Int ern at i onal  Journ al of  P ower E le ctr on i cs a n Drive  S ystem   (I J PE D S )   Vo l.   11 ,  No.   4 Decem be r   2020 , p p.   1958 ~ 1965   IS S N:  20 88 - 8694 DOI: 10 .11 591/ ij peds . v 1 1 .i 4 . pp 1958 - 1965           1958       Journ al h om e page http: // ij pe ds .i aescore.c om   An  im pr oved m eth od for effi cient cont rolling o f the dynami vo lt age r estore r to enh ance th e power  quali ty  i n the  distri bution  system       Ali B as im   M ohamme d 1 , M ohd  Aifaa M ohd Ari ff 2 S of i a Najw a R amli 3   1   Faculty  of   Elec tri c al   and  El e ct r onic   Engi ne eri n g,   Univer si ty Tu Hus s ei Onn  Mala ysia ,   Ma la y sia.   2 ,3   Facul ty   of  Co mput er   Scie n ce  and  Inform at i on  Te chno logy, Uni ver siti   Tun  Hus sein  Onn Ma la ysi a,   Ma la ysi a.       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Dec   1 1 , 201 9   Re vised  Feb   12 , 2 0 20   Accepte J um   3 , 2 0 20       Thi pap er  rep r ese nts  a   low  co mpl exity  of   the  DV cont rol le r   by  using  a   robust  diffe ren ti at or  n amed  as  appr oximate  cl assic al   slid ing  mode   diffe ren ti a tor  ( ACS MD to  over come  the  dra wba ck  of   the  l inear   diffe ren ti a tor.  Additi ona ll y ,   ut il i ze   nonl ine a sl idi ng  var ia b le   n am ed   arcta n   func ti on   (sigmo id  func ti on)  in  orde to   ke ep  t he  m agni tud o the  loa d   volt ag appr oxi ma t el 1pu,   the  THD  at   the   st anda rd  l eve l ,   i mprove   th e   robustness  prope rty  and   m ai nt ai n   th e   ste ady - state   err or   withi n   a   smal l   bound .   The   most  im por ta nt  issues  of  th power  sys te net work  are   p o wer  qual i ty,  the  major   probl em of   power   q ual it y   are  vol tage  sag /swell  an har moni cs   which  ca use   tr ip ping  or   m al fun c ti oning   of   the  e quipm ent.   Thi s   pape r   give an  e conom i an eff e ctive  solu t ion  by  u ti l iz ing   t he  dyna mi c   vol t age   r estore r   to  pro tect   th e   sensiti ve   loa ds   f rom  the  disturb anc es   th at  happ ene d   in   th e   sys te such  as  v olt ag sag/swell  and  har mon ic s.  The   proposed  sy stem   of  th e   DV is  inve stiga t ed  by  u tili zi ng  MA TL AB /Sim uli nk  to  e nhanc the  disturba nc es  wh en  i o cc urs   in   a   distri bu ti on   sys te m.  The  pr ese nts  DV mode l   is e v al u ated  by  u ti l iz i ng  s ome   of   th popul ar  vol ta ge   sag   in dic es .   Ke yw or d s :   Dynamic  volt age  resto rer     PI D  contr oller   Power q ualit y   Sli din g m od e  c on t ro ll er   Vo lt age  sa g/swe ll   This   is an  open   acc ess arti cl e   un der  the  CC  BY - SA   l ic ense .     Corres pond in Aut h or :   M oh d Aifaa  Mohd  Ar i ff   Faculty  of Elec tric al  an Ele ct ronic E ng i neeri ng ,   Un i ver sit y T un Hussein  On n   M al aysia  ( UT HM) ,   86400,  M al ays ia .   Emai l:  aifaa@ uth m .edu. my       1.   INTROD U CTION     In  distrib utio s ys te m,   po w er  qu al it has   at tract ed  resea rch e rs  a nd  op e rators'  at te ntio du e   to   the   increme nt  of  t he  power   el ect ronic  eq uipme nt  an the   no n - li near   loa util iz at ion   [ 1].  T he   powe qual it issue su c as  volt ag sag  a nd  vo lt a ge  s well   aff ect   the  pe rfo rma nc of  the  c ons ume se ns it ive  e qu i pm e nt.  