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.   5 ,   No .   3 Dec em b er   201 6 ,   p p .   1 3 7 ~ 1 4 3   I SS N:  2252 - 8792          137       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   A n   Ana ly tical  Ap pro a ch f o D G   Pl a ce m en in   Recon figured  Distribu tion Ne t w o rk s       Sa rf a ra Na w a z ,   Aj a y   B a ns a l,  M . P .   Sh a r m a   P o o r n i m U n i v er s it y ,   J aip u r ,   I n d ia     Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   12 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   Oct   20 ,   2 0 1 6   A cc ep ted   No v   2 ,   2 0 1 6       A   n o v e a p p ro a c h   is  p r o p o se d   i n   th is  p a p e f o o p ti m a p lac e m e n o f   DG   u n it i n   re c o n f ig u re d   d istri b u ti o n   sy ste m   w it h   th e   a i m   o f   re d u c ti o n   o f   re a l   p o w e lo ss e w h il e   sa ti sfy in g   o p e ra ti n g   c o n stra in ts.   T h e   p r o p o se d   a n a ly ti c a l   m e th o d   f o o p ti m a D G   p lac e m e n is  d e v e lo p e d   b a se d   o n   a   n e w   m a th e m a ti c a f o r m u latio n .   T y p e - a n d   ty p e - II  DG   u n it a re   u se d   h e re .   T h e   re su lt o f   th e   p ro p o se d   tec h n i q u e   a re   v a li d a ted   o n   IEE 6 9   b u d istri b u ti o n   sy ste m .   T h e   lev e o f   D G   p e n e tratio n   is  a lso   c o n sid e re d   in   a   ra n g e   o f   0 5 0 %   o f   t o tal  s y ste m   lo a d .   A   n o v e in d e x   is  a lso   p r o p o se d   w h ich   i n c o r p o ra tes   le v e o f   D p e n e tratio n   a n d   p e rc e n tag e   re d u c ti o n   i n   re a p o w e lo ss e s.  T h e   re su lt a re   p ro m isin g   w h e n   c o m p a re d   w it h   re c e n tl y   p ro p o se d   a lg o rit h m s.       K ey w o r d :   An al y tical  T ec h n iq u e     Dg   P en et r atio n   No v el  I n d ex     R ad ial  Dis tr ib u tio n   Net w o r k   Dis tr ib u ted   G e n er atio n   R ec o n f ig u r ed   S y s te m     Co p y rig h ©   2 0 1 6   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 :   Sar f ar az   Na w az   R esear ch   Sch o lar ,   P o o r n i m a   U n i v er s it y ,     J aip u r ,   R aj asth an ,   I n d ia .   E m ail: e esar f ar az 1 9 8 3 @ g m ail . co m       1.   I NT RO D UCT I O N   No w   d a y s ,   elec tr ical  p o w er   g en er atio n   s y s te m s   i n   all  p ar ts   o f   th w o r ld   ar s h i f ti n g   f r o m   b i g   ce n tr alize d   p o w er   p lan ts   to   s m al d is tr ib u ted   p o w er   g en er atio n   s o u r ce s   lo ca ted   n ea r   th lo ad ,   w h ich   i s   g en er all y   k n o w n   as  d i s tr ib u te d   g en er atio n   ( DG) .   DG  tech n o lo g y   is   th co n ce p o f   g e n er atio n   o f   elec tr ical   p o w er   b y   co n n ec tin g   s m al g en er atio n   u n it s   ( 1   k W   to   5 0 MW )   to   th d is tr ib u tio n   s y s te m .     Di s tr ib u ted   g en er atio n   ( DG)   d ev ice s   ca n   b d elib er ately   s ited   to   r ed u ce   r ea o r   r ea ctiv p o w er   lo s s es,  to   en h an ce   b u s   v o ltag e   p r o f i le,   to   i m p r o v lo ad   f ac to r s ,   r eliab ilit y   a n d   e f f i cien c y   i n   p o w er   s y s te m s .   T h e   DG  u n its   m a y   b e   b o th   r en e w ab le  ( P s o lar ,   w in d ,   g eo th er m al,   m i n i - h y d r o ,   b io m a s s ,   etc. )   an d   n o n r e n e wab le  ( f u el  ce ll,  g as   tu r b in es,  etc. )   en er g y   s o u r ce s .   T h r en e w ab le  b ased   d is tr i b u t ed   g en er atio n   u n it s   b ec o m lead in g   c h o ice  d u e   to   li m itat io n   o f   f o s s il s   f u el s   i n   p o w er   s y s te m s .   T o   o p tim ize  t h b en e f it s   o f   D Gs,  it  i s   es s en tial  to   f i n d   o u t h e   o p tim u m   s ize  a n d   lo ca tio n   o f   DG ;   o th er w i s e,   it   co u ld   g i v ad v er s e   e f f ec t s   l ik e   in cr ea s ed   li n e   lo s s e s   a n d   d eg r ad ed   v o ltag p r o f ile.   T o   s o lv t h p r o b lem ,   d i s tr ib u ted   g en er atio n   ( DG)   p lace m en t   is   co n tin u o u s l y   b ein g   co n s id er ed   b y   r esear ch e s .   Var io u s   r esear ch er s   ap p lied   d if f er en ap p r o ac h es  an d   o p ti m izi n g   v ar io u s   o b j ec tiv f u n ctio n s .   