I ndo ne s i a n J o ur na l  o f  E l e c t r i c a l  E ng i ne e r i ng  a nd C o m p u t e r  Sc i e nc e   V o l.   11 ,  N o.   2 A ug us t   201 8 pp.   63 0 ~ 63 6   I SSN :   2502 - 4752 D O I :  10. 11 591/ i j eecs . v 11. i 2 .p p 630 - 6 36          630       Jou r n al  h om e p age h ttp : //ia e s c or e . c om / j our nal s / i nde x . php/ i j e e c s   I M L ANNs  f o Co ng es t io n M a na g em en t  in  P o w er Sy s t e m       N ur   Z a hi r a h M o hd A l i 1 ,   I s m a il M u s ir in 2 ,   H as m ai n i  M oh a m ad 3   Sa i f ul  I z w a n Sul i m a n 4 H a di  Suy o no 5   1, 2, 3, 4 F acu l t y  o f  E l ect r i cal   En g in e e r in g ,  U n iv e r s iti T e k n o lo g i M AR A   M al a y s i a,  S h ah  A l a m ,  S el an g o r ,  M al ay s i a   5 Ele c tr ic a l En g in e e r in g  D e p a r tm e n t,  F a c u lty  o f  En g in e e r in g ,  U n iv e r s ita s  B r a w ija y a   J a l a n M T .  H a r y ono 1 67  M a l a ng  6 514 5 I nd one s i a       A rt i cl e I n f o     AB S T RAC T   A r tic le  h is to r y :   R e c e i v e A pr  1,  201 8   R e v i s e d J u n  20,  2018   A c c e pt e d J u l  7,  2018     I n t hi s  pa pe r ,  I nt e g r a t e d M ul t i - L ay er   A r t i f i ci al  N eu r al  N et w o r k s  ( I M L A N N s )   m ode l  ha s   b een  d ev el o p ed   f or  c ong e s t e d l i ne   pr e di c t i on i n a  p o w e r  s y s t e m .   T h m as t er  ch ar act er i s t i c o f  an  A N N  i s  t h e s u p er i o r i t y  t o  ach i ev c om pl i c a t e d i npu t - o ut p ut  m a ppi ng s  t hr o ug h a  l e a r ni ng  pr oc e dur e ,  w i t hout   e x ha us t i v e  pr og r a m m i ng  e f f or t s .  T he  I M L A N N s   m ode l  w a s  de v e l ope d t o   p r ed i ct  t h e co n g es t ed  l i n es  i n  a p o w er  s y s t e m .  B e f o r e t h e I M L A N N s  m o d el   i s  d ev el o p ed ,  a cas e s t u d y   w as   s el ect ed  t o  r ecei v e an  ear l y  r es u l t  i n  p o w er   s y s t e m  l oa d c ur r e nt  dur i ng  nor m a l  c ondi t i on a n d c on t i ng e nc y  ba s e d on   he a v i l y  l oa de d t e r m .  I n or de r  t o o pt i m i z e t h e ar ch i t ect u r e o f  t h e n eu r al   ne t w or k  a nd  m i ni m i z e  t he  c o m put a t i ona l  e f f or t ,  but  t hos e  s t a t e  v a r i a bl e s   w i t m aj o r  i m p act  o n  t h e p o w er  s y s t e m  ar s el ect ed  a s  i n p u t s .  A  p r e - d ev el o p ed   in d e x ,  n a m e l y  F a s t V o lta g e  S ta b ility  I n d e x  ( F V S I )  is  e m p lo y e d   a s   a   b en ch m ar k  t o  i d en t i f y  t h e l o cat i o n s  d ecl ar ed  as  co n g es t ed  l i n es .  T h i s   i ndi c a t or  w a s  pr od uc e d w hi c a i m s  f or  a n a na l y t i c  t hi nk i ng ,   s us t a i na bl e   pow e r  s y s t e m   w he n a n e xc e s s i ve  l oa d w a s  i m pos e d on t he  p ow e r  s y s t e m   ne t w or k .  I n a ddi t i on,  v o l t a g e  c ol l a ps e  c a n be  i de nt if ie d  w h e n  th e  in d e x  is   a ppr oa c hi ng  1. 0 00  or  uni t y .   T he  v a l ue  o f  F V S I  i s  c hos e n a s  t he  t a r g e t e d   out put   i n t he  I M L A N N s   m ode l .  T he  s t r e ng t h of  t he  pr op os e d I M L A N N s   m ode l  ha s  be e n v a l i da t e d on t he   I E E E  30 -   B us  R T S .  R e s ul t s  obt a i ne d f r om   t he  s t udy  de m ons t r a t e d   t ha t  t he  pr opos e d I M L A N N s  i s   f e a s i bl e   f or   c ong e s t e l i ne  pr e di c t i o n,  w hi c i t ur ns  b e ne f i c i a l  t o pow e r  s y s t e m  ope r a t or s  i n   t h p la n n in g  u n it  o f  a  u tility .   Ke y wo rd s :   IM L A N N S   C ong e s t e d l i n e  pr e di c t i on   FV SI   V o lta g e  c o lla p s e     C opy r i g ht   ©  201 8   I n s tit u te   o f   A d v anc e E ngi ne e r i ng an d Sc i e nc e   A l l  ri g h t s re se rv e d .   Co rre sp o n d i n g  Au t h o r :   N ur  Z a hi r a h M o hd   A l i   F acu l t y  o f  E l ect r i cal  E n g i n eer i n g ,   U ni ve r s i t i  T e kno l o gi  M AR A   M al a y s i a,   S ha A l a m ,  S e l a n go r ,  M a l a ys i a .   E m a il:  nur z a hi r a h_ m o hd a l i @ ya ho o . c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e n eed  f o r  el ect r i ci t y   h as   l ed  t o  t h e i n cr eas i n g  b u r d en  t o   p o w er  s y s t e m  n e t w o r k  d u e t o  t h e r ap i d   g r o w t h  i n   m o s t  o f  d ev el o p i n g  co u n t r i e s .  T h i s  r es u l t s  t h e  el ect r i c p o w er  g en er at i o n  s ect o r  t o  ex p er i en ce   pos s i bl e  c ong e s t i o n  p h e n o m e n on .   R e f e r a bl e  t o  t he  e xt r e m e  o ve r c r o w d i ng;  a   t r a ns m i s s i o n s ys t e m  c a n no t   ex ecu t e  t h e  t r an s f er  o f   f o r ce b ey o n d  t h e  al l o w ab l e l i m i t s  a s  s a f et y   f act o r  n eed s  t o  b s p o k en .  T o  o v er co m e   th is   b o ttle n e c k ,   F le x ib le   A lte r n a tiv e   C u r r e n T r a n s m is s io n   S y s te m s   ( F A C T S )   d e v ic e s   c a n   b e   us e d   [ 1 - 4 ] .   I he l p s  t o  c ut  t he  e xt r a  l o a d  o n  t he  t r a ns m i s s i o n l i ne s ,  l o s s  o f  e ne r g y a nd   m a ke s  t he  s ys t e m   m o r e  s t a b l e .  T s o l v e co n g es t i o n  p r o b l em s ,  n u m er o u s  r es ear ch e s  h a v e b een  d i r ect ed  t o  ar r i v e u p   w i t h  b et t er  an s w er s .  Ma n y   t ech n i q u es   h av e b een  d ev el o p e d  to  id e n tif y  th e  e x a c t lo c a ti o n  o f  c o n g e s tio n  i n  th e  tr a n s m itti n g  a r r a n g e m e n t.   