r e c o n f i gu r a t i o n   p r o bl e m s   [11 - 13] .   S i n c e   t h i s   i s   a c h i e v e i n   d i s c r e t e   w a y s ,   i t   c a nn o t   pu r po s e f ul l y   b a l a n c e   t h e   s y s t e m   l o a d;   h e nc e ,   v o l t a ge   v a r i a t i o n   c o rr e c t i o n   i s   n o t   pr o pe r l y   a c hi e v e d.   Co n s e que n t l y ,   t h e   us e   of   a dv a n c e s o l i d - s t a t e   pow e r   e l e c t r o n i c   t o o l s   s uc h   a s   un i nt e rrupt e po w e r   s uppl i e s   r e gu l a t o r s   (U P S [14],   s upe r - m a g n e t i c   e n e r gy   s t o r a ge   (S M E s a c t i v e   a n pa s s i v e   pow e r   f i l t e r s   [15] ,   s t a t i c   v a r   c o m pe n s a t o r   (S V C)  [16] ,   di s t r i b ut i o n   s e r i e s   c a pa c i t o r s   [17 ],   d i s t r i b ut i o n   s t a t i c   c o m pe n s a t o r s   (D S T A T CO M [18 ],   u ni f i e pow e r   qua l i t y   c o n di t i o n e r s   (U P Q C)  [19],   e t c .   c a n   gi v e   s o m e   vo l t a ge   v a r i a t i o n   a n v o l t a ge   f l uc t u a t i o c o r r e c t i o n   a n d   a v o i c a us i n g   a ddi t i o na l   u n b a l a n c e v o l t a ge .     T h e   m a j o r   d r a w b a c ks   of   U P S ,   S M E s ,   D S T A T CO M ,   U P Q C,   S V Cs   a r e   b a s i c a l l y   go i n b a c t o   t h e   di f f i c ul t y   i n   m a i nt e n a n c e ,   t h e   hi g h   c o s t   of   f a c i l i t i e s ,   a nd  l a rge   s i z e .   H e n c e ,   i t   i s   n e c e s s a r y   t o   e m pl oy   a n o t h e c us t o m   pow e r   de v i c e   fo r   s o l v i n a l l   t h e   pr e v i o us l y   m e n t i o ne pr o b l e m s .   In   t h i s   pa pe r,   t h e   d y n a m i c   vo l t a ge   r e s t o r e r   D V R   [20 - 22]  i s   p r o po s e a s   a   s uc c e s s f ul   s o r t   o f   c us t o m   pow e r   u n i t .   I t   h a s   t h e   f a s t e s t   d y n a m i c   r e s po n s e   a n s i m p l e s t ,   m o r e   f l e xi b l e   a n m o r e   c o s t - e ff e c t i v e   s o l ut i o n ,   c o m pa r e t o   t h e   o t h e r   de v i c e s   [23,   24],   t o   m i t i g a t e   t h e   vo l t a ge   di s t u r b a n c e s   i n   t h e   s e c o n da r y   di s t ri b ut i o n   s y s t e m   a n i m p r o v e   t h e   po w e r   qua l i t y   s uppl i e f o r   e l e c t r i c a l   l o a ds .   T h i s   m i t i g a t i o n   i s   a c c o m pl i s h e v i a   i n j e c t i o n   o f   c o m pe n s a t i o n   v o l t a ge s   a c r o s s   t h e   pow e r   di s t r i b ut i o n   l i n e s .   T h e r e f o r e ,   t h e   D V R   c o ul b e   c o n s i de r e a s   a   de v i c e   t h a t   de l i v e r s   v o l t a ge s   t de s i r e l e v e l s   a n c h a ra c t e r i s t i c s   t o   f a c i l i t a t e   t h e   s uc c e s s f ul   u s e   of   s e n s i t i v e   l o a ds .     D i s t u r b a n c e   of  vo l t a ge   a t   t h e   pow e r   s o ur c e   s i de   a ffe c t s   t h e   s e n s i t i v e   l o a pe r f o r m a n c e .   T h e r e fo r e ,   t h e   D V R   i s   s e r i a l l y   c o n n e c t e t o   t h e   p ri m a r y   di s t ri b ut i o l i n e s ,   a t   b o t h   l o w   a n m e di u m   v o l t a ge   l e v e l s ,   b e t w e e n   t h e   g r i a n s e n s i t i v e   l o a ds   [25]  t o   pr o t e c t   l o a ds ,   a t   m o s t ,   f r o m   vo l t a ge   di s t u r b a n c e s .   T h e   D V R   c a n   a l s o   i n j e c t   a n   a c t i v e / r e a c t i v e   pow e r   t o   t h e   po w e r   g r i ds .   B e s i de s   m i t i g a t i o n   o f   vo l t a ge   u n b a l a n c e   di s t u r b a n c e   [26,   27] ,   t h e   D V R   m i g ht   a l s o   a dd   o t h e f e a t ur e s   l i ke   c o m pe n s a t i o n   o f   vo l t a ge   s w e l l s   a n d   s a gs   [28 ,   29] ,   c o m pe n s a t i o n   o f   h a r m o n i c s   [30] ,   po w e r   f a c t o r   c o r r e c t i o n   [3 1],   l i m i t i n o f   f a ul t   c urr e n t   [32]  a n r e duc t i o n   o vo l t a ge   t ra n s i e nt s   [33] .     T h e   D V R   pr o po s e i t hi s   p a pe m a i nl y   i n c l ude s   t hr e e   s i n g l e - p h a s e   v o l t a ge   s o ur c e   i n v e r t e r   V S I   uni t s ,   de s i g n e o n   t h e   b a s i s   o f   t h e   v o l t a ge   r e qui r e o t h e   l ow   vo l t a ge   di s t ri b ut i o l i n e s .   E a c h   u ni t   h a s   b e e n   c o n n e c t e t o   t h e   di s t r i b ut i o n   s y s t e m   v i a   a n   i n j e c t i o n   t r a n s f o r m e r .   I n   ge n e ra l ,   t h e   D V R   p e r fo r m a n c e   i s   de pe n di n upo n   t h e   c o n t r o l   s t ra t e gy   ut i l i z e [34].   I n   t hi s   pa pe r ,   t h e   t h e o r y   of   S y n c h r o n o us   R e fe r e n c e   F r a m e   S R F   ( o r   dq0)  c o m b i n e w i t h   P r o po r t i o n a l   I nt e gra l   P c o n t r o l l e r   a n f e e d - fo r w a r o pe n   l o o vo l t a ge   c o n t r o l   m e t h o i s   e m p l oy e t o   c o m pe n s a t e   f o r   t h e   v o l t a ge   di s t u r b a nc e .   T h i s   pa pe r   i n v e s t i ga t e s   t h e   D V R   pe r f o r m a n c 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       V ol t age   d i s t ur ban c e   m i t i ga t i o i Ir a q's   l ow   v ol t ag e   di s t r i bu t i on   s y s t e m   ( J am a l   A bdu l - Kar e e m   Moham m e d )   49   us i n M A T L A B / S i m ul i n t o   m i t i ga t e   t h e   m o s t   i m po rt a nt   P Q   p r o b l e m s   e xpe c t e t o   oc c ur   i t h e   l o w   vo l t a ge   di s t r i b ut i o n   n e t w o r ks   i I r a q   c o un t r y ,   r e l a t e t o   t h e   u nde r/ o ve r ,   u n b a l a n c e d / b a l a n c e v o l t a ge .       2.   