Int ern at i onal  Journ al of  P ower E le ctr on i cs a n Drive  S ystem   (I J PE D S )   Vo l.   11 ,  No.   3 Septem be r 2020 , pp.  15 8 8 ~ 1 59 5   IS S N:  20 88 - 8694 DOI: 10 .11 591/ ij ped s . v11.i 3 . pp 15 8 8 - 1 59 5          1588       Journ al h om e page http: // ij pe ds .i aescore.c om   T he enh anceme nt of po wer  qualit y for  t he  distri bution syst em  via dy namic volt age r esto rer       Ali B as im   M ohamme d, M ohd  Aifaa M ohd Ari ff   Facul ty   of Electr ic a and   E le c tron ic   Engi ne eri ng ,   Univer sity Tun H uss ei Onn Mal aysia (UTHM),  Mala ysia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Feb   20 , 20 20   Re vised  A pr   4 ,  20 20   Accepte Apr   1 6 , 20 20       Thi pap er  rep r ese nts  a   new  co nfigura t ion  of  t he  dyna mi c   voltage  r estore r   consists  of  appr oxim ate  cl assic a slidi ng   mod d iffe ren ti a tor  (AC SM D)  with  the  termin al  sli ding  mode  con trol ler   (TSMC)  as   th e   nonli n ea r   slid ing   var ia b le .   In   thi s   study,   the  pro posed  struc ture  of  th e   DV is   uti lized   to   ma intain   th m a gnit ude   of  the  lo ad  vol ta g at   c onstant   v al ue ,   m ai nt ai the  sys te t ot al  har moni c   distortion   (THD),  boost   t he  robustness  pr oper ty  and   mi nimize  th st e ady - state  err or.  The   powe qu al i ty  has   recei v ed  more   int e rest   due  to   th e   im p lementati on   of   var ious  industrial   d evi c es  and   cr it i c al   loa ds  at  the   distr ibut ion   side.   Now ada ys,   t he  ma in   chall e nges  in  power  q ual it y   in  the  sys te are  voltage   sags/sw el ls,   har moni cs   and   voltage   i mba l a nce .   Var ious   devi c es  ar ut il i z ed  to   addr ess  th e se  challe ng es.   T he  dyna mi c   voltage  r estore r   is  one  of  the se   d evi c es.   It  is  con nec t ed  in  ser ie with  the   d istri bu ti on  sys te and  inject pr oper   voltage  magnitude   to  main ta in  the   vol ta g e   loa a th consta nt   val u e.  I thi p ape r ,   the  DV mode l   wi th  th AS MF   an TSMC   is  im plemented   in   using  MA TLA B/Sim uli nk.   The   propos ed  cont roller   is   eva lu at ed   using  t he  stand a rd  vo ltage  sag   ind ic es .   Ke yw or d s :   Dynamic  volt age  resto rer   Terminal  sli ding m ode   Power q ualit y   Total  h a rm onic  d ist ort ion   Vo lt age  sa g/swe ll   This   is an  open   acc ess arti cl e   un der  the  CC  BY - SA   l ic ense .     Corres pond in Aut h or :   M oh d Aifaa  Mohd  Ar i ff ,   Faculty  of Elec tric al  an d El ect ronic E ng i neeri ng ,     Un i ver sit y T un Hussein  On n Malaysia  ( UT HM),    86400 Pa rit R aj a, Joh or ,   M al aysia .   Emai l:  aifaa@ uth m .edu. my       1.   INTROD U CTION   In c reasin t he  low  qual it of   loads   an s our ces  de gr a des   the  powe qu al i ty  in  both  el ect rical   util it ie and  c us to mers .   This   mea ns  th at   the  el ect rici ty  s uppl sy ste ma ha ve   unwa nted  f luctu at ion s   an dist or ti ons,   especial ly  i it f reque ncy  a nd  volt age  [1,  2].  Powe qual it has   tw vie wpoints;  from   the  sid of  the   su ppl y   of  el ect rical   po wer  with   the  s pecified   sta nda rd s   an from   t he  u ser   e nd.  It  means   that  el e ct ric  powe ha to  be  delivere t t he   load   a nd  eq uip me nt  with out  an dis ruption.  T he  powe r   qual it is  facing  wide   ra nge  of  disturba nces  li ke  har m onic s,   sag/swell noise inter ruptio n,   vo lt a ge  imb al ance,  a nd   t r ansients.   