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.   9 ,   No .   2 A u g u s t 2 0 2 0 ,   p p .   1 0 0 ~1 0 6   I SS N:  2252 - 8 7 9 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ap e. v 9 . i2 . p p 1 0 0 - 106       100       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a p e. ia esco r e. co m   So lv ing  opti m a l r ea ctive po w er proble m  by enha nc e d f rui fly  o pti m i z a tion a lg o rith m  and  status  o m a terial a lg o rith m         K a na g a s a ba i Leni n     De p a rt m e n o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   E n g in e e rin g P ra sa d   V .   P o tl u ri  S id d h a rt h a   In stit u te o f   T e c h n o lo g y In d ia         Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u l   1 9 ,   2 0 1 9   R ev i s ed   Feb   1 9 ,   2 0 2 0   A cc ep ted   Ma r   3 ,   2 0 2 0       T h is  p a p e p ro p o se e n h a n c e d   f ru it   f ly   o p ti m iza ti o n   a lg o rit h m   (EF F   a n d   sta t u o f   m a teria a lg o rit h m   (S M A to   so lv e   t h e   o p ti m a re a c ti v e   p o w e r   p ro b lem .   F ru it   f l y   o p ti m i z a ti o n   a lg o rit h m   is  b a se d   o n   th e   f o o d   f in d i n g   b e h a v io o f   th e   f ru it   f ly .   T h e re   a re   tw o   ste p i n   f o o d   f in d i n g   p r o c e d u re   o f   f ru it   f l y A f irst  it   s m e ll th e   f o o d   so u rc e   b y   m e a n o o sp h re sis  o rg a n   a n d   it   f li e in   th a d irec ti o n a f terw a rd s,  w h e n   it   g e ts  c lo se to   th e   f o o d   sit e ,   th ro u g h   it se n siti v e   v isio n   it   w il f in d   th e   f o o d .   A th e   b e g in n in g   o f   th e   ru n   b y   d im in ish in g   t h e   i n e rti a   w e ig h f ro m   a   larg e   v a lu e   to   a   sm a ll   v a lu e ,   w il lea d   to   e n h a n c e   t h e   g lo b a l   se a rc h   c a p a b il it y   a n d   m o re   lo c a se a rc h   a b il it y   w il b e   in   p r o c e ss   th e   e n d   o f   th e   r u n   o f   th e   EF F   a lg o rit h m .   T h e n   S M A   is  p ro jec ted   to   so lv e   th e   p ro b lem .   T h re e   sta te  o f   m a t e rial  a re   so li d ,   li q u id ,   a n d   g a s.  F o ev o lu ti o n   p r o c e d u re   d irec ti o n   v e c to o p e ra to a ss ig n   a   d irec ti o n   to   e v e r y   m o lec u le  c o n se c u ti v e l y   to   g u id e   th e   p a rti c le  p ro g re ss io n .   C o ll isi o n   o p e ra to r   im it a tes   th e   c o ll isio n f a c to in   w h ich   m o lec u les   a re   i n tera c ti n g   to   e a c h   o th e r.     P r o p o se d   e n h a n c e d   E F F ,   S M A   h a b e e n   tes ted   i n   sta n d a rd   IE EE   3 0   b u tes s y ste m   a n d   sim u latio n   re su lt sh o w   th e   p ro jec ted   a lg o rit h m r e d u c e d   th e   re a p o w e lo ss   c o n si d e ra b ly .   K ey w o r d s :   Fru it  f l y   o p ti m izatio n     R ea cti v po w er     Statu s   o f   m ate r ial    T r an s m is s io n   lo s s       T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Kan a g asab ai  L e n i n   Dep ar t m en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g i n ee r in g ,   P r asad   V.   P o tlu r i Sid d h ar th I n s ti tu te  o f   T ec h n o lo g y ,   Kan u r u ,   Vij a y a w ad a,   An d h r P r ad esh - 520007 ,   I n d ia.   E m ail:  g k len i n @ g m ai l.c o m       1.   I NT RO D UCT I O N     R ea cti v p o w er   p r o b lem   p la y s   an   i m p o r tan r o le  in   s ec u r an d   ec o n o m ic  o p er atio n s   o f   p o w er   s y s te m .   Nu m er o u s   t y p e s   o f   m et h o d s   [ 1 - 6 ]   h av b ee n   u tili ze d   to   s o lv th o p ti m al  r ea ct iv p o w er   p r o b le m .   