Int ern at i onal  Journ al of  P ower E le ctr on i cs a n d  Drive  S ystem s   ( IJ PEDS )   Vo l.   12 ,  No.   1 ,  M a r 202 1 , p p.  489 ~ 498   IS S N:  20 88 - 8694 ,  DOI: 10 .11 591/ ij peds . v12.i 1 . pp4 8 9 - 498     489       Journ al h om e page :  http: // ij pe ds .i aescore.c om   Load flo w analys is us i ng  Newton - Raphson   met hod in pres ence  of distri buted g ener ation       Te bba k h  Nou reddine ,  L ab e d Djame l   La bora tory  of   Elec tr ic a l Engi ne er ing,   Dep artme nt   of  Elec tr ical Eng ine er ing, Unive r sity  of  Const ant i ne  1,   Constan ti n e ,  Alger ia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   A pr   18 , 20 20   Re vised  Jan  19 , 20 21   Accepte d  Fe b   2 , 2 0 21       Distribut ed   gen e rat ions   ( DG ) ,   sp ec i al ly   in cl ud ing   ren ewa bl e  sour ce s  such   as  wind  and  sun   ar e  offe r ing  seve r a l  opportunitie s  f or  the   cur ren tl y  i n  exi sten ce   distri buti on   netw orks  and  bec o mi ng  one  o f  th e  keys  of  tr eat me nt  of   it s   proble ms.  Know ing  the   eff e ct s  o f  ea ch   kind  of  D G  on  distri buti o n  net works   is  a   pri mordi a l  t ask  be ca use   DG   im p acts  diff er   f rom  on e  k ind  to   ano the r.  In   thi s  pap er,  we   h ave  analyz ed  an d  co mpa red   the  eff ects  of   two   ki nds  of  DG ,   DG   which   provi des  re al  power   o nly  and   DG   whi ch  prov ide s   re al  p ower   and   rea c ti ve   powe r  at  the  sa me  t ime  connect ed   at  t he  critical   bus   i n  DN   on   th e   volt ag e  prof ile,   rea l   and   r eact iv e   power   losses.   We  hav e  propos ed  Newton - Raphson  m et ho d  using  Matl ab  t o  inve stigate  the  im pa ct s  of  the s e  two  kinds   of  DG   on  57 - bus  IEE E  dist ribu t ion  te st  sys te m .   The   obt ai ned  r esult s  have  bee n  expose d  in det a il   at t he   end   of  thi s p ape r .   Ke yw or d s :   Distrib uted ge ner at io n   Distrib ution ne tworks   Power flo w  s yst em   Power  l os ses   Re new a ble s ources   Vo lt age  pr of il e   This   is an  open   acc ess arti cl e   un der  the  CC  BY - SA   l ic ense .     Corres pond in g  Aut h or :   Teb bakh N our edd i ne   Lab or a to r y of   Ele ct rical  En gi neer i ng   Dep a rtme nt of  Ele ct rical  En gi neer i ng, Uni ve rsity  of Co ns ta ntine  1,   C onsta ntine,  Alge ria   Emai l:   te bb a kh.noure dd i ne@yah oo.c om       1.   INTROD U CTION   These  la st  ye ars,   t he  ren e w able  s ources  i nteg rati on  in  distrib ution  ne tworks   ( DN ) ,   desire d  by  env i ronme ntal  protect io n  de man ds   a nd  t he  mar ket  de regulat ion,  raises  the   at te ntion  f or  decen t rali zed   gen e rati on  pro blems  [ 1] - [3].   Distribut ed  g enerat ion  ( DG )  is  r ou ti nel y  cal le d  decen t rali zed  gen e rati on,  on - sit e   gen e rati on,   e m bedde d gen e rat ion ,  or  disp e rse d gen e rati on [4 ] - [6].   Ther ea fter   the  insertio n  of  di sp ers ed   ge nera ti on   i n  distrib ut ion   netw orks   DN,  the   netw ork   volt age  prof il e  an d  po wer  los ses  a re   aff ect ed   [7].   T he  distrib ute d  gen e rato rs   co nt ai n  se ver al   ki nd s   of  e nerg y  so urces ,   as  c ombu sti on   gas   tur bin e s,   in du ct io n  ge ne ra tors,  s ynch ron ou s   ge ner at ors   and  ren e wa ble  energ y  s ources   suc h  as  s un  a nd  wind,   with   m odest e  qua ntit ie s.  It   su ppli ed   in   the   ove rtakin g  en ergy   b y  mea ns  of   the   instal la ti on  of   the   new  distri buti on  netw ork.  [ 8] - [ 10].  A  D G  un it   sho uld   be  e xploit ed   in   a  ma nner   that   ma y  be  e xploi te d  in   par al le l wit h t he  ex ist in g dist r ibu ti on  netw orks [11] .    The  c onnecti on  of d ist ri bu te d ge ner at io n  is  re li ant o n:  [12]   •   the d e gree  of   ge ner at io n pre vi ou sl y   li nke d   •   the volt age  lev el  w he re i n  the  DG  will  b e li nked   •   the great nes s  of the  DG  be  li nked   •   the cat eg ory o f  the  DG sug ges te d   •   the ro bu st ness of el ect rical  n e twork  at the  po int o f  c onnecti on   So ,   DG  siz es  di ff ere d  ac co rd i ng  to   the   cat eg ory  of  us e rs  a nd  a ppli cat ion s,   it   can  be   li nk e d  at   va rio us   vo lt age   le vels,   small   siz es  are   integ rated  at   l ow est   evels,   m edium  siz es  a nd  hight  siz es  a re  li nked   at   me diu m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