Su c h   o p ti m izati o n   m et h o d s   ca n   b class if ied   i n to   d eter m in is tic   m e th o d s   s u c h   a s   an al y tica m eth o d s   an d   h e u r is tic   m e th o d s   ( li k Gen etic  Alg o r it h m   ( G A ) ,   P ar ticle  S w ar m   Op ti m izatio n   ( P SO) ,   A r t if ic ial  B ee   C o lo n y   ( A B C )   etc. )   o r   in to   s in g le -   a n d   m u lti - o b j ec tiv e,   b ased   o n   th n u m b er   o f   o b j ec tiv es.  T o   s o lv th e   p r o b lem   o f   d is tr ib u ted   g en er atio n   p lace m e n is   co n tin u o u s l y   b ei n g   co n s id er ed   b y   r ese ar ch es.  T h v ar io u s   r esear ch er s   h a v ap p lied   d if f e r en ap p r o ac h es  to   o p ti m ize  v ar io u s   o b j ec tiv f u n ctio n s .   W an g   a n d   Neh r ir   [ 1 ]   r ep o r ted   an   an al y t ical  tech n i q u to   p lace   DG  u n its   at  o p t i m u m   lo ca tio n   in   r ad ial  an d   m es h ed   d is tr ib u tio n   s y s te m .     A ch ar y et  al.   [ 2 ]   s o lv DG  p lace m en p r o b lem   b y   a n al y tical  m e th o d   in   r ad ial  d is tr ib u tio n   s y s te m .   Go ze an d   Ho ca o g l u   [ 3 ]   also   u s ed   a n al y tical  ap p r o ac h   to   s o lv t h DG  p lace m e n p r o b lem   i n   q u ick er   w a y .   T h ey   d id   n o u s ad m itta n ce ,   i m p ed an ce   &   J ac o b ian   m atr ices.  T h ap p r o ac h   w as   o n l y   s u itab le  f o r   r ad ial  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.  5 ,   No .   3 Dec em b er   201 6 :    1 3 7     14 3   138   s y s te m s .   I n   [ 4 , 5 ] ,   th o p ti m al  s ize  an d   lo ca tio n   is   d eter m i n e d   b y   u s in g   Ge n etic  al g o r it h m   ( GA )   b ased   m et h o d .   Mo r ad M. H.   [ 6 ]   co m b in ed   G A   an d   P SO  tech n iq u to   d eter m i n th o p ti m al  s ize  a n d   lo ca tio n   o f   DG  u n its .   Op ti m al  lo ca tio n   i s   d eter m i n e d   b y   G A   tec h n iq u an d   s ize  o f   DG  u n it s   is   ca lc u lated   b y   P SO  tech n iq u e.    So o - H y o u n g   et.   al.   [ 7 ]   p r o p o s ed   cl ass ical  Kal m a n   Fi lter   alg o r it h m   to   ca lcu late  DG  s ize  an d   lo ca tio n .   I n   [ 8 ] ,   au th o r   p r esen ted   T ab u   Sear ch   ( T S)   tech n iq u to   s o lv th p r o b le m   o f   o p ti m al  DG  allo ca tio n .   B o r g es  et. al  [ 9 ]   p r esen ted   Ge n etic  Alg o r it h m   ( GA )   tec h n iq u e   to   s o l v allo ca tio n   o f   DG   p lace m e n p r o b le m   i n   d is tr ib u t io n   s y s te m s .   A b u - Mo u t ET .   al.   [ 1 0 ]   d eter m i n ed   th s ize  a n d   lo ca tio n   o f   DG  an d   s h u n c ap ac ito r s   b y   u s i n g   ar tif icial  b ee   co lo n y   al g o r ith m .   I n   [ 1 1 ]   m o d if ied   v o ltag e   in d ex   m et h o d   is   p r o p o s ed   to   s o lv t h DG  s izi n g   an d   s iti n g   p r o b le m .   Au t h o r s   i m p r o v ed   th v o lta g s tab il it y   m ar g i n ,   w ith o u v io lat in g   s y s te m   o p er atin g   co n s tr ain ts .   I n   [ 1 2 ]   Me ta   h eu r is tic  Har m o n y   Sear ch   A l g o r ith m   ( H S A )   is   u s ed   to   f i n d   o u lo ca tio n s   an d   s ize   o f   DG  u n its   i n   d is tr ib u tio n   s y s te m .   S ey ed   A b b a s   Ta h er  et. a l.   [ 1 3 ]   Fo r m u lated   m u lti  o b j ec tiv f u n ctio n   to   r ed u ce   li n lo s s es   b y   u s in g   t h f ee d er   r ec o n f ig u r atio n   i n   t h p r ese n ce   o f   DG   u n it s .   Au th o r   p r o p o s ed   GA  m et h o d   to   s o lv t h p r o b lem .   Sa y y id   Mo h s s en   Saj j ad et. al.   [ 1 4 ]   P r esen ted   Me m etic  al g o r ith m   to   d eter m i n e   th s ize  a n d   lo ca tio n   o f   DG s   a n d   ca p ac ito r s   in   r ad ial  d is tr ib u tio n   s y s te m .   S u   Hla in g   W i n   [ 1 5 ]   u s ed   ex ac lo s s   f o r m u la  m eth o d   to   d eter m i n o p tim a DG  s ize  a n d   its   l o ca tio n .   Au t h o r   test ed   h i s   a p p r o ac h   o n   3 6 - b u s   d is tr ib u tio n   s y s te m   i n   B eli n   S u b s ta tio n   in   M y an m ar Mo h a m m ad   Sed ag h at   et. a l.  [ 1 6 ]   P r o p o s e d   b io g eo g r ap h y - b ased   o p ti m iza tio n   ( B B O)   alg o r ith m   f o r   o p ti m al  p lace m e n a n d   s izi n g   o f   DG  u n its   in   t h e   d is tr ib u tio n   s y s te m .   T h r es u lt s   w er p r o m i s in g   w h en   co m p a r ed   w ith   r ec e n tl y   p r o p o s ed   alg o r ith m .     T h v ar io u s   t y p es o f   DG  u n it s   ar [ 1 7 ] :     T y p e - I : G e n er ate  r ea l p o w er   ( e. g .     So lar   ce ll e tc. )     T y p e - I I : G en er ate  r ea cti v p o w er   ( e. g .     S h u n t   ca p ac ito r   etc. )     T y p e - I I I : G en er ate  b o th   r ea l a n d   r ea ctiv p o w er   ( e. g .   s y n c h r o n o u s   m ac h in e)   T y p e - I V:  Gen er ate  r ea p o w er   b u co n s u m i n g   r ea ctiv p o w e r   ( e. g .   in d u ctio n   g en er ato r s   u s ed   in   w in d   f ar m s )     T h r esear ch er s   p r o p o s ed   v ar io u s   m o d el  to   s o lv a llo ca tio n   o f   DG   u n it s   p r o b le m .   Au t h o r s   d id   n o t   co n s id er   an y   DG  p en etr atio n   lev el.   I n   m a n y   p r ac tical  ca s es   alo n g   w ith   ec o n o m ic  co n s tr a in ts   t h s ize  o f   DG   ( t y p e - I )   u n it s   ar n o p r ag m a ti c.   T h h ig h   s ize  o f   D u n it s   g iv es  h i g h   co s o f   t h s y s te m .   T h is   p ap er   p r esen ts   an   an al y tica l te ch n iq u to   s o lv DG  allo ca tio n   p r o b le m   b y   c o n s id er in g   DG  p e n etr atio n   le v el.   T h lev el  o f   D G   p en etr atio n   ( o n l y   t y p e - I )   is   co n s id er ed   i n   r a n g e   o f   0 - 5 0 %.  T h DG  t y p e - I   a n d   t y p e - I I   ar e   co n s id er ed   h er e.   n e w   m at h e m atica e x p r ess io n   is   f o r m u lated   f o r   m i n i m izin g   th li n lo s s es  i n   r ad ial  d is tr ib u tio n   s y s te m .   I n   th is   p ap er   n o v el  in d e x ,   DG  p en etr atio n   in d e x   ( DGP I )   is   also   p r o p o s ed .   T h p r o p o s ed   ap p r o ac h   is   ex p er i m e n ted   o n   I E E E   6 9 - b u s   d is tr ib u tio n   n et w o r k   a n d   o b tain ed   r esu lt s   ar d is cu s s ed .     T h r est o f   th e   p ap er   is   o r g a n i ze d   as  f o llo w s s ec tio n   2   g iv e s   th e   d escr ip tio n   o f   p r o b le m   f o r m u latio n .   Sectio n   3:   g iv e s   th s o l u tio n   m e th o d o lo g y   f o r   DG  p lace m en p r o b lem .   Sectio n   4   p o r tr a y s   th s i m u latio n   r esu lt s   o f   te s t d is tr ib u tio n   s y s t e m s   u s ed   i n   t h i s   p ap er .   A   b r ie f   s u m m ar y   o f   t h o b tain ed   r es u lts   is   al s o   i n clu d ed   in   th is   s ec t io n   an d   t h co n cl u s io n s   o f   t h p ap er s   ar s u m m ar ized   in   Sectio n   5 .       2.   P RO B L E M   F O R M UL AT I O N   T h aim   o f   t h p ap er   is   th e   r ed u ctio n   in   ac ti v p o w er   l o s s   o f   r ad ial  d is tr ib u tio n   s y s te m   to   its   m i n i m u m   v al u e.   T h is   is   ac h ie v ed   b y   i n s tall in g   th DG  u n it s   o f   ap p r o p r iate   s ize  at  o p tim al   lo ca tio n .   Fig u r 1   s h o w s   t h s i n g le  d iag r a m   o f   DG  co n n ec ted   d is tr ib u tio n   n e t w o r k .   T h o p er atin g   co n s tr ai n ts   ar d iv id ed   in to   t w o   p ar ts   ( e q u alit y   an d   i n eq u a lit y   co n s tr ain ts ) .         Fig u r e   1 .   DG  co n n ec ted   r ad ial  d is tr ib u tio n   n et w o r k   o f   i j   b u s     Ma th e m atica ll y ,   th DG  p lace m en p r o b lem   ca n   b f o r m u lat ed   as  co n s tr ain ed   n o n li n ea r   o p tim izatio n   m o d el   [1 8 ]:   Min imiz (P   Loss )                           ( 1 )   Su b j ec ted   to :         V  i    V  j P+jQ R+ jX DG Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ A P E     I SS N:  2252 - 8792              A n   A n a lytica l A p p r o ch   fo r   DG  P la ce men t in   R ec o n fig u r ed   Dis tr ib u tio n   ( S a r fa r a z   N a w a z )   139   g 1 ( x , z )   = 0   g 2 ( x , z )     0     g 1 ( x , z)   an d   g 2 ( x , z)   ar s et  o f   eq u alit y   a n d   in eq u al it y   co n s tr ain ts ,   r esp ec ti v el y .   W h er e,   x   i s   th s tate  v ar iab les  an d   is   th e   co n tr o v ar iab les.   