I nd o ne s ia n J o ur na l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m p u t er   Science   Vo l.   12 ,   No .   3 Desem b er   201 8 ,   p p .   8 8 9 ~ 8 9 8   I SS N:  2 5 0 2 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ee cs.v 1 2 .i 3 . p p 889 - 8 9 8          889       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / ijeec s   Rea ctive Pow er Tracin g  Index   LQ P_L for Vol tag e  Unstable  Lo a d Bus  Identif i ca tion in Pow er Sys te m s       Renug a   Ver a y ia h 1 Aza M o ha m e d 2 Sy a hira h Abd H a li m 3   1 El e c tri c a P o w e rEn g in e e rin g   De p a rtm e n t,   Un iv e rsiti   T e n a g a   Na si o n a l,   S e lan g o r,   M a lay sia   2, 3 Ce n tre f o I n teg ra ted   E n g in e e rin g   S y ste m s an d   A d v a n c e d   Tec h n o lo g ies ,   Un iv e rsiti   Ke b a n g sa a n   M a la y sia ,     S e lan g o r,   M a lay sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   A p r   21 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   Ma y   21 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Ju l   1 ,   2 0 1 8       Ex isti n g   p o w e s y ste m a re   sig n if ica n tl y   su sc e p ti b le  to   v o lt a g e   in sta b il it y   p ro b lem   sin c e   su c h   s y st e m a r e   st re ss e d   w it h   th e   h u g e   p o w e tran sfe rs  a c ro ss   th e   g rid s.  T o   g u a ra n tee   p o w e s y ste m   sta b il it y   d u rin g   stre ss e d   c o n d it i o n s ,   it   is  im p o rtan to   f irst  id e n ti fy   th e   v o lt a g e   u n sta b le  lo a d   b u se s   to   d e term in e   a p p ro p riate   lo c a ti o n f o u n d e v o lt a g e   lo a d   sh e d d i n g .   In   th is  stu d y ,   a   n e m e th o d   is  p r o p o se d   f o d e ter m in in g   w e a k   lo a d   b u lo c a ti o n s   b y   u sin g   re a c ti v e   p o w e trac in g   to   d e v e l o p   a   n o v e re a c ti v e   p o w e tra c in g   c a p a b le   in d e x ,   n a m e d   a s   L QP _ L T .   T h e   re a c ti v e   p o w e tra c in g   a lg o rit h m   is  in teg ra ted   w it h   th e   L QP _ L T   in d e x   f o r m u lat io n   to   g e n e ra te  p rio rit y   ra n k in g   li st  o f   we a k   lo a d   b u se s.  T h e   LQP _ L T   in d e x   wa tes ted   o n   th e   5 7   b u sy ste m   a n d   th e   re su lt in g   p rio r it y   ra n k in g   li st  i f o u n d   to   h a v e   su c c e ss f u ll y   d e ter m in e d   th e   w e a k   lo a d   b u se f o lo a d   sh e d d i n g   in   th e   tes s y ste m .   Co m p a riso n   w it h   o th e sta b il it y   in d ice re v e a led   th a th e   L QP _ L T   h a b e tt e se n siti v it y   a n d   re sp o n se   to w a rd d e ter m in in g   th e   lo c a ti o n   o f   th e   we a k e st  lo a d   b u f o u n d e v o lt a g e   lo a d   sh e d d i n g   im p le m e n tatio n .   K ey w o r d s :   Un d er v o lta g lo ad   s h ed d in g   Vo ltag in s tab ilit y   Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   A za h   Mo h a m ed   C en tr f o r   I n teg r ated   E n g i n ee r in g   S y s te m s   a n d   A d v an ce d   T ec h n o lo g ies,    Un i v er s iti Ke b a n g s aa n   Ma la y s ia,     Selan g o r ,   Ma la y s ia .   E m ail:  az a h _ m o h a m ed @ u k m . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N     Vo ltag i n s tab ilit y   h as  b ee n   r eg ar d ed   as  o n o f   t h m aj o r   ca u s e   o f   p o w er   s y s te m   i n s ec u r it y .   v o ltag in s tab ilit y   p h e n o m en o n   ta k es  p l ac w h e n   t h r ec ei v in g   en d   v o lta g d ec r ea s es  w el b elo w   it s   n o r m al   o p er atin g   p o in [ 1 ] .   T h v o ltag d ec lin in   v o ltag i n s t ab ilit y   f r a m e w o r k   o cc u r s   wh en   t h co m b in ed   g en er atio n   an d   tr an s m is s io n   s y s te m   is   u n ab le  to   p r o v id o r   m ee t h p o w er   d e m a n d ed   b y   t h lo ad s .     T h im b ala n ce   b et w ee n   th g en er atio n   p o w er   a n d   d e m a n d   p o w er   ca n   b d u to   s y s te m   o u tag o r   li m itat io n s   in   r ea cti v p o w er   s o u r ce s   o r   co m b i n atio n   o f   b o th .   T o   p r ev en p o w er   s y s te m   f r o m   w id e - s p r ea d   v o lta g e   co llap s s it u atio n ,   u s u a ll y   lo ad   s h ed d in g   is   ap p lied   as   t h f i n al  s a f et y   m ea s u r i n   t h m i tig at io n   p la n .     R ap id   u n d er   v o lta g lo ad   s h e d d in g   at   t h v o ltag e   u n s tab le   lo ca tio n s   h a s   b ee n   f o u n d   to   b ec o n o m ical   an d   ef f ec tiv e   in   p r ev en tin g   t h s y s te m   v o ltag e   f r o m   d ec li n in g   r a p id ly .   T h er ef o r e,   id en tify i n g   t h v o ltag u n s tab le   ar ea s   in   p o w er   s y s te m   i s   cr u cial  b ef o r i m p le m e n ti n g   u n d e r   v o ltag lo ad   s h ed d in g .   Sev er al  m eth o d s   h av b ee n   d ev elo p ed   to   id en tify   th v o lta g u n s tab le  lo ca tio n s   i n   w h ic h   th r ec e n t   m et h o d s   ar b ased   o n   s en s iti v it y   a n al y s is   a n d   v o lta g s tab il it y   i n d ex   ca lc u latio n   [ 2 ] .   Sen s itiv it y   a n al y s i s   ca n   b class if ied   i n to   P - an d   V - an al y s e s .   Du to   th e   n o n li n ea r   n at u r o f   p o w er   s y s te m   o p er atio n ,     th m a g n it u d o f   th s e n s i tiv ities   f o r   d if f er en s y s te m   co n d itio n s   d o es  n o p r o v id d i r ec m ea s u r o f   th e   r elativ d eg r ee   o f   v o ltag s tab ilit y .   T h s e n s iti v it y   m eth o d   i s   co n s id er ed   ti m e - co n s u m i n g   b ec au s it  r eq u ir es  r ep etitiv p o w er   f lo w   s o l u tio n s   a n d   t h er ef o r i n c u r s   h i g h   co m p u tatio n al  ti m e   w h e n   s o l v in g   lar g n et w o r k s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  12 ,   No .   3 Dese m b er   2 0 1 8   :   8 8 9     8 9 8   890   An o th er   m eth o d   f o r   id en ti f y i n g   v o ltag u n s tab le  lo ca tio n s   is   b y   id e n ti f y in g   cr itical  li n es  o r   cr itical  b u s es  u s i n g   p r o x i m it y   i n d icato r s   b a s ed   o n   v o ltag e   s tab ili t y   in d e x .   