T hu s,  it   is   necessa ry  to   i mpro ve   the   qu al it of  t he  po wer  deli ver e to  the   us er In  pract ic e,  t her e   are   va rio us  m et hods  repor te to im pro ve  the  pow er quali ty in  t he  d ist rib utio ne twork . One of  the so l utions is t he  util iz at ion  of the   dynamic   volt age  resto rer  ( D VR)  t mit igate   the  ha rm on i cs  an co mp e ns at for  t he  volt age  sa a nd   swell   durin po wer  sy ste m   ope rati on  [2 - 4].   T he  DV R   is  util iz ed  by  c ontr olli ng  the   vo lt ag e   sou rce  c onne ct ed  in   series  bet ween  the  loa ds   an the  gri d.   It  is  use to  re gu la te   any   distu r bances  that  aff ect   sensiti ve  loa ds  [5 - 7].   In   th li te rature,  there  a re  se ve ral  typ es  of  D VR  co ntr ollers   repor te d,   s uc as  feed - f orwa r an fee dbac [8],   fu zz a nd a dapt ive prop or ti on al - integr al - f uz zy  c on t ro ll ers  [9].   Sli din m ode  c on t ro (SMC)   is  c on t ro l   met hod  us e with   the  DV t re gu la te   t he  vo lt age  s upplied   to  t he  t hr ee - ph ase  loa d.  SM C   is  prefe rr e in   va rio us  nonlinear   c on t ro l   a pp li cat io ns   du to   it fast   res pons e ,   easi er  to   imple ment,   an r obust   with  t he  va riat ion   of  the   s yst em  pa rameter s.  I the  li te rat ur e the   S M f or  the   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       An  i mp r ove d m et hod  fo r eff ic ie nt  co ntr olli ng o f t he  d y namic  vo lt age r est ore r to   ( Ali  Basi M ohamme d )   1959   DV a ppli cat i on   is  re ported  i [ 10].  The   me tho use 12 - s witc h,   3 - phase  vo lt age   sou rce  conve rter  to  pr ov i de  the  require c ompe ns at io fo l lowing   volt age  distu rb a nce.   Ne xt,   mu lt il evel  S M C   co m bin es   t hr ee - phase   inv e rter   an th ree  si ng le - phas in ver te rs  t i nject   the   vo lt a ge  c ompe ns at ion  to   t he  s ys te [11].  The   powe r   conve rters  a re  con t ro ll ed   by   the  SM C.   On  t he  oth e ha nd,   the  S M c on t ro ls   si ng le - phase  D VR  by  tun in the  par a mete rs   of   the   co ntr ol le [ 12] I [13],  t he  SM C   i util iz ed  with   the   DV R   to   address   the   iss ue  of   vo lt age   sa in   the  s ys te m,  s pe ci fical ly.  Th par ti cl s wa rm  op ti miza ti on  te ch nique  is   util iz ed  in  [14]   t est imat the   opti mu m   par a m et ers  of  the   S M t mit igate   the   T HD  of  t he  volt age.   T he   S M util iz ed  i t his   repor is   base on  the   sync hrono us   ref e ren c fr a me  to   obta in  the  D VR  re f eren ce   volt age.   The   majo rity  of   t he   SM repo rted  in  the  li te ratu r is  base on  a   var ia nt  of  li near   sli ding  va riable  wit li near   dif fer e ntiat or   to   ob ta in  t he  der i vative  of  the  e rror   functi on.  Althou gh   it   ha show sat isf act ory  pe rform ance  in  t he  va rio us  rep or t,   it ap pl ic at ion   is  li mit ed  to  the   pre sence  of  noise   the  mea sured   input  sig nal,   wh ic is  in evi ta ble    in pract ic e.   This  pap e presents  rob ust   SM te c hn i qu e   f or  D VR   to  a ddress  t he   li mit at ion   of  the  li near  con t ro ll er.   T he   meth od  is  bas ed  on  the  a ppr ox im at cl assic al   sli din m ode  diff e re ntiat or  ( ACS M D with  the   nonlinea sli di ng  va riable  (NSV).  In   t his  pa per,  the  sigm oi f unct ion  is  use to   de fine  t he  a pprop riat con t ro l   respo ns base on  t he  in put  t mit igate   t he  vo lt age   disturb ance  t hat  occ urre i the   s yst em.  