D EF I N I TI O N S   O F   V O LTA G E   U N B A LA N C E   T h e   vo l t a ge   un b a l a n c e   c a n   b e   c o n s i de r e a s   a   di s t u r b a n c e   of  po s i t i ve   s e que n c e   vo l t a ge   r e s ul t i n g   f r o m   z e r o   a n n e g a t i v e   s e que n c e   vo l t a ge .   T hus ,   i t   i s   po s s i b l e   t o   s a y   t ha t   v o l t a ge   u n b a l a n c e   i s   a   s upe rpo s i t i o of   a   n e ga t i v e   s e que n c e   vo l t a ge   ove r   a   po s i t i v e   s e que n c e   vo l t a ge .   T h e   r e s ul t   o f   s upe r po s i t i o n   de t e r m i n e s   t h e   c o n di t i o n   w h e t h e r   i t   i s   o ve r   o r   u nde v o l t a ge .   If   t h e   m a g ni t u de   of   a   po s i t i v e   s e que n c e   c o m po n e n t   o f   vo l t a ge   di s t u r b e i s   l e s s   t h a (1 . p . u. ),   t h i s   i s   c a l l e U n de r v o l t a ge ,   w h e r e a s ,   f o r   m o r e   t ha n   (1 . p . u . ),   t h e   c o n di t i o n   i s   ov e r vo l t a ge   [35 ].   T h e r e   a r e   t w o   g e n e ra l   de f i n i t i o n s   [36 f o r   m e a s u r i ng  t h e   un b a l a n c e   v o l t a ge   gi v e n   by   t h e   i n t e rn a t i o n a l   s t a n d a r ds   N E M A   a n d   IE C.     2. 1 .      D e fi n i ti o n   o N EM A   o r   I EE   T h e   vo l t a ge   un b a l a n c e   pe r c e n t a ge   (V U P )   a t   m a c h i n e   t e r m i na l s   i s   de f i n e d,   by   t h e   N a t i o n a l   E l e c t r i c a l   M a n uf a c t u r e A s s o c i a t i o M o t o r   a n d   G e n e r a t o S t a nda rd  (N E M A   M G I) ,   a s :        ( % ) = .                    × 100%       = .     ( |  |   ,       |  |   ,       |  | ) × 100%   (1)     w h e r e   V a vg   =   ( V ab   V bc   V ca )   /   a n d   V ab V bc   a n V ca   a r e   t h e   l i n e   v o l t a ge s .     2. 2 .       D e fi n i ti o n   o I EC   o r   S ym m e tr i c a l   C o m p on e n ts     T h e   v o l t a ge   un b a l a n c e   f a c t o r   (V U F m i g ht   b e   s pe c i f i e d   by   t h e   Int e rn a t i o na l   E l e c t r o - t e c hni c a l   Co m m i s s i o n   (IE C)  a s   t h e   v o l t a ge   ra t i o   o f   n e ga t i v e   s e que n c e   c o m po n e n t   V n   t o   t h e   po s i t i v e   s e que n c e   c o m po n e n t   V p .        ( % ) = | | | | × 100%   (2)     T h e s e   c o m po n e n t s   a r e   o b t a i n e b y   s y m m e t r i c a l   c o m po n e nt   t ra n s f o r m a t i o a s   f o l l ow s :     =  +   2      +      3     (3)     =    +        +   2    3   (4)     M a i n t a i n i n t h e   v o l t a ge   w i t hi n   t h e   s t a t ut o r y   l i m i t s   (±5%  vo l t a ge a t   t h e   e n us e r' s   t e r m i n a l   i s   a   m a j o r   c ha l l e n ge   f o r   di s t ri b ut i o c o m pa n i e s   [ 10].       3.   D V R   S Y S TE M   C O N F I G U R A TI O N   A   D V i s   a   c us t o m   s o l i d - s t a t e   c us t o m   p ow e r   de v i c e ,   s e r i a l l y   c o nn e c t e n e a r   t h e   s e n s i t i v e   l o a fo r   t h e   pu r po s e   of   i n j e c t i o n   o f   a   c o n t r o l l e d   v o l t a ge   (c o m pe n s a t e vo l t a ge t o   t h e   e l e c t r i c a l   di s t ri b ut i o n e t w o r v i a   t hr e e   s i n g l e - p h a s e   b oo s t i n g   (i n j e c t i o n )   t ra n s f o r m e r s   i o r de r   t o   m i t i g a t i n t h e   v o l t a ge   di s t u r b a n c e   pr e s e nt e a t   t h e   po i nt   o f   c o m m o n   c o upl i ng,   m a i n t a i ni n t he   l o a vo l t a ge   a t   a   de s i r e m a g n i t ude   a n p h a s e   a n p r o t e c t i n t h e   l o a f r o m   v o l t a ge   d i s t u r b a n c e s   c o m i n f r o m   t h e   n e t w o r k.   T h e   m a i o bj e c t i ve s   of   t h e   D V a r e   t o   ra i s e   t h e   po w e r   c a pa c i t y   ut i l i z a t i o n   o f   vo l t a ge   di s t ri b ut i o n   f e e de r s ,   de c r e a s e   t h e   po w e r   l o s s e s   a n d   e nh a n c e   t h e   P Q   a t   t h e   l o a d.   T h e   p r i m e   h y p o t h e s i s   i s   n e g l e c t i ng  t h e   v a r i a t i o n s   ha ppe n i ng  o n   t h e   s o ur c e   vo l t a ge s .   T h i s   b a s i c a l l y   m e a n s   t ha t   t h e   v o l t a ge   s o u r c e   d y n a m i c s   a r e   m uc s l o w e r   t ha n   t h e   l o a dy n a m i c s .     T h e   D V R   un i t   i s   b a s i c a l l y   b ui l t   w i t h   t hr e e   s i n g l e - p h a s e   V S uni t s ,   i n   a d di t i o n   t o   D s uppl y   o r   D c h a r g i n c i r c ui t s ,   h a rm o n i c   f i l t e r   c i r c ui t s ,   t hr e e   s i n gl e - p ha s e   i n j e c t i o n   t r a n s f o r m e r s ,   a nd  c o n t r o l l e r .   I n s t e a of  D c ha r g i n g   c i r c ui t ,   a   s u pe r c a p a c i t o r   m i g ht   b e   i n v e s t e t o   i nc r e a s e   t h e   e n e r gy   s t o r a ge   c a pa c i t y   [37].     T h e   o pe r a t i o n   o f   t h e   V S un i t   i s   de pe n di ng  upo n   t h e   c o n t ro l   s i gn a l s   c o m i n f r o m   t h e   c o n t r o l l i n uni t .   T h e   D V R   i s   r e pr e s e nt e by   a n   i de a l   v o l t a ge   s o ur c e .   T h e   r e f e r e n c e   v o l t a ge   s i g n a l s   a r e   p r o duc e f r o m   a   c o n t r o l   a l go r i t hm   c o m m a n de by   t h e   c o n t r o l   c i r c ui t   [3 8].   T h e   D V R   i s   de s i gn e a c c o r di n t o   t h e   v o l t a ge   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   250 2 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   1 J a n u a r y   20 20  :     47 - 60   50   n e e de o n   t h e   s e c o n da r y   s i de   of   t h e   i n j e c t i o n   t ra n s f o r m e r.   T h i s   t r a n s f o r m e r   p r o v i de s   i s o l a t i o n   t o   t h e   po w e r   c o n v e r t e r .     E a c h   p h a s e   o f   t h e   pr o po s e t o po l o g y   c o ul be   s up pl i e w i t h   R L f i l t e r s .   