Ma n y   v o ltag e   s tab ili t y   in d ice s   ( VSI )   h av b ee n   d ev elo p ed   an d   ca n   b e   ca teg o r is ed   as  b u s   in d ices,  s y s te m   in d ices  an d   li n in d ices  [ 3 ] .   B u s   v o ltag s tab il it y   in d ices d eter m in e   v o lta g s tab ilit y   o f   s y s te m   b u s e s   b u t d o   n o t p r o v id an y   in f o r m at io n   ab o u t t h b eh a v io u r   o f   th li n es,  lo ad s   o r   g en er ato r s   w h ic h   m a y   ca u s v o lt a g in s ta b ilit y   i n   th s y s te m .   T h s y s te m   VSI s   ca te g o r ize h er ar n o r elate d   to   th s y s te m   b u s e s   o r   lin es  b ec au s t h ese  in d ices  ar n o ab le  to   d et er m in t h w ea k e s t   b u s   o r   lin b u ca n   o n l y   p r ed ict  th s y s te m   co llap s p o in [ 4 ] .   Ma n y   li n VSI s   h a v b ee n   f o r m u la ted   b ased   o n   th r ep r ese n tatio n   o f   tr a n s m is s io n   li n in   w h ich   t h d is cr i m i n an t   o f   t h v o ltag e   q u ad r ati eq u atio n   f o r   m o s t   o f   th li n es  is   s et  to   b eq u al   o r   g r ea ter   th an   ze r o ,   to   ac h iev v o lta g s tab ili t y .   So m e x a m p le s   o f   t h li n e   VSI s   th at  h a v b ee n   d ev elo p ed   ar th L in S tab ilit y   I n d ex   ( L _ m n ) ,   f as Vo latg Stab il it y   I n d ex   ( FVSI)   an d   th Ne w   Vo lta g Stab ilit y   I n d ex   ( NVSI )   [ 5 ] - [ 7 ] .   A ll  th V SIs  h av t h eir   ad v a n t ag es  a n d   d is ad v a n tag e s   an d   t h er ef o r it  is   n o p r ac tical  to   r ec o m m e n d   an   in d e x   as  th o n l y   o n to   u s e.   So m in d ice s   ar s u ited   f o r   o n - lin s t u d ies  b ec a u s o f   lo w   co m p u tatio n a l   ti m b u t h ese   in d ice s   te n d   to   b p o o r   p r ed icto r s   o f   p r o x i m it y   to   v o ltag co llap s e.   On   t h o t h er   h a n d ,     s o m i n d ices  g iv ac c u r ate  m ea s u r o f   d is tan ce   to   v o ltag co llap s b u r eq u ir h i g h   co m p u tatio n al  t i m a n d   m ak in g   t h e m   u n s u itab le  f o r   o n li n s t u d ies   [ 3 ] .   I is   i m p o r tan to   n o te  t h at  all   t h ab o v e - m en t io n ed   i n d ices   h av n eg lecte d   th e f f ec o f   s h u n ad m itta n ce s   a n d   r ea ctiv p o w er   in   it s   co m p u tatio n   to   p r e d ict  v o ltag e   in s tab il it y   [ 8 ] .   T h ap p licati o n   o f   th i n d ices  f o r   d e ter m in i n g   t h v o lta g u n s tab le  lo ca tio n s   is   al s o   n o t   co n s id er ed   d u to   lack   o f   in f o r m atio n   o n   r ea cti v e   p o w er   tr a cin g .     R ea cti v p o w er   f lo w   i s   r eq u ir ed   to   m ai n tai n   th v o ltag to   d eliv er   ac ti v p o w er   th r o u g h   tr an s m is s io n   l in es.  D u to   t h r estr u ct u r in g   o f   p o w er   s y s te m   o p er atio n   f r o m   r eg u lated   to   d er eg u lated   m ar k et,   th er is   n ee d   to   p r o v id th s er v ic o f   r ea ctiv p o w er   s u p p o r n o o n l y   f o r   tr an s m i s s io n   s y s te m   p r icin g   b u al s o   f o r   v o ltag s tab il it y   co n tr o l.  I n   v ie w   o f   m o r e   co m p le x   an d   p r ac tical  p o w e r   s y s te m s ,   it  is   i m p o r tan t o   ev alu ate  th r ea cti v p o w er   f lo w   i n   ev er y   tr an s m is s io n   li n an d   d eter m i n its   co n tr ib u tio n   to   v o ltag s tab ilit y   i n   p o w er   s y s te m .   H en ce ,   to   d ev elo p   an   ac cu r ate  v o lta g co llap s i n d icato r   f o r   d eter m i n i n g   th v o ltag u n s tab le  lo ca tio n s ,   th p o w er   f lo w   tr ac i n g   p r in cip le  d ev elo p ed   b y   B ialek   an d   i m p r o v i s ed   p o w er   f lo w   tr ac i n g   m et h o d   b y   Ni u   et  al.   is   ap p lied   b y   co n s id er in g   r ea ctiv p o w er   f lo w   i n   t h is   r esear ch   w o r k   [ 9 ] - [ 1 0 ] .   T h is   p ap er   d escr ib es  th d ev elo p m e n o f   n e w   s tab ilit y   in d ex   t h at  i n co r p o r ates  r ea cti v p o w er   tr ac in g   co m p u tatio n   i n   t h i n d ex   f o r   d eter m in in g   t h w ea k   lo ca tio n s   f r o m   th e   v o ltag e   in s tab il it y   p o in o f   v ie w .   T h p r o p o s ed   r ea ctiv p o w er   tr ac in g   m et h o d   d o es  n o alter   t h n et w o r k   s ize  a n d   it  ca n   tr ac t h e   r ea ctiv p o w er   f lo w   c o n tr ib u t ed   b y   lo ad   b u s es  i n   tr a n s m i s s io n   s y s te m .   T h p r o p o s ed   r ea ctiv p o w er   tr ac in g   in d ex   L QP _ L T   is   th e n   co m p ar ed   w it h   th o t h er   lin V SIs s u ch   as t h L m n ,   FVSI  a n d   NVS I   [ 5 ] - [ 7 ] .       2.   DE RI VAT I O O F   RE AC T I VE   P O WE T RACK I N G   I NDEX  L Q P _ L T   L o ad   tr ac in g   i s   tas k   f o r   d eter m i n in g   th e x tr ac tio n   o f   p o w er   b y   lo ad s   an d   is   th k e y   p r in cip l e   b eh in d   t h d er iv a tio n   o f   t h r ea ctiv p o w er   tr ac in g   i n d ex .   L o ad   tr ac in g   d eter m in e s   h o w   m u c h   lin e   f lo w   an d   g en er ated   p o w er   ar e   co n s u m e d   b y   lo ad   [ 1 1 ] - [ 1 2 ] .   T r ac in g   th p o w er   co n s u m p tio n   b y   an y   lo ad   in   s y s te m   ca n   p r o v id g o o d   in d icatio n   o n   t h p r io r ity   o f   lo ad   to   b s h ed   f ir s d u r in g   co n ti n g en c y .   T h s ec tio n   d escr ib es  th e   d ev elo p m e n o f   th p r o p o s ed   r ea ctiv p o w er   t r ac in g   in d e x ,   L QP _ L T   f o r   d et er m in in g   t h w ea k   lo ad   b u s es  f o r   lo ad   s h ed d in g   p u r p o s e.   T h L QP _ L T   in d ex   is   d er iv ed   f r o m   t h lin s tab ilit y   f ac to r ,     L QP   d ev elo p ed   b y   Mo h a m ed   et  al   [ 1 3 ] .   Usi n g   th co n ce p t   o f   r ed u cin g   r ad ial  n et w o r k   in to   s in g le  li n e   eq u iv ale n cir cu i t,   th p o w er   f lo w   i n   tr an s m is s io n   li n o f   t w o   b u s   s y s te m   is   co n s i d er ed   as  s h o w n   i n     Fig u r 1   [ 1 4 ] .           