I order   t address  t hese  chall enges,  dynamic  vo lt a ge  rest or e ( D VR)  ma be  ut il iz ed  to  keep  issues  f or   t he   power  qu al it s uc as   sagg i ng /s well ing   of   volt ages  and   oth e dist urba nces  at   minimu val ue  to  protect   ap pliances   [3 - 7].  The  D V has  been   use in  pract ic to  mit igate   the   vo lt a ge  qual it issue   in  th powe distri buti on  sy ste m.   The   D VR  is  instal le bet wee the   gr i an t he  sensiti ve  loa ds  thr ough  tra ns f ormer   to  in je ct   the   require d vo lt a ge  magnit ude t o com pe ns at e f or the  volt age  di ff e ren ce  [8 10 ].   Con tr oll ing  DV requires   soph ist ic at ed  co ntr ol  s ys te su c as  sli ding  m ode  co ntr ol.  I thi s   pap e r,   t he  sli di ng   m ode  c on t ro is  use t con t ro the  D VR  in  re gula ti ng   t he  volt age   in  the  s ys te m The   sli din m od e   con t ro is   de cent  br a nch  of  co ntr oller  dea li ng   wi th  nonl inear  a ppli cat ion s Its  respo nse   is  qu ic k,   eas to   impleme nt,  an r obus t ow a r ds   the  va riat ion   of  op e rati ng  par a mete rs.   I [11],  quasi   s ource  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N: 20 88 - 8 694       Th e e nhance m ent o powe qualit y for  the  di stri bu ti on syst em  vi a dy nami c volta ge    ( A li  Ba sim  Mo ha mm e d )   1589   inv e rter  ba sed  sing le - phase  D VR  is  pr ese nte d.   I the  pa per,   the  DV w orks  r obus tl a nd  re du ce the  s ys te m   total   harmo nic   disto rtion  (T HD)  at   the   lo ad  side T he  method  al s minimi zes  the   require ment  of   e ne rg stora ge.  T he  s li din m od e   c on t ro l - base d   DV R   with   12 - switc VSI   is  re ported   in   [ 12].  I this   pa per,  t he   ref e ren ce   vo lt a ge  is   gen e rated   by   util iz ing  th ad a ptive   no tc filt er.   The n,  sli ding   m od e   co ntr oller   bas ed  f or   three - phase  DV is  re port ed  in  [ 13]  to  r egu la te   the  volt age  at   the  distribu ti on  loa d.  The  a uthors  in  this   pap e util iz rec ur si ve  le as square   al gori thm  t gen e ra te   the  r efe ren c sync hron iz at ion .   M os t   of  t hese   pap e rs  util iz li near   sli ding  va riable  with  li nea di fferentia to to  obta in  the  e rro r   functi on  der iv at ive  in   pro vid in c orres pondin con t ro act io n.  The  a pp li cat ion   of   t he  li ne ar  dif fer e ntiat or   is  li mit ed  as  it   is   sensiti ve  to wa r the  prese nce  of noise t he  me asur e i nput si gn al .   This  pa pe pre sents  new   D VR  meth od  us ing   a a pproxi mate   cl assic al   sli din mode  di ff ere ntiat or   with  a   nonline ar  sli di ng  var ia ble  to   ov e rc ome   the   dra wb ac of  t he   li near  di ff ere ntiat or.  T he  nonlinea r   sli din var ia ble  is   ba s ed   on   the   a pp li cat ion  of   the   te rmin al   sli ding   mode   co ntr oller  t mainta in   t he   ma gn it ude   of  the  load  vo lt a ge  at   the  co ns ta nt  va lue,  im prov t he  s ys te T H D,   boos the  r obus t ness  pro pe rty  a nd   minimi ze  the  ste ady - sta te   error   of   the  c ontr oller  outp ut.  T he  pro pose m et hod  of  D VR  is  app li ed  a nd   inv est igate   by   us in M A TLAB/Si m ulink.   The  struct ur e   of  this  pa per  c on sist s   of  f our   sect ions.  t he  method ology  r epr ese nts  a a ap pro ximate   sli din m ode  di ff ere ntiat or  an nonlinea sli ding  var ia ble  a te r m inal  sli ding  mode,   the   D VR  st ru ct ure,  the   pro po se s ys te of  the  D VR the  cal culat io of  vo lt a ge  sa a nd   t he  in di ces  of  volt age  sag  a re  disc us s ed  in   Sect ion   2,  the  resu lt a nd  dis cussion  with  t he  performa nc evaluati on  a r pr e sente in  Sect ion   3.  