Internati o nal  Journal of P o wer Elect roni cs an Drive  S y ste m  (I JPE D S)  Vol.  6, No. 4, Decem ber  2015, pp. 736~ 746  I S SN : 208 8-8 6 9 4           7 36     Jo urn a l  h o me pa ge : h ttp ://iaesjo u r na l.com/ o n lin e/ind e x.ph p / IJPEDS  WAMS-Based SSR Damping Cont roll er Desi gn f o r FACTS  Devices and Investigating Eff ect s of Com m unicati on Delays      Mor t az Far s adi ,  Ar ash Gh asemi   Departem ent  of  Ele c tri cal  Eng i n eering  Urm i a Un ivers i t y ,  Urm i a,   Iran       Article Info    A B STRAC T Article histo r y:  Received Feb 17, 2015  Rev i sed  Au 11 , 20 15  Accepted  Sep 10, 2015      Recen t techno l ogica l progres s e s  in the wide-area m eas urem ent s y s t em s   (WAMS) are r ealizing  the  centrali zed  contro ls as a breakthrough for   improving the power sy stems  stability Th e m o s t  challengin g  defici e n c y   against WAMS technolog y   is related  to  communication delay s I f  this  laten c y   is neglected,  it can d e teriorate th e d a m p ing p e rform ance of   clos ed loop   control or  even  degrade  the s y s t em  s t abi lit y.  This  paper in ves tigat es  a   conventional  Wide Area D a mping  Contro ller  (WADC) for a static  s y nchronous series compensator (SSSC) to damp out the Sub-S y nchronous   Resonance (SSR) and also investigati on of the des t ructiv e ef fect of tim e   dela y in r e m o t e  feedb ack s i g n al. A new op tim izat ion a l gor ithm  call e tea c hing-l earn i n g -bas ed- opti m i za tion (TLBO) algorithm has been  implemented to  normalize  and optimize  th e parameters of the  global SSR   damping contro ller. The IE EE Second Ben c hmark Model is  consid ered  as the  s y stem under stud y  and  all simulations are carr i ed out in   MATLAB/S I MULINK environ m ent. Keyword:  Co mm u n i catio n  laten c y   Static synchronous  series  com p ensator    Su b-sy nch r on o u s reso na nce   W i de a r ea  dam p i n g c ont rol l e r   Copyright ©  201 5 Institut e  o f   Ad vanced  Engin eer ing and S c i e nce.  All rights re se rve d Co rresp ond i ng  Autho r Aras h Gasem i   Depa rtem ent of Elect ri cal  E n gi nee r i n g,   Urm i a Unive r s ity , Urm i a, Ira n,   Nazlou R o ad,  Urm i a Towns h ip,  We st A zarbayj an   C o u n t y, I r a n .   Em a il: st_ a .g hasemi@u rm ia. ac.ir       1.   INTRODUCTION  Series co m p ensatio n  of lon g  tran sm issio n  lin es is an  i m p o rtan t appro a ch  to  im p r o v e  th e p o wer  tran sfer cap a b ility o f  po wer  network s  [1 ]. Ho wev e r, in such  co m p en sate d n e two r k s , th in teractio ns b e tween  the electrical  m odes of the series co m p ens a t e d net w or k a nd a m echani cal   m ode of a t u r b i n gene rat o r s h aft   can  be l e d  t o  a  seri o u det r i m ent a l  p h en om enon  re fer r ed  t o   Su b-Sy nc hr on ous  R e so na nce  (SSR [2] .     SSR m i tig atio n  h a b e en  a t o p i o f   r e search  in ter e st  o v er  sev e r a l year s. Sev e r a l counter m easu r es   have  bee n   rec o m m e nded ,   ra ngi ng  f r om  l i m i ti ng l e v e l s   of  seri es c o m p en sat i o n  t h r o ug h sy st em  pl anni ng ,   filterin g ,  Po wer System  Stab ilizers (PSSs) [3 ], Flex ib le  AC Tran sm issio n  System s (FACTS) [4 ]-[7 ] ,  And  DFI G  b a sed  w i nd fa rm  [8] .    For e x am pl e, in ref  [4]  a ro b u st  co nt rol  st ra t e gy  has bee n  pr o pose d  ba se d f u zzy   l ogi c co nt r o l  o n  FAC T S de vi ces t o  dam p  SSR . In  [5]  an e c on om i cal  phase im bal a nced  seri es com p en sat i on  co n c ep h a been  in trod u c ed an d th eir ab ility fo p o wer  syste m  d y n a mic en h a n cem en t an d   SSR  d a m p in g   h a v e  b e en  i n vestig ated . Ref [6 ] presen ts capab ility o f   th Distribu ted   Static Series Co m p ensato r (DSSC) as a  me m b er o f  D-FACTS fam i l y  in   mitig atin g  th e SSR. In [7 ], two  sep a rate d a m p in g  co n t ro llers  h a v e  b e en  g r an ted to  t h e con v e n tion a co n t ro llers of  th e SVC and   th e TCSC i n   o r d e r to   d a m p  th e SSR in  a series  com p ensat e wi n d   farm . Furt herm ore, t h e dam p i ng c o nt r o l l e r o f  t h e  SVC  i s  a c o n v e n t i onal  l e ad-l a g   cont rol l e r an t h e dam p i ng charact eri s t i c  of  t h e TC SC  have bee n  ad ded  t h ro ug h co nst a nt  cur r ent  co nt r o l  o f   t h e TC SC . I n  [ 8 ] ,  a dam p i ng  cont rol  a p p r oa ch f o r s u b-sy n c hr o n o u s r e so n a nce wi t h   St at i c  Sy nch r on o u s  Seri es   Com p ensator  (SSSC)  has be en addres sed a nd in  [9] th e capability  of Type-2  wind  t u rbines to  da m p  SS Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PED S    I S SN 208 8-8 6 9 4       WAMS   Ba sed  SS R Da mpi n g C ont r o l l e Des i gn  f o F A C T S  Devi ces an d In vest i gat i n . ...  ( M ort a z a   F a rs adi )   73 7 occu rri ng  i n   cl ose sy nch r o n o u s  ge ne rat o rs c o n n ect e d   t o  t h e  g r i d   by  m eans o f  seri es -com pensat ed   tran sm issio n   lin es h a s b e en   inv e stig ated.  In  t h e literature, it is d e m o nstrated  th at i f   rem o te sig n a ls are  fed to  t h e d a m p in g  con t ro llers, th syste m  dyna m i c perform a nce can be e n hanc ed com p are d   with the locall y   m easured si gnals  [10]. T h e wide - area m easurem ent  sy st em  (WAM S ) ,  e n abl e by  b r oa de pl oy m e nt  of  p h as or m easure m ent  uni t s   (P M U s),  i s   cap ab le to  m o nito r d y n a m i c d a ta o f  th e power syste m  su ch as voltage , current, a ngle, a n d fre que n cy. It  hence  pr o poses a n  u n p r ece dent e d  op p o rt uni t y  i n  cont r o l l i ng  p o we r sy st em  dy nam i cs si nce t h e obse r vabl e spac e   becom e wide r with WAM S   inform ation. The  ac hie v em en ts are m o stly du e to tim e- sta m p e d  sy n c hrono us  measurem ents applicable  at a n y   p o i n t  o f   a g e og ra phi cal l y   s p rea d   el ect ri c net w or k [1 1] .   