Fig u r 1 .   Sin g le  li n d iag r a m   o f   t w o - b u s   s y s te m       B y   ta k i n g   n o d as  th r e f er en ce   n o d an d   letti n g        b th e   th r ea ctiv p o w er   en ter i n g   n o d j,    th f o llo w i n g   eq u atio n   is   d er iv ed   [ 1 3 ] .                 Q j       i   j   R ij  +jX ij     Q i       Q drop  = I 2 X       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       R ea ctive   P o w er Tr a cin g   I n d ex   LQP_ LT   fo r   V o lta g Un s ta b le  Lo a d   B u s   I d en tifi ca tio n …  ( R en u g a   V era yia h )   891                                                       ( 1 )     T h u s ,                        (               )                       ( 2 )     R ea r r an g in g   ( 2 ) ,                                (                            )                     ( 3 )     E x p r ess i n g   ( 3 )   in to   t h q u ad r atic  f o r m   a n d   s o lv i n g   f o r   Q i ,                                                                                                  ( 4 )     T h u s ,   f o r   r ea l r o o ts   o f         ,   th f o llo w i n g   eq u atio n   m u s t b s ati s f ied .           (            )   (                            )                     ( 5 )     T h co n d itio n   in   ( 5 )   w ill  lead   to   im a g i n ar y   r o o ts   o f         if   it  is   n o s atis f ied .   Fro m   ( 5 ) ,   it  ca n   also   b o b s er v ed   th at  t h s e n d in g   e n d   v o ltag e,         h as  to   b ze r o   in   o r d e r   f o r   th r ea ctiv p o w er ,         to   b ec o m r ea l   q u an tit y .   T h er ef o r e,   at  th is   p o i n w h e n   th s e n d in g   en d   v o lta g e,         b ec o m ze r o   an d   th co n d itio n   in   ( 5 )   is   n o s atis f ied ,   it  i m p lies   t h at  v o lta g co llap s s ce n ar io   h a v alr ea d y   o cc u r ed .   Fro m   ( 5 ) ,   th e   L QP   in d ex   is   d er iv ed   an d   ex p r ess ed   as [ 1 3 ] ,                (            ) (                          )               ( 6 )     T h L QP   i n d ex   h as   v al u b et w ee n   0   to   1 . 0   an d   t h at  i f   th v al u o f   L QP   i n d ex   i s   clo s to   1 . 0 ,   it   in d icate s   p r o x i m it y   to   v o l ta g co llap s e.   Sin ce   r ea cti v p o w er   f lo w   p lay s   cr u cia r o le  in   m ain tain in g   v o lta g w it h i n   s tab le  r e g io n ,   it  i s   i m p o r tan to   tr ac th r ea ctiv p o w er   f lo w   i n   lin th at  w il b co n s u m ed   b y   lo ad .   T h s ig n i f ica n ce   o f   tr ac in g   r ea ctiv p o w er   f lo w   i n   ev er y   lin e   d u to   lo ad   w ill   in   f ac i n d icate   w h ic h   lo ad   b u s e s   in   t h s y s te m   t h at  ca u s e s   h i g h est  co n g e s tio n   le v el  to   tr an s m is s io n   li n e.   W it h   th is   co n ce p t,  tr ac i n g   t h L Q P   in d ex   co n tr ib u ted   b y   ce r tain   lo ad   in   s y s te m   ca n   b d er iv ed .   E q u atio n   ( 4 )   h as  s h o w n   t h at  r ea cti v p o w e r   ca n   b tr ac ed   in   a   lin as  s u m m atio n   o f   in d i v i d u al  lo ad   co m p o n en ts   b y   id en tify i n g   t h p o w er   f r ac tio n   co n tr ib u tio n .   A p p l y i n g   ( 4 )   an d   ( 5 )   f o r   r ea ctiv e   p o w e r   tr ac in g ,   i n to   ( 6 )   f o r   l in e   l - m   as   s u m m at io n   o f   i n d i v id u a lo ad   co m p o n e n ts ,     th R ea ct iv P o w er   T r ac in g   I n d ex ,   L QP _ L T   is   d er iv ed .   T h f o llo w i n g   s ec tio n s   s h o w   t h d etailed   s tep s   to   d er iv L QP _ L T   in d ex .   T o   s u cc ess f u l l y   o b tain   th tr ac ed   L QP _ L T   in d ex ,   th r ec eiv i n g   en d   r ea ctiv p o w er   f r ac tio n ,            ex tr ac ted   b y   i - th   lo ad   in   li n -   n ee d   to   b q u a n ti f ied .   T o   p er f o r m   t h i s ,   t h d o w n s tr ea m   lo o k in g   a lg o r it h m   w h ic h   co n s id er s   t h n o d al  b al an ce   o u t f lo w s   is   i m p le m e n ted .   A p p l y in g   t h is   co n ce p b y   B i alek ,   t h to tal  n o d al  r ea ctiv p o w er ,         is   ex p r es s ed   as [ 9 ] ,           |         |                                                                                            ( 7 )                                       w h er             is   t h s et  o f   n o d es su p p lied   d ir ec tly   f r o m   n o d .   T h u s ,   th r ea ctiv p o w er   f lo win g   o u f r o m   n o d     in   th r ele v an li n e s         ,   is   n o ted   as          .   On   th e   o th er   h an d ,          is   t h r ea cti v lo ad   at  n o d               is   t h r ec ei v i n g   e n d   r ea ctiv p o w er   e x tr ac ted   b y   r ea ctiv e   p o w er   f ac tio n              |             |     .     R ea r r an g i n g   ( 7 ) ,   it c an   b r e - w r itte n   as,     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  12 ,   No .   3 Dese m b er   2 0 1 8   :   8 8 9     8 9 8   892                                                                 ( 8 )     o r   as m u ltip lica tio n   o f   d o w n s t r ea m   d is tr ib u tio n   ad m itta n ce   m atr i x   [ 9 ] ,                                     ( 9 )     w h er       is   t h (               d o w n s tr ea m   d is tr ib u tio n   m atr ix ,       is   th v ec to r   o f   n o d al  th r o u g h   r ea ctiv p o w er   f lo w s   a n d           is   th v ec to r   o f   n o d al  r ea ctiv d e m an d s .   T h (         )   ele m e n t o f   d o w n s tr ea m   d is tr ib u tio n   m atr i x ,           is   eq u al  to ,     [     ]        {                      |             |                   ( 1 0 )                                               Fro m   ( 1 0 ) ,   if           ex is ts ,   t h e n                     an d   its   n - th   ele m en t c an   b w r it ten   as:           [           ]                                 ( 1 1 )                                     E q u atio n   ( 1 1 )   s h o w s   h o w   t h e   n o d al  r ea ctiv p o w er ,         is   d is tr ib u ted   b et w ee n   all  th lo ad s   in   t h e   s y s te m .   