         ISSN : 2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &   D ri S ys t,   V ol .  12 , N o.   1 ,  Ma rch  20 21   :   489   –   498   490   and  high  vo lt age  le vels  resp e ct ively  [12] - [14 ] .  T he   D G  is   gro up e d  f ollo wing  t he  t yp e   powe r  s upplie d  t o  t he  distrib ution n et work, i n  se ver a l ranges  [ 15] - [ 18]:   - Ki nd 1   : DG p rovi des on l y real   p o w e r :   T h i s   k i n d   c o n t a i n s   m i c r o t u r b i n e s ,   f u e l   c e l l s ,   p h o t o v o l t a i c   a n d   ba tt eries.    - Ki nd 2   :   DG pro vi des real  po wer  a nd  r eact ive  powe r: Th is  k i nd co t ai ns  s yn c hro no us   machi ne  li ke   Com bin e d Hea t and P ow e r   a nd  gas  t urbine.   - Ki nd 3   : DG p rovi des on l y react ive  powe r: s yn c hro nous   co mp e ns a tors  a re a mon g t his  kind.   - Ki nd 4   :  D G   pro vide s  real  powe r  but  s oa k  up  reacti ve   po wer :   This   ki nd   is   ma de   up  of  i nductio n  ge ner at ors   exp l oited i n wind id us tr y.     Pr e vious  li te ra ture   stu dy  s ho ws  t hat  volt ag e  val ue   of  D N  s houl d  be   preser ve d  i n  a   well - de fine d  interval,   this  i nter val  is  bet w een  the   nomi na l  vo lt age   of  DN   min us   5%   an d  the  nomi nal  volt age  of  DN   pl us   5%.  I t   mea ns  t hat  t he  volt age   va lue   at   al l  t he   bu sse s  is   in   t his  ra ng e   [19],   [ 20],  powe r   lo sses  i n  t ran s mi ssion   and  distrib utio n  li nes   ac hiev e  4%   to   5%  of  total   us a ge  [ 21].  T hu s ,  t he  minimi zat ion  of  act ive  a nd  r eact ive   powe r  los ses  i n  the   distrib ution  net wor ks   ha ve  a   great   im portance   f or  ut il ities  in  w orl dwide  [ 22],   [ 23].   T he   inco rpor at io n  of   disp e rse d  ge ner at io n  un it   at   un reli able   locat ion   a nd  siz e  may  ha ve  ad verse  ef f ect s  of  increase d  s ys te m  losses   an d  c os ts.  [24 ],   [2 5] ,  on  oth e r  hand  op ti mal  placement  e nh a nce   the  DN  be ha vi or   on   vo lt age  pr of il e  plan, dec rease   powe r  loss es, a nd inc rease  qual it y  of sup plied  powe r  [ 26] , [27].   Fu rt hermo re,  s ever al   researc he rs  ha ve  ca rr ie d  out  works  on  the  rig ht  sit e,  siz e  an d  num ber   of  D G   un it s  i n  DN.  These  w orks   va ry  bet ween  the  a nalytic al   a nd  opti miza ti on  a ppr oach e s  wh ic h  have  pe rf ect ly   determi ned  the   ideal   sit e,  siz e   an d  num be r  of   D G   unit s.   A ut or  in   [ 28]   s ugge ste d  a   met hod  f ounde d  on  c uc koo  search  al gorithm  ( C SA )   to   detect   the  ri gh t  sit e   an d  dimensi on  of  DG   a nd  ST A TCOM   i n  the   rad ia l  distrib ution  ne twoks  R DS ,  t he   sugg e ste d  m et hod  is  te ste d  on  se ver al   IE EE  te st  sy ste m s  su c h  as   33  bus  a nd  136  bus,   the   obta ined   r esults   we re  face d  up  to  oth e r   ap pro aches  al ready   exist,  the se  res ults  in dicat e  th at   the   su ggest e d  ap proac h  has  a  preci se  view point  of   t his  crti cal   issue  an d  causes  po sit iv e  eff ect s  on   t he  D N   beh a vior.   A utor  in  [ 29]  pr ese nted  a   loa d  fl ow  al gorit hm   ba sed  on  the  ba ckw a r d/for ward  s weep  ap pro ach  to   determi ne  l oa d  fl ow  iss ues   in   RD S,   the   s ug gested   a ppr oac h  ca n  be  us e d  in  va rio us  D N   app li cat io ns .   