I nte rna t io na l J o urna l o f   Appl ied P o w er   E ng ineering   ( I J AP E )   Vo l.   4 ,   No .   3 Dec em b er   201 5 ,   p p .   118 ~ 125   I SS N:  2252 - 8792           118       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I J APE   I m pa ct  of  FACTS  D ev ices in   O pti ma l   G enera tion  in   D eregul a ted  Pow er S y ste m     P ra m o d K u m a G o ud a * P ra k a s h K u m a H o t a   **   D e p a rt m e n o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   S a m b a lp u Un iv e rsity ,   In d ia     * *   De p a rt m e n o f   El e c tri c a En g i n e e rin g ,   VSS UT ,   Bu rla,  S a m b a lp u r       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   1 2 ,   2 0 1 5   R ev i s ed   Oct   2 0 ,   2 0 1 5   A cc ep ted   No v   6 ,   2 0 1 5       A   w e ll - p re p a re d   a b stra c e n a b les   th e   re a d e t o   i d e n ti f y   th e   b a sic   c o n ten t   o f   a   d o c u m e n q u ick ly   a n d   a c c u ra tel y ,   to   d e term in e   it re lev a n c e   to   t h e i in tere sts,  a n d   t h u s   to   d e c id e   w h e th e t o   re a d   t h e   d o c u m e n in   it e n t irety .   T h e   A b stra c t   sh o u l d   b e   in f o rm a ti v e   a n d   c o m p lete l y   se l f - e x p lan a to ry ,   p ro v i d e   a   c le a sta te m e n o f   th e   p ro b lem ,   t h e   p ro p o se d   a p p r o a c h   o so l u ti o n ,   a n d   p o i n o u t   m a jo f in d in g a n d   c o n c lu si o n s.  T h e   A b stra c sh o u ld   b e   1 0 0   t o   2 0 0   w o rd in   len g th .   T h e   a b stra c sh o u ld   b e   w rit ten   in   th e   p a st  ten se .   S tan d a rd   n o m e n c latu re   sh o u ld   b e   u se d   a n d   a b b re v iatio n s   sh o u ld   b e   a v o id e d .   N li tera tu re   sh o u ld   b e   c it e d .   T h e   k e y w o rd   li st  p ro v id e th e   o p p o rtu n it y   to   a d d   k e y w o rd s,  u se d   b y   th e   in d e x in g   a n d   a b stra c ti n g   se rv ice s,  in   a d d it io n   to   th o se   a lrea d y   p re se n in   th e   ti tl e .   J u d ici o u u se   o f   k e y w o rd m a y   in c re a s e   th e   e a se   w it h   w h ich   in tere ste d   p a rti e s ca n   lo c a te o u a rt icle   (9   p t) .   K ey w o r d :   Der eg u la ted   P o w er   S y s te m ,   Op ti m al  P o w er   Flo w ,     Flex ib le  AC   T r an s m i s s io n   S y s te m ,   S tatic  Var   C o m p en s ato r ,   T h y r i s to r   C o n tr o lled   Ser ies  C o m p en s atio n ,   Un i f ied   P o w er   Flo w   C o n tr o lle r ,   I E E E   3 0   B USES   Co p y rig h ©   2 0 1 5   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   P r am o d   Ku m ar   Go u d   R esear ch   s ch o lar   Dep ar te m en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g i n ee r in g ,   Sa m b alp u r   U n i v er s it y ,   Or is s a,   I n d ia.   E m ail: p k _ g o u d a@ y m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h o r d in ar y   p o w er   f lo w   o r   l o ad   f lo w   p r o b lem   g i v e s   th v o ltag at  v ar io u s   b u s es,  th l o ad in g   o f   lin es,   h o w   m u c h   p o w er   is   g e n er ated   an d   h o w   m u c h   p o w er   is   lo s t,  b u t   th e   m ain   d r a w b ac k   o f   t h is   m et h o d   is   th at  it  tak e s   b o th   th g e n er ati o n   an d   d em a n d   as  f i x ed .   T h is   lead s   to   a   r esu lt  w h ic h   is   o n l y   s n ap s h o o f   th e   s y s te m   i n   a n y   g i v en   i n s tan t.  B u th p o w er   s y s te m   is   co m p lex   s tr u ct u r an d   t h g e n er ati o n   to   d em a n d   r atio   in   it  k ee p s   c h a n g i n g   f r eq u en tl y .   So   f o r   p o w er   s y s te m   o p er ato r   to   o p er ate  th s y s te m   in   m o r e   ec o n o m ica l   an d   f ea s ib le  w a y   i n s tead   o f   f i x ed   g e n er atio n   t h g e n er ated   p o w er   n ee d s   to   b ad j u s ted   a cc o r d in g   to   ce r tai n   cr iter ia’ s .   Nee d   f o r   ec o n o m ic  p o w er   s y s te m   o p er atio n s   lead   w a y   to   t h f o r m u latio n   o f   OP F.E v en th o u g h   i n   i ts   ea r l y   s ta g es   OP w as  u s ed   o n l y   f o r   ec o n o m ic  o p er atio n   o f   th e   p o w er   s y s te m s ,   latel y   its   ap p licatio n   h a s   w id e n ed   w h ic h   r an g es  f r o m   p l an n i n g   o f   t h p o w er   s y s te m s   i n   its   p r eli m in ar y   s ta g es to   it s   r eliab le  o p er atio n s .     