T h co n tr o v ar iab les  ar p o w er   o u tp u ts   o f   DG  ( P   an d   Q) .   T h s tate  v ar iab les  ar v o ltag o f   b u s es a n d   lin p o w er   f lo w s .                    |     |     |     |       |     | |     |                                                           ( 2 )     ( a)   E q u alit y   C o n s tr ai n ts :   T h ar ith m etica s u m m at io n   o f   all  in co m in g   an d   o u tg o i n g   p o w er s   to g et h er   w i th   p o w er   lo s s es  f o r   d is tr ib u tio n   s y s te m   a n d   p o w er   g e n er ated   b y   DG  u n it s   s h o u ld   b eq u al  to   ze r o .   ( b )   I n eq u a lity Co n s tr a in ts :   ( i )     T h in j ec ted   p o w er   b y   ea c h   DG  u n it s   is   r estricte d   b y   it m ax i m u m   an d   m i n i m u m   li m it s   as,                                                                                         ( ii )       B u s   vo lta g limits                                                          ( iii )   T h f ee d er   s h o u ld   n o t g o   b ey o n d   th t h er m al  l i m i t o f   t h lin e.     W h er e,     R   :   L i n r esis tan ce   b et w ee n   b u s   i a n d     j ;   X   : L in r ea cta n ce     b et w ee n   b u s   i a n d   j   Z   L in i m p ed an ce ;   V i   : M ag n itu d o f   v o lta g at  b u s   i ;   V j : M ag n it u d o f   v o lta g at  b u s   j ;   δ i : A n g le  o f   v o ltag at  b u s   i;   δ j : A n g le  o f   v o ltag at  b u s   j   ;   P   an d   Q:  R ea l a n d   r ea c tiv p o w er   f lo w   f r o m   b u s   i to   j ;       3.   P RO P O SE M E T H O DO L O G Y     3 . 1 .     Ana ly t ica l A pp ro a ch   An   an al y tical  ap p r o ac h   h as  b ee n   p r o p o s ed   f o r   DG  p lace m en p r o b lem   h er e.   T h Po w e r   Vo ltag Sen s iti v it y   C o n s tan ( P VSC )   is   p r o p o s ed   to   d eter m in t h s i ze   an d   lo ca tio n   o f   DG  u n its .   T h is   co n s tan tak e s   ac tiv p o w er   lo s s   an d   v o lta g e   li m its   o f   in d iv id u al  b u s es  in   ac co u n an d   s u g g e s th o p tim al  lo ca tio n   o f   t h e   DG.                                                                          )                                  ( 4 )     W h er e,   P realloss  : b as ca s r ea l p o w er   lo s s .   P dg loss   : a cti v p o w er   lo s s   a f ter   DG  p lace m en t a t i th   b u s .   V m ax   i s   m ax i m u m   b u s   v o ltag in   p u   a f ter   DG  p lace m e n t a t i th   b u s .   V m in   i s   m in i m u m   b u s   v o lta g i n   p u   af ter   DG  p lace m e n t a t i th  b u s .   Fo r   o p tim al  p lace m e n o f   D u n it s   th v a lu o f   P VSC   s h o u ld   b m i n i m u m .   C o m p u tatio n al  p r o ce s s   f o r   p r o p o s ed   an al y tical  tec h n iq u is   ex p lai n ed   b elo w :   S tep   1 :   R u n   t h b a s ca s lo a d   flo w   p r o g r a a n d   c a lcu la te  r ea l p o w er lo s s   P realloss .   S tep   2 :   S et  a n y   DG  p en etra tio n   leve l a n d   r u n   lo a d   flo w   p r o g r a m.   S tep   3 :   C a lcu l a te  th r ea l p o w er lo s s   o f th s ystem  a n d   “PV S C ” v a lu es fo r   ea ch   b u s   u s in g   eq .   4 .   S tep   4 :   N o w   va r th p en etra tio n   o DG  in   min u te  s tep   a n d   co mp u te  r ea p o w er  lo s s   b r u n n in g   lo a d   flo w   p r o g r a m.   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.  5 ,   No .   3 Dec em b er   201 6 :    1 3 7     14 3   140   S te p   5 :   S to r th s iz o f D Gs w h ich   g ives le a s t a mo u n t o f re a l p o w er lo s s .   S tep   6 :   Th e   b u s ,   w h ich   h a s   lea s t “P V S C ” v a lu e,   w ill b th o p tima l lo ca tio n   o f D u n it.    S tep   7 :   R ep ea S tep s   4   to   6   to   f in d   mo r lo ca tio n   o f D Gs.     3 . 2 .     DG   penet ra t io n In dex   ( DG P I )   Mo s o f   t h r esear ch er s   d id   n o co n s id er   DG  p en etr atio n   in   th eir   r esear ch .   I n   m an y   p r ac t ical  ca s es   alo n g   w i th   ec o n o m ic  co n s tr ai n ts   t h s ize  o f   DG  ( t y p e - I )   u n i ts   ar n o p r ag m at ic.   I n   th eir   p ap er   th s ize  o f   DG  u n i t is  v er y   h ig h .   B u t t h h i g h   s ize  o f   DG  u n i w ill lea d   to   h i g h   co s t o f   th s y s te m .   