I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   P o w e r   E l e c t r o n i c s   a n d   D r i v e   S y s t e m   ( I J P E D S )   V o l . 2 ,   N o . 1 ,   M a r c h   2 0 1 2 ,   p p .   7 6 ~ 8 4   I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4             7 6       J o u r n a l   h o m e p a g e :   h t t p : / / i a e s j o u r n a l . c o m / o n l i n e / i n d e x . p h p / I J P E D S   A N N   C o n t r o l l e d   V S C   S T A T C O M   w i t h   H a r m o n i c   R e d u c t i o n   f o r   V A R   C o m p e n s a t i o n             R . S .   D h e k e k a r ,       N . V .   S r i k a n t h     D e p a r t m e n t   O f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   N a t i o n a l   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   W a r a n g a l                                                                                                         r s d h e k e k a r @ y a h o o . c o . i n ,   n . s r i k a n t h @ r e d i f f m a i l . c o m       A r t i c l e   I n f o     A B S T R A C T     A r t i c l e   h i s t o r y :   R e c e i v e d   N o v 1 5 th ,   2 0 1 1   R e v i s e d   J a n   2 0 th ,   2 0 1 2   A c c e p t e d   F e b   2 6 th ,   2 0 1 2       Co m p l e t e   c l o s e - l o o p   s m o o t h   c o n t r o l   o f   r e a c t i v e   p o w e r   c a n   b e   a c h i e v e d   u s i n g   s h u n t   c o n n e c t e d   F A CT S   d e v i c e s .   S T A T CO M   i s   o n e   o f   t h e   s h u n t   c o n n e c t e d   F A C T S   d e v i c e   w h i c h   c a n   b e   u t i l i z e d   f o r   t h e   p u r p o s e   o f   r e a c t i v e   p o w e r   c o m p e n s a t i o n .   I n t e l l i g e n t   F A CT S   d e v i c e s   m a k e   t h e m   a d a p t a b l e   a n d   h e n c e   i t   i s   e m e r g i n g   i n   t h e   p r e s e n t   s t a t e   o f   a r t .   T h i s   p a p e r   p r e s e n t s   c l o s e   l o o p   c o n t r o l   t e c h n i q u e s   b a s e d   o n   a r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r k s   ( A N N s )   t o   c o n t r o l   r e a c t i v e   p o w e r   g e n e r a t e d   b y   l o n g   t r a n s m i s s i o n   l i n e   o v e r   w i d e   r a n g e   s o   a s   t o   m a i n t a i n   c o n s t a n t   v o l t a g e   p r o f i l e   a t   t h e   r e c e i v i n g   e n d .   W i t h   A N N   t e c h n i q u e   a n d   H - b r i d g e   m u l t i l e v e l   V S t o p o l o g y   h a r m o n i c s   a r e   e l i m i n a t e d   t o   a c c e p t e d   l e v e l .   A   9 - L e v e l   H - Br i d g e   V S b a s e d   S T A T CO M   i s   u s e d   t o   h a n d l e   t h e   r e a c t i v e   p o w e r   o f   t h e   l i n e   . T h e   c l o s e   l o o p   c o n t r o l   i s   a c h i e v e d   b y   P I   a n d   n e u r a l   n e t w o r k .   .   T h i s   p a p e r   i s   a b o u t   r e a l   t i m e   s i m u l a t i o n   a n d   i m p l e m e n t a t i o n   o f   P I   c o n t r o l l e d   V S S T A T CO M   f o r   7 5 0 k m   l a b   m o d e l   o f   a r t i f i c i a l   t r a n s m i s s i o n   l i n e .   P I   c o n t r o l l e r   a n d   n e u r a l   n e t w o r k   c o n t r o l   s c h e m e s   i m p l e m e n t e d   a n d   i n v e s t i g a t e d .   W i t h   M a t l a b   s i m u l a t i o n   a n d   a c t u a l   t e s t i n g   p r o v e s   t h a t   t h e s e   d e v i c e s   w h e n   i n s t a l l e d ,   t h e y   k e e p   t h e   b u s   v o l t a g e   s a m e   a s   r e f e r e n c e   v o l t a g e   ( s e n d i n g - e n d   v o l t a g e ) .   T h e   r e s u l t s   a r e   p r o m i n e n t   a n d   g i v e   a   w a y   f o r   r e a l - t i m e   i m p l e m e n t a t i o n   o f   t h e   p r o p o s e d   c o n t r o l   s c h e m e s .   T h e s e   c o n t r o l   s c h e m e s   a r e   s i m u l a t e d   f o r   t h e   r e a l - t i m e   c o n t r o l   a l o n g   w i t h   r e a l - t i m e   m o d e l i n g   a n d   s i m u l a t i o n s .   Re l a t i v e   H a r m o n i c   a n a l y s i s ,   f o r   b o t h   t h e   s c h e m e s   a r e   d i s c u s s e d .   T h e   r e s u l t s   a r e   p r o m i n e n t   a n d   g i v e   a   w a y   f o r   r e a l - t i m e   i m p l e m e n t a t i o n .     K e y w o r d :   A N N   F A C T S   H - B r i d g e   S T A T C O M   P I   a n d   F u z z y   V S C     Co p y r i g h t   @   2 0 1 2   I n s i t u t e   o f   A d v a n c e d   E n g i n e e e r i n g   a n d   S c i e n c e .     A l l   r i g h t s   r e s e r v e d .   C o r r e s p o n d i n g   A u t h o r :   R . S . D h e k e k a r   ( R e s e a r c h   S c h o l a r )   D e p a r t e m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   N a t i o n a l   N a t i o n a l   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   W a r a n g a l ,   ( A P - 5 0 6 0 0 4 ) ,   I n d i a .     E m a i l :   r s d h e k e k a r @ y a h o o . c o . i n         1 .   I N T R O D U C T I O N     T h e   t r a n s m i s s i o n   l i n e   i t s e l f   i s   t h e   s o u r c e   o f   r e a c t i v e   p o w e r .   A   l i n e   t h a t   i s   o p e n   o n   t h e   o t h e r   e n d   ( w i t h o u t   l o a d )   i s   l i k e   a   c a p a c i t o r   a n d   i s   a   s o u r c e   o f   c a p a c i t i v e   ( l e a d i n g )   r e a c t i v e   p o w e r .   T h e   l e n g t h w i s e   i n d u c t a n c e s   w i t h o u t   c u r r e n t   a r e   n o t   m a g n e t i z e d   a n d   d o   n o t   i n t r o d u c e   a n y   r e a c t i v e   c o m p o n e n t s .   O n   t h e   o t h e r   h a n d ,   w h e n   a   l i n e   i s   c o n d u c t i n g   h i g h   c u r r e n t ,   t h e   c o n t r i b u t i o n   o f   t h e   l e n g t h w i s e   i n d u c t a n c e s   i s   p r e v a l e n t   a n d   t h e   l i n e   i t s e l f   b e c o m e s   a   s o u r c e   o f   i n d u c t i v e   ( l a g g i n g )   r e a c t i v e   p o w e r .   R e a c t i v e   p o w e r   h a s   s i g n i f i c a n t   e f f e c t   o n   t h e   o p e r a t i o n   o f   p o w e r   s y s t e m .   F o r   e a c h   l i n e   h a s   a   c h a r a c t e r i s t i c   v a l u e   o f   p o w e r   f l o w   S k .   I f   t h e   t r a n s m i t t e d   p o w e r   i s   a b o v e   S k ,   t h e   l i n e   w i l l   i n t r o d u c e   a d d i t i o n a l l y   i n d u c t i v e   r e a c t i v e   p o w e r ,   a n d   i f   i t   i s   b e l o w   S k ,   t h e   l i n e   w i l l   i n t r o d u c e   c a p a c i t i v e   r e a c t i v e   p o w e r .   T h e   v a l u e   o f   S k   d e p e n d s   o n   t h e   v o l t a g e ,   f o r   4 0 0   k V   l i n e   i t   i s   a b o u t   3 2 %   o f   t h e   n o m i n a l   t r a n s m i t t e d   p o w e r ,   f o r   2 2 0   k V   l i n e   i t   i s   a b o u t   2 8 %   a n d   f o r   1 1 0   k V   l i n e   i s   a b o u t   2 2 %   [ 2 ] .   T h e   p e r c e n t a g e   w i l l   v a r y   a c c o r d i n g   t o   t h e   c o n s t r u c t i o n   p a r a m e t e r s .   T h e   r e a c t i v e   p o w e r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J P E D S     I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4       A N N   C o n t r o l l e d   V S C   S T A T C O M   w i t h   H a r m o n i c   R e d u c t i o n   f o r   V A R   C o m p e n s a t i o n   ( R . S .   D h e k e k a r )   7 7 i n t r o d u c e d   b y   t h e   l i n e s   t h e m s e l v e s   b e c o m e s   a   n u i s a n c e   f o r   t h e   t r a n s m i s s i o n   s y s t e m   o p e r a t o r .   W h e n   t h e   d e m a n d   i s   l o w   i t   i s   n e c e s s a r y   t o   c o n n e c t   p a r a l l e l   r e a c t o r s   f o r   c o n s u m i n g   t h e   a d d i t i o n a l   c a p a c i t i v e   r e a c t i v e   p o w e r   o f   t h e   l i n e s .   S o m e t i m e s   i t   i s   n e c e s s a r y   t o   s w i t c h   o f f   a   l o w - l o a d e d   l i n e ,   i n   p e a k   h o u r s   n o t   o n l y   t h e   c u s t o m e r   l o a d s   c a u s e   b i g   v o l t a g e   d r o p s   b u t   a l s o   t h e   i n d u c t i v e   r e a c t i v e   p o w e r   o f   t h e   l i n e s   a d d s   t o   t h e   t o t a l   p o w e r   f l o w   a n d   c a u s e s   f u r t h e r   v o l t a g e   d r o p s .   I n   o r d e r   t o   m a i n t a i n   t h e   t e r m i n a l   v o l t a g e   c o n s t a n t ,   r e a c t i v e   r e s e r v e s   a r e   n e e d e d .   F A C T S   d e v i c e s   l i k e   S V C   a n d   S T A T C O M   c a n   s u p p l y   o r   a b s o r b   t h e   r e a c t i v e   p o w e r   i n   t h e   t r a n s m i s s i o n   l i n e ,   w h i c h   h e l p s   i n   a c h i e v i n g   b e t t e r   e c o n o m y   o f   p o w e r   t r a n s f e r   [ 1 ] ,   [ 2 ] , [ 3 ] .   I n   d e r e g u l a t e d   e n v i r o n m e n t   r e a c t i v e   p o w e r   g e n e r a t e d   b y   t r a n s m i s s i o n   l i n e   i s   o n e   o f   t h e   i m p o r t a n t   a s p e c t s   t o   b e   c o n s i d e r e d .   R e a c t i v e   c u r r e n t   c o n t r o l   t h r o u g h   S V C   c o n s i d e r i n g   l o a d   p o w e r   f a c t o r   d i s c u s s e d   i n   [ 5 ] ,   [ 6 ] .   