Sec ti on   4   discusse s the  c on cl ud i ng r e m ark s  of t his stu dy.       2.   METHO D OL OGY   2.1.   A ppr oxim at e  classic al  sli ding  m od differen tia to r   In  this   meth od,   t he   chatt eri ng   at ti tud e   in   the   sli ding  mode  c ontr oller  a nd  obser ve is   us e to   disti nguish   the   cha racteri sti in  the   meas ur e ment  t prov i de   the  a ppr opria te   con t ro act i on.   A a ppr ox i mati on   cl assic al   sli din m od dif fer e ntiat or   is  us ed   to  dif fer e ntiat this  at tribu te al lowing  t he  measu reme nt  of   t he   ulti mate   bo und  of   the   er ror   be tween   the   act ua l   an est imat ed  value .   I a dd it ion t he   meth od  al lo ws   the   use t con t ro this  bo und  by  cha nging   t he  est imat or   par a mete rs   [14,   15] .   The  a ppr ox imat cl assic al   sli din mode   diff e re ntiat or   i util iz ed  to  est imat error   si gnal   de rivati ves   in  the  pro po se s ys te to  minimi ze  the  e rro to  a   lowe r ban as  foll ow :     = +   (1)   ̇ = 2 tan 1 (  )   (2)     Wh e re     is  ob se rv e sli ding  va riable,     is  the   e rror  in put  si gnal x   is  th obs erv e dyna mic,   ̇   is  the   der i vativ e   of  the   obser ve dyna mic,     an   a re   the   sli di ng  m ode  dif f eren ti at or  desi gn  par a mete rs,  res pecti vel y.   The   value  of     will   be   sel ect ed  to  e ns ure  that    goe to  zer wh e > | ̇ | Let   the  est im at ion   of   e rror   be come  t he   ou t pu of the  foll ow i ng lo w p ass f il te r.       ̇ + = 2 t an 1 (  )   (3)     W he re    is a ti m e co ns ta nt ,   an   is t he  outp ut  of LPF , th e  AC SMD   be  as  f ollows ;     ̇ = 1 ( + 2 tan 1 (  ) )   (4)     2.2.   N on li ne ar  sli ding v aria ble   2.2.1.   Te rmi n al slidi ng mo d e   The   ap plica ti on  of  t he   te rmi nal  sli di ng  mode  c ontr oller  i re porte i [ 16 18] .   I thi pap e r,  the   con ce pt  of   te rmin al   sli di ng   var ia ble   with  a   nonlinea te rm   is  util iz ed  to  s olv t he  pro ble ms  of  the  finite   ti me  error  co nc ours e . T he  te r minal  sli ding  var ia ble is d e fine as   fo ll ow:       =   ̇ + /   (5)     Fr om   ( 5),    is  de fine as  the   sli din va riable   and  ̇   is  def ine as  the  ACS MD  out pu t.    an   are  the  sli ding  va r ia ble  par a mete rs.   T he  par a m et ers  ( β   an )   m us be  posit ive  odd  i nteg ers   [ 19]   a nd   [ 20] Additi on al l y,   > .   In ord e t est imat e the  ulti mate  b ou nd  on t he  e rror  , where   ( ) = / .   ̇ = { ( ) + } sign ( ) = | | + sign ( )   (6)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele D ri   S ys t,   V ol 11 , N o.   3 Se ptembe 2020   :    15 8 8     1 59 5   1590     In  ( 6)  ̇   is  the  der i vative   of  the  L ya punov  f un ct io n ,   ( )   is  th f un ct io of  error,  sign ( )   is   the   sign al   f un ct io n,   λ   is   t he  sli di ng  var ia ble  par a mete r.   T est imat the  ulti m at boun on  the  e rror  ( ) ( 6)  is   reformulat ed  in (7 as  foll ows:     ̇ = { ( ) + } sign ( ) | | / +   (7)     The     in   ( 7)  re pr ese nts  a   po s it ive  co ns ta nt.   Acc ordin gly,   the  ulti mate   bound  on   the   error    is  determi ned  usi ng the  f ollow i ng e qu at io n:     | ( ) | ( ) / ,   as     (8)     With  s uitable   sel ect ion   f or   p   and   r the  ulti mate   bound  on   the  erro   will   be  small er  t han  the  li nea r   sli din g va riabl e.     2.3.   