C o r r e c t c o n g e s te d  lin e  id e n t if ic a tio n  is  i m p o r ta n f o r  th e  in s ta lla tio n  o f   F A C T S  d e v ic e s .   A m o n g   th e   te c h n iq u e s  u s e d  is  v o lta g e   s ta b ilit y   in d e x ,  c o n g e s tio n  i n d e x ,  f lo w   in d e x  p e r f o r m a n c e r eal  p o w er ,  l i n ut i l i z a t i o f a c t o r ,   s e ns i t i vi t i nd e a nd   s e c ur i t s e n s i t i vi t i nd e [ 1 ,   3 ,   5 - 8 ] .   C o n s eq u e n t l y ,   g r eat   d eal   o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       I M L A N N s  f or   C onge s t i on M anage m e nt  i n  P ow e r  Sy s t e m   ( N ur  Z ahi r ah M ohd A l i )   631   ef f o r t   h as  b ee n  d ev o t ed  t o  t h d ev el o p m en t  o f  p r act i cal  t o o l s  f o r  an al y zi n g  a n d   m o n i t o r i n g   v o l t ag s t ab i l i t y  o f   p o we r   s y s te m s   u s i n g   s ta tic  a p p r o a c h e s .  T h e  f i n a l  r e s u lts  f r o m  t h e  in d e x   w i ll b e   u s e d  a s  a   lo c a to r  to o l th a t i s   b es t  f o r  F A C T S  d ev i ces ,  at  o n ce i d en t i f y  t h e co n g es t ed  b u s   o r  l i n e f aced  i n  t h e s y s t e m .   I n  th is  p a p e r ,  I n te g r a te d  M u lti L a y e r  A r ti f ic ia l N e u r a N et w o r k s  ( I M L A N N s )   m o d el  h as  b een   d ev el o p ed  f o r  co n g e s t ed  l i n p r ed i ct i o n  i n  c h o o s i n g  p o w er  s y s t e m .  T h m a s t er  c h ar act er i s t i c o f  an   A N N   i s   t h e p o w er  t o  ach i e v e co m p l i c at ed  i n p u t - o ut p ut   m a p p i ng s  t hr o ug h a  l e a r n i n g p r o c e d ur e ,  w i t ho ut  e x ha us t i ve   pr og r a m m i ng  e f f o r t s .  T h e I M L A N N s   m o d el   w as  p r ep ar ed   t o  p r ed i ct  t h e F V S I  v al u e an d  co n g es t ed  l i n e s  i n   p o w er  s y s t e m .  B e f o r e t h e I M L A N N s   m o d el  i s  d ev el o p ed ,  a cas e s t u d y   w as   s el ect ed  t o  r ecei v e an  ear l y  r es u l t   i n  po w e r  s y s t e m  l oa d c u r r e n t   du r i ng n or m a l  c on di t i on  a n d  c on t i nge nc b a s e d  o he a vi l y l o a d e d  t e r m .   I o r d e r   to   o p tim iz e  t h e   a r c h ite c tu r e   o f   th e  n e u r a n e t w o r k   a n d   m in i m iz e  th e  c o m p u ta tio n a l e f f o r t,   b u t t h o s e   s t at e v ar i ab l es   w i t h   m aj o r  i m p act  o n  t h e p o w er  s y s t e m  ar e s el ect ed  as  i n p u t s .   A  p r e - de v e l ope d i n de x ,  n a m e l Fa s t  V o l t a g e S t ab i l i y  I n d ex  ( F V S I )  i s   u s ed  as  a  b en c h m ar k  t o  i d en t i f y  t h e l o cat i o n s  d ecl ar ed  as  co n g e s t ed   l i n es  [ 9 ] .  T h i s  i n d ex   w as  d ev el o p ed  b y  I s m a i l  M u s i r i n  e t .   al   w h i ch  ai m s  f o r  a n  a n al y s i s ,  s u s t ai n ab l e p o w er   s ys t e m   w he n a n e xc e s s i ve  l o a d   w a s  i m p o s e d  o t h e p o w er   s y s t e m  n et w o r k .  I n  ad d i t i o n ,   v o l t ag e co l l ap s e ca n   b e  i d e nt i f i e d   w he t he   i nd e x  i s  a p p r o a c hi n g 1 . 0 0 0  o r  uni t y.  T he  va l ue   o f  F V S I   i s  c ho s e n a s   t he  t a r ge t e d   o u t p u t  i n  t h e I M L A N N s   m o d el .  T h e ef f ect i v e n e s s  o f  t h e p r o p o s ed  I ML A N N s   m o d el  h as  b een  t es t ed   o n t he   IE E E  3 0 - B u s RT S .       2.   R ES EA R C H  M ETH O D   2 . 1 .  C o ng e s t e d L i ne s  I de nt i f i c a t i o n T e c hni q ue   I n  g e n er al ,  el ect r i c p o w er  s y s t e m  d el i v er s  t h r ee  m aj o r  i n g r ed i en t s  i n  o r d er  t o  s u p p l y ,   t r an s m i t  a n d   u t i l i ze t h e p o w er  t o  t h e co n s u m er .  A s  p o w er  s y s t e m  ca n  o p er at e u n d e r  s tr e s s  c o n d i tio n s ,  th e  a b ili t y  to   m a i nt a i n vo l t a ge   s t a b i l i t b e c o m e s  a   gr o w i n g b u s i ne s s  o r ga ni s a t i o n t o  t he  e l e c t r i c a l  e n gi ne e r .  I p a r lia m e n ta r y  la w  to  p r e d ic t th e  v o lta g e  s ta b ili t y ,  t h e  d e v e lo p m e n t o f  a c c u r a te   m e t h o d s  is  i m p o r ta n t i n   p r e ve nt i ng  s uc h  c o n di t i ons .  I t  i s  a l s o i m por t a nt  i n  t h e  i n t e r e s t  of  po w e r  s y s t e m  pl a nn i n g a n d a r r a ng e m e n t .   C o n g e s tio n  p r o b le m   is   lik e w is e  lin k e d   u p  to   th e   m a tte r s  a b o v e .  I w a s   m a i n l y  d u e  to  r e a c ti v e  p o w e r   v a r ia tio n .   A   s et  o f  el ect r i cal  l o ad s  ar i n  t h e s h ap e o f   h ea v y   m ac h i ne s  c o nf i ni n w i nd i n gs ,   t r a n s f o r m e r s  a nd  o t he r   f act o r s  t h at  h a v e r eact i v e p o w er  e f f ec t .  T h e ex p an s i o n  i n  a r eact i v e p o w er  r eq u e s t   y e t  p o o r l y  i n  r eact i v p o w e r   s up p o r t ,   ha s   kno w n   a   p o w e r   s ys t e m   t o   b e   i a a n xi e t c o nd i t i o n.   T he s e   e ve nt s   ha ve   s ub s e q ue nt l m o t i v a t ed  f u r t h er  r es ear ch  i n  t h e ar ea o f  co n g es t i o n  an al y s i s .  Man y  t ech n i q u e s  h a v e b een  d ev el o p ed  i n  o r d e r   to  a lle v ia te  th e  c o n g e s tio n  i n  a  p o w e r  s y s te m  [ 1 0 - 1 9 ] .   T h e  r e s u lt  f r o m  v o lta g e  s ta b ilit y  a n a l y s i s   m a y   le a d  to   w e a k  b u s  id e n ti f ic a tio n  o r  c r itic a l lin e d et er m i n at i o n .   F ir s tl y ,  it is   f u n d a m e n ta l to  k n o w   w h a k in d  o f  l in e - b as e d  v o l t ag e d ep en d ab i l i t y  r eco r d  t h at  i s   w or t hy  t o be  a dopt e d.  