I n   1 9 7 7   H. H.   Hap p   [ 1 ] ,   d id   t h f ir s co m p r eh e n s iv s u r v e y   r eg ar d in g   t h o p ti m al  d is p a tch   p r o b lem .   Fro m   th er o n   m a n y   liter at u r es  h a v b ee n   p u b lis h ed   in   t h ar ea   OP F.  E v en   th o u g h   m an y   w o r k s   h a v b ee n   p u b lis h ed   i n   th p ast  all  th e s w o r k s   co n s id er ed   m ai n l y   t h r ee   ele m e n ts   o f   t h OP p r o b lem   a n   o b j ec tiv e   f u n ctio n ,   co n tr o v ar iab le s   o f   t h at  f u n ctio n   a n d   co n s tr ai n t o   w h ich   t h o b j ec tiv f u n ctio n   is   s u b j ec ted   to .   J .   C ar p en tier   [ 2 ]   in   1 9 8 5   p r esen ted   w o r k   in   w h ic h   d i f f er e n t   m et h o d s   u s ed   f o r   s o l v i n g   O P w h er class if ied   b ased   o n   th alg o r ith m   u s ed .   I n   [ 3 ]   a   s u r v e y   o n   OP u n d er   d if f e r e n s ec u r it y   co n s tr ain t s   h as  b ee n   p r esen ted .   OP p r o b lem   i s   n o n l in ea r   p r o b lem   a n d   s i m i lar l y   ad d itio n   o f   F AC T d ev ice  co n tr o p ar a m eter s   m a k es   th e   p r o b lem   h i g h l y   n o n lin ea r ,   s o   i t sh o u ld   b h an d led   w ith   u t m o s t i m p o r tan ce   [ 4 ] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ A P E     I SS N:  2252 - 8792       I mp a ct  o f F A C TS   Dev ices in   Op tima l G en era tio n   in   Dereg u la ted   P o w er   ( P r a mo d   K u ma r   Go u d a )   119     I n   h ea v il y   lo ad ed   in ter co n n ec ted   s y s te m   u n d er   s tead y   s ta te  o p er atio n   th er i s   a n   u n w a n ted   lo o p   f lo w   an d   p ar allel  p o w er   f lo w .   T h ese  p o w er   f lo w s   ar b e y o n d   th co n tr o l o f   g e n er ato r   r eg u lat io n   d u to   t h e   co s ass o ciate d   w i th   it.  I n   o r d er   to   r eg u late   t h ese  i s s u es   F AC T d ev ices  ca n   b u s ed   [ 5 ] .   T h i m p o r tan ce   o f   in co r p o r atin g   t h F AC T d ev ice  w i th   OP p r o b le m   ca n   b e   e m p h as ized   b y   r ea lizin g   t h b en ef it s   o f f er ed   b y   th o s d ev ice s .   T h FAC T d ev ices  u s h i g h   s p ee d   co n tr o ele m en ts   to   r eg u late   th s y s te m   u n d er   co n s id er atio n .   I n   ad d itio n   to   th is   w h e n   F A C T ar in co r p o r ated   w it h   OP it  f u r th er   r elax es  t h o p er atin g   li m it s   o f   a n d   OP F p r o b lem   [ 5 - 1 0 ] .   T h is   p ap er   p r o p o s es  an   OP s o lu tio n   m et h o d   f o r   s ta n d ar d   I E E E   3 0   b u s   s y s te m   w it h   th r e d if f er e n t   t y p es  o f   F A C T d ev ice s .   T h r est  o f   t h p ap er   is   o r g an i ze d   as  f o llo w s b r ief   in tr o d u cti o n   to   OP an d   it s   f o r m u latio n   is   g i v en   i n   Sect i o n   I I .   Sectio n   I I I   p r esen ts   t h F A C T d ev ices,  t h eir   ad v a n tag e s   a n d   v ar io u s   t y p es.  I n   s ec t io n   I V   th e   tes s y s te m   is   d i s cu s s ed   a n d   it s   m o d elin g   is   d escr ib ed .   I n   s ec t io n   v ar io u s   ca s es   o f   OP f o r   th te s s y s te m   is   d i s cu s s ed   an d   t h r esu lts   ar p r e s en ted .   Sectio n   VI   p r o v id es  t h co n cl u s io n   to   t h w o r k .       2.   O P F   AND  O P F   P RO B L E M   F O RM UL AT I O N   An   OP p r o b lem   n ee d s   to   o p ti m ize  t h s tead y   s tate  p er f o r m an ce   o f   p o w er   s y s te m   i n   t er m s   o f   an   o b j ec tiv f u n ctio n   s u b j ec ted   to   eq u alit y   an d   i n eq u a lit y   co n s tr ai n ts   an d   o t h er   co n tr o v ar iab le  li m it s   a n d   s ec u r it y   co n s tr ai n ts .     T h er ef o r an   OP n ee d s   to   f in d   o u s o m o r   all  o f   th co n tr o v ar iab les  to   o p tim ize  th e   o b j ec tiv f u n ctio n .   So m g e n er al  o b j ec tiv es  ar to   r ed u ce   th f u el  co s t,  r ed u ce   tr a n s m i s s io n   lin e   lo s s e s ,   to   k ee p   t h eq u ip m en o p er atin g   w it h in   t h li m it s ,   to   m a x i m i ze   th e   p o w er   tr a n s f er ,   to   m i n i m ize  th e   d ev iatio n   f r o m   tar g e ted   allo ca tio n s .     I n   th w o r k   p r esen ted   h er t h e   m ain   o b j ec tiv is   to   m in i m i ze   th p o w er   lo s s .   