S V C   c o n t r o l   s y s t e m   i s   i m p l e m e n t e d   i n   [ 5 ]   w i t h   s o f t w a r e   a n d   m o d e r n   i n d u s t r i a l   c o n t r o l l e r   ( u s i n g   S I M A T I C - T D C ) .                   I n   t h i s   p a p e r   s c a l e d   d o w n   a r t i f i c i a l   t r a n s m i s s i o n   l i n e   o f   7 5 0 K m   ( λ   / 8 )   i s   s i m u l a t e d   a n d   t e s t e d .   S h u n t   F A C T S   d e v i c e s   S T A T C O M   i s   p l a c e d   a t   t h e   r e c e i v i n g   e n d   f o r   b a l a n c e d   l o a d   c o n d i t i o n .   T h e   r e c e i v i n g   e n d   v o l t a g e   f l u c t u a t i o n s   w e r e   o b s e r v e d   f o r   d i f f e r e n t   l o a d s .   T h e   c l o s e   l o o p   c o n t r o l   c i r c u i t   i s   d e s i g n e d   f o r   S T A T C O M .   T h e   p h a s e   a n g l e   a n d   m o d u l a t i o n   i n d e x   f o r   S T A T C O M   a r e   c o n t r o l   f o r   v a r i o u s   l o a d i n g   c o n d i t i o n s   t o   m a k e   t h e   r e c e i v i n g   e n d   v o l t a g e   e q u a l   t o   s e n d i n g   e n d   v o l t a g e .     I n   t h i s   p a p e r   n e u r a l   n e t w o r k   b a s e d   c l o s e   l o o p   p h a s e   a n g l e   a n d   m o d u l a t i o n   i n d e x   c o n t r o l   s c h e m e   i m p l e m e n t e d   f o r   S T A T C O M   t o   a c h i e v e   t h e   b e t t e r   c o n t r o l ,   s u c h   t h a t   i t   m a i n t a i n s   a   s e n d i n g   e n d - v o l t a g e   e q u a l   t o   r e c e i v i n g   e n d - v o l t a g e   w i t h   f a s t   r e s p o n s e   w i t h   l e s s   h a r m o n i c s   i n j e c t i o n .   G e n e r a l   C o n t r o l   s t r u c t u r e   o f   s i n g l e   l i n e   s h u n t   c o n n e c t e d   F A C T S   d e v i c e   ( c l o s e   l o o p   c o n t r o l )   i s   s h o w n   i n   F i g . 1   ( a )   a n d   ( b )                                                                                                                                     ( a )                                                                                                                                                                                   ( b )   F i g . 1   G e n e r a l   C o n t r o l   s t r u c t u r e   o f :   ( a )   s i n g l e   l i n e   S h u n t   d e v i c e   ( c l o s e   l o o p   c o n t r o l )   ( b )   S i n g l e   l i n e   d i a g r a m   f o r   V S C     2 .   H - B R I D G E   C A S C A D E   S T A T C O M   V S C   C O N F I G U R A T I O N     F o r   h i g h   p o w e r   t r a n s m i s s i o n   s y s t e m   a p p l i c a t i o n ,   t h e   s w i t c h i n g   f r e q u e n c y   o f   t h e   s e m i c o n d u c t o r   s w i t c h e s   i s   l i m i t e d   t o   b e l o w   5 0 0   H z .   H e n c e   m u l t i - s t e p   c a s c a d e   H - B r i d g e   c o n f i g u r a t i o n s   o f   S T A T C O M   h a v e   b e e n   c h o s e n   f o r   e x p e r i m e n t   a n d   t e s t i n g .   1 )   I t   i s   m u c h   m o r e   s u i t a b l e   t o   h i g h - v o l t a g e ,   h i g h - p o w e r   a p p l i c a t i o n s   t h a n   t h e   c o n v e n t i o n a l   i n v e r t e r s .   2 )   I t   s w i t c h e s   e a c h   d e v i c e   o n l y   o n c e   p e r   l i n e   c y c l e   a n d   g e n e r a t e s   a   m u l t i s t e p   s t a i r c a s e   v o l t a g e   w a v e f o r m       a p p r o a c h i n g   a   p u r e   s i n u s o i d a l .   3 )   S i n c e   t h e   i n v e r t e r   s t r u c t u r e   i t s e l f   c o n s i s t s   o f   a   c a s c a d e   c o n n e c t i o n   o f   m a n y   s i n g l e - p h a s e ,   f u l l - b r i d g e   i n v e r t e r   ( F B I )   u n i t s   a n d   e a c h   b r i d g e   i s   f e d   w i t h   a   s e p a r a t e   d c   s o u r c e ,   i t   d o e s   n o t   r e q u i r e   v o l t a g e   b a l a n c e   ( s h a r i n g )   c i r c u i t s   o r   v o l t a g e   m a t c h i n g   o f   t h e   s w i t c h i n g   d e v i c e s .   4 )   O u t p u t   s w i t c h i n g   f r e q u e n c y   i s   n c   t i m e s   o f   i n d i v i d u a l   u n i t ,   s o   i t   c a n   o p e r a t e   a t   l o w e r   c a r r i e r   f r e q u e n c y ,   h e n c e   l e s s   s w i t c h i n g   l o s s e s .   A s   r e p o r t e d     h i g h   p o w e r   a p p l i c a t i o n s   u s e s   4 8   m o d u l e   w i t h   1 5 0   H z   c a r r i e r   f r e q u e n c y   t o   s y n t h e s i s   a   5 0   H z   s i n u s o i d   ,   d e s p i t e   o f   l o w   p u l s e   n u m b e r   ( m f   = 3 )   u s e d   , t h e   f i r s t   u n c o n c e a l e d   c a r r i e r   a p p e a r   a t   4 8 * 1 5 0 = 7 2 0 0 H z ,   w i t h   m i n i m u m     T H D   = 5 %   . 5 ) P a c k a g i n g / l a y o u t   i s   m u c h   e a s i e r   b e c a u s e   o f   t h e   s i m p l i c i t y     o f   s t r u c t u r e   a n d   l o w e r   c o m p o n e n t   c o u n t .       2 . 1   S i n g l e - P h a s e   S t r u c t u r e     T h e   s i n g l e - p h a s e   c o n f i g u r a t i o n   f o r   m u l t i l e v e l   w i t h   s e p a r a t e   d c - s o u r c e   i n v e r t e r   i s   a s   s h o w n   i n   f i g . 2 .   I t   c o n s i s t s   o f   ( m - 1 ) / 2   s i n g l e - p h a s e   F B I   u n i t s   c o n n e c t e d   i n   c a s c a d e   t o   g e n e r a t e   m   l e v e l   o u t p u t   v o l t a g e   o v e r   h a l f   f u n d a m e n t a l   c y c l e .   E a c h   f u l l - b r i d g e   i n v e r t e r   h a s   i t s   o w n   d c   s o u r c e   a n d   d o e s   n o t   r e q u i r e   a n y   t r a n s f o r m e r s ,   c l a m p i n g   d i o d e s ,   o r   f l y i n g   c a p a c i t o r s   [ 4 ]   E a c h   F B I   u n i t   c a n   g e n e r a t e   t h r e e - l e v e l   o u t p u t ,   + V d c , 0 . - V d c   . T h i s   i s   m a d e   p o s s i b l e   b y   c o n n e c t i n g   t h e   d c - s o u r c e   s e q u e n t i a l l y   t o   t h e   a c   s i d e   v i a   t h e   f o u r   s w i t c h i n g   d e v i c e s   a n d     e a c h   d e v i c e   i s     s w i t c h e d   o n l y   o n c e   p e r   l i n e   c y c l e .   F o r   e x a m p l e ,   a   n i n e - l e v e l   o u t p u t   p h a s e   v o l t a g e   w a v e f o r m   c a n   b e   o b t a i n e d   w i t h   f o u r - s e p a r a t e d   d c   s o u r c e s   a n d   f o u r   H - b r i d g e   c e l l s .   T h e   p h a s e   v o l t a g e   i s   t h e   s u m   o f   e a c h   H - b r i d g e   o u t p u t s   a n d   i s   g i v e n   a s       1 2 3 4 C a n C a C a C a C a V V V V V = + + +                                                                                                                                                                         ( 1 )     B e c a u s e   z e r o   v o l t a g e   i s   c o m m o n   f o r   a l l   i n v e r t e r   o u t p u t s ,   t h e   t o t a l   l e v e l   o f   o u t p u t   v o l t a g e   w a v e f o r m   b e c o m e s   2 s + 1     A c c o r d i n g   t o   s i n u s o i d a l - l i k e d   w a v e f o r m ,   e a c h   H - b r i d g e   o u t p u t   w a v e f o r m   m u s t   b e   q u a r t e r - Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I J P E D S   V o l .   2 ,   N o .   1 ,   M a r c h   2 0 1 2 :     7 6     8 4   7 8 s y m m e t r i c   a s   i l l u s t r a t e d   b y   w a v e f o r m   O b v i o u s l y ,   e v e n   h a r m o n i c   c o m p o n e n t s   a r e   a b s e n t     i n   s u c h   a   w a v e f o r m .   T o   m i n i m i z e   T H D ,   a l l   s w i t c h i n g   a n g l e s   w i l l   b e   n u m e r i c a l l y   c a l c u l a t e d .     F i g . 2 . S i n g l e - p h a s e   9 - l e v e l   c a s c a d e d   V S C   2 . 2   C o n t r o l   S t r a t e g y     C a r r i e r   P h a s e   S h i f t   P W M   ( C P S P W M )   t e c h n i q u e   i s   s u i t a b l e   f o r   c a s c a d e   m u l t i l e v e l   V S C .   I n   t h i s   t e c h n i q u e   a   n u m b e r   o f   c a r r i e r   w a v e   c a r r i e r s   e q u a l   t o   t h e   n u m b e r   o f   f u l l   b r i d g e   i n v e r t e r s   e m p l o y e d   i n   t h e   c a s c a d e d   i n v e r t e r   s t r u c t u r e   s h i f t e d   b y   1 /   ( m . f c ) ,   w h e r e   1 / f C   i s   t h e   p e r i o d   o f   c a r r i e r   r e f e r e n c e   a n d   m   i s   n o   o f   c e l l .   T h e   r a t i o   o f   t h e   c a r r i e r   w a v e   f r e q u e n c y   ( f c )   a n d   m o d u l a t i n g   w a v e   f r e q u e n c y   ( f R )   i s   t e r m e d   a s   f r e q u e n c y   m o d u l a t i o n   i n d e x   ( m f )     i s   a l w a y s   m u l t i p l e   o f   t h r e e   t o   h a v e   a   s y m m e t r y   i n   t h e   o u t p u t   v o l t a g e s .   F r e q u e n c y   m o d u l a t i o n   i n d e x   i s   d e f i n e d   a s :     C f R f m f = ,   w i t h   m f   = 3 ,   6 ,   9                                                                                                                                                                                     ( 2 )   A   n u m b e r   o f   c a s c a d e d   c e l l s   i n   o n e   p h a s e   w i t h   t h e i r   c a r r i e r s   s h i f t e d   b y   a n   a n g l e   θ C 0   a n d   u s i n g   t h e   s a m e   c o n t r o l   v o l t a g e   p r o d u c e   a   l o a d   v o l t a g e   w i t h   t h e   s m a l l e s t   d i s t o r t i o n .   