T he  pro pose method  is   r obus a gainst  t he   presence   of  noise   in   the  me asur e i nput  si gn al .   Co ns e quently,  t his  al lo ws  t he   DV R   to   maint ai the   vo lt age   ma gn it ude   at   the  c on sta nt  va lue,  minimi ze   the   ste ad y - sta te   erro bound,  a nd   reduce   the   tot al   ha rm on i c   di stortion  of  t he   s ys te m.   F ol lowing   this   in tro du ct ory   sec ti on ,   the   pro pose d   method ology  of  t he  ACS MD  with  NSV   is  di scusse in   Sec ti on   2.  T his   se ct ion   el ab or at e on  the   ACS M D   i detai l,  the   sel e ct ion   of  t he  N SV  meth od,   t he  desc riptio of   the   te st  s yst em  m odel a nd  the   perf ormance   ind ic at or  util iz ed  i t his  st udy.  Ne xt,   the   pr opos e meth odol ogy  is  a ppli ed,   a nd  t he  re su lt a re  a naly zed  i Sect ion   3. Fina ll y,  Secti on  c on cl ud e s the  work  pr e sente i this  p a per.       2.   METHO DOL OGY   This  sect io discusse the  method ology  pro po se i t his  stu dy.  T he   sect ion   sta r ts  with  the   el aborati on   of  the  ACS MD  te chn i qu e f ollo wed   by  the  sel ect ion   of  the  N SV   a ppr oach.  The n,   the  te st  sy ste m   model an t he per forma nce e valuati on  meas ur e ment a re  di scusse d.     2.1   Ap pr oxim ate  cl as sic al  sli din m od e  dif fer entia to r   ( A CSMD )   The ASC M D   works  by esti m at ing  the  er r or   sign al     as in  (1 ).     = +   (1)     Fr om  t he  e qu a ti on   is  the   er ror  in   the  i nput   sign al ,     is  th obser ve dyna mic,    is  the  obser ve r   sli din va riabl e,  res pecti vel y.  The   obse rv e dynamic     is  obta ined  form   it de rivati ve  f unct ion   form ulate i n   (2).   I (2),  the   gai   an   ar the  sli ding  mode  dif fer e ntiat or   gain,  re s pecti vely T he   gai   a nd     are   sel ect ed  to   for ce     goes   to   ze r a s   > | ̇ | Co ns e quently,   le th e sti mati on   of  ̇   be come   the   ou t pu t   of  the   fo ll owin l ow  pass fil te (L P F)  as  in ( 3) .     ̇ = 2 tan 1 (  )   (2)   ̇ + = 2 tan 1 (  )   (3)     Fr om  (3),    is  ti me  co ns ta nt   of  the   lo pa ss  filt er  (LPF),   an   is  the   L PF  ou t pu t,   res pecti vely .   Eve ntu al ly,   th e   de rivati ve   of  t he  LPF   ou t pu t   is  re pr ese nte as  in   (4).  T he  der i vative  of  t he  LPF   ou t pu t   is  the   ou t pu of the  AC SMD met hod [ 15].     ̇ = 1 ( + 2 tan 1 (  ) )   (4)     The  sel ect io of   t he  ti me  c onsta nt  of  the  L PF  a nd  the  gai   are  very  c riti cal   to  the  perf ormance   of   the  ACSMD   te chn i qu e In  t his  st udy,  thes pa rameter a re  set   base on  t he  st udy  re ported   in   [ 15].  The se   par a mete rs  sho uld  be   sel ect ed   su c t ha (4)  i minimi ze d.  T her e fore,   these   two  par a mete r are   set   s uch  t hat  2    is  as  small   as  possible.  I this  study,    is  set   to   0.01,  a nd     is  s et   to  100,  res pe ct ively.  I a ddit ion ,     sh ould  be   set  small  eno ugh t el imi nate the  high - fr e qu ency te rm  in  t h e input e rror sign al .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele Dr i   S ys t ,   V ol 1 1 , N o.   4 D ecembe r   2020   :   1958     1965   1960   2.2   Sli ding va ri abl e a ppr oach   2.2.1 .   