I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l   E ng ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   23 ,   No .   2 A u g u s t   2 0 2 1 ,   p p .   6 3 9 ~ 6 4 9   I SS N:  2 5 0 2 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijeecs.v 23 .i 2 . pp 639 - 6 4 9          639       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs.ia esco r e. co m   Two - t ermina f a u lt  d e tect io n  and  l o ca tion for  h y brid   t ra nsm iss io c irc uit       M uh d H a f izi  I dris 1 M o hd   R a f i A dzm a n 2 H a zlie  M o k hli s 3   M o ha m m a d F a ridun   Na im   T a j ud di n 4 H a zia h H a m id 5 M ela t y   Am irruddi n 6   1, 2, 4 - 6 F a c u lt y   o El e c tri c a En g in e e rin g   Tec h n o lo g y ,   Un i v e rsiti   M a la y sia   P e rli s,   Ara u ,   M a lay sia   3 De p a rtme n o El e c tri c a E n g i n e e rin g ,   F a c u lt y   o En g in e e rin g ,   U n iv e rsiti   M a lay a ,   Ku a la L u m p u r,   M a lay sia       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   1 9 ,   2 0 2 1   R ev is ed   May   27 2 0 2 1   Acc ep ted   J u n   11 2 0 2 1       Th is p a p e p re se n ts t h e   a lg o r it h m s d e v e lo p e d   to   d e tec a n d   lo c a te t h e   fa u lt s a a   h y b r id   c ircu it .   F irst,   t h e   fa u lt   d e tec ti o n   a lg o rit h m   wa d e v e lo p e d   u si n g   th e   c o m p a riso n   o f   t o tal  p o sit iv e - se q u e n c e   fa u lt   c u rre n b e twe e n   p re - fa u lt   a n d   fa u lt   ti m e t o   d e tec th e   o c c u rr e n c e   o a   fa u lt .   Th e n ,   th e   v o l t a g e   c h e c k   m e th o d   wa u se d   t o   d e c id e   wh e th e th e   fa u lt   o c c u rre d   a t   o v e rh e a d   li n e   (OH L)  o c a b le  se c ti o n .   F i n a ll y ,   t h e   fa u lt   l o c a ti o n   a lg o rit h m   u sin g   t h e   imp e d a n c e - b a se d   m e th o d   a n d   n e g a ti v e - se q u e n c e   m e a su re m e n ts  fro m   b o t h   term in a ls  o t h e   c ircu it   we re   u s e d   to   e stim a te  th e   fa u lt   p o i n f ro m   lo c a l   term in a l.   F r o m   t h e   tes ts  o f   v a rio u fa u l c o n d it io n i n c lu d in g   d iff e re n fa u lt   ty p e s,   fa u lt   re sista n c e   a n d   fa u l l o c a ti o n s,   t h e   p r o p o se d   m e th o d   s u c c e ss fu ll y   d e tec ted   a ll   fa u lt   c a se a a ro u n d   1   c y c le fro m   fa u lt   in it iati o n   a n d   with   c o rre c fa u lt e d   se c ti o n   i d e n ti fica ti o n .   Be sid e th a t,   th e   fa u lt   l o c a ti o n   a lg o rit h m   a lso   h a v e ry   a c c u ra te  re su lt s o fa u lt   e stim a ti o n   wit h   a v e ra g e   e rro les th a n   1   k m   a n d   1 %.   K ey w o r d s :   Fau lt d etec tio n   Fau lt lo ca tio n   Hy b r id   cir c u it   I m p ed an ce - b ased   T wo - ter m in al     T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Mu h d   Haf izi  I d r is   Facu lty   o f   E lectr ical  E n g in ee r in g   T ec h n o lo g y   Un iv er s iti Ma lay s ia  Per lis   Pau h   Pu tr C am p u s ,   0 2 6 0 0   Ar au ,   Ma lay s ia   E m ail:  h af iziid r is @ u n im ap . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N   Fau lt  is   p h en o m en o n   wh ich   ca n   in ter r u p th s u p p l y   o f   e lectr icity   to   th cu s to m er .   Mo s o f   th f au lts   in   p o wer   s y s tem   o cc u r   at  tr a n s m is s io n   o r   d is tr ib u ti o n   lin es   b ec au s o f   th eir   co n f ig u r atio n   wh ich   is   ex p o s ed   t o   th e   en v ir o n m en t.   Af ter   f au lt  h as  b ee n   d etec te d   b y   th e   p r o tectio n   r elay   [ 1 ] ,   i m u s b e   lo ca ted   as  s o o n   as  p o s s ib le  s o   th at  th r ep air   wo r k s   ca n   b ca r r ied   o u an d   th lin ca n   b r e - en e r g ized   b ac k   in to   th e   n etwo r k .   T h lo n g er   th o u tag tim t ak en   will  m ak th p o wer   s y s tem   b in   s tr ess   co n d itio n   f o r   lo n g er   tim e   b ec au s o th er   lin es  m u s ca r r y   m o r lo ad s   an d   as  th co n s eq u en ce   th is   will  r ed u ce   p o wer   s y s tem   r eliab ilit y   an d   s ec u r ity .   Fau lt  lo ca tio n   in f o r m atio n   is   g iv en   b y   th in te llig en elec tr o n i d ev ice  ( I E D )   s u ch   as  n u m er ical  p r o tectio n   r elay   a n d   d is tu r b a n ce   r ec o r d e r .   T h ese  d ev ices  h av in ter n al  f a u lt  lo ca tio n   f ea tu r wh ich   will  esti m ate  th f au lt  lo ca tio n   o n ce   a   f au lt  h as  b ee n   d ete cted .   T h e   ac cu r ac y   o f   th e   g iv en   f au lt  lo ca tio n   in f o r m atio n   is   d e p en d in g   o n   t h alg o r ith m ,   m ea s u r em e n t in p u ts   an d   p a r am eter s   u s ed   in s id th is   f ea tu r e.   Fau lt  lo ca tio n   m eth o d s   ca n   b d iv id ed   in to   d if f er en ca teg o r ies  b ased   o n   th m ea s u r em en in p u ts   u s ed   s u ch   as  o n e - ter m i n al  [ 2 ] - [ 4 ] ,   two - ter m i n al  [ 5 ] - [ 7 ]   an d   wid e - ar ea   m et h o d s   [ 8 ] - [ 1 0 ] .   On e - ter m in al   m eth o d s   u s th e   m ea s u r em e n in p u ts   f r o m   o n e - en d   o n ly   t h u s   it  is   th least  ac cu r ate  f a u lt  lo ca tio n   m eth o d s .   Fu r th er m o r e ,   it  u s es  m an y   as s u m p tio n s   in   f au lt  lo ca tio n   esti m atio n   d u to   m an y   u n k n o wn   p ar am eter s   to   lo ca te  th f au lt.  Ho w ev er ,   th is   m eth o d   is   s till   wid ely   u s ed   b ec au s th er ar s till   m an y   s tan d alo n r elay s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  23 ,   No .   2 Au g u s t 2 0 2 1 639   -   6 4 9   640   in s talled   in   th s u b s tatio n s   ac r o s s   th n etwo r k .   Seco n d   ar two - ter m in al  m eth o d s   wh ich   wer in tr o d u ce d   to   elim in ate  th wea k n ess   o f   o n e - ter m in al  m eth o d s   b y   u s in g   m ea s u r em en ts   f r o m   b o th   e n d s   o f   th lin e.   T h u s ,   it  h as  th h ig h est  ac c u r ac y   am o n g   all  f au lt   lo ca tio n   m eth o d s   b ec au s m an y   ass u m p tio n s   in   f a u lt  lo ca tio n   esti m atio n   ca n   b av o id ed .   T h latest  m eth o d s   ar wi d e - ar ea   f a u lt  lo ca tio n   m et h o d s   wh ich   u s th e   s tr ateg ically   lo ca ted   m ea s u r e m en ts   s u ch   as  s y n ch r o p h aso r   an d   p h aso r   m ea s u r em en t   u n it   ( PMU) .   