Int ern at i onal  Journ al of  P ower E le ctr on i cs a n d  Drive  S ystem   (I J PE D S )   Vo l.   11 ,  No.   3 ,  Septem be r   2020 , pp.  15 7 9 ~ 15 8 7   IS S N:  20 88 - 8694 ,  DOI: 10 .11 591/ ij peds . v 1 1 .i 3 . pp 15 7 9 - 1 5 8 7           1579       Journ al h om e page :  http: // ij pe ds .i aescore.c om   Volta ge re gulati on and  po wer l oss reductio n by inte gration  of  SVC i n distrib ution net works  via P SSE       Ba - s wa im i  Sa l eh, Lee  Jun  Y in,  Re nu ga   Ve rayi ah   Coll ege of   Grad uat e   Studie s,   Un ive rsiti   T ena g a Nasional   (UN IT EN),   Mal aysia         Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Feb   7 , 2 0 20   Re vised  M a r   6 ,  20 20   Accepte d  Apr   30 , 20 20       Volta ge   stabilit y  is  ne ce ss ary   i n  orde r  to  m ai n ta in  the  health  of  the  gri d   sys te m.   In  re cent  yea rs,  the   lo ad  demand  is  i ncr ea sing  fro m  ti me - to - time   which  co mpromised  th e  stab il i t y  of  th e  sys te m .   On  th at  purpo se,   seve ral  me thods   on   enh anc ing   th e   volta ge  st a bility   of   t he  sys tem   was  int roduc ed   such  as  the  tra ns forme r  ta p   and   FA CTS  devi ce s.   In  a  g ene ra l  ov erv ie w,   th is   study  is   to   prop ose  a   sev era l   p ower  co mpe nsa t ion  t ec hn ique s   on  th e  b ase   ca se  of   an   IE EE - 33  bus  whe reb y  power  f lo w  ana lysis  usin g  Netwon -   Raphson  in  PS S/E  softwar e  is   p erf orme d .   Aft er wards,  distri bu ted  gene r at ion   (DG )  and  Static   VA R  Compe ns at or  (SV C)  wil l   be  im pl em en ted  withi n   the  distri buti on   net w ork  to  co mpe nsa te   th e  vol ta g e  in stabi lity  losses  b ase d  on  th e   wea kest   ind ex  f r om  the  bus  sys t em .   From   b oth   t he  ca ses   which   i s  proposed   ea rl ie r ,   a   com p ar ison  study   is  con duct ed   on   th e  p e rform ance   on  bo th  DG   and   SV C  withi n  th e proposed  net wor k.   Ke yw or d s :   SV C  ( sta ti c  V AR  c ompensat or )    Vo lt age  stabil it y   Loss   re du ct io n   DG ( Distrib ute d  gen e rati on )   PSSE   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 :   Re nuga   Ver a yi ah,     Dep a rtme nt of  Ele ct rical  En gi neer i ng,   Un i ver sit i   Te na ga Nasi onal  (UN ITE N),   Pu traj a ya  Co m pu s , J al a n IK R AM - UNITE N, 4 3000  Kajan g, Sela ngor,  M al aysia.   Emai l:  Renuga @unit en. e du. my       1.   INTROD U CTION   Ele ct rici ty  pla ys  a n  im porta nt r ole   in   the   ec onomi c d e velo pme nt   of  t he   co un t ry. A ll   c ount ries  ar ound   the worl d  lo ok i ng   for  a n  af for dab le , rel ia ble  and  s ecu re supply  of  elec tric it y  to s us ta in m oder n  w ays of  li ving.   Power  qual it y  is  al way s  t he  top   pri or it y  f or   the  el ect rical   ut il i ty  to  lo ok   on  pr ov i ding  a  con ti nu ous  sup ply   to   their  c us to mer s.  T he  i nteg rati on  of  distri bu t ed  ge ner at or s   in  t he  distrib ution  netw ork  is   increasi ng  day  by  da y   [1]   due  to  t he   protect ion   of   the  en vir onme nt  from  harmf ul  emissi ons,  t echn ologica l  a dv a nceme nt,  e nerg y  crisi s,  po wer   outa ges ,  te ch nical   issues ,   a nd   economic  i nce ntives  [2] .  T he   intermit te nt  na ture  o f   ren e w able   energ y  sou rces   will   introdu ce   man y  ch al le nges  to  the  powe r   qu al it y  of   t he  el ect rici ty  su pply  [3] .  T he  inj ect ed  real  po we r   f rom  D G   te nds  t o  cause   ove rvolta ge  or  un der  volt age  pro blem s  acco r ding  to   the  pe netrati on  le vel   of   DG   [ 3] .   Dis tribu ti on  netw orks  deliver  el ect rical   power   to  dif fer e nt  loa d  ty pes  i.e.  i ndus tria l,  co mme rcial ,   reside ntial ,  et c. ,  th os e   loa ds  ar e  subje ct ed   to   fluctuate   over   a  wi de  range   a nd  under  heavy  l oad i ng  c ondi ti on s,   the  distri bu ti on  net wor k  will   exp e rience  vo lt age  instabil it y  [4 ,  5 ] .  