P .  Gur u  et   al   in   [30]  use d  PS O   al gor it hm   t o  i nv est i gate  t he  i deal  arr a ng e ment   of  D G  i n  IEEE   sta ndar d  33  bus,   the   ob ta ine d  outc ome s  hav e   al so  bee n  ve rified   by  c ompa rin g  with  t he  pr e vious  w ork  di scusse d   i n  li te rature   su r ve y.   M .  Da nes hv a ret  et   al   in  [ 31]  use d  e xc hange  ma r ket  al gorithm  ( E M A )   to  detect   the  rig ht  D G  l ocati on  and  size  in  RD S,  E M A  a ppli ed  to  s olv e  t he  DG   al locti on  a nd   siz e p r oble m  on  va rio us   t est   sy ste ms  e ffec ti vely   that  include s  33  bus  a nd   69   bu s  IEEE  te st  sy ste ms ,  the  nume rical   resu lt s  ind ic at ed  t ha t  act ive  and   r e act ive   powe r  l os ses   are  minimi ze d,  t he  volt age   prof il e   is  im pro ve d,  an d  th e  c os t  of  e ne rgy   not   sup plied   is  minimi zed .  K .   Ad et unji   et   al   in  [ 32]  im pro ved   t he  pa rtic le   swar m   op ti miza ti on  ( PSO )   a nd   t he   wh al e  op ti miza ti on  a lgorit hm   ( WOA )   to  ha ve  the   pr eci se  sit ing  and   siz in g  of   DG   unit s.  A uto rs  i n  [ 33]  pr opose d  gr a vitat ion al   s earch   al gorith m  ( GSA )   to  fi nd  the  opti mal  sit e  of  DG  an d  D - STATC O M   t he  al go rith m  ha s   app li ed  on  69  bu s  IEEE  te st  s ys te m  an d  oth e r  sy ste m s.  A no ther  ap proac h  adopted  by  D.   Kim  an d  I .  Ki m  [34 ]  wh e rein  t hey   pro posed  a   Ne wton - Ra phson   al gorithm  us i ng   MATL AB  for  the  opti miza ti on   of   DG  unit s.   In  this  pa per ,  we  hav e  c hose n  N ewto n - Ra phson  meth od  us i ng  M at la b  to  in vestigat e  the  i mp act s  of   tw o  kinds  of   DG  c onnected   at   the   c riti cal   bu s   on  DN  be hav i or.  It  is   an al yzed  the   im pa ct   of  D Gs  on   volt age   prof il e  an d  powe r  loss es.       2.   RESEA R CH MET HO D   2.1.   Loa d  f l ow ana ly sis   Power  flo w  stu dy   is  t he  sig nif ic ant  basic  to ol   t o   a n a l y s e   p o w e r   s y s t e m s   a n d   s t u d y   t h e i r   o p e r a t i o n s   [35],   the  ai m  of  loa d  fl ow  an al ys i s  ( LF A )   is  to   com pu te   t he  volt age,  phase  plu s  real  a nd  r eact ive  powe r  of   t he   whole  busses   in  t he  powe r  s yst ems.  T he   bus es  ty pes   in  t he   LF A  a re  swi ng  bus  w her e   w e  kn ow  vo lt ag e  an d  ph a se,  P V  bus  wh e re  we  know  volt age  a nd   real  powe r,   P Q   bu s  w her e  we  know  real  an d  re act ive  po wer  [36].   New t on - Ra phs on  a nd  Fast - D ecoupled   meth od s   a re   m os t  known   in   pow er  flo w   stu die s.  T he   nodal  powe r   sy ste m e quat io n  is  us e d  to  dri ve  the  b a sic  po wer flo w PF  [37]. As s how n  i n (1) is  for n - bus s ys te m .     [ ] =   [  ] ∗   [ ]   ( 1)     w he re   [  ]   is  admitt ance  M at rix ,   [ ]   is curre nts v al ue  at eac h   no de   M at rix .   [ ]   is b us es  volt ag es   M at rix.     = ∗ ∗ =   +      ( 2)   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       Load f low  anal ysi s u si ng n ew t on rap hsonmet hod   i n prese nc e o f  distri bu te d  …  ( Te bbak h  N ou r ed din e )   491   As results,  w e   hav e ;     −  = ∗ ∗ = ∗ ∗ ∑ (  ∗ ) = 1   (3)     = | | ∑ | |  = 1 [  cos (     −   ) +     (     −   ) ]   ( 4)     = | | ∑ | |  = 1 [  sin (     −   ) −     (     −   ) ]   ( 5)     i=1,2 ……….,   nb     w he re   | |   :  is v oltage ma gn it ude  pe r - un i t at  b u s  (i ).   | ∗ |   :  is co njugate  c urren t  mag nitu de per - unit  at  bus  (i).   | |   :  is real p ower   injec te d per - un it  inject ed  at  th e bus  (i).   | |   :  is react ive  po wer pe r - unit  in je ct ed  at  the  bu s ( i)            :  are c onduct an ce   an d   s us ce ptance s hunte d  t o  the  li ne (ij ).       :  is   volt age a ngle  o f  the  bus  (i)     :  is   volt age a ngle  o f  the  bus  (j)   N b   : numbe r of b use s.   