T h is   m eth o d   is   s till   n ew  to   m an y   u tili ties   b ec au s it  r eq u ir es   v er y   h ig h   co s in   in s tallin g   th e   wid e - ar ea   m ea s u r e m en t   s y s tem s   ( W AM S)  [ 1 1 ] .     Gen er ally ,   th er ar two   m o s wid ely   u s e d   f au lt  lo ca tio n   m eth o d s   wh ich   a r e   im p ed an ce     b ased   [ 1 2 ] - [ 1 4 ]   an d   tr av ellin g   wav m eth o d s   [ 1 5 ] - [ 1 7 ] .   Fo r   im p ed an ce - b ased   m eth o d s ,   th er ar m an y   f ac to r s   wh ich   ca n   af f ec t h f au lt  l o ca tio n   ac c u r ac y   s u ch   as  f au lt  r esis tan ce   [ 1 8 ] ,   in f ee d   an d   lo a d     cu r r en ts   [ 1 8 ] ,   ch a r g in g   cu r r e n [ 1 9 ] ,   in ac cu r ate  f au lt  ty p id en tific atio n   [ 2 0 ] ,   u n ce r tain t y   o f   ze r o - s eq u en ce   im p ed an ce   [ 2 1 ] ,   n o n - h o m o g e n eity   o f   th e   cir cu it  [ 2 2 ] ,   a n d   m an y   o th e r   f ac t o r s .   T h is   p a p er   f o cu s es  o n   th e   ef f ec ts   o f   cir cu it  n o n - h o m o g en eity   o n   f au lt   lo ca tio n   ac c u r ac y .   B ased   o n   wo r k   in   [ 2 3 ] ,   th er e   ar m a n y   co n d itio n s   wh ic h   ca n   m a k a   cir cu it  in   th e   n etwo r k   t o   b e   n o n - h o m o g en eo u s   s u ch   as  d if f er en e n tr an ce   an d   ex it  lin s tr u ctu r es,   d if f e r en t   d esig n s   o f   an g le  an d   tan g en s tr u ctu r es,  d if f er en s p a n   a n d   s p ac in g   s izes  at  d if f er en ar ea s ,   co m b i n atio n   o f   o v er h ea d   lin ( OHL )   an d   ca b le  s ec tio n s   an d   m an y   o th er   f ac to r s .   T h cir cu it  wh ich   u s es  th co m b in atio n   o f   OHL   an d   ca b le  is   ca lled   as  h y b r id   cir c u it.  T h f a u lt  lo ca tio n   alg o r ith m s   wh ic h   ass u m th at  th cir cu it  i m p ed an ce   p ar am eter s   d is tr ib u ted   u n if o r m ly   al o n g   th ci r cu it  len g th   ca n b u s ed   to   lo ca te  th f au lt  at  th is   h y b r id   cir cu it  b ec au s b o th   OHL   an d   ca b le  s ec tio n s   h av d if f er en d is tr ib u ted   p ar am eter s   wh er f o r   th s am p er   u n it  len g t h ,   OHL   lin h as  h ig h er   r e s is tan ce   co m p ar ed   to   ca b le  wh ile  o n   th o th er   h an d   ca b le  h as h ig h e r   ca p ac itan ce   co m p ar ed   to   OH L .   T h er ar e   s ev er al  a u th o r s   w h ich   f o c u s ed   o n   lo ca tin g   f a u lts   at  n o n - h o m o g en e o u s   cir c u it.  L iu   et  a l .   estab lis h ed   th n o n - h o m o g e n eo u s   m o d el  with   f a u lt  b y   co m b in in g   all  g en e r alize d   co m p ac m o d el   o f   all  h o m o g en eo u s   lin s ec tio n s   [ 2 2 ] .   T h en ,   an   ad d itio n al  s tate  o f   th o v er all  m o d el  was  in tr o d u ce d   to   r ep r esen t   th f au lt   lo ca tio n .   Fin ally ,   th e   f au lt   lo ca tio n   was  s o lv ed   u s i n g   th s tate  esti m atio n   m eth o d .   Ho wev e r ,   th er e   is   n o   ex p lan atio n   o f   h o th f a u lt  was  d etec ted   to   o cc u r   b ef o r th m eth o d   esti m ated   th f a u lt  p o in t.  T r av ellin g   wav f au lt  lo ca tio n   f o r   n o n - h o m o g en eo u s   lin with   m u lti - s ec tio n s   was   p r o p o s ed   b y   L eite  et  a l .   b y   co n s id er in g   th e f f ec ts   o f   lin e   p ar am eter s   u n ce r tain ties   [ 2 4 ] .   An o th er   tr a v ellin g   wav m et h o d   was  p r o p o s ed   b y   Ham id an d   L iv an f o r   h y b r id   th r ee - ter m in al  cir cu its   wh er th d is cr ete  wav elet  tr an s f o r m   ( DW T )   was   u s ed   to   e x tr ac th e   tr an s ien in f o r m atio n   f r o m   th e   m ea s u r e d   v o ltag es  an d   to   d eter m in e   th ar r i v al  tim o f   th e   wav [ 2 5 ] .   Ho wev e r ,   tr a v ellin g   wav m et h o d   is   s tr o n g l y   d ep e n d en o n   t h ac cu r ac y   o f   d etec tin g   t h wav ef r o n t.  T h is   wav ef r o n m ig h b wea k   to   b d etec t ed   ty p ically   in   th ca s o f   h ig h   r esis tan ce   f au lt.  Mo r eo v er ,   tr a v ellin g   wa v m eth o d   also   a s s o ciate d   with   co m p lex   s o lu tio n   b ec au s th e   m eth o d   is   p er f o r m ed   u s in g   v er y   h i g h   s am p lin g   f r e q u en cy   [ 2 6 ] .   Ar tific ial  n eu r al   n etwo r k   ( ANN)   was  u s ed   b y   Hata ta  et  a l .   to   class if y   an d   lo ca te   th e   f au lt   at  h y b r id   tr an s m is s io n   cir cu it   [ 2 7 ] .   T h wea k n ess   o f   th is   m e th o d   is   h ig h   n u m b e r   o f   tr ain in g   d ata  is   r eq u i r ed   to   g et  th ac cu r ate  r esu lts   asid f r o m   th d ata  m u s b tr ain e d   f o r   d if f er en f a u lt  ty p es.    T h is   p ap er   p r o p o s es  th f au lt  d etec tio n   an d   lo ca tio n   alg o r ith m s   f o r   h y b r i d   cir cu it.  T o   d ete ct  th f au lt  o cc u r r e n ce ,   to tal  p o s itiv e - s eq u en ce   f au lt  c u r r en is   co m p ar e d   b etwe en   p r e - f au lt  an d   f au lt  t im es.  J u s af ter   th to tal  f au lt  cu r r en m o r th an   th th r esh o ld   v alu e,   f au lt  is   d etec ted .   Af ter   th at,   to   d et er m in th co r r ec t   f au lted   s ec tio n ,   v o ltag ch ec k   m eth o d   is   u s ed   b y   co m p ar in g   th n eg ativ e - s eq u en ce   v o lta g f o r   t h p o in o f   co n n ec tio n   b etwe en   l o ca l   an d   r em o te  te r m in als.  Fin ally ,   im p ed an ce - b ased   m eth o d   u s in g   th e     n eg ativ e - s eq u e n ce   m ea s u r em en ts   f r o m   b o th   ter m in als  ar e   u s ed   to   esti m ate  th f au lt   lo ca tio n .   On e   o f   th e   b en ef its   o f   th p r o p o s ed   m eth o d   is   th f au lt  ty p in f o r m atio n   is   n o r eq u ir e d   to   d etec an d   esti m ate  th f au lt  lo ca tio n .   B esid es  th at,   th co m p u tatio n   is   m u ch   ea s ier   co m p ar ed   with   th alg o r ith m s   wh ich   s o lv ed   f o r   ea ch   p h ase  b ec au s b y   u s in g   s eq u e n ce   v alu es,  o n ly   o n co m p u tat io n   n ee d s   to   b s o lv ed   f o r   all  ty p es o f   f a u lt.       2.   P RO P O SE F AUL T   DE T E C T I O AND  L O C AT I O AL G O RIT H M F O H YB RID   CIRCU I T   T h is   s ec tio n   p r esen ts   th p r o p o s ed   f au lt  d etec tio n   a n d   lo ca t io n   alg o r ith m s   u s in g   th m ea s u r em en ts   f r o m   b o th   lo ca l   an d   r e m o te  s u b s tatio n s .   