M ore ov e r,   t he  majo rity  of  the  i ncrea sing   load  is  i nductive  in   nat ur e,   wh ic h  le ad s  to   a  m or e  la gg i ng  power  fact or  of  the  s ys te m .  The   la ggin g  powe r   factor  ma y  inc rease  the   po we r  loss   in  t he  ne twork  due  to   the  high  c urrent   dr a wing  by  the  loa d  a nd  de crease   t he  volt age  profil e o f  the  net w ork  [2] .    Vo lt age   sta bili ty  is  esse ntial l y  relat e d  to  t he   reacti ve  pow er  bala nce  [1] ,   so   by  co ntr olli ng   reacti ve   powe r  betwee n  le a ding   an d  la ggin g  po we r  facto r  ca n  m ai ntain  t he  volt age  within   th e  acce ptable  volt ag e   range   an d  i mpro ve   the   reli ab il it y  of  the   s yst em.  T he   co nv entional   met hod  i n  c ontr olli ng   t he  reacti ve   powe r   wh e re pow e r   f act or  co rr ect io n  was   fi xed  by  the  inte gr at io n of  fi xed  ca pacit or s   pro ving   re act ive  po wer  s upply.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  Dr i   S ys t ,   V ol .  1 1 , N o.   3 ,  Se ptembe r   2020   :    15 7 9   –   15 8 7   1580   T he  de ployme nt  of   F ACTS   dev ic e   withi n  distrib ution   ne twork   co mes  i nto  ef fect  in   orde r  t o  m ai nta in  the   vo lt age   le vel  t o  be  regulat ed   within  t he  i nd e x  c ompe ns at in g  reacti ve  pow er   [6] .   Table  1  sho ws  se veral   typ e s   of FA CT S  de vi ce wh ic h  a re c urren tl y avail a ble in t he mar ke t.       Table  1 .   Dif fere nt t ypes  of F ACTS   de vice    FACTS   Mod el of con stru ct io n   Ins tallatio n  on   Refere n ces   SVC  –   Static  Va r  Co m p en sato r   Bran ch es o f  two  s witch es wh ich  con sis ts o f  TCR  (swit ch ed   in d u cto r)  and  T SC (switch ed  capacit o r)   Line o r  b u ses   [ 7 ]   TCVR  –   Thy risto r - co n trolled  vo ltag e  regu lato r   Po wer  switch es  mo d el of a  tap  chan g er   Line   [7,8 ]   STAT C OM  -   S t ati c   sy n ch ronou s  co m p en sato r   Energy  sto rage su p ercon d u ctin g  m ag n etic sto rage ( S M ES)  or   VSI  wi th  a  DC  link  con n ected to  a  step - u p  tr an sfo rm e r   Line o r  b u ses   [7, 9 - 13]   UPFC  -   U n ified p o wer  flow co n trolle r   Two trans for m e r  a n d  po wer  switch es wh ich  acts as  a  r e ctifier an d   co m p en sated  thro u g h  con trol sch em e  an d  r ev erts back  th e DC  so u rce  to  an AC w av eform th rou g h  an in v erter   Bu s ad jo in t  with  line   [ 1 4 ]       The  fun dame nt al   of   t he  de vi ce  will   be  t he  same  as  t he  w orkin g  pr i ncipl e  of  the  t ran s missi on  S VC  wh e re by  it   wi ll   ei ther  injec t   or  a bsor b  re act ive  po wer  to  mai ntain  t he   bus  volt age s  to  a  ce rtai n  le vel   dep e ndin g  on  t he  volt age   re gula ti on  ra nge  of  t he  e nd  c ons ume r.   In   the   c urren t   ma r ket,   S VC  is   sti ll   viab le   an d  bein g  im plem ented  within  t he  tra ns missi on  an d  distrib ut ion   ne tw ork  as  com pa red   t o  the  oth e r  F ACTS  dev ic es .  T his  i s  beca us e   the   costin g,   maint enan ce   a nd  pe rformance   of  the  SV C   te ch nolo gy  is  more   feasible  and   matu red   t o  be  ap pli ed  whereby  it   requir es  small er  ene r gy   st or a ge  to  pe rform  an y  rea ct ive  com pe nsa ti on s   [7,  8 ] .  The   dr a wb ac k  of   the   c urren t   S VC  te c hnolog y  is   du e   to   it s  sl ow  r es pons e   ti me  w hi ch  le a ds   t o  a  s lowe r   com pensat ion t ime com pa red  to it s su cce ssor   [1 5 - 21 ] .       2.   RESEA R CH  METHO D    To  fi nd  the  op t imal   locat ion   of  S VC  an d  DG  in  IEE E  33 - bu s  distrib utio n  ne twork ,   t hree   ind i ces  a r e   us e d,   w hich  a r e  the  Vo lt a ge  Stabil it y  Inde x  (V S I) ,   V oltag e  Stabil it y  M a rg i n  ( VSM)   a nd   S ys te m  V ol ta ge   Dev ia ti on  ( Sy s te m  VD) .  VSI  from  (1)  is  us e d  to  fin d  the  opti mal  locat ion  of   DG.  T he  va lue  of  V SI   s hould   be   le ss  than   one.   