Power  l os ses  i n  D N  vary  acc ordin g  to  seve ral  facto rs,   a s  the  s ys te m  c onfig ur at io n,   t he  losses  le ve l   acro s s   sy ste m  powe r  li nes,   tr ansfo rmers,  et c.  there  a re  tw o  cat eg or ie s  of  powe r  losses:   real  powe r  los ses  an d  reacti ve powe r  l os ses.  T otal p ow e r  l os ses i n DN are  calc ula te d  by   t he (6 )  a nd (7 )   [ 38].       = ∑ | 2 | ∗  = 1   ( 6)      = ∑ | 2 | ∗  = 1   (7 )     w he re   nbr   :   br a nc hes num ber in s ys te m     |Ii|   : t he  cu rr e nt  m agn it ude ci rcu l at ed  in  branc h (i)   xi and  ri   :  reacta nce a nd  r esi sta nce  of  branc h (i).   Four   va riables  are r e quire d  to   com pu t  powe r flo w paramet re s,  w hic h  are  P,  Q,   V  a nd   =     −   .     2.2.   Newton - R ap h so n  meth od   It  is  obser va ble  th at   i n  t he  nonlinea r  (4)  and  ( 5),   the   num ber  of   f un c ti on s  a nd  t he  numb e r  o f   var ia bles  are  uneq uals,  Th us   the  cl assic al   m et hods   ca nnot  so lve  t hese  e quat ions ;  w hich   ex plains  the   use   of   numerical   met hods  to  s olve   t his  kind  of  eq uations  New t on - Ra phson  me thod,  base d  on   the  Jac obia n  matri x.   The   el ements   of  ja c ob ia n  matr ix  ar e p art ia ls der i vatives v al ues  of  P  o r   Q  w it h  res pect  to   V   or   δ,  the n  w e  w rite   the  ( 8) [3 9] .     [                2  3 ⁞   + 1  + 2 ⁞  ]               = [                          2  2  2  3 … .  2   2 | ̅ + 1 |  2 | ̅ + 2 | … .  2 | ̅ |  3  2  3  3 … .  3   3 | ̅ + 1 |  3 | ̅ + 2 | … .  3 | ̅ | ⁞ ⁞ ⁞ ⁞ ⁞ ⁞ ⁞ ⁞   2   3 … .    | ̅ + 1 |  | ̅ + 2 | … .  | ̅ |  + 1  2  + 1  3 … .  + 1   + 1 | ̅ + 1 |  + 1 | ̅ + 2 | … .  + 1 | ̅ |  + 2  2  + 2  3 … .  + 2   + 2 | ̅ + 1 |  + 2 | ̅ + 2 | … .  + 2 | ̅ | ⁞ ⁞ ⁞ ⁞ ⁞ ⁞ ⁞ ⁞   2   3 … .    | ̅ + 1 |  | ̅ + 2 | … .  | ̅ | ]                         [                  2 3 ⁞  | ̅ + 1 | | ̅ + 2 | ⁞ | ̅ | ]                   ( 8)     w he re:      an d     :   are  power ga p  at   bus ( i ).      :  Vo lt age   an gle  g a p  at   bus ( i ).     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
         ISSN : 2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &   D ri S ys t,   V ol .  12 , N o.   1 ,  Ma rch  20 21   :   489   –   498   492   Vo lt age  ma gnit ud e a nd  ph a se  angle va riat io ns   wer e  g et ti ng  by:     [ [  ( ) ] [ | | ̅ ̅ ̅ ( ) ] ] =   [ ] − 1 [ [  ( ) ] [  ( ) ] ]   ( 9)     Ther e by the  ne w vo lt age  ma gnit ud e  and  volt age a ng le   val ue s ar e:       (10)     The  it erati ve  s ys te m  st ops  w hen the c onve r gen ce  crite ri on is co mp le te d.       (11)     w he re:    k    is i te rati on     ɛ   is t oleran c e     2.3.   Metho do l og y   An   IEEE  57 - bus  distri buti on   sy ste m   c on ta in s  seve n  ge ne ra tors;  f or t y - t wo   load  buses  (PQ   bu se s)  a nd   ei gh ty  br a nc he s  hav e  bee n  c on si der e d.   T he   sy ste m  to  stu dy   has  been   operate d  in  M a tl ab  us in g  Ne wton - Ra ph s on  met hod;the   IEE E  57 - bus  dist rib ution   s ys te m  is  pr ese nted   in  F igure  1.  Line s   data  an d  ge ne rators  powe r  li mit s are  provide d  i n  T able s   2  a nd  3 i n  the  appe nd i x   [40].           Figure  1. Sin gl e   li ne  dia gr a m  IEEE 5 7  bus te st system     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       Load f low  anal ysi s u si ng n ew t on rap hsonmet hod   i n prese nc e o f  distri bu te d  …  ( Te bbak h  N ou r ed din e )   493   The  meth odol ogy  incl ud es   th r ee  sta ges .  T he  sta ge  numb e r  on e   is  t o  inte rpret  the   loa d  flo w  a nalysis   on   t he  power  s ys te m  without  DG.  T he  sta ge   num ber   tw o  is   to  locat ed   bus es  with  vo lt a ge   vio la ti on.  