The i n dice s of  vo l tage sag    This  sect ion  di scusses   the   i ndic es  util iz ed   in   this   pa pe t descr i be   the   qual it a nd  reli abili ty  of  the   netw ork.   The s ind ic es   are   util iz ed  to  re present  t he  pow er  s ys te be ha viour   to  ai t he  op e rato de ci sion - making   pr oces s.  T he   Det ro it   E dison  sa s cor e   ( SS),  t he   volt age   sa l os e nerg i ndex  (VSLE I),  a nd  the   vo lt age  sa e ne rgy (  )   are  bri efly discu ssed  a s foll ow s:     2.3 .1 .   De tr oit E dison  s ag sc ore  (S S )   The   detai of  t his  i nd e ca be   obta ine i [ 21]   a nd  [22 ] T he   e qu at io to   cal culat e   this  i nd e is   sh ow in  (9 ) :      = 1 + + 3 100%   (9)     V A V B a nd   V C   ind ic at the  ph a se  volt ages res pecti vely The  value  of   SS  is  prefe rr e w he it   is   cl os er t ze ro , whic h rep rese nt s a  bette r rec overi ng volt age  fo ll owin t he  c ompen sat ion.     2.3.2.   V olt age  sag  l os t e ner gy  index  (VSL EI)   The  detai of  VS LE ca be   re ferred   to   in   [21]   a nd  [ 22] This  i nd e cal culat es  the   lost   ene rgy   ( W)   durin t he vo lt age sa g occ urr ence It is cal c ulate d usin t he  foll ow i ng  eq uation:     = [ 1  ] 3 . 14   (10)        is  def in ed   as  the  nominal  volt age ,   is  de fine as   the   phase  volt age ,   a nd  T   is  def i ne as   the   ti me d uri ng t he  sag i a  mil li second ,  r es pecti vely.       2.3.3 .   V olt age  sag  en ergy  (  ):   The     is  cal culat ed   us in t he  e quat ion s how a s foll ow s:      = { 1 (   ( )  ) 2 } 0    (11)     wh e re  the   ( )   is  def ine as  the   volt age  ma gnit ude  at   ti me  an   is  def i ned   a s   the  du rati on   ti me  of  the  sag ,   resp ect ivel [22] .       3.   RESU LT S  AND  DI S C USS ION   3.1 .   The   sim u lation  an d  res ults  of   th e  syst em unde r s tudy   Figure  s how the  te st  syst em  m od el   us e to  eval uate  th perf or ma nce   of  the  pro po s ed  met hod.     The  pa rameter of  t he  te st   syst em  m odel   ca be  obta ine in  [ 23] T he   te st  sy ste m   m od el   is  m od el e us in   the  MATL AB/ Simuli nk  s of t war e T he  pro po s ed  meth od  discusse i S ect ion   is  a ppli ed  to  the  te st   sy ste m   model  to   e valu at it pe rform ance  unde sev eral  ty pes   of  di sturb a nces   in   the  s ys te m.   T he   te st  s ys te model  consi sts o tw o fee der s  w it h d iffer e nt ty pes o loa d.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N: 20 88 - 8 694       Th e e nhance m ent o powe qualit y for  the  di stri bu ti on syst em  vi a dy nami c volta ge    ( A li  Ba sim  Mo ha mm e d )   1591       Figure    T he  test  sy ste m  m od el   util i zed fo the  stu dy       3.1.1 .   Thre e - pha se  sh ort ci rcui t   In  this   stu dy,  the  s ys te m   is  su bject e t a   thr ee - ph a se  f ault  at   = 0 . 05 s.  T he   fau lt   is   ap plied  a t   Feede f or  0. 13 s Fi gure  s hows  t he  respo ns of  the  s ys t em,  incl ud i ng  the  DV R,   with   the  pro pose method   in  mit igati ng   t he  distu r ban ce   in  the  sy ste m .   Figure  2(a)  s hows  t he  thr ee - ph a se  volt age  in  Fee der   f ollow i ng   the  fau lt   i t he   syst em.   It  sho ws  t hat  th vo l ta ge  at   al t hr e phases   re duc ed  t ze r duri ng  the   a pp li cat ion  of   fau lt .   F ig ure  2 ( b )   s hows   the   volt age  at   the   a djacent   fee der,   Fee der  f ollo wing  t his  fa ult.  