If   VSI  value  c losed   to  ze ro,  then  t he  s ys te m  is  m or e   sta bl e  and  vise   ve r sa.  T he  bu s   wi th  the   highest  V SI  va lue  is  sel ect ed  as  the  op ti mal  locat ion   f or   D G  [2 2 ] .  VSM  f rom  ( 2)  is  us e d  to   fin d  t he  opti mal   placeme nt  of S VC  in   a rad ia l netw ork  [23 ] . V S M   is  a n  in de x  us e d  to   fi nd  the mar gin  sta bili ty  of  eac h  bus  a nd   it s  value   is   bet ween  ze ro  a nd   one.   T he   node   wit h  le ss   VSM   is   cl os er   to   the   c ollapse   point   an d  sho uld   be   reinfo rced   by  injec ti ng   reacti ve  po wer   [2 2 ] .  Vo lt age   de vi at ion   in  a  syst em  is  de fine d  as  t he  di ff e ren ce   betwee n  the  nominal  volt age  and   t he  act ual  bu s  volt age.  T he  small er  the  dev ia ti on  of  th e  vo lt age  base d  on  it s  nominal  volt ag e,  the  bette r  th e  vo lt age  c ondi ti on   of   t he  sys te m.  Sy ste m  V oltage  De viati on   (VD)   is  cal culat ed   us in g (3)   [24,  25 ] .       = 4 1 2 ( 2 2 2 + 2 ) ≤ 1   (1)         wh e re,   X: Line  r eact a nce    V 1 : Se nd i ng end  bu s  volt age     P 2 : R ecei ving  end real  powe r     Q 2 : R ecei ving  end reacti ve  po wer          ( ) = 4 − 4 2 (  +  ) –   4 (  +  )   2       ;   = 1 , 2 …     (2)     wh e re,   X i : Li ne  r eact a nce   R i : Li ne  resist a nce   V s : Se nd i ng end  bu s  volt age     P i : R ecei ving e nd r eal   powe r    Q i : R ecei ving  end reacti ve  po wer    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       Volta ge  re gu l at ion   and p ower  loss  re duct io n by inte grati on  of SVC  in  distr ibu ti on  …   (B a - swaimi  Sa le h )   1581   N: Num be r of   bu s es       Syst em   VD = ∑ ( 1 − 1 ) 2   (3)     wh e re,   V n :   volt age  ma gn it ude  of  bu s   ‘ n ’,  e xpres sed  in  ( p.u . )       The   IEE E  33 - bus  ra dial  distri bu ti on   net wor k  ha s  33  buses,   32 - br a nch,  3  la te rals,  5  ti e   sw it ches,  a nd   on e  s ync hrono us   ge ne rato r.   The  s ys te m - rel at ed  volt age  is   12.66 KV   with  ma ximum  a nd   minim um   li mit s  of   ±5 % .   T he  tota l  real  an d  reac ti ve  powe r  loa ds   are   3.7 15  MW  an d  2.3  M V AR   c onne ct ed  to  32   bus es  with  a   diff e re nt po we r  fact or   [2 4 ] .  T he  s ys te m  data  is t aken f rom   [ 4] .           Figure  1. Flo w char t  of the  res earch  meth od       3.   RESU LT S  AND DI SCUS S ION     The   pro pose d  method   has  be en  te ste d  us i ng  PSS / E   34   s of t war e   in   the   IE EE - 33  bus   distri bu ti on   ne tw ork .   T he  com par is on  ha s  bee n  pe rformed   f or   f our  cases:   Distri but ion   netw ork   without  SV C  and  D G ,   distrib ution  net work  with  SVC   on l y ,   distrib ution  net work  with  D G   only ,   and  distri bu ti on   netw ork  wi th  both   SV C  a nd  D G.   Th e   co mp a rison  is   pe rfo rme d  by   ta king   into   co ns ide rati on  of   volt age   sta bi li ty  mar gin   ( V SM),   vo lt age  d e viati on (VD )  a nd  re al  an d react ive   powe r  loss es.     3.1.   Ca se st u dy 1 :  I EE E 33 - bu s s ystem  wi thout SV C an d  DG   The  ob ta ine d  r esults  f or   real  and   reacti ve  powe r  los ses  ar e  202.6 5 K W  a nd   135.1 3 KVAR  res pecti vel y.   T he   VSM  a nd   s ys t em  V D   are   ca lc ulate d  f or   ea ch  bus  us i ng   e qu at io n  (2)  a nd  ( 3)  res pecti ve ly.  T he  cal cu la ti on  resu lt s  us in g  load   fl ow  data   sh owe d  t hat  th e  18th   bus  is   the  weake st  bu s  with   V SM  of  0.695  a nd  V D  of  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  Dr i   S ys t ,   V ol .  1 1 , N o.   3 ,  Se ptembe r   2020   :    15 7 9   –   15 8 7   1582   0.007 55 pu.  Figure  2  dem ons tra te s  the  s ys te m  volt age   pro f il e  and  V SM  f or  the  distrib ut ion   netw ork   w it ho ut   SV C a nd DG.     3.2.   