All references  above cited  [ 4 ] - [ 9 ] ,  ha ve u s ed  gl o b al  si gnal s  l i k e gene rat o rot o r s p eed a s  a feed bac k   sig n a l to  d e si gn  th e aux iliary SSR d a m p in g  co n t ro ller with ou t con s id erin g  co mm u n i ca tio n  ti m e  d e la y on  rem o t e  feedba ck si g n al . The  t i m e  dem a nded t o  re nde r PM U dat a  t o war d   t h e sy st em  or regi o n al  co nt rol  cent e r   pl us t h at  o f  t r ansfe rri ng c o m m a nds t o  cont r o l  devi ces i s  t o t a l l y  refer r e d t o  as t h e com m uni cat i on del a y  or   l a t e ncy .  Thi s   t i m e  del a y  depen d on t h com m uni cat i on sy st em   l o ad i ng a n d ,  i n  fe edbac k  c ont rol  l o o p d i min i sh es th e effectiv en ess  o f  th e co n t ro syste m  an d   may ev en  resu lt in  th e co m p le te syste m  in st ab ility  [12 ] -[13 ]. Acco rd ing l y, it is  o f  critical i m p o rtan ce to  co n s i d er th e laten c y d u r i n g  th e con t ro ller  d e sign   p r o cess. In  the literatu re,  d i fferen t   p a p e rs h a v e   b e en  pub lish e d  to  sh ow th e effects  o f  laten c y in   rem o te  feedbac k  signa l  and also com p ensate dest ru c tive effe cts of t h ese latencies  [13]-[17].  In   [13 ]  a fu zzy lo g i c wid e -area  d a m p in g co n t ro ller for in ter-area  oscillatio n s  d a m p in g  an co n tinuo us laten c y co m p en satio n  h a b e en p r esen ted.  Referen ces [14 ] -[1 6 ]  h a v e   p r esen ted  m u lti-ag en t mix e d , an d pr edi c t o r - ba sed cont rollers f o r tim e -delay ed sy stem s. In ref e rence [ 1 7] , an ada p tiv e   p h a sor power o s cillatio n s   d a m p in g  con t ro ller h a b e en  propo sed  wh erei n  th e ro t a tin g  coo r d i n a tes are   ad ju sted  for con tin uou s co m p en sation   o f  time-v a ry ing  laten c ies an d m a ny  othe r re fere nce s Al l  o f  t h e   pap e rs  pu bl i s he d i n  t h i s  area  p r o pos ed  a  WAM S  ba sed  dam p i n g  co nt r o l l e r t o   dam p  l o w   fre que ncy   osci l l a t i ons an d t h e m o st  im port a nt  n o t e  t h at  s h oul be i n vest i g at e he re i s  t h at  what  i s  t h e i m pact  of c o m m uni cat i on t i m e  del a y  on SSR   da m p i ng cont r o l l ers t h at  use d   gl o b al  si gnal s   as dam p i ng co nt r o l l e r   in pu t sign al.    The m a jor c o n t ri but i o of t h i s  pape r i s  t o   d e si gn a  WAM S  base d co n v e n t i onal   dam p i ng co nt r o l l e r   base on the  teaching-lea r ni ng-base d - optimization  (TLBO) algorithm  for SSR  da m p ing. The  TLB O m e thod  i s  ap peare d  a s  a  pr om i s i ng al go ri t h m  for  m a nagi ng  t h e opti m izatio n  prob lem s  th at n o t  on ly eli m in at es th deficiencies of other conventi onal op tim ization m e thods,  but also, it utilizes a few para m e ters and is easy to   be i m pl em ent e d [ 1 8] -[ 2 0 ] .  I n   or der  t o   bet t e anal y ze t h per f o r m a nce of  p r op ose d  c ont rol l er, a c o m p ari s on  i s   al so a d o p t e d   bet w ee pr o p o se d TLB b a sed  dam p i n g  co nt r o l l e r a n d P S O   based  dam p i n g  co n t rol l e r   p r esen ted  o n  [8 ]. It  is assu med  t h at th e con t ro ller is  em bedde d  i n  a  st at i c  sy nch r on o u s  seri es c o m p ensat o r   (SSSC located  in IEEE second benc hm ark powe system   To a u t h ors'  bes t  kn owl e dge , t h i s  pa per i s  t h e  fi rst  resea r ch t o  ex pl o r e t h e S S R  dam p i ng y i el ded  by   a   FAC T de vi ce equi ppe wi t h  a real  wi de -area  dam p i n g  cont r o l l e r ( W ADC ). I n  t h e  i d eal  TLB base d   WA DC , t h e T L B O  t ech ni q u e  has  bee n   us ed t o  n o rm al ize an opt i m izat i on  of  pa ra m e t e rs of  t h gl o b al   d a m p in g  con t ro ller  with ou t co n s i d eri n g laten c y in rem o te  feed b a ck   signal. In  th e fo llowing  the latency is  con s i d ere d  i n   d a m p i ng c o nt r o l l e r i n put  si gn al  an d e ffect of   t h e l a t e ncy  are   i nvest i g at e d .       2.   STUDY SYST EM  The power syst em  conside r ed  in th is study is the IEEE  SBM [21] ag gre g ated  with SSSC, depicted  i n   Fig u re  1 .  Th is figu re illu strat e s th e sing le lin e d i ag ram  o f   th e po wer syste m  wh ich  is  used  in  t h is stud y. A  si ngl gene rat o of  6 0 0  M V A,  22  k V  i s  c o n n ect ed  t o  i n fi ni t e  b u s t h r o ug one  t r a n sf orm e r an d t w o  paral l e l   transm ission lines. T h e m echanical syste m  is com posed  of: two - stag e steam tu rb in (Hi g h Pre ssu re ( H P )  an d   Lo w Press u re (LP )), the  Ge n e rator  (G ), a n d  the rotati ng e x citer (E X) all are coupled  on the sam e  shaft as  depi ct ed i n  Fi g u re 1 .  The c o m p ensat i on l e vel  whi c h i s  pr ovi ded  by  t h e seri es capaci t o r i s  set  t o  55% of t h reactance . Different cases  of  study are c o ns idere d  fo r clarifying the ca pabilitie s of the  SSSC propos e d   co n t ro llers in   SSR m i tig atio n :   The case  whic h the r e is  no SSSC in t h e sys t e m  and  a t h re e-phase t o   ground  fa ult is applied at the   gene rat o bu s i n  t  =  sec a n d   i s  rem oved a f t e 0. 01 6 8  sec.   