I n  t hi s   pa pe r ,  t h e  F a s t  V ol t a g e   S t a bi l i t y  I n de x  ( F V S I )  h a s  be e n  de c i de d f or  g i v i ng  t h e   de pe n da bl e  p os i t i on i ng  r un dow n   t a p o w er  s y s t e m  ad m i n i s t r at o r .  F V S I   w as  b r o ad l y  a ct u al i zed  as  a r u l co n cer n i n g   v o l t a g e s t ab i l i t y  a n d  ch ec k i n g  b ecau s e o f  i t s  r e l i an ce o n  r eact i v e  p o w er  r at h er  t h an  r eal  p o w er .   B e i n g  pr opos e d by  I .  M us i r i n [ 20] ,  de pe n da bi l i t y  o f  F V S I  i n   v ol t a g e  s t a bi l i t y  a p p r ai s al   h as  b een  l e g i t i m i zed   i n  [ 2 1 , 2 2 ] ,  w h er e t h e r eco r d   w a s  co n n ect ed  f o r   w ea k  cl u s t er  i d en t i f i cat i o n ,   m o s t  ex t r em e l o ad ab i l i t y  an d   r eact i v e p o w er  p l an n i n g .  I n   d i f f er e n t  ca s es ,  t h Q - V  c ur ve  i s   us e d   f o r   m o ni t o r i n g l o a d   m a r gi n b e t w e e n   ope r a t i n g  poi n t  a n v o lta g e   c o lla p s e  p o in t.  B y  v ir t u e  o f  th a t,  F V S I  tu r n s  i n to  a n  id e a l lin e - b a s e d  lis t;  c l a r i f y i ng  t h e   m ot i v a t i on  be hi n w hy  i t  h a s  be e n  pi c k e a s  t h e  r e c or d t o be  f ol l ow e d  by   m e a ns  of  t h e   pr op os e d m u l t i - m ode l  A N N  a l g or i t hm .  F V S I  of  l - t h l i ne  i s   gi ve n i n ( 1 )      = 4 2 2   (1 )     w h er Z l   i s  t h e  l i n e  i m p ed an ce,   X l   i s  t h e l i n e r eact a n ce,   V s   i s  t he   s e nd i n g e nd   vo l t a g e  a nd   Q r   i s t h e  l e ss   r ecei v i n g  en d  p o w er .  I t   m u s t  t o  b e n o t i ced  t h at  f o r  a r eg u l ar  p o w er  s y s t e m   t h at  i s  f r ee f r o m   v o l t ag e   b r e a kd o w n r i s k,  F V S I   m us t  b e  no t  a s   m uc h a s  u ni t y.     1)   M a x i mu m P e r mi s s i b l e   L o a d   V o l t a ge  i n p o w er   s y s t e m  can  b eco m u n s t ab l w h e n  t h e  l o ad  o n  t h e r eact i v e p o w er  i n cr eas es  an d   ex ceed s  t h m a x i m u m  l e v el .   T o  g et  an  i d ea o f  t h m a x i m u m   l o ad  o n  t h e s t a g eco ach  b e f o r e t h e p o t en t i al  i s   n o t s ta tic ,  th e   v o lta g e   s ta b ilit y  a s s e s s m e n t is  d o n e  u s i n g  p r e -   d ev el o p e d F V S I .  M a x i m um   pe r m i s s i bl e  l oa d or   a ls o  te r m e d  a s   m a x i m u m   lo a d a b ilit y  is  a n  i m p o r ta n t d e ta i l to  in d ic a te  p o w e r  s y s te m  s t r e n g t h .  M a x i m u m   l o ad ab i l i t y  d et er m i n e s   w h et h e r  a p o w er  s y s t e m  n e t w o r k  i s  i n  i t s  s ec u r e ar ea o r  v i ce v er s a.   T h e h i g h  v al u e o f   ma x i mu l o a d a b ilit y  a llo w s   to   s y s te m   to   a d d   m o r e  lo a d  to  a   p a r tic u la r   lo a d  b u s .  O n   th e  o th e r  h a n d ,   lo w   m a xi m um  l oa da bi l i t y    v a l u e   o n l y   a l l o w s   s m a l l   l oa d  t o  be    c a r r i e d   on   t o  t h e   c or r e s pon di n g   l oa d  bu s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i ,   V o l.   11 , N o .   2 A ug us t  2018   :   6 30     636   632   N ev er t h e l es s ,  Q d F V S I  c a n   b e  u tili s e d  to  i n d ic a te  t he  p o i nt  o f  Q d ma x    f o r  a ch o s en  l o ad  i n  a   tr a n s m is s io n  s y s te m .  A lg o r it h m   f o r  m a x i m u m  lo a d a b ilit y   id e n ti f ic a tio n  is  g iv e n  a s   f o llo w s :   i.   S el ect  t h e l o ad  b u s .   ii.   S e t th e  lo a d in g  c o n d itio n  a t th e  p a r tic u la r  lo a d  b u s .   iii.   R u n t he  l o a d  f l o w  p r o gr a m   u s i ng t he  N e w t o -   R ap h s o n   m e t h o d  f o r  t h e b as e cas e.   i v.   G r ad u al l y  i n cr eas e t h e r eact i v p o w er   l o ad i n g  at   t h c h o s en   l o ad   b u s   u n t i l  t h F V S I   v al u e cl o s e t o   1. 000 .   v.   E x t r act  t h e l i n w i t h  t h e  F V S I  v al u e cl o s ed  i n  1 . 0 0 0 ,  t h i s   l i n e cal l ed  as  t h e co n g e s t ed  l i n w i t h  r e s p ect   t o a  bu s .   vi .   R a n k t he  t o p  5  l i ne s   w i t h hi g h  F V S I  va l ue s .   v ii.   C h oos e  ot h e r  l oa d bu s  a n d r e p e a t  s t e p ( i )  t o ( v i ) .   v iii.   I d e nt i f y Q d ma x   f or  e v e r y  l oa d bu s .     2)   I de nt i f i c a t i o n o f  C o ng e s t e d L i ne s   W h i l e p o w er  s y s t e m  i s  a f f ect ed  b y  v ar i o u s  d i s t u r b an ces   s u ch  as  o u t a g es  a n d  t h e i n cr e m e n t  o f   l oa d,   v o l t ag s ecu r i t y  ca n   b e p o s s i b l y   ex p er i en ced   b y   t h s y s t e m .  I t  i s  r el at ed  t o   t h co n t i n o u s  o f    a  m a x i m u m     act i v e o r  r eact i v e p o w er  t h r o u g h   t h e t r an s m i s s i o n   l i n e   w h i c h  i s  t r an s f er r ed   f r o m  t h g e n e r at i o n  cen t r t o  t h l oa d.  F or  e x a m pl e ,   w h e n  c o ns um e r   u s e d a  h i gh  a i r  c o n di t i on i ng  l oa f or  a  l ong   t i m e  i n a  h ot  s um m e r  da y ,   v o l t ag w i l l   d r o p  i n   o n o r   s ev er al   ar eas .   I t   h as  b een  r eco g n i zed  t h at ,  el ect r i cal   p o w er  eq u i p m e n t  s u c h   as   tr a n s f o r m e r  ta p s  a n d  g e n e r a to r s  h a v e   th e ir  o p e r a tin g  li m it s   f o r  p r e v e n tin g   th e  s ys t e m   f r o m  r e c e i vi ng  vo l t a ge   c ol l a ps e .  