Ca se st u dy  2:  I EE E 33 - bu s s ystem  wi th   S VC onl y    The   loa d  flo w   anal ys is  us i ng  fi xed  New t on  – Ra phson   is  cond ucted   usi ng  PSSE   t o  i nvest igate   th e   eff ect   of   SV C   on  the  volt age  prof il es,  V D  a nd  po wer   l os se s  of  the  net wor k.   SV C  placed   at   an  18 th   bus,  wh ic h  represe nts  the   lowest   V SM  i n  t h e  sy ste m.   The   siz e  of  S VC   is   cha nged   to   get   mi nimum  VD  with  mi nimum   powe r  losses .  Fr om  T a ble  2,   it   is  ob ser ve d  that  0.5 M VA R  is  the  opti mal   siz e  of   S VC  a nd   t he  18 th   bus   is  the   op ti m um  place   f or  the   c ompe ns at io n.  The   placement  of  SVC   is  al so  te ste d  at   33 th   bus,   w hich   re pr e sente d  t he   lowest  VSM   in  t he  sec ond - longest  la te ral   in  the   net wor k .   VSM   an d  bu s   vo lt age   pro file   with   op ti mal  placeme nt of S VC at a n 18 th   bus is s how n  i n Fi gure  3.         Figure  2 .  VSM   an d vo lt age   prof il es   of n et work with out S V C an d DG       Table  2 . Res ults o f  total   powe r  loss  varia ti on  an d  s ys te m   V D wit h  S VC si ze an d place m ent    Bu s   No .   Incre m en t (KV AR)   Bas e  case   100   200   300   400   500   600   700   800   900   1000   1100     Sy stem  V D ( p u )   0 .11 7   0 .11 0   0 .10 0   0 .09 7   0 .09 1   0 .08 6   0 .08 1   0 .07 6   0 .07 1   0 .06 2   0 .05 9   0 .05 5   18   Total KW  los s   2 0 2 .65   1 9 5 .87   1 9 0 .73   1 8 6 .69   1 8 3 .98   1 8 2 .62   1 8 2 .68   1 8 4 .19   1 8 7 .21   1 9 7 .93   2 0 5 .78   2 1 5 .31       33   Total KV AR lo ss   Sy stem  V D  (pu )   Total KW  los s   Total KV AR lo ss   1 3 5 .13   0 .11 7   2 0 2 .65   1 3 5 .13   1 3 0 .49   0 .11 2   1 9 4 .43   1 2 9 .48   1 2 7 .13   0 .10 8   1 8 6 .85   1 2 4 .36   1 2 4 .7   0 .10 4   1 8 0 .08   1 1 9 .87   1 2 3 .35   0 .10 0   1 7 4 .05   116   1 2 3 .13   0 .09 6   1 6 8 .66   1 1 2 .65   1 2 4 .07   0 .09 8   1 6 4 .34   1 1 0 .12   1 2 6 .2   0 .09 2   1 6 0 .62   1 0 8 .12   1 2 9 .58   0 .08 5   1 5 7 .72   1 0 6 .78   1 4 0 .22   0 .08 2   1 5 5 .84   1 0 6 .21   1 4 7 .51   0 .07 8   1 5 4 .69   1 0 6 .26   1 5 6 .23   0 .07 5   1 5 4 .41   1 0 7 .02           Figure  3 .  VSM   an d vo lt age   prof il es   of n et work with  S VC  only      0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6 0 .7 0 .8 0 .9 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 VSM  an d  Bu s Vo latg e ( p u ) Bu s No . Bu s Vo ltag e ( p u ) VSM 0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6 0 .7 0 .8 0 .9 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 VSM  an d  Bu s Vo latg e ( p u ) Bu s No . Bu s Vo ltag e VSM 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       Volta ge  re gu l at ion   and p ower  loss  re duct io n by inte grati on  of SVC  in  distr ibu ti on  …   (B a - swaimi  Sa le h )   1583   3.3.   Ca se study  3 : IEEE 3 3 - bus  syste m  wi th  DG   on ly     The   loa d  flo w   anal ys is  us i ng  fi xed  New t on  – Ra phson   is  cond ucted   usi ng  PSSE   t o  i nvest igate   th e   eff ect   of  D G  a t  unit y  po wer  f act or  on   the   volt age  prof il es,   sy ste m   V D   a nd  powe r   losses   of   the   ne tw ork.  D G   placed  at   6 th   bus  acc ordin g  t o  VS I ,  wh ic h  is  cal culat ed  usi ng   t h e  pro posed  m et hod  in   [ 18 ]   us in g  E quat ion   ( 2 ). T he  data  f or  cal culat in g  V SI   a re  obta ine d   f rom  loa d  fl ow  res ult   us i ng  New t on - Ra ph s on  in   PS SE.   T he  siz e  of  DG  is  c ha nged   in   ste ps  in   or der  to   get  m inimum   VD  wi th  mi nim um  powe r   losses .  F r o m  F ig ure  4  a nd  5   it   is  ob se rv e d  tha t  2. 6 MW  is  the   op ti mal  siz e  of  D G  an d  6 th   bus   is  the  op ti m al   locat ion   f or   DG   placeme nt    wit h  sy ste m  V D  of  0.029 0   pu .   Fig ur e  6  s how s  th e  impact   of   opimal   placem e nt  of  D G  in   V S M   a nd  volt age  prof il e   of the  netw ork .     3.4.   