In t h e fi rst cas e, the  perform a nce  of t h e syste m  is  stu d i ed   with ou t an y SSSC in  th system . Th m a in  o b j ectiv e is to  v a lid ate th e d o min a n t   m o d e  of o s cillatio n s  in  g e n e rator ro to r shaft and  also  to  clarify th e fact  th at, withou t an y con t ro ller, th ro t o will b e  d a m a g e d  an o s cillatio n s   will in crease i n  t h e syste m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 088 -86 94  I J PED S    Vo l.  6 ,   No 4 ,  D ecem b er  2 015  :   73 6 – 746  73 8 G Ge nerat o r 2 L Z system Z 2   Bus Inf i nite Bus 1   Bu s 1 L 2 L 2 1 L Z 2 1 L Z c X PM U C q V SS SC PM U PMU     Figure  1.  IEE E  SBM m odel aggre g ated  with SSSC       2. 1.   Simulati on re sults  for  th e fi rst c a se   Th e tran sien t si m u latio n  of the po wer system  fo r th first  case is cond u c ted  in  t h is p a rt . Th e three- p h a se to   g r ou nd  f a u lt o c cu rs  at ti m e  3  sec an d  it is  r e m o v e d  af ter  0.0168  sec,  as m e n t i o n e d   b e for e  and  it is  rev ealed  in Figu re 1. Sim u lati o n  resu lt for roto r sp eed   d e v i atio n   ( ) i s  de pi ct ed i n  Fi gu re  2.  Due  t o   u n st abl e   m o d e , wh en  t h e fau lt is cleared, larg o s cillatio n s  will b e  exp e rien ced  b e t w een  sectio n s  of th tu rb in g e n e rator sh aft .  Fo r t h is state, th e system  is co m p letely u n s tab l e.    0 1 2 3 4 5 6 7 -0 . 0 2 -0 . 0 1 0 0. 01 0. 02 Ti m e  ( s ) R o t o r  S p ee d  D e v i at i o ns  (p. u )     Fi gu re 2.   Si m u l a t i on  res u l t s  f o r   case 1, r o t o r   spee d de vi at i on ( ) in  p. u       2. 2.   FFT anal ysis for  the  first c a s e   Fo r an  assessm en t of t h o s cillato ry m o d e s of th system , t h e Fast Fo urier Tran sform  (FFT) an alysis  i s  per f o r m e d b y  M A TLAB   p r o g ram  on  t h e  IEEE  SB M .   Fi gu re.  de pi ct s t h e FF pl ot  o f   gene rat o r r o t o r   sp eed  in  ti m e  i n terv al o f   2  to   5  sec. it is revealed  th at, wh en  th e series com p en satio n  in   lin e 2  is set to  5 5 %,  the com p le m e nt of the electri cal resonance  freque ncy  m a tc hes with c r itical  m ode 1 of the  IEEE SBM and the  syste m  b eco mes u n s tab l e when  th ere is  n o   p o s sib l e d a m p in g   o f   o s cillatio n s . It is fo und ed   b y  FFT an alysis   th at, th ree m o d e s ex ist in  th e ro tor sp eed  in  th is stu d y . Fu rt h e rm o r e, th e max i m u m d e stabilizatio n  is fo r m o d e   1 wi t h  fre q u e n cy  of 24 .6 7 Hz , or i n  a t echni cal  expressi o n ,  for 5 5 % c o m p ensat i o n, t h e t o rsi o nal   m ode 2  i s  t h dom i n ant  m o d e  w h i c has  t h e su b-sy nc hr on ous  f r e que ncy   of  2 4 . 6 7 H z .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PED S    I S SN 208 8-8 6 9 4       WAMS   Ba sed  SS R Da mpi n g C ont r o l l e Des i gn  f o F A C T S  Devi ces an d In vest i gat i n . ...  ( M ort a z a   F a rs adi )   73 9 0 10 20 30 40 50 0 20 0 40 0 60 0 80 0     X:  1 . 3 3 3 Y :  49 1. 2 F r e q u e nc y ( H z ) M a g ( %   o f  Funda m e nt a l ) X :  2 4 .6 7 Y :  69 3. 8 X :  32. 33 Y :  37 .77     Fi gu re  3.  FFT   anal y s es o n   ge nerat o r o t o r  s h aft  i n   or der  t o  val i d at e t h do m i nant  m ode      The FF T anal y s i s  of t h ge ner a t o r r o t o r s p ee d i s  pe rf orm e d am ong  2 -  6 se c wi t h  t h e t i m e di vi si o n  o f   1 sec  i n   or de r t o  e xpa n d  t h e s u b j ect   of  res o n a nce a n d  am pl ifi cat i on  o f  t h e   dom i n ant  m o d e . T h e r e sul t s   whi c are  obtaine d from  FFT analys is are  displaye d in Fi gure  4.  Referri ng  to  th is fig u re , it ca n  be  o b se rve d  t h at, as  t h e t i m e pro g r e sses,  d o m i nant  m ode c o m pone nt  i n crease s  si g n i f i cant l y .  So , t h ere  sh o u l d   be  a c ont r o l l e r i n   order t o  m i tigate this adve rse  oscilla tory com ponent from  rot o r s h aft i n   order t o  ret r ieve the  powe r s y stem   fr om  suffe rin g .     0 20 40 60 0 50 0 10 00 F r e que nc y ( H z )     Mag   2 - 3 ( s ec ) 0 20 40 60 0 500 1 000 F r e que nc y  ( H z )     Mag   3 - 4 ( s ec ) 0 20 40 60 0 50 0 10 00 F r e que nc y ( H z ) Ma g       4- 5 ( s e c ) 0 20 40 60 0 500 1 000 F r e que nc y  ( H z )     Ma g   5- 6 ( s ec )     Figure 4.  FFT  analyses  on   o f  t h gene rat o r o t o r s p eed  wi t h o u t   dam p i ng  cont rol l e r       3.   WA DC  DES I GN   Th is sectio n  is to  d e m o n s trate th e ab ility  o f  co nv en tion a l d a m p in g  con t ro ller in  d a m p in g  SSR with   using a n   SSSC  and  WAM S  si gnals  in a n  i d e a l conditio n, i.e.,  no tim e  delay of rem o te signals.    As it can be seen on Figure 1, the SSSC is  pl aced in the com p ensated line betwee n ge nerat o r and  infinite bus to  cont rol th e power fl ow a n d dam p  the SSR. Howe ver,  the optim al  location of SSSC in  practical  an d larg e power  syste m s is v ital p o i n t  and  requ ir es  com p rehe nsi v e studie s.  T h e S SSC  of fe rs  10   com p ensat i on  i n  t h e st eady  s t at e and h a s a  dy nam i c range  of  vari at i o n f r om  1  to  20 . SSSC is a wel l - k nown series  co nn ected FACTS co n t ro ller b a sed on   vo ltag e  sou r ce con v e rter (VSC). Figu re  5  illu strates  SSSC c o nnection t o  the  trans m ission line and its control st ructure [22]. Indeed, SS SC  is  an a dva nce d  type  of  co n t ro lled  series co m p en satio n  an d  con t ro l s  th e p o wer fl o w  an d  m i tig ates th e o s cillati o n , alb e it b y  a  p r op er  cont rol l e r desi gn .