I n itially ,   th e   f au lt   d etec tio n   a n d   lo ca tio n   alg o r it h m s   wer d er iv e d   to   d etec an d   lo ca te  th e   f au lt  at  h o m o g en eo u s   cir cu it.  T h e n ,   m o d if icatio n   o n   th alg o r ith m s   was  m ad to   m ak th alg o r ith m s   s u itab le  t o   b u s ed   t o   d etec t a n d   lo ca te   th f au lts   at  h y b r id   n o n - h o m o g en eo u s   cir cu it.   T h p r o p o s ed   f au lt  d etec tio n   alg o r ith m   u s es  th co m p ar i s o n   o f   to tal  f au lt  c u r r e n wh ich   f lo ws  to war d   th e   f au lt  p o in b etwe en   p r e - f au lt  a n d   f au lt  tim es  to   d ec id t h o cc u r r e n ce   o f   f au lt.  W h en   a   f au lt   o cc u r r e d   at  lin e,   lo ca cu r r e n t,  I L, F   an d   r em o te  cu r r en t,  I R, F   will  b f lo win g   to war d   th f au lt  p o in as  s h o wn   in   Fig u r e   1 .   Hen c e,   th to tal   f au lt  cu r r e n t,  I F   will  b ec o m v er y   h i g h   co m p ar ed   to   p r e - f au lt  v alu if   b o th     p r e - f au lt lo ca l c u r r e n t,  I L, PRE   a n d   p r e - f au lt r e m o te  cu r r en t,  I R , PRE   ar a d d e d   to g et h er   as  s h o wn   b y   ( 1 ) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       Tw o - termin a l fa u lt d etec tio n   a n d   lo ca tio n   fo r   h yb r id   tr a n s mi s s io n   circu it   ( Mu h d   Ha fiz i I d r is )   641       Fig u r e   1 .   L o ca l a n d   r em o te  c u r r en ts   f lo d u r in g   f au lt c o n d it io n   at  cir cu it       ( ,  + ,  )   ( 1 )     = ( , + , )   ( 2 )     T h alg o r ith m   p r o p o s ed   f o r   f au lt  d etec tio n   o n ly   u s es  th p o s itiv e - s eq u en ce   v alu es  wh ich   ca n   b co n v er ted   d ir ec tly   f r o m   th e   p h ase  v alu es.  T h is   m ak t h e   co m p u tatio n   b ec o m ea s ier   co m p ar ed   with   th co m p u tatio n   wh ich   p er f o r m ed   u s in g   th e   p h ase  v alu es.   B o th   ( 1 )   a n d   ( 2 )   th en   w er co n v er ted   in to     p o s itiv e - s eq u en ce   eq u atio n s   a s   s h o wn   b y   ( 3 )   an d   ( 4 ) .     ( ,  + ,  )     ( 3 )     = ( , + , )   ( 4 )     Du r in g   n o r m al  co n d itio n ,   th er will  b n o   d if f er en ce   b etwe en   I 1 F   an d   th s u m m atio n   o f   I 1 L, PRE   an d   I 1 R, PRE   as  s h o wn   b y   ( 5 ) .   T h s itu atio n   f o r   n o r m al  co n d itio n   is   s h o wn   in   Fig u r 2 .   At  n o r m al  co n d itio n ,   th e   cu r r en ts   f r o m   b o th   ter m in als  will  alwa y s   b in   th s am d ir ec tio n   wh er o n will  b ex p o r tin g   th p o wer   an d   th o th er   o n will b im p o r tin g   th p o wer .           Fig u r 2 .   L o ca l a n d   r em o te  c u r r en ts   f lo d u r in g   n o r m al  co n d itio n   at  cir cu it       = ( ,  + ,  )   ( 5 )     th r esh o ld   ca n   b s et  to   d eter m in e   th f au lt  o cc u r r an ce   as sh o wn   b y   ( 6 ) .       >   x   ( ,  + ,  )   ( 6 )     wh er e,   n   >   1   ( co n s tan t)     T h r ea s o n   wh y   th e   n eg ativ e - s eq u en ce   v al u es  ar e   n o t   ch o s en   f o r   th e   co m p ar is o n   o f   th e   to tal  f au lt  cu r r en b etwe en   f a u lt  an d   p r e - f au lt  tim es  is   b ec au s d u r in g   p r e - f au lt,   all  p h ases   ar e   in   b al an ce   co n d itio n ,   t h u s   th n eg ativ e - s eq u en ce   v al u es a r v er y   s m all  an d   th is   will m ak it d if f icu lt to   m ak th c o m p ar is o n .   Nex is   th f au lt  lo ca tio n   al g o r ith m   wh ich   was  d ev el o p e d   b ased   o n   two - ter m in al  f a u lt  lo ca tio n   m eth o d .   T h is   m et h o d   r eq u ir es th m ea s u r em e n ts   f r o m   b o th   t er m in als.  T h e   m ea s u r em e n ts   f r o m   b o th   ter m in als  ar ass u m ed   to   b e   s y n ch r o n iz ed .   Fig u r e   3   s h o ws  tr a n s m is s io n   lin with   a   f au lt   at  p o in b etwe en   lo ca l   an d   r em o te  ter m in als.     As  ca n   b s ee n   f r o m   t h Fig u r 3 ,   f a u lt  o cc u r r ed   at  ml   k il o m etr f r o m   lo ca s u b s tatio n   an d   (1 - m) l   k ilo m etr f r o m   r em o te  s u b s tatio n   wh er e   m   is   t h f a u lt  lo ca ti o n   in   p e r   u n it  an d   l   is   th lin e   len g th   in   k ilo m etr e.   T h v o ltag at   th e   f au lt   p o i n t,   V F   h as  eq u al  v alu es  wh e n   m ea s u r ed   f r o m   b o t h   e n d s .   T h cu r r en ts   f r o m   b o th   ter m in als  will  f lo th r o u g h   t h f a u lt  p o in an d   t h r o u g h   th f au lt   r esis tan ce ,   R F   wh ich   is   an   u n k n o wn .   T h e   to tal  o f   t h ese  two   c u r r en ts   e q u al  to   th e   f au lt   cu r r e n t,  I F .   T h v o ltag e q u atio n s   as  s ee n   f r o m   lo ca a n d   r em o te   ter m in als ar s h o wn   b y   ( 7 )   an d   ( 8 )   r esp ec tiv ely .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  23 ,   No .   2 Au g u s t 2 0 2 1 639   -   6 4 9   642       Fig u r e   3 .   T r an s m is s io n   lin with   f au lt b etwe en   l o ca l a n d   r e m o te  ter m in als       , =  , +     ( 7 )     , = ( 1 ) , +   ( 8 )     wh er e ,   th lin im p ed an ce   p er   k m ;     = + j   ( 9 )     B y   ar r an g in g   b o t h   ( 7 )   an d   ( 8 )   f o r   V F ,   we  g et  ( 1 0 )   a n d   ( 1 1 ) .       = ,  ,   ( 1 0 )     = , ( 1 ) ,     ( 1 1 )     T h en ,   b o th   ( 1 0 )   a n d   ( 1 1 )   wer e   eq u alize d   as sh o wn   i n   ( 1 2 )   u n til ( 1 4 ) .     ,  , = , ( 1 ) ,     ( 1 2 )     ,  , = , , +  ,   ( 1 3 )     , , + , =  ( , + , )   ( 1 4 )     Nex t,  ( 1 4 )   was a r r an g e d   f o r   m   an d   we  g et;     = , , + , ( , + , )     ( 1 5 )     T h is   r esear ch   p r o p o s es  th e   n e g ativ e - s eq u en ce   v alu es   as  th in p u ts   to   f au lt  lo ca tio n   alg o r ith m .   T h u s ,   th n eg ativ e - s eq u en ce   v e r s io n   f o r   ( 1 5 )   is   s h o wn   in   ( 1 6 ) .   T h e   r esu lt  o f   th is   eq u atio n   is   in   p e r   u n it  an d   m u s b e   m u ltip lied   with   th lin e   len g t h   to   g et  th esti m ated   f a u lt  lo ca tio n   in   k m .   L in e   n e g ativ e - s eq u en ce   im p ed an ce   ca n   b ca lcu lated   b ased   o n   ( 9 )   an d   u s in g   th p o s itiv e - s eq u e n ce   p ar am eter s   o f   th cir c u it.     = + ( + )     ( 1 6 )     T h er ar r ea s o n s   wh y   ze r o - s eq u en ce   an d   p o s itiv e - s eq u en c v alu es  ar n o ch o s en   as  th in p u ts   f o r   th alg o r ith m .   T h ze r o - s eq u e n ce   co m p o n en o n ly   ex is ts   d u r in g   g r o u n d   f a u lts   th u s   n o f e asib le  to   b u s ed   to   esti m ate  th f au lt  l o ca tio n   f o r   u n g r o u n d ed   f a u lts .   Fo r   p o s itiv e - s eq u en ce   co m p o n e n t,  it  e x is ts   in   all  ty p es  o f   f au lt  in clu d in g   b o th   s y m m etr ical  an d   u n - s y m m etr ical  f au lt s   wh ile  th n eg ativ e - s eq u en c co m p o n en o n l y   ex is ts   d u r in g   u n - s y m m etr ica f au lts .   Ho wev er ,   th n eg ativ e - s eq u en ce   v alu es  ar ch o s en   in s tead   o f     p o s itiv e - s eq u en ce   v alu es  b ec a u s th ey   a r less   af f ec ted   b y   l in ch ar g in g   cu r r e n co m p ar e d   with   th e   p o s itiv e - s eq u en ce   v alu es.    T h p r ev io u s   f au lt  d etec tio n   an d   lo ca tio n   alg o r ith m s   ca n   b u s ed   to   d etec an d   lo ca te  th f au lt  at  h o m o g en eo u s   cir cu it  wh ic h   u s es  th s am d is tr ib u te d   cir cu it  p ar am eter s   alo n g   th e   cir cu it.  Ho wev er ,   f o r   h y b r id   n o n - h o m o g en e o u s   cir cu it,  m o d if icatio n   m u s b m ad b ec au s th cir cu it  is   co n s is tin g   o f   OHL   an d   ca b le  s ec tio n s   wh er b o t h   s ec tio n s   h av d i f f er en t d is tr ib u ted   p ar am eter s .   F ig u r e   4   s h o ws  h y b r id   cir cu it  with   is   th p o in t o f   co n n ec tio n   b etwe en   OHL   an d   ca b le  s ec tio n s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       Tw o - termin a l fa u lt d etec tio n   a n d   lo ca tio n   fo r   h yb r id   tr a n s mi s s io n   circu it   ( Mu h d   Ha fiz i I d r is )   643   T o   r ea lize  th e   p r e v io u s   f a u lt  d etec tio n   an d   lo ca tio n   alg o r ith m s   to   b e   u s ed   t o   d etec a n d   lo ca te  th e   f au lt  at  th is   ty p o f   cir cu it,  b o th   s ec tio n s   o f   th cir cu i m u s h av s ep ar ated   f a u lt  d etec tio n   alg o r ith m .   On ce   a   f au lt  h as  b ee n   d etec ted   to   o cc u r   at  an y   o f   t h o s two   s ec tio n s ,   th f au lt  lo ca tio n   will  b est im ated   b y   u s in g   th d is tr ib u ted   p ar a m eter s   f o r   th at  s ec tio n .   B y   u s in g   n eg ativ e - s eq u en ce   v al u es,  th v o lta g e   at  th p o in o f   co n n ec tio n   ca n   b e   ca lcu lated   b ased   o n   th v o ltag es f r o m   b o th   ter m in als as sh o wn   b y   ( 1 7 )   a n d   ( 1 8 ) .       =      ( 1 7 )     =     ( 1 8 )           Fig u r e   4 .   h y b r i d   cir cu it       I n   co n j u n ctio n   with   u s in g   ( 6 )   to   d etec th o cc u r r en ce   o f   f au lt  at  th is   cir cu it,  th f au lted   s ec tio n   o f   th is   h y b r id   cir c u it c an   b e   d eter m in ed   u s in g   t h v o ltag e   ch ec k   m eth o d   as f o llo ws;     Fau lt a t O HL   s ec tio n ;       f r o m   ( 1 7 )     f r o m   ( 1 8 )   ( 1 9 )       Fau lt a t c ab le  s ec tio n ;       f r o m   ( 1 8 )     f r o m   ( 1 7 )   ( 2 0 )     On ce   th ac tu al  f au lted   s ec tio n   h as  b ee n   d eter m in ed ,   ( 1 6 )   will  b u s ed   to   es tim ate  th f a u lt  lo ca tio n   at  th f au lted   s ec tio n   u s in g   th d is tr ib u ted   p ar a m eter s   f o r   t h at  s ec tio n .   T o   m ea s u r e   th a cc u r ac y   o f   th f a u lt  lo ca tio n   esti m atio n ,   ( 2 1 )   was  u s ed   to   co m p ar th e r r o r   b et wee n   ac tu al  an d   esti m ated   f a u lt lo ca tio n s .     %     =    (  )    (  )     (  )   1 00   ( 2 1 )       3.   M O DE L L I NG   AND  S I M UL AT I O N   T h is   s ec tio n   p r esen ts   th m o d ellin g   an d   s im u latio n   o f   h y b r id   cir cu it  an d   th f a u lt  d etec tio n   an d   lo ca tio n   alg o r ith m s .   T h h y b r id   cir cu it  h as  b ee n   m o d elle d   u s in g   AT PDr aw   s o f twar an d   is   d is p lay ed   in   Fig u r e   5 .   T h p ar am eter s   f o r   th cir cu it   ar g iv en   in   T ab le   1 .   T h e   d is tr ib u ted   p a r am eter s   f o r   th OHL   an d   ca b le  s ec tio n s   wer e   tak en   f r o m   th r e f er en ce   [ 2 8 ] .   T h r a ted   v o ltag e   f o r   th n etwo r k   is   2 2 0   k an d   th e   n o m in al  f r eq u e n cy   is   5 0   Hz.         Fig u r e   5 .   Hy b r id   cir c u it m o d el led   u s in g   AT PDr aw  s o f twar e       T ab le   1 .   Par am eter s   f o r   h y b r id   cir cu it [ 2 8 ]   C i r c u i t   P a r a me t e r s   OHL   C a b l e   Le n g t h   ( k m)   35   15   P o si t i v e - se q u e n c e   R e si s t a n c e ,   R 1   0 . 0 3 8   / k m   0 . 0 2 4   / k m   Ze r o - se q u e n c e   R e si s t a n c e ,   R 0   0 . 2 4 8   / k m   0 . 0 3 6   / k m   P o si t i v e - se q u e n c e   I n d u c t a n c e ,   L 1   0 . 8 9 6   mH / k m   0 . 2 5 6   mH / k m   Ze r o - se q u e n c e   I n d u c t a n c e ,   L 0   2 . 6 8 6   mH / k m   0 . 3 3 2   mH / k m   P o si t i v e - se q u e n c e   C a p a c i t a n c e ,   C 1   0 . 0 1 2 9 9 7   μF/ k m   0 . 4 5 7 6 2 7   μF/ k m   Ze r o - se q u e n c e   C a p a c i t a n c e ,   C 0   0 . 0 0 7 1 2 4   μF/ k m   0 . 4 5 7 6 2 7   μF/ k m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  23 ,   No .   2 Au g u s t 2 0 2 1 639   -   6 4 9   644   T h m ea s u r em e n ts   f r o m   lo ca l   an d   r em o te   ter m in als  f o r   ea c h   f au lt  ca s we r tr an s f er r ed   to   Ma tlab   d ir ec to r y ,   lo ad ed   in to   Ma tlab   wo r k s p ac e,   an d   th en   wer u s e d   b y   t h f au lt  d etec tio n   an d   l o ca tio n   alg o r ith m s .   T h OHL   an d   ca b le  s u b s y s tem s   wh ich   wer d e v elo p e d   u s in g   Ma tlab   Simu lin k   is   p r ese n ted   in   Fig u r e   6 .   I n s id b o t h   s u b s y s tem s   ar t h d ev el o p ed   f au lt  d etec tio n   an d   lo ca tio n   alg o r ith m s .   T h e   b lo ck s   in s id OHL   s u b s y s tem   is   s h o wn   in   Fig u r e   7 .   As  ca n   b e   s ee n   f r o m   th e   f ig u r e ,   t h m ea s u r e m en ts   f r o m   b o th   ter m in als  ar e   f ed   as th in p u ts   to   POS SEQ   an d   NE SEQ   s u b s y s tem s   wh ich   ar u s ed   to   co n v er t th p h ase  v alu es o f   t h m ea s u r em en ts   to   p o s itiv an d   n eg ativ e - s eq u e n ce   v al u es  r esp ec tiv ely .   