Case stud y  4:  IEEE 3 3 - bu s syste m  wi th  bo th  SVC a nd  DG   The  op ti mal  siz es  of   SV C  a nd  D G  are  t he  s ame  as  instal li ng   i nd i viduall y,   wh ic h  are  0.5MVR  f or  S V C  and  2.6MW  f or   D G.   T he  great es t  impro veme nt  for  volt age  prof il es  is  made   with  the   instal la ti on   of  both   S VC  an d  DG   as  s how n  in  Figure  7.  It  is  ob se rv e d  that  al l  bu se s  of   the  s ys te m  are  withi n  the  acce ptable   li mi t   consi der i ng  ± 5%  ar ound  t he   relat ed  volt a ge  as  s how n  i n  Fig ure  8.  T he  V S M   of  th e  curre nt  sy st em  are  acce ptable  as   al l  of   it s  buses   are  cl os e  t o  1  w hich  is   s hown  in  Fig ur e   9 .   The   re duct ion  in  real  a nd  reacti ve  powe r  los ses  with  the   inte grat ed  SV C  an d  DG  withi n  t he  bus  s ys te m   are  85. 78K W   an d  64.26 KVAR   as   ind ic at ed   in   T able .   To   c ompare   with   the   oth e r  previ ou s     m e ntion e d  s ys te m   earli er ,  bo t h  SV C   a nd   D G   con t rib utes  sig nificantl y   i n  powe r  losse s  re du ct io n.   B y  pe rformi ng  volt age  de viati on   usi ng   E quat ion   (3),   the   vo lt age   dev ia ti on  is  obta ine d  at   a  value   of   0. 0147  p.u.  Ba se d  on  t he  obta in ed  de viati on,  t he  volt age  c on diti on   in  the  s ys te m  is  favo ur a ble  as  the  diff e re nc e  betwee n  t he   nom inal  volt age  with  the  c urren t  bus  vo lt age  is  relat ively s mall .           Figure  4 .  VS I profile s  of I E E E 33  rad ia l  distrib ution net work         Figure  5.   Re su l ts of total  po w er lo s s es   var ia t ion   with  DG   si ze     0 0. 02 0. 04 0. 06 0. 08 0. 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 VS I Bus  No . 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 KVAR  &   KW   Los s DG  Sizin g KV AR Los s KW  L o s s Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  Dr i   S ys t ,   V ol .  1 1 , N o.   3 ,  Se ptembe r   2020   :    15 7 9   –   15 8 7   1584     Figure  6 .  VSM   an d vo lt age   prof il es   of n et work with   DG   only           Figure  7 .  VSM   an d vo lt age   prof il es   of n et work with   both  S VC a nd DG             Figure  8.  Com par is on b et wee n  al l t he res ults o f  vo lt age  profil e o f  I E EE - 33   bu s  s ys te m    without a nd w i th S VC   a nd DG     0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6 0 .7 0 .8 0 .9 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 VSM  an d  Bu s Vo latg e ( p u ) Bu s No . Bu s Vo ltag e VSM 0 .75 0 .8 0 .85 0 .9 0 .95 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 VSM  an d  Bu s Vo ltag e ( p u ) Bu s No . Bu s Vo ltag e ( p u ) VSM 0 .85 0 .87 0 .89 0 .91 0 .93 0 .95 0 .97 0 .99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 Bu s Vo ltag e in p u Bu s No . Bas e  case W ith  SVC  o n ly W ith  DG  only W ith  SVC  an d   DG 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       Volta ge  re gu l at ion   and p ower  loss  re duct io n by inte grati on  of SVC  in  distr ibu ti on  …   (B a - swaimi  Sa le h )   1585       Figure  9. Com par is on   bet wee n  al l t he res ults o f  V S M   of   IE EE - 33   bus  sy st em    without a nd w i th S VC   a nd DG       Table  3 .   C omp ariso n   a nalysis  of   I EEE - 33  bus sy ste m  with a nd w it ho ut S V C an d/o r  DG   Descripti o n     Bas e Case   W ith  SVC   o n ly   W ith   DG on ly   W ith  SVC and  DG   SVC size( MV AR)   -   0 .5   -   0 .5   SVC lo catio n   -   18   -   18   DG size (M W )   -   -      2 .6   2 .6   DG locatio n   -                -              6   6   Sy stem  V D(pu )   0 .11 7   0 . 863   0 .02 9   0 .01 4 7   Total rea l  po wer  lo ss (KW)   2 0 2 .65   1 8 2 .62   1 0 3 .97   8 5 .78   Total rea ctiv e po w er  lo ss (KV AR)   1 3 5 .13   1 2 3 .13   7 4 .83   6 4 .26   Minimum  bu s v o ltag e (pu )@b u s   0 .91 3 @ 1 8   0 .92 0 @ 3 3   0 .95 1 4 @18   0 .95 9 @ 3 3   Minimum  VS M  @ b u s   0 .69 5 @ 1 8   0 .81 9 @ 3 3   0 .95 1 4 @18   0 .84 6 @ 3 3       4.   