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 088 -86 94  I J PED S    Vo l.  6 ,   No 4 ,  D ecem b er  2 015  :   73 6 – 746  74 0 q V PLL 2 ) / ( Ga te ic log p attern L i α Δ θ α Δ + θ Err o r Am p l if i e r Polari ty ecto r de t Magn it ud e com puter ang l e and R e ac tiv e &   al Re Com pute r V o lta ge ) Q ( q V dc V ) P ( q V f Re ) P ( q V f Re q V f Re q * V ABS fr o m   Si g n a l   A u xi lia r y con t r o l l e r da mpin g SS R bas e d WA M S f Re dc V q V C SSS C Error Am p l if i e r L i     Fi gu re  5.  B l oc di ag ram  of S SSC  co nt r o l  sy st em     Figur 5 als o  displays the  m a in cont rol sy stem  of SSSC. It can be observed that  Ref q V , as one  of  referen ce  sign als requ ired  fo th e con t ro l syste m , is th e des i red m a gni t ude  of t h e seri es  r eact i v e v o l t a ge  and   determ ines the  reactive  power exc h ange  for s e ries co m p ens a t i on. B y  i n jec t i ng t h e  seri es  vol t a ge nam e ly   q V SSSC provide s  a variable reactance, q X , in  series with  tran sm issio n  lin e an d  ad ju sts t h e effectiv e lin reactance. T h e r efore ,  SSSC  offers a n  active  m eans  for the reactive  power c o m p ensa tion as well a s  SSR  dam p ing. The  varia b le  reacta n ce reali zed  by SSSC is e xpresse d as  (1)  where   L i denotes t h e line  curre nt  and   q V   is  ob tain ed  b y  (2) [22 ] .     L q q i V X =   (1 )     q f Re q q V Δ V V + =    (2 )     In steady  state,  q V Δ  and  Ref q V  are  con s t a n t Wh ile  d u ri n g  d y n a m i c co n d ition s , th e series inj ected voltag e   q V   is m odulated t o   dam p  the sys t em  oscillations.    One  of f u n d a m ent a l  i ssues  i n  desi g n i n g wi de -area ba s e d dam p i ng c ont rol l e rs i s  t h e sel ect i on of   feed bac k  si g n a l s  (w hi ch i s  di rect l y  de pe nde nt  t o  t h l o cat i ons  o f  P M Us) t o  achi e ve t h best   m odal  o b s erv a b ility a n d   o p tim al  o s cillatio n  d a m p in g .   Gen e ra lly sp eak ing ,  a PMU d e v i ce measu r es th e real-ti m e   th ree-ph ase voltag e  an d  cu rren t  qu an tities. Th e PMU t h en  co m p u t es th e th ree-p h a se p h a sor v a lu es, th sequence com p one n ts, the syste m  frequ ency, as well as  the rate of cha nge  of freque ncy and rende r s  these  dat a  t o  t h e  co n t rol  cent e r [ 2 3 ] . Al t h o u gh t h e PM U c o m put ed f r eq ue ncy  and i t s   rat e  o f   chan ge a r bas e d o n   the local voltage m easure m e n t, ther e are se veral m e thods whic h let us  calculate the generator s p ee d through  PMU  m easu r emen ts [ 2 4 ]-[2 6].  Fr equ e n c y is a k e y in d i cator  f o r  th e system stab ili ty an d  g e n e r a tio n / d e man d   b a lan ce. Th is param e ter o r  its  d e ri v a tiv es, such  as ro t o r spe e ds an d t h ei r r a t e  of chan ge , are us ual l y  em pl oy ed   as t h dam p i ng c ont rol l e r  fe edbac k   si g n al s  [ 4 ] - [ 9 ] .  T o  t h i s  en d,  t h ge ne rat o r  b u s  i s  ass u m e d t o  b e  e q ui p p ed   with  PMU and   s i g n a l   i s  ch ose n  as global  feedback si gn al. Howev e r, in  larg p o wer syste m s with   hu n d re ds  of  u n i t s  an bu ses,  a PM U  pl ace m e nt  st udy  t h a t   m a xim i zes t h e dy nam i c i n f o rm at i on w o ul be i n   essence.   An ot he r i m por t a nt  su bject  i n  im pl em ent i ng t h e FAC T S d e vi ce’s  dam p i ng c o nt r o l l e r i s  i d ent i f y i n g   th e b e st l o cation  for app l ying   au x iliary  d a m p in g  si g n a l t o   p r o v i d e  an  effect iv e d a m p in g of o s cillatio n s  and  to   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PED S    I S SN 208 8-8 6 9 4       WAMS   Ba sed  SS R Da mpi n g C ont r o l l e Des i gn  f o F A C T S  Devi ces an d In vest i gat i n . ...  ( M ort a z a   F a rs adi )   74 1 m i nim i ze t h e i n t e ract i o ns  bet w een  F A C T po we r fl ow  an dam p i ng c o nt r o l l e rs In  [27], an exam ple of  appl y i n g  t h e  d a m p i ng c o nt r o l l e r si gnal  t o  t h DC  o r   AC   vol t a ge  re fere n ce o f  F A C T was  gi ve n.  m e t h o d   was d e v e lop e d  to  an alyze th e relativ e effect and  to  av o i d  th n e g a tiv e in teraction s  b e t w een   da m p in cont rol l e r a n d  ot he r c ont rol  l o o p s.  It   has  been  sh o w n  t h at  appl y i n g  t h e dam p i ng c o nt r o l l e r si g n al  t o  DC   vol t a ge  re fere n ce of  F A C T d e vi ce cau ses a  si gni fi ca nt  de st ruct i v e  i n t e ract i on  o n  i t s  ot her  co nt rol  l o o p s .   Thi s   issu e is ex am i n ed   h e re as  well an d  it is fou n d  th at app l yin g  th e aux iliary d a m p in g  si g n a l to AC  v o ltag e   refe rence  of SSSC yields bet t er res u lts than the ot her si gnals as they are  decoupled.  In  th is stud y, th o u t p u t   of  WADC is thus utilized to  m odulate  Ref q V  and  con s eq ue nt l y  adj u st q X  t o  y i el a pr ope r dam p i ng  of S S R .   C h an ge of  q X  resu lts in  m o v i ng th e activ p o wer  b e tween   gen e rat o bu s an d in fi n ite bu s up  and   do wn   an conseque ntly adjusting the ac celerati ng  a n d decelerating of  ge nerator rot o r s p eed a ccordi n g to the equal  area  cri t e ri on . T h u s , t h pr ope r c o nt r o l  o f   q X  d u ring  power  swi n g situ atio n s   will redu ce the overall a m p litu d e  o f   o s cillatio n s .   So , for th e sak e  o f  m itig a tin g  th e un stab le o s cillatio m o d e s, in  th is stu d y  a TLBO b a sed  co nv en tio n a l da m p in g  con t ro l l er n a m e l y  WADC will b e  desig n e d  and  add e d  to  th e m a i n  con t ro l loo p   o f  th SSSC.   The dam p i ng  cont rol l e here  i s  a conve nt i o nal  l ead-l ag  da m p i ng cont r o l l e r w h i c h ha s b een wi del y   u s ed  in  th e p o w e r system . It   m a in ly  co n s ists o f : a g a in  b l o c k, a w a shout filter, an d  a lead -lag  co m p en sator  th at is shown in  Fi g u re  6 .   