T h e   e f f e c t   o f   t h i s   c a r r i e r   p h a s e - s h i f t i n g   t e c h n i q u e   c a n   b e   c l e a r l y   o b s e r v e d   i n   f i g . 3   w i t h   c o r r e s p o n d i n g   T H D .   T h i s   r e s u l t   h a s   b e e n   o b t a i n e d   f o r   t h e   m u l t i - c e l l   i n v e r t e r   i n   a   n i n e - l e v e l   c o n f i g u r a t i o n ,   w h i c h   u s e s   f o u r   s e r i e s - c o n n e c t e d   c e l l s   i n   e a c h   p h a s e .   T h e   s m a l l e s t   d i s t o r t i o n   i s   o b t a i n e d   w h e n   t h e   c a r r i e r s   a r e   s h i f t e d   b y   a n   a n g l e   θ =   3 6 0 /   2 * 4 =   4 5 0   o n   h a l f   c y c l e   b a s i s .                                                                                                           ( a )                                                                                     ( b )                                                                                                                         ( c )                                     F i g . 3   ( a )   O u t p o t   v o l t a g e   f o r   c a r r i e r   p h a s e   s h i f t   =   0 0   w i t h   T H D =   5 9 . 9 7 %   ( b )   O u t p u t   v o l t a g e   f o r   C a r r i e r   p h a s e   s h i f t   = 3 0 0   w i t h   T H D =   3 9 . 0 3 %   ( c )   O u t p u t   V o l t a g e   f o r   c a r r i e r   p h a s e   s h i f t   =   4 5 0   w i t h   T H D   =   1 6 . 0 5 %     2 . 3   V S C   c l o s e   l o o p   C o n t r o l       T h e   v o l t a g e   s o u r c e   c o n v e r t e r   ( V S C )   i s   t h e   i n t e g r a l   p a r t   o f   S A T C O M   F A C T S   d e v i c e ,   w h i c h   s u p p l y   o r   a b s o r b   t h e   r e a c t i v e   p o w e r   i n   t h e   t r a n s m i s s i o n   l i n e   t o   c o n t r o l   o f   v o l t a g e   (   p r i m a r y   o b j e c t i v e   )   o f   b u s   t o   w h i c h   i t   i s   c o n n e c t e d . V S C   i n j e c t   c u r r e n t   i n t o   t h e   s y s t e m   a t   t h e   p o i n t   w h e r e   t h e y   a r e   c o n n e c t e d .   T h e y   c a n   b e   u s e d   a s   a   g o o d   w a y   t o   c o n t r o l   t h e   v o l t a g e   i n   a n d   a r o u n d   t h e   p o i n t   o f   c o n n e c t i o n   b y   i n j e c t i n g   c u r r e n t   i n t o   t h e   s y s t e m .   T h e   i m p o r t a n c e   o f   t h i s   d e v i c e   i s   i n c r e a s i n g   w i t h   t i m e   f o r   v a r i o u s   p o w e r   s y s t e m   c o n t r o l   a p p l i c a t i o n s .   T h e   b a s i c   p r i n c i p l e   o f   V S C   S T A T C O M   i s   w e l l   d o c u m e n t e d   i n   t h e   l i t e r a t u r e   [ 4 - 1 1 ] .   T h e   r e a c t i v e   p o w e r   e x c h a n g e   b e t w e e n   S T A T C O M   a n d   t h e   A C   s y s t e m   c a n   b e   c o n t r o l   b y   v a r y i n g   t h e   m a g n i t u d e   a n d   p h a s e   a n d   m o d u l a t i o n   i n d e x   o f   V S C .   T h e   s u c c e s s f u l   f u n c t i o n i n g   o f   V S C   d e p e n d s   u p   o n   t h e   g e n e r a t i o n   o f   n e a r   s i n u s o i d a l   v o l t a g e   a t   o u t p u t   t e r m i n a l s .   H o w e v e r ,   d u e   t o   s w i t c h i n g   o f   I G B T s /   M O S F E T s   o r   G T O S   f r o m   c o n v e r t e r   c i r c u i t ,   h a r m o n i c s   a r e   g e n e r a t e d   a t   t h e   o u t p u t   o f   V S C ,   t h u s   m i n i m i z a t i o n   o f   t h e s e   h a r m o n i c s   t o   t h e   a c c e p t a b l e   l e v e l   i s   o n e   o f   t h e   a s p e c t   o f   V S C   c o n t r o l .     2 . 4   P I   C o n t r o l   S c h e m e     T h e r e   a r e   m a n y   c o n t r o l   s c h e m e s   p r o p o s e d   f o r   s h u n t   V A r   c o m p e n s a t o r .   C o n t r o l l e r   c a n   b e   m a d e   b y   d i f f e r e n t   s c h e m e s   b y   u s i n g   P I   c o n t r o l l e r .   T h e s e   m e t h o d s   o f   f e e d b a c k   c o n t r o l   a r e   u s e f u l   w h e n   m i n i m i z a t i o n   o f   e r r o r   s i g n a l   i s   a   p r i m a r y   g o a l .   F i g . 4   s h o w s   t h e   s i m u l a t i o n   b l o c k   d i a g r a m   o f   c o n t r o l   c i r c u i t   w h i c h   i s   b a s e d   o n   r e a c t i v e   p o w e r   r e q u e s t .   R e f e r e n c e   r e a c t i v e   p o w e r   i s   s e t   a s   z e r o   ,   c o m p a r i n g   s e n d i n g - e n d   a n d   r e c e i v i n g   e n d   r e a c t i v e   p o w e r ,   t h e   g e n e r a t e d   e r r o r   s i g n a l   i s   g i v e n   t o   P I   c o n t r o l l e r   ( t u n e d   t o   K p   =   0 . 0 0 0 1   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J P E D S     I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4       A N N   C o n t r o l l e d   V S C   S T A T C O M   w i t h   H a r m o n i c   R e d u c t i o n   f o r   V A R   C o m p e n s a t i o n   ( R . S .   D h e k e k a r )   7 9 a n d   K i   =   5 . 7   )   .   T h i s   a u t o m a t i c a l l y   g e n e r a t e s   S T A T C O M   p h a s e   a n g l e   f o r   g i v e n   i n p u t   c o n d i t i o n s ;   f o r   t h i s   m o d u l a t i o n   i n d e x   i s   k e p t   c o n s t a n t .   C l o s e   l o o p   w i t h   P I   C o n t r o l l e r   f o r   b o t h   p h a s e   a n g l e   a n d   m o d u l a t i o n   i n d e x   c o n t r o l   c a n   b e   a c h i e v e   a s   s h o w n   i n   f i g . 4 ( a )   a n d   ( b ) .                                                                                                 ( a )                                                                                                                                                                                   ( b )   F i g . 4   P h a s e   a n g l e   c o n t r o l   w i t h   P I   k e e p i n g   m o d u l a t i o n   i n d e x   c o n s t a n t   ( b )   C l o s e   l o o p   w i t h   P I   C o n t r o l l e r   f o r   b o t h   p h a s e   a n g l e   a n d   m o d u l a t i o n   i n d e x   c o n t r o l         2 . 5 .   D C - b u s   v o l t a g e   c o n t r o l     T h e   a i m   o f   t h e   D C   v o l t a g e   c o n t r o l   u n i t   i s   t o   m a i n t a i n   t h e   D C   v o l t a g e   e q u a l   t o   t h e   r e f e r e n c e   v a l u e .   T h r e e   p o s s i b l e   s c h e m e s   f o r   t h e   s e t t i n g   o f   t h e   D C   v o l t a g e   a r e   d i s c u s s e d   i n   [ 6 ] .   M e t h o d   1 :   T h e   D C   v o l t a g e   i s   k e p t   c o n s t a n t ,   r e s u l t i n g   i n   a   S i m p l i f i e d   D C   v o l t a g e   c o n t r o l .   H o w e v e r ,   s i n c e   t h e   s a m e   D C   v o l t a g e   i s   u s e d   f o r   g e n e r a t i n g   b o t h   l e a d i n g   a n d   l a g g i n g   r e a c t i v e   p o w e r ,   t h e   r e q u i r e d   m o d u l a t i o n   i n d e x   M   i s   l o w   f o r   l a g g i n g   V A r   c o m p e n s a t i o n .   T h i s   s i g n i f i c a n t l y   i n c r e a s e s   t h e   h a r m o n i c   d i s t o r t i o n   o f   t h e   o u t p u t   v o l t a g e   a n d   t h e   s t r e s s   o n   t h e   s w i t c h e s .   M e t h o d   2 :   T h e   D C   v o l t a g e   v a r i e s   a c c o r d i n g   t o   t h e   r e a c t i v e   p o w e r   d e m a n d   s o   t h a t   t h e   m o d u l a t i o n   i n d e x   c a n   b e   k e p t   a t   i t s   m a x i m u m   v a l u e ,   s i g n i f i c a n t l y   r e d u c i n g   t h e   o u t p u t   v o l t a g e   h a r m o n i c   d i s t o r t i o n .   H o w e v e r ,   w i t h   e a c h   c h a n g e   o f   V A r   d e m a n d ,   t h e   D C   v o l t a g e   i s   c h a n g e d   f r o m   o n e   l e v e l   t o   a n o t h e r ,   w h i c h   r e s u l t s   i n   s l o w   t r a n s i e n t   r e s p o n s e .   M e t h o d   3 :   T w o   r e f e r e n c e   s i g n a l s   f o r   t h e   D C   v o l t a g e   l e v e l   a r e   u s e d .   A   h i g h   D C   v o l t a g e   r e f e r e n c e   i s   u s e d   f o r   l e a d i n g   V A r   c o m p e n s a t i o n ,   a n d   f o r   l a g g i n g   V A r   c o m p e n s a t i o n   a   l o w   D C   v o l t a g e   r e f e r e n c e   i s   s e l e c t e d .   A s   a   r e s u l t ,   t h e   m o d u l a t i o n   i n d e x   i s   r e l a t i v e l y   h i g h   f o r   b o t h   l e a d i n g   a n d   l a g g i n g   V A r   c o m p e n s a t i o n .   I n   t h e   c a s e   o f   a   c h a n g i n g   d e m a n d   f r o m   l e a d i n g   V A r   t o   l a g g i n g   V A r ,   t h e   D C   v o l t a g e   i s   c o n t r o l l e d   f r o m   t h e   h i g h   l e v e l   t o   t h e   l o w   l e v e l ,   a n d   c o n v e r s e l y   w h e n   t h e   V A r   d e m a n d   c h a n g e s   f r o m   l a g g i n g   t o   l e a d i n g .   