Li near  PI sli ding v ariab le   The  pr oport iona l,  integral,  a nd  de rivati ve  (PID co ntr oller  has  bee util iz ed  in  the  var i ous  co ntr ol  app li cat io in   pr act ic e.  O ver  90%  of  the  i ndus tria process es  util iz P I i th ei daily  operati on  [ 16,  17]   due   to  it rob us tne ss,  ease  of   mainte na nce,  a nd  simpli ci ty  [ 18,   19].   The  PID  con t ro ll er  c ons ist of   pro portion al ,   integral,   an de rivati ve  gains   that  scal the  value  of  er ror    betwee t he  input  a nd   outp ut  of  the   co ntr oller .     In  the   sli ding  var ia ble  te chn i qu e t he   sli ding  va riable      base on  t he  PID  c ontrolle r   is     represe nted usi ng (5).      = P ( ) + I ( )  + D  ( )  0   (5)     In (5) P I , and  D   r epr ese nt the  pr oport ion al ,  inte gr al ,  and  der i va ti ve  gai ns , res pecti vely .     2.2.2 .   Nonli near   sli ding va ri ab le   In  t he  f ollo wing it ems, t he  no nlinear  sli ding  var ia bles are p rop os ed . T he  sl iding va riable  will  co ntain   a non li nea te r m which  it  func ti on s t the  er ror  si gn al .     ( ) = ̇ + λ ( )   (6)     Wh e re  S( e is   the  li nea sli ding  var ia ble,  ̇   is  the  li near  der i vative  of  the  e rror,   λ   is  th sli ding  var ia ble  pa ra mete rs,   ( e )   is  li near   functi on   of  e T he  sli di ng   va riable  be comes   li near.   I the   act ual  sit uatio n,  S (e)  is  not  e qu al   to   zer i t he  sli ding  mode.   I nst ead,   S( e wil be   hi gh l osc il la te an bounde sign al s.   In  th e   f ollo wing  sub sect ion s,   t he  nonlinea r   sli ding  va riable   is  s uggeste w here  ( e )   is  a   nonline ar   functi on  of  t he   I a dd it io n,  the  rob us tnes will   be   te ste d.  This   will   s how   the   s uperio rity  of  t he   no nlin ear   against   the   li ne ar  sli di ng  var i able.  Eq uatio ( 7)  represe nts   mathe mati cal   f un ct io tha has   a   sig mo i c urve   or  S - s ha pe c ha rac te risti of  t he  c urve.   The   l og ist ic   f unct io s how belo w   is  the  sta nd a r belo c hoic for  a   sigm oid   functi on [2 0] .     ( ) = 1 1 + =   1 +   (7)     Wh e re  ( )   is  t he   sli ding  var ia bl of  the   f unc ti on   x,  f rom  t he  i nformat ion  ab ove,  t he  si gmoid   functi on  is  m on ot on ic   a nd  ha ve  the   fir st  de r ivati ve  as  bell - sh a ped,  it   is  c on st raine by  pair   of  horiz on ta l   asym pto te s   as   x→  ±   ∞.   It  is   conve f or  va lues   is  le ss   tha 0,  a nd  it   is   c on ca ve   f or  val ues   m or e   tha 0.  F or   these s pecifica ti on s , s ig mo i d f un ct io a nd it aff ine   co mposi ti on s ca n p os se ss m ulti ple opt ima.     ( ) =     (8)     In  the   prese nt   w ork,  the   a r ct an  functi on  is  us e in   th co ns tr uctio of  t he  sli ding  var ia ble.  Accor dingly,  the slidi ng v a ri able b ec ome s;     ( e ) = ̇ + λ tan 1 ( )   (9)     In   t his  eq uatio n.   S ( e )   is  the  sli ding  va riable,  α ,   an d   λ   are  the  sli ding  va riable  par a mete rs,   a nd  is  th e   input  er r or  sig nal.  As  i t he  pr e vious   tw c ases  of  t he  sli di ng  va riable,   th ulti mate   bound  on   the   er ror     ca be  est imat ed  v i a Ly a puno f unct ion as  fo ll ows;     V ̇ = { λ t an 1 ( α e ) + S } sign ( e ) λ t an 1 ( α | e | ) + ρ   (10)     Wh e re  V ̇   is  the  der i vative  of  L yapu nov  f unct ion,  sig n( e is  the  sig nal  f un ct ion a nd  ρ   is  po sit ive   const ant,  t he ult imat e b ou nd on th e  er ror  ( )   is d et ermine as;     | e ( t ) | 1 α tan ( ρ λ ) , as   t   (11)     Fr om  t he  a bove   ineq ualit y,  th ulti mate   bo und  on    can   be  adjuste to   s uitable   value  vi pro pe sel ect ion   of  t he  d esi gn p a rame te rs   λ   an .       