T he  res ult  in di cat es   that  the  vo lt ag of  al three  ph a ses  drops  to  65 %   of  it nominal  value T he  DV sens e s   this  c onditi on  a n injec t s   the  r eq uire vo lt age   mag nitud e   to   c ompen sat f o r   this  dif fer e nce .   Fig ur e   2 (c)   re pr ese nts  t he  volt age   com pensat ion  injec te by  th pro pose D VR As   res ult,  the   volt ag am plit ud e   af te the   co mp e ns at io n   impro ved   t 0.998 1,   0.998 0. 9981  in  P has A,   B,  a nd  C ,   as   show in   F ig ure  2 ( d) res pect ively .   In  ad d it ion   t the  vo lt age   ma gn it ude,   the   T HD   at   the   loa be fore  t he  c ompe ns at io is  13.62 .   F ollo wing  the   co mp e nsa ti on ,   the  T H im pro ves   to   1.44 T he  res ult  i mp li es  t hat  t he   pr opos e D VR  is   able   to   mit igate   t he  vo lt age   disturba nce  ca us e by  bala nced  thre e - ph a se  fa ult.  The   pr opos e met hod  is  able  to  mainta in  the   loa vo lt age   and re duce the   THD at  the  ad j acent fee de f ol lowing a  fa ult i the  sy ste m .           (a)   (b)           (c)   (d)         Figure  2.   The   r esults f or  the  t hr ee - phase  sho rt circuit : (a )   t hree - ph a se s hort  circuit i F ee de 1 , (b )   t he  un c ompe ns at e loa d v oltage,  ( c)  the  volt age  inject  by DVR , (d)   the c ompe ns at e loa d v oltage .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele D ri   S ys t,   V ol 11 , N o.   3 Se ptembe 2020   :    15 8 8     1 59 5   1592   3.1.2 .   D oubl e - li ne - to - groun d fault   In   t his  case,   a   double - li ne - to - gro und  fa ult  of   Ph a se  A   an is  a pp li ed   to  the  s ys te m   at   = 0 . 1 s .     The   fa ult  is  a ppli ed  f or  0. 1s .   Figure   3(a)   re pr ese nts   the   lo ad  volt age   at   Feede 1.  T he  resu lt   sho ws  t hat  the   vo lt age   at   phas a nd  is  r edu ce t zer o,  w hile  the  vo lt age  at   ph ase   is  reduce sli gh tl as  c ompa red   t the  nomi nal  va lue.  Fi gure  3(b s hows   the  load  volt age  measu red  at   F eeder   2,  wh ic is  th same   vo lt age   viewe by  the   pro po se D VR T he  r esults  s how  t hat  the   volt age  at   phase   A,  a nd  a r 87.63%,   86. 31%,   and  93.23%   as   co mp a re t t he  nominal   vo l ta ge,   res pecti ve ly.  The n,  the   pro po se D VR   injec ts  t he  re quire vo lt age   t mit igate   t he  volt age  distu rbance .   Fi gure   3(c)   r epr ese nts   the   injec te volt ag f rom   the   pr opose DV R.   Fig ure  3(d)  sho ws  th e   load   volt age   at   Feede a fter  the   co mp e ns at io n.   T he  r esults  sho th at   the   pro po se D V is  able   to   resto re  the   volt age  f ollo wing  t he  fau lt   t ha occ urred  at   the  adjace nt  feed e r.   Con se quently the  TH at   Fe eder   is   al so   i mpro ve d,   bein 4.61  be fore  t he  c omp en sat ion  an im pro ve to   0.93 f ollo wing  the compe ns at i on.           (a)   (b)           (c)   (d)     Figure  3.  The   r esults f or the  double - li ne - to - gro und fa ul t : (a)   double  li ne  to gr ound   i F ee de 1 , (b )   t he  un c ompe ns at e loa d v oltage,  ( c)   the  volt age  inject  by  DVR , (d)   the c ompe ns at e loa d v oltage .       3.1.3 .   Sin gle li ne to  ground   fa ul t   This  sect io di scusses   the  pe r forma nce  of  th pro posed   me thod  in   the  e ve nt  of  a   sin gle - ph a se  fa ult  occurre i th sy ste m .   This   case  is  cru ci a to  this  stu dy   because   sin gl e - phase  fa ult  is  the  most   co mmo fau lt   that   occ ur red  in   pract ic e.   