T h er ef o r th o b j ec tiv f u n ct i o n   f o r   OP F in   g e n er al  is :       ( ) ( , ) L M i n F P f x u                                                                                                                                         ( 1 )     W h er L P   is   th ac ti v p o w er   lo s s ?   Su b j ec t to   s atis f ac tio n   o f   No n - L i n ea r   E q u alit y   C o n s tr ai n ts       ( , ) 0 g x u                                                                                                                                                                            ( 2 )     an d   No n - L in ea r   I n eq u a lit y   C o n s tr ai n ts       ( , ) 0 h x u                                                                                             ( 3 )         W h er th v ec to r   x co n tain s   d ep en d en v ar iab les  w h ic h   m ig h b b u s   v o ltag m ag n it u d es,  p h ase  an g le s ,   MW     an d   MV A r   o u tp u t s   o f   g en er ato r s ,   MW   an d   MV A r co n s u m p tio n   o f   lo ad s ,   lin e   p ar a m e ter s   an d   f i x ed   b u s   v o ltag e s .   Si m i lar l y   th e   v ec to r   u m ig h t   co n s is t s   o f   v ar iab le s   s u c h   as   r ea a n d   r ea ctiv e   p o w er   g e n er atio n ,   tr an s f o r m er   tap s ,   an d   co n tr o v o ltag e s .       T h co n s tr ain t s   s u ch   a s   p o w e r   f lo w   eq u atio n s ,   b r an ch   f lo w   li m i ts ,   Ge n er atio n   a n d   lo ad   b alan ce s ,   tr an s m is s io n   li m it s ,   ac ti v &   r ea ctiv e   p o w er   l i m its   an d   b u s   v o lta g l i m its   ca n   b ta k e n   i n to   ac co u n t   f o r   eq u alit y   a n d   in eq u alit y   co n s tr ain ts .   T h eq u alit y   co n s tr ai n s   an d   i n eq u alit y   co n s tr ain t s   ar w ell  d escr ib ed   in   th w o r k s   d o n b y   M. M.   A l - H u lali   an d   M. A .   A b id o   in   [ 1 1 ]   h av b ee n   tak e n   f o r   p r o b lem   f o r m u l atio n .     ( i) E q u alit y   C o n s tr ai n t s     T h f u n c tio n   g   r ep r esen ts   t h eq u alit y   co n s tr ai n ts   w h ic h   ar th p o w er   f lo w   eq u atio n s   as  g i v en   b elo w     1 c o s ( ) 0 ; ii NB G D i j i j i j j i j P P V V Y F A C T S F A C T S i N B                                                    ( 4 )   1 s i n ( ) 0 ; ii NB G D i j i j i j j i j Q Q V V Y F A C T S F A C T S i N B                                                             ( 5 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8792   IJ A P E   Vo l.  4 ,   No .   3 Dec em b er   201 5   :   1 1 8     1 2 5   120   NB   is   Nu m b er   o f   B u s es   ii GG PQ A r ac ti v an d   r ea ctiv p o w er   g en er atio n s   at  b u s   i   ii DD PQ A r ac ti v an d   r ea ctiv p o w er   d em a n d s   at  b u s   i   i V an d i   ar v o ltag m ag n it u d es a n d   an g le  at  b u s   i   ij Y F A C T S an d () ij F A C T S   ar m ag n it u d es   an d   p h ase   an g le  o f   ele m e n ts   i n   Y - B US   m atr i x   w h er t h ef f ec ts   o f   F A C T S h a v b ee n   t ak en   i n to   ac co u n t.   ( ii)I n eq u alit y   C o n s tr ai n ts   h   is   t h s y s te m   n o n li n ea r   in eq u alit y   co n s tr ain t s   th a t in cl u d es :   ( a) Gen er atio n   C o n s tr ain t s :   T h g e n er ated   v o ltag e   an d   th e   r ea an d   r ea cti v e   p o w er   o u tp u t s   ar r estric ted   to   th eir   r esp ec tiv u p p er   an d   lo w er   li m its   a s   f o llo w s :     m i n m a x m i n m a x m i n m a x , 1 , . , . , . , . , 1 , . , . , . , . , 1 , . , . , . , . i i i i i i i i i G G G G G G G G G V V V w h e r e i N G P P P w h e r e i N G Q Q Q w h e r e i N G                                                                                                                                                                     ( 6 )     ( b ) T r an s f o r m er   C o n s tr ai n ts : T h tr an s f o r m er s   tap   s etti n g s   ar b o u n d ed   as f o llo w s :     m i n m a x , 1 , . , . , . , . i i i T T T w h e r e i N T                                                                                                                                                                      ( 7 )     ( c) Secu r it y   C o n s tr ain t s : T h is   i n clu d e s   th co n s tr ai n ts   o f   b u s   v o ltag e s   an d   li n lo ad in g s   as b elo w     m i n m a x m a x , 1 , . , . , . , . , 1 , . , . , . , . i