I n   th is   p ap er   n o v el  in d ex ,   ca lled   DG  p en etr atio n   in d ex ,   is   p r o p o s ed .   T h DG P I   g iv es  th p o w er   lo s s   r ed u ctio n   f o r   u n it s ize  o f   DG.     DGP I                                                                                                                     ( 5 )     Hen ce ,   f o r   i m p r o v e m e n t o f   n e t w o r k   p er f o r m an ce   t h v a lu o f   th D GP I   s h o u ld   b m a x i m u m .       4.   T E ST   R E SU L T S AN D I S CUSS I O N   4 .1   T est   R es ults   T h p r o p o s ed   an aly tical  m eth o d   h as  b ee n   test ed   o n   I E E E   6 9   b u s   s y s te m .   T h p r o p o s ed   m et h o d   is   i m p le m en ted   u s i n g   M A T L A B   1 0   s o f t w ar e.   Fo u r   ca s e s   ar co n s id er ed   h er e:   C ase  I : B ase  C ase   C ase  I I : O n l y   t y p e - I   DG  p lace m en   C ase  I I I : O n l y   t y p e - I I   DG  p lace m en   C ase  I V:    Si m u lta n eo u s   p lace m en t o f   DG  t y p e - I   an d   t y p e - I I       C a s I :   B a s C a s e   T h I E E E   6 9   b u s   s y s te m   h a s   1 2 . 6 6   k an d   1 0 0   MV A   b ase  v alu es .   I co n s i s ts   o f   6 8   s ec tio n alizin g   s w itc h es  ( n o r m al l y   clo s ed )   an d   5   tie  s w itc h es  ( n o r m all y   o p en )   [ 1 8 ] .   T h o p en   s w itch e s   ar 6 9 , 7 0 , 7 1 , 7 2 , 7 3   r esp ec tiv el y .   T h to tal  s y s te m   lo ad   i s   3 . 8 0 2   MW   an d   2 . 6 9 4   MV A r .   T h b ase  ca s r ea p o w er   lo s s   a n d   m i n i m u m   b u s   v o lta g ar 2 2 5   k W   an d   0 . 9 0 9 2   p u .   T h r esu lt s   o f   r ec o n f i g u r ed   s y s te m   ar u s ed   f r o m   [ 1 9 ] .   T ab le  1   s h o w s   t h r es u lt s   o f   r ec o n f i g u r ed   s y s te m       T ab le  1 .   R esu lts   o f   I E E E   6 9   b u s   r ec o n f i g u r ed   s y s te m   [ 1 7 ]   T i e   S w i t c h   R e a l   P o w e r   L o ss  i n   k W   M i n i m u m   B u v o l t a g e   i n   p u   l o ss  r e d u c t i o n   f r o m   b a se   c a se   6 9 , 1 8 , 1 3 , 5 6 , 6 1   9 9 . 3 5   0 . 9 4 2 8   5 5 . 8 5 %       C a s I I :   On l y   t y p e - I   DG  p la ce men   T h p r o p o s ed   an aly tical  m et h o d   is   u s ed   to   f i n d   o p ti m al  lo c atio n   an d   s ize  o f   t y p e - I   DG  u n its   f o r   6 9   b u s   s y s te m .   T h lev el  o f   DG   ( ty p e - I )   p en etr atio n   is   co n s i d er ed   in   r an g o f   0 5 0 o f   to tal  lo ad   o f   th i s   s y s te m .       T ab le  2 .   R esu lts   o f   6 9   b u s   s y s t e m   f o r   ca s I I   D G   si z e   ( b u n o . )   i n   k W   T o t a l   D G   si z e   i n   k W   P o w e r   L o ss  ( k W )   M i n i m u m   b u V o l t a g e   ( p . u . )   l o ss re d u c t i o n   ( f r o m b a se   c a se )   1 3 3 0   ( 6 1 )   3 1 0   ( 6 4 )   2 1 0   ( 2 7 )   1 8 5 0   38   0 . 9 8   8 3   %       T h o b tain ed   r esu lts   f o r   6 9   b u s   s y s te m   ar o r g an ized   in   T ab le  2 .   DGs  ar e   co n n ec ted   to   th n o d es  2 7 ,   6 1   an d   6 4   o f   to tal  1 8 5 0   k W   s ize,   w h ich   r ed u ce s   th r ea p o w er   lo s s   to   3 8   K W .   T h lo s s   r ed u ctio n   is   8 3   as  co m p ar ed   w it h   b ase  ca s e.   T h m i n i m u m   b u s   v o lta g is   al s o   en h a n ce d   to   0 . 9 8   p u .     C a s I I I :   On ly  typ e - I I   DG  p la ce men t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ A P E     I SS N:  2252 - 8792              A n   A n a lytica l A p p r o ch   fo r   DG  P la ce men t in   R ec o n fig u r ed   Dis tr ib u tio n   ( S a r fa r a z   N a w a z )   141   T h p r o p o s ed   m et h o d   is   also   u s ed   to   d eter m i n t h o p ti m al   s ize  an d   lo ca tio n   o f   ca p ac ito r s   ( ty p e - II  DG)   f o r   6 9   b u s   r ad ial  d is tr ib u tio n   s y s te m .   T h s ize  o f   ca p ac ito r s ,   th eir   p o s itio n s   a n d   th i m p ac o f   o p ti m a l   p lace m en t o f   ca p ac ito r s   o n   th e   r ea l p o w er   lo s s   a n d   v o lta g p r o f ile  ar g i v en   i n   T ab le  3 .   