T h e s e   f i l t e r s   m a y   be   i n s t a l l e o e i t h e r   t h e   p r i m a r y   o r   s e c o n da r y   s i de   of   t h e   t ra n s f o r m e r.   T h e   ha rm o ni c s   a ppe a ri n a c r o s s   t h e   pri m a r y   s i de   of   t h e   t r a n s f o r m e r   c a n   b e   r e m o ve us i n R L fi l t e r s   i n s t a l l e o n   t h e   i n v e r t e r s '   o ut put s .   U s ua l l y ,   t h e   i n j e c t e v o l t a ge   m a g n i t ude s   a r e   s e pa ra t e l y   c o n t r o l l e v i a   t hr e e   s i n gl e - p ha s e   D V Rs .   F i gur e   s h o w s   t h e   s c h e m a t i c   d i a g ra m   o f   t h e   D V R .           F i gu r e   1 .   S c h e m a t i c   d i a g r a m   o f   t h e   D V R       W h e n   a   f a ul t   ha ppe n s   o n   l o w   vo l t a ge   di s t r i b ut i o n   l i n e s ,   t h e   D V R   i n j e c t s   s e r i e s   pha s e   vo l t a ge   V i n j   t o   c o m pe n s a t e   t h e   l o a v o l t a ge   a nd  r e s t o r e   i t s   p r e - f a ul t   v o l t a ge   v a l ue .   T h e   t hr e e   t e m po r a r y   i n j e c t e vo l t a ge   a m p l i t ude s   s h o ul d   b e   c o n t r o l l e i o r de r   t o   c a n c e l   a n y   h a rm f ul   e f fe c t s   of   a   l i n e   f a u l t   o n   t h e   l o a v o l t a ge   V l o a d In  o t h e r   w o r d,   a n y   di f fe r e n t i a l   v o l t a ge s   r e s ul t i ng  f r o m   di s t u rb a n c e s   o c c urr i n g   o n   t h e   v o l t a ge   di s t ri b ut i o l i n e s   s h o ul b e   off s e t   by   e qui v a l e n t   v o l t a ge s   p r o duc e by   t h e   i n v e rt e r   a n i n j e c t e t o   t h e s e   l i n e s   a c r o s s   t h e   bo os t e r   t r a n s f o r m e r s .     T h e   D V R   i s   a ut o n o m o u s l y   w o r ki n r e ga rdl e s s   o f   t h e   t y pe   of   f a ul t   o a n y   e v e n t   t ha t   m a y   o c c ur   i t h e   pow e r   s y s t e m ,   a s   l o n a s   t h e   e n t i r e   s y s t e m   ke e ps   l i n ke t o   t he   s uppl y   gr i d,   w hi c h   m e a n s   t h e   l i n e   b r e a ke r   w i l l   n o t   t r i p .   I m o s t   p ra c t i c a l   s i t ua t i o n s ,   c o m pe n s a t i o n   o f   t h e   n e ga t i v e   a n d   po s i t i v e   s e que n c e   c o m po n e nt s   o f   t h e   vo l t a ge   di s t u r b a n c e   n o t i c e a t   t h e   D V R   o ut put   c o ul a c hi e v e   a   m o r e   e c o n o m i c a l   de s i g n.   T h i s   i s   v e r y   c o n v e n i e n t ,   i n   t h e   c a s e   of   t h e   c o n f i gura t i o n   o f   t y pi c a l   vo l t a ge   di s t ri b ut i o n   l i n e s ,   s i n c e   t h e   z e r o   s e que n c e   c o m po n e n t   o t h e   vo l t a ge   di s t u r b a n c e   w i l l   b e   c a n c e l e a c r o s s   t h e   t r a n s f o r m e r   due   t o   i t s   i n f i ni t e   i m pe d a n c e   a t   t h a t   c o m po n e n t .   T h e   D V R   d e v i c e   o p e r a t e s   i n   t w o   m o d e s ;   s t a n db y   a n b oo s t .   In   t h e   s t a n db y   m o de   of   o p e r a t i o ( V inj = 0),   n o   s w i t c h i ng  o f   s e m i c o n duc t o r s   h a ppe n s .   T hi s   l e a ds   t o   r e l a t i v e l y   l ow   s e m i c o n duc t o r s '   c o n duc t i o l o s s e s   t ha t   c o n t ri b ut e   t h e   t o t a l   l o s s e s .   T h e   D V R   o f t e n   s t a y s   i n   t h i s   m o de .   I b oo s t   o pe r a t i o m o de   ( V i n j > 0),   t h e   D V R   i n j e c t s   a   c o m pe n s a t e v o l t a ge   a c r o s s   t h e   i n j e c t i o n   t r a n s f o r m e r   w h e n   de t e c t i n a   d i s t u r b a n c e   i n   t h e   s uppl y   vo l t a ge .     W h e n   t h e   s o ur c e   vo l t a ge   V s o u r ce   de c r e a s e s   o r   i n c r e a s e s   du r i n g   un de r / o v e r   vo l t a ge   c o n di t i o n,   t h e   D V w i l l   m a i nt a i n   t h e   de s i r e l o a v o l t a ge   m a g n i t ude   V l o a d   c o n s t a nt   v i a   i n j e c t i n a   s e r i e s   v o l t a ge   V i n j   a c r o s s   t h e   t r a n s f o r m e r   a s :     =  +    (5)     w h e r e   Z l i n e   i s   t h e   l i n e   i m pe d a n c e   a n d   I l o a d   i s   t h e   l o a d   c u rr e nt .     If   t h e   v o l t a ge   s o ur c e   d o e s n ' t   h a v e   a n y   vo l t a ge   di s t u r b a n c e s ,   t h e n   t h e   V l o a d   w i l l   a pp r o xi m a t e l y   e qua l   t o   V s o u r ce   a n t h e   D V w i l l   i n j e c t   a   v e r y   s m a l l   a m o u n t   v o l t a ge   of   ( Z l i n e   I l o a d t ha t   i s   n e e de fo r   c o m pe n s a t i n g   t h e   l i n e   v o l t a ge   d r o p.     T h e   l o a d   c u rr e nt   c a b e   gi v e by :      = ±     (6)     G e n e ra l l y ,   t h e   D V R   i s   c o n s i s t i n g   o f   t h e   f o l l ow i n g   m a j o r   p a r t s   [35 ,   38] .     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       V ol t age   d i s t ur ban c e   m i t i ga t i o i Ir a q's   l ow   v ol t ag e   di s t r i bu t i on   s y s t e m   ( J am a l   A bdu l - Kar e e m   Moham m e d )   51   3. 1 .      V o l tag e   S o u r c e   I n v e r t e r   (V S I )   T h e   V S c o m pos e s   of   a   s t o r a ge   de v i c e   a n s e m i c o n duc t o r   pow e r   s w i t c h i ng  de v i c e s   t o   c o n v e r t   t h e   D v o l t a ge   t o   A vo l t a ge .   I t   c a de l i v e r   a   s i n us o i da l   o ut p ut   v o l t a ge ,   a t   t h e   de s i r e m a g n i t ude ,   f r e que n c y ,   a n p ha s e   a n g l e   s uppl i e t o   di s t ri b ut i o n   l i n e s   t hr o ug a n   i n j e c t i o n   t ra n s f o r m e r .   T h e   V S i s   us e a s   a   t e m po ra r y   r e pl a c e   o r   ge n e ra t e   t h e   s uppl y   vo l t a ge   w h i c h   i s   m i s s i n g .   