O n   c o m p a r i n g   t h e s e   t h r e e   D C   v o l t a g e   m e t h o d s ,   i t   c a n   b e   s e e n   t h a t   m e t h o d   1   r e s u l t s   i n   f a s t   d y n a m i c   r e s p o n s e   s i n c e   t h e r e   i s   n o   n e e d   f o r   D C   v o l t a g e   c h a n g i n g ,   w h i c h   n o r m a l l y   i n v o l v e s   a   s l o w   p r o c e s s   o f   a d d i t i o n a l   a c t i v e   p o w e r   e x c h a n g e   b e t w e e n   t h e   s o u r c e   s u p p l y   a n d   t h e   D C   c a p a c i t o r .   H o w e v e r ,   t h e   h a r m o n i c   d i s t o r t i o n   a n d   t h e   s t r e s s   o n   t h e   s w i t c h i n g   d e v i c e s   a r e   h i g h ,   e s p e c i a l l y   f o r   g e n e r a t i n g   l a g g i n g   r e a c t i v e   p o w e r .   T h i s   i s   d u e   t o   t h e   o p e r a t i o n   o f   t h e   c o n v e r t o r   a t   a   r e l a t i v e l y   l o w   m o d u l a t i o n   i n d e x .   A l t e r n a t i v e l y ,   m e t h o d   2   m a i n t a i n s   a   m a x i m u m   m o d u l a t i o n   i n d e x   f o r   b o t h   l e a d i n g   a n d   l a g g i n g   V A r   c o m p e n s a t i o n ,   b y   v a r y i n g   t h e   D C   v o l t a g e   a c c o r d i n g l y .   T h e r e f o r e ,   t h e   h a r m o n i c   d i s t o r t i o n   i s   k e p t   a t   a   m i n i m u m .   H o w e v e r ,   t h e   d y n a m i c   r e s p o n s e   i s   p o o r   s i n c e   e v e r y   c h a n g e   o f   V A r   d e m a n d   r e q u i r e s   a   c h a n g e   o f   t h e   D C   v o l t a g e ,   h e n c e   p r o b l e m s   o f   h a r m o n i c s   g e n e r a t i o n   c a n   b e   o p t i m i z e d   b y   s e l e c t i n g   a p p r o p r i a t e   g e n e r a t i o n   o f   p h a s e   a n g l e   a n d   m o d u l a t i o n   i n d e x   f o r   S T A T C O M   a s   w e l l   a s   d i f f e r e n t   V S C   t o p o l o g y   l i k e   H - B r i d g e   V S C   t o p o l o g y   f o r   e f f e c t i v e   V a r   c o m p e n s a t i o n   i s   d i s c u s s e d   i n   t h i s   p a p e r ,   A N N   t e c h n i q u e s   a l s o   i m p l e m e n t e d   f o r   a c h i e v i n g   f a s t   r e s p o n s e   a s   w e l l   a s   m i n i m u m   h a r m o n i c s   g e n e r a t i o n .         3 .   A N N   C O N T R O L L E R   D E S I G N       N e u r a l   N e t w o r k s   m a y   b e   t r a i n e d   t o   m i m i c   t h e   c o n t r o l   a c t i o n   o f   e x i s t i n g   V S C   c o n t r o l l e r s ,   N e u r o - c o n t r o l l e r s   a r e   a l s o   d e v e l o p e d   u t i l i z i n g   e v o l u t i o n a r y   r e i n f o r c e m e n t   l e a r n i n g   t e c h n i q u e s   [ 1 6 ] .   N e u r a l   n e t w o r k s   a r e   b e n e f i c i a l   t o   a n   a d a p t i v e   s c h e m e .   N e u r a l   n e t w o r k   a r e   c o l l e c t i o n s   o f   n e u r o n s ,   w i t h   e a c h   n e u r o n   s p e c i f y i n g   t h e   w e i g h t s   f r o m   t h e   i n p u t   l a y e r   ( p r o c e s s   s t a t e s )   t o   o u t p u t   l a y e r   ( c o n t r o l   a c t i o n s ) .   N e u r o   c o n t r o l l e r   p a r a m e t e r s   a r e   t h e   n e u r a l   n e t w o r k   w e i g h t s .   B a c k - p r o p a g a t i o n   i s   t h e   g e n e r a l i z a t i o n   o f   t h e   W i d r o w - H o f f   l e a r n i n g   r u l e   t o   m u l t i p l e - l a y e r   n e t w o r k s   a n d   n o n l i n e a r   d i f f e r e n t i a b l e   t r a n s f e r   f u n c t i o n s .   I n p u t   v e c t o r s   a n d   t h e   c o r r e s p o n d i n g   t a r g e t   v e c t o r s   a r e   u s e d   t o   t r a i n   a   n e t w o r k   u n t i l   i t   c a n   a p p r o x i m a t e   a   f u n c t i o n ,   a s s o c i a t e   i n p u t   v e c t o r s   w i t h   s p e c i f i c   o u t p u t   v e c t o r s ,   o r   c l a s s i f y   i n p u t   v e c t o r s   i n   a n   a p p r o p r i a t e   w a y   a s   d e f i n e d   b y   u s e r   a s   s h o w n   F i g . 5   ( a ) .     N e t w o r k s   w i t h   b i a s e s ,   a   s i g m o i d   l a y e r ,   a n d   a   l i n e a r   o u t p u t   l a y e r   a r e   c a p a b l e   o f   a p p r o x i m a t i n g   a n y   f u n c t i o n   w i t h   a   f i n i t e   n u m b e r   o f   d i s c o n t i n u i t i e s .   P r o p e r l y   t r a i n e d   b a c k - p r o p a g a t i o n   n e t w o r k s   t e n d   t o   g i v e   r e a s o n a b l e   a n s w e r s   w h e n   p r e s e n t e d   w i t h   i n p u t s   t h a t   t h e y   h a v e   n e v e r   s e e n .   T y p i c a l l y ,   a   n e w   i n p u t   l e a d s   t o   a n   o u t p u t   s i m i l a r   t o   t h e   c o r r e c t   o u t p u t   f o r   i n p u t   v e c t o r s   u s e d   i n   t r a i n i n g   t h a t   a r e   s i m i l a r   t o   t h e   n e w   i n p u t   b e i n g   p r e s e n t e d .   T h i s   g e n e r a l i z a t i o n   p r o p e r t y   m a k e s   i t   p o s s i b l e   t o   t r a i n   a   n e t w o r k   o n   a   r e p r e s e n t a t i v e   s e t   o f   i n p u t / t a r g e t   p a i r s .   I n   f i t t i n g   p r o b l e m s ,   w e   w a n t   a   n e u r a l   n e t w o r k   t o   m a p   b e t w e e n   a   d a t a   s e t   o f   n u m e r i c   i n p u t s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                I J P E D S   V o l .   2 ,   N o .   1 ,   M a r c h   2 0 1 8 0 a n d   a   s e t   o f   n u m e r i c   t a r g e t s .   T h e   N e u r a l   N e t w o r k   F i t t i n g   T o o l   w i l l   h e l p   t o   s e l e c t   d a t a ,   c r e a t e   a n d   t r a i n   a   n e t w o r k ,   a n d   e v a l u a t e   i t s   p e r f o r m a n c e   u s i n g   m e f o r w a r d   n e t w o r k   w i t h   s i g m o i d   h i d d e n   n e u r o n s   a n d   l i n e a r   o u t p u t   n e u r o n s , d i m e n s i o n a l   m a p p i n g   p r o b l e m s   a r b i t r a r i l y   w e l l ,   g i v e n   c o n s i s t e n t   d a t a   a n d T h e   n e t w o r k   w i l l   b e   t r a i n e d   w i t h       L e v e n                                                                                           ( a )                                                                                                                                                                       ( b ) F i g . 5       ( a )   N e t w o r k   w i t h   i n p u t   a n d   t a r g e t s   a n d   e r r o r s .       ( b )   A N N   s i m u l a t i o n   m o d e l   r e p r e s e n t a t i o n                 3 . 1 .   V a l i d a t i o n   o f   A N N           T h e   n e t w o r k   i s   t r a i n e d   a n d   t e s t e d   w i t h   o f f   l i n e   o p e n   l o o p   d a t a .   T h e   s w i t c h i n g   t e s t   c i r c u i t r y   u s e d   t h r e e   i n p u t s   a n d   t w o   o u t p u t s   i s   s h o w n   i n   F i g . 8 a .   T h e   M e a n   S q u a r e d   E r r o r   i s   t h e   a v e r a g e   s q u a r e d   d i f f e r e n c e   b e t w e e n   o u t p u t s   a n d   t a r g e t s .   1 )   D i f f e r e n c e   o f   r e a c t i v e   p o w e r   ( V a r   e r r o r ) 2 )   D i f f e r e n c e   o f   v o l t a g e   ( V o l t a g e   e r r o r ) 3 )   D i f f e r e n c e   o f   r e f e r e n c e   t a k e n   a s   o p e n   l o o p   p h a s e   a n g l e   a n d   m o d u l a t i o n   i n d e x   f o r   v a r i o u s   l o a d i n g   c o n d i t i o n s T r a i n e d   n e t w o r k   p l a c e d   i n   t h e   c i r c u i t   w i t h   o n l i n e   i n p u t   a n d   o u t p u t s .   T r a i n i n g   6   ( b )   a n d   ( c ) .   R e g r e s s i o n   R   V a l u e s   m e a s u r e   t h e   c o r r e l a t i o n   b e t w e e n   o u t p u t s   a n d   t a r g e t s .   A n a l y s i s   i s   c o m p a r a t i v e   i n   n a t u r e   a s   t h e   P I   c o n t r o l l e r   c i r c u i t   t h e   s a m e   e x c e p t   t h a t   t h e   p h a s e   a n g l e   o f   r e f e r e n c e   v o l t a g e   a s   w e l l   a s   m o d u l a t i o n   i n d e x   f o r   t h e   V S C   a r e   n o w   g e n e r a t e d   b y   t h e   a d a p t i v e   n e u r o   c o n t r o l l e r   w h i c h   f o r m s   t h e   p a r t   o f   t h e   f e e d b a c k   c i r c u i t   w h i c h   h a s   i t s   r e f e r e n c e   f r o m   t h e   c o n v e n t i o n a l   V S C   c i r c u i t r y   a n d     t h e n   t h e   n e u r o   c o n t r o l l e r   g e n e r a t e s   t h e   p h a s e   a n g l e   t o   b e   r e q u i r e d   f p u l s e s       f o r   t h e   V S C   . T h e   c o m p a r i s o n   b e t w e e n   p h a s e   a n g l e   i s s u e s   b y     P I   a n d   A N N   c o n t r o l l e r   s h o w n   i n   f i g . 7 . F o r m   t h i s   f i g u r e   i t   i s   c l e a r e d   t h a t   A N N   c o n t r o l l e r         h a s     f a s t   r e s p o n s e   i . s .   w i t h i n   . 0 1   s e c   w i t h i n c y c l e   o f   A C   v o l t a g e .                                                                                                                                                                                                                             ( b )                                                                                                                                                                           F i g . 6   ( a )   A N N   n e t w o r k       ( b )   A N N   t e s t i n g         ( c )   A N N   t r a i n i n g   r e s u l t s   2 0 1 2 :     7 6     8 4   a n d   a   s e t   o f   n u m e r i c   t a r g e t s .   T h e   N e u r a l   N e t w o r k   F i t t i n g   T o o l   w i l l   h e l p   t o   s e l e c t   d a t a ,   c r e a t e   a n d   t r a i n   a   n e t w o r k ,   a n d   e v a l u a t e   i t s   p e r f o r m a n c e   u s i n g   m e a n   s q u a r e   e r r o r   a n d   r e g r e s s i o n   a n a l y s i s .   f o r w a r d   n e t w o r k   w i t h   s i g m o i d   h i d d e n   n e u r o n s   a n d   l i n e a r   o u t p u t   n e u r o n s ,   s h o w n   i n   d i m e n s i o n a l   m a p p i n g   p r o b l e m s   a r b i t r a r i l y   w e l l ,   g i v e n   c o n s i s t e n t   d a t a   a n d   e n o u g h   n e u r o n s   i n   i t s   T h e   n e t w o r k   w i l l   b e   t r a i n e d   w i t h       L e v e n - b e r g - M a r q u a r d t   b a c k   p r o p a g a t i o n   a l g o r i t h m   ( t r a i n l m )                         ( a )                                                                                                                                                                       ( b )   a )   N e t w o r k   w i t h   i n p u t   a n d   t a r g e t s   a n d   e r r o r s .       ( b )   A N N   s i m u l a t i o n   m o d e l   r e p r e s e n t a t i o n   T h e   n e t w o r k   i s   t r a i n e d   a n d   t e s t e d   w i t h   o f f   l i n e   o p e n   l o o p   d a t a .   T h e   s w i t c h i n g   t e s t   c i r c u i t r y   o u t p u t s   i s   s h o w n   i n   F i g . 8 a .   T h e   M e a n   S q u a r e d   E r r o r   i s   t h e   a v e r a g e   s q u a r e d   d i f f e r e n c e   b e t w e e n   o u t p u t s   a n d   t a r g e t s .   T h r e e   i n p u t s   t o   n e t w o r k   a r e     1 )   D i f f e r e n c e   o f   r e a c t i v e   p o w e r   ( V a r   e r r o r )   2 )   D i f f e r e n c e   o f   v o l t a g e   ( V o l t a g e   e r r o r )   3 )   D i f f e r e n c e   o f   r e f e r e n c e   d c   v o l t a g e   a n d   c a p a c i t o r   d c   v o l t a g e   ( d c   V o l t a g e   e r r o r )   t a k e n   a s   o p e n   l o o p   p h a s e   a n g l e   a n d   m o d u l a t i o n   i n d e x   f o r   v a r i o u s   l o a d i n g   c o n d i t i o n s T r a i n e d   n e t w o r k   p l a c e d   i n   t h e   c i r c u i t   w i t h   o n l i n e   i n p u t   a n d   o u t p u t s .   T r a i n i n g   a n d   t e s t i n g   d a t a   i s   s h o w n   i n   f i g .   R e g r e s s i o n   R   V a l u e s   m e a s u r e   t h e   c o r r e l a t i o n   b e t w e e n   o u t p u t s   a n d   t a r g e t s .   A n a l y s i s   i s   c o m p a r a t i v e   i n   n a t u r e   a s   t h e   P I   c o n t r o l l e r   c i r c u i t   t h e   s a m e   e x c e p t   t h a t   t h e   p h a s e   a n g l e   o f   r e f e r e n c e   v o l t a g e   a s   d u l a t i o n   i n d e x   f o r   t h e   V S C   a r e   n o w   g e n e r a t e d   b y   t h e   a d a p t i v e   n e u r o   c o n t r o l l e r   w h i c h   f o r m s   t h e   p a r t   o f   t h e   f e e d b a c k   c i r c u i t   w h i c h   h a s   i t s   r e f e r e n c e   f r o m   t h e   c o n v e n t i o n a l   V S C   c i r c u i t r y   a n d     t h e n   t h e   n e u r o   c o n t r o l l e r   g e n e r a t e s   t h e   p h a s e   a n g l e   t o   b e   r e q u i r e d   f o r   V S C   r e f e r e n c e   v o l t a g e   f o r   g e n e r a t i n g   f i r i n g   P W M     p u l s e s       f o r   t h e   V S C   . T h e   c o m p a r i s o n   b e t w e e n   p h a s e   a n g l e   i s s u e s   b y     P I   a n d   A N N   c o n t r o l l e r   s h o w n   i n   o r m   t h i s   f i g u r e   i t   i s   c l e a r e d   t h a t   A N N   c o n t r o l l e r         h a s     f a s t   r e s p o n s e   i . s .   w i t h i n   . 0 1   s e c   w i t h i n                                                                                                                                                               ( a )                                       ( b )                                                                                                                                                                           ( C )                                           F i g . 6   ( a )   A N N   n e t w o r k       ( b )   A N N   t e s t i n g         ( c )   A N N   t r a i n i n g   r e s u l t s               I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   a n d   a   s e t   o f   n u m e r i c   t a r g e t s .   T h e   N e u r a l   N e t w o r k   F i t t i n g   T o o l   w i l l   h e l p   t o   s e l e c t   d a t a ,   c r e a t e   a n d   t r a i n   a   a n   s q u a r e   e r r o r   a n d   r e g r e s s i o n   a n a l y s i s .   A   t w o - l a y e r   f e e d - s h o w n   i n   F i g   5 ( b )   c a n   f i t   m u l t i - e n o u g h   n e u r o n s   i n   i t s   h i d d e n   l a y e r .   p r o p a g a t i o n   a l g o r i t h m   ( t r a i n l m ) .     a )   N e t w o r k   w i t h   i n p u t   a n d   t a r g e t s   a n d   e r r o r s .       ( b )   A N N   s i m u l a t i o n   m o d e l   r e p r e s e n t a t i o n     T h e   n e t w o r k   i s   t r a i n e d   a n d   t e s t e d   w i t h   o f f   l i n e   o p e n   l o o p   d a t a .   T h e   s w i t c h i n g   t e s t   c i r c u i t r y   o u t p u t s   i s   s h o w n   i n   F i g . 8 a .   T h e   M e a n   S q u a r e d   E r r o r   i s   t h e   a v e r a g e   s q u a r e d   v o l t a g e   ( d c   V o l t a g e   e r r o r )   a n d   t a r g e t   v a l u e s   t a k e n   a s   o p e n   l o o p   p h a s e   a n g l e   a n d   m o d u l a t i o n   i n d e x   f o r   v a r i o u s   l o a d i n g   c o n d i t i o n s   a s   s h o w n   i n   f i g   6 ( a ) ,   a n d   t e s t i n g   d a t a   i s   s h o w n   i n   f i g .   .   R e g r e s s i o n   R   V a l u e s   m e a s u r e   t h e   c o r r e l a t i o n   b e t w e e n   o u t p u t s   a n d   t a r g e t s .   A n a l y s i s   i s   c o m p a r a t i v e   i n   n a t u r e   a s   t h e   P I   c o n t r o l l e r   c i r c u i t   t h e   s a m e   e x c e p t   t h a t   t h e   p h a s e   a n g l e   o f   r e f e r e n c e   v o l t a g e   a s   d u l a t i o n   i n d e x   f o r   t h e   V S C   a r e   n o w   g e n e r a t e d   b y   t h e   a d a p t i v e   n e u r o   c o n t r o l l e r   w h i c h   f o r m s   t h e   p a r t   o f   t h e   f e e d b a c k   c i r c u i t   w h i c h   h a s   i t s   r e f e r e n c e   f r o m   t h e   c o n v e n t i o n a l   V S C   c i r c u i t r y   a n d     t h e n   t h e   n e u r o   o r   V S C   r e f e r e n c e   v o l t a g e   f o r   g e n e r a t i n g   f i r i n g   P W M     p u l s e s       f o r   t h e   V S C   . T h e   c o m p a r i s o n   b e t w e e n   p h a s e   a n g l e   i s s u e s   b y     P I   a n d   A N N   c o n t r o l l e r   s h o w n   i n   o r m   t h i s   f i g u r e   i t   i s   c l e a r e d   t h a t   A N N   c o n t r o l l e r         h a s     f a s t   r e s p o n s e   i . s .   w i t h i n   . 0 1   s e c   w i t h i n   h a l f                                                                       F i g . 6   ( a )   A N N   n e t w o r k       ( b )   A N N   t e s t i n g         ( c )   A N N   t r a i n i n g   r e s u l t s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J P E D S     I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4       A N N   C o n t r o l l e d   V S C   S T A T C O M   w i t h   H a r m o n i c   R e d u c t i o n   f o r   V A R   C o m p e n s a t i o n   ( R . S .   D h e k e k a r )   8 1     F i g . 7 .   R e s p o n s e   o f   p h a s e   a n g l e   i s s u e d   b y   P I   c o n t r o l l e r   a n d   A N N   c o n t r o l l e r   f o r   P W M   C o n t r o l l e r       4 .     T E S T   S Y S T E M   M O D E L   A N D   R E S U L T S     T h e   p r i m a r y   o b j e c t i v e   i s   t o   c o n t r o l   t h e   r e a c t i v e   p o w e r   o f   l i n e   a n d   n o t   t h e   r e a c t i v e   p o w e r   o f   l o a d   h e n c e   o n l y   r e s i s t i v e   l o a d   i s   c o n s i d e r e d .   A   2 2 0 K v   1 0 0 M V A   l i n e   s c a l e   d o w n   t o   4 0 0 V ,   1 . 5 K A   m o d e l   w i t h   4   π   l i n e   s e g m e n t s   w i t h   7 5 0   k m   d i s t r i b u t e d   p a r a m e t e r s   i s   g i v e n   i n   T a b l e   1   a n d   T a b l e   2 .   W i t h   t h e   c h a n g e   o f   l o a d ,   t h e   v a r i a t i o n   i n   v o l t a g e s   i s   o b s e r v e d   a t   r e c e i v i n g   e n d   w i t h o u t   a n d   w i t h   S T A T C O M .   I n   m o s t   o f   t h e   t r a n s m i s s i o n   l i n e s   F e r r a n t i   e f f e c t   i s   p r e d o m i n a n t   a n d   r e c e i v i n g   e n d   v o l t a g e   i s   g r e a t e r   t h a n   t h a t   o f   t h e   s e n d i n g   e n d   v o l t a g e   a t   l i g h t   l o a d .   