i i ii L L L LL V V V w h e r e i N L S S w h e r e i n l                                                                                                    ( 8 )     ( d )   FA C T S De v ice   C o n s tr ain t s : T h s ettin g s   o f   SV C ,   T C SC   an d   UP FC   ar b o u n d ed   as f o l lo w s :       m i n m a x m i n m a x m i n m a x , 1 , . , . , . , . , 1 , . , . , . , . , 1 , . , . , . , . i i i i i i i i i c c c B B B w h e r e i N S V C x x x w h e r e i N T C S C w h e r e i N U P F C                                                                                                                                                                 ( 9 )       3.   F ACTS   D E VI CE S AN I T S   T YP E S   T h co n ce p ts   o f   F A C T co n t r o ller   w as  p io n ee r ed   b y   Hi n g o r an f ir s i n   1 9 8 8   [ 1 2 ] , [ 1 3 ] .   T h ese  ar e   h ig h   p o w er   elec tr o n ic   d ev ice s   w h ic h   ca n   co n tr o th p o w er   f lo w   a n d   en h a n ce   t h s tab il it y   o f   p o w er   s y s te m .   T h ese  d ev ices  ca n   co n tr o th ac tiv an d   r ea ctiv p o w er   f lo w s   s i m u lta n eo u s l y   i n   n e t w o r k   u n d er   b o th   n o r m al  a n d   ab n o r m al  co n d iti o n s   w h ich   ca n   h elp   i n   r ed u ci n g   th s y s te m   lo s s es,  r eg u lati n g   th v o lta g an d   co n tr o l th p o w er   f lo w .     ST A T I C   VA R   C OM P E NS A T OR S   Static  V A R   co m p e n s a to r s   o r   SVC   ar th f ir s g e n er atio n   FAC T d ev ice s   th at  ar w i d ely   u s ed   f o r   s h u n t   co m p e n s at io n .       Fig u r e. 1 ,   Mo d el  o f   SVC   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ A P E     I SS N:  2252 - 8792       I mp a ct  o f F A C TS   Dev ices in   Op tima l G en era tio n   in   Dereg u la ted   P o w er   ( P r a mo d   K u ma r   Go u d a )   121   W h en   SV C   is   co n n ec ted   to   b u s   it   ca n   co n tr o an d   r e g u l ate  th v o lta g m ag n it u d o f   th at  p ar tic u lar   b u s .   T h is   is   d o n b y   in j ec ti n g   ca p a citiv v ar s   an d   i n d u cti v v ar s   to   m ak t h v o l ta g o f   t h b u s   h i g h er   a n d   lo w er   r esp ec tiv el y .   T h at  i s   u n d er   lo w   lo ad i n g   i n d u c tiv v ar s   ar i n j ec ted   an d   d u r in g   h i g h   lo ad in g   ca p ac itiv v ar s   ar e   in j ec ted .   I eith er   co n s is t s   o f   a   co m b i n atio n   o f   f i x ed   ca p ac ito r s   o r   th y r is to r   s w itc h ed   ca p ac ito r s   in   co n j u n ct i on  w it h   t h y r i s to r   co n tr o lled   r ea cto r s .   T h m ai n ten a n ce   o f   t h ese  t y p o f   d ev ices a r ea s y .     T HYRIST OR   C ONT R OL L E SERIE S C A P AC T I OR S   T C SC   is   a   s er ies   co m p en s ati o n   d ev ice[ 1 4 ] ,   w h ic h   i n cr ea s es  th e   s tead y   s ta te  p o w er   tr a n s f er .   T C SC   ca n   b e   co n s id er ed   as a   s ec o n d   g en er a tio n   F AC T S d ev ices.       Fig u r e. 2 ,   T C SC   Mo d el     T C SC   ca n   b v ie w ed   as  s er i es  r ea ctan ce   w h ic h   co n tr o ls   th ef f ec ti v li n r ea ctan ce   b y   c o n n ec ti n g   v ar iab le   lin r ea ctan ce   i n   s er ie s   w it h   lin e.     UNI FIE P OW E R   FL OW   C ONT R OL L E R   T h b asic  co n ce p ts   an d   s tr u c t u r o f   UP FC   ar p r esen ted   an d   ex p lain ed   b y   G y u g i.  A n   UP FC   co n s is t s   o f   t w o   ele m e n ts ,   b o th   t h ese  e le m e n ts   ar co n tr o llab le.   On e   o f   th ele m en t s   is   v o ltag s o u r ce   in s er ted   in   s er ies  w i th   t h li n e   an d   t h e   o th er   o n e   is   c u r r en t   s o u r ce   co n n ec ted   in   s h u n t   w it h   li n e.   I n   ca s o f   t h v o ltag e   s o u r ce   b o th   th an g le  a n d   th e   m ag n it u d o f   th i n s er ted   v o ltag ar co n tr o llab le,   b u in   ca s o f   th cu r r e n s o u r ce   o n l y   t h m ag n it u d o f   t h cu r r en t i s   co n tr o llab le  p ar am eter   [ 15] , [ 1 6 ] .                         Fig u r e. 3   UP FC   Mo d el                                                                                                                        Fig u r e.   4 ,   I E E E   3 0   b u s   s y s te m       4.   