A   S i nus o i da l   P ul s e   w i dt h   m o dul a t i o S P W M   i n v e r t e r   us i ng  I n s ul a t e   G a t e   B i po l a r   T ra n s i s t o r   IG B T   s w i t c h e s   a r e   ut i l i z e i n   t h e   pr o po s e D V m o de l .   T h e   IG B T   i s   s ui t a b l e   f o r   f a s t   s w i t c h i n a nd  h i g h - e ff i c i e n c y   c i r c ui t s .   T h e   P W M   i s   a   v e r y   e f f i c i e n t   t e c hn i q ue   f o r   p r o duc i n a   s i n us o i da l   o ut pu t   v o l t a ge   w i t m i ni m u m   di s t o r t i o n .     3. 2 .      B o o s (I n je c t i o n Tr an s fo r m e r s   In  t hi s   pa pe r,   t hr e e   s i n gl e - p ha s e   t r a n s f o r m e r s   a r e   s e ri a l l y   c o n n e c t e w i t h   t h e   po w e r   di s t ri b ut i o l i n e s   fo r   t h e   purpo s e   of   m a t c h i ng  t h e   V S Is   w i t h   t h e   l o w   vo l t a ge   l e v e l s   of  t h e s e   l i n e s .   T h e   s e c o n da r y   s i de   of  t h e   i n j e c t i o n   t ra n s f o r m e r   i s   s e ri a l l y   c o nn e c t e t o   t h e   v o l t a ge   di s t ri b ut i o n   l i n e ,   w h e r e a s   t h e   p r i m a r y   s i de   i s   a t t a c h e t o   t h e   D V R   po w e r   c i r c u i t .   T h e   c a pa b i l i t y   of   t h e   D V R   t o   s uppl y   t h e   r e qui r e v o l t a ge   t t h e   s e c o n da r y   di s t r i b ut i o n   n e t w o r a c r o s s   t h e   s e ri e s   bo os t i ng  t ra n s f o r m e r   i s   a dd r e s s e i [38] .   T h e   c h o i c e   o f   t h e   i n j e c t i o n   t r a n s f o r m e r   w i n d i n de pe n ds   o n   t h e   w a y   i t   i s   c o n n e c t e t o   t h e   l o a d,   e i t h e r   c o nn e c t e di r e c t l y   t o   t h e   l o a o r   a c r o s s   a   s t e p - dow n   t ra n s f o r m e r   t h a t   f e e ds   t h e   l o a d.   F o r   t hr e e   s i n g l e - p h a s e   D V R s ,   t hr e e   s i n gl e - p ha s e   i n j e c t i o n   t r a n s f o r m e r s   c o ul b e   a t t a c h e t o   t h e   di s t r i b ut i o n   l i n e s ;   c o nne c t   o n e   s i n gl e - p ha s e   t r a n s f o r m e r   f o r   e a c h   s i ngl e - pha s e   D V R .   T h e   t r a n s f o r m e r s   n o t   o n l y   c a n   de c r e a s e   t h e   v o l t a ge   r e qui r e m e n t   o f   t h e   i n v e rt e r s   b ut   a l s o   c a pr o v i de   i s o l a t i o n   b e t w e e n   t h e s e   i n v e r t e r s .     3. 3 .      H a r m o n i c   F i l te r s   T h e s e   f i l t e r s   c o ul be   m o un t e e i t h e r   o n   t h e   t r a n s f o r m e r   s e c o n da r y   s i de   o r   t h e   D V R   s i de   of   t h e   i n j e c t i o n   t ra n s f o r m e r   t o   f i l t e t h e   u n w a n t e ha rm o ni c s .   T h e   f e a t u r e s   o f   t h e   D V R   s i de   f i l t e r s   a r e   ( i t h e   v o l t a ge   c o m po n e n t s   a r e   ra t e a t   l o w e r   v a l ue s   a n (i i h i g h   o rde r   ha r m o n i c s   of   c urr e nt   a r e   n o t   pe rm i t t e t o   pa s s   t hr o ugh   t h e   t ra n s f o r m e r   w i n di ngs .   I n   t h i s   p a pe r ,   t h e s e   f i l t e rs   a r e   i n s t a l l e o n   t h e   D V R   s i de .   T h e   s t udy   [39]   de a l t   w i t h   t h e   de t a i l   o f   D V R   f i l t e r   de s i g n.     3. 4 .      En e r g S to r ag e   It   pr o v i de s   t h e   r e qui r e a c t i v e   p ow e r   fo r   l o a vo l t a ge   c om pe n s a t i o n   du r i ng  v o l t a ge   di s t ur b a n c e   pe r i o d.   It   i s   a l s o   po s s i b l e   t o   s uppl y   t h e   n e e de po w e r   o n   t h e   D C   s i de   o f   t h e   V S I   by   s uppl e m e n t a r y   b r i dge   A C/ D c o n v e r t e r,   s upp l i e f r o m   a A a u xi l i a r y   s uppl y .   A   D b a t t e r y   o r   s upe r c a pa c i t o r   m i g ht   b e   e m pl oy e d   a s   a e n e rgy   s t o r a ge   de v i c e .     3. 5 .       C o n tr o l   U n i t   T h e   c o n t r o l   o c o m pe n s a t i ng  de v i c e   i s   c a rr i e o ut   i n   t hr e e   s t e ps ,   d e t e c t i o n   of  vo l t a ge   v a ri a t i o o c c urr i n i n   t h e   s y s t e m ,   c o m pa r i n i t   w i t h   t h e   r e f e r e n c e   v a l ue   a nd  p r o duc t i o n   o f   ga t e   pul s e s   t o   t h e   V S I   n e c e s s a r y   t o   pr o duc e   t h e   D V R   o ut put   v o l t a ge s   w h i c h   w i l l   m i t i g a t e   t h e   v o l t a ge   v a r i a t i o n .   T h e   S P W M   c o n t r o l   m e t h o i s   a pp l i e t o   i n v e r t e s w i t c h i ng  t o   p r o duc e   t hr e e   p ha s e ,   50   H z   s i n e   w a v e   vo l t a ge s   o n   t h e   l o a s i de .       4.   C O N TR O L   S TR A TE G Y   T h e   b a s i c   j ob   of   t h e   D V R   c o n t r o l l e r   i s   de t e c t i ng  t h e   b a l a n c e d/ u n b a l a n c e v o l t a ge   di s t ur b a n c e s   i n   t h e   pow e r   s y s t e m   s t a r t i n f r o m   c o m put i n t h e   c o rr e c t i o n   v o l t a g e ,   ge n e r a t i n t r i g ge r   p ul s e s   t o   t h e   S P W M   b a s e d   i n v e r t e r,   c o rr e c t i n a n y   i rr e gu l a ri t y   i n   t h e   s e r i e s   i n j e c t e vol t a ge   a n s t o ppi n t h e   t ri gge r   pu l s e s   a s   t h e   f a ul t   f i n i s h e s .   T h e   dq0  t ra n s f o r m a t i o n   o r   P a rk' s   t ra n s f o r m a t i o n   m e t h o [4 0 - 42]  i s   us e t o   c o n t r o l   t h e   D V R .   T h e   c o n t r o l l e r   i n   d - q - c oo r di n a t e s   h a s   b e t t e r   pe r f o r m a n c e   t h a n   t ra di t i o n a l   c o n t r o l l e r s .   T h e   dq0  t h e o r y   gi ve s   i n f o r m a t i o a b o ut   de pt h   a n p h a s e   s h i f t   o f   t h e   v o l t a ge   d i s t ur b a n c e   a t   t h e   s t a rt   a nd  e n ds   t i m e   pe ri o ds .   