A   g e n e r a t or  or  t r a ns m i s s i on l i n e   m a y  pos s i bl y  e xpe r i e n c e  t r i ppi n w hi c h  c a n   be  a s c r i ba bl e  t o a n   u n e x p ect ed  i n c i d en t .   A p p ar en t l y ,  t h e l o cal  r eact i v e p o w er   s u p p o r t  i s  d e m a n d ed  f o r  t h e r e act i v e p o w er  can n o t   b t r an s p o r t e du e  t hi gh   l o s s e s .  T h e   v ol t a g e   m a y   dr op  s pe e di l y   a n c a n  l e a t v ol t a g e   c ol l a ps e  o f  t h e   w h o le  s y s te m .   In  t h i s  p a p e r,  p re - de v e l ope d F V S I  w a s  u s e t o f i n ou t   t h e  c ong e s t e d l i n e   w he n t h e   m a xi m um   lo a d in g  is  i n j e c te d  to  th e  s y s te m .   A  lo a d  b u s  in  a  p o w e r  s y s te m  i s  t y p ic a ll y  a s s o c ia te d   w it h  a  f e w  li n e s   f o r m i n g  a n  i n t er co n n ec t ed  s y s t e m  i n  a p o w er  s y s t e m .  T h e i n cr e m e n t  i n  r eact i v e p o w er  l o ad i n g  at  a s p eci f i c   l oa de d bu s   w o u l d  s p eci f i cal l y  r ai s e t h F V S I   v al u es  o n   t h e l i n es  as s o ci at ed  t o  i t .  ( T h e F V S I  v al u es  o n   d i f f e r e nt  l i ne s  i n t he  p o w e r  s y s t e m   m i g ht   l i ke w i s e   i nc r e m e n t ,  ho w e ve r   t he  l i ne   w i t h t he   hi ghe s t   F V S I  q ua l i t i s  o r d i n ar i l y  a s s o ci at ed  s p eci f i cal l y   w i t h  t h e l o ad ed   b us ) .  F i gur e  1  s ho w s  t he  p r o f i l e  o f  F V S I  ve r s us  r e a c t i ve   p o w er  l o ad i n g   f o r  co n g es t e d  l i n i d en t i f i cat i o n .  F V S I  i n cr eas es  s t ead i l y   w h e n  t h r eact i v e l o ad i n g   i s   i n cr eas ed .  F o r  i n s t a n ce,  a F V S I  v al u e at   l i n e  1  ( L 1 )  co n t i n u t o  i n cr eas e  u n t i l  i t  r e ach es  t h m a x i mu pe r m i s s i bl e  l oa d,  Q d ma x .   T h e   F V S I   v a l u e   a t   t hi s   m a x i m um   pe r m i s s i bl e   l oa i s   w i t h i n   0. 9~ 1. 0;   w hi c f a l l s   b el o w   t h e co n g es t ed  r eg i o n .   S i m i l ar  s cen ar i o  can  b o b s er v ed  f o r  L 2   a nd   L 3 ;   w h er e F V S I  v al u es   i n cr eas acco r d i n g l y  as  Q d   i s  i n cr eas ed .  N ev er t h el e s s ,  L 2   a nd  L do  not  e n t e r  t h e  c o n g e s t e d r e gi on  e v e n Q d   h as  r each ed   its  Q d max   poi n t  s i n c e  t h e  c or r e s pon di ng   v a l u e s   h a v e  n ot  r e a c h e d 0. 9 t o 1. 0 r e g i on .  I t  i m pl i e s  t h a t   L 2   a nd  L 3 ar e   al l  t h e s a m e i n s i d e t h e s t ab l e r eg i o n .             2 . 2 .  P r o p o s ed  I n t eg ra t ed   M u l t i l a y er  Ar t i f i c i a l  Ne u r a l  Ne t w o r k s  ( I M L ANNs )   T h i s  p ap er  p r o p o s es   m o d el  I n t eg r at ed   M u l t i l a y er   A r t i f i ci a l  N eu r al  N et w o r k s  ( I M L A N N s )  as  t h e   t ech n i q u e t o  p r ed i ct  i n d ex  v al u es   f o r  co n g es t ed   l i n e.  T h e I M L A N N s   m o d el s   h as  b een   t r ai n ed  b y   u t i l i zi n g  o f   t w o   h i d d en  l a y er  f eed f or w a r d  n e t w or k .  D u r i ng   t h e  t r a i ni ng   pr oc e s s ,  a n  i n put -   o u tp u p a ir  is   c h o s e n  f r o m  th e       F i g u r e 1 .  F V S I  v er s u s  r eact i v e  p o w er  l o ad i n g   f o r  co n g es t ed  l i n e i d en t i f i cat i o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       I M L A N N s  f or   C onge s t i on M anage m e nt  i n  P ow e r  Sy s t e m   ( N ur  Z ahi r ah M ohd A l i )   633   s et  o f  t r ai n i n g  d at a,   w h i l e  t h e   w ei g h t s  a n d  b i as es  o f   t h e  n e t w o r k  ar e r an d o m i zed .  I n  o r d er  t o  cal cu l at e  t h a c tu a l o u tp u t,  th e   s e le c te d  in p u t - o u tp u t p a ir  is  a p p lie d  to  t he  I M L A N N s .   C o ns e q ue nt l y,  t he  e r r o r  o f  t he   p r ed i ct i o n  p r o ces s  can  b e  d et e r m i n ed  b y  cal cu l a t i n g  t h e d i f f er en ce b et w ee n  t h e act u al  o u t p u t  an d  t h e t ar g et ed   o u t p u t .  T h e er r o r  can  b e m i n i m i zed  b y  ad j u s t i n g   t h w ei g h t s  a n d  b i as es  o f  t h n et w o r k  acco r d i n g  t o  t h s p eci f i c l ear n i n g  r u l es   u s ed   b y  t h e s el ect ed  l ear n i n g  al g o r i t h m .  I n  t h i s   m o d el ,  t h e t r ai n i n g  a n d  t es t i n g   p r o ces s es  h a v e b ee n  i n t e g r at ed  t o g et h er .  T h i s  i s  ex p ect ed  t o  r ed u ce t h e co m p u t at i o n a l  b u r d en  ex p er i e n ced  i n   th e  tr a d itio n a l a p p r o a c h .   O v er   t h e y ear ,  A N N   h as  b een  u s ed  ex t e n s i v el y  i n  v ar i o u s   f i el d s  o f  p o w er  en g i n eer i n g  es p eci al l y   f o r   s ol v i n v ol t a g e  s t a bi l i t y   a n a l ys i s  a n s o on [ 23, 24] .  I n  t hi s  pa pe r ,  t h e  I n t e g r a t e d M u l t i - L a y e r  A r ti f ic ia l N e u r a N e t w o r k s  (IM L A N N s w i t h  L e v e n b e r g - M ar q u ar d t  b ack p r o p ag at i o n   tr a in i n g  a l g o r ith m  i s  e m p lo y e d   f o r   pr e di c t i n g  pu r pos e s .     2 .3 I de nt i f i c a t i o n o f  C o ng e s t e d L i ne s   T h i s  s e c t i on  pr e s e nt s  t h e   w h ol e  pr oc e du r e s  of  t h e  pr op os e d I M L A N N s   m ode l .  T h e p r o ces s  i s   ex p l ai n ed :   i.   C h oos e  t h e  l oa d bu s .  I n  I E E E  30 - B u s ,  t h er e ar e 1 1  l o ad  b u s es   t ha t   ha ve  b e e n c ho s e f o r  t he  t e s t i n p r o c e ss.   ii.   