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       An  i mp r ove d m et hod  fo r eff ic ie nt  co ntr olli ng o f t he  d y namic  vo lt age r est ore r to   ( Ali  Basi M ohamme d )   1961   2.3   Vo l tage sa in dice s for per f orm an ce e valuat i on   In   orde to  e va luate   the  perf ormance  of  th pro posed  me thod,  se ve ral  volt age  sa in di ces  that  are   typ ic al ly  us ed   to  deter mine  t he  ef fecti ve nes of   t he  met hod  to  im pro ve  powe qu al it a re  co ns id ere i this  study  [21, 2 2].  The are  li ste d i Ta ble  1.       Table  1.   V oltage sa i nd ic es  for per forma nc e evaluati on   V o ltag e sag  ind ices   Fo rm u la   Para m eters  defin iti o n   Detroit Edis o n  Sag  Score  (SS)      = 1 A + B + C 3     are  vo ltag e f o Ph ase A,  B an d  C,  r esp ectiv ely   Vo ltag e Sag Los Energy   Ind ex   (VSL EI )     = T [ 1 ( ) nom ] 3 . 14   nom   is th e no m in al vo ltag e,  V the  ph ase v o ltag e,  an d   T   is th e   tim e du ring  the v o ltag e sag .     Vo ltag e Sag Energ y  (  )   E VS = [ (   ( ) ) ]        3.   APPLI CA TI ONS,  RESU L TS, AN D DIS CUSSIO NS   3.1.   The mo deli ng   of system  and  simul at i on   The   pro pose sy ste m   of   the   D VR  is   in ve sti gated  by  usi ng  M AT LAB /Si mu li nk  t s imulat the   disturba nces   w hen  it   occ ur s   i a   distrib utio sy ste m .   The   disturba nces   c on si der e in   th is  stu dy  a re   ba la nce sag,  un balance sa g,  balance s well a nd  unbala nced  s we ll The   pa rame te r of  the   te st  syst em  model   ar e   ob ta ine i [ 23 ].   Fi gure  re presents  t he  s ys t em  un der   st udy.   T he  s ys te consi sts  of  an   AC  sou rce  that   feeds  the  tw feed e r thr ough   th ree - windin tr ansfo rmer.  Ea ch  feed e c on nected   to  a   wi nd i ng  tra ns f ormer  t su ppl the   re quire powe to   dif fer e nt  t yp e of  l oad s T he   D VR  c onnect ed  i se ries  with  the   sec ond  f eeders   to miti gate the   vo lt age  d ist urb ance  occurr ed  in  the  s ys te by inject in a  r e qu i red v oltage.           Figure  1. MAT LAB/Si mu li nk  of the  syst em  unde stu dy       3.1.1 .   Ca se  1: B alan ced t hree - p hase v olt ag e  s ag   balance volt age  sag  is  a ppli ed  to   the  s yst em  by  ov e rl oad i ng  the  l oa at   t= 0.1s  un ti t= 0. 15 s The n,   the  in du ct ion   m otor  in   the  sy ste is   ov e rloa de at   t= 0. 18 5s   unti t= 0. 2s.  Co ns e qu e ntly,  t he  volt age   amplit ude  is   re du ce i al th r ee  phases,   as  de picte i Fi gure  2( a ).   In  the   fig ur e,   the   volt age  is  re du ce from   the  nominal   vo lt age  to   0.709 pu   a nd  0.612   pu  for   the   tw op e rati ng  sit ua ti on s,   resp ect iv el y.  Co ns e qu e ntly,   the  D VR  se nse this  disturb ance  a nd  injec ts  r e qu i red  volt age  m ag nitu de  as   sho wn  in  Fi gure  2(b ).  As  a   resu lt t he  volt age  a mp li tu de  at   the  loa si de   increas es,  a s how in   Fig ur 2(c).   F ollo wing  the   co mp e nsa ti on ,   the  vo lt a ge  i nc reases   to   0.9 99 pu 0.9 992pu,   and  0.999 2pu  i Ph a se  A,  B,   and  C,   resp ect i ve ly.   