M E T H O DO L O G Y     T h p r ev io u s   w o r k s   i n   th i s   f ield   h av e   co n s id er ed   ac tiv e   p o w er   lo s s   m i n i m izatio n   s u b j ec ted   to   co n s tr ain ts   s u c h   a s   l in lo ad in g s ,   g e n e r atio n   m i n i m u m   an d   m ax i m u m   co n s tr ai n ts ,   th eir   ac tiv p o w er   o u tp u ts   an d   r ea ctiv e   p o w er   o u tp u t s .   H o w e v er   d y n a m ic  li m itat io n   o f   g en er ato r s ,   tr a n s f o r m er   tap   s et tin g s ,   Facts  d e v ice   co n tr o ller   d y n a m ic s   etc   is   n o co n s id er ed .   I n   ad d itio n   e x is tin g   m et h o d s   m o s tl y   a i m s   at  s in g le  o b j ec tiv o f   eith er   lo s s   m i n i m is a tio n   o r   co s m i n i m is a tio n .   P r o p o s ed   p ap er   in clu d all  p r ac tical  co n s tr ain s   in   al th r ee   s eg m e n ts   o f   p o w er   s y s te m   i . g en er atio n ,   tr an s m is s io n   &   d is tr ib u tio n s .   I also   ta k e s   in to   ac co u n t h e   in f lu e n ce   o f   v ar io u s   co n tr o ller s   s u c h   a s   A V R ,   Go v er n o r s ,   Vo ltag r e g u lato r s   f o r   tr a n s f o r m er s ,   F A C T S   d ev ices  etc.   P r o p o s ed   m et h o d   u s es   li n ea r   p r o g r a m i n g   to   s o lv e   th e   p r o b le m   w h ic h   r es u lt s   i n   r ap id   co n v er g e n ce .   T h is   w o r k   also   co n s id er s   th r ee   d if f er en lo ad in g   co n d itio n s   n a m el y   m i n i m u m   lo ad i n g   ( 5 0 o f   to tal  lo ad )   av er ag lo ad in g   ( 7 5 o f   T o tal  lo ad )   an d   p ea k   l o ad in g   ( 1 0 0 o f   T o tal  L o ad )   T h I E E E   3 0   b u s   s y s te m   co n s id er ed   is   p r esen te d   in   Fig u r e.   4 .                                                 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8792   IJ A P E   Vo l.  4 ,   No .   3 Dec em b er   201 5   :   1 1 8     1 2 5   122   5.   SYST E M   CO NSI DE R E D   I n   o r d er   to   test   th e f f ec tiv e n es s   o f   t h p r o p o s ed   m e th o d ,   s tan d ar d   I E E E   3 0   b u s   s y s te m   is   u s ed .   Dif f er en lo ad i n g   co n d itio n s   s u c h   as  5 0 lo ad in g ,   7 5 lo ad in g   a n d   1 0 0 lo ad in g   ar co n s id er ed .   Fo r   all  th ese   th r ee   ca s es   th e   p o w er   l o s s   is   f o u n d   u s i n g   f o u r   m o r e   ca s es   n a m el y   w i th o u f ac ts   d ev ices,  w i th   SV C ,   W ith   T C SC   an d   f i n all y   UP F C .   T h lin f lo w   f o r   d if f er en ca s es  is   also   co n s id er ed .   T h er ef o r in   to tal  1 2   d if f er e n t sce n ar io s   ar co n s id e r ed   an d   th eir   r esu lt s   ar p r esen ted   in   th n ex s ec tio n .       C A SE  DE FIN I T I ONS   ( i) .     W ith o u F AC T S:  I n   t h is   ca s t h co n tr o v ar iab les  ar t h b u s   v o lta g m a g n itu d es,   tr an s f o r m er   tap s   a n d   lin f lo w s .   ( ii).     W ith   SV C I n   th i s   ca s t h b u s   v o ltag m a g n it u d es  ar co n s id er ed   an d   t h en   t h S VC   i s   p lace d   o n   a   th r ee   b u s   w it h   w ea k er   b u s   v o lt ag p r o f iles   n a m e l y B US 4 ,   B US 7   an d   B US 1 3   ( iii).     W ith   T C SC : T h T C SC   is   p la ce d   b etw ee n   t h b u s e s   B US 5 & B US 2   an d       ( iv ) .     W ith   UP FC : T h UP FC   is   p la ce d   in   B US 3 .         6.   SI M UL AT I O A ND  RE SU L T S   C A SE  ( i) T h to tal  s y s te m   is   co n s id er ed   to   b lo ad e d   f o r   o n l y   5 0 ( i.e .   1 4 1 . 7   MW )   an d   b ased   o n   th is   a n   OP s o l u tio n   i s   d ev elo p ed   f o r   w it h o u f ac ts   d e v ices  an d   w ith   d i f f er en t y p es  o f   F AC T d ev ices.  T h ac tiv p o w er   lo s s   is   ca lc u lated   an d   p r esen ted   b elo w .   I t c an   b s ee n   t h at     T ab le  1   C o m p ar is o n   o f   A cti v e   P o w er   L o s s   I n   5 0 L o ad in g   D EV I C T Y P E   G e n e r a t i o n   C o st   A C T I V P O W ER   L O S S   U N D ER   5 0 L O A D I N G   I N   M W   W I TO U T   F A C T S   4 . 8 9   4 . 8 9   W I TH   S V C   4 . 7 6   4 . 7 6   W I TH   T C S C   4 . 3   4 . 3   W I TH   U P F C   4 . 1 2   4 . 1 2       T ab le  2 .   P o w er   Flo w   U n d er   5 0 % L o ad in g   S .   N O .   F R O M   B U S   T O   B U S   P O W ER   F L O W   ( I N   M W )   W I TH O U T   F A C TS D EV I C ES   W I TH   S V C   W I TH   T C S C   W I TH   U P F C   1   1   3   3 4 . 0 6   3 3 . 9 8   3 0 . 0 9   2 8 . 