R ead  s y s t e m  d at a:  I E E E  3 0 - B u s RT S .   iii.   S e t th e  lo a d in g  c o n d itio n .  T h is  s ta g e  a llo w s  t h e  s y s te m  to  r u n  a t th e   m a x i m u m  p e r m i s s ib le  lo a d .   i v.   R un  l oa d f l o w .   v.   C al cu l at e F V S I   v al u e s  f o r  al l  l i n es  a n d  i d en t i f y  t h e co n g es t e d   lin e s .   vi .   B u i l d  t h e r a w  d at a p at t er n s   f o r  t h A N N .  I f  t h n u m b er  o f  p at t er n s  i s  n o t  ad eq u at e,  ad j u s t  t h e l o ad i n g   c o n d itio n .   v ii.   C lu s te r  th e  tr a i n i n g  p a tte r n s  a n d  te s ti n g  p a tte r n s .   v iii.   C a ll t h e  tr a in i n g  d a ta  p a tte r n s .   i x.   I n itia liz e  t h e  tr a i n i n g  p a r a m e te r s .  I n  th e   s ta g e   of  t r a i n i n g   pr oc e s s ,  t h e  num be r s  of   n ode s  i n  e a c h i d d en  l a y er ,   m o m en t u m  r at e,  l ear n i n g  r at e an d  o t h er  t r ai n i n g  p ar a m et er s  h a v e b een  co n d u ct ed  b y   ex t en s i v e ex p er i m en t s  i n  o r d e r  t o  d et er m i n e t h e o p t i m a l  v al u e.   x.   D e v e l op t h e  t r a i ni ng  c o n f i gu r a t i on .  T h e  num be r   o f  ne ur o ns   i n t he  f i r s t  hi d d e l a ye r ,   t he  nu m b e r   o f   n eu r o n s  i n  t h s eco n d   h i d d en  l a y er ,  t h e t y p e o f  act i v e o f  a ct i v at i o n  f u n ct i o n s ,  n u m b er  o f  i t er at i v u p d at es  ( ep o ch s )  a n d  t h e   m e an   s q u ar e er r o r  g o al  can  b v ar i ed  i n  t h e p r o ces s  o f  d et er m i n a t i o n   o p tim a l t y p es  o r  v al u es .   xi .   P er f o r m  t h e t r ai n i n g  d at a p at t er n s .   x ii.   I f  t he  s o l ut i o n d o e s  no t  c o nve r ge ,  va r y  t he  t r a i ni n g p a r a m e t e r s .   x iii.   S av e t h e I ML A N N s   m o d el .   xi v.   C al l  t h e t e s t i n g  d at a p at t er n s .   R et r ei v t h s a v ed  I M L A N N s   m o d el .  T h e t es t i n g  p r o ces s  i s   co n d u ct ed   co n s ecu t i v e l y   a f te r  o b ta in i n g  t h e  b e s t tr a in e d   A N N   m o d e l.   xv.   P er f o r m  t e s t i n g  p r o ces s .  C al c u l at e t h e ab s o l u t e er r o r  ( E abs )  a s  f o llo w s :      =   (2 )     w h er e O c   i s  t he  c a l c ul a t e d  o ut p ut  a nd   O p   i s  t h e  pr e di c t e d out pu t .   n   i s  t h e  num be r  of  t r a i n i n g pa t t e r n s   i n v o l v ed .  T h e r eg r es s i o n  an al y s i s  i s  u s ed  t o  m i n i m i ze t h e p r ed i ct i o n  er r o r   w h e n  f i t t i n g  t h e p r ed i ct ed   o u tp u t to  th e  ta r g e te d  o u tp u t.   xvi .   I f  R  is   n o t c lo s e  to  1 . 0 0 ,  r e p e a t s te p  x ii.   xvi i .   T ab u l at e t h e I M L A N N s  o u t p u t  an d  t ar g et ed  o u tp u t.       3.   R ES U LT S   A ND AN AL Y S I S   T h i s  s ect i o n  i s  d i v i d ed  t o  t h r ee  m ai n   s u b s ect i o n s ,   w h i c h  ar m ax i m u m  p er m i s s i b l e l o ad ,   co n g es t ed   lin e s   id e n ti f ic a tio n  a n d  p r o p o s e d  I M L A N N s   m o d e f o r  c o n g e s te d  li n e  id e n ti f ic a tio n .   A ll th e  c o d in g  ta s k s   w er e i m p l e m e n t ed  v i M A T L A B  s o f t w ar e an d  h a v e b een   u t i l i s ed  i n  I E E E  3 0 - B u s RT S .     3. 1.   M a x i mu m P e r mi s s i b l e   L o a d   A s  d es cr i b ed  i n  t h e ear l i er   s ect i o n s ,   m ax i m u m  p er m i s s i b l e l o ad   w as  es t i m at ed  u s i n g  t h e p r e - de v e l ope d F V S I .  I n  t h i s  s t u d y ,  F V S I   w a s  i m pl e m e n t e d a s  t h e  i n di c a t or  t o e s t i m a te  th e  m a x i m u m  lo a d a b ilit y   an d  t o  i d en t i f y  t h e co n g e s t ed  l i n e i n  t h e s y s t e m .  M a x i m u m  p er m i s s i b l e l o ad  i s  e s t i m at ed  b y  i n cr eas i n g  t h r eact i v e l o ad i n g  at  t h e c h o s e n  l o ad  b u s es .  T h m a x i m u m  p er m i s s i b l e l o ad   w as  i d en t i f i ed  as  t h e r eact i v Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i ,   V o l.   11 , N o .   2 A ug us t  2018   :   6 30     636   634   l o a d i ng a t   w hi c t h e F V S I   v al u es  r eac h es  0 . 9 .  T ab l e 1  t ab u l at es  t h e r an g es   f o r  1 1  l o ad  b u s es  i n  I E E E  3 0 - B us   R T S .  L o ad  at  each  l o ad ed  b u s  w a s  i n cr eas ed  b y  1 0 M V A R   w i t h i n  t h e r a n g e s  t ab u l at ed  i n  t h e t ab l e.             T he   g r a p h ic a l r e p r e s e n ta tio n  in d ic a ti n g  t h e   m a x i m u m  p e r m is s ib le  lo a d  in  I E E E  3 0 - B u RT S  i de pi c t e i n   F i g u r e   1.  T h e   m a x i m um  pe r m i s s i bl e   l oa f or   bu s e s   3,   4,   7,   1 2,   1 4,   15,  16,   17,   23  a n d 30   a r e   s ho w n  i n t he   f i gur e .  T he  p e r m i s s i b l e  l o a d   f o r  b us  4  i s  t he   hi g he s t   a m o n o t he r s  w i t h i t s  c o r r e s p o nd i ng va l ue   of  391. 6M V a r .   T h e  s e c on d h i g h e s t  pe r m i s s i bl e  l oa d i s  e x pe r i e n c e d a t  bu s  3  w i t h  i t s   v a l u e  of  351. 2M V a r .  B u s   3 0  s h o w s  th e   lo w e s t p e r m i s s i b le  lo a d  w ith   its   v a l u e  s h o w n  in  t h e  f i g u r e .   A ll t h e   m a x i m u m  p e r m is s ib le  lo a d   f o r  t h e  ch o s e n  l o ad ed  b u s e s  ar e d et er m i n ed   i n  acco r d an ce t o  t h l i m i t at i o n  o f   F V S I .  T h e p er m i s s i b l e l o ad  f o r   e a c h  lo a d  b u s   in   th e   s y s te m  i s   d if f e r e n t.  