T h e n ,   th e   s eq u en ce   v alu es  ar u s ed   b y   th f au lt  d etec tio n   an d   lo ca ti o n   s u b s y s tem s   to   d etec th f a u lt  o cc u r r e n ce   an d   lo ca te  th e   f au lt  p o in f o r   ea ch   s ec tio n   o f   th cir c u it.  T h b lo c k s   in s id ca b le  s u b s y s tem   h av th s am f o r m   with   th b lo c k s   in   Fig u r e   7.   As  alr ea d y   m en tio n ed   ea r lier ,   to   d eter m in th ac tu al  f a u lted   s ec tio n   b etwe en   b o th   s e ctio n s ,   th v o ltag ch ec k   m eth o d   is   u s ed .   B ased   o n   Fig u r e   7 ,   th f au lt  d etec tio n   s u b s y s tem   h as  o n m o r in p u f r o m   th e   v o ltag ch ec k   s u b s y s tem   wh ic h   is   u s ed   to   d eter m in w h eth e r   th f a u lted   s ec tio n   is   OHL   o r   ca b le  s ec tio n .   T h b lo ck s   in s id e   t h is   s u b s y s tem   is   ex h ib ited   i n   Fig u r e   8 .   T h e   b lo ck s   we r ar r an g e d   b ased   o n   ( 1 9 )   f o r   OHL   s ec tio n   an d   ( 2 0 )   f o r   ca b le  s ec tio n .   T h n e g ativ e - s eq u e n ce   v alu es  ar u s ed   as  th in p u ts   to   th is   v o ltag ch ec k   e q u atio n s.           Fig u r e   6 .   OHL   an d   ca b le  s u b s y s tem s   d ev elo p ed   u s in g   Ma tla b   Simu lin k           Fig u r e   7 .   T h b lo c k s   in s id OHL   s u b s y s tem       Nex t,  th b lo ck s   in s id f a u lt  d etec tio n   alg o r ith m   ar d is p la y ed   in   Fig u r e   9   wh er e   th b l o ck s   wer ar r an g e d   b ased   o n   ( 6 ) .   B o th   lo ca an d   r em o te  p o s itiv e - s eq u en ce   c u r r en ts   ar e   ad d e d   to g eth er   to   g et  th e   p o s itiv e - s eq u en ce   f au lt  cu r r e n t,  I 1 F   an d   th v alu is   m ea s u r ed   an d   m o n ito r ed   f o r   b o t h   f au lt  an d   p r e - f a u lt   co n d itio n s .   T h p r e - f au lt  v al u e,   I 1 F, PRE   is   co n tin u o u s ly   co m p ar ed   with   th f au lt  v alu e,   I 1 F   an d   o n ce   t h e   m ag n itu d o f   I 1 F   m o r th a n   t h th r esh o ld   v alu e,   th f au lt  i s   d etec ted .   T h th r esh o ld   v al u is   eq u al  with   th th r esh o ld   s ettin g ,   n   m u ltip lied   with   th m ag n itu d o f   t h p r e - f au lt  v alu e,   I 1 F, PRE .   T h n   w as  ch o s en   to   b 1 . 5   an d   th s ettin g   is   s u f f icien b ec au s d u r in g   f au lt  co n d itio n ,   b o th   lo ca an d   r em o te  cu r r en ts   will  b in   o p p o s ite  d ir e ctio n   m ak i n g   th t o tal  f au l t c u r r en b ec o m in g   v er y   h ig h   an d   th f a u lt c an   b e   ea s ily   d et ec ted .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       Tw o - termin a l fa u lt d etec tio n   a n d   lo ca tio n   fo r   h yb r id   tr a n s mi s s io n   circu it   ( Mu h d   Ha fiz i I d r is )   645   T o   r ea lize  th p r e - f au lt  v alu e   in   th m o d el,   th tr a n s p o r d elay   ( d ash ed   b o x   in   Fig u r e   9 )   b lo ck   is   u s ed   to   d elay   th s u m m atio n   o f   m ag n itu d b etwe en   p o s itiv e - s eq u en ce   lo ca a n d   r em o t cu r r e n ts   f o r   o n e   cy cle.   T h e x ac f a u lted   s ec tio n   will  o n ly   b d eter m in e d   w h en   th al g o r ith m   g et  th e   s ig n al  f r o m   L OGI C ’  in p u ( d ash ed   cir cle  in   Fig u r e   9 )   wh ich   co m in g   f r o m   th e   v o ltag c h ec k   s u b s y s tem .   T o   g et  s t ab le   f a u lt   lo ca tio n   v alu e,   th er e   ar e   two   d elay   b lo c k s   u s ed   in s id f au lt  d etec tio n   s u b s y s tem   wh e r o n c th t o tal  d ela y ed   tim ( 2   c y cles)   h as  b ee n   ela p s ed ,   th s im u latio n   will  b s t o p p ed   an d   th e   v alu e   o f   th f in al  esti m ated   f au lt   lo ca tio n   will b tak en   at  t h in s tan t o f   th s to p   tim e.     An o th er   s u b s y s tem   is   th f au l lo ca tio n   s u b s y s tem   an d   th b lo ck s   in s id th is   s u b s y s tem   i s   s h o wn   in   Fig u r e   1 0 .   T h a r r an g em en t o f   th b lo c k s   is   b ased   o n   ( 1 6 ) .   T h is   s u b s y s tem   u s es  th n eg at iv e - s eq u en ce   v alu es  as  th in p u ts   to   esti m ate  th f au lt  p o in t.  T h cir c u it  im p ed an ce   is   co m p u ted   in s id C OM PUTS  Z 1   s u b s y s tem   wh ich   was  ar r an g e d   b ased   o n   ( 9 )   an d   th p ar am e ter s   f o r   th is   s u b s y s tem   ar b ased   o n   ea ch   s ec tio n   wh eth er   OHL   o r   ca b le  s ec tio n .           Fig u r e   8 .   T h b lo c k s   in s id v o ltag ch ec k   s u b s y s tem           Fig u r e   9 .   T h b lo c k s   in s id f a u lt d etec tio n   s u b s y s tem           Fig u r e   1 0 .   T h b l o ck s   in s id f au lt lo ca tio n   s u b s y s tem     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  23 ,   No .   2 Au g u s t 2 0 2 1 639   -   6 4 9   646   4.   SI M UL A T I O R E S UL T S   T h is   s ec tio n   p r esen ts   th r esu lts   o f   th e   p r o p o s ed   f au lt   d etec tio n   an d   lo ca tio n   f o r   th e   h y b r id   cir cu it.   All  esti m ated   f au lt  lo ca tio n s   wer m ea s u r ed   f r o m   th lo ca ter m in al  f o r   f a u lts   at  b o th   OHL   an d   ca b le   s ec tio n s .     4 . 1 .       F a ults a lo ng   t he  c ircuit   wit f ix ed  f a ult  t y pe  a nd   f a ult  r esis t a nce   T h r esu lts   o f   f au lt  d etec tio n   an d   lo ca tio n   f o r   f au lts   alo n g   th cir cu it  is   p r esen ted   in   T ab le   2 .   T h e   f au lts   wer f ix ed   to   s in g le  li n e - to - g r o u n d   ( SLG)   f a u lt  ty p ( p h ase  A)   with   f au lt  r esis ta n ce ,   R F =1 0   .   All   f au lts   also   h ad   b ee n   i n itiated   at  0 . 1   s   an d   d is a p p ea r ed   at  0 . 1 6   s .   I n   t h t ab le ,   th er e   ar 6   f au lts   at  th OHL   s ec tio n ,   1   f au lt a t th e   p o in o f   co n n ec tio n   b etwe en   OHL   an d   ca b le  s ec tio n s   an d   2   f au lts   at  th ca b le  s ec tio n .   I n   v iew  o f   T a b le   2 ,   it  ca n   b n o ticed   th at  t h p r o p o s ed   m et h o d   s u cc ess f u lly   d etec te d   all  f au lts   alo n g   th h y b r i d   cir cu it  an d   c o r r ec t ly   d ec id ed   th f a u lted   s ec tio n s   wh eth er   th f au lts   o cc u r r e d   at  OHL   o r   ca b le   s ec tio n s .   