B ialek   h as  s h o w n   t h a th s a m n o d al  r ea ctiv p o w er ,         is   eq u al  to   th s u m   o f   t h e   lo ad   d em a n d   at  n o d i   an d   all   t h o u t f lo w s   i n   li n es   l ea v i n g   t h n o d [ 9 ] .   Hen ce ,   t h r ea cti v p o w er   o u tf lo w   i n   li n         f r o m   n o d i   ca n   b ca lcu lated   u s i n g   th p r o p o r tio n al  s h ar i n g   p r in cip le  s h o w n   as,     |         |   ( |             |     ) [           ]                             ( 1 2 )     Fro m   h er e,   t h e   tr ac ed   r ea cti v e   p o w er   allo ca tio n   to   ea ch   lin e   d u p ar ticu lar   lo ad   co m p o n en i s   i m p le m e n ted   in to   th L QP   in d e x   an d   n a m ed   as               .                ca n   n o w   b w r it ten   as :                                                                                     ( 1 3 )     E x p an d in g   ( 1 3 )   to   in co r p o r ate  th tr ac ed   r ea cti v p o w er   tr ac in g   co n tr ib u ted   b y   lo ad   co m p o n en t s   i n   i n d iv id u al   lin           ,   th f o llo w in g   is   d er iv ed .                      (            )                                  (            )                                     (            )                              ( 1 4 )     Fin all y ,   th to tal  tr ac ed   L QP _ L T   o f   lin -   m   d u to   th i - th   lo ad   o f   r ea ctiv p o w er ,          is   g en er alis ed   an d   w r itte n   as  f o llo w s ,                                         [                  ]                                  ( 1 5 )     w h er e,        :   n u m b er   o f   lo ad s   o r   r ea ctiv p o w er   s i n k s   i n   th s y s te m             :   r ec eiv in g   e n d   r ea ctiv p o w er   c o n tr ib u ted   b y   th i - t h   lo ad   o r   r ea ctiv s i n k   in   l in -   m              :   r ec eiv in g   e n d   r ea ctiv p o w er   f r ac tio n   in   li n           lin r ea ctan ce             s en d i n g   e n d   v o lta g in   p . u .       :   s en d i n g   e n d   r ea l p o w er   an d                                             3.   RE AC T I V E   P O WE T RA CIN G   AL G O R I T H M   A   r ea cti v p o w er   tr ac i n g   al g o r ith m   i s   d ev elo p ed   in   M A T L A B   to   ca lcu late  t h p r o p o s ed   r ea ctiv p o w er   tr ac in g   i n d ex ,   L QP _ L T   an d   r an k in g   t h i n d ex   f o r   id en ti f y i n g   t h w ea k   li n es  i n   p o w er   s y s te m .     T h o v er all  i m p le m e n tatio n   s t ep s   o f   th r ea cti v p o w er   tr ac i n g   al g o r ith m   ar d escr ib ed   as f o llo w s :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       R ea ctive   P o w er Tr a cin g   I n d ex   LQP_ LT   fo r   V o lta g Un s ta b le  Lo a d   B u s   I d en tifi ca tio n …  ( R en u g a   V era yia h )   893   Step   1 :   I n p u t d ata  o f   th te s t p o w er   s y s te m .     Step   2 Ob tain   t h b ase  ca s p o w er   f lo w   s o lu tio n   f o r   th p o w er   s y s te m   u s i n g   t h MA T L A B   b ased   MA T P OW E R   lo ad   f lo w   p r o g r a m .     Step   3 A p p l y   d is tu r b an ce   ev en t,  s u c h   as  s i n g le  li n o u tag e,   d o u b le  lin o u tag w i th   an d   w it h o u lo ad   in cr ea s i n   th s y s te m .   Step   4 :   C alc u late   n e w   r ea cti v p o w er   i n   ea c h   l in e   at  b o th   s en d i n g   an d   r ec ei v i n g   en d   b u s es  d u to   r ea cti v p o w er   g e n e r ated   b y   s h u n ad m itta n ce ,               co n n ec ted   to   ea ch   b u s .   E q u atio n s   ( 1 6 )   an d   ( 1 7 )   ar u s ed   to   o b tain   th n e w   r ea ct iv p o w er   in j ec tio n s   co n s id er in g   th s h u n t a d m it tan ce s .           Fig u r 2 .   I m p le m e n tatio n   s tep s   o f   L QP _ L T   in d ex   co m p u tat i o n                                                                     ( 1 6 )                                                                                    ( 1 7 )     Step   5 C o m p lete  th π  m o d el  n et w o r k   b y   co n s id er in g   th f o llo w i n g   ca lc u latio n s .   T h n et w o r k   i s   n o co n s id er ed   as  lo s s le s s   s i n ce   th s h u n ad m i ttan ce s   h a s   b ee n   attr ib u ted   to   s en d i n g   e n d   b u s e s   as  s h o w n   i n     Step   4 .     a)   C alcu late  th r ea cti v p o w er   g en er atio n   at  ea c h   b u s   t h at   is   eq u al  to   to tal  g en er ated   p o w er   an d   attr ib u ted   s h u n t a d m it tan ce s .       In p u te st  p o w e r  syst e m  d a ta   S ta r t   A p p l y a   d i s tu r b a n ce  e ve n   Run  b a se  ca se  p o w e r  f low  u si n g  t h e   M A T P O W E R   Deve l o p   π   m o d e l  t r a n sm i ssi o n  f o r  syst e m  st u d y b y ca l c u l a t i n g  n e w  r e a cti v e  p o w e r  co n s i d e r in g   r e a ct i ve  p o w e r  g e n e r a t e d  b y sh u n a d m i tt a n c e     F o r m   th e   l o ssl e ss  n e tw o r k:  a )   Cal cu l a te   th e   r e a cti v e   p o w e r   g e n e r a t i o n   a e a ch   b u u s i n g   ( 1 8 ) b )   Ca l cu l a te   th e   r e a ct i v e   p o w e r   a e a ch   l o a d   b u u s i n g   ( 1 9 ) c )   Ca l cu l a te   t h e   to ta l   n o d a th r o u g h - r e a c ti v e  p o w e r  a e a c h  b u s   u s ing  ( 2 0 )  a n d  ( 2 1 )   Cal cu l a t e  t h e  d o w n str e a m  d i str ibu t i o n  m a tr i x         Co m p u te  L QP _ L T   i n d e x  f o r  a ll   li n e i n  t h e  sys te m   w i th  r e sp e ct  to   loa d   co n tr i b u t i o n  u s i n g   ( 1 4 )   a n d  ( 1 5 )   Ran k t h e    L QP _ L T  va l u e s  in  d e sce n d i n g  o r d e r     E n d   Cal cu l a t e               Cal cu l a t e  r e a ct i v e  p o w e r  co n tr i b u t i o n   i n   e a ch   loa d  v i a  p r o p o r t ion a l  sh a r i n g      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  12 ,   No .   3 Dese m b er   2 0 1 8   :   8 8 9     8 9 8   894                                                        ( 1 8 )     b)   C alcu late  th r ea ctiv p o w er   a ea ch   lo ad   b u s   th at  is   eq u al  to   to tal  r ea ctiv lo ad   an d   attr ib u ted   s h u n ad m itta n ce s .                                                            ( 1 9 )     c)   C alcu late   th to tal  n o d al  th r o u g h - r ea cti v p o w er   at  ea ch   b u s ,   i.                                                                         ( 2 0 )                                                                  ( 2 1 )     Step   6 :   Fo r m   th e   d o w n s tr ea m   d is tr ib u tio n   m atr ix ,         b y   u s i n g   t h d o w n s tr ea m   lo o k i n g   alg o r it h m   a s   d escr ib ed   b y   ( 9 )   to   ( 1 2 ) .     Step   7 :   C alcu late  t h i n v er s o f   d o w n s tr ea m   d is tr ib u tio n   m at r ix ,           .   Step   8 :   C alcu late  t h r ea cti v p o w er   co n tr ib u tio n   i n   ea c h   lin as g i v en   i n   ( 1 2 ) .     Step   9 :   C alcu late  t h L QP _ L T   in d ex   f o r   all  lin es i n   t h s y s te m   u s i n g   ( 1 4 )   an d   ( 1 5 ) .       Step   1 0 :   R an k   t h L QP _ L T   in d ex   v al u es i n   d escen d i n g   o r d er .   T h i m p le m e n tatio n   s tep s   o f   t h r ea ctiv e   p o w er   tr ac i n g   alg o r ith m   an d   t h L QP _ L T   in d ex   ca lcu latio n   f o r   ev er y   tr an s m is s io n   li n i n   p o w er   s y s te m   i s   also   d escr ib ed   in   ter m s   o f   f lo w   ch ar t a s   s h o w n   i n   Fi g u r 2 .       4.   T E ST   R E SU L T S   T o   ev alu ate  t h e f f ec ti v en e s s   an d   th e   ac cu r ac y   o f   t h p r o p o s ed   r ea ctiv p o w er   tr ac i n g   i n d ex ,   L QP _ L T   in   d eter m i n i n g   t h w ea k   b u s e s   i n   a   p o w er   s y s te m ,   it   i s   co m p ar ed   w i th   o th er   o th er   v o lta g e   s tab ilit y   in d ices,  n a m el y ,   FV SI,   L m n   a n d   NVSI   [ 5 ] - [ 7 ] .   Si m ilar   co n t in g e n c y   s ce n ar io s   f o r   th s i n g le  lin a n d   d o u b le  co n tin g e n c y   ar s i m u lated   o n   th I E E E   5 7   b u s   test   s y s te m   u s i n g   t h M A T P OW E R   p o w er   f lo w   an a l y s is   p r o g r am .   Fro m   th e   M A T P OW E R   p o w er   f lo w   r e s u lts ,   th e   L QP _ L T   in d ex   v al u es   ar c o m p u ted   f o r   all  th e   b u s es  i n   t h s e lecte d   co n ti n g en c y   s ce n ar io   an d   co n tin g e n c y   r a n k in g   i s   p er f o r m ed .   T h e   v o lta g s tab ilit y   in d ices,  FVSI,   L m n   a n d   NVSI   ar also   co m p u ted   an d   r an k i n g   r esu lts   f r o m   th e s in d ices  ar o b tain ed .     T h r an k i n g   r e s u l ts   o b tai n ed   f r o m   th L QP _ L T   in d e x   an d   t h o th er   v o lta g s tab ilit y   i n d ices a r th e n   a n al y ze d   an d   co m p ar ed .   T h f o llo w i n g   s ec tio n s   d e s cr ib th f o r m u la tio n   o f   v o ltag s tab ilit y   i n d ices,  FVSI,   L m n   a n d   NVSI .   T h lin s tab ilit y   i n d ex ,   k n o w n   a s   L m n   is   e x p r ess ed   a s   [ 5 ] ,                      [ |     |                ]                   ( 2 2 )     w h er is   t h li n r ea ctan ce ,   Q r   is   th r ea cti v p o w er   at  th e   r ec eiv in g   e n d ,   V s   is   th s e n d in g   e n d   v o lta g e,     i s   lin i m p ed an ce   a n g le  an d     i s   th a n g le  d i f f er e n ce   b et w ee n   t h s u p p l y   v o ltag a n d   t h e   r ec eiv in g   v o ltag e.     L m n   is   u s ed   f o r   p r ed ictin g   v o ltag e   in s tab ilit y   s u c h   th at   if   L m n   i s   le s s   th a n   1 . 0 0 ,   th p o w er   s y s te m   is   co n s id er ed   s tab le,   o th er w i s t h s y s te m   is   u n s tab le.   T h FV SI  is   ex p r ess ed   as [ 6 ] ,                                                   ( 2 3 )     w h er Z   is   th li n i m p ed an ce ,   X   is   th li n r ea ctan ce ,   Q r   is   th r ea ctiv p o w er   f lo w   a th e   r ec eiv in g   e n d   an d   V s   is   th e   s e n d in g   en d   v o lta g e.   T h li n t h at  g i v es   i n d ex   v al u clo s e   to   1 . 0 0   w ill   b t h m o s cr itical   li n a n d   m a y   lead   to   s y s te m   w id v o lta g in s tab ilit y .   T h NVSI   [ 7 ]   is   ex p r ess ed   as,                                                                     ( 2 4 )     w h er X   is   t h l in r ea cta n ce ,   Q r   is   t h r ea cti v p o w er   f lo w   at  th r ec ei v i n g   en d   a n d   V i   is   t h s e n d in g   e n d   v o ltag e.   Fo r   NVSI   v a lu e   les s   t h an   1 . 0 0 ,   th s y s te m   i s   co n s id er ed   to   b in   v o lta g s tab le  co n d itio n .   T o   test   th e   ef f ec tiv e n e s s   a n d   p er f o r m a n c o f   t h L QP _ L T   in d ex   o n   t h tes s y s te m s ,   t w o   lo ad   co n d itio n s   h a v b ee n   co n s id er ed b ase  ca s an d   h e av il y   lo ad ed   co n d itio n s .   T h r esu lt s   o f   th L QP _ L T   in d ex   f o r   id en tify i n g   t h e   w ea k   lo ad   b u s es a n d   w ea k   li n es a r p r esen ted   in   th f o llo w i n g   s ec tio n s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       R ea ctive   P o w er Tr a cin g   I n d ex   LQP_ LT   fo r   V o lta g Un s ta b le  Lo a d   B u s   I d en tifi ca tio n …  ( R en u g a   V era yia h )   895   4 . 1 .     L Q P _ L T   I n dex   Co m pu t a t io n f o r   B a s Ca s Co nd it io n   T ab le  1   s h o w s   t h f ir s f i v e   h i g h e s                  in d ex   v al u es  o b tai n ed   f o r   t h I E E E   5 7   b u s   s y s te m .   T h f i v b u s es  w i th   h ig h                    in d ex   v al u es  f o r   th 5 7   b u s   s y s te m   ar b u s   3 1   f o llo w e d   b y   b u s   1 8 ,   b u s   4 2 ,   b u s   2 5   an d   b u s   5 3 .   C lo s m o n ito r i n g   w o u ld   b n ee d ed   at  th ese   w ea k   o r   v o ltag u n s tab le   b u s es  a s   f u r th er   i n cr ea s in   lo ad   d em a n d   m a y   ca u s i n s u f f i cien r ea cti v p o w er   to   m ain t ain   t h b u s   v o ltag e   clo s to   its   n o m in al  v al u e.       T ab le  1 .   Fiv Hig h est  L QP _ L T   I n d ex   Valu e s   at  th L o ad   B u s e s   in   t h I E E E   5 7   b u s   S y s te m   f o r     Ba s C ase  C o n d itio n   L o a d   b u   31   18   42   25   53                     0 . 