T r a n s m i s s i o n   l i n e   w i t h o u t   a n y   c o m p e n s a t i o n   w a s   n o t   s a t i s f y i n g   t h e   e s s e n t i a l   c o n d i t i o n   o f   m a i n t a i n i n g   t h e   v o l t a g e   w i t h i n   t h e   r e a s o n a b l e   l i m i t s .   T h e   e f f e c t   o f   i n c r e a s i n g   l o a d   w a s   t o   r e d u c e   t h e   v o l t a g e   l e v e l   a t   t h e   l o a d   e n d .   A t   l i g h t   l o a d s ,   t h e   l o a d   v o l t a g e   i s   g r e a t e r   t h a n   t h e   s e n d i n g   e n d   v o l t a g e   a s   t h e   r e a c t i v e   p o w e r   g e n e r a t e d   i s   g r e a t e r   t h a n   a b s o r b e d .   A t   h i g h e r   l o a d s   t h e   l o a d   v o l t a g e   d r o p s ,   a s   t h e   r e a c t i v e   p o w e r   a b s o r b e d   i s   g r e a t e r   t h a n   g e n e r a t e d   a s   i n d i c a t e   u n e q u a l   v o l t a g e   p r o f i l e s   s h o w n   i n   f i g . 8 .   T h e   F i g . 9   s h o w s   c o m p e n s a t e d   R M S   a n d   i n s t a n t a n e o u s   v o l t a g e   b y   ( a )   w i t h   P I   a n d   ( b )   w i t h   A N N   c o n t r o l l e r   i n d i c a t e d .     O n l i n e   A N N   c o m p e n s a t e d   s e n d i n g   e n d   a n d   r e c e i v i n g   e n d   v o l t a g e   w i t h   n i n e   l e v e l s   V S C   S T A T C O M .   ( S T A T C O M   i s   o n   a t   t =   0 . 1 s e c   a n d   m a d e   o f f   a t   t =   0 . 2 5 s e c . )   A t   t h e   c o m m o n   p o i n t   o f   c o u p l i n g   i n d i c a t e d   i n   f i g .   1 0 .   F i g . 1 1   s h o w s   o u t p u t   v o l t a g e   a n d   c u r r e n t   o f   N i n e   L e v e l   H - b r i d g e   V S C   S T A T C O M   ( S T A T C O M   o n   a t   t = 0 . 1   s e c   a n d   o f f   a t   t = 0 . 3   s e c ) .   F i g . 1 2   L o a d   c u r r e n t   h a r m o n i c s   ( a )   L o a d   c u r r e n t   h a r m o n i c s   w i t h   P I   ( w i t h o u t   A N N )   c o n t r o l l e r   w i t h   t h r e e   l e v e l   V S C   t o p o l o g y   ( h a v i n g   T H D =   0 . 9 5 % )   ( b )   L o a d   c u r r e n t   h a r m o n i c s   w i t h   A N N   C o n t r o l l e r   w i t h   t h r e e   l e v e l   V S C   t o p o l o g y   ( h a v i n g   T H D =   0 . 7 9 % )   ( c )   L o a d   c u r r e n t   h a r m o n i c s   w i t h   A N N   C o n t r o l l e r   w i t h   n i n e   l e v e l   H - B r i d g e   V S C   t o p o l o g y   ( h a v i n g   T H D =   0 . 3 8 % ) .     T a b l e   1 .   2 2 0 K v ,   1 0 0 M V A   L i n e   P a r a m e t e r s                                                       T a b l e   2 .   S c a l e   d o w n   A r t i f i c i a l   T r a n s m i s s i o n   L i n e                                                                                                                                                                                                                                                                 P a r a m e t e r   V a l u e     P o w e r   R a t i n g   o f   t h e   L i n e     1 0 0   M V A     V o l t a g e   R a t i n g   o f   t h e   L i n e     2 2 0   k V .     R e s i s t a n c e     0 . 0 7 3     p e r   k m .     I n d u c t i v e   R e a c t a n c e     0 . 4 7 9 4     p e r   k m .   S h u n t   A d m i t t a n c e     3 . 3 5   µ   m h o   p e r   k m .     S e r i e s   I n d u c t a n c e   L     1 . 5 2 5   x   1 0 - 5   H   p e r   k m .     S h u n t   C a p a c i t a n c e   C     1 1 . 3   n F   p e r   k m   B a s e   I m p e d a n c e   o f   2 2 0 k v   L i n e     4 8 4     S I L     1 0 0 M W   P r o p a g a t i o n   C o n s t a n t   γ     4 . 1 5   x   1 0 - 6 .                                                                                                                                                                                                               T a b l e   3 .     O p e n -   l o o p   r e a d i n g   o f   s c a l e   d o w n   7 5 0   K m   A r t i f i c i a l   T r a n s m i s s i o n   L i n e .   C h a n g e   i n   l o a d   i n     R e a c t i v e   P o w e r     V a r     b y   ( S . d . ) L i n e     S e n d i n g -   E n d   V o l t a g e     ( S . d . )   l i n e   i n   V o l t s   .   V a r i a t i o n s     O f   R e c e i v i n g - E n d     V o l t a g e   i n   V o l t s     F o r   c o m p e n s a t i o n   o f   r e a c t i v e   p o w e r   R e q u i r e d   P h a s e   A n g l e   i n   d e g r e e   F o r   V S C     R e q u i r e d   m o d u l a t i o n   I n d e x   o f   V S C     5 0 0     - 8 0 0   1 6 2 . 6     2 2 0 . 9     - 1 3 5   0 . 2   2 0 0     - 7 6 3   1 6 2 . 6     2 2 0 . 4     - 1 3 3     0 . 2   1 0 0     - 7 3 1   1 6 2 . 6     2 7 1 . 7     - 1 3 2     0 . 2   5 0     - 6 3 3   1 6 2 . 6     2 1 0 . 0 2     - 1 3 0     0 . 3   4 0     - 3 4 4   1 6 2 . 6     1 8 7 . 9     - 1 1 0     0 . 4   3 1 . 5 ( S I L )     - 1 9 3   1 6 2 . 6     1 7 5 . 4     - 9 5     0 . 5   2 5     - 8   1 6 2 . 6     1 5 8     - 4 4     0 . 5   2 0     1 7 6   1 6 2 . 6     1 4 1 . 2         - 3 5     0 . 6   1 0     3 4 5   1 6 2 . 6     1 2 2 . 8         3 0     0 . 7   5     7 0 4   1 6 2 . 6     7 0 . 8 6           3 5     0 . 8   2     8 4 2   1 6 2 . 6     3 7 . 5           6 0     0 . 9     S c a l e   d o w n   s i n g l e   p h a s e   7 5 0 k m   l i n e   P a r a m e t e r s .     T h e   l i n e   I n d u c t a n c e     0 . 1   m H / K m   L i n e   R e s i s t a n c e   0 . 0 0 1   / k m     L i n e   C a p a c i t a n c e     0 . 1 0   µ F / k m   S u r g e   I m p e d a n c e   3 1 . 6     S u p p l y   V o l t a g e   ( S i n g l e   P h a s e )   2 3 0 V ( p - p )   T h e   l i n e   I n d u c t a n c e   ( L )   0 . 1   m H / K m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                I J P E D S   V o l .   2 ,   N o .   1 ,   M a r c h   2 0 1 8 2                                                                           ( a )                                                                                                   F i g . 8 .   U n e q u a l   s e n d i n g   e n d   a n d   r e c e i v i n g   e n d   v o l t a g e s   ( a )   F o r   l i g h t   l o a d   V l o a d   V l e s s   t h a n   V S .     F i g . 9 .   C o m p e n s a t e d   I n s t a n t a n e o u s   a n d   R M S   V o l t a g e s   ( a )   W i t h   P I   C o n t r o l l e r   ( t a k i n g   0 . 4   s e c o n d s   t o   m a k e   s e n d i n g   e n d   a n d   r e c e i v i n g   e n d   v o l t a g e   e q u a l )   ( b )   W i t h   A N N   C o n t r o l l e r   ( t a k i n g   0 . 0 1   s e c o n d s   t o   m a k e   s e n d i n g   e n d   a n d   r e c e i v i n g   e n d   v o l t a g e   e q u a l )   w i t h   f a s t e r   r e s p o n s e F i g . 1 0 .   O n l i n e   A N N   c o m p e n s a t e d   s e n d i n g   e n d   a n d   r e c e i v i n g   e n d   v o l t a g e   w i t h   n i n e   l e v e l s   V S C   ( S T A T C O M   i s   o n   a t   t =   0 . 1 s e c   a n d   m a d e   o f f   a t   t =   0 . 2 5 s e c . ) .   A t   t h e   c o m m o n   p o i n t   o f   c o u p l i n g .   F i g . 1 1 .   O u t p u t   v o l t a g e   a n d   c u r r e n t   o f   N i n e   L e v e l   H a n d   m a d e   o f f   a t   t =   0 . 2 5 s e c . ) .   A t   t h e   c o m m o n   p o i n t   o f   c o u p l i n g . ( S T A T C O M   o n   a t   t = 0 . 1   s e c   a n d   o f f   a t   t = 0 . 3     2 0 1 2 :     7 6     8 4                                     ( a )                                                                                                                                                                                         ( b ) e n d   a n d   r e c e i v i n g   e n d   v o l t a g e s   ( a )   F o r   l i g h t   l o a d   V i s   g r e a t e r   t h a n   V ( a )                                                                                                                                                                                                                                                                 ( b )   F i g . 9 .   C o m p e n s a t e d   I n s t a n t a n e o u s   a n d   R M S   V o l t a g e s   ( a )   W i t h   P I   C o n t r o l l e r   ( t a k i n g   0 . 4   s e c o n d s   t o   m a k e   e n d   a n d   r e c e i v i n g   e n d   v o l t a g e   e q u a l )   ( b )   W i t h   A N N   C o n t r o l l e r   ( t a k i n g   0 . 0 1   s e c o n d s   t o   m a k e   s e n d i n g   e n d   a n d   r e c e i v i n g   e n d   v o l t a g e   e q u a l )   w i t h   f a s t e r   r e s p o n s e       .   O n l i n e   A N N   c o m p e n s a t e d   s e n d i n g   e n d   a n d   r e c e i v i n g   e n d   v o l t a g e   w i t h   n i n e   l e v e l s   V S C   ( S T A T C O M   i s   o n   a t   t =   0 . 1 s e c   a n d   m a d e   o f f   a t   t =   0 . 2 5 s e c . ) .   A t   t h e   c o m m o n   p o i n t   o f   c o u p l i n g . .   O u t p u t   v o l t a g e   a n d   c u r r e n t   o f   N i n e   L e v e l   H - b r i d g e   V S C   S T A T C O M   ( S T A T C O M   i s   o n   a t   t =   0 . 