B o th   av er ag an d   m ax im u m   er r o r s   f o r   all  f au lts   ar less   th an   1 k m   an d   1 wh i ch   co n f ir m   th h i g h   ac cu r ac y   o f   th d ev el o p ed   f a u lt  lo ca tio n   alg o r ith m .   Fo r   f a u lt  at  th p o in o f   c o n n ec tio n   b etwe en   OHL   an d   ca b le  s ec tio n s   ( 3 5 k m   f r o m   lo c al  ter m in al) ,   t h two   OHL   a n d   ca b le  f a u lt  d etec to r s   id e n tifie d   th f au lt  s h o win g   th at  th f a u lt  to o k   p lace   at  a   v er y   n ea r   lo ca tio n   o r   at   th p o i n o f   co n n ec tio n   b etwe en   OH L   an d   ca b le  s ec tio n s   an d   b o t h   d etec to r s   also   g i v v er y   ac cu r ate  r esu lts   o f   f au lt lo ca tio n   f o r   th at  f au lt c ase.       T ab le   2 .   R esu lts   o f   f au lt d etec t io n   an d   lo ca tio n   f o r   f a u lts   alo n g   th cir c u it with   f ix ed   f au lt t y p an d   f au lt  r esis tan ce   No   A c t u a l   F a u l t     S e c t i o n   A c t u a l   F a u l t   L o c a t i o n   ( k m)   Est i m a t e d   F a u l t     Lo c a t i o n   ( k m)   D e t e c t e d   F a u l t     S e c t i o n   | Er r o r   ( k m) |   | Er r o r   ( %)|   1   OHL   5   5 , 0 1 4   OHL   0 . 0 1 4   0 . 0 2 8   2   OHL   10   10 , 020   OHL   0 . 0 2 0   0 . 0 4 0   3   OHL   15   15 , 010   OHL   0 . 0 1 0   0 . 0 2 0   4   OHL   20   20 , 000   OHL   0 . 0 0 0   0 . 0 0 0   5   OHL   25   25 , 030   OHL   0 . 0 3 0   0 . 0 6 0   6   OHL   30   30 , 120   OHL   0 . 1 2 0   0 . 2 4 0   7   P O I N O F   C O N N EC TI O N   35   34 , 950   OHL   0 . 0 5 0   0 . 1 0 0   35   35 , 320   C A B LE   0 . 3 2 0   0 . 6 4 0   8   C A B LE     40   40 , 200   C A B LE   0 . 2 0 0   0 . 4 0 0   9   C A B LE     45   45 , 020   C A B LE   0 . 0 2 0   0 . 0 4 0           A v e r a g e     0 . 0 7 8   0 . 1 5 7           M a x i m u m   0 . 3 2 0   0 . 6 4 0       4 . 2 .       T he  e f f ec t s   o f   f a ult  r esis t a nce  o f a ult  l o ca t i o a cc ura cy   T h is   test   was  p er f o r m ed   to   s t u d y   t h ef f ec ts   o f   f a u lt  r esis tan ce   o n   th ac c u r ac y   o f   t h d ev elo p e d   f au lt  lo ca tio n .   Fau lt  r esis tan ce   is   an   u n k n o wn   v alu in   f au lt  lo ca tio n   an d   th v al u is   d ep e n d in g   o n   th e   n atu r e   o f   th f au lt  its elf .   I n   th is   s tu d y ,   d o u b le  lin e - to - g r o u n d   ( L L G)   f au lt  ( p h ase  AB )   was   ch o s en   as  th f au lt  ty p wh er th l o ca tio n s   o f   th e   f au lt  wer v ar ied   alo n g   th e   h y b r i d   cir cu it.   Fo r   ea c h   f a u lt  lo ca ti o n ,   th e r ar e   th r ee   f au lt  ca s es  with   d if f er en f au lt  r esis tan ce   v alu es  s tar tin g   f r o m   lo to   h ig h   v al u es  wh ich   ar 5 ,   5 0   an d   1 0 0   .   All  f au lt  ca s es  wer in itiated   at  0 . 1   s .   T h r esu lts   o f   er r o r s   f o r   th f au lt  lo ca tio n   esti m ati o n   ar p o r tr a y ed   in   Fig u r e   11.           Fig u r e   1 1 .   Fau lt lo ca tio n   er r o r s   f o r   d if f e r en t f a u lt lo ca tio n s   a n d   f au lt  r esis tan ce   v alu es     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       Tw o - termin a l fa u lt d etec tio n   a n d   lo ca tio n   fo r   h yb r id   tr a n s mi s s io n   circu it   ( Mu h d   Ha fiz i I d r is )   647   B ased   o n   th p lo i n   Fig u r e   1 1 ,   it  ca n   b e   co n cl u d ed   as  d if f i cu lt  to   s ee   th ef f ec ts   o f   f au lt  r esis tan ce   o n   th ac cu r ac y   o f   th f au l lo ca tio n   esti m atio n .   T h in cr ea s o f   f au lt  r esis tan ce   v alu d o es  n o ad d   s u p p lem en tar y   er r o r   to   th f au lt  lo ca tio n   esti m atio n .   T h is   is   b ec au s th e   m et h o d   u s es  th m ea s u r em en ts   f r o m   b o th   ter m in als  o f   th lin e   th u s   th f au lt r esis tan ce   p ar am eter   ca n   b e   elim in ated   f r o m   th e   alg o r ith m .   T h is   is   n o t   th ca s f o r   th f au lt lo ca tio n   alg o r ith m s   wh ich   u s th m ea s u r em en ts   f r o m   o n e - en d   o n ly .   T h f au lt r esis tan ce   pa r am eter   ex is ts   in   th o s alg o r ith m s   th u s   th v ar iatio n   o f   f a u lt  r esis tan ce   v alu will  in f lu en ce   th ac cu r ac y   o f   f au lt lo ca tio n   esti m atio n .     4 . 3 .       Dif f er ent   f a ult  t y pes   a nd   f a ult  d et ec t io t im e   T h last   test   is   f o r   s tu d y in g   o n   th ef f ec ts   o f   d if f er en f au lt   t y p es  o n   f au lt  lo ca tio n   esti m atio n   an d   f o r   ex am in in g   th f a u lt  d etec tio n   tim e.   T h e   r esu lts   o f   f au lt  lo c atio n   er r o r   a n d   f au lt  d etec tio n   tim ar e   g iv e n   i n   T ab le   3   wh er e   all  f au lt  ca s es  wer in itiated   at  0 . 1   s .   B ased   o n   t h t ab le ,   d if f er e n f au lt   ty p es  h av b ee n   s im u lated   wh ich   ar s in g le  li n e - to - g r o u n d   ( SLG)   f au lt,  lin e - to - lin ( L L )   f a u lt,  d o u b le  li n e - to - g r o u n d   ( L L G)   f au lt  an d   th r ee - p h ase  ( L L L )   f a u lt.  Fo r   ea ch   f au lt  t y p e,   f au lt  l o ca tio n   h as  b ee n   v ar ied   with   th r ee   d if f er en f au lt   lo ca tio n s   f o r   ea c h   OHL   an d   ca b le  s ec tio n .   I n d iv id u al  f au l ty p also   h as  b ee n   s et  to   h av d if f e r en f a u lt  r esis tan ce   v alu f r o m   o th er   f au lt  ty p es.  As  b ee n   r ev ea le d   ea r lier ,   th f au lt  lo ca tio n   alg o r ith m   u s es  th n eg ativ e - s eq u e n ce   v alu es  as  t h in p u ts .   He n ce ,   th e o r etica lly ,   th al g o r ith m   n o s u i t ab le   to   b u s ed   to   l o ca te   th th r ee - p h ase  b alan ce d   f a u lt  wh er n eg ativ e - s eq u e n ce   v alu es  d o   n o ex is t.  No n et h eless ,   in   p r ac tical   s itu atio n ,   th er e   m u s b at   least  s lig h d if f er e n ce   o f   f au lt  r e s is tan ce   v alu es  b etwe en   d if f er en p h ases .   I n   s u ch   w ay ,   a   s m all  d if f er en ce   in   f a u lt  r esis tan ce   v alu es  will  m a k th f au lt  to   b e   in   im b alan ce   co n d itio n   an d   as  th e   co n s eq u en ce ,   th n eg ativ e - s eq u en ce   v al u es  will  ex is t.  No tice  th at  f o r   th r ee - p h ase  ( L L L )   f au lt  in   T ab le   3 ,   th e   f au lt  r esis tan ce   b etwe en   p h a s an d   B   ( R F (AB) )   h as  b ee n   s et  to   h av s m all  d if f er en ce   with   th f au lt   r esis tan ce   b etwe en   p h ase  B   an d   C   ( R F (BC) ).   