8 2 6 4   0 . 7 9 2 0   0 . 7 8 5 3   0 . 7 6 8 9     0 . 7 3 6 5         T h ca p ab ilit y   o f   th e   L QP _ L T   in d ex   is   n o t   r estricte d   i n   tr ac i n g   w ea k   lo ad   b u s e s   o n l y ,   b u i ca n   a ls o   tr ac an d   r an k   th w ea k   li n es  af f ec ted   b y   t h o s lo ad   b u s e s .   T a b le  2   s h o w s   th f iv h ig h est  L QP _ L T   in d ex ,                     ,   tr ac ed   f o r   th lin es  in   th I E E E   5 7   b u s   s y s te m .   I is   im p o r tan to   n o te  th at  th e   s u m m atio n   o f   t h L QP _ L T   v alu e s   co m p u ted   f o r   ea ch   lin e,                     ,   in   th s y s te m   co n s i s o f   in d iv id u all y   tr ac ed ,                              co n tr ib u ted   b y   t h lo ad   b u s es  co n n ec ted   to   th lin e.   T h u s ,   th e                       in d ex   v al u co m p u ted   f o r   ea ch   lin i s   p o s s ib le  to   ex ce ed   1 . 0 .   Fro m   T ab le  2 ,   it  w a s   f o u n d   th at   th r esu lts   o f   t h e                       f o r   th b ase  ca s in   th I E E E   5 7   b u s   s y s te m   i n d icate   t h at  li n co n n ec tin g   f r o m   b u s   2 4   to   b u s   2 5   h as  t h h ig h e s co n g esti o n   le v el  an d   n ee d   clo s m o n ito r i n g   f o r   an y   i n cr ea s i n   th e   lo ad   d em a n d .   E v alu a tio n   f r o m   t h b ase  ca s a n al y s i s   h av e   d e m o n s tr ated   t h at  tr ac in g   t h r ea cti v p o w er   f r ac tio n   co n tr ib u tio n   b y   th lo ad   b u s es   to   th tr an s m is s io n   li n es  u s in g                       in d ex   f o r m u latio n   an d   r an k in g   s y s te m ,   w o u ld   e n ab le  t h s y s t e m   o p er ato r   to   id en ti f y   t h e x ac lo ca tio n   o f   w ea k   li n e s   t h at   ex er h i g h   r ea ctiv e   p o w er   f lo w   i n   t h li n es.  T h u s ,   a n y   co r r ec tiv o r   p r ev en tiv ac tio n   to   m ai n tai n   s y s te m   s tab il it y   ca n   b e   ex ec u ted   e f f ec tiv e l y   a n d   ac cu r atel y .       T ab le  2 .   Fiv h ig h es                     v al u es  f o r   th b ase  ca s o f   I E E E   5 7   b u s   s y s te m   F r o m b u s   T o   b u s                       24   25   1 . 6 3 7 1   8   9   1 . 6 2 1 8   4   18   1 . 4 4 5 7   11   41   1 . 3 2 3 0   4   18   1 . 2 7 2 7       4 . 2   L Q P _ L T   I n dex   Co m pu t a t io n f o r   H ea v ily   L o a ded Sy s t e m   T o   test   th ef f ec ti v e n ess   o f   L QP _ L T   in d ex   in   id en ti f y in g   t h w ea k   lo ad   b u s e s   an d   w ea k   lin es  i n   t h e   I E E E   5 7   b u s   s y s te m ,   t h lo ad s   ar in cr ea s ed   i n   s ta g es  u n til   th p o w er   f lo w   d iv er g es.  Fo r   th I E E E   5 7   b u s   s y s te m ,   t h p o w er   f lo w   d iv e r g es  w h e n   t h lo ad in g   at  al th lo ad   b u s es   ar i n cr ea s ed   b y   5 7 . 9 o r   b y   a   lo ad in g   f ac to r   o f   1 . 5 8   f r o m   t h b ase  ca s lo ad .   Fig u r 2   s h o w s   th                   ,   r ec o r d e d   at   th 5   m o s t   cr itical  lin es  f o r   th I E E E   5 7   b u s   s y s te m .   F r o m   t h f i g u r e,   it  w a s   f o u n d   th at  L QP _ L T   s u m m atio n   o n   t h lin e s ,                     ,   f o r   th I E E E   5 7   b u s   s y s te m   i n cr ea s es  as  t h lo ad   d em an d   i n   all  lo ad   b u s es  ar in cr ea s ed   to   a   m ax i m u m   o f   5 7 . 9   f r o m   t h b ase  v al u es.  I is   o b v io u s   th at  li n co n n ec tin g   b u s   1   to   b u s   1 6   h as  th h ig h e s t                     ,   th at  is ,   1 0 . 2 5 8 5 .   T h i s   in d icate s   t h at  t h lin co n n ec ti n g   b u s   1   to   b u s   1 6   h as  th e   h ig h e s t c o n g esti o n   lev el,   o r   s h o r tag o f   tr an s m i s s io n   ca p ac ity   to   ca ter   f o r   th in cr ea s ed   lo ad   d em a n d .   On   t h o th er   h an d ,   t h r an k i n g   r e s u lt s   o f                    f o r   th I E E E   5 7   b u s   s y s te m   is   s h o w n   i n   Fig u r 3 .   T h h ig h est                   in d ex   is   o b tain ed   at  b u s   3 1   f o llo wed   b y   b u s   1 8 ,   2 5 ,   4 2   an d   b u s   5 3 .     T h is   in d icate s   th at  t h e s b u s e s   ar th w ea k   lo ad   b u s es i n   t h e   s y s te m ,   a n d   h a v co n tr ib u ted   to   h ig h   co n g es tio n   lev el  i n   th e   cr itical  lin e s   s h o wn   i n   Fig u r 2 .   I ca n   b co n cl u d ed   th at  b u s   3 1 ,   f o llo w ed   b y   b u s   1 8 ,   b u s   2 5 ,   b u s   4 2   an d   b u s   5 3   ar th s u itab le  lo ca tio n s   f o r   lo ad   s h ed d in g   ex ec u tio n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  12 ,   No .   3 Dese m b er   2 0 1 8   :   8 8 9     8 9 8   896       Fig u r e   2 .   P er f o r m a n ce   o f                       f o r   5   cr itical  lin es i n   t h I E E E   5 7   b u s   s y s te m   f o r   in cr ea s ed   lo ad   co n d itio n           Fig u r e   3 .   L QP _ L T   in d ex ,                  ,   co m p u ted   f o r   lo ad   b u s es  w ith   lo ad in g   i n cr e m e n t       4 . 3   Co m pa ri s o n o f   L Q P _ L T   I n dex   w it h NV SI ,   L m n a n d F VSI   T o   ev alu ate  an d   v alid ate  th w ea k   lo ad   b u s   id en ti f icati o n   u s i n g   t h p r o p o s ed                    co m p ar is o n   w a s   m ad f o r   th h ea v il y   lo ad ed   I E E E   5 7   b u s   s y s te m   u s i n g   NV SI,   FVSI   an d   L m n   in d ice s .     T o   m ai n tai n   co n s is te n c y   in   th is   co m p ar i s o n   s tu d y ,   t h m ax i m u m   lo ad in g   f ac to r   f o r   th test   s y s te m   is   co n s id er ed   to   ev al u ate  t h p e r f o r m an ce   o f   t h NVSI ,   F VSI   an d   L m n   in d ice s   i n   d eter m i n in g   t h w ea k   li n es   an d   w ea k   lo ad   b u s es.  T a b le  3   s h o w s   t h r an k i n g   r esu lt s   o b tain ed   b y   u s i n g   th NVS I ,   FVSI,   L m n   an d   L QP _ L T   in d ices   at  th e   m ax i m u m   lo ad in g   o f   5 7 . 