T ab le  3 :   R esu lt s   o f   6 9   b u s   s y s t e m s   f o r   ca s I I I   C a p a c i t o r   s i z e   ( b u n o . )   i n   k V A R   T o t a l   C a p a c i t o r   si z e   i n   k V A R   P o w e r   L o ss  ( k W )   M i n i m u m   b u V o l t a g e   ( p . u . )   l o ss re d u c t i o n   ( f r o b a se   c a se )   3 5 0   ( 5 0 )   1 0 5 0   ( 6 1 )   3 9 0   ( 6 4 )   1 7 9 0   6 6 . 7 4   0 . 9 7   7 0 . 3   %       C a s I V :   Si m u lta n eo u s   p lace m en t o f   DG  t y p e - I   an d   t y p e - I I       T h en h an ce m e n in   th s y s te m   p er f o r m an ce   a f ter   o p ti m al  p lace m en o f   DG  an d   ca p ac it o r   u n its   is   s h o w n   i n   tab le  4 .   T h tab le  s h o w s   th r e s u lt s   o f   p o w er   lo s s ,   m i n i m u m   b u s   v o lta g an d   p er ce n ta g p o w er   lo s s   r ed u ct io n   ac h iev ed   f o r   6 9   b u s   s y s te m   u s in g   p r o p o s ed   an al y t ical  m e th o d .   I is   o b s er v ed   th at  s i m u l tan eo u s   p lace m e n o f   DG  an d   ca p ac ito r   in   r ec o n f ig u r ed   d is tr ib u tio n   s y s te m   lead s   th p er ce n ta g p o w er   lo s s   r e d u ctio n   to   9 5 . 7 2 %.  T h m i n i m u m   b u s   v o ltag i s   a ls o   en h a n ce d   f r o m   0 . 9 0   p u   to   0 . 9 9   p u .         T ab le  4 :     Su m m ar y   o f   r es u lt s   o f   6 9   b u s   s y s te m   f o r   ca s I V   T o t a l   D G   si z e   i n   k W   T o t a l   C a p a c i t o r   si z e   i n   k V A R   R e a l   P o w e r   L o ss i n   kW   M i n i m u m   b u V o l t a g e   ( p . u . )   l o ss re d u c t i o n   ( f r o m b a se   c a se )   1 8 5 0   1 7 9 0   9 . 6 3   0 . 9 9   9 5 . 7 2   %       4 . 2   Co m pa ri s o n o f   R esu lt s   No w   th e   r es u lts   o f   p r o p o s ed   ap p r o ac h   ar co m p ar ed   w i th   la test   o p ti m izatio n   tec h n iq u es.   Fro m   tab le  5 ,   it  is   co n clu d ed   th at  in   [ 20 ]   v alu o f   DG  p en e tr atio n   is   v er y   h i g h in   m a n y   p r ac tica ca s es  alo n g   w it h   ec o n o m ic  co n s tr ai n ts   t h ese  r esu lt s   ar n o p r ag m atic.   Ho w e v er ,   i n   o u r   ca s t h ese   v al u es  ar lo w ,   w h ic h   ad v o ca tes th s u itab il it y   o f   th e   p r o p o s ed   ap p r o ac h   in   r ea l p o w er   s y s te m .       T ab le  5 : Co m p ar is o n   o f   R e s u l ts   f o r   6 9   b u s   s y s te m     T e c h n i q u e   T o t a l   C a p a c i t o r   si z e   i n   k V A R   T o t a l   D G   si z e   i n   kW   %l o ss re d u c t i o n   M i n .   b u s Vo l t a g e   ( p u )   D G P I   I G A   [ 2 0 ]   1 8 0 0   2 4 0 9   9 8 . 0 4   0 . 9 9   0 . 0 4 0   I P S O   [ 2 0 ]   1 8 0 0   2 5 5 0   9 8 . 1 7   0 . 9 9   0 . 0 3 8   I C S O   [ 2 0 ]   1 8 0 0   2 6 8 9   9 8 . 0 7   0 . 9 9   0 . 0 3 6   Pro p o s e d   1 7 9 0   1 8 5 0   9 5 . 7 2   0 . 9 9   0 . 0 5 1         Fro m   th tab le  5 ,   it  is   o b s er v ed   th at  th p r o p o s ed   m et h o d   g iv m o r lo s s   r ed u ctio n   f o r   u n it  s ize  o f   DG   ( T y p e - I ) .   B u t in   t h r ec en tl y   p r o p o s ed   tech n iq u ( I GA ,   I P S O,   I C SO)   [ 20 ]   th v alu o f   D GP I   is   less ,   th i s   g i v es   th h i g h   co s t a n d   s ize  o f   DG.       5.   CO NCLU SI O N   I n   th i s   p ap er ,   th o p tim al  al lo ca tio n   o f   t w o   t y p es  o f   DG  u n i ts   in   r ec o n f i g u r ed   d is tr ib u t io n   s y s te m   i s   m o d eled .   A n   a n al y tical  tech n i q u h as  b ee n   p r o p o s ed   to   s o lv th DG  ( t y p e - I   an d   t y p e - I I )   p lace m en p r o b le m .   n e w   m ath e m at ical  e x p r ess i o n   is   f o r m u lated .     T h e f f ec tiv en es s   o f   p r o p o s ed   ap p r o ac h   h as b ee n   ex p er ien ce d   o n   s tan d ar d   6 9 - b u s   r ad ial  d is tr ib u tio n   n et w o r k .     T h lev el  o f   DG  ( t y p e - I )   p en etr atio n   is   co n s id er ed   in   r an g o f   0 5 0 o f   to tal  lo ad   o f   th i s   s y s te m .     n o v el  i n d ex ,   DG  p en etr atio n   I n d ex   ( DGP I ) ,   h a s   b ee n   also   p r o p o s ed   to   in co r p o r ate  th lev el  o f   DG  p en etr atio n   a n d   lo s s   r ed u ctio n .   T h o b tain ed   r esu lts   s h o w n   t h at  t h e   p r o p o s ed   ap p r o ac h   g i v es   m o r p o w er   lo s s   r ed u ct io n   i n   l ess   DG   s ize.   