Avo lt age  vio la ti on  ap pe ars  w he n  the  bus  vo lt age  is  le ss  than   95%  or  more  tha n  105%  of   per - un it   nominal  vo lt a ge  an d  the  sta ge   num ber  th ree   is  t o  inter pret   th e  l oad  flo w   anal ys is  with   the   DG  at ta che d  a t  the   crit ic al   bus .  DG  wh ic h  pro vid e s  real  powe r  only  ( kind1)  a nd  a   D G  pro vide s  real  powe r  and  reacti ve   powe r  at   t he  sa me  ti me   (K i nd2) h a ve b een c onnecte d separatel y at  th e  bus  with t he si gn ific a nt  vo lt age  vio la ti on (c riti cal  b us).   Ther e  are  prop os e d  the  foll owin g  sce nar i os:   •   Ca se 00: sim ulati on   without  c onnecti ng a ny  DG in t he dist r ibu ti on  netw ork.   •   Ca se 01: Co nn ect ing   DG w it h  P DG   =  12.5  MW,  Q DG   =  0 MVA r  a nd P ower  f act or =  1   •   Ca se 02: Co nn ect ing   DG w it h  P DG   =  25 M W,   Q DG   =  0 M VAr a nd P ow e r  fact or =  1   •   Ca se 03: Co nn ect ing   DG w it h  P DG   =  12.5  MW,  Q DG   =  6 MVA r  a nd P ower  f act or =  0. 90   •   Ca se 04: Co nn ect ing   DG w it h  P DG   =  25 M W,   Q DG   =  12  M V A r  a nd P ower  f act or =  0. 90       3.   RESU LT S  AND  DI SCUS S ION   The ob je ct if   of this sect ion i s  to ex a mine t he e ff ect   of   D G  c onnected  at the  criti cal  b us  i n dist rib ution  netw ork.   As  it   was  me nt ione d  at   meth odol ogy  s ub - sect io n.   T he  loa d  fl ow   a nalysis  w as  carr y  out  on  the   distrib ution n et work wit hout  di stribu te d g ene rati on, th is  will  b e  us e d  as  a  re fer e nce case .    -   Ca se  n°  00:   T he   sy ste m  was   ope rated   with ou t   li nkin g  a ny  D G,  the   ref e ren ce   case   res ults  in dicat e  t ha t   vo lt age   of   bus ses  31,   33,   46  an d  51  li ste d  in  Ta ble  1  is  no t  withi n  the   5  pe rcen t   ma rg i n,   t he  rest  of   bu s ses  are  within  the  al lo we d  volt age  ra ng e ,  the   bus  nu mb e r  31  is  th e  bu s  with  sig nificant  vo lt ag e  vio la ti on,   t he  Figures  2,  3  an d  4   il lustrate   t he  vo lt ag e  profi le .  Re al   powe r  a nd  reacti ve   powe r  los ses  a re   equ al s  to 2 7.86 MW a nd  121.67 MV Ar   su cc essivel y.        Table  1 .  B us es   with  volt age  vi olati on  i n  case   00   Bu s     P er  u n it vo ltag e   Refere n ce   v o ltag e    |  Δ V | %   31   0 .93 6   1 .00   6 .40   33   0 .94 8   1 .00   5 .20   46   1 .06 0   1 .00   6 .00   51   1 .05 2   1 .00   5 .20       To  e valuate   th e  impact   of  D G  co nnect ed  at   the  crit ic al   bus  on  the  s ys te m  powe r  lo sse s  an d  volt age   prof il e, t he  fo ll ow i ng cases   w her e  conside re d.   -   Ca se  n°  01:  a   12.50  MW  D G  was  li nke d   t o  bus  31,  the   r esults  in dicat e  that  po wer  lo sses  de crease   and  become  25.74 M W  a nd 11 2.9 3 MVA r.   -   Ca se n °  02: a  25  MW DG  was  conn ect e d  t o b us   31, t he  re su l ts  ind ic at e  that  powe r  loss es  ha ve  c on ti nue  to   decr ease  and  be come   24. 94  MW a nd 10 8.2 0 MVA r.   -   Ca se  n°   03 :  a  12.50  M W  a nd   6  MV Ar   DG   was  co nnect ed   to  bus  31,  t he  resu lt s  in dicat e   that  powe r  los ses   increase li tt le  bi t  and   bec om e   25.47 M W  a nd  112.03  MVA r .   -   Ca se n °   04:   a 25 MW   an d 12 M V A r  D G  wa s  c onnected   t o  bu s  31,  in   this  cas e w e   ha ve   got  t he  best   res ul ts   24.52 M W  a nd  106.91  MVA r .     3.1.   Vo l tage  profi le   3.1.1.  DG  kin d 01   T he  Fi gure  2  i nd ic at e   that  i n  the  case  n°   01  ( 12. 5   MW)  t he   volt age  ma gnit ud e  is  im pro ve d  tha n  i n  the case  n°0 2  ( 25   MW ) , i ncr e asi ng  D G  siz e i s not  necessaril y  a  good  fact.           Figure  2. V oltage  prof il e  var ia ti on s  with  D G  ki nd  01   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