4 5   2   10   24   1 9 . 3 5   1 9 . 3 5   1 7 . 4 3   1 6 . 8 4   3   2   4   3 4 . 9 6   3 5 . 4 6   3 1 . 0 9   2 9 . 7 3   4   2   1   3 2 . 2 1   3 0 . 0 3   3 1 . 8 2   2 9 . 4 5   5   5   2   5 2 . 8 5   5 3 . 7 8   4 8 . 3 4   4 7 . 2 3   6   5   7   2 6 . 6 6   2 6 . 4 5   2 3 . 6 5   2 2 . 8 4   7   4   3   3 2 . 0 8   3 1 . 0 9   2 9 . 8 2   2 3 . 8 4   8   15   23   2 6 . 3 3   2 5 . 8 8   2 3 . 4 5   2 1 . 5 7   9   29   30   2 2 . 4 9   2 2 . 1 9   1 9 . 8 7   1 8 . 6 5     C A SE  ( ii):  T h to tal   s y s te m   i s   co n s id er ed   to   b lo ad ed   f o r   o n l y   7 5 ( i.e .   2 1 2 . 5 5   MW )   a n d   b ased   o n   t h is   a   OP s o lu tio n   is   d ev elo p ed   f o r   w it h o u f ac ts   d ev ices  a n d   w it h   d if f er en t y p es  o f   F AC T d ev ices.  T h ac tiv e   p o w er   lo s s   is   ca lc u lated   an d   p r esen ted   b elo w .   I t c an   b s ee n   th at         Fig u r 4 .   P o w er   lo s s   i n   5 0 % lo ad in g     1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 WIT OUT  FAC T S WIT H  SVC WIT H  TC SC W IT H  UPFC POW ER   LOS S  I N   M W   UN DER   5 0 LOADI N G   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ A P E     I SS N:  2252 - 8792       I mp a ct  o f F A C TS   Dev ices in   Op tima l G en era tio n   in   Dereg u la ted   P o w er   ( P r a mo d   K u ma r   Go u d a )   123       Fig u r 5 ,   P o w er   lo s s   i n   7 5 % lo ad in g       T ab le  3 .   C o m p ar is o n   o f   A cti v P o w er   L o s s   I n   7 5 L o ad in g   D EV I C T Y P E   A C T I V P O W ER   L O S S   U N D ER   7 5 L O A D I N G   I N   M W   W I TO U T   F A C T S   1 0 . 3 5 5   W I TH   S V C   1 0 . 1 2   W I TH   T C S C   9 . 8 7   W I TH   U P F C   9 . 5 4       T ab le  4 .   P o w er   Flo w   U n d er   7 5 % L o ad in g   S .   N O .   F R O M   B U S   T O   B U S   P O W ER   F L O W   ( I N   M W )   W I TH O U T   F A C TS D EV I C ES   W I TH   S V C   W I TH   T C S C   W I TH   U P F C   1   1   3   6 3 . 9 1   6 3 . 4 5   6 2 . 2 3   6 1 . 8 4   2   10   24   4 . 4 1   4 . 3 9   4 . 2 8   4 . 0 9   3   2   4   5 6 . 4 6   5 4 . 3 4   5 1 . 8 7   4 5 . 8 4   4   2   1   6 3 . 9 1   6 3 . 7 8   5 7 . 8 2   5 4 . 9 2   5   5   2   1 2 5 . 1 3   1 2 3 . 2 1   1 2 0 . 4 6   1 1 7 . 9 7   6   5   7   5 7 . 7 4   5 5 . 4 5   4 9 . 2 5   4 4 . 8 9   7   4   3   4 3 . 7 7   4 2 . 1 2   4 0 . 1 9   3 9 . 0 5   8   15   23   5 4 . 4 6   5 3 . 3 6   5 2 . 4 9   4 9 . 3 4   9   29   30   3 3 . 2 6   3 2 . 2 4   2 9 . 0 6   2 5 . 5 6     C A SE   ( iii)  T h to tal  s y s te m   i s   co n s id er ed   to   b lo ad ed   f o r   1 0 0 (   i.e .   2 8 3 . 4 MW )   an d   b ased   o n   th i s   OP F   s o lu tio n   is   d e v elo p ed   f o r   w it h o u f ac t s   d ev ice s   an d   w i th   d i f f er en t y p e s   o f   F AC T d ev ices .   T h ac tiv p o w er   lo s s   is   ca lc u lated   an d   p r esen te d   b elo w .   I t c an   b e   s ee n   th at       T ab le  5   C o m p ar is o n   O f   A ct iv P o w er   L o s s   I n   1 0 0 % L o ad in g   D EV I C T Y P E   A C T I V P O W ER   L O S S   U N D ER   1 0 0 L O A D I N G   I N   M W   W I TO U T   F A C T S   2 0 . 0 6 4   W I TH   S V C   1 9 . 2 4   W I TH   T C S C   1 8 . 7 8   W I TH   U P F C   1 8 . 4 9         Fig u r 6 .   P o w er   L o s s   U n d er   1 0 0 % L o ad in g   1 2.5 4 5.5 7 8.5 10 11 .5 WIT OUT  FAC T S WIT H  SVC WIT H  TC SC WIT H  UPFC PO W ER   LO S S   I N MW   U ND ER   7 5 LO A D I NG   0 5 10 15 20 25 WIT OUT  FAC T S WIT H  SVC WIT H  TC SC WIT H  UPFC POW ER   LOS S  I N   M W   UN DER   1 0 0 LO ADI NG   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8792   IJ A P E   Vo l.  4 ,   No .   3 Dec em b er   201 5   :   1 1 8     1 2 5   124   T ab le  6 .   P o w er   Flo w   U n d er   1 0 0 % L o ad in g   S .   N O .   F R O M   B U S   T O   B U S   1 0 0 %   L O A D I N G   ( I N   M W )   W I TH O U T   F A C T S   D EV I C ES   W I TH   S V C   W I TH   T C S C   W I TH   U P F C   1   1   3   8 5 . 6 0   8 5 . 2 3   8 1 . 6 7   7 8 . 4 3   2   10   24   5 . 9 0   5 . 4 3   4 . 8 7   3 . 9 5   3   2   4   7 5 . 7 1   7 5 . 3 4   7 3 . 6 1   7 1 . 4 3   4   2   1   8 5 . 6 0   8 5 . 1 2   8 1 . 9 0   7 5 . 0 9   5   5   2   1 8 2 . 7 4   1 7 9 . 2 3   1 7 6 . 8 7   1 7 1 . 3 4   6   5   7   8 0 . 7 2   7 8 . 2 6   7 3 . 1 1   7 2 . 8 2   7   4   3   5 7 . 2 9   5 6 . 8 3   5 4 . 2 3   4 9 . 7 5   8   15   23   7 5 . 3 3   7 4 . 3 4   7 1 . 3 9   6 8 . 