The d a m p in g  contro ller  will b e   d e sign ed   o n  a  man n e r th at  p r o v i d e s t h e ex tra to rqu e   in  ph ase  with   th e po wer  d e viatio n  of th gen e rat o r t h at will resu lt in  su ppression   o f   o s cillatio n s Here, the  param e t e rs of t h e co nt r o l l e r ar e det e rm i n ed t h r o ug h t h e si m u l a t i on st udi es  by  t h e TLB O m e t hod  wi t h  t h e aim   of  achi e vi n g  t h e best   dam p i n g .     s T 1 s T w w s T s T 4 3 1 1 K ma x mi n U s T 1 s T 1 2 1     Fi gu re  6.  C l assi cal  dam p i ng c ont rol l e bl ock  di ag ram       3. 1.   TLBO a l go rithm  One  of the m o st recently de velope d m e taheuristics  is teac hing-learning-base d- optim i z a tion  (TLBO)  alg o rith m  [1 8 ] . TLBO h a man y  si m ilarit i es to  ev o l u tio n a ry algo rithm s  (EAs): an in itial p o p u l atio n  is  random l y sele cted, m oving on the way to  the teacher a n d class m ates  is  co m p arable to m u ta tion opera t or i n   EA, and  selecti o n is  b a sed on   co m p arin g two so l u tio n s  in   wh ich  t h b e tter  o n e  always surv iv es [1 9 ]   Sim i l a r t o   m o st  ot her e vol ut i ona ry  opt i m i z at i on m e t hods,  TLB O i s  a pop ul at i o n - base d al go ri t h m   inspire d   by learni ng  process i n  a cla ssroom .  The searc h ing  process c onsist s  of two phase s , i.e. Teache r   Phase  and Lea r ne r Phase. In teache r  pha se, learne rs first get  knowledge from  a  teacher and  the n  from  class m ates in  learner phase .  In the  entire  po pulation, t h best solution is   considere d  a s  t h e teacher  ( X tea c her ).   On t h othe r hand, learners  learn  from  the teacher in the  teacher  pha se.  In t h is phase ,   the teache r   tries to  enh a n c e th e resu lts of o t h e r ind i v i du als ( X i ) by increasing the mean  res u lt of t h e classroom  ( X mean t o wa rds hi s/ he p o si t i on  X tea c her . In  ord e r to   m a in tain  st o c h a stic featu r es o f  th e search , two  ran domly- gene rat e d  pa ra m e t e rs  r  and  T F  are ap p lied  in up d a te  fo rm u l a fo r t h e so lu ti o n   X i  as:        (3   Whe r r  is a random ly selecte d  num b er  i n  t h e ran g e of  0 an d 1 an T is a teaching  factor which ca n be  either  1 or   2:        (4   M o re ove r,   X new  and  X i   are t h new and e x isting sol u tion  of  i , [ 1 9] -[ 20] .     In the sec o nd  pha se, i.e. the  learner phase ,  the  learn e rs atte m p to  in crease th eir in form at io n  b y   i n t e ract i ng  wi t h  ot hers . T h er efo r e, a n  i n di v i dual  l ear ns  ne w k n o wl e dge   i f  t h e ot her i n di vi d u al have   m o re   k now ledg e th an  h i m / h e r .  Th ro ugh ou t th is  ph ase, t h e stud en X i  in teracts  rando m l y with  an o t h e stud en X j   ( i j ) i n   or der  t o  i m prove  hi s / her  kn o w l e d g e . I n  t h e ca se  t h at   X j  is b e t t er th an  X i  (i. e . f  ( X j ) < f ( X i )  fo m i nim i zat i on p r o b l e m s ),  X i  i s   m oved t o war d   X j . Ot her w i s e i t  i s  m oved a w a y  fr om   X j Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 088 -86 94  I J PED S    Vo l.  6 ,   No 4 ,  D ecem b er  2 015  :   73 6 – 746  74 2         (5)     If t h e ne w sol u t i on  X new  is better, it is  acce pted in the popula tion. T h e algorithm  will  continue until   th e term in atio n  con d ition  is m e t. Th e p s eud o  cod e  sh o w n  i n  Tab l 1   d e mo n s t r ates th e TLBO algorithm  step   by -st e p  [ 2 0] . T h param e t e rs y i el ded f r om  TLBO algorithm are i n cluded in Ta ble  2.    Tabl e 1.  T h e   p s eu do   co de fo r TLB O [2 0]   Set  k =1 ;    Objective function f( X ) ,  X =( x 1 x 2 ,.. ... x d ) T d =no.  of desi gn var i ables  Generate  initial s t udents of the classroo m  rando m l X i ,1 ,2 ,. ..,   nn =no.  of   students   Calculate objective function f( X )  for  whole students of t h e classr oo m     WHILE   (the ter m i n ation conditions are not  m e t)    {  Teacher P hase }  Calculate the  m ean  of  each design variable   X Mea n   Identif y the best solution (teacher)    FOR i =1    n   Calculate teaching  f actor     M odify  solut i on based  on be st solution( te acher)        Calculate objective f uncti on f o r  new m a pped student    IF  is better than   ,  i.e.      END IF {E nd of Teacher P hase}   {  Student P hase}   Rando m l y  select another  lear ner   X j ,  such that   j i   IF X i  is  better than  X j , i . e     Else    END IF   IF is better than  X i , i . e     END IF {E nd of Student P hase}   END F O R   Set  k = k +1   END W H ILE    Postprocess results and visualization       Tab l e 2 .  Param e ters  ob tain ed  fro m   TLBO  alg o rith par a m e ter K  value  4. 0. 9106  0. 0497   0. 3532  0. 7757       3. 2.   Simula ti o n  Results  Fo r th e sak e  of si m u latio n ,  it is assu m e d  t h at in  th e syst e m  sh o w n  in  Fig u re 1 ,  a th ree-ph ase t o   g r ou nd   fau lt  occu rs at tim 3  sec and it is rem o v e d  aft e 0 . 