I t his  stu dy,   sin gle  li ne   to   gro und  fa ult  a phase  C   is  c onside red.  T he   f ault  is   app li ed  at   t= 0. 05 a nd  cl eare at   t= 0.18 s Si mil ar  to  ot her   aforeme ntio ne cases,  t he  fa ult  is  app li ed  a Feeder  1.   Fi gure  s hows   the  resu lt s   ob ta i ned   from   this  stu dy.  Fi gure  4( a re pre sen ts  the  l oad   vo lt age   at   Fee der   1.  The  res ult  in di cat es  that  onl phase  C   is  reduce t ze r w hen  the   fa ult  occ urre d.  Ph ase   A   a nd  only  exp e rience a   sli gh re du ct io i volt age   duri ng  this   per i od.  Fig ur e   4(b s how t he  l oa volt age   at   F eeder   2.  The  fig ur sp e ci fies  the  vo lt a ge  ma gnit ud e   of   Ph a se  A B,   an is  90 . 7 % 9 4 . 86 % 67 . 46 of   t he  nominal   vo lt age resp e ct ively.  C on se qu e ntly,   the  pr opos e DV R   detect an i nject the  re quir ed  vo lt age   s hown  i Figure  4( c t com pensat f or  these   di ff e re nces.   As   re s ul t,  the  volt ag is  rest or e t it no minal  value  a s   sh ow in  Fig ure 4(d). A ls o,  it   is no te that t he  THD at the l oad  is im pro ve after  the c ompen sat ion. T he THD   befor e  and a fte the  compe ns a ti on  a re  6.23 a nd 1.18,  r es pec ti vely.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N: 20 88 - 8 694       Th e e nhance m ent o powe qualit y for  the  di stri bu ti on syst em  vi a dy nami c volta ge    ( A li  Ba sim  Mo ha mm e d )   1593       (a)   (b)           (c)   (d)       Figure  4.   The   r esults f or sin gl e li ne  to  gro un d fault  DV R:   ( a) s in gle li ne  to gr ound i fee der   1 , (b )   the   un c ompe ns at e loa d v oltage,  ( c)  the  volt age  inject  by DVR , (d)   the c ompe ns at e loa d v oltage.       3.1.4 .   V olt age  imbal an ce d   In  this   case,   an   im balanc e d   volt age  is   ap plied   to   t he  sy ste m   at   t= 0.0 5 s   unti t= 0.185 s .     The  dist urba nc is  app li ed  to  Feede 2.  Figure  s ho ws  the  r esult  ob ta ine for  this  stu dy.  Fig ur 5( a il lustrate the  l oad  volt age  be fore  the   co mp e ns at io n.   In  this   operati ng  sit ua ti on t he  loa vo lt age   of  pha se  A,   B,  a nd  a re   decr ease to   72. 69%,   52. 18 %,  a nd  79. 24%  of   the   nom inal  volt age r especti vely F ollow i ng    this  disturba nc e,  t he  pro pose D VR  detect s   a nd   injec ts   th need e d   volt a ge   ma gn it ude   t re gu la te   the   vo lt age  at   the  loa side .   T he  i nject ed  vo lt age   is  s ho wn  in   Fig ur e   5(b ).   C onseq ue nt ly,  the   co mp e ns at ed   loa volt age  is   sh ow in   Fig ure  5(c) I t he  fig ur e,   the  l oa vo lt age   of  phase  A,   B,   an are  99.86%,   99. 73 % a nd   99.82%   of  the  nomina vo lt ag e,  res pecti vely Acc ordi ng  t the   IE 6100 0 - 3 - 13,   the  im bal anced  fact or   s hould    no t   excee 2%   [ 24] .   In  thi stu dy,   the   imbala nc factor  is  11. 98  be fore  t he  c omp ensati on   a nd  r edu ce   to   a pproximat e ly  zer after   th co mp e ns at io n.   I a dd it io n,  t he  total   harmo nic  distor ti on  a the  loa volt age  i s   al so   imp rove d;   the  TH is   equ al   t 11. 25   be fore  the   com pensat ion   and   re du ce to  1.4 f ollow i ng     the compe ns at i on.           (a)   (b)         (c)       Figure  5.   S im ul at ion  r es ults  f or volt age im ba la nce: (a the   un c ompe ns at e loa d v oltage,  (b)  t he vo lt a ge   injec t ed   by DV R, (c )   the  com pensat e loa d v oltage.