In  a dd it io n,  the  total   harmo nic  distor ti on  (T H D)   at   t he  loa vo lt age   be f or com pensat ion  is  8.7 9.   T he  TH im prov e to  1.41   fo ll owin the   com pensat ion  of  the   propose D VR  te c hn i qu e The   r esult   disc us ses   in   t his  st udy  co rro borated   with the  r es ult  repor te in   [ 24 ].   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele Dr i   S ys t ,   V ol 1 1 , N o.   4 D ecembe r   2020   :   1958     1965   1962       (a)   (b)         (c)       Figure  2. Sim ul at ion  r es ults  f or b al a nced v ol ta ge  sag  b ase d D VR: (a the   un c ompe ns at e loa d v oltage,  (b)  t he  vo lt age  inject by DVR,  (c th e compe ns at ed  load v oltage .       3.1.2 .   Ca se  2:  Unbal an ced  volt age  sa g   In  this  stu dy,  t he  l oad  is  over loade at   t= 0.2 unti t= 0.3s.  On l phase  C   is  ap plied  t si mu la te   the   unbalance volt age  sag  c ondit ion Fo ll owi ng  this  distu rb a nc e,  the  vo lt age   amplit ude  is  r edu ce t 0.4 996p u,   0.899 2pu,  an 0.900 7pu  i Phase   A B,   an C,  r es pecti vely as  s how in  F igure  (a) .   T he n,   t he  D VR  de te ct the  vo lt a ge  sa a nd   ra pid ly   i nject   a   pr op e mag nitud e   t r egu la te   the   vol ta ge  at   the   loa side   as   in   Fi gure   (b).   C on se que ntly,  t he  volt age  am plit ud a al three  phas es  is  resto red  to  0.9 993p u ,   0.999 3pu 1.0 000pu   in  Ph ase   A B a nd  C res pecti ve ly.  Fig ur e   3( c sh ows   the   c ompen sat ed   volt age  of  t his  case   study.   A ddit io nally,   the  T H at   the   loa im pro ves   f rom  15. 78,  be fore  t he  c omp ensati on,   to   1. 71  a fter  t he  c ompe ns at io us i ng  the   pro po se d D VR.           (a)   (b)         (c)       Figure  3. Sim ul at ion  r es ults  f or un balance d vo lt age  sa g bas ed DVR:  (a) t he   unco mp e ns at ed  loa d v oltage , (b)  the volt age  inj ect ed  by  D VR,  ( c)  the c ompe ns at ed  loa d vo l ta ge.     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       An  i mp r ove d m et hod  fo r eff ic ie nt  co ntr olli ng o f t he  d y namic  vo lt age r est ore r to   ( Ali  Basi M ohamme d )   1963   3.1.3 .   Ca se  3: B alan ce three - ph as e  volt ag e  sw el   In  this   case   study,   the   loa i s udde nly  tu r ned - off  t sim ulate   the   vo lt a ge  swell   distu r ban ce   in   t he  sy ste m.   T he  volt age  s well   oc cur s   at   t= 0.1 un ti t= 0.2s Figure  4(a)   sho w the  volt age  s well   that  occur red  in  the  sy ste m T he   fig ur s hows   that  the  volt age  inc reases  from  the  nomi na vo lt age  t 1.3 98pu  in  al phases.   Fo ll owin this   volt age  s well ing ,   the  DV sense  t his  dif f eren ce  a nd  inj ect   require volt age  ma gn it ud e.   Figure  4(b)   s hows  t he  ph ase   vo lt a ge   injec te by  the   pro po s ed  DV t com pensat f or   t he  loa vo lt age   diff e re nce.  Fig ur e   4(c)   re pre sents  t he  vo lt age  a mp li tu de   at   the   loa s ide  afte c ompen sat ion.  T he   res ult  ind ic at es  the  volt age  at   al phases  im pro ve to  0.9 998p u.  More ov e r,   t he   TH at   the  l oad   bus  be for the   com pensat ion i s 10.85. T he  c ompe ns at io n by  the pr opos e d D VR im prov e s t he  T H to  0.87.           (a)   (b)         (c)       Figure  4. Sim ul at ion  r es ults  f or b al a nce  vo lt age s well  b ase d DV R:   (a) t he   unco mp e ns at e loa d v oltage,  (b)   the volt age  inj ect s by DVR,  (c the  compe nsa te  load   volt ag e.       3.1.4 .   