         ISSN : 2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &   D ri S ys t,   V ol .  12 , N o.   1 ,  Ma rch  20 21   :   489   –   498   494   3.1.2.  DG  kin d 02   The  Fig ur e  3  rev eal e d  that  t he  vo lt age   ma gn it ude   i n  the   case  n°   03  ( 12. 5  M W   a nd   6  M V A r)   i s   adequate ,   but  i n  the   case  n°  04  the   volt age   mag nitud e   at   bus  31  is  inc rea sed  over  t he  i nt ern at io nal   sta nd a r ds   range   ( 1.1 28   p  u) ,  i ncr ea sin g  DG   siz e  is  not  necessarily   a   good  fact   in  t his  ki nd   of   D G.   T he  Fi gure   4  al so  sh ow th at  case n °  03  is  perfect  than  case  n°   01.   So   DG  w hich  pr ov i des  bot h  act ive a nd   re act ive p owe r   is  more  us ef ul tha n D G   w hich p rovide s  act ive  power  on l y .           Figure  3 .  Volt age  prof il e  var ia ti on s   with  D G    kind  02       Figure  4 .  Com par is on am ong ca se  n°   01 et c ase 0 3       3.2.   Po wer los ses   R e a l   a n d   r e a c t i v e   p o w e r   l o s s e s   w i t h o u t   a n y   i n t e r c o n n e c t i n g   D G   a r e   e q u a l s   t o   2 7 . 8 6   M W   a n d   1 2 1 . 6 7   MV Ar.  It  is  cl ear  f rom   the  Fig ure s   5  (a)   a nd  ( b)   t ha t  kind  01  case  01   real  power   losses  wer e  di minishe d  by  7, 61   %  and  r eact ive p ower  l os ses w er e  diminis hed   by  7,1 8  %,   case 02  r eal   po wer   l os ses w ere  dim inishe d   by 1 0, 48   %   and  rea ct ive  powe r  l os ses   w ere  diminis hed   by  11, 07  % ,   ki nd  02  case  03   real  powe r  l osse s  wer e   dimi ni sh ed   by   8,5 7  %  a nd  reacti ve  po we r  losses  we re  di minishe d   by  7,7 0  %  case  04  real  powe r  los ses  we re  dimi ni sh ed   by  11, 99  %  a nd  re act ive  pow er  losse s  wer e  diminis hed   by  12,13  %   as  D G  siz e  is  i ncr e ased  as   po wer   losse s   are  re du ce d,  e sp eci al ly  f or  DG  ty pe   02.  Ther e f or e,   siz e   an d  kind   of  a   D G   pla y  an   a ccur at e   r ole  i n  po wer   losses.         (a)     (b)     Figure  5 .  P ow e r  l os s es   var ia ti on s ;  (a )  real  po wer, (b )  reacti ve  pow e r       4.   CONCL US I O N   Du e   th e  c urre nt  a nd  fu t ur e   tren d  of  el ect r ic it y  us e rs   (s uppliers   a nd  c onsume r s)   is  s et   to wards   increasin g  the   integrati on   of   DG s ,   in   pa rtic ular   re ne wab le   ene r gy  s ource s,  a   c omplet e  a nalysis   ha s  t o  be  done   befor e  li nkin g  DG   unit s  to  pr edict   the  impa ct s  of   D Gs  kind  an d  siz e  on  distrib ution   ne twork  be hav i or,  but   without  forg et t ing   t he  c os ts.   I n  this   pa per,  t he   auth ors  us e d  a  simple  nume rical   meth od  to   com pa re  the   impact   of  a   D G   pro vi des   real  powe r  a nd  reacti ve   po wer  at   t he  same  ti me   an d  D G   pr ov i des  on l y  real  p ower  o n  distrib ution  network  vo lt age   pro file ,  re al   po wer  losse s  a nd  reacti ve   po we r  lo sses  at   the   crit ic al   bu s .  N ewto n - Ra ph s on  loa d  flo w  meth od  without  an d  w it h  distrib uted  gen e rati on  has   been   us e d.   F r om   the  res ults,   it   has   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       Load f low  anal ysi s u si ng n ew t on rap hsonmet hod   i n prese nc e o f  distri bu te d  …  ( Te bbak h  N ou r ed din e )   495   been  s how n  t ha t  integ rati on  of  th e   tw o  ki nd s   in  distri bu ti on   net works  (cr it ic al   bus)   ha s  al l ow e d  en ha ncin g  t he  sy ste m   in   te r ms  of  powe r;  unf or tu natel y,  wh e n  we   i nce ase  the   siz e   of  D Gs   a   neg at i ve   ef fect  a pr e ared  on   vo lt age   prof il e   at   the  crit ic al   bus  a nd  the   nei ghbor ’s  buses.   Re su lt s  ob ta i ne d  are   c onfirme d  by  A. S .O.   Ogu njuyig be,   et   al .,   [41]   a nd   oth er  res ults  avail able  in  th e  li te ratur e.  T he r ef or e ,  D G  pr ov i des  act ive  powe r  and   reacti ve  powe r  at   the  sa me  ti me  is  more  us e f ul  than  DG   pro vid es  only  act ive  pow er  an d  inc reasi ng   D G  siz e is n ot n e c e ssaril y  a  go od fa ct  f or  distrib ut ion   netw orks.       