CONCL US I O N    In   this  w ork,   SV C  integ rati on   i n  IEE E  33 - bus  distri bu t ion   s ys te m  is   inv est igate d  us in g  PS SE   so ft war e . Th e  ob je ct ives a re to  imp rove  vo lt age profil e an d red uce n et wor k  po wer  lo sses . Th e in vestiga ti on  is   performe d  f or   SV C  i n  a   ra dial  distrib utio n  ne twork   wit h  a nd  without  D G.   The  best  l ocati on  f or  S VC  a nd  DG   are  ide ntifie d  us in g  VSM  a nd  VS I ,  resp e ct ively.   Sim ulati on  res ults  s how  that  SV C   wi th  D G  is  t he  be st  case  for  im pro ving  v oltage  p r ofi le  an d red ucin g  powe r   losses   i n  the  netw ork.  T he  i ns ta ll at io n of  S VC w it h  th e  siz e   of  0.5M VA R  i mpro ve d  volt age  pro file s  a nd  re duced   the   l osse s.   The   siz in g  a nd  t ypes  of   D G   s ources   s hould  be  plan ne d  wis el y  es pecial ly h avi ng  P V  as  one o f   the   sel ect ion s   due  t o  t he  inco ns ist ent g e ner at io n  w hich   ma y  even t ually   le ad  t o  ot her  power  qu al it y  is su es   s uch  as   vo lt ag e   sa g/s w el l.  F utu re   res earch   mi gh t   in tro du ce   mu lt iple  S VC  placeme nt  in  the  dist rib ution  netw ork  a nd  us in g  op ti miza ti on   te ch nique s  for  S VC  siz ing   a nd   placeme nt.        ACKN OWLE DGE MENTS     T he  aut hors  gr at efu ll y  ack no wled ge  U niv e r sit i  Tenag a   Na sion al   f or  the   fina n ci al   sup port   t hro ugh   UNITE N  i nter nal gra nt UNII G 201 8   to  con du ct  t his r e sear ch pr oject .        REFERE NCE S    [1]   K.  Chakr abor ty,  G.  Deb   and   S.  Deb,   "V oltage   stabi l it y   assess me nt  in  r adi a l  d istri buti on   sys te m   by  l ine  stabilit y   indi c at or  (LSI)  a nd  it s   im prov ement  using   SV C, "  2016  I EE E   1st   Inte rnational   Co nfe renc e  on   Po wer  Elec tronic s,   Inte lligen t  Contr ol  and  Ene rgy   S yste ms   (ICPE IC ES) ,   D el hi ,   2016 ,   pp .   1 - 5.   [2]   F.  Iqba l,  M.  T .   Khan,   and  A.  S.   Siddiqui ,   “Optimal   pl acem ent   of  DG   and  DS TATCOM  for  loss  red uct ion  and  vol ta g e  profi le i mprove m ent , ”  A le xandria   Engi n ee ring  Journal ,   vol.   57 ,   no .   2 ,   pp .   755 – 765 ,   2018 .   [3]   M.  M.  Hus sein  and  K.  Mah mou d,   "Combin ed  st at i c  VA R  com p ensa tor  and  PV - inve rt er  for  r egu la ti ng   voltage   in   distri buti on   sys te ms,"  2017   Ninetee n th  Int ernati o nal  Midd le  East  Powe r  Syst ems  Confe renc e  (M E PCON) ,   pp .   19 – 21,   2017 .   [4]   Z.  G.   Sanch ez,   J.  A.   G.   C .   Cru z,  G.   C .   San chez,  H.   H.   Herr er a,  and   J.   I .   S.   Orteg a,  “Voltag e  col l apse   poin t  eva lu at ion   consi der ing  the  lo ad   dep ende nc e  in   a   power   sys tem  stab il i ty  pro ble m , ”   Inte rnat i onal  Journal   of   El e ct rica l  and   C omputer  Engi n e ering  (IJ ECE ) ,  v ol.   10 ,   no .   1 ,   pp .   61 – 71,   2020 .   0 .4 0 .5 0 .6 0 .7 0 .8 0 .9 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 VSM Bu s No . Bas e  case W ith  SVC  o n ly W ith  DG  only W ith  SVC  an d   DG Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  Dr i   S ys t ,   V ol .  1 1 , N o.   3 ,  Se ptembe r   2020   :    15 7 9   –   15 8 7   1586   [5]   B.   Singh   and   G.   Agrawal ,   “ Enhance m ent  of   vol tage  prof ile  by   incorporat ion   of   S VC  in   power   sys te m   ne tworks  by   using opt imal   lo ad  flow  method  i n  MA TL AB/S im uli nk  envi ron me nts, ”  Ene rgy   Re ports ,   vo l. 4,  pp.   418 – 434 ,   20 18.   [6]   M.  Sime on ,   W .   S.  Ti t a,  I.   A .   Ad ej um obi ,   and  A.   El i za b et h,   “Min im izati on   of  Ac t ive   Tr ansmi ss io n  Loss  in  Pow er  Sys te ms  using  S ta tic  V ar  Co mpens at or ,”   Int ernat ional   Journal  o f  Appl ie d   Engi ne e ring  Re sear ch ,   v ol.   13,   no.   7,   pp .   4951 – 4959,   201 8.   [7]   E.   Gh ahr emani   and  I .   