T h is  i s  d u e  to  th e  p r e in s ta lle d  c a p a c it y  d e te r m i n e d  b y  t h e  u tilit y .   L o w   pe r m i s s i bl e   l oa w o u l d l e a d t o l o w  a m oun t  o f  l oa d t h a t  c a n be  s u bj e c t e d t o t h e  l oa d bus .   T h i s  c a n  a l s o i m p l y   a   w e a k b us .   O n  t h e  o th e r   h a n d ,  h i g h  p e r m is s ib le  lo a d  v a lu e   i m p lie s  a   s t r o n g  b u s .  T h is   w il l a llo w  t h e  u tili t y   to   co n n ect  h i g h er  l o ad  v al u e at  t h i s  b u s .  O n  o v er al l ,   m a x i m u m  p er m i s s i b le  lo a d   w o u ld  b e  v e r y  b e n e f ic ia l to  th e   p o w e r  s y s te m  o p e r a to r  o r  p la n n e r  i n   m a n a g i n g  th e ir  tr a n s m is s io n  s y s te m  c a p a c it y .  O f f li n e  s tu d ie s  o n  s y s te m   cap aci t y  ar e n o r m al l y  co n d u ct ed  t o  al l o w   f u t u r e p l a n n i n g  a n d   m o n i t o r  t h s y s t e m  cap aci t y .  T h u s   f u t u r e l o ad   i n cr e m e n t   f o r ecas t ed  b y  t h u t i l i t y  ca n  b e b as ed  o n  t h i s  i n f o r m at i o n .     3. 2.  C on ge s t e d  L i n e s  I d e n t i f i c at i on   F V S I  i s   u s ed  as  t h e d ev i ce t o  d et er m i n e t h e co n g e s t ed  l i n es  t h e s y s t e m .  T h e l i n w i t h  t h F V S I   i n d ex   v al u e cl o s e t o  1 . 0 0 0  i n d i cat es  h o w  cl o s e t h e p ar t ic u la r  lin e  to  its  in s ta b ilit y  p o in t.  H e n c e  th e  c o n g e s te d   lin e  c a n  b e  id e n ti f ie d  i n  o r d e r  to   m a n a g e  t h e  c o n g e s tio n  c o n d itio n  i n  t h e  s y s te m   w it h  t h e  i n s ta lla tio n  o f   F A C T S  de v i c e s .  C o n g e s t e d l i n e  i de n t i f i c a t i on  w a s  c on du c t e d on  I E E E  30 - B us  R T S .  T hi s  i s  s i g ni fi c a n t  fo t h e d at g en er at i o n  i n  t h e p r o p o s ed  I M L A N N s   m o d el .  T h e  r es u l t s  o f  co n g es t ed  l i n e s  i d e n t i f i cat i o n  f o r  p r e - IM L A N N s   m a x i m u m  p e r m i s s i b l e  l o a d  i n  IE E E  3 0 - B u s  R T S  ar e t ab u l at ed  i n  T ab l e 2 .   F r o m   t he   f i r s t  c o l u m n,   5  l o a d e d   b us e s   w i t t he   hi ghe s t   m a xi m u m   p er m i s s i b l e l o ad   ar ch o s en   t o   i de n t i f y  t h e i r  c ong e s t e d l i n e s .   B u s  3  w i t h  t h e  hi gh e s t   m a x i m um  pe r m i s s i bl e  l oa d of  351. 2M V a r  e x hi bi t e d t h e   h i gh e s t  c or r e s pon di ng  F V S I  va l u e  of  0. 9568.   T h e  t op 5 F V S I  v a l u e s  r e c or de d f or  t h i s  c a s e .  B u s  3  w a s  l oa de can  b e s ee n  i n  t h e t ab l e.  L i n e  4  i s  i d en t i f i ed  as  t h e co n g es t ed  l i n e f o r  t h i s  cas e,   w h i c h  co n n ect s  b u s  3  an d     b us  4 .  T he  5  l i ne s   w i t h t he   t o p  F V S I  va l ue s  a r e  a l s o  s h o w n i t he  t a b l e .   A t  b us  4 ,   w i t h t he   m a x i m u m   pe r m i s s i bl e  l oa d of  391. 6M V a r ,  l i n e  15 c onn e c t i ng  bus  4  a n d  b u s  1 2  i s  d et er m i n ed  as  t h co n g es t ed  l i n w i t h   i t s  F V S I   v a l u e  o f  0. 9808 .   T h e  c on g e s t e d l i n e   w h e n  bus  7  w a s  l oa de d i s  l i n e  8  w i t h  i t s  F V S I  v a l u e  o f  0. 975 7 .   C o n g es t ed  l i n es   f o r  o t h er  cas es  can  b e r ef er r ed  t o  t h e s a m e t ab l e.                       F i gur e   2.   M ax i m u m   p e r m i ss i b l e   lo a d   in   I E E E   30 - B us   RT S   351. 2 391. 6 350. 9 182 187. 5 71. 6 162. 5 111. 8 155. 8 81. 6 31. 9 0 5 0 1 00 1 50 2 00 2 50 3 00 3 50 4 00 4 50 3 4 7 1 0 1 2 1 4 1 5 1 6 1 7 2 3 3 0 M a x i m um  L o a d ( M V A r) L o a de d B us  N um be r T ab l e   1.   L o ad   R a nge s   fo r   11   L o ad ed   B us e s   in   IE E E   30 - B us   RT S   I EE E 3 0 - B u s  R T S   Load B us   Q dm i n   Q d m ax   3   1. 2   351. 2   4   1. 6   391. 6   7   10. 9   350. 9   10   2. 0   182. 0   12   7. 5   187. 5   14   1. 6   71. 6   15   2. 5   162. 5   16   1. 8   111. 8   17   5. 8   155. 8   23   1. 6   81. 6   30   1. 9   31. 9     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       I M L A N N s  f or   C onge s t i on M anage m e nt  i n  P ow e r  Sy s t e m   ( N ur  Z ahi r ah M ohd A l i )   635   T ab l e 2 .   C o n g es t ed   L in e  I d e n t if ic a tio n  a M ax i m u m  P er m i s s i b l L o ad  i n  I E E E  3 0 - B u s RT S   L o a d e d   B u s es   Q dm a x   5  H ig h e s FV S I   C o n g es t ed   Li n e   Fr o m   Bu s   To   Bu s   3   3 5 1 . 2   0 . 9 56 8   4   3   4   0 . 8 44 8   1 5   4   1 2   0 . 8 21 1   2   1   3   0 . 5 73 1   7   4   6   0 . 4 83 9   3   2   4   4   3 9 1 . 6   0 . 9 80 8   1 5   4   1 2   0 . 7 02 0   7   4   6   0 . 5 82 9   3   2   4   0 . 5 35 6   2   1   3   0 . 4 43 7   1 3   9   1 1   7   3 5 0 . 9   0 . 9 75 7   8   5   7   0 . 8 02 0   9   6   7   0 . 4 40 3   1 1   6   9   0 . 4 16 9   1 2   6   1 0   0 . 3 75 7   1 5   4   1 2   1 0   1 8 2 . 0   0 . 9 59 4   1 3   9   1 1   0 . 5 88 6   1 2   6   1 0   0 . 4 89 1   1 4   9   1 0   0 . 3 54 0   1 6   1 2   1 3   0 . 3 28 6   1 9   1 2   1 6   1 2   1 8 7 . 5   0 . 9 19 5   1 6   1 2   1 3   0 . 3 69 3   1 5   4   1 2   0 . 3 67 0   1 3   9   1 1   0 . 2 33 7   1 9   1 2   1 6   0 . 2 32 5   2 1   1 6   1 7       T ab l 3 .  I ML A N N s  Mo d el  2  f o r  C o n g es t ed   L i n I d e n tif ic a t io n   w it h   M a x i m u m  P e r m is s ib le  L o a d   in   t he  3 0 - IE E E  B u s  R T S   L o a d e d   B u s es   O u t p u t   E rro r a bs   C o n g es t ed  L i n   NR   C o n g es t ed  L i n   I M L AN Ns   3   4   3 . 