APPE ND I X   Table  2.  Li nes  data   N°   F  -   Bu s   T  -   Bu s   r   x   b   Ratio   1   1   2   0 .00 8 3   0 .02 8 0   0 .12 9 0   0   2   2   3   0 .02 9 8   0 .08 5 0   0 .08 1 8   0   3   3   4   0 .01 1 2   0 .03 6 6   0 .03 8 0   0   4   4   5   0 .06 2 5   0 .13 2 0   0 .02 5 8   0   5   4   6   0 .04 3 0   0 .14 8 0   0 .03 4 8   0   6   6   7   0 .02 0 0   0 .10 2 0   0 .02 7 6   0   7   6   8   0 .03 3 9   0 .17 3 0   0 .04 7 0   0   8   8   9   0 .00 9 9   0 .05 0 5   0 .05 4 8   0   9   9   10   0 .03 6 9   0 .16 7 9   0 .04 4 0   0   10   9   11   0 .02 5 8   0 .08 4 8   0 .02 1 8   0   11   9   12   0 .06 4 8   0 .29 5 0   0 .07 7 2   0   12   9   13   0 .04 8 1   0 .15 8 0   0 .04 0 6   0   13   13   14   0 .01 3 2   0 .04 3 4   0 .01 1 0   0   14   13   15   0 .02 6 9   0 .08 6 9   0 .02 3 0   0   15   1   15   0 .01 7 8   0 .09 1 0   0 .09 8 8   0   16   1   16   0 .04 5 4   0 .20 6 0   0 .05 4 6   0   17   1   17   0 .02 3 8   0 .10 8 0   0 .02 8 6   0   18   3   15   0 .01 6 2   0 .05 3 0   0 .05 4 4   0   19   4   18   0 .00 0 0   0 .55 5 0   0 .00 0 0   0 .97 0   20   4   18   0 .00 0 0   0 .43 0 0   0 .00 0 0   0 .97 8   21   5   6   0 .03 0 2   0 .06 4 1   0 .01 2 4   0   22   7   8   0 .01 3 9   0 .07 1 2   0 .01 9 4   0   23   10   12   0 .02 7 7   0 .12 6 2   0 .03 2 8   0   24   11   13   0 .02 2 3   0 .07 3 2   0 .01 8 8   0   25   12   13   0 .01 7 8   0 .05 8 0   0 .06 0 4   0   26   12   16   0 .01 8 0   0 .08 1 3   0 .02 1 6   0   27   12   17   0 .03 9 7   0 .17 9 0   0 .04 7 6   0   28   14   15   0 .01 7 1   0 .05 4 7   0 .01 4 8   0   29   18   19   0 .46 1 0   0 .68 5 0   0 .00 0 0   0   30   19   20   0 .28 3 0   0 .43 4 0   0 .00 0 0   0   31   21   20   0 .00 0 0   0 .77 6 7   0 .00 0 0   1 .04 3   32   21   22   0 .07 3 6   0 .11 7 0   0 .00 0 0   0   33   22   23   0 .00 9 9   0 .01 5 2   0 .00 0 0   0   34   23   24   0 .16 6 0   0 .25 6 0   0 .00 8 4   0   35   24   25   0 .00 0 0   1 .18 2 0   0 .00 0 0   1   36   24   25   0 .00 0 0   1 .23 0 0   0 .00 0 0   1   37   24   26   0 .00 0 0   0 .04 7 3   0 .00 0 0   1 .04 3   38   26   27   0 .16 5 0   0 .25 4 0   0 .00 0 0   0   39   27   28   0 .06 1 8   0 .09 5 4   0 .00 0 0   0   40   28   29   0 .04 1 8   0 .05 8 7   0 .00 0 0   0   41   7   29   0 .00 0 0   0 .06 4 8   0 .00 0 0   0 .96 7   42   25   30   0 .13 5 0   0 .20 2 0   0 .00 0 0   0   43   30   31   0 .32 6 0   0 .49 7 0   0 .00 0 0   0   44   31   32   0 .50 7 0   0 7 5 5 0   0 .00 0 0   0   45   32   33   0 .03 9 2   0 .03 6 0   0 .00 0 0   0   46   34   32   0 .00 0 0   0 .95 3 0   0 .00 0 0   0 .97 5   47   34   35   0 .05 2 0   0 .07 8 0   0 .00 3 2   0   48   35   36   0 .04 3 0   0 .05 3 7   0 .00 1 6   0   49   36   37   0 .02 9 0   0 .03 6 6   0 .00 0 0   0   50   37   38   0 .06 5 1   0 .10 0 9   0 .00 2 0   0   51   37   39   0 .02 3 9   0 .03 7 9   0 .00 0 0   0   52   36   40   0 .03 0 0   0 .04 6 6   0 .00 0 0   0   53   22   38   0 .01 9 2   0 .02 9 5   0 .00 0 0   0   54   11   41   0 .00 0 0   0 .74 9 0   0 .00 0 0   0 .95 5   55   41   42   0 .20 7 0   0 .35 2 0   0 .00 0 0   0   56   41   43   0 .00 0 0   0 .41 2 0   0 .00 0 0   0   57   38   44   0 .02 8 9   0 .05 8 5   0 .00 2 0   0   58   15   45   0 .00 0 0   0 .10 4 2   0 .00 0 0   0 .95 5   59   14   46   0 .00 0 0   0 .07 3 5   0 .00 0 0   0 .90 0   60   46   47   0 .02 3 0   0 .06 8 0   0 .00 3 2   0   61   47   48   0 .01 8 2   0 .02 3 3   0 .00 0 0   0   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