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele D ri   S ys t,   V ol 11 , N o.   3 Se ptembe 2020   :    15 8 8     1 59 5   1594   3.2 .   P erf orm ance  evalu at i on   Table  summ arizes   the  perf ormance  of  th pro posed  w ork  i mit igati ng  the  volt age  disturba nce.   The  perf or ma nc is  eval uated   us in t he  i nd i ces  disc us se i Sect io 2.3.  The  res ults  ta bula te in   the   ta ble  represe nts  the  performa nce  of  the  ACS M with  TS M m et hod  in  te r ms  of   S S VS LE I ,   and   E  T he  res ul ts  sh ow  t hat  the   pro po se D VR  imp roves   the  qual it of  the  vo lt ag in  te rms  of  S S,  V SLE I a nd  E    This  im plies  t ha ACS MD  with  TS M C   is  a bl to  mit igate   the  s ys te m   vo lt age  i t he  pr e s ence  of  th ree - phase,   double  li ne  t o gro und ,  and t he  sin gle li ne  to   gro und fault.       Table  1.   V oltage sa i nd ic es  for A C S M D  wi th TS M C       Con se quently the  performa nc of  t he  pro pose met hod  is  co mp a re with  the   meth od  repor te i [23] The   met hod  in   [ 23 ]   ut il iz es  li near  sli ding   va riab le   with   a   li ne ar  dif fer e ntiat or   to   c ompen s at f or    the  volt age  disturbance  i t he  s ys te m.  Ta ble  s hows  t he  co mpa rati ve   analysis  i te rms   of   i nteg r al   ti me  abs olu te   er ror  (I T AE ).   T he  de ta il   of   IT AE  i obta ined   in  [ 25] Table  2   disp la y s   t he  perf ormance  c omp ariso betwee t hese   two  meth ods.   The   res ults  s how   that   the   pr opos e meth od   outpe rfo rms  the  meth od  repor te i [23]   in all   oper at ing  sit uatio ns co ns ide red in t his stu dy in  ter ms  of   IT AE.       Table  2.   I ll us tr at e the c on tra st  betwee [ 23]   with  ACS M D   wit T SM C   Op erating  con d itio n s   IT A E( DC [23 ]   IT A ( DC)   Three - p h ase sh o rt  circuit   1 .31 2   0 .15 2 6   Do u b le - lin e - to - g rou n d  f au lt   1 .33 5   0 .11 1 9   Sin g le - lin e - to - g rou n d  f au lt   1 .51 9   0 .12 5 4   Vo ltag e im b alan ce d   1 .55 7   0 .27 2 1       4.   CONCL US I O N   Con cl us ively novel  DV volt age  c ompen sat ion   met hod  base on  ACS M D   with  TS MC has  bee pro po se d.   T he   method  is  ba sed  on  nonl inear  di ff e ren t ia tor  to  obta in   the  error   fun ct ion   de rivati ve   in   pro vid in a   co r respo nd i ng   c ontr ol  act io n.  T he   meth od  is   a pp li ed   t a   te st   s ys te m   m od el   unde va rio us  vo lt age   disturba nce  sc enar i os   t e val uate  it perf ormance   in   mit ig at ing   t he  volt age  distu rb a nce.   The   resu lt s   show   that   the  DV R   base on  ACS MD  and  T SM C   ca im pro ve   the   vo lt age   fo ll o wi ng  a   th ree - ph a se  fa ult,  a   double   li ne   to  gro und  fa ult,  sin gle  li ne  f ault  an vo lt age  im balance  conditi on.  T he   study  has  s ho wn   t hat  the  pro po s ed   method   has   imp rove t he   vo lt age ,   TH D,  SS V SLEI ,   and   "E"  _v s   of   the  s ys te after  the  volt age   com pensat ion.   Con se quently , t he  pe rformanc e o the  meth od is compa red   with a linear sl iding   va riable  with a  li near   dif fer e nt ia tor  meth od.  The   D VR  base on  ACS MD  and  T SM C   ou t performs   the   li near  sli ding   va riable  method   in   te r of  I TA i com pensat ing  t he  volt age   un de va ri ous  t yp e of  volt age   disturbance   occ urre i the s ys te m.       REFERE NCE S   [1]   R.   A.  Kumar ,   G.  S.  Kumar ,   B.   K.  Kumar ,   and  M.  K.  