9 99 9   0 . 0 00 1   4   1 5   1 4 . 99 9 9   0 . 0 00 1   7   8   7 . 9 99 9   0 . 0 00 1   1 0   1 3   1 3 . 01 2 1   0 . 0 12 1   1 1   1 6   1 6 . 01 1 1   0 . 0 11 1     T ab l 4 .  R eg r es s i o n  P er f o r m a n ce at  M ax i m u m  P er m i s s i b l e L o ad  i n  I E E E  3 0 - B u s RT S   P e rfo rm a n c e  T y p e   B u s 3   B u s 4   B u s 7   B u s 1 0   B u s 1 2   R  fo r T ra i n i n g   0 . 9 9 9 9 9   0 . 9 9 9 9 9   0 . 9 9 9 9 9   0 . 9 9 3 9 6   0 . 9 6 7 8 9   R  fo r T e s t i n g   1 . 0 0 0 0 0   1 . 0 0 0 0 0   1 . 0 0 0 0 0   0 . 9 9 2 8 3   0 . 9 6 7 8 9       3. 3 .  I M L A N N s  M o d el  f o r C o n g es t ed  L i n I d en t i f i ca t i o n  a t   M a x i m u m  P er m i s s i b l e L o a d   T h e p r o p o s ed  I M L A N N s   m o d el  h as  b ee n  t es t ed  o n  I E E E   30 - B us   R T S .  T hi s  i s   m e a nt   f o r  c o nge s t e d   l i n e  i de n t i f i c a t i on a t   m a xi m um  pe r m i s s i bl e   l oa d.  T h e  pr o pos e d I M L A N N s   m ode l  c ons i s t s  of  5 i n put s  a s   d i s cu s s ed  i n  t h e  p r ev i o u s  s ect i o n s  ar e t h e co n t r o l   v ar i ab l es   u s ed  t o  p r ed i ct  t h e co n g es t ed  l i n es .  T h e r es u l t s  f o r   pr ed i ct ed  co n g es t ed  l i n e u s i n g  I M L A N N s  at   m a x i m u m  p er m i s s i b l e l o ad i n g  ar e t ab u l at ed  i n  T a b l e 3 .   I n  t hi s  pa pe r ,  5 l oa de d bu s e s   w e r e  c h os e n  f r o m  t h e  11 l oa de d bu s e s  e x t r a c t e d f r o m  F i gu r e  2.  T h e   v a l u e s   f or  t h e  c or r e s pon di ng   m a xi m um  pe r m i s s i bl e  l oa ds  a r e  i n di c a t ed  i n  t h f i g u r e.  T h e r es u l t s  o f  co n g es t ed   l i n e p r ed i ct ed  u s i n g  I M L A N N s   w er e co m p ar ed   w i t h  t h e  r es p ect  t o  t h e C o n g e s t ed  L i n e - N R  (t a rg e t e d cal cu l at ed  b y  N e w t o n   R ap h s o n  l o ad  f l o w  s t u d y .  T h e l as t  co l u m n  i n d i cat es  t h e ab s o l u t e er r o r s  r es u l t ed  f r o m   t he  s t ud y .   R e s u l t s  o b t ai n ed  f r o m  t h s t u d y   s h o w  t h at  t h e p r o p o s ed    I M L A N N s   m an ag ed  t o   p r ed i ct     accu r at el y   w h e n   co m p ar ed   w i t h   t h e  t ar g et ed  co n g e s t ed  l i n es .  F o r  i n s t an ce,   w h en  t h e s y s t e m  i s  s u b j ect ed  t o   l oa d a t   bu s e s  3 a n d 10;  t h e  pr e di c t e d c on g e s t e d l i n e s  gi v e  v a l u e s  a t  3. 9999  a n d 1 3. 0 121.   T h i s  i m p l i e s  t h a t  t h e   pr e di c t e d c on g e s t e d l i n e s  a r e  a c t u a l l y   l i n e s  4 (  I M L A N N s  ou t pu t  =  3. 9999)  a n d 13 ( I M L A N N s  o u t pu t  =   13. 01 21) .  A ppa r e n t l y ,  t h e  a c c u r a c y  i s   s i gn i f i c a n t l y  h i gh  i n di c a t e d by  t h e i r  l o w  a bs ol ut e  e r r or s  a ppe a r e d i n   t he   l as t  co l u m n .  T h e accu r ac y   v al u es   f o r  o t h er  l o ad  b u s es  ar e co n s i s t en l y  l o w .  T h i s  s i g n i f i e s   t h e accu r ac y  o f  t h de v e l ope d A N N   m ode l .   T h e r eg r es s i o n  a n al y s i s  p er f o r m an ce  f o r  t h i s   m o d el   w as  co n s eq u e n t l y  e v al u at ed .  T h i s  p r o ces s   w a s   c o nd uc t e d  d ur i ng  t e s t i n p r o ces s .   T h t es t i n g  p r o ces s   w a s   co n d u ct co n s ec u t i v el y   af t er   o b t ai n i n g   t h e b es t   t r ai n ed  I M L A N N s   m o d el .  T h e r eg r es s i o n  co ef f i ci e n t  ( R )  ar e co m p u t ed  t o  q u al i f y  t h e p r ed i ct i o n  p er f o r m an ce   o f  I M L A N N s .  T he  va l ue  o f  R  i s  d e t e r m i ne d   us i n g t he   ne ur a l  ne t w o r k t o o l b o x i n M A T L A B .  I n T a b l e  4 ,  t he   r es u l t s  o f  r eg r es s i o n  an al y s i s  p er f o r m a n ce f o r  t h i s   m o d el   w as  r eco r d ed .  F r o m  t h i s  t ab l e,  t h i s   m o d el   ex p er i en ces  s i g n i f i ca n t l y   R  v al u es  d u r i n g  t r ai n i n g  a n d  t es t i n g  p r o ces s es .  F o r  ex a m p l e,   w h en  B u s  3   w as   te s te d ,  th e   R  v a lu e  i s   g r eat er   t h an  0 . 9 0 0 0 0   w h i l e i t s   v al u 1 . 0 0 0 0  d u r i n g  t es t i n g .  T h e s a m e s ce n ar i o  can  b obs e r v e d f or  ot h e r  l oa de bu s e s .  T h i s  i m pl i e s  t h a t  t h i s   m ode l l  pe r f or m e w e l l   w h e n  i m pl e m e nt e d i n  t h e  I E E E   30 - B u s RT S .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i ,   V o l.   11 , N o .   2 A ug us t  2018   :   6 30     636   636   4.   CO NCL U S I O N   T hi s  p a p e r  ha s  p r e s e nt e d   s t ud y o n I nt e r g r a te d  M u lti - L a y er   A r t i f i ci al  N eu r al   N et w o r k  ( I M L A N N s )   f o r  co n g es t ed  l i n e i d en t i f i cat i o n s .  I n  t h i s  s t u d y ,  o n m o d el  I ML A N N s   h as  b een  d ev el o p ed  t o  p er f o r m   c o n g e s te d  lin e  a m a x i m u m  p e r m is s ib le  lo a d .  T e s w a s  c o n d u c te d  o n  t h e  r e lia b ilit y  te s t s y s te m s   n a m e l y  I E E E   30 - B u s   R T S .  T r ai n i n g  a n d  t es t i n g  p r o ces s es   w er e co n d u ct ed   i n d ep en d en t l y  o n e at  a  t i m f o r  al l  cas es  b ecau s e   t h e d ev el o p ed  I ML A N N s  n et w o r k  i s  u n i q u e t o  ad d r es s  each  p r o b l em .  