T hi s   i n f o r m a t i o n   i s   t r e a t e a s   i n s t a nt a n e o us   s pa c e   v e c t o r s .   F i r s t l y ,   t h e   vo l t a ge   i s   c o n v e r t e f r o m   a bc   r e fe r e n c e   f r a m e   i nt o   dq0  r e f e r e n c e .   T o   s i m pl i f y   t h e   t ra n s f o r m a t i o n,   t h e   c o m po n e n t s   o f   t h e   z e r o   pha s e   s e que n c e   a r e   i g n o r e d.   F i gu r e   de m o n s t ra t e s   a   f l o w c h a rt   o f   t h e   f e e d - fo r w a r dq0   t ra n s f o r m a t i o f o r   de t e c t i o n   t h e   v o l t a ge   di s t u r b a n c e s .   T h e   f i gu r e   s h o w s   t h e   c o n t r o l   s t r a t e gy   o f   t h e   p r o po s e s y s t e m .   T h e   c o n t r o l l e v a ri a b l e s   i n   t h e   d - q - c o o r di n a t e s   a r e   t h e n   i n v e r s e l y   c o n v e r t e t o   t h e   o r i gi na l   vo l t a ge s   t ha t   p r o duc e t h e   r e f e r e n c e   vo l t a ge s   t o   t h e   D V R .   T h e   de t e c t i o n   p r o c e s s   ha s   b e e n   e xe c ut e d   i n   a l l   t hr e e   pha s e s .   T h e   p r o po s e c o n t r o l   s c h e m e   o f   D V R   s y s t e m   de pe n ds   o n   t h e   c o m pa r i s o n   b e t w e e n   t h e   r e f e r e n c e   vo l t a ge s   a n d   a c t u a l   v o l t a ge s   t o   ge n e r a t e   a n   e rr o s i g na l .   T he   e rr o r   s i g n a l   i s   ut i l i z e a s   a   m o dul a t i o n   s i g na l   t h a t   pe rm i t s   t h e   ge n e ra t i o n   o f   t h e   S P W M   s w i t c h   p a t t e rn   f o r   t h e   IG B T   po w e r   s w i t c h e s   t h a t   c o n s t i t ut e   t h e   V S I,   t o   c o n t r o l   t h e   r e s ul t i ng  v o l t a ge s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   250 2 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   1 J a n u a r y   20 20  :     47 - 60   52       F i gu r e   2 .   D V R   f l ow c h a r t   b a s e o n   dq0  t ra n s f o r m a t i o w i t h   a   f e e d - fo r w a r d   c o n t r o l   s t r a t e g y       A   P h a s e - l o c ke L oo P L L   c i r c ui t   [43]  i s   e m pl o y e t o   ge n e ra t e   a   s i n e   w a v e   un i t   i n   p ha s e   w i t h   m a i n s   pow e r   s uppl y   vo l t a ge .   It   m a i n t a i n s   a   s y n c hr o n o us   o ut put   s i gna l   w i t h   a   r e f e r e n c e   i nput   s i g n a l   i n   p h a s e   a n d   f r e que n c y .   A   P c o n t r o l l e r   [ 44]  i s   us e t o   c a l c ul a t e   t h e   e rro r   v a l ue   a s   t h e   di f f e r e n c e   b e t w e e n   t h e   r e f e r e n c e   v a l ue   a nd  m e a s u r e p r o c e s s   v a r i a b l e ,   a n r e duc e   t h e   e rr o r   i n   o ut put s   by   t h e   a dj us t m e nt   o f   pr o c e s s   c o n t r o l   i n put s .     T h e   c o n t r o l   s c h e m e   o f   t h e   D V R   s h ow n   i n   F i gu r e   i s   d i v i d e i nt o   t w o   pa r t s   a )   R e f e r e n c e   s i gna l   b ga t e   s i g na l s   ge n e ra t e v i a   t h e   S P W M   c o n t r o l l e r .   I n   t h i s   s c h e m e ,   s o ur c e   vo l t a ge   V S - ab c   i s   s e n s e a nd  i s   pr e s e nt e a s   a n   i n pu t   t o   t h e   a b c / dq0  t r a n s f o r m a t i o n   b l o c k.   T h e   s a m e   vo l t a ge   i s   o ffe r e a s   a n   i n put   t o   t h e   P L L   b l oc w h i c h   p r o v i de s   t h e   i n f o r m a t i o n   o f   s i n θ  a n c o s θ.   T h i s   w i l l   b e   gi v e n   a s   a n   i nput   t o   t h e   a b c / dq0  b l oc k.   W i t h   t h e s e   t w i n put s ,   t h i s   t ra n s f o r m a t i o n   b l o c pr o v i de s   i n f o r m a t i o n   o a c t ua l   v o l t a ge s   V da ,   V qa ,   a n V 0a T h i s   i n f o r m a t i o n   i s   c o m pa r e w i t h   t h e   c o r r e s po n di ng  r e f e r e n c e   pa r a m e t e r s   V dr ,   V qr   a n V 0r ,   w h e n   b o t h   t h e   qua d ra t u r e   v o l t a ge   V qr   a n z e r o   vo l t a ge   V 0r   a r e   e qua l   t o   p. w h i l e   t h e   di r e c t   v o l t a ge   V dr   e qua l   t o   p. u.   T h e   e rr o r   i s   p r o duc e a n p r o v i de a s   a n   i n put   t o   t h e   P c o n t r o l l e r .   T h e   o ut put   s i g na l s   o t h e   P c o n t r o l l e r   a s   w e l l   a s   P L L   i n f o r m a t i o n   i s   a ga i n   gi v e n   a s   i n pu t s   t o   t h e   dq0/ a b c   b l o c k.   T h i s   b l o c w i l l   gi v e   pul s e   i n f o r m a t i o n   a s   a i n put   t o   t h e   S P W M   ge n e ra t o t o   ge n e r a t e   ga t e   pu l s e s   f o r   t h e   D V R   i n v e r t e r.     Eq ua t i o n   (3)  de t e r m i n e s   t h e   t ra n s f o r m a t i o n   p r o c e s s   of   t h e   t hr e e - pha s e   s y s t e m   a b c   i n t o   dq0  s t a t i o n a r y   f r a m e .   I n   t h e   p r o c e s s ,   t h e   pha s e   a n   a l i g n s   t o   t h e   d - a xi s   a nd  o rt h o go n a l   w i t h   t h e   q - a x i s .   θ   i s   k n o w n   a s   t h e   a n g l e   b e t w e e n   t h e   p h a s e   a   a n d   t h e   d - a x i s   [4 0].     [ ] = [       c o s c o s ( 2 3 ) 1 si n si n ( 2 3 ) 1 1 2 1 2 1 2 ]       [ ]     (7)     T h e   p r o po s e c o n t r o l l e r   w i l l   b e   i m pl e m e n t e t hr o ug h   s i m ul a t i o n   us i n M A T L A B / S IM U L IN K   t i n v e s t i ga t e   i t s   e f f i c i e n c y   i m i t i ga t i o o f   vo l t a ge   di s t u r b a n c e .       5.   S Y S TE M   I M P LEM EN TA TI O N   A   s i m u l a t i o c i r c ui t   di a g r a m   o f   t h e   p r o po s e D V R   de s i gn   s h o w n   i F i gu r e   3   i s   i m p l e m e n t e us i ng  M A T L A B / S IM U L IN K   t o   m i t i ga t e   v a r i o us   v o l t a ge   di s t u r b a nc e s .     