I g i v es   ec o n o m ical  b en e f its   to   th e   d is tr ib u tio n   n et w o r k .           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.  5 ,   No .   3 Dec em b er   201 6 :    1 3 7     14 3   142   RE F E R E NC E S   [1 ]     W a n g   C,   Ne h rir  M H.  A n a l y ti c a a p p ro a c h e f o o p ti m a p lac e m e n o f   d istri b u ted   g e n e ra ti o n   so u rc e in   p o w e s y ste m s   IEE T ra n s P o w e S y st e m   2 0 0 4 1 9 : 2 0 6 8 7 6 .   [2 ]     A c h a r y a   N,  M a h a P ,   M it h u la n a n th a n   N.  A n   a n a l y ti c a a p p ro a c h   f o D a ll o c a ti o n   in   p rim a ry   d istri b u ti o n   n e tw o rk   In tern a ti o n a J o u r n a o f   El e c tri c a P o w e En e rg y   S y ste m   2 0 0 6 2 8 :6 6 9 7 8 .   [3 ]     G o z e T ,   Ho c a o g lu   M H.  A n   a n a l y ti c a m e th o d   f o th e   siz in g   a n d   s it in g   o f   d istri b u te d   g e n e ra to rs i n   r a d ial  s y ste m s”   El e c tri c a P o w e S y ste m   Re s   2 0 0 9 ;   7 9 : 9 1 2 8.   [4 ]     Kim   K H,  L e e   YJ ,   Rh e e   S B,   L e e   S K.  Disp e rs e d   g e n e ra to p la c e me n u sin g   f u ss y - GA  in   d istri b u ti o n   sy ste ms   In P r o c e e d in g   o f   IEE p o w e e n g in e e rin g   so c iet y   su m m e m e e ti n g ,   US A ,   v o l.   2 ;   2 0 0 2 .   p .   1 1 4 8 5 3 .   [5 ]     Kim   JO ,   Na m   S W ,   P a rk   S K,  S in g h   C.   Disp e rse d   g e n e ra ti o n   p lan n in g   u si n g   im p ro v e d   He re f o rd   Ra n c h   a lg o rit h m   El e c tr  P o w e S y st Res   1 9 9 8 ;4 7 (1 ) :4 7 5 5 .   [6 ]     M o ra d M H,  A b e d in M A .   A   c o m b in a ti o n   o f   g e n e ti c   a lg o rit h m   a n d   p a rti c le  sw a r m   o p ti m iz a ti o n   fo o p ti m a D G   lo c a ti o n   a n d   siz in g   in   d istri b u ti o n   sy ste m s   In J E lec tr  P o w e En e rg y   S y st 2 0 1 2 ;   3 4 :6 6 7 4 .   [7 ]     S o o - Hy o u n g   L ,   Ju n g - W o o k   P .   S e lec ti o n   o f   o p t im a lo c a ti o n   a n d   s ize   o f   m u lt ip le  d istri b u ted   g e n e ra ti o n b y   u sin g   Ka l m a n   F il ter alg o rit h m   IEE T ra n P o w e S y st e m   2 0 0 9 ;   2 4 (3 ): 1 3 9 3 4 0 0 .   [8 ]     Na ra   K,  Ha y a sh Y,  Ik e d a   K,  a n d   A sh iza w a   T .   Ap p li c a ti o n   o f   T a b u   S e a rc h   to   o p ti ma p l a c e me n t   o d istrib u ted   g e n e ra to rs   In P ro c   IE EE   p o w e e n g in e e rin g   so c iety   w in ter m e e ti n g ,   v o l .   2 2 0 0 1 ,   p .   9 1 8 2 3 .   [9 ]   Bo rg e CLT ,   F a lca o   DM O p ti m a d istri b u ted   g e n e ra ti o n   a ll o c a ti o n   f o re li a b il it y ,   lo ss e a n d   v o lt a g e   im p ro v e m e n t   In J E lec tr  P o w e En e rg y   S y ste m   2 0 0 6 2 8 :4 1 3 2 0 .   [1 0 ]     A b u - M o u ti   F S ,   El - Ha w a r y   M E.   Op ti m a d istri b u ted   g e n e ra ti o n   a ll o c a ti o n   a n d   siz in g   in   d istri b u t i o n   sy ste m v ia   a rti f icia b e e   c o lo n y   a lg o rit h m   I EE T ra n P o w e De li v e r y   2 0 1 1 ;   2 6 ( 4 ): 2 0 9 0 1 0 1 .   [1 1 ]     A A b ri  RS ,   El - S a a d a n y   Eh a b   F ,   A t w a   Ya s se M .   Op ti m a p lac e m e n a n d   siz i n g   m e th o d   t o   im p ro v e   th e   v o lt a g e   sta b il it y   m a r g in   in   a   d istri b u ti o n   sy ste m   u sin g   d istri b u ted   g e n e ra ti o n   IEE T ra n P o w e S y st 2 0 1 3 ; 2 8 ( 1 ):3 2 6 3 4 .   [1 2 ]     R.   S rin iv a sa   Ra o   ,   S .   V .   L .   N a ra si m h a m ,   P o w e L o ss   M in i m iz a ti o n   in   Distrib u ti o n   S y ste m   u sin g   Ne t w o rk   Re c o n f ig u ra ti o n   i n   th e   p re se n c e   o f   D G   IEE T ra n sa c ti o n s o n   P o w e S y st e m s,  V o l. 2 8     NO . 