9 f o r   t h e   I E E E   5 7   b u s   s y s te m .   T h r es u lts   ar r an k ed   f r o m   h ig h e s t in d e x   to   th lo w est i n d ex   to   in d icate   t h cr itical  li n es  an d   th w ea k   lo ad   b u s es i n   th e   s y s te m .     Fo r   th FVSI,   NVSI   an d   L m n   in d ices,  th r ec ei v in g   e n d   b u s   f o r   ea ch   cr itical  li n id en ti f i ed   is   tak e n   as  th w ea k   lo ad   b u s .   T h 1 0   cr itical  lin es  f o r   th test   s y s te m   ar s h o w n   in   T ab le  3 .   E v alu atio n   o n   t h in d e x   p er f o r m a n ce   f o r   th e   s y s te m   s h o w s   t h at  L m n   a n d   NV S I   in d ex   i n d icate d   b u s   1 6   as   th w ea k es b u s ,     w h ile  L QP _ L T   in d ex   tr ac ed   b u s   3 1   a s   t h w ea k est   b u s   a n d   th FVSI  i n d ex   in d icate d   b u s   4 9   as  th e   w ea k e s b u s .   Su b s eq u en r an k i n g   o r d e r   f o r   th w ea k   lo ad   b u s es  v ar ies  f o r   all  th in d ices.  T h FVSI  in d ex   in d icate d   lin co n n ec tin g   f r o m   b u s   1 3   t o   b u s   4 9   as   t h m o s t   cr itical  l i n e,   w h er else   L QP _ L T ,   L M an d   NVSI   i n d ices   h av e   in d icate d   l in e   co n n ec ti n g   f r o m   b u s   1   to   b u s   1 6   as   t h m o s cr it ical  li n e.   Fro m   t h r es u lt s   s h o w n   i n     T ab le   3 ,   th NVSI ,   FVSI,   L MN   an d   L QP _ L T   in d ices  g i v d if f er en r an k i n g   o r d er   o f   t h cr itical  lin e s   b u t   th er ar s i m ilar itie s   in   t h cr itical  lin es  d etec ted .   T h d if f er en ce   in   r esu lts   is   d u to   th v a r iatio n   in   th i n d e x   f o r m u latio n .   Fo r   ex a m p le,   N VSI   an d   L QP _ L T   in d ice s   c o n s id er s   t h ac t iv e   an d   r ea c tiv p o w er s   in   it s   f o r m u latio n ,   w h er else t h L MN   an d   FVSI  i n d ices c o n s id er   o n l y   th r ec ei v i n g   e n d   r ea ctiv p o w er .   T h r esu lts   a ls o   s h o w   t h at  t h co m m o n   cr itical  lin id en ti f ied   b y                       in d ex   an d   o th e r   in d ices  n a m el y ,   NVSI ,   FV SI  an d   L MN   is   th lin e   co n n e ctin g   b u s   1 3   to   b u s   4 9   as  s h o w n   i n   T ab le  3 .     T h                        f o r   th is   lin e,   w h ic h   is                     h as  b ee n   d er iv ed   f r o m   th r ea cti v p o w er   f r ac tio n   co n tr ib u tio n   o f   all  th e   lo ad   b u s es  i n   th e   s y s te m   as   s h o w n   in   Fig u r 4 .   L o ad   b u s   2 3   h a s   t h e   m o s co n tr ib u tio n   in   t h is   l in w i th   th h i g h est  i n d ex   v al u o f   0 . 0 5 4 9 ,   an d   th en   f o llo w ed   b y   lo ad   b u s   3 1   w it h   v al u o f   0 . 0 4 6 4   an d   b u s   2 5   w it h   v al u o f   0 . 0 4 3 1 .   T h o th er   in d ices  s u c h   as  FVSI,   NVSI   an d   L M ar n o ab le  to   r ev ea l   m u c h   i n f o r m atio n   o n   th p ar ti cip atio n   o f   th lo ad   b u s e s   in   t h s y s te m   a s   co m p ar ed   to   th tr ac in g   m et h o d .     0.0 0 2.0 0 4.0 0 6.0 0 8.0 0 10. 00 12. 00 0.0 10. 0 26. 5 51. 8 54. 8 57. 9 LQ P _ LT   S um m at i o i Li ne   Lo ad  In c r e m e nt   ( %)   Li ne  1 Li ne  1 Li ne  2 4 Li ne  3 4 Li ne  1 1 2 3 4 5 6 0 0 . 5 1 1 . 5 2 2 . 5 L o a d   I n cr e m e n t ( % ) L Q P L T   S u m m a t i o n   i n   L o a d   B u s     B u 3 3 B u 3 0 B u 5 6 B u 5 7 B u 5 0 B u 5 3 B u 4 2 B u 2 5 B u 1 8 B u 3 1 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       R ea ctive   P o w er Tr a cin g   I n d ex   LQP_ LT   fo r   V o lta g Un s ta b le  Lo a d   B u s   I d en tifi ca tio n …  ( R en u g a   V era yia h )   897   T ab le  3 .   C r itical  lin es a n d   w ea k   lo ad   b u s es r an k i n g   at  m a x i m u m   lo ad i n g           Fi g u r e   4 .   T r ac ed   L QP _ L T ,   NVSI ,   FVSI  an d   L MN   in d e x   o n   co m m o n   cr it ical  lin ( li n co n n ec t in g   f r o m   b u s   1 3   to   b u s   4 9 )       5.   CO NCLU SI O N   T h p er f o r m a n ce   o f   t h p r o p o s ed   r ea ctiv p o w er   tr ac i n g   i n d ex ,   L QP _ L T   f o r   d eter m i n i n g   t h v o ltag e   u n s tab le  ar ea s   in   p o w er   s y s t e m   h as   b ee n   v alid ated   b y   co m p ar i n g   it   w it h   t h e x i s ti n g   i n d ices  s u c h   a s   F VSI ,   NVSI   a n d   L m n   an d   th e   I E E E   5 7   b u s   test   s y s te m   is   u s ed   f o r   th co m p ar ati v e   an al y s is .   T h r ea ctiv p o w er   tr ac in g   ap p lied   v ia  L QP _ L T   in d ex   h a v cr ea ted   u s e f u l   r an k i n g   li s o f   w ea k   lo ad   b u s es.  C o m p ar i s o n   o f   r esu lt s   o b tain ed   b y   L QP _ L T   in d ex   w i th   s tab ili t y   in d ice s   NV SI,   FVSI  a n d   L m n   s h o w ed   t h a t th er i s   s i m ilar it y   in   th d eter m i n ed   cr itical  lin e s   an d   cr itical  lo ad   b u s es.  Ho w e v er ,   th r an k in g   o r d er   v ar i es  f o r   all  th o th er   in d ices.  T h d r aw b ac k   o f   th ex is t in g   in d ice s   as  co m p ar ed   to   L QP _ L T   in d e x   is   th at  th e s in d ices  co u ld   n o ex ac tl y   i n d icate   t h w ea k   lo ad   b u s es  f o r   an y   co r r ec tiv ac tio n s   to   b tak en   b y   s y s te m   o p er ato r s .   I n   th liter atu r e,   c h o o s in g   th e   r ec ei v in g   en d   b u s e s   o f   cr it ical  l in lo ca ted   b y   NV SI,   FV SI  a n d   L m n   in d e x   i s   a   co m m o n   p r ac ti ce   b u less   ac cu r ate.   T h is   is   p r o v en   i n   t h i s   s tu d y ,   s i n ce   t h r es u lt s   o b tain ed   h a v s tr o n g l y   s h o w ed   th at  t h r ec eiv i n g   e n d   b u s es  o f   an y   cr it ical  lin m a y   n o b th ac tu al  w ea k   b u s .   T h u s ,   th L QP _ L T   in d ex   w h ic h   i n co r p o r ates  th p o w er   tr ac in g   ca p ab ilit y   is   n e w   in d e x   f o r   ac c u r ate  w ea k   lo ad   b u s   d etec tio n   in   cr itical  p o w er   s y s te m .   