1 s e c   a n d   m a d e   o f f   a t   t =   0 . 2 5 s e c . ) .   A t   t h e   c o m m o n   p o i n t   o f   c o u p l i n g . ( S T A T C O M   o n   a t   t = 0 . 1   s e c   a n d   o f f   a t   t = 0 . 3                 I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4       i s   g r e a t e r   t h a n   V S     ( b )   F o r   h e a v y                                                                                                                                                                                                                                                                 F i g . 9 .   C o m p e n s a t e d   I n s t a n t a n e o u s   a n d   R M S   V o l t a g e s   ( a )   W i t h   P I   C o n t r o l l e r   ( t a k i n g   0 . 4   s e c o n d s   t o   m a k e   e n d   a n d   r e c e i v i n g   e n d   v o l t a g e   e q u a l )   ( b )   W i t h   A N N   C o n t r o l l e r   ( t a k i n g   0 . 0 1   s e c o n d s   t o   m a k e   s e n d i n g     .   O n l i n e   A N N   c o m p e n s a t e d   s e n d i n g   e n d   a n d   r e c e i v i n g   e n d   v o l t a g e   w i t h   n i n e   l e v e l s   V S C   S T A T C O M .   ( S T A T C O M   i s   o n   a t   t =   0 . 1 s e c   a n d   m a d e   o f f   a t   t =   0 . 2 5 s e c . ) .   A t   t h e   c o m m o n   p o i n t   o f   c o u p l i n g .     b r i d g e   V S C   S T A T C O M   ( S T A T C O M   i s   o n   a t   t =   0 . 1 s e c   a n d   m a d e   o f f   a t   t =   0 . 2 5 s e c . ) .   A t   t h e   c o m m o n   p o i n t   o f   c o u p l i n g . ( S T A T C O M   o n   a t   t = 0 . 1   s e c   a n d   o f f   a t   t = 0 . 3   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J P E D S     I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4       A N N   C o n t r o l l e d   V S C   S T A T C O M   w i t h   H a r m o n i c   R e d u c t i o n   f o r   V A R   C o m p e n s a t i o n   ( R . S .   D h e k e k a r )   8 3 s e c )     ( a )     ( b )         ( c )   F i g . 1 2   L o a d   c u r r e n t   h a r m o n i c s   ( a )   L o a d   c u r r e n t   h a r m o n i c s   w i t h   P I   ( w i t h o u t   A N N )   c o n t r o l l e r   w i t h   t h r e e   l e v e l   V S C   t o p o l o g y   ( h a v i n g   T H D =   0 . 9 5 % )   ( b )   L o a d   c u r r e n t   h a r m o n i c s   w i t h   A N N   C o n t r o l l e r   w i t h   t h r e e   l e v e l   V S C   t o p o l o g y   ( h a v i n g   T H D =   0 . 7 9 % )   ( c )   L o a d   c u r r e n t   h a r m o n i c s   w i t h   A N N   C o n t r o l l e r   w i t h   n i n e   l e v e l   H - B r i d g e   V S C   t o p o l o g y   ( h a v i n g   T H D =   0 . 3 8 % )       5 .   C O N C L U S I O N       T h i s   p a p e r   p r e s e n t s   s i m u l a t i o n   o f   r e a c t i v e   p o w e r   c o m p e n s a t i o n   f o r   7 5 0   k m   t r a n s m i s s i o n   l i n e   w i t h   S T A C O M .   I t   i s   a   s i m p l e s t   w a y   o f   c o n t r o l l i n g   t h e   r e a c t i v e   p o w e r   o f   t r a n s m i s s i o n   l i n e .   I t   i s   o b s e r v e d   t h a t   S T A T C O M   i s   a b l e   t o   c o m p e n s a t e   b o t h   o v e r   a n d   u n d e r   v o l t a g e s .   T h e   r e s u l t s   a r e   p r o m i n e n t   a n d   g i v e   a   w a y   f o r   r e a l - t i m e   i m p l e m e n t a t i o n   o f   t h e   p r o p o s e d   c o n t r o l   s c h e m e s .   W i t h   M A T L A B   s i m u l a t i o n s   a n d   a c t u a l   t e s t i n g   i t   i s   o b s e r v e d   t h a t   S T A T C O M   p r o v i d e   a n   e f f e c t i v e   r e a c t i v e   p o w e r   c o n t r o l   i r r e s p e c t i v e   o f   l o a d   v a r i a t i o n s .   T h i s   w o r k   d e s c r i b e   t h e   A N N   b a s e d   d e s i g n ,   s i m u l a t i o n   a n d   p e r f o r m a n c e   o f   a r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r k   c o n t r o l l e r   o f   V S C   S T A T C O M .   V o l t a g e   r e g u l a t i o n   w e l l   a s   V a r   c o m p e n s a t i o n   a n d   r e d u c t i o n   o f   g e n e r a t e d   h a r m o n i c s   a c h i e v e d   b y   o p t i m i z i n g   t h e   m o d u l a t i o n   i n d e x   a n d   p h a s e   a n g l e   a l o n g   w i t h   A N N   t e c h n i q u e   a n d   h a r m o n i c s   a r e   e l i m i n a t e d   b y   u s i n g   c a s c a d e   H - b r i d g e     V S C     t o p o l o g y   a l s o   h a v e   a   f a s t   r e s p o n s e   t h a n   P I   c o n t r o l l e r   a n d   f u z z y   c o n t r o l l e r   .   W i t h   H - B r i d g e   a n d   c a r r i e r   p h a s e   s h i f t   h a r m o n i c s   a r e   e l i m i n a t e d   t o   m i n i m u m   e x t e n t ,   a l s o   l e a d s   t o   r e d u c t i o n   i n   s w i t c h i n g   f r e q u e n c y .   T h e   r e s u l t s   h a v e   s h o w n   t h a t   t h e   p r o p o s e d   t e c h n i q u e   d e v e l o p e d   i n   t h i s   w o r k   o v e r c o m e   t h e   p r o b l e m   o c c u r r i n g   i n   c o n v e n t i o n a l   P I   c o m p e n s a t o r s .     R E F E R E N C E S     [ 1 ]   L u i s   M o r Bn ,   P h o i v o s   D .   Z i o g a s ,   G e z a   J o o s , A n a l y s i s   a n d   D e s i g n   o f   a   S o l i d - s t a t e   P o w e r   F a c t o r   Co m p e n s a t o r   a n d   H a r m o n i c   S u p p r e s s o r   S y s t e m ,     I E E E   T r a n s a c t i o n s   o n   I n d u s t r y   a p p l i c a t i o n s ,   V o l .   2 5 ,   n o .   4 ,   p p . 6 0 9 - 6 1 9   I E E E   1 9 8 9 .   [ 2 ]   G r z e g o r z   Bl a j s z c z a k ,   Re a c t i v e   P o w e r   Co n t r o l   i n   T r a n s m i s s i o n   N e t w o r k   a s   t o o l   f o r   Re l i a b l e   S u p p l y ,   9 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   E l e c t r i c a l   a n d   U t i l i z a t i o n ,   Ba r c e l o n a ,   p p . 9 - 1 1   O c t o b e r   2 0 0 7 .   [ 3 ]   L . D o n g ,   M . L . Cr o w ,   Z . Y a n g ,   C. S h e n ,   L . Z h a n g   a n d   S .   A t c i t t y   , A   Re c o n f i g u r a b l e   F A C T S   S y s t e m   f o r   U n i v e r s i t y   L a b o r a t o r i e s ,   I E E E   T r a n s a c t i o n s   o n   P o we r   S y s t e m s ,   v o l .   1 9 ,   n o .   1 ,   F e b r u a r y   2 0 0 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                I J P E D S   V o l .   2 ,   N o .   1 ,   M a r c h   2 0 1 8 4 [ 4 ]   P . K u m k r a t u g ,   P . L a o h a c h a i ,   T i m e   d o m a i n   s i m u l a t i o n   t e c h n i q u e   o f   a   p o w e r   s y s t e m   t r a n s i e n t   w i t h   v s c   b a s e d   f a c t s   d e v i c e s ,   F i r s t   A s i a   I n t e r n a t i o n a l   Co n f e r e n c e   o n   M o d e l l i n g   &   S i m u l a t i o n .     [ 5 ]   H e i n z   K .   T y l l ,   D r .   F r a n k   S c h e t t l e r   t h e   b e g i n   o f   A p o w e r   t r a n s m i s s i o n   t o w a r d s   p r e s [ 6 ]   B.   S i n g h ,   R.   S a h a ,   A .   Ch a n d r a ,   K .   A l P o we r   E l e c t r o n .   2 0 0 9 ,   V o l .   2 ,   I s s .   4 ,   p p .   2 9 7 [ 7 ]   L . X u ,   V . G . A g e l i d i s   a n d   E . A c h a ,   I E E   P r o c - E l e c t r .   P o w e r   A p p l . ,   [ 8 ]   M O RA N ,   L . T . ,   Z I O G A S ,   P . D . ,   a n d   J O O S ,   G . ,   A n a l y s i s   a n d   D e s i g n   o f   a   N o v e l   S o l i d Co m p e n s a t o r   a n d   H a r m o n i c   S u p p r e s s o r   S y s t e m ,   [ 9 ]   M . S .   E l - M o u r s i ,   A . M .   S h a r a f ,   S y s t e m s   R e s e a r c h   7 6   p p . 2 2 8 2 4 1   [ 1 0 ]   F a n g   Z h e n g   P e n g , ,   J i h - S h e n g   L a i , i n v e r t e r   w i t h   s e p a r a t e   D C   S o u r c e   f o r   S t a t i c   V A r   g e n e r a t i o n ,     3 2 ,   N O   5 ,   S e p t . / O c t .   1 9 9 6 .     [ 1 1 ]   B.   S i n g h ,   R.   S a h a ,   A .   Ch a n d r a   a n d   K .   A l P o we r   E l e c t r o n .   V o l .   2 ,   I s s .   4 ,   p p .   2 9 7 [ 1 2 ]   H i r o f u m i   A k a g i ,   H i d e a k i   F u j i t a ,   Ba s e d   o n   a   F i v e - L e v e l   D i o d e - L a b o r a t o r y   M o d e l ,   I E E E   T r a n s a c t i o n s   o n   I n d u s t r y   [ 1 3 ]   R. S . D h e k e k a r ,   N . V . S r i k a n t h ,   E n g i n e e r i n g   V o l u m e   1 0   E d i t i o n   4   [ 1 4 ]   N a r a i n   G . H i n g o r a n i ,   U n d e r s t a n d i n g   F A CT S ,   Co n c e p t s   a n d   T e c h n o l o g y   o f   F l e x i b b y   I E E E   p r e s s   U S A .     [ 1 5 ]   R.   M o h a n   M a t h u r   a n d   Ra j i v   K .   V a r m a   ,   T h y r i s t o r S y s t e m s ,   b y   I E E E   P r e s s   a n d   J . W i l e y   &   S o n s ,   2 0 0 2 . [ 1 6 ]   S I M   P o w e r   S y s t e m   U s e r   G u i d e   M A T L A m a n u a l   V e r s i o n   4 .     B I B L I O G R A P H Y   O F   A U T H O R S       N . V .   S r i k a n t h c o n t r o l l e r s .   