Ka mwa,  “Ana lysing  the  eff e c ts  of   diffe r ent   type s  of   FA CTS  device s  on   the  ste ady - state   per forma n ce   of  t he  Hydro - Québe c  net work, ”  IET  Gene ration,   Tr a nsm ission  &  Dis tribut ion ,   vol.   8 ,   no.   2,   pp .   233 – 249,   2014 .   [8]   M.  Z el l agui,   H.   A.  Hass an,  and  A.  Chagh i,  “E ffe ct  of  TCVR  controlle d   vo l ta ge   on   short - c irc ui t   cal cul a ti ons  in  ca se   of  ground  fau lt  i n  the   Alger ia n  n et work,”  Inte rna ti onal  Journal  of   Control  and  Au tomati on ,   vo l.   8 ,   no.   1,   pp .   125 – 138,   2015 .   [9]   O.  K.   Shind e  an d  V.   R.   S.   V .   B .   Pulav art hi ,   “ST ATCOM   conve r te rs  and   cont r ol:  A   rev i ew, ”   201 7  Int .   Conf .   Dat a   Manag.   Ana l. In nov.   ICDM AI  20 17 ,   pp .   145 – 151 ,   2017.   [10]   A.  Saha ,   S.   Ahmad,  A.  A .   Som a,   M .   Z .   A .   Cho wdhury,  and   A.  A.  Hos sain,   “Mode ll ing   and   con trol   of   STATCOM   to  ensure   stab le  power  sys te m   op era t ion, ”   4th   Int .   Conf. A d v. E l ec t r.   Eng .   ICA EE 2 017 ,   pp .   12 – 17 ,   2018.   [11]   Z.  Xinwen  and   T.  Xiangqian,  “ Topol ogy  and   c ontrol   study   for   a  nov el  STATC OM , ”  in   2016   C hine se   Control   a nd   Dec ision  Con fe r enc e   (CCDC) ,   2 016,   pp .   1235 – 1 240.   [12]   N.  Cherka ou i,   T .   Haid i,   A.   Bel f qih,   F.  El   Mar iami,   and  J .   Bouk her ouaa,  “A  Compa rison  Study  of  React iv e  Pow e r   Control   Str at eg i es  in  Wi nd   Far ms  with  SV C  a nd  STATCOM , ”   Inte rnat ional  J ournal  of  Elec tr ic al   and  Compu te r   Engi ne ering  (I J ECE ) ,   vol .   8 ,   no .   6,   p p .  4836 - 484 6 ,   2018 .     [13]   M.  A.  Ka ma rpo shti  and   M.  Al i nez had ,   “Com pa rison  of  SV C  an d  STATCOM   in   Stat i c  Vol ta g e  Stabi lity  Marg in   Enha nc em en t,”   World  Ac ad emy   of  Sc ie nc e, E ng i nee ring a nd   Tec hnology ,   pp.   860 – 865,   2009 .   [14]   Parva thy  S .   and  K.  C.   S.   Thampa tt y ,   “Dyna mi c   M odel ing   and   Con trol   of   UP FC   for   Pow er  Flow  Co ntrol , ”  Proce dia   Technol ogy ,   vo l. 21, pp. 581 – 588 ,   2015 .   [15]   A.  Qat am in   et  a l . ,   “SVC  ver sus   STATCOM   for  im proving   powe r  sys te m  loa d abilit y:   A  c ase   stud y, ”  2017   8th   Int .   Re new .   Ene rgy   Congr.  IRE C   20 1 7 ,   pp .   1 – 4 ,   201 7.   [16]   I.   Alham roun i,   R.   Ismail,   M.   Sa le m ,   B.   Ism ai l ,   A.  Jus oh,   and  T .   Sutikno,   “In te gr at ion  of  STATC OM   and  ESS   for  power  sys te m   st abi lity   im prov e me nt , ”   Int ernational  Journal   of   Powe r  Elec troni cs  and   Dr ive   Sys te m  ( IJPEDS) ,   v ol.  11,   no .   2 ,   p p .   86 8 – 878,   2020 .   [17]   W.  N.   Chang   an d  C.   H.   L ia o ,   “De sign  and  im pl e me nt at ion   of   a   s ta t com  base d   on   a   mu lt i le ve l   FH B  conv ert er   wi th  del t a - connect ed confi gura ti on  for   unbalanc ed  lo ad   com p ensa ti on , ”   Ene rgies ,   vol .   1 0,   no .   7 ,   2017 .   [18]   E.  Barr ios - ma rt íne z   an d   C.   Ángele s - cama ch o,   “Tec hni cal   com par ison  of   FA CTS  cont r oll ers   in   par all el   conne c ti on, ”  Jou rnal  of  app li ed   r ese arch  and   tech nology ,   vol .   15 ,   no.   1 ,   pp .   36 – 44 ,   2017.   [19]   L.   Xu,   L .   Yao ,   and  C.   Sass e,   “ Compa rison  of   Us ing  SV C  and  STATCOM   for  Wi nd   Farm  In t e gra t ion, ”   in   20 06   Inte rna ti ona l  Co nfe ren c e  on   Pow er  Sys te m   T ec hn ology,   2006 .   [20]   Q.  Zha ng ,   H .   L iu,   Y.   Ba i,  J.  Wa ng,   and   Y.  Qu,  “A  Nove l  Analysis  Scheme  for  St at i c  Vo lt ag e  Stab il i ty  o f   Distribut ion   Net work  with   DF IG  and   SV C, ”   201 8  IE EE  3rd   Ad v.  Inf .   Techno l.  E l ec tron.   Aut om.   Control  Con f . ,   p p.   201 – 206,   2018 .   [21]   M.  Z am an i - gar g ari ,   F.   Kala v ani,  and  K.   Z are,  “ R evi ew  o f  I mpa c t s  of  Sta ti c   Var   C ompe nsator   Allo ca t ion  on   Radial   Distribut ion   Net works ,”   IETE   Jo urnal  of Re searc h,   vol .   