Ca se  4:  Unbal an ced  volt age  swell   This  case  c ons iders  a unbal anced  volt age  swell   occ urred  at   t= 0. 2s  unti t= 0. 3s.  I t his  operati n sit uation,  the   volt age   at   P has A ,   B,   an C   inc reases   to   1.4 08pu,   1.1 46pu,   an 1.124 pu,   res pecti vel y.  T his  resu lt   is   obse r ved  in   Fi gure   5(a) Subse quently t he  D VR  detect th dist urban ce   and   injec ts   require vo lt age  mag nit ud t mit igat the  volt age  di sturb a nce,  a sh ow in  Fi gure  5(b ).   Fi gure   5( c sho ws  th load   vo lt age   fo ll ow ing  the   co m pe ns at io us in the  pro posed   D VR.  I t he  fig ur e t he  l oad  volt age  i Phas A B and  C   inc rease to  0.9 9 98 pu,  1.000 0pu,   0.9 994p u,   re sp ect iv el y.   Plus t he  T HD   at   the  loa bu im pro ves  from   11.10 t o 0.85 a fter th e  com pe ns at io n.           (a)   (b)       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele Dr i   S ys t ,   V ol 1 1 , N o.   4 D ecembe r   2020   :   1958     1965   1964     (c)       Figure  5. Sim ul at ion  r es ults  f or un balance d vo lt age  s well  base d DV R:   (a)  the  unc ompe nsa te loa d vo lt a ge,   (b)  the  volt age   injec te d by D V R, (c the  com pensat ed  l oad  vo lt age .       3.2.   Perfo r ma nce  eva lu ati on   Table  summ arizes  the  perf ormance  of  th pro posed  w ork  i mit igati ng  the  volt age  disturba nce.   The  pe r forma nc is  evaluated   by   util iz ing   the  in dices  na med    ,     an d    The   resu lt s how  that  th e   ACS M D   with   the   Ar ct a method   im pro ves   the   vo lt a ge   qual it i te rm of    ,     an d    T his   impro veme nt  i mp li es  t hat  the   ACS MD   with   the   A rctan   me thod  is   a ble  to   mit igate   t he  s ys te m   volt age   in  th e   pr ese nce  of the  b al ance d an t he unbala nc ed   vo lt age  sa g.       Table  2.   V oltage sa i nd ic es  for ACS M D  wi th ar ct an       Table  ta bu la t es  the   pe rform ance  c ompa rison  of  the  pro pose met hod  with  t he  m et ho repo rted  i [23].  T he   pe r forma nce  is   measu red  us in t he  i ntegral   ti me  a bs ol ut er ror  (ITA E).  Th distu rb a nces   consi der e in  this  study  are   simi la to  the   cases  discuss ed  in   the  pr e vi ou sect io ns Fr om  the  ta bl e,  the   pro po se D V method  outper forms   the  method  re ported  in  [ 23]  in   al cases.  The   res ult  impli es  that  th e   pro po se d w ork  minimiz es t he e rror i c ompe ns at in the  vol ta ge  as c ompa r ed  to  the  meth od in [ 23].         Table  3.   Illustr at e a compa ris on b et ween t he  r es ults in  [23 ] wit the  pr opose d wor k ACS M D  w it h arct a n   Op erating  con d itio n s   IT A E( DC [23 ]   IT A ( DC)   Balan ce vo ltag e sa g   1 .62 3   0 .11 1 9   Un b alan ce vo ltag e sag   1 .48 7   0 .17 5 2   Balan ce vo ltag e swell   1 .66 8   0 .12 3 8   Un b alan ce vo ltag e swell   1 .68 9   0 .07 1 2 7       4.   CONCL US I O N   In   c oncl us i on,   this  pa per   re ports  DV con t ro ll er  method  us in the   ACS M wit the  Ar ct a method.   T he  r esults  sho th at   the  pro pose met hod  is  a bl to  co mp e ns a te   for  the  volt age  in   the  te st  s ys te m   model  unde t he  bala nce volt age  sa g,   unbalance volt a ge  sa g,   balanc ed  volt age  s w el l,  and   unbal anced  vo lt age   s well .   