T h e   s y s t e m   c o n t a i n s   t hr e e   vo l t a ge   s uppl y   b l oc ks ,   e a c h   o n e   i s   na m e " pr ogr am m abl e   1 - ph  v ol t age   s our c e " ,   t o   ge n e ra t e   t hr e e   s i n g l e - pha s e   A s up pl i e s ,   s h i f t e by   120 o ,   a l o n w i t t h e   v o l t a ge   d i s t u r b a n c e   i t h e   s y s t e m   i f   a n y .   E a c s upp l y   h a s   a   pe a k   a m pl i t ude   o f   230 2   V   p e r   p h a s e .   It   i s   c o nn e c t e o d i s c o n n e c t e f r o m   t h e   s y s t e m   us i n g   a   s w i t c h   w hi c i s   i ni t i a l l y   c l o s e a n d   o pe n e t o   di s c o nn e c t   t h e   m a i s upp l y   w h e n e v e r   a   vo l t a ge   v a r i a t i o n   i s   t o   b e   c r e a t e d.     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       V ol t age   d i s t ur ban c e   m i t i ga t i o i Ir a q's   l ow   v ol t ag e   di s t r i bu t i on   s y s t e m   ( J am a l   A bdu l - Kar e e m   Moham m e d )   53       F i gu r e   3 .   M a t l a b   s c h e m a t i c   di a g ra m   o f   dq0  c o n t r o l   D V R   i m p l e m e nt a t i o n       In  t hi s   pa pe r,   t h e   m o de l   s i m u l a t i o n   i s   c a rri e o ut   f o r   t w o   pa t t e rn s   o f   t i m e   pe r i o ds .   I t h e   f i r s t   o n e ,   t h e   f a ul t s   ha ppe n   f o r   t h e   t hr e e - p h a s e   v o l t a ge s   a t   t h e   s a m e   t i m e ;   t h e   s w i t c h   o pe n s   a t   0. 04s   w h e n   t h e   f a ul t   i s   c r e a t e a nd  c l o s e s   a ga i n   a t   0 . 12s   t o   r e s um e   n o rm a l   s upp l y .   A n o t h e pa t t e rn   i s   ge n e r a t e w h e t h e   p ha s e s   a r e   di s t u r b e f o r   di f fe r e nt   t i m e   pe r i o ds ;   p ha s e   A   f a ul t   o c c ur s   f or   a   t i m e   pe ri o o f   (0. 08 - 0. 12s e c ),   p ha s e   B   f a ul t   fo r   (0. 0 6 - 0 . 14s e c a nd  p h a s e   f a u l t   f o r   (0. 04 - 0. 16s e c ).   F o r   t h e   t w o   pr o po s e t i m e   pa t t e rn s ,   d i f fe r e nt   t y pe s   of  vo l t a ge   d i s t u r b a n c e s ,   u n b a l a n c e a nd  b a l a n c e d,   a r e   a ppl i e f o r   e a c h   o f   t h e   t hr e e   p ha s e s .   T h e   s uppl y   b l oc ks   a r e   f o l l ow e by   t hr e e   s i n g l e - p h a s e   s e r i e s   RL i m pe da n c e s ,   e a c h   o n e   na m e " L i ne   Im pe d anc e "   h a v i n a   r e s i s t a n c e   of     a n i n duc t a n c e   of   1m H   t r e pr e s e nt   a   t r a n s m i s s i o n   l i n e .   T h e   t hr e e   t r a n s m i s s i o n   l i n e s   a r e   c o nn e c t e t o   t h r e e   pha s e s   s t a r   c o nn e c t e i n duc t i v e   l o a a c r o s s   t hr e e   s i n gl e - p ha s e   t r a n s f o r m e r s ,   e a c h   o n e   n a m e " L i n e ar   T r a ns f or m e r ' ' .   T h e   l o a i m pe d a n c e   r e f e rr e t o   a s   " T hr e e - P has e   R L   L oad " ,   ra t e w i t 230V ,   1 kV A   a t   a   po w e r   f a c t o r   o f   0. 92  a n d   h a s   a   r e s i s t a n c e   o f   100Ω   a n d   i n d uc t a n c e   o 1m H .   T h e   t ra n s f o r m e r s   a r e   f e e di n r e qu i r e c o m pe n s a t i o vo l t a ge s   t o   t h e   t hr e e   l i n e s   a c r o s s   t hr e e   D V R s .   E a c h   t r a n s f o r m e i s   ra t e d   a t   2 kV A   a nd  ha s   a   t u rn ’s   r a t i o   o f   1: 1.     T h e   D V R   us e s   a   s e pa r a t e   H - b r i dge   c e l l   f o r   e a c h   p ha s e   l a b e l e a s   " Inv e r t e r " .   T h e   i n pu t   D s upp l y   t e a c h   H - b r i dge   i s   E = 230 2   V .   E a c h   H - b r i dge   i s   c a p a b l e   of   pr o vi di n t hr e e   v o l t a ge   l e ve l s   a t   i t s   o ut put   s i de ,   E ,   - E   a nd  0 .   T h e   " C ont r o l   c c t "   b l o c ks   a r e   u t i l i z e t o   ge n e r a t e   t h e   ' P W M '   s i g n a l s   t ha t   f e t h e   i n v e r t e r   IG B T s '   ga t e s .   T h e   c o n t r o l   s c h e m e s   us e f o r   c o n t r o l l i n g   t h e   o ut pu t s   o f   t h e   i n v e r t e r s   u t i l i z e   t h e   dq0   t h e o r y .   T h e   r e qui r e D V R   v o l t a ge   i s   o b t a i n e a n d   t h e n   p r o c e s s e t hr o ugh  a   l o w   pa s s   RL f i l t e r   o f   R = 10 - 4 Ω ,   L = 0 . 1 m H ,   C= 2. F ,   b ui l t   i t h e   I n v e r t e r   b l o c k,   i n   o r de t o   r e m o v e   t h e   h a r m o n i c s .     A l l   t h e   r e qui r e s i g na l s   l i ke   t h e   t hr e e - p ha s e   s o ur c e   vo l t a ge s   V s o u r ce ,   i n j e c t e vo l t a ge s   V i n j ,   a n d   l o a v o l t a ge s   V L   c o ul b e   r e a t hr o ug h   t h e   " W av e s "   s c o pe .         6.   S I M U LA TED   R ES U L TS   T h e   l o w   vo l t a ge   di s t ri b ut i o n   s y s t e m   c o n f i gu r a t i o n   c o m b i n e w i t h   t h e   D V R   s h o w n   i n   F i gu r e   i s   s i m ul a t e us i n M a t h w o r ks   M a t l a b / S i m ul i n a n c a rri e o ut   t o   s t udy   t h e   e ffe c t i ve n e s s   a n d   r e s po n s i v e n e s s   of  t h e   pr o po s e D V R   c o n t r o l   s t r a t e gy   un de r   d i f f e r e n t   s uppl y   vo l t a ge   di s t u r b a n c e s .   T h e   r e qui r e s i m ul a t i o n   pow e r   di s t r i b ut i o n   s y s t e m   pa r a m e t e r s   a nd  o t h e r   c o n s t a n t   v a l ue s   a r e   l i s t e i n   T a b l e   1.   T h e   e ff e c t i v e n e s s   of   t h e   pr o g r a m   w i l l   b e   t e s t e i n   i t s   f a s t   r e s po n s e   a nd  a b i l i t y   t m a i nt a i n i n l o a v o l t a ge   c o n s t a n t   a t   rm s   m a g n i t ude   of   230V   du ri n g   t h e   v o l t a ge   di s t u r b a n c e   c o n di t i o n s .