T h r ea ctiv p o w er   tr ac in g   m et h o d   an d   th p r o p o s ed   L QP _ L T   in d ex   d ev elo p ed   in   MA T L A B   ca n   b ea s il y   u s ed   f o r   o n lin ap p licatio n s   d u to   i ts   s i m p le  ca lcu la tio n   a n d   r o b u s tn e s s .       RE F E R E NC E   [1 ]     Zam a n M K,  M u sirin   I,   Om a r   M S ,   S u l im a n   S I,   G h a n N A ,   Ka m a ri  N A .   G r a v it a ti o n a S e a rc h   A l g o rit h m   Ba s e d   T e c h n iq u e   f o Vo lt a g e   S tab il i ty   Im p ro v e m e n t.   In d o n e sia n   J o u r n a o E lec trica En g i n e e rin g   a n d   Co m p u ter   S c ien c e .   2 0 1 8 9 ( 1 ):  1 2 3 - 1 3 0 .   [2 ]     No A F ,   S u laim a n   M ,   Ka d ir  A F ,   O m a R.   V o lt a g e   In sta b i li ty   A n a ly sis  f o El e c tri c a P o w e S y ste m   Us in g   V o l tag e   S tab il ty   M a rg in   a n d   M o d a A n a l y sis.  In d o n e sia n   J o u rn a o E lec trica En g i n e e rin g   a n d   C o mp u ter   S c ien c e .   2 0 1 6 3 (3 ):  6 5 5 - 6 2 2 .   R a n k i n g   N o .   F V S I   N V S I   L M N   L Q P _ L T   F r o B u s   T o   Bu s   F V S I     F r o B u s   T o   Bu s   N V S I     F r o B u s   T o   Bu s   L M N     F r o B u s   T o   B u s                                           1   13   49   0 . 3 4 1   1   16   0 . 4 8 6   1   16   0 . 6 9 4   1   16   1 0 . 2 5 9   31   2   34   32   0 . 2 6 6   34   32   0 . 3 7 3   23   24   0 . 6 6 7   1   15   5 . 2 4 0   18   3   24   25   0 . 2 1 7   24   25   0 . 3 6 0   12   10   0 . 5 7 9   24   25   4 . 1 4 5   25   4   26   27   0 . 2 0 9   1   15   0 . 3 5 5   7   8   0 . 5 3 7   34   32   3 . 9 0 4   42   5   11   41   0 . 2 0 3   12   17   0 . 3 1 9   38   49   0 . 5 3 6   1   17   3 . 8 5 3   53   6   39   57   0 . 1 9 8   13   49   0 . 3 1 4   4   5   0 . 5 1 3   12   17   3 . 7 8 6   50   7   40   56   0 . 1 9 1   1   1 7   0 . 2 9 5   11   43   0 . 5 1 1   4   18   2 . 8 3 4   57   8   12   13   0 . 1 7 7   11   41   0 . 2 9 3   12   13   0 . 4 9 2   11   41   2 . 6 5 0   56   9   50   51   0 . 1 7 5   4   18   0 . 2 6 9   48   48   0 . 4 5 6   3   2   2 . 1 0 3   30   10   43   41   0 . 1 7 0   39   57   0 . 2 3 5   13   49   0 . 3 3 2   13   49   1 . 9 4 7   33   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  12 ,   No .   3 Dese m b er   2 0 1 8   :   8 8 9     8 9 8   898   [3 ]     M o d a rre si  J,  G h o li p o u E.   A   Co m p re h e n s iv e   Re v ie o th e   V o lt a g e   S tab il it y   In d ice s.  Ren e wa b le  a n d   S u st a in a b le   En e rg y   Rev iews .   2 0 1 6 6 3 1 -   1 2 .   [4 ]     Be rizz A .   T h e   Ita li a n   2 0 0 3   Bl a c k o u t .   IEE P o w e En g in e e rin g   S o c iet y   Ge n e ra M e e ti n g .   D e n v e r.   2 0 0 4 2 :     1 6 7 3 - 1 6 7 9 .   [5 ]     M o g h a v v e m M ,   O m a F M .   1 9 9 7 .   Ne M e th o d   f o In d ica ti n g   Vo lt a g e   S ta b il i ty  Co n d it i o n   in   Po we S y ste m P r o c e e d in g s o f   IEE I n tern a ti o n a Co n f e re n c e   o n   P o w e En g in e e rin g .   S in g a p o re .   1 9 9 7 2 2 3 - 2 2 1 .   [6 ]     M u sirin   I,   A b d u Ra h m a n   T K.  E stim a ti n g   M a x i m u m   L o a d a b il it y   f o W e a k   Bu Id e n ti f ic a ti o n   Us in g   F V S I.   I EE E   Po we r E n g in e e rin g   Rev iew .   2 0 0 2 2 2 ( 1 1 ) 5 0 - 5 2 .   [7 ]     Ka n im o z h R,   S e lv i   K.  No v e L in e   S tab il it y   In d e x   f o V o lt a g e   S tab il it y   A n a l y sis   a n d   Co n ti n g e n c y   R a n k in g   in   P o w e S y ste m s u sin g   F u z z y   Ba se d   L o a d   F l o w .   J o u rn a o El e c tric a E n g i n e e rin g   T e c h n o lo g y .   2 0 1 3 .   8 (4 ):   6 9 4 - 7 0 3 .   [8 ]     L S .   S e n siti v it y   M o d e o f   L   In d e x   f o S tea d y - S tate   V o lt a g e   S tab il it y   o f   W in d   P o w e S y ste m w it h   Do u b ly   F e d   In d u c ti o n   G e n e ra to rs.  El e c trica Po we r Co mp o n e n ts  a n d   S y ste ms .   2 0 1 6 4 4 ( 1 8 ) 2 0 1 7 - 2 0 2 4 .   [9 ]     Biale k   J.  T ra c in g   th e   f lo w   o f   El e c tri c it y .   IEE Pro c e e d i n g -   G e n e ra ti o n ,   T r a n sm issio n   a n d   Dis trib u ti o n .   1 9 9 6 ;   1 4 3 (4 ):  3 1 3 - 3 2 0 .   [1 0 ]     Niu   R,   Zen g   Y,  Ch e n g   M ,   Wan g   X .   S tu d y   o n   L o a d   S h e d d i n g   M o d e b a se d   o n   Imp r o v e d   Po we Fl o T ra c in g   M e th o d   i n   P o we S y ste Ri sk   Asse ss me n t .   4 th   I n tern a ti o n a l   Co n f e re n c e   o n   El e c tri c   Util i t y   D e re g u latio n ,   Re stru c tu rin g   a n d   P o w e Tec h n o l o g ies   (DRP T ).   S h a n d o n g .   2 0 1 1 ;   4 5 - 5 0 .   [1 1 ]     Zu lk if f li   AH ,   M u sirin   I.   Op ti m a F u z z y   In fe re n c e   S y ste m   I n c o rp o ra ted   w it h   S tab il i ty   In d e x   T r a c in g A n   A p p li c a ti o n   f o Ef f e c ti v e   L o a d   S h e d d i n g .   Exp e rt  S y ste ms   wit h   A p p li c a ti o n s .   2 0 1 4 ;   4 1 (4 ):  1 0 9 5 - 1 1 0 3 .   [1 2 ]     Zam a n M K,  M u siri n   I,   Ha ss a n   H,  S h a a y a   S A ,   S u laim a n   S I,   G h a n NA ,   S u li m a n   S I.   A c ti v e   a n d   Re a c ti v e   P o w e r   S c h e d u l in g   Op t im iza ti o n   u sin g   F iref l y   A lg o rit h m   to   Im p ro v e   V o lt a g e   S tab il it y   Un d e L o a d   De m a n d   V a riatio n .   In d o n e sia n   J o u rn a o El e c trica En g i n e e rin g   a n d   C o mp u ter   S c ien c e .   2 0 1 8 9 (2 ) 3 6 5 - 3 7 2 .   [1 3 ]     M o h a m e d   A ,   Ja s m o n   G B,   Yu so ff  S .   A   S tatic  V o lt a g e   Co ll a p se   In d ica to u sin g   L in e   S tab il it y   In d ica to rs.  J o u rn a o In d u stria T e c h n o lo g y .   1 9 8 9 7 (1 ) 7 3 -   8 5 .   [1 4 ]     J a s m o n   G B,   Lee   L HCC.  Dist rib u ti o n   Ne tw o rk   Re d u c ti o n   f o Vo lt a g e   S tab il it y   A n a l y sis   a n d   L o a d f lo w   Ca lcu latio n s.   In ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica Po we r a n d   En e rg y   S y ste ms .   1 9 9 1 1 3   (1 ):   9 - 13.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.