1 ,   2 0 1 3   [1 3 ]     S e y e d   A b b a T a h e r,   M o h a m m a d   Ho ss e in   Ka rim i,   Op ti m a re c o n f ig u ra ti o n   a n d   DG   a ll o c a ti o n   in   b a lan c e d   a n d   u n b a la n c e d   d istr ib u ti o n   sy ste m s   A in   S h a m s E n g in e e rin g   Jo u rn a l,   735 7 4 9 ,   2 0 1 4   [1 4 ]     S a y y id   M o h ss e n   S a jj a d ,   M a h m o u d - Re z a   Ha g h if a m   ,   Ja v a d   S a leh i,   S im u lt a n e o u p lac e m e n o f   d istri b u ted   g e n e ra ti o n   a n d   c a p a c it o rs i n   d istr i b u ti o n   n e tw o rk s co n sid e rin g   v o lt a g e   sta b il it y   in d e x ”  El e c tri c a P o w e r   a n d   En e rg y   S y st e m s 4 6 ,     3 6 6 3 7 5 ,   2 0 1 3   [1 5 ]     S u   Hla in g   W in ,   P y o n e   L a S w e ,   L o ss   M in im iza ti o n   o f   P o w e Distrib u ti o n   Ne tw o rk   u sin g   Diffe re n Ty p e o f   Distrib u te d   G e n e ra ti o n   U n it   I n t e rn a ti o n a l   Jo u r n a o f   El e c tri c a a n d   C o m p u ter  En g in e e ri n g ,   V o l.   5 ,   No .   5 ,   p p .   9 1 8 ~ 9 2 8 ,     2 0 1 5 .     [1 6 ]     M o h a m m a d   S e d a g h a t,   Es m a e e Ro k ro k ,   M o h a m m a d   Ba k h sh ip o u r,   A   No v e M e th o d   Ba se d   o n   Bio g e o g ra p h y - Ba se d   Op ti m iza ti o n   f o DG   P lan n i n g   in   Distri b u t io n   S y ste m   TE L KO M NIK A   In d o n e sia n   Jo u rn a o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   V o l .   1 5 ,   p p .   1   ~   1 3 ,   2 0 1 5 .     [1 7   Hu n g   DQ ,   M it h u lan a n th a n   N,  Ba n sa RC.  A n a l y ti c a e x p re s s io n f o DG   a ll o c a ti o n   in   p rima r y   d istri b u t i o n   n e tw o rk s   IEE T ra n s E n e rg y   Co n v e rs 2 0 1 0 2 5 ( 3 ):8 1 4 2 0 .   [1 8   J.  S .   S a v ier an d   D.  Da s,  I m p a c o f   n e t w o rk   re c o n f i g u ra ti o n   o n   lo s s allo c a ti o n   o f   ra d ial  d istri b u ti o n   s y ste m s,”  IEE T ra n s.  P o w e r.   De l. ,   v o l.   2 ,   n o .   4 ,   p p .   2 4 7 3 - 2 4 8 0 ,   Oc 2 0 0 7 .   [1 9   R.   S rin i v a sa   Ra o   ,   S .   V .   L .   N a ra si m h a m ,   P o w e L o ss   M in i m iz a ti o n   in   Distrib u ti o n   S y ste m   u sin g   Ne t w o rk   Re c o n f ig u ra ti o n   i n   th e   p re se n c e   o f   D G   IEE T ra n sa c ti o n s o n   P o w e S y st e m s,   V o l. 2 8     NO . 1 ,   2 0 1 3   [ 20   Ne e ra Ka n w a r,   Nik h il   G u p ta  ,   K.R.   Nia z i,   A n il   S w a rn k a I m p ro v e d   m e ta - h e u risti c   tec h n iq u e f o sim u lt a n e o u s   c a p a c it o a n d   DG   a ll o c a ti o n   in   r a d ial  d istri b u t io n   n e tw o rk s”   El e c tri c a P o w e a n d   En e rg y   S y ste m 7 3 ,   6 5 3 6 6 4 ,   (2 0 1 5 )       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS     S a rf a r a z   Na wa z   wa b o rn   in   Ja ip u r,   Ra jath a n ,   In d ia.  He   re c e iv e d   th e   B. E.   d e g re e   f ro m   th e   Ra jas th a n   Un iv e rsity ,   Ja ip u r,   i n   2 0 0 5   a n d   M . T e c h .   d e g re e   f ro m   M NIT ,   Ja ip u r,   in   2 0 1 0 .   He   i s   c u rre n tl y   p u rsu in g   th e   P h . D.  d e g re e   a th e   P o o r n im a   Un iv e rsit y ,   Ja ip u r.     His  re s e a rc h   a r e a s   in c lu d e   a p p li c a ti o n o f   p o w e r   d istri b u ti o n   a u t o m a ti o n   p ro b l e m s,  Distrib u ted   G e n e ra ti o n   p ro b lem s etc .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ A P E     I SS N:  2252 - 8792              A n   A n a lytica l A p p r o ch   fo r   DG  P la ce men t in   R ec o n fig u r ed   Dis tr ib u tio n   ( S a r fa r a z   N a w a z )   143     Dr.  A ja y   Ba n sa w a b o rn   in   Ja i p u r,   Ra jath a n ,   In d ia.  He   re c e iv e d     M . T e c h .   a n d   P h d e g re e   f ro m   M NIT ,   Ja ip u r.   He   is  c u rre n tl y   w o rk in g   a P ro f e ss o in   P o o r n im a   U n iv e rsity ,   J a ip u r .     His  re se a rc h   a re a in c lu d e   d e sig n in g   o f   tran s m issio n   a n d   d istri b u ti o n   sy ste m ,   P o w e El e c tro n ics   De v ice s ,   Distrib u te d   G e n e ra ti o n   p r o b lem s etc           Dr.  M . P .   S h a rm a   w a b o rn   in   Ja ip u r,   Ra jath a n ,   In d ia.   He   re c e iv e d   M . T e c h .   a n d   P h d e g re e   f ro m   M NIT ,   Ja ip u r.   He   is   c u rre n tl y   w o rk in g   a a ss istan e n g in e e r   in   RVP NL ,   Ja ip u r.     His  re se a r c h   a re a in c lu d e   d e sig n in g   o f   tran sm is sio n   a n d   d istri b u ti o n   sy ste m ,   F A C T S   De v i c e s,  Distrib u ted   G e n e r a ti o n   p ro b lem s etc .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.