65 ,   no .   1 ,   pp.   120 - 127 ,   20 19.   [ 22]   B.   Pati  and  S .   B.   Kara jgi ,   “Op ti mized  p lace m e nt  of  mu lt ip le   F ACTS  devi c es  using  PS O  and  CS A  al gorit hms , ”   Inte rnational   Jo urnal  of El e ct ri c al  and  Comput er  Engi n ee ring   (IJ ECE ) ,   vol .   10 ,   n o.   4 ,   pp .   3350 – 3 357,   2020 .   [23]   V.  V.   S.   N.   Mur ty  and   A.   Kuma r,   “Op timal  p la c em en t  of   DG   in   rad ial  d istri but io n  sys te ms   base d   on   new   vol ta ge   stabi lity  ind ex  u nder   loa d   growt h   Inte rnationa l  J ournal  of  Powe r   El e ct ronics  and   Dr iv e  Syst em  (I JP EDS) ,   vol.  69 ,   pp.   246 – 256 ,   20 15.   [24]   V.  Vita,  “De v e lopm ent  of  a   d ec ision - ma king  al gorit h m  for  t he  optimum  si z e  and  p la c emen t  of  distri bu te d  gene ra ti on  un it s  in  distri bu ti on   n et works , ”   Ene rg ie s ,   vo l. 10, no.  9,   2017 .   [25]   T.  P.   Nguyen   a nd  D.   N.   Vo,   “ A  novel  stoch as ti c   fra ctal   sea r c h  a lgori th m  fo r  opti mal   allocati on  of   distri bu ted  gene ra tors  in   ra d ia l   distri bu ti on  s ystem s,”   Appl.  S oft   Comput . ,   vol. 70, pp. 773 – 796 ,   2018 .         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       Volta ge  re gu l at ion   and p ower  loss  re duct io n by inte grati on  of SVC  in  distr ibu ti on  …   (B a - swaimi  Sa le h )   1587   BIOGR AP HI ES OF  A UTH ORS        Ba - sw ai mi  Sal e h  was  bo rn  in   Hadhra mout ,   Ye me n,   in   1991 .   He  re ceive d   th e   B. Sc .   degr ee  i n  el e ct roni c  and  c omm unication  e ngine er ing  from   Hadhra mou t  U nive rsity  (Engi n ee ring   Coll ege ) ,   Yeme n,   in  201 5.   He  is  cur r en tl y  pursuing  th e   M.E   degr e e  in   el e ct ri cal  enginee ring  (Pow er  Sys te ms)  at   Uni ver siti   Te n aga   Nasiona l  (UN IT EN),   Sel angor ,   Mala ysia .   His  re sea rch   int er ests   inc lud e  vol ta g e  s ta bility   of  distr ib uti on  sys tems a n d  ren ew abl e   en e rgy  integra t ion.       Le e   Jun  Yin   wa s  born  in   Ipoh ,   P era k.   He   re ce iv e d  his  Dip lom a   fr om  Poli te knik   U ngku  Omar   in  2016  and  B .   Eng   Degre e   in   UN ITE N i n  2019 .   He   i s c urre nt ly a  pos tgra dua te   stud en t  pursuing  h is   Master s  in   Uni ver siti   T ena ga   Nasiona l   (UN ITE N).  His   main   rese arc h   ar ea  i ncl udes   Pow er  Sys te m  Studie s ,   Control   Sys te m   and  Int el l ige nt   C ontrol lers .       Renuga  Vera yi a h   re ce iv ed   her   B ac he lor  of   El e ct r ic a l  &  El e ct ron i cs  Engi n ee r ing  Degre e   in   2002  and  Mast er  of   E le c tri c al  Engi n e eri ng  in   2007  fr om  th e  Univ ersi ty  T ena g a  Nasio nal ,   Mal aysia.   She  obtained  h e r  PhD   degr e e  i n  Elec tr ical,  E lectr oni cs  &  Sys t em   Engi ne eri ng   in  2017   fro m  Univer siti   Keba ngsaa n  Mal aysia,  Mal aysia.    Ren uga  is   cur re ntl y   serving  as   a   sen ior  l ec tu rer   at  Depa rtment  of  E le c tri c al   &  E le c t ronic s  Engi n ee r i ng,   UN ITE N  an d  as  a  Progra m  Coordina tor  for  Master   of   Elec tr ic a l  Eng ineeri ng   Program   at  Col le ge   of  Gradu ate  Stu di es,   UN IT EN.   She   is  a  me mb er   of   Inst it ute  of   Engi n e eri ng  and  Te ch nology  UK   (M IET )  and  The   Instit uti on  of   Engi ne ers  Malays ia   (IE M).  She   is  al so  a  C ert i f ie d  En erg y  Man age r,  Certifie d   Profess iona l  in  Mea sureme n t   an d  Veri ficati on ,   a nd  a   technical   w orking  com m it t e e  fo r   count ry’s   Nati ona l   GH G   inve ntory   and   I nte rna ti ona l  Co nsulta ti on   &   A nal ysis  (ICA)   ( BUR2)  Mala ysi a.  Her   rese arc h   int er est  in cl ud es  power  sys tem  st ea dy  st ate  an al y sis,  power  sys tem  dyna mi c   an alys is,  and   power   sys te m  opt im i za t ion.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.