4 2   9   29   30   4 5 . 0 3   4 4 . 9 2   4 1 . 8 7   3 7 . 0 6       7.   CO NCLU SI O N   Op ti m al  P o w er   Flo w   s o l u tio n   to   m i n i m ize  t h lo s s   i n   d e r eg u lated   e n v ir o n m en t   w it h   F AC T is   atte m p ted   w it h   all  p r ac tical  co n s tr ain ts   f o r   I E E E   3 0 b u s   s y s te m .   S tu d ies  ar ca r r ied   o u f o r   v ar io u s   lo ad in g   co n d itio n   w it h   v ar io u s   F A C T d ev ices  n a m el y   SV C ,   T C SC   an d   UP FC   a n d   all  t h ese  r e s u lt s   ar co m p ar ed .   P r o p o s ed   m et h o d o lo g y   p r o v id es  t h o p ti m a s o lu tio n   co m p ar ed   w it h   ex is ti n g   m et h o d s   ev e n   w it h   n o n li n ea r itie s   f r o m   Der e g u late d   en v ir o n m e n t a n d   F AC T S c o n tr o ller s .       RE F E R E NC E S     [1 ]   H.  H.  Ha p p ,   Op ti m a p o w e r   d isp a tch - A   c o m p re h e n siv e   su rv e y ,   IEE E   T ra n s.  P o w e A p p a ra t.   S y s t. , v o l.   P A S - 9 0 ,     p p .   8 4 1 - 8 5 4 ,   1 9 7 7 .   [2 ]   J.  Ca rp e n ti e r ,   Op ti m a p o we fl o w,   u se s,  me th o d s   a n d   d e v e lo p m e n t” ,   P lan n i n g   a n d   o p e ra ti o n   o f   e lec tri c a e n e rg y   s y ste m   P ro c .   o f   IF A s y m p o siu m ,   Bra z il ,   1 9 8 5 ,   p p .   1 1 - 2 1 .   [3 ]   Ne e b a   El iza b e th   Jo se ,   K.Ra m e s h ,   S u rv e y   o n   O p ti m a l   P o w e F lo w   u n d e S e c u rit y   Co n str a i n ts   In tern a ti o n a Jo u rn a o f   Em e r g in g   T e c h n o lo g y   a n d   A d v a n c e d   En g in e e rin g .   V o lu m e   3 ,   Iss u e   1 ,   Ja n u a ry   2 0 1 3 .   [4 ]   D.  E.   G o ld b e rg ,   G e n e ti c   A l g o rit h m in   S e a rc h ,   Op ti m iz a ti o n   a n d   M a c h i n e   L e a rn in g ,   Re a d in g .   Re a d in g ,   M A A d d iso n - W e sle y ,   1 9 8 9 .   [5 ]   G .   Br e u e r,   " F le x ib le   A T ra n s m is sio n   S y ste m s:  T e c h n o lo g y   f o th e   F u tu re . "   In   P r o c .   2 0 "   A n n u a El e c tri c a /   El e c tro n ics   In s u latio n   C o n f e re n c e ,   Bo sto n .   M A ,   Oc 7 - 1 0 .   1 9 9 1 .   [6 ]   G e   S .   a n d   Ch u n g   T ,   Op ti m a A c ti v e   P o w e F lo w   In c o rp o ra ti n g   P o w e F lo w   Co n tro Ne e d i n   F lex ib le  A T ra n s m issio n   S y ste m s,”   IEE T r a n s.  o n   P o w e   S y ste m s,  V o l.   1 4 ,   No .   2 ,   1 9 9 9 ,   p p .   7 3 8 - 7 4 4 .     [7 ]   G e   S ,   Ch u n g   T   a n d   W o n g   Y,   Ne M e th o d   to   In c o r p o ra te  FA CT S   De v ice in   Op ti ma Po we Fl o w ,   In tern a ti o n a l   C o n f e re n c e   o n   E n e rg y   M a n a g e m e n t   a n d   P o w e De li v e r y ,   V o l.   1 ,   1 9 9 8 ,   p p . 1 2 2 - 1 2 7 .     [8 ]   Ch u n g   T   a n d   L Y,  A   H y b rid   G a   A p p ro a c h   f o OPF   w it h   C o n sid e ra ti o n   o f   F A C T S   De v ic e s , ”  IEE E   P o w e En g in e e rin g   Re v iew ,   p p . 5 4 - 5 7 ,   A u g u st 2 0 0 0 .   [9 ]   P e re z   A ,   A c h a   a n d   Esq u iv e C,   A d v a n c e d   S V M o d e ls  f o Ne w to n - Ra p h so n   L o a d   F l o w   a n d   Ne w to n   Op ti m a l   P o w e F lo w   S tu d ies ,   IEE E   T ra n s.  o n   P o w e S y ste m s,  V o l.   1 5 ,   No .   1 ,   2 0 0 0 ,   p p . 1 2 9 - 1 3 6 .   [1 0 ]   No ro o z ian   M   a n d   A n d e rss o n   G . ,   P o w e F lo w   Co n tro b y   Us e   o f   Co n tr o ll a b le  S e ries   Co m p o n e n ts,     IEE E    T ra n s.   o n   P o w e De li v e r y ,   V o l.   8 ,   No .   3 ,   1 9 9 3 ,   p p . 1 4 2 0 - 1 4 2 9 .     [1 1 ]   Al - Hu lail  M .   M . ,   A b id o   M . A . ,   Op ti m a P o w e F lo w   In c o rp o ra ti n g   F A C T S   De v ic e s u sin   P S O”   [1 2 ]   Hin g o ra n N.G .     F lex ib le  A T r a n sm is sio n   S y ste m s” ,   IEE E   S p e c tru m   V o l.   3 0   NO .     p p .   4 0 - 15 ,   A p ri l   1 9 9 3 .   [1 3 ]   Hin g o ra n iN. G . .   P o we El e c tro n ics   in   El e c tr ica Ut il it ies   Ro le  o Po we rm El e c tro n ics i n     F u tu re   P o we S y ste m„,   P r o c e e d in g s o f   th e   IEE V o l .   7 6   No .   4 ,   p p . 4 8 1 - 4 8 2 ,   A p ril     1 9 8 8 .   [1 4 ]   A b d e l - M a a m e n     M A ,     P a d h y     N P     Ne w to n - Ra p h so n     T CS   M o d e   f o P o w e   F lo w     S o lu ti o n     o f     P ra c ti c a l     P o w e   Ne t w o rk s”     IEE E    P o w e En g in e e rin g     S o c iety   S u m m e M e e ti n g .   