0 168  sec. Sim u latio n  resu lts fo r ro tor sp eed  devi at i o ns (i n p. u) a nd t h e t o r que  bet w ee n l o w p r ess u re t u r b i n e an d Hi   pr essur e  t u r b i n are de pi ct ed i n  Fi gu re  7 and Figure 8 Whe r e, the bl ak lin e corres ponds to the co ndition in which the SSSC  is  enha nced  with PSO  base d co nve nt i onal   dam p i ng  cont rol l e r a nd  t h e gre e n l i n cor r es po n d s t o  t h e si t u at i on i n  w h i c h t h e S SSC  i s   enha nce d  with  TLBO base d dam p ing cont rol l er. It shoul d be noted that the  SSSC firstly shoul d  be cha r ged in  or der t o   hol d t h ei dut y  i n   p o w er sy st em , so , i n  t h i s  st udy ,   t h e fa ul t  t i m e  is set  t o  3 s ec i n   or der t o   pr ovi d e  t i m e   for SSSC to charge its DC link. It  is obse r ve d from  Figure 7 that, when  the TLBO base d WADC is active, it  tries to  allev i ate th e su b-synch r on ou s co mp on en t of  t h g e n e r a tor   r o t o r s p eed da wn  to zero. Due t o  the   sel ect ed seri es   com p ensat i o n   of t h e t r a n sm i s si on  l i n e, t h d o m i nant  su b-s y nch r o n ous  f r e que ncy  c o m ponent  i s   24 .6 7 Hz .  Due  t o  Fi g.8,  whe n  t h e faul t  i s  cl eared ,  t h e sub - s y nch r o n ous c o m ponent  of t h e  t o rq ue bet w ee n l o w   press u re turbine and  Hi  press u re  turbi n e rai s es up  t o   1p .u . Th en , th e SSSC wh ich is en h a n c ed   with   TLB base WADC  slowly control s  this com pone nt to zero. As  a result, the turbin es  of the  ge nerat o r s h aft will still  ex p e rien ce  o s cillatio n s  d u e  t o  th e p e rt u r b a tio n  i n  th g i rd,  b u t  th ey  will b e   m i t i g a ted  and  th e sh aft torqu e  will   slo w ly  g o  b a ck to  th e pre-fau lt v a lu e as sh own  in Figure  8 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PED S    I S SN 208 8-8 6 9 4       WAMS   Ba sed  SS R Da mpi n g C ont r o l l e Des i gn  f o F A C T S  Devi ces an d In vest i gat i n . ...  ( M ort a z a   F a rs adi )   74 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 -5 0 5 10 x 10 -3 T i m e  ( s ec) R o t o r  s p e e d de v i a t i o n     PS O  b a s e d TL B O  b a s e d S u b s y n c h r o n o u s  O s c illa tio n s  a t   2 4 . 6 7   H z L o w  -  F r e q u e n c y  O s c illa tio n s  a t   1 . 3 3  H z     Fi gu re 7.   Ge ne rat o r   R o t o r spe e d devi at i o n w i t h  WADC .     0 1 2 3 4 5 6 7 8 -0.5 0 0.5 1 Time  ( s e c ) T o r que  L p - H p ( p . u )     Fi gu re  8.  t h e t o rq ue  bet w ee n l o w  p r ess u re  t u rbi n e a n d  Hi   pr essur e  t u rbi n wi t h   WA DC       4.   IMPACT OF LETENCY  In t h prece ding section, it  was re vealed t h a t  an  ideal  WADC (i gnori n g tim e  delay) can effectively   dam p  t h e SSR . H o we ve r, t h i s  i s  not  t h e ca se i n  t h real  wo rl w h ere  we ha ve c o m m uni cat i on del a y s  i n   WAMS  signals. That is, the  feedbac k   inpu t sig n a ls are receiv ed  at th e con t ro ller statio n after a wh ile, an d  t h co n t ro l co mman d  app lies in th e syste m  a f ter a tim in terv al. Th is sectio n  in ten d s  to  illu strate h o conve n tional  WADC res p onds in t h e prese n ce of tim e de lays. First, a brief rev i ew  on   co mm u n i catio n  lin ks  u s ed  in  WAM S  alon g with their typ i cal ti m e  d e lays  are  pre s ented; t h en, the si m u l a ti on  re sul t s  are  gi ven .       4. 1.   Com m unic a ti on Link s   C o m m uni cat i o n l i nks em pl oy ed i n   WAM S  i n cl u d e b o t h   wi red  (t el eph o n e l i n es and  fi be r- opt i c s)  a n d   wireless (satel lites an d   m i cro w av e lin ks)  o p tion s . Delays asso ciated   with  th e sp eci fied  lin k s  act  as  a   fu n d am ent a l  i ndi cat or  t o  t h e a m ount  o f  t i m e- l a g ha p p eni n g   bef o re  t h e act i o n  i s  com m enced.  The  f o l l o wi n g are am ong  t h com m uni cat i on  opt i o ns  f o r   WAM S :   Telep hon e lin es: Th m a in  ad v a n t ag e of telep hon e lin es  is that they are easy to  install an d also cost- effectiv to  u s e.   Fib e r-op tic cab l es: The  b e n e fits of  u tilizin g fib e r- op tics inclu d e  its imm u n ity to  RF  & at m o sp h e ric  in terferen c e, an d  its con s id erab le b a n d wid t h  th at can  b e   u s ed  b y  th e u t ilit ies fo r o t h e r teleco mm u n i catio need s [2 8] . In  spi t e  of hi g h  i nvest m e nt  cost , fi be r- o p t i c  cabl e s are no waday s  q u i t e  st anda rd a nd  br oa dl y   d e p l o y ed  b y  u tilit ies.     Satellites: Th e d i sadv an tag e o f   u s i n g  a satellite are its h i g h  co st,  n a rro ban d wid t h ,  and   asso ciated  l i nk del a y s .   Micro w av e link s : Micro w av e lin k s  h a v e  b e en   u s ed   b y   u tilities to  a great ex ten t . Th ese lin k s  are  co nsid ered  as  a b e tter  op tio com p ared to l eased lines , si nce they a r e e a sy to set  up a n d are  highly reliable.  Sig n a fad i n g   an d m u ltip ath  p r op ag ation  are th e m a in  d i sad v a n t ag es of  micro w av e link s High -sp e ed d a ta  rate cap ab ility  an d   no ise immu n ity of d i g ital  m i cro w av e link s  m a k e s th em a m o re su itab l e ch o i ce t h an   an alog  micro w av e link s  t o  serv e th n eeds  o f   u tiliti es [2 9 ]   Tabl e 3 i n di ca t e s t h e t y pi cal   val u es  of t i m e del a y s  i n  vari ous c o m m uni cat i on l i n k s . Al so,  pract i cal   expe ri ences  an d st at i s t i c s of P M U de pl oy m e nt s co ul p r o v i d e ot her  use f ul  dat a  f o r t h e sa ke o f  si m u l a t i on a n d   perform a nce analysis of  WAMS [29].    Tabl 3.  Del a y  Val u e s  i n  Va ri ous  C o m m uni cat i on Li nks  [ 2 9 ]   Co m m unication link   Associated delay   (m s )   Fiber - optic cables   100- 15 0   Digital m i crowave   links  Po wer lin (PLC )   T e lephone lines  100- 15 0   150- 35 0   200- 35 0   Satellite link   500-70 0   4. 2.   Latenc y Com putati o n fr om   Time-Stam p Information   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 088 -86 94  I J PED S    Vo l.  6 ,   No 4 ,  D ecem b er  2 015  :   73 6 – 746  74 4 The phas or  da ta concent r ator (PDC), or super PD C, is used to comm unicate rem o te  signals fro m   PM Us t o  t h e   cont rol  ce nt er .  