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   250 2 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   1 J a n u a r y   20 20  :     47 - 60   54   T a b l e   1 .   S y s t e m   pa r a m e t e r s   Q u a l i t y   S y m b o l s   P a ra m e t e r   s o u rc e   v o l t a g e ,   p h a s e ,   f r e q u e n c y   V s ,   Φ ,   f   2 3 0 V ,   3 - Φ ,   5 0 H z   l o a d   p o w e a n d   p o w e f a c t o r   S l o a d ,   P f   1 k V A ,   0 . 9 2   l i n e   i m p e d a n c e   R l L l   1 Ω ,   1 m H   l o a d   i m p e d a n c e   R L ,   L L   1 0 0 Ω ,   1 m H   D s o u r c e   v o l t a g e   V dc   230 2   V   In v e r t e r   V S I   IG BT ,   3 - a r m s ,   6 - p u l s e s   s a m p l i n g   f r e q u e n c y   f s   2 k H z   In j e c t i o n   t ra n s f o r m e r   N 2 / N 1 V 2 / V 1   1 : 1 ,   2 3 0 / 2 3 0 V   f i l t e c o m p o n e n t s   R s L s C s   10 - 4 Ω ,   0 . 1 m H ,   2 . 7 µ F   P c o n t r o l l e r   K p K i   4 2 ,   3 8       T h e   s i m u l a t i o n   t e s t   r e s ul t s   f o r   bo t h   u n b a l a n c e a nd  b a l a n c e c a s e s   of   vo l t a ge   di s t u r b a n c e s   w e r e     a s   f o l l ow s :     6. 1 .      Wh e n   V o l tag e   D i s tu r b an c e s   o th e   Th r e e   P h as e s   O c c u r   D u r i n th e   S am e   T i m e   P e r i o d s   6. 1 . 1.   V o l tage   u n b al an c e   d i s tu r b an c e   F o r   un b a l a n c e   c o n di t i o n s ,   t h e   D V R   de v i c e   i n j e c t s   s ui t a b l e   u n b a l a n c e t hr e e - pha s e   vo l t a ge s ,   po s i t i v e   o r   n e ga t i v e   b a s e o n   w h e t h e r   t h e   f a ul t   c o n d i t i o i s   U V U   (s a g)  o O V U   (s w e l l ).   Ca s e s   of   t h e   U V U   f a ul t s   i n   s i n gl e ,   t w o r   t hr e e   pha s e   vo l t a ge s   ha v e   b e e n   s i m u l a t e d   a n t h e i r   r e s ul t s   a r e   de m o n s t r a t e i n   F i gu r e s   4 - 6 ,   r e s pe c t i v e l y .     F i gu r e   4   s h o w s   t h a t   a   s i n gl e - p ha s e   t o   gr o u n U V U   f a ul t   o n   p ha s e   A   i s   c r e a t e a t   t i m e   t   =   0 . 04s   f o r   a   dura t i o n   o f   0. 08s .   D u r i ng  t h i s   pe r i o d,   t h e   pha s e   A   vo l t a ge   s a gs   t o   125V ,   i . e .   de c r e a s e s   by   a b o ut   45. 6%  o i t s   n o m i na l   v a l ue ,   230V   ( h e a l t h y   c a s e ),   c a us i n a   pe r c e n t a ge   o f   vo l t a ge   u n b a l a n c e   f a c t o r   V U F   of   17. 95% .   O t h e r   pha s e s   a r e   ke pt   c o n s t a n t   a t   230  V   rm s .   F i gu r e   5   s h o w s   vo l t a ge   s a i n   t w o   ph a s e s   A   a n B   t o   125V   a n 170V ;   t h i s   m e a n s   a   r e duc t i o n   by   r a t i o s   of   45. 6%  a n 26 . 1% ,   r e s pe c t i v e l y   w i t h   V U F   of  17. 38% ,   i ni t i a t e a t   0. 0 4s   a n r e m a i c o n s t a nt   u nt i l   0 . 12s   w i t h   t o t a l   v o l t a ge   s a du ra t i o n   o f   0. 08s .   F i gu r e   6   s h o w s   t ha t   a l l   p ha s e   vo l t a ge s   a r e   f a l l i n do w n   f r o m   t h e i r   n o m i n a l   v a l ue   t o   125V ,   170V ,   a n d   2 15V ;   by   a bo ut   45. 6% ,   26. 1%,   a n d   6. 5% ,   r e s pe c t i v e l y   w i t h   V U F   o f   15. 28  du ri n g   s a g   t i m e   o f   0. 08s   T h e   F i gu r e s   4 - 6   a l s o   s h o w   t h e   vo l t a ge s   t ha t   s h o ul b e   i n j e c t e V i n j   by   t h e   D V R ,   a s   w e l l   a s   t h e   c o m pe n s a t e l o a vo l t a ge   V L   fo r   a l l   t h e   a f o r e m e n t i o n e f a i l ur e s ,   r e s pe c t i v e l y .   It   i s   s e e n   f r o m   t h e   r e s ul t s ,   t h e   rm s   l o a v o l t a ge   i s   ke pt   c o n s t a n t   a t   230V ,   t hr o ug h o ut   t h e   s i m ul a t i o n,   p r o c e s s   i n c l ud i n t h e   U V U   p e r i o d.   O b s e r v i n t h a t   du r i ng  n o rm a l   o pe r a t i o n,   t h e   D V R   do  n o t hi ng,   w h i l e   i t   i s   qui c kl y   i n j e c t i ng  n e c e s s a r y   v o l t a ge   c o m po n e n t s   i n   o r de r   t o   s m o o t h   t h e   l o a d   v o l t a ge   upo de t e c t i n g   v o l t a ge   s a g .     S i m i l a rl y ,   t h e   D V R   pe r fo r m a n c e   u n de r   t h e   O V U   f a ul t   c o n di t i o n   c o ul b e   i n v e s t i ga t e d .   H e r e ,   t h e   s uppl y   vo l t a ge   s w e l l   c a n   b e   c r e a t e a s   i l l us t ra t e i n   F i gu r e s   7 - 9   f o r   s i n g l e ,   t w o   o r   t hr e e   pha s e s ,   r e s pe c t i v e l y .   In  F i gu r e   7,   t h e   s upp l y   r m s   v o l t a ge   a m p l i t ud e   o f   ph a s e   A   i s   i n c r e a s e f r o m   23 0V   t o   328V ,   b y   a bo ut   42. 6%   o n o m i na l   v o l t a ge   w i t h   V U F   of  12. 44% ,   s t a rt i n f r o m   t = 0 . 0 4s   t o   0. 12s .   T h e   f i gur e   a l s o   s h o w s   t h e   i n j e c t e d   vo l t a ge   t ha t   i s   p r o duc e by   t h e   D V R   i n   o r de r   t o   c o r r e c t   t h e   l o a v o l t a ge .   A l s o ,   t w o   s i n g l e - p h a s e   t o   g r o und  O V U   f a ul t s   o f   di ff e r e n t   s e v e r i t y   o n   p h a s e s   A   a n B   a r e   a p pl i e a t   a   t i m e   t   =   0 . 04s   f o r   a   f a ul t   du ra t i o n   o 0. 08s .   I n   t h i s   c a s e ,   t h e   v o l t a ge s   o f   ph a s e s   A   a nd  B   a r e   di s t u rb e w i t h   s w e l l s   t o   r e a c 286V   a n 328  a t   r a t e s   of  24. 3%   a nd  42 . 6% ,   r e s pe c t i v e l y   c a us i n V U F   of   10. 1%   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   8 .   F i gu r e   s h o w s   t h e   v o l t a ge   s w e l l   i n   a l l   t hr e e   p h a s e s   t o   244V ,   28 6V ,   a n d   328V ,   w hi c m e a n s   a i n c r e a s e   by   r a t e s   o f   6. 