As  th s u m m ar y   f r o m   T ab le   3 ,   all  f au lts   h av b ee n   s u cc ess f u lly   d etec ted   an d   lo ca te d .   T h av er ag e   f au lt  d etec tio n   tim is   0 . 1 2 4 5   s   wh ich   is   0 . 0 2 4 5   s   ( 1 . 2 2 5   cy c le)   m ea s u r ed   f r o m   f au lt  in itiatio n   tim ( 0 . 1   s ) .   I n   th is   way ,   th is   p r o v ed   th at   th e   p r o p o s ed   f a u lt  d etec tio n   ca n   b u s ed   to   q u ic k ly   d etec t h f au lt  o cc u r r en ce   at   ar o u n d   1   c y cle  f o r   h y b r id   cir c u it a n d   will a cc u r ately   d eter m i n th f au lted   s ec tio n.   T h av er ag e   an d   m a x im u m   e r r o r s   f o r   all  f a u lt  ca s es  wh ich   co m b in ed   d if f er e n f au lt  co n d itio n s   ar less   th an   1   an d   1   k m   wh ich   s h o th h ig h   ac cu r ac y   o f   t h d ev elo p e d   f au lt  lo ca tio n   al g o r ith m .   L astl y ,   th e   alg o r ith m   also   p r o v ed   th at  it   ca n   b e   u s ed   to   d etec an d   lo c ate  th th r ee - p h ase   ( L L L )   f au lts   ac cu r ately   with   s m all  im b alan ce   o f   f a u lt r esis tan ce   b etwe en   d if f er en p h ases .       T ab le   3 .   R esu lts   o f   f au lt d etec t io n   tim an d   f au lt lo ca tio n   esti m atio n   f o r   d if f e r en t f a u lt ty p e s   No   F a u l t   Ty p e s   F a u l t   R e si st a n c e   ( o h m)   A c t u a l   F a u l t   S e c t i o n   A c t u a l   F a u l t   Lo c a t i o n   ( k m)   D e t e c t e d   F a u l t   S e c t i o n   Est i m a t e d   F a u l t   Lo c a t i o n   ( k m)   | Er r o r   ( k m) |   | Er r o r   ( %)|   F a u l t   D e t e c t i o n   Ti me   ( s)   F a u l t   D e t e c t i o n   Ti me - F a u l t   I n i t i a t i o n   Ti me   ( s)   1   S LG   10   OHL   9   OHL   9 , 1 9 5   0 . 1 9 5   0 . 3 9 0   0 . 1 2 6 5   0 . 0 2 6 5   2   OHL   18   OHL   18 , 200   0 . 2 0 0   0 . 4 0 0   0 . 1 2 6 5   0 . 0 2 6 5   3   OHL   27   OHL   27 , 020   0 . 0 2 0   0 . 0 4 0   0 . 1 2 6 5   0 . 0 2 6 5   4   C A B LE     39   C A B LE     39 , 190   0 . 1 9 0   0 . 3 8 0   0 . 1 2 6 5   0 . 0 2 6 5   5   C A B LE     43   C A B LE     43 , 100   0 . 1 0 0   0 . 2 0 0   0 . 1 2 6 5   0 . 0 2 6 5   6   C A B LE     47   C A B LE     47 , 040   0 . 0 4 0   0 . 0 8 0   0 . 1 2 6 5   0 . 0 2 6 5   7   LL   30   OHL   9   OHL   9 , 2 0 9   0 . 2 0 9   0 . 4 1 8   0 . 1 2 3 0   0 . 0 2 3 0   8   OHL   18   OHL   18 , 180   0 . 1 8 0   0 . 3 6 0   0 . 1 2 3 5   0 . 0 2 3 5   9   OHL   27   OHL   27 , 120   0 . 1 2 0   0 . 2 4 0   0 . 1 2 3 5   0 . 0 2 3 5   10   C A B LE     39   C A B LE     39 , 080   0 . 0 8 0   0 . 1 6 0   0 . 1 2 3 5   0 . 0 2 3 5   11   C A B LE     43   C A B LE     43 , 040   0 . 0 4 0   0 . 0 8 0   0 . 1 2 3 5   0 . 0 2 3 5   12   C A B LE     47   C A B LE     47 , 000   0 . 0 0 0   0 . 0 0 0   0 . 1 2 3 5   0 . 0 2 3 5   13   LLG   50   OHL   9   OHL   9 , 2 8 3   0 . 2 8 3   0 . 5 6 6   0 . 1 2 3 5   0 . 0 2 3 5   14   OHL   18   OHL   18 , 170   0 . 1 7 0   0 . 3 4 0   0 . 1 2 4 0   0 . 0 2 4 0   15   OHL   27   OHL   27 , 150   0 . 1 5 0   0 . 3 0 0   0 . 1 2 4 0   0 . 0 2 4 0   16   C A B LE     39   C A B LE     38 , 960   0 . 0 4 0   0 . 0 8 0   0 . 1 2 3 5   0 . 0 2 3 5   17   C A B LE     43   C A B LE     42 , 940   0 . 0 6 0   0 . 1 2 0   0 . 1 2 3 5   0 . 0 2 3 5   18   C A B LE     47   C A B LE     46 , 980   0 . 0 2 0   0 . 0 4 0   0 . 1 2 3 5   0 . 0 2 3 5   19   LLL   R F (A B)   =   6 8   ,   R F (BC)   7 2     OHL   9   OHL   9 , 2 0 2   0 . 2 0 2   0 . 4 0 4   0 . 1 2 4 5   0 . 0 2 4 5   20   OHL   18   OHL   18 , 170   0 . 1 7 0   0 . 3 4 0   0 . 1 2 4 5   0 . 0 2 4 5   21   OHL   27   OHL   27 , 150   0 . 1 5 0   0 . 3 0 0   0 . 1 2 4 5   0 . 0 2 4 5   22   C A B LE     39   C A B LE     39 , 140   0 . 1 4 0   0 . 2 8 0   0 . 1 2 4 5   0 . 0 2 4 5   23   C A B LE     43   C A B LE     43 , 040   0 . 0 4 0   0 . 0 8 0   0 . 1 2 4 5   0 . 0 2 4 5   24   C A B LE     47   C A B LE     47 , 060   0 . 0 6 0   0 . 1 2 0   0 . 1 2 4 5   0 . 0 2 4 5               A v e r a g e   0 . 1 1 9   0 . 2 3 8   0 . 1 2 4 5   0 . 0 2 4 5               M a x i m u m   0 . 2 8 3   0 . 5 6 6   0 . 1 2 6 5   0 . 0 2 6 5     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  23 ,   No .   2 Au g u s t 2 0 2 1 639   -   6 4 9   648   5.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   h as  s u cc ess f u lly   p r esen ted   th e   p r o p o s ed   f au lt  d etec tio n   an d   lo ca tio n   f o r   h y b r id   cir cu it   wh ich   h as th co m b in atio n   o f   OHL   an d   ca b le  s ec tio n s .   Fir s t,   th f au lt d etec tio n   alg o r ith m   will d etec t th f au lt   o cc u r r e n ce   f o llo wed   b y   d ete r m in in g   th ac tu al   f au lted   s ec tio n .   T h en ,   f a u lt  lo ca tio n   alg o r ith m   will  esti m at e   th f au lt  p o in f r o m   lo ca ter m in al  u s in g   th d is tr ib u ted   p ar am eter s   f o r   th f au lted   s ec tio n .   B y   u s in g   th s eq u en ce   v alu es,  th co m p u t atio n   is   ea s ier   co m p ar ed   with   th alg o r ith m s   wh ich   p er f o r m   th co m p u tatio n   u s in g   th e   p h ase  v alu es.  B esid es  th at,   th m eth o d   p r esen ted   also   d o es  n o n ee d   th e   f au lt  t y p in f o r m atio n   an d   its   s h o ws  th h ig h   ac cu r ac y   o f   th e   f au lt   d etec tio n   an d   lo ca tio n   f o r   v ar io u s   f au lt  c o n d i tio n s   in clu d in g   th e     th r ee - p h ase  f a u lt with   s m all  im b alan ce   o f   f au lt r esis tan ce   b etwe en   d if f er en p h ases .       ACK NO WL E DG E M E NT S   T h au th o r s   wo u l d   lik to   ac k n o wled g th s u p p o r f r o m   th Fu n d am en tal  R esear ch   Gr an Sch em e   ( FR GS)   u n d er   a   g r a n n u m b er   o f   FR GS/1 /2 0 1 9 /TK 0 7 /UNI MA P/0 3 /2   f r o m   th e   Min is tr y   o f   Hig h e r   E d u ca tio n   Ma lay s ia.       RE F E R E NC E S   [1 ]   M .   H.  I d ris,   N.   H.  H u ss in ,   M .   B.   Am irru d d i n ,   a n d   S .   A h m a d ,   M o d e li n g   a n d   S imu lati o n   o In v e rse   Ti m e   Ov e rc u rre n Re lay   Us in g   M a tl a b /S imu li n k ,   in   IEE In ter n a t io n a Co n fer e n c e   o n   Au t o ma ti c   Co n tro a n d   In telli g e n S y ste ms   (I2 CACI S ) ,   2 0 1 6 ,   p p .   4 0 4 4 .   [2 ]   K.  Ra m a r,   H.  S .   L o w,  a n d   E.   E .   