H e   i s   a s   a n   A s s o c i a t e   P r o f e s s o r   i n   t h e   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e r i n g ,   N a t i o n a l   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   W l o g i c   A p p l i c a t i o n s   i n   P o w e r   S y s t e m s ,   P o w e r   S y s t e m ,   S t a b i l i t y   Co n t r o l   a n d   A p p l i c a t i o n   o f   F A C T S   Co n t r o l l e r s   i n   P o w e r   S y s t e m .   R . S . D h e k e k e r   ,   I n d i a .   H e   i s   w o r k i n g   a s   s e n i o r   l e c t u r e r   i n   t h e   D e p a r t m e n t   o f   E x t c   D e p a r t m e n t .   H i s   a r e a s   o f   i n t e r e s t s   a r e   P o w e r   E l e c t r o n i c s ,   M i c r o p r o c e s s o r s ,   a n d   A p p l i c a t i o n s   o f   P o w e r   E l e c t r o n i c s   t o   P o w e r   S y s t e m s .   P r e s e n t l y   h e   i s   Re s e a r c h   S c h o l a r   a t   N a t i o n a l   W a r a n g a l ,   I n d i a   i n   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c s   D e p a r t m e n t     2 0 1 2 :     7 6     8 4   T i m e   d o m a i n   s i m u l a t i o n   t e c h n i q u e   o f   a   p o w e r   s y s t e m   t r a n s i e n t   w i t h   v s c   b a s e d   f a c t s   F i r s t   A s i a   I n t e r n a t i o n a l   Co n f e r e n c e   o n   M o d e l l i n g   &   S i m u l a t i o n .     p p .     I E E E   Co m p u t e r   S o c i e t y H e i n z   K .   T y l l ,   D r .   F r a n k   S c h e t t l e r   ,   H i s t o r i c a l   o v e r v i e w   o n   d y n a m i c   r e a c t i v e   p o w e r   c o m p e n s a t i o n   s o l u t i o n s   f r o m   t h e   b e g i n   o f   A p o w e r   t r a n s m i s s i o n   t o w a r d s   p r e s e n t   a p p l i c a t i o n s   I E E E   p p   1 - 7   I E E E   2 0 0 9 B.   S i n g h ,   R.   S a h a ,   A .   Ch a n d r a ,   K .   A l - H a d d a d ,   S t a t i c   s y n c h r o n o u s   c o m p e n s a t o r s   ( S T A T CO M ) :   a   r e v i e w ,   V o l .   2 ,   I s s .   4 ,   p p .   2 9 7 3 2 4 T h e   I n s t i t u t i o n   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g y   2 0 0 9 . A g e l i d i s   a n d   E . A c h a ,   D e v e l o p m e n t   c o n s i d e r a t i o n s   o f   D S P - c o n t r o l l e d   P W M   V S C A p p l . ,   V o l .   1 4 8 ,   N o .   5 ,   S e p t e m b e r   2 0 0 1 .   M O RA N ,   L . T . ,   Z I O G A S ,   P . D . ,   a n d   J O O S ,   G . ,   A n a l y s i s   a n d   D e s i g n   o f   a   N o v e l   S o l i d Co m p e n s a t o r   a n d   H a r m o n i c   S u p p r e s s o r   S y s t e m ,   I E E E   T r a n s .   I n d . ,   p p .   6 0 9 - 6 1 9 ,   A p r i l , 1 9 8 9 M o u r s i ,   A . M .   S h a r a f ,   N o v e l   r e a c t i v e   p o w e r   c o n t r o l l e r s   f o r   t h e   S T A T C O M   a n d   S S S C 2 4 1   2 0 0 6 .   S h e n g   L a i , , J o h n   W .   M c K e e v e r .   a n d   J a m e s   V a n C o e v e r i n g ,   A   M u l t i   l e v e l   V o l t a g e   i n v e r t e r   w i t h   s e p a r a t e   D C   S o u r c e   f o r   S t a t i c   V A r   g e n e r a t i o n ,     I E E E   T r a n s a c t i o n s   o n   I n d u s t r y   A p p l i c a t i o n s B.   S i n g h ,   R.   S a h a ,   A .   Ch a n d r a   a n d   K .   A l - H a d d a d ,   S t a t i c   s y n c h r o n o u s   c o m p e n s a t o r s   ( S T A T CO M ) :   a   r e v i e w V o l .   2 ,   I s s .   4 ,   p p .   2 9 7 3 2 4 . 2 0 0 9 .   H i r o f u m i   A k a g i ,   H i d e a k i   F u j i t a ,   S h i n s u k e   Y o n e t a n i ,   a n d   Y o s u k e   K o n d o ,   6 . 6 - k V   T r a n s f o r m e r l e s s - Cl a m p e d   P W M   Co n v e r t e r :   S y s t e m   D e s i g n   a n d   E x p e r i m e n t a t i o n   o f   a   2 0 0 T r a n s a c t i o n s   o n   I n d u s t r y   a p p l i c a t i o n s ,   V O L .   4 4 ,   N O .   2 ,   M a r c h / A p r i l   2 0 0 8 . N . V . S r i k a n t h ,   I m p l e m e n t a t i o n   o f   Re a l   T i m e   F u z z y   Co n t r o l   S V C” ,   V o l u m e   1 0   E d i t i o n   4   - 2 0 1 0 .   N a r a i n   G . H i n g o r a n i ,   U n d e r s t a n d i n g   F A CT S ,   Co n c e p t s   a n d   T e c h n o l o g y   o f   F l e x i b l e   A T r a n s m i s s i o n   S y s t e m s ,   R.   M o h a n   M a t h u r   a n d   Ra j i v   K .   V a r m a   ,   T h y r i s t o r - Ba s e d   F A CT S     Co n t r o l l e r s   f o r   E l e c t r i c a l   T r a n s m i s s i o n   S y s t e m s ,   b y   I E E E   P r e s s   a n d   J . W i l e y   &   S o n s ,   2 0 0 2 .   S I M   P o w e r   S y s t e m   U s e r   G u i d e   M A T L A m a n u a l   V e r s i o n   4 .   B I B L I O G R A P H Y   O F   A U T H O R S     N . V .   S r i k a n t h   h a s   w o r k e d   i n   t h e   a r e a   o f   s m a l l   s i g n a l   s t a b i l i t y   u s i n g   i n t e l l i g e n t   F A C T S   c o n t r o l l e r s .   H e   i s   a s   a n   A s s o c i a t e   P r o f e s s o r   i n   t h e   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e r i n g ,   N a t i o n a l   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   W a r a n g a l ,   I n d i a .   H i s   a r e a s   o f   i n t e r e s t s   a r e   f u z z y   l o g i c   A p p l i c a t i o n s   i n   P o w e r   S y s t e m s ,   P o w e r   S y s t e m ,   S t a b i l i t y   Co n t r o l   a n d   A p p l i c a t i o n   o f   F A C T S   Co n t r o l l e r s   i n   P o w e r   S y s t e m .   R . S . D h e k e k e r   f r o m   S h r i   S a n t   G a j a n a n   M a h a r a j   C o l l e g e   o f     E n g i n e e r i n g ,   S h e g a o n   ,   I n d i a .   H e   i s   w o r k i n g   a s   s e n i o r   l e c t u r e r   i n   t h e   D e p a r t m e n t   o f   E x t c   D e p a r t m e n t .   H i s   a r e a s   o f   i n t e r e s t s   a r e   P o w e r   E l e c t r o n i c s ,   M i c r o p r o c e s s o r s ,   a n d   A p p l i c a t i o n s   o f   P o w e r   E l e c t r o n i c s   t o   P o w e r   S y s t e m s .   P r e s e n t l y   h e   i s   Re s e a r c h   S c h o l a r   a t   N a t i o n a l   W a r a n g a l ,   I n d i a   i n   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c s   D e p a r t m e n t                   I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   T i m e   d o m a i n   s i m u l a t i o n   t e c h n i q u e   o f   a   p o w e r   s y s t e m   t r a n s i e n t   w i t h   v s c   b a s e d   f a c t s   Co m p u t e r   S o c i e t y   2 0 0 7 .   ,   H i s t o r i c a l   o v e r v i e w   o n   d y n a m i c   r e a c t i v e   p o w e r   c o m p e n s a t i o n   s o l u t i o n s   f r o m   7   I E E E   2 0 0 9   S t a t i c   s y n c h r o n o u s   c o m p e n s a t o r s   ( S T A T CO M ) :   a   r e v i e w .     I E T   3 2 4 T h e   I n s t i t u t i o n   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g y   2 0 0 9 .   c o n t r o l l e d   P W M   V S C - b a s e d   S T A T CO M   M O RA N ,   L . T . ,   Z I O G A S ,   P . D . ,   a n d   J O O S ,   G . ,   A n a l y s i s   a n d   D e s i g n   o f   a   N o v e l   S o l i d - S t a t e   P o w e r   F a c t o r   1 9 8 9   S T A T C O M   a n d   S S S C .   E l e c t r i c   P o we r   J o h n   W .   M c K e e v e r .   a n d   J a m e s   V a n C o e v e r i n g ,   A   M u l t i   l e v e l   V o l t a g e   s o u r c e   o n   I n d u s t r y   A p p l i c a t i o n s   ,   V O L   H a d d a d ,   S t a t i c   s y n c h r o n o u s   c o m p e n s a t o r s   ( S T A T CO M ) :   a   r e v i e w ,   I E T   k V   T r a n s f o r m e r l e s s   S T A T C O M   Cl a m p e d   P W M   Co n v e r t e r :   S y s t e m   D e s i g n   a n d   E x p e r i m e n t a t i o n   o f   a   2 0 0 - V   1 0 - k V A   V O L .   4 4 ,   N O .   2 ,   M a r c h / A p r i l   2 0 0 8 .   I m p l e m e n t a t i o n   o f   Re a l   T i m e   F u z z y   Co n t r o l   S V C” ,   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   l e   A T r a n s m i s s i o n   S y s t e m s ,   Ba s e d   F A CT S     Co n t r o l l e r s   f o r   E l e c t r i c a l   T r a n s m i s s i o n   h a s   w o r k e d   i n   t h e   a r e a   o f   s m a l l   s i g n a l   s t a b i l i t y   u s i n g   i n t e l l i g e n t   F A C T S   c o n t r o l l e r s .   H e   i s   a s   a n   A s s o c i a t e   P r o f e s s o r   i n   t h e   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c s   a r a n g a l ,   I n d i a .   H i s   a r e a s   o f   i n t e r e s t s   a r e   f u z z y   l o g i c   A p p l i c a t i o n s   i n   P o w e r   S y s t e m s ,   P o w e r   S y s t e m ,   S t a b i l i t y   Co n t r o l   a n d   A p p l i c a t i o n   o f   S a n t   G a j a n a n   M a h a r a j   C o l l e g e   o f     E n g i n e e r i n g ,   S h e g a o n   M a h a r a s h t r a   ,   I n d i a .   H e   i s   w o r k i n g   a s   s e n i o r   l e c t u r e r   i n   t h e   D e p a r t m e n t   o f   E x t c   D e p a r t m e n t .   H i s   a r e a s   o f   i n t e r e s t s   a r e   P o w e r   E l e c t r o n i c s ,   M i c r o p r o c e s s o r s ,   a n d   A p p l i c a t i o n s   o f   P o w e r   E l e c t r o n i c s   t o   P o w e r   S y s t e m s .   P r e s e n t l y   h e   i s   Re s e a r c h   S c h o l a r   a t   N a t i o n a l   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.