The  gl obal   p o si t i oni ng  sy st em  (GPS re n d ers  an  exact  t i m i ng p u l s e.  B y   expl oiting the  GPS signal, the WAMS  preci se tim e  sy nchronization is accom p lished. T h e m a in task for PDC  is to  syn c h r on ize th e m easu r emen ts o f  en tire PMUs and  to   send  th d a ta ev ery  2 0  m s  to  th e co n t ro l cen t er.  In  th e case  o f  con g e stio n  i n   o n e o r  m o re co mm u n i catio n  lin es, th e PDC  waits u n til co m p letin g  th d a ta o f  all   PMUs.  Hen ce, th e to tal d e lay  o f   d e liv ering  th WAMS  d a t a  for co n t ro l cen t er ap p licatio n s  is th e laten c y of  m o st  congest e d  l i n e pl us t h t i m e  needed f o r sy nc hr oni zat i o n .  O n ce t h e P D C  has  gat h e r ed t h dat a  fr o m  all  ch ann e ls, it starts send ing  t h e d a ta to  t h e con t ro l cen ter  at  a m u ch  faster  rate (1   k H z m a x )   un til it cle a rs th b ack-log . M o re lik ely th e d a m p in g  co n t ro ll er is no t lo cat ed at the control center; thus a fraction of  data are  sent toward t h e controller location.  The  tot a l latency of  received  data is  calculated  by  subt racting the  local  ti m e  a t  th e co n t ro l cen ter  o r  th e io n s  in   p r ev iou s  section  are rep eated  ag ain   with  con s id ering  th e laten c y i n   f eedb a ck  sign als and  th e conven tio n a W ADC.      4. 3.   Simula ti o n  Results    In  th e literature m a n y  p a p e rs in v e stig ate t h e im p act o f  co mm u n i catio n  laten c y o n   WAMS b a sed  lo frequ en cy  o s cillatio n  (LFO)  d a m p in g   con t ro llers [12 ] -[1 3 ]  an d m a n y  p a p e rs  pu b lished  ab ou t calcu l a tin th e d e lay m a rg in , th e m a x i m a l d e lay wh ich   allo ws th e clo s ed -l o o p   p o wer  syste m  to  retain  stab le. To  auth ors'  b e st k nowledge, th is p a p e r is th e first research  to   ex pl o r e  t h e im pact of  t i m e  del a y on  WAM S  base d  SSR  dam p i ng c ont r o l l e r a nd  det e r m i n i ng t h e  del a y   m a rgi n   fo WAM S  ba sed  SSR  dam p i n g   cont rol l e r.  I n   r e f [ 1 3]   t o  i nvest i g at e i m pact of l a t e ncy  on  WADC ,  20 0- 41 0 m s  lat e ncy  i s  consi d ere d  o n  dam p i n g co nt r o l l e r i npu t   si gnal s   or i n   [ 30]  6 0 -  4 50 m s  t i m e  del a y   i s  consi d ere d  o r  rem o t e  feedba ck si g n al s, b u t  i n  al l  of t h e p a pers   p u b lish e d  in  t h is subj ect th W A DCs are  d e sign ed  to   d a m p  LFO and  it see m s th at t h e d e lay m a rg in  for  WAM S   base d SSR  dam p i ng  cont rol l e r s h o u l d  be l e ss t h a n  del a y   m a rgi n  fo WAM S   base d LFO  da m p i ng  co n t ro llers. To in v e stig ate th i s  subj ect sim u l a tio n s  ar rep e ated  with con s id ering  a sm al l  laten c t (2 0 ms)  on  desi g n e d   WA M S  based SS R  dam p i ng co nt r o l l e r i n p u t  si gnal .  Si m u l a t i on re sul t s  are  sho w n i n  Fi g u r e 10  (a)  and  ( b ) .  It  ca be see n   fr om  thi s  fi gu res t h at  wi t h  c o n s id erin g a sm all ti me  d e lay on   rem o te sig n a l, th WADC   p e rform a n ce destro yed co m p letely an d  t h is small ti me  d e lay d e stab ilize the syste m   after clearing  the fa ult.       0 2 4 6 8 -0.02 0 0.02 Ti m e  ( s e c ) R ot or  s p e e d de vi a t i on ( p . u )     2 0  m s  la te n c y N o  l a t ecy   (a)   0 2 4 6 8 -2 0 2 4 6 Ti m e   ( se c ) T o r que  L p - H p ( p . u )   20 m s  la te n c y N o  la te c y   (b )     Fi gu re  1 0 Im pact  of  t i m e  del a y  on  co n v ent i onal   WA DC  p e rf orm a nce      5.   PERFO R MA NCE IN DE In o r de t o   co m p are  t h res u l t s   o f  pr op os ed  TLB O bas e d WA DC  wi t h   PS O base d  WADC ,  a   Perform a n ce In d e x (PI) is  u tilized  b a sed   on  t h b e h a v i or of the  p o wer  syste m . Th is i n d e x wh ich is  main ly   co nsists of th in teg r al  o f  th e ti m e   m u ltip lied  ab so lu te  v a lu o f  th po wer syste m  erro rs, can   b e   d e fi n e d as:                                                         (6)   Whe r e,   i s  t h spee d de vi at i o n o f   gene rat o r,   i s  angl devi at i on,   i s  t h e s p e e d de vi at i o n o f   hi g h   pres su re t u r b i n e ,  a n d    i s  t h e s p ee dev i at i on o f  l o w  p r essu re  t u rb in e.  It  shou ld   b e   n o t ed  th at, the  lo wer v a l u e of  th e PI, t h e b e tt er p e rfo r m a n ce o f  co n t ro ller  will b e  gu aran t eed Nu m e rical resu lts fo r t w o cases  of  st u d y  i n cl u d e  PS base WA DC  a n d T L B O   base W ADC  i s  co n d u c t e d i n   Tabl 4 .         Tabl e 4. PI  i n d e x fo r pr o pose d   c ont rol l e rs   Contr o ller   PSO based  W ADC   T L B O B a sed WADC  PI  Value  1. 05   0. 43     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PED S    I S SN 208 8-8 6 9 4       WAMS   Ba sed  SS R Da mpi n g C ont r o l l e Des i gn  f o F A C T S  Devi ces an d In vest i gat i n . ...  ( M ort a z a   F a rs adi )   74 5 It is obse rved that, the  value  of PI in a case  of  TLB base dam p i ng c o n t rol l e r i s  m u ch  l o we r t h a n   i t s  cou n t e r p art  PS base WA DC .  S o , t h e T L B O  bas e dam p i ng c ont rol l e r  o p er at es effi ci e n t l y  t h a n   con v e n t i onal  d a m p i n g  co nt r o l l e r. Al It  ca be  o b sr ve d f r om  PI  val u es  t h at  aft e r c o n s i d eri n 2 0  m s  t i m e   laten c y on  rem o te feedb ack si g n a l, th WADC fails t o   stab ilize th e system  an d  th PI  valu e with co n s i d eri n g   ti m e  d e lay is n o t  a stab le v a l u e.        6.   