B as ed  o n  t h e o b s er v ed  r es u l t   f o r  t h t es t   s y s t e m  i t  can  b e co n cl u d ed  t h at  t h e p r o p o s ed  I ML A N N s  t ec h n i q u m a n a g ed  t o  s u cces s f u l l y  p r ed i ct   c o n g e s te d  lin e   u n d e r  th i s  s c e n a r io .   T h e  r e s u lts   f r o m  t h is   s tu d y   w ill b e  u s e d  f o r  th e  n e x t s tu d y .       ACK NO W L E D G E M E NT   T he  a ut ho r s   w o ul d  l i ke  t o  a c kno w l e d ge  t he  I ns t i t ut e  o f  R e s e a r c h M a na ge m e nt  a nd   I nno va t i o n   ( I R MI )  U i T M S h ah   A l a m ,  S el an g o r ,  Mal a y s i f o r  t h e  f i n an ci al  s u p p o r t  o f  t h i s  r es ear c h .  T h i s  r es ear ch   i s   s u p p o r t ed  b y  I R M I  u n d er  t h e B E S T A R I   R es ear c h  G r a n t  S c h e m w i t h  p r o j ect  co d e:  6 0 0 - IR M I/ M y R A   5/ 3/ B E S T A R I  ( 0026/ 20 17) .       R EF ER EN C ES   [ 1]   Si n g h  SN ,   D a v i d A K .  O pt i m a l   L oc a t i on of  F A C T S  D e v i c e s   f or  C ong e s t i on M a na g e m e nt .  E l e c t r i c  P ow e r   S y s t e m s   R e s e a r c h.   200 1;  58( 2) :  7 1 - 79 .   [ 2]   K ar at ek i n  C Z ,  U çak  C .  S en s i t i v i t y  A n al y s i s  B as ed  o n  T r an s m i s s i o n  L i n S u s cep t an ces  F o r  C o n g es t i o n   M an ag e m en t .   E l ect r i P o w er   S y s t e m s  R e s e a r c h.  20 08;  7 8( 9) :  1 48 5 - 14 93.   [ 3]   M a nda l a  M ,  G upt a  C P .  O pt i m a l   pl a c e m e nt  of   T C S C   f or  t r a ns m i s s i on c o ng e s t i on m a na g e m e nt  us i ng  hy br i opt i m i z a t i on a p pr oa c h .  I nt e r na t i o na l  C o nf e r e nc e  on I T  C onv e r g e nc e  a nd S e c ur i t y  ( I C I T C S ) .  20 13; 1 - 5.   [ 4]   S an j ar i  M J ,   F at h i  H ,  G h ar eh p et i an  G B ,  T a v ak o l i  A .  H S A - ba s e d opt i m a l  pl a c e m e nt  of  s hunt   F A C T S  de v i c e s   i n t he  s m a r t  g r i d c ons i de r i ng  v ol t a g e  s t a bi l i t y .  I r a ni a n C o nf e r e nc e   on  S m a r t   G r i ds  ( I C S G ) .  201 2;  2 :   1 - 6.   [ 5]   M a h d a d  B ,  S r a ir i K .  S e c u r ity  O p tim a l P o w e r  F lo w  C o n s id e r in g  L o a d in g  M a r g in  S ta b ili ty  u s in g  H y b r id  F F A P S  A s s i s t e d w i t h B r a i ns t or m i ng  R ul e s .  A ppl i e S of t  C om put i ng .   201 5;   35 :  2 91 - 30 9.   [ 6]   S hi h C hi e h H ,  C hi e n C h i h C ,  H s i n M i n W .  C ong e s t i o n c os t  a l l oc a t i on a n d c o ng e s t i on i n di c e s   f or  a   c o m p e titiv e  e le c tr ic it y   m a r k e t .  I E E E  I nt e r na t i ona l  C o nf e r e nc e  o n I nd us t r i a l  T e c hnol og y  ( I C E E I ) .  200 2;  2 :   854 - 8 59.   [ 7]   S a w a n S ,  C ha nda  S ,  S e ng upt a  S ,  C ha k r a ba r t i   A ,  D e   A .   A l l e v i a t i on of  l i ne  c ong e s t i on us i ng  m ul t i obj e c t i v e   p ar t i cl e s w ar m  o p t i m i zat i o n .  I n t er n at i o n al  C o n f er en ce o n  E l ect r i cal  E n g i n eer i n g  an d  I n f o r m at i cs  ( I C E E I ) .   201 1;  1 - 5.   [ 8]   S m t .  U s h as u r en d r a S S P ,  C o n g es t i o n  M an ag em en t  i n  D er eg u l at ed   P o w er  S ect o r  u s i n g  F u zz y  B as ed  O p t i m al   L o cat i o n  T ech n i q u e f o r  S er i es  F l ex i b le   A lte r n a tiv e  C u r r e n T r a n s m is s io n  S y s te m  ( F A C T S )  D e v ic e .  J o u r n a l   o f  E l ect r i cal  an d  E l ect r o n i cs  E n g i n eer i n g  R es ear ch .  2 0 1 2 ;   4 :   1 2 - 2 0.   [ 9]   M u s ir in  I ,  R a h m a n  T K A .  N o v e l  f a s t v o lta g e  s t a b ility  in d e x  ( F V S I )  f o r  v o lta g e  s ta b ility  a n a l y s is  in   p o w e r   t r a n sm i ssi on s y s t e m .  S t ude nt  C on f e r e nc e  on R e s e a r c h a nd D e v e l op m e nt  ( S C O R e D )  20 02;  2 65 - 26 8.   [ 1 0]   T a ba nde h A ,  A bdol l a hi  A ,  R a s hi di ne j a M .   S e c ur i t y - ba s e d c ong e s t i on m a na g e m e nt  c ons i de r i ng  pow e r   s y s t e m  co m p o n en t s  u n cer t ai n t y .  2 1 s t  C o n f er en ce o n  E l ect r i cal   P o w er  D i s t r i but i on N e t w or k s  C onf e r e nc e   ( E P D C ) .   20 16 ;  1 72 - 1 79.   [ 1 1]   H os s e i ni po or  N A ,  N a ba v i  S M H .  S oc i a l   w e l f a r e   m a x i m i z a t i on b y  opt i m a l  l oc a t i ng   a nd s i z i ng  of   T C S C   f or   co n g es t i o n  m an ag e m en t  i n  d er eg u l at ed  p o w er   m ar k et s .  I n t er n at i o n al  C o n f er en ce o n   P o w er  S y s t e m   T ech n o l o g y  (P O W E RCO N ).  2 0 1 0 ;  1 - 5.   [ 1 2]   Ho sse i n i  S A ,  Am j a d y  N,  S h a f i e - k h ah  M ,  C at al ão  J P S . A  N ew  M u l t i - O bj e c t i v e  S ol ut i o n A ppr oa c h  t S ol v e   T r a ns m i s s i on C ong e s t i on  M a na g e m e nt  P r obl e m  of  E ne r gy  M a r k e t s .  A ppl i e d E ne r gy ,  201 6;   16 5:   46 2 - 4 71.   [ 1 3]   H as h e m zad eh   H ,  H o s s e in i S H .  L o c a tin g  s e r ie s  F A C T S  d e v ic e s  u s in g  lin e  o u ta g e  s e n s itiv it y   f a c to r s  a n d   p ar t i cl e s w ar m  o p t i m i z at i o n  f o r  c o n g es t i o n  m an ag e m en t .  I E E E   P o w er  an d  E n er g y  S o ci et y   G en er al   M eet i n g   ( P E S 0 9) .  20 09;   1 - 6.   [ 1 4]   G ug ul ot h R ,  K um a r   T K S ,   L M P  c a l c ul a t i on a nd O P F  ba s e d c ong e s t i on m a na ge m e nt  i n de r e g ul a t e d pow e r   s y s t e m s . E L E K T R O , 2 0 1 6 ;   2 9 9 - 3 04.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.