F ollo wing  t he   c ompensati on,   the   T H at   the   loa bu s   is  al so  im pro ve d.  T he   co mpa rison  analysis  of   the   method  with  t he  meth od  re porte in  the  li te ratur has  bee disc us se in  this  pap e r.   T he   resu lt   ind ic at es  t hat  the  pro posed   m et hod  s how a   bette perf or m ance  i te r ms  of  IT AE   as  c ompa red  to   the   metho repor te i the   li te ratur e.   T his  impli es  t hat  the  AC SMD  with  the   Ar ct a met hod  is  a ble  to   co mp e nsa te   the   vo lt age  un der  var i ou s  volt age  d ist urba nces  bet te as co m pared to  the  meth od d isc us se i n t his  pap e r.       ACKN OWLE DGE MENTS     The  a uthor would  li ke  to   than U niv er sit Tun   H us s ei O nn  M al aysia  ( UT H M ),  Johor,  a n M inist r of  Ed ucati on  (MOE )   M al aysia   f or  t he  a wa rd  of  th gra nt  that   e na bled   this   rese arch  under  gr a nt  No.   H20 8.     Vo ltag e sag  ind ices   VSLE (pu )   E VS   (p u)   SS  (pu )   Fau lt typ e   Befo re   After   Befo re   After   Befo re   After   Balan ce vo ltag e sa g   3 .08 9 6   3 .78 7 6 × 10 - 8   1 2 .64 9 8   1 .14 0 0 × 10 - 4   0 .29 0 4   8 .66 6 7 × 10 - 4   Un b alan ced v o ltag e sag   1 1 .51 7 7   2 .48 1 1 × 10 - 8   2 7 .04 2 1   9 .80 0 0 × 10 - 5   0 .23 3 5   4 .66 6 7 × 10 - 4   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       An  i mp r ove d m et hod  fo r eff ic ie nt  co ntr olli ng o f t he  d y namic  vo lt age r est ore r to   ( Ali  Basi M ohamme d )   1965   REFERE NCE   [1]   A.  B.   Moha mme d,   M.  A .   M.  Ari f f,   and   S.  N.   Ramli,  “Power  qua li t im prov em en using  dynam i v olt ag restor er   in  elec tr ical  dist ribut ion  sys te m :   An  over vie w,   Indone sian   Jou rnal  of  El e ct ri c al  Engi ne ering  and  Computer   Sci en ce ,   vol .   17 ,   no.   1,   pp.   86 93 ,   2019 .   [2]   H.  Hafe z and   R .   Fara nd a,   “Dyn am i Volt age   C ondit ione r N ew  Conce p for  Smart   Low - Volt age   Distribu ti on   Sys te ms,”   I EEE  Tr ansacti ons on Power  E le c troni cs ,   vol .   33 ,   no .   9 ,   pp .   7582 7590 ,   2018.   [3]   J.  A.  K.  Moham me d,   A.  A .   Hus sein,   and  S.  R .   Al - Sakini ,   “Voltage   disturb anc e   mi ti g at ion  in  Ira q’s  low  volt age  distri buti on   sys t em ,   Indone sia Journal   o f   E le c tric al   Engi ne ering  and   Com pute S cienc e ,   vol.  17,   no .   1,     pp.   47 60 ,   2019 .   [4]   A.  H.  Abed ,   J.  Rahe bi ,   H.  Sa ji r ,   and   A.  Far za m nia ,   “Protect ion   of  sensiti ve   lo ad from  v oltages  fluc tu at ions  in   Ira qi  grids  by   DV R, ”  2 017  IE E 2nd  Int ernational  Confe ren ce  on  Aut omat ic   Control  and  Int el li g ent   S yste ms   (I2CACIS) ,   pp.   1 44 149,   2017 .   [5]   A.  Pakhar ia   an M.  Gupta,   Dynami Vol tage  Restore for   Ompensa ti o of  Volta ge  S ag  and  Sw el l  Li teratu r R evi e w,”   In te rnationa Journal   of   Ad v ance in   Eng ineering  &   Techno l ogy ,   vol.  4,   no .   1,   pp .   347 355 ,   2012.   [6]   D.  V.   Chinm ay  and  D.   V.   Chait anya ,   “Opt im um   design   of  dyn a mi c   voltage   rest ore for   vol ta ge   sag  mitigation   in   distri buti on   ne t work,”   In te r national  Journal   of   Powe E lectroni cs  and  Dr ive   sy stems   (IJ P EDS) ,   vol .   10 ,   no .   3,     p p 1364 - 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