Mishra,   Compe nsati on  o volt ag sags  a nd  har monics  wit h   phase - jum ps   thr ough  DV with   mi nim u m   VA   ra ti ng   using  Par ti c le  Sw arm  Optimization,”   in   2009   World   Congress   on  Nature & Bio logi cally   Inspire Computing  (N aBIC) ,   2009 .   [2]   Rauf,  A.   M.,  an d   Khadkik ar,  V. ,   “An  En h anced   voltage   sag   co mpe nsati on   sch e me  for  dyn am i c   voltage   resto r er ,   IEE E   Tr a nsacti o ns on  Industrial Elect ronics ,   vol .   62,   no.   5,   pp.   26 83 2692,   201 5 .   [3]   M.  B.   M.  Ro zla n,   A.  F.  Zobaa,   and  S.  H.  E.   A .   Alee m ,   The   op t im isation  of  st an d - al one  hyb rid  r ene wabl en erg sys te ms using  H OM ER, ”  Int erna ti onal Re vi ew   of   El e ct rica Eng in ee ring ,   vol .   6 ,   n o.   4 ,   p . 1802 - 181 0 ,   2011 .   [4]   A.  B .   Moha mme d,   M .   A .   M .   Ar if f,   and   S.   N.   Ramli,  “Power   qu al ity  i mprove m ent using  dyna mi c   v olt ag r estore r   in   el e ct ri ca l   distri b uti on  sys te m:   an   over vie w, ”  Ind onesian  Journal   of  Elec tri cal   E ngine ering  and  Computer  Sci en ce   (IJ EE CS) ,   vo l. 1 7,   no .   1 ,   pp .   86 93,   2020 .   [5]   H.  Haf ez i   and  R.   Far anda,   “D ynam i vo lt ag e   co nd it ion er:  A   new   con ce pt   f or  smar low - v olt ag d istri but i on   sys te m s,”   I EEE  Tr ansacti ons on Power  E le c troni cs ,   vol .   33 ,   no .   9 ,   pp .   7582 7590 ,   2018.   [6]   Moham me d ,   J.  A.  K.,   Hus sein,   A.  A.,   and   Al - Sakini,  S.  R. , “Vo lt ag disturba n c mi t igation  in  I raq ’s  low  volt ag e   distri buti on   sys t em ,   Indone sian   Journal   o Elec t rical  Engi n ee rin and   Computer   Sci en ce   (IJ EE CS ) ,   vo l.  17 ,   no.   1 ,   Vo ltag e sag   in d ices   VSLE (pu )   Vo ltag e sag  energ y  ( E VS (pu )   Detroit Edis o n  sag  sco re  ( SS (pu )   Fau lt typ e   Befo re   After   Befo re   Afte r   Befo re   After   Three - p h ase  fault   1 4 .33 6 7   1 .17 7 4 × 10 - 6   4 7 .56 6 0   0 .00 1 5   0 .34 9 2   0 .00 1 9   Do u b le - lin e - to - g rou n d  f au lt   0 .35 6 8   1 .00 1 3 × 10 - 6   3 .86 2 7   0 .00 1 2   0 .10 9 4   0 .00 2 0   Sin g le - lin e - to - g rou n d  f au lt   3 .91 4 3   1 .61 1 3 × 10 - 6   1 5 .23 2 9   0 .00 1 7   0 .15 6 6   0 .00 2 0   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N: 20 88 - 8 694       Th e e nhance m ent o powe qualit y for  the  di stri bu ti on syst em  vi a dy nami c volta ge    ( A li  Ba sim  Mo ha mm e d )   1595   pp.   47 60 ,   2019 .   [7]   Abed,   A.  H . ,   Ra hebi ,   J.,  Saji r ,   H . ,   and   Far za mn i a,   A.   “Prot ec t io of  sensiti v lo ads  from  vo lt ag es  fluctuations  i n   Ira qi  grids  by  D VR,”   In  2017  I EE 2nd   Inte rn ati onal  Conf ere nce   on  Aut omati Control  and  I nte lligent  Syst e ms   (I2CACIS) ,   pp.   1 44 149,   2017 .   [8]   A.  Pa kh ari a   and   M.   Gupt,   “Dyna mic  vo lt ag e   r estore r   for   co m pensa ti on   of   vo lt ag sag   and   sw el l:  A   literatur rev ie w, ”  In te rna ti onal Journal  o f   Adv an ce in En gine ering   Te c hnology ,   vol .   4 ,   no.   1 ,   p .   347 ,   20 12.   [9]   V.  Deshpande   C hinm ay  and  V.  Deshpande   Chaitanya,  “Opt im u design  of  dyn am i voltage  r estore for  vol ta g e   sag  mi ti g ation  i distri buti on  n et work,”   Inte rna ti onal  J ournal  o Powe E le c tronic   and  Dr iv e   S yste m   (IJ P EDS) ,   vol.   10 ,   no .   3 p p .   1364 - 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