v o l3 ,   p p   1 4 8 8   - 1 4 9 3 ,   Ju n e   2 0 0 2 .   [1 5 ]   Gy u g L . ,   Un if ied   P o w e F lo Co n c e p f o F lex ib le    A   T ra n s m is sio n   S y ste m ,   IEE P ro c e e d i n g s - v o 1 . 1 3 9 ,   No .   4 ,   p p .   3 2 3 3 3 1 ,     Ju ly   1 9 9 2 .   [1 6 ]   Gy u g L .,  ET .     Al .   T h e   Un if ied   P o w e F lo w   Co n rro ll e r:  A   Ne w   A p p ro a c h   to   P o w e T ra n s m issio n   Co n t o rl,   I EE E   T ra n o n   P o w e De li v e r y   v o l. 1 0 ,   No .   2 ,   p p .     1 0 8 5 - 1 0 9 7 ,   A p ril .   1 9 9 5 .   [1 7 ]   P .   Ku n d u r ,   P o w e r   S y ste m   S tab il it y   a n d   Co n tro l.   Ne w   Yo rk M c G r a w - Hill ,   1 9 9 4 .   [18 ]   K.  P a d iy a F A C T S   Co n tro ll e rs  in   P o w e T r a n s m issio n   a n d   Distrib u ti o n ,   Ne w   A g e   In tern a ti o n a P u b l ish e rs,   2 0 0 7 .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ A P E     I SS N:  2252 - 8792       I mp a ct  o f F A C TS   Dev ices in   Op tima l G en era tio n   in   Dereg u la ted   P o w er   ( P r a mo d   K u ma r   Go u d a )   125   B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS        P ra m o d   Ku m a G o u d a   re c e iv e d   h is  UG   d e g re e   in   El e c tri c a En g in e e rin g   f ro m   IE  (In d ia) i n   1 9 9 9   a n d   M .   T e c h   d e g re e   f ro m   V T U,  Be lg a u m ,   a n d   Ka rn a tak a ,   In d ia i n   th e   y e a o f   2 0 0 2 .   He   is  c u rre n tl y   w o rk in g   a A ss t.   P ro f e ss o r,   EE E   De p o f   A M S   c o ll e g e   o En g in e e rin g ,   C h e n n a i,   In d ia,  a n d   p u rsu i n g   P h . D i n   S a m b a lp u Un iv e rsit y ,   Bu rla,  a n d   Od ish a ,   In d ia.  His res e a rc h   in tere sts a re   p o w e s y ste m   o p ti m iz a ti o n   a n d   a p p li c a ti o n   o f   F A C T S   d e v ice s.  He   is  th e   m e m b e o f   IE  (In d ia)  a n d   IEE E             P ra k a sh   Ku m a Ho ta  re c e iv e d   h i B. E.   in   El e c tri c a a n d   El e c tro n i c En g in e e rin g   f ro m   Na ti o n a In stit u te   o f   T e c h n o lo g y ,   T rich y ,   In d ia   in   1 9 8 5 ;   M . E.   in   In d u str i a P o w e Co n tro l   &   El e c tri c   Driv e in   1 9 9 2   f ro m   S a m b a lp u Un iv e rsity ,   In d ia  a n d   P h . i n   El e c tri c a En g in e e rin g   f ro m   Ja d a v p u Un iv e rsit y ,   Ko lk a ta,  In d ia  in   1 9 9 9 .   A f t e a   b rie f   p e rio d   o f   w o rk in g   a a   sc ien ti st  a Na ti o n a Co u n c il   f o Ce m e n a n d   Bu il d i n g   M a teria ls,   Ne De lh i,   h e   jo in e d   a a   lec tu re a V e e S u re n d ra   S a U n iv e rsity   o f   T e c h n o l o g y   (V S S UT ),   Bu rla,   In d ia  i n   1 9 8 7   w h e re ,   c u rre n tl y   h e   is   a   P r o f e ss o o f   El e c tri c a En g in e e rin g .   He   w a He a d   o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   He a d   o f   T r a in in g   &   P lac e m e n a n d   f o u n d e De a n   o f   S tu d e n ts’   W e lf a r e   a V S S UT .   He   wa th e   f irst  P rin c i p a o f   P a ra la  M a h a ra ja  En g in e e rin g   Co ll e g e ,   Be rh a m p u a n d   P rin c i p a o f   Co ll e g e   o f   En g in e e rin g   &   T e c h n o lo g y ,   Bh u b a n e sw a r .   He   w a a lso   De a n   o f   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g   a n d   F a c u lt y   o f   A rc h it e c tu re   a Bij u   P a tn a ik   Un i v e rsit y   o f   T e c h n o l o g y ,   Od ish a   S t a te.  He   h a p u b li sh e d   a ro u n d   1 0 0   o f   re se a rc h   p a p e rs  in   v a rio u re p u ted   Na ti o n a a n d   In tern a ti o n a Jo u r n a ls  a n d   c o n f e re n c e s.   He   h a g u id e d   m o re   th a n   2 5   M . T e c h   p r o jec ts  a n d   0 7   P h . sc h o lar s.  He   h a b e e n   h o n o u re d   w it h   v a rio u Na ti o n a a n d   In ter n a ti o n a a w a rd s.  His  c u rre n re se a rc h   in c lu d e Eco n o m ic  Em issio n   L o a d   Disp a tch ,   Hy d ro th e rm a S c h e d u li n g ,   A u to m a ti c   G e n e ra ti o n   Co n tro l   a n d   d if f e re n P o w e S y st e m   P ro b lem s in   De re g u late d   P o w e M a rk e e n v iro n m e n t.   He   is  a   F e ll o w   o f   IE  (In d ia).        Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.