Ng u ,   On e - e n d   imp e d a n c e   b a se d   fa u lt   l o c a ti o n   in   d o u b le - c ircu it   tra n sm issio n   l in e s   with   d if fe re n t   c o n f ig u ra ti o n s,”   In t .   J .   El e c tr.  Po we E n e rg y   S y st. ,   v o l.   6 4 ,   p p .   1 1 5 9 - 1 1 6 5 ,   Ja n .   2 0 1 5   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 /j . ij e p e s.2 0 1 4 . 0 9 . 0 0 6 .   [3 ]   O.  Na id u ,   N.  G e o rg e ,   a n d   As h o k   S . ,   An   a c c u ra te  fa u lt   l o c a ti o n   m e th o d   fo r   ra d ial   d istri b u ti o n   s y ste m   u sin g   o n e   term in a d a ta,”  in   2 0 1 5   In ter n a t io n a Co n fer e n c e   o n   T e c h n o l o g i c a Ad v a n c e me n ts  in   P o we a n d   En e rg y   (T AP   En e rg y ) ,   2 0 1 5 ,   p p .   1 8 7 1 9 2 d o i:   1 0 . 1 1 0 9 / TAP ENERG Y.2 0 1 5 . 7 2 2 9 6 1 5 .   [4 ]   A.  S we tap a d m a   a n d   A .   Ya d a v ,   n o v e si n g le - e n d e d   fa u lt   l o c a ti o n   sc h e m e   fo r   p a ra ll e tra n sm issio n   li n e s   u si n g     k - n e a re st  n e ig h b o a l g o r it h m ,   Co mp u t.   El e c tr.  En g . ,   v o l.   6 9 ,   n o .   M a y ,   p p .   4 1 5 3 ,   Ju l.   2 0 1 8   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 /j . c o m p e lec e n g . 2 0 1 8 . 0 5 . 0 2 4 .   [5 ]   F .   V.   Lo p e e t   a l. ,   P ra c ti c a M e th o d o l o g y   f o r   Two - Term in a l   Tra v e li n g   Wa v e - Ba se d   F a u lt   L o c a ti o n   El imin a ti n g   th e   Ne e d   f o Li n e   P a ra m e ters   a n d   Ti m e   S y n c h ro n iza ti o n ,   IEE T r a n s.   P o we De li v . ,   v o l.   3 4 ,   n o .   6 ,     p p .   2 1 2 3 2 1 3 4 ,   De c .   2 0 1 9 do i:   1 0 . 1 1 0 9 /T P WRD. 2 0 1 9 . 2 8 9 1 5 3 8 .   [6 ]   F .   P o u d i n e h - E b ra h imi  a n d   M .   G h a z iz a d e h - Ah sa e e ,   Ac c u ra te  a n d   c o m p re h e n si v e   fa u l l o c a ti o n   a l g o rit h m   f o r     two - term in a tra n sm issio n   li n e s,   IET   Ge n e r.   T ra n sm .   Distri b . ,   v o l.   1 2 ,   n o .   1 9 ,   p p .   4 3 3 4 4 3 4 0 ,   Oc t.   2 0 1 8   d o i:   1 0 . 1 0 4 9 /i e t - g td . 2 0 1 8 . 6 0 8 4 .   [7 ]   J.  R.   G a m a ,   E.   J.   Leite,  a n d   F .   V.  Lo p e s,  P a ra m e tri c   a n a ly sis  o tw o - term in a fa u lt   l o c a ti o n   m e th o d s   b a se d   o n   u n sy n c h r o n ize d   d a ta,”  in   2 0 1 8   S imp o sio   Bra sileiro   d e   S istem a El e trico ( S B S E) ,   2 0 1 8 ,   p p .   1 6   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /S BS E. 2 0 1 8 . 8 3 9 5 7 1 3 .   [8 ]   M .   H.  Id r is,  M .   Ra fi  A d z m a n ,   M .   F a rid u n ,   N.  Taj u d d in ,   a n d   A.  Z.   Ab d u l lah ,   Wi d e   Are a   F a u lt   Lo c a ti o n   f o P o we r   Tran sm issio n   Ne two r k   u sin g   Re a c tan c e   Ba se d   M e th o d ,   i n   2 0 1 8   I EE 7 th   In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   Po we a n d   En e rg y   (PE C o n ) 2 0 1 8 ,   p p .   1 3 8 143 d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /P ECON. 2 0 1 8 . 8 6 8 4 0 3 1 .   [9 ]   S .   H.  M o rtaz a v i,   M .   H.  Ja v id i,   a n d   E.   Ka m y a b ,   Ro b u st  Wi d e   Are a   F a u lt   Lo c a ti o n   Co n sid e rin g   Ne two r k   P a ra m e ters   Err o r,   IEE E   T ra n s.  Po we De li v . ,   v o l.   3 4 ,   n o .   3 ,   p p .   7 8 6 7 9 4 ,   Ju n .   2 0 1 9   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /T P WRD. 2 0 1 9 . 2 8 9 7 4 0 2 .   [1 0 ]   Z.   Li ,   Y.  Ch e n g ,   X.  Wan g ,   Z.   Li ,   a n d   H.  Wen g ,   S t u d y   o n   wid e - a re a   trav e li n g   wa v e   fa u lt   li n e   se l e c ti o n   a n d   fa u lt   lo c a ti o n   a lg o rit h m ,   I n t.   T ra n s .   El e c tr.  En e rg y   S y st. ,   v o l.   2 8 ,   n o .   1 2 ,   De c .   2 0 1 8 d o i:   1 0 . 1 0 0 2 /ete p . 2 6 3 2 .   [1 1 ]   R.   B.   S h a rm a   a n d   G .   M .   Dh o le,   Wi d e   Are a   M e a su re m e n Tec h n o l o g y   in   P o we S y ste m s,”   Pro c e d ia   T e c h n o l.   v o l.   2 5 ,   n o .   Ra e re st,  p p .   7 1 8 7 2 5 ,   2 0 1 6 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 /j . p ro tcy . 2 0 1 6 . 0 8 . 1 6 5 .   [1 2 ]   M .   Ne m a ti ,   M .   Big d e li ,   a n d   A .   G h o rb a n i,   Im p e d a n c e - Ba se d   F a u lt   Lo c a ti o n   Alg o rit h m   fo Do u b le - Circ u it   Tran sm issio n   Li n e s   Us in g   S in g le - En d   Da ta,”  J .   Co n tro l.   A u t o m.  El e c tr.  S y st. ,   v o l.   3 1 ,   n o .   5 ,   p p .   1 2 6 7 1 2 7 7 ,   Oc t .   2 0 2 0 d o i:   1 0 . 1 0 0 7 /s 4 0 3 1 3 - 0 2 0 - 0 0 6 2 0 - w .   [1 3 ]   L.   Wan g ,   Z .   De n g ,   a n d   M .   M a ,   F a u lt   Lo c a ti o n   M e th o d   f o Distrib u ti o n   Ne two r k   Ba se d   o n   Im p r o v e d   Ap p a re n t   Im p e d a n c e ,   in   2 0 1 9   IEE S u sta i n a b le  Po we a n d   E n e rg y   Co n fer e n c e   (iS PE C) ,   2 0 1 9 ,   p p .   2 5 5 6 2 5 6 0   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /i S P EC4 8 1 9 4 . 2 0 1 9 . 8 9 7 4 8 8 2 .   [1 4 ]   S .   Di d e h v a r   a n d   R.   M o h a m m a d i   Ch a b a n lo o ,   Ac c u ra te  e stim a ti n g   re m o te   e n d   e q u iv a len im p e d a n c e   fo r   a d a p t iv e   one - e n d e d   fa u lt   lo c a ti o n ,   El e c tr.  Po we r   S y st.   Res . ,   v o l.   1 7 0 ,   n o .   De c e m b e 2 0 1 8 ,   p p .   1 9 4 2 0 4 ,   M a y   2 0 1 9   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 /j . e p sr.2 0 1 9 . 0 1 . 0 1 1 .   [1 5 ]   M .   P a r si,  P .   Cro ss ley ,   P .   L.   Dra g o tt i,   a n d   D.   Co le,  Wa v e let  b a se d   fa u lt   l o c a ti o n   o n   p o we tran sm issio n   li n e u si n g   re a l - wo rld   tra v e ll in g   wa v e   d a t a ,   El e c tr.  P o we S y st.   Res . ,   v o l.   1 8 6 ,   n o .   Ju n e ,   p .   1 0 6 2 6 1 ,   S e p .   2 0 2 0   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 /j . e p sr.2 0 2 0 . 1 0 6 2 6 1 .   [1 6 ]   Z.   Ji a n we n ,   H.   Hu i ,   G .   Yu ,   H.   Y o n g p i n g ,   G .   S h u p in g ,   a n d   L.   Jia n a n ,   S i n g le - p h a se   g ro u n d   fa u lt   lo c a ti o n   m e th o d   fo d istri b u t io n   n e two r k   b a se d   o n   trav e li n g   wa v e   ti m e - fre q u e n c y   c h a ra c teristics ,   El e c tr.  Po we r S y st.   Res . ,   v o l .   1 8 6 ,   n o .   M a rc h ,   p .   1 0 6 4 0 1 ,   S e p .   2 0 2 0 d o i:   1 0 . 1 0 1 6 /j . e p sr.2 0 2 0 . 1 0 6 4 0 1 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.