CO NCL USI O N   A TLBO-b a sed  conv en tion a l  SSR d a m p in g co n t ro ller  d e sig n ,   for an   SSSC, u tilizin g  glo b a l sign als  as t h fee dbac k  i n p u t  si g n al s i s  de vel o pe d .  T h e TLB m e t hod i s  ap p eared  as a  p r o m i s i ng al g o ri t h m  for   m a nagi n g  t h e  opt i m i z at i on pr obl em s t h at  not  o n l y  el im i n at es t h e defi ci enci es  o f  ot he r co n v e n t i onal   o p tim izat io n  meth od s, bu t also , it  u tilizes a few  p a ram e ters an d is easy to  b e  im p l e m en te d .   In ord e r to   better  assess th e pro p o s ed  TLB b a sed   WADC abilit ies, a PSO  based   WADC is also   d e sign ed   an d p e rform a n ce of  these two c o ntrol strate gies are com p ared.  Furt herm ore,  a  per f o r m a nce i nde x i s  al so  d e fi ne d t o  asses s  t h e   sup e ri o r   per f o r m ance o f   dam p i n g c ont rol l e r s . T h IEEE  se con d   be nchm ark  m odel   aggregated with an SSSC   i s  em pl oy ed as t h e ca se st u d y .   In  o r d e r t o   pr o v i d e a  c o m p rehe nsi v e   un de rst a n d i n of  i ssue ,  Se ve ral  FF T   an alyses ar e pr ov id ed . I t   w a s fo und   that  for t h e selected level of se ri e s  com p ensat i o n, m ode  (wi t h t h e   cor r es po n d i n g  freq u e n cy  ar ou n d  2 4 . 67  H z ) has bee n  t h e m o st  do m i nant  o n e w h i c h m a kes t h sy st e m   u n s tab l e.  I t  w a s also  sho w n  t h at a zero  m o d e   w ith  a  f r e qu en cy ar ound   1 . 3 3  H z   app e ar s in  t h e system . I t  is   found that an ideal  W A MS  based SSR  dam p ing controller of SSSC can s u ccess f ully dam p  a l l SSR  m odes but   a real  WAM S  based S S R  d a m p i ng c ont r o l l e r does  not   wo rk sat i s fact ori l y  and e v en  dest abi l i ze t h e po we r   syste m  wh en  th e in pu t sig n a l s  h a v e  sm all  la ten c ies so  in  th ese ap p licatio ns, th m o st crit ical p o i n t  is th e ti me- vary i n g c o m m uni cat i o n sy st em  l a t e ncy  dest ruct i v e e ffe ct com p ensation. T h ese is s u es are  open fut u re   researc h  t opics  in the  field  of  sm art tran s m is sio n  grid s.       REFERE NC ES   [1]   RM. Mathur, RK. Varm a, “ T hyristor-Based F A CTS  Contro llers  for Electri ca l T r ansm ission  S y st em s", IEEE P r ess  and Wiley   Interscien ce , New Yor k , USA, 2002.  [2]   IEEE  Subs y n ch ronous Resonance Working  Group, "Ter m s , defin itions  an d s y m bols for  subs y n chronou oscilla tions",   IEEE Trans. Pow e r Apparatus and  Systems , vol/issue: PAS-104(6), p p . 1326–1334 , 1 985.  [3]   A. Ghorbani, S.  Pourm ohamm ad , "A novel excit a tion  con t roll er  to dam p  subs y n chronous oscillations",  El ectr i ca l   Power and  Ener gy Systems , vol/issue: 33(3), pp.  411-419, 2011 [4]   MH.  Hos s e i ni,   H.  Sa ma dz a d e h ,   J.  Ola m a e i ,  M.  Fa rsa d i,   "SSR mit i ga tion with SSSC tha nks to fuz z y  c ontrol",   Turk J.  El ec.   Eng .  &  Comp.  Sci . ,  vol.  21, pp . 2294-23 06, 2013 [5]   R. Kunamneni,  S. Suman,  M.  Rambabu, K. Ashok Ku ma r, "Implementation  of pha se imbalance scheme for   stabili zing torsi onal  osci ll ation s " ,  In ternationa l Journal o f  Electric al and C o mputer Engineering ( I JECE) . ,   vol/issue:  4(5), p p . 697–702 , 201 4.  [6]   J. Khazae i, M. Mokhtari, D.  Nazarpour , "S y n chronous Re sonance d a m p ing using Distributed Stat ic Seri e s   Compensator (DSSC) enhanced   with fuzzy   logic  controller",  Electrical Power and  Energy Systems , vol. 43, pp. 80– 89, 2012 [7]   RK. Varm a, S. Audd y ,  Y. Sem s edini ,  "Mitigatio n of subs y n chro nous resonance i n  a series-com pensated wind far m   using FACTS co ntrollers",  IE EE   T r ans. Power Del.  Vol/issue: 23 (3), pp . 1645–16 54, 2008 [8]   SMH. Hosseini,  H. Sam a dzadeh , J. Olam ae, M. F a rsadi,  "SSR m itigation wi th SSSC thanks to fuzz y con t rol , Turk   J E l ec  Eng   &  Comp Sci . doi: 10 .3 906/elk-1203-21 [9]   MD.  Pra d a ,  F.   Ma nc illa ,  JL. Domíngue z ,   E. Mulja di,  M.  Singh , O. Gomis-Bellmunt, A.  Sumper, "Contribu tion  of   ty p e -2 wind turb ines to sub-s y nchronous resonance damping",  Electrical Pow e r and Energy Systems , vol. 55, pp 714–722, 2014 [10]   X. Xie,  J. Xi ao,  C. Lu , Y.  Han,  "W ide-are a  sta b ilit c ontro l fo r dam p ing int e r a rea  oscil l at ions of int e rconn ect e d   power s y s t em s " ,  IE T Ge n.  Tran.   Dis , vol/issue: 1 53(5), 2006 [11]   "Real-time application of  s y nchrophasors for improving reliability " Nor t h  American Electric Reliab ility  Corporation ,  20 10.  [12]   H.  Wu,  et  al ,  "T he   i m pa c t  of time  de l a y   on robust  c ont rol  de si gn i n  powe r  sy ste m s",  i n  Proc . IE E E  PE S Wi nt er  Meeting ,  vol. 2 ,   pp. 27–31 , 2002 [13]   M. Mokhtari, F. Am inifar, D. Nazarpour, S. Golshannava z, "W ide-Area Power Oscilla tion Dam p ing W ith a Fuzz y   Controller  Compensating  the Co ntinuous Communication Delay s ",  IEEE Transaction on Pow e r S y stems , vol/issue:  28(2), 2013 [14]   H. Ni, G.  T. Hey d t ,  L .  Mil i , "Power s y stem   stabilit y   agen ts using robust wide  area  contro l",  IE EE T r ans. Powe r   Syst , vo l/issue: 1 7 (4), pp . 1123–1 131, 2002 [15]   Y. Zhang ,  A. B o se, "Design of  wide-area d a mp ing controllers fo r inte rarea oscillations",  IEEE Trans.  Powe r Sy st vol/issue: 23(3), pp.  1136–1143 , 2008.   [16]   B. Chaudhur i,  R. Majumder BC. Pal,  "Wide-area measuremen t b a sed stab ilizing  contro l of  power s y stem   considering  sign al  transmission delay " IEEE Trans. Power  Syst , vol/issue: 19(4), pp.  1971–1979 , 2004.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.