         ISSN : 2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &   D ri S ys t,   V ol .  12 , N o.   1 ,  Ma rch  20 21   :   489   –   498   496   62   48   49   0 .08 3 4   0 .12 9 0   0 .00 4 8   0   63   49   50   0 .08 0 1   0 .12 8 0   0 .00 0 0   0   64   50   51   0 .13 8 6   0 .22 0 0   0 .00 0 0   0   65   10   51   0 .00 0 0   0 .07 1 2   0 .00 0 0   0 .93 0   66   13   49   0 .00 0 0   0 .19 1 0   0 .00 0 0   0 .89 5   67   29   52   0 .14 4 2   0 .18 7 0   0 .00 0 0   0   68   52   53   0 .07 6 2   0 .09 8 4   0 .00 0 0   0   69   53   54   0 .18 7 8   0 .23 2 0   0 .00 0 0   0   70   54   55   0 .17 3 2   0 .22 6 5   0 .00 0 0   0   71   11   43   0 .00 0 0   0 .15 3 0   0 .00 0 0   0 .95 8   72   44   45   0 .06 2 4   0 .12 4 2   0 .00 4 0   0   73   40   56   0 .00 0 0   1 .19 5 0   0 .00 0 0   0 .95 8   74   56   41   0 .55 3 0   0 .54 9 0   0 .00 0 0   0   75   56   42   0 .21 2 5   0 .35 4 0   0 .00 0 0   0   76   39   57   0 .00 0 0   1 .35 5 0   0 .00 0 0   0 .98 0   77   57   56   0 .17 4 0   0 .26 0 0   0 .00 0 0   0   78   38   49   0 .11 5 0   0 .17 7 0   0 .00 3 0   0   79   38   48   0 .03 1 2   0 .04 8 2   0 .00 0 0   0   80   9   55   0 .00 0 0   0 .12 0 5   0 .00 0 0   0 .94 0       Table  3.   Ge nerat or s  powe r  li mit s   N°   Bu s     P m ax   (M W )   P m in   (M W )   Q max  ( M VAr )   Q m in   (M VAr )   1   1   5 7 5 .88   0   200   - 140   2   2   100   0   50   - 17   3   3   140   0   60   - 10   4   6   100   0   25   - 8   5   8   550   0   200   - 140   6   9   100   0   9   - 3   7   12   410   0   155   - 150         REFERE NCE S    [1]   A.  Sorin,   et  al.,  "S olut ions  for   e ner gy  losses  red uct ion   in   power   ne tworks  with   ren ewa bl e   ene rg y  source s,"   201 6   Inte rnational   Co nfe renc e  on   App li ed   and  Theoret ic al   Elec tri ci t y  ( ICATE) ,   Cr ai ov a ,   2016 ,   pp .   1 - 6.   [2]   L. 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         ISSN : 2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &   D ri S ys t,   V ol .  12 , N o.   1 ,  Ma rch  20 21   :   489   –   498   498   BIOGR AP H I ES   OF  A UTH ORS       Tebb ak h  Nou red din e :  was  born   in   Ta dj ena n et ,   Alger ia  in   (1971 ),   h e   re ce iv ed   hi s  B. S  and   M.S   degr ee s   in   Elec t ric a l  Engi ne eri n g  Pow er  sys te m   from   Seti f   1   U nive rsity   (Alge r i a)  in   1994   and  2017  respe c ti v e ly.   He   is  cur re ntl y  a  Ph.D.   st udent   at  a  la bo rat ory  of   E le c tr ic   Engi ne eri ng ,   Depa rtment  o f  E le c tri c al E ngin eering  Constan ti ne .   Univer si ty  of   C onstant ine 1(Alg eri a) .     His re sea r ch  a cti vit ie s   are c urr ently  intere st ing  on   distri bute d   gen er at ion   im p ac t   on  volt ag e  profil e   and   ener gy  losses on  th e el e ct ri ca l   power   sys te m.     E - mail: te bb akh.noureddi ne@y a hoo. com         Lab ed   Djamel :   recei ved   his  B . Sc.   d egr e e  in   El e ct ri ca l   Engi n ee ring   from  the  Univer sity  o f  Annaba ,   Alger ia,  in   1983,   th e   M.Sc.   degr e e   in   E le c trica l   R ese arc h   Network   fr om  the  E col e  Polyte chni qu e   o f  Montre al ,   Can ada ,   in   1986 ,   an d  a   Ph.D.   degr ee  in   Elec tri c al  En gine er ing  f ro m  Mentouri   Univ er sity  of  Const ant i ne,   Alg eria.   In  1987,   h e  jo ined Ment ouri   Univ ersit y  Constan ti n e,   Alg eria,   h as  l e ct ure r   with the   Depa rt me nt   of  El e ct ri ca l  Engi n ee ring ,   where   h e  has  bee n  a  F ull   Profess or,   a nd  ac tu al ly  h e  is  Dire ct or  of   El e ct ri ca l   Eng in ee r i ng   L abor at or y  Constantine L GEC.   His  rese arc h   a ctivit i es  fo cus  on :   Imp ac ts   of   Dis tri bute d   Gen erat ion;  Diffe r ent  t e chni ques   for   opti mizing  the   o pti mal  power  f lo w;  Ide nti f icati on   of  the   we ake st  b uses  to  facil i ta t e  the   sea r ch  for   opti mal  lo ca t ion   of  Var  source s ;  Ext r em e   learni ng  ma ch ine   b ase d  alleviat ion  For  over loa d ed   power  sys te m;  Stabi lity  of   gro ups;  Pow er  flo w  me thod   for  DC  net works   in te gra te d  int o  A C;   Analysis  of  var i ous  kinds  of  issue  quality  of  el e ctric  power  ca used   by  ren ewa b le   e ner gy  source s.   E - m a il :   djame l_labed@ya hoo . fr     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.