1%,   24. 3%,   a nd  42. 6% ,   r e s pe c t i v e l y   w i t h   a   V U F   o f   8. 48%       F i gu r e   4 .   1 - p h   U V U ;   V A = 125V , V B =V C = 230V ;   V U F = 17. 9 5 %   0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 0 . 1 8 - 5 0 0 0 500 V s   ( V ) 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 0 . 1 8 - 5 0 0 0 500 V i n j   ( V ) 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 0 . 1 8 - 5 0 0 0 500 T i m e   ( s e c ) V L   ( V ) 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       V ol t age   d i s t ur ban c e   m i t i ga t i o i Ir a q's   l ow   v ol t ag e   di s t r i bu t i on   s y s t e m   ( J am a l   A bdu l - Kar e e m   Moham m e d )   55       F i gu r e   5 .   2 - p h   U V U ;   V A = 125V , V B = 170V , V C = 230V ;   V U F = 17. 38 %           F i gu r e   6 .   3 - p h   U V U ;   V A = 125V , V B = 170V , V C = 215V ;   V U F = 15. 2 8%       T h e   F i gu r e s   7 - a l s o   s h o w   h o w   t h e   D V R   e f f i c i e n t l y   c o m pe n s a t e s   t h e   O V U   di s t u r b a n c e s .   T h e   l o a d   vo l t a ge   w i t h   t h e   h e l o f   t h e   D V R   h a s   i m p r o v e d,   b a l a n c e a n r e m a i b a l a n c e i n   t h e   t hr e e   p ha s e s   a t   t h e   n o m i na l   v a l ue .   I n   t h e   s a m e   w a y   of   t h e   U V U   di s t u r b a n c e   c a s e ,   t h e   D V R   a c t i v a t e s   r a pi d l y   t o   i n j e c t   a   s ui t a b l e   n e ga t i v e   vo l t a ge   t o   t h e   h i g h   d i s t r i b ut i o n   l i n e s .   S t a b i l i t y   a n d   b a l a n c e   c a n   b e   ob s e r v e d   i n   t h e   l o a v o l t a ge   a t   c o n s t a n t   r m s   v a l ue   t hr o ug h o ut   t h e   s i m ul a t i o n   pe ri o d,   i n c l udi n g   t h e   u n b a l a n c e   v o l t a ge   s w e l l   e ve n t   pe ri o d.           F i gu r e   7 .   1 - p h   O V U ;   V A = 32 8V , V B =V C = 230V ;   V U F = 12. 4 4 %   0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 0 . 1 8 - 5 0 0 0 500 V s   ( V ) 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 0 . 1 8 - 5 0 0 0 500 V i n j   ( V ) 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 0 . 1 8 - 5 0 0 0 500 T i m e   ( s e c ) V L   ( V ) 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 0 . 1 8 - 5 0 0 0 500 V s   ( V ) 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 0 . 1 8 - 5 0 0 0 500 V i n j   ( V ) 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 0 . 1 8 - 5 0 0 0 500 T i m e   ( s e c ) V L   ( V ) 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 0 . 1 8 - 5 0 0 0 500 V s   ( V ) 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 0 . 1 8 - 5 0 0 0 500 V i n j   ( V ) 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 0 . 1 8 - 5 0 0 0 500 T i m e   ( s e c ) V L   ( V ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   250 2 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   1 J a n u a r y   20 20  :     47 - 60   56       F i gu r e   8 .   2 - p h   O V U ;   V A = 28 6V , V B = 328V , V C = 2 30V ;   V U F = 10. 1%           F i gu r e   9 .   3 - p h   O V U ;   V A = 24 4V , V B = 286V , V C = 328V ;   V U F = 8. 48%       In  m o s t   c a s e s ,   t h e   U V U   a n d   O V U   di s t u r b a n c e s   o c c ur   t o ge t h e a s   s h o w n   i F i gu r e   1 0 ,   e . g.   w h e pha s e   A   d r o p s   by   50%  f r o m   23 0V   t o   115V   a nd  p ha s e   ri s e s   by   42. 6%  f r o m   230V   t o   328V ,   w hi l e   p ha s e   r e m a i n s   c o n s t a nt ,   c a us i n a   V U F   of   27. 44%.   T h e   f i gu r e   a l s o   s h ow s   h ow   t h e   D V e ff i c i e n t l y   c o m pe n s a t i ng  t h i s   t y pe   o f   f a ul t s .             F i gu r e   10 .   U V U / O V U ;   V A = 115V , V B = 230V , V C =3 28V ;   V U F = 27. 44%       6. 1 . 2.   V o l tage   b al an c e   d i s tu r b an c e   T h i s   m e a n s   t ha t   a l l   t h e   p h a s e s   a r e   e xpo s e t o   t h e   s a m e   f a ul t s   duri n t h e   s a m e   t i m e   pe ri o a s   s h o w n   i n   F i gu r e s   11 - 13 I n   t h e   c a s e   o f   un de r v o l t a ge   b a l a n c e   U V B   di s t ur b a n c e   (o r   v o l t a ge   s a g) ,   w h i c h   i s   a   r e qui r e m e nt   f o r   a   t e m po r a r y   de c r e a s e   i n   t h e   s uppl y   vo l t a ge ;   t h e   D V R s   i n j e c t   e qua l   po s i t i v e   v o l t a ge   c o m po n e n t s   i n   a l l   t hr e e   p h a s e s .   T h e s e   c o m po n e nt s   s h o ul d   be c o m e   i n   p h a s e   w i t h   t h e   s uppl y   vo l t a ge s   t c o r r e c t   t h e m .   T h e   c o n di t i o n   o f   vo l t a ge   s a c o ul b e   s i m ul a t e by   pr o duc i n a   b a l a n c e t hr e e - pha s e   t o   gr o u n d   f a ul t   a t   a   t i m e   t   =   0. 0 4s   f o r   a   du ra t i o o f   0. 08s .     0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 0 . 1 8 0 . 2 - 5 0 0 0 500 V s   ( V ) 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 0 . 1 8 0 . 2 - 5 0 0 0 500 V i n j   ( V ) 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 0 . 1 8 0 . 2 - 5 0 0 0 500 T i m e   ( s e c ) V L   ( V ) 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 0 . 1 8 0 . 2 - 5 0 0 0 500 V s   ( V ) 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 0 . 1 8 0 . 2 - 5 0 0 0 500 V i n j   ( V ) 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 0 . 1 8 0 . 2 - 5 0 0 0 500 T i m e   ( s e c ) V L   ( V ) 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 0 . 1 8 0 . 2 - 5 0 0 0 500 V s   ( V ) 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 0 . 1 8 0 . 2 - 5 0 0 0 500 V i n j   ( V ) 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 0 . 1 6 0 . 1 8 0 . 2 - 5 0 0 0 500 T i m e   ( s e c ) V L   ( V ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.