Ho w e v er   m an y   s cien tific   d i f f icu ltie s   ar f o u n d   w h ile  s o lv i n g   p r o b lem   d u to   a n   a s s o r t m en o f   co n s tr ain t s .   E v o lu tio n ar y   tec h n iq u e s   [ 7 - 1 5 ]   ar ap p lied   t o   s o lv th r ea ctiv p o w er   p r o b le m .   T h is   p ap er   p r o p o s es   en h a n ce d   f r u it  f l y   o p ti m izat io n   alg o r it h m ,   s tat u s   o f   m ater ia a lg o r ith m   to   s o l v t h o p tim al  r ea cti v p o w er   p r o b lem .   Fru it  f l y   o p ti m izat i o n   alg o r ith m   i s   b ased   o n   th f o o d   f in d in g   b eh a v io r   o f   t h f r u it  f l y .   W h e n   co m p ar to   o th er   s p ec ies  f r u it  f l y   is   b etter   to   in   v is io n   an d   o s p h r esis .   I n   th p r o j ec te d   en h a n ce d   f r u it  f l y   o p tim izatio n   a lg o r it h m   ( E FF ) ,   lin ea r   g en er atio n   m ec h a n i s m   o f   ca n d id ate  s o l u tio n   is   in co r p o r ated   w it h   f r u it   f l y   al g o r ith m .   I n   o r d er   to   m ai n tai n   th b alan ce   b et w ee n   g lo b al  an d   lo ca l   s ea r ch   an   in er ti w eig h is   ap p lied     in   t h p r o ce d u r e.   Fo r   g lo b al  s ea r ch   lar g e   in er tia   w ei g h i s   u tili ze d   an d   s m all  i n er tia  w eig h ap p lied   f o r   lo ca s ea r ch .   A th e   b eg i n n in g   o f   t h r u n   b y   d i m in i s h in g   t h in er tia  w e ig h f r o m   lar g e   v al u to   s m a ll  v al u e,     w il lead   to   e n h a n ce   t h g lo b al  s ea r ch   ca p ab ilit y   a n d   m o r e   lo ca s ea r ch   ab il it y   w ill  b i n   p r o ce s s   t h e n d     o f   th r u n .   T h e s tat u s   o f   m a t er ial  alg o r ith m   ( SM A )   is   u tili ze d   to   s o lv th o p ti m al  r ea cti v p o w er   p r o b lem .   T h r ee   s tate  o f   m ater ial   ar s o lid ,   liq u id ,   an d   g as.  I n   g as  th er is   n o   p r ec is e   s h ap e,   b u f i i n to   t h e n tire   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A p p l P o w er   E n g   I SS N:  2252 - 8792       S o lvin g   o p tima l rea ctive   p o w e r   p r o b lem  b en h a n ce d   fr u it fl o p timiz a tio n …  ( K a n a g a s a b a i Len in )   101   co n tain er   in   w h ich   it  is   r estri cted .   Dev elo p m e n is   test ed   b y   t h m o lecu le s   r ep r esen th u t m o s allo w ab le  d is p lace m e n ρ 1   a m o n g s t h e   p ar ticles.  I n ter m o lecu lar   f o r ce s   r estricte d   i n   liq u id   s ta te,   th a n   i n   g as  s tate.     T h er w ill  b s u f f icie n en er g y   f o r   th m o lecu le s   to   s h i f r ea s o n ab l y   to   ea ch   o th er   b u m o b ile  s tr u ct u r w il l   r eig n .   T h r o u g h o u th co n tai n er   th s h ap o f   t h liq u id   ca n   b ac ce s s ed .   Mo lecu le s   d en o te  p ar ticle  m o v e m e n ρ 2   w i th i n   t h liq u i d   s tate.   Mo lecu les  ar cr a m m ed   co llectiv el y   w it h   f o r ce s   a m o n g s th p ar ticle s   ar b ein g   to u g h   e n o u g h   ca n n o m o v lib er all y   o n l y   ca n   v i b r ate  in   th s o lid   s tate.   So lid   s tate  h as  s tead y ,   u n a m b i g u o u s   s h ap an d   p o s s ess es  s p ec i f ic  v o lu m e.   So lid s   ca n   o n l y   m o d if y   th e ir   s h ap e   b y   ap p l y i n g   f o r ce ,   an d   p ar ticles  ar ca p ab le  to   v i b r ate  tak in g   i n to   ac co u n o f   m i n i m u m   ρ 3   d is ta n ce .   C o ll is i o n   o p er ato r   im i tate s   th co lli s io n s   f ac to r   in   w h ich   m o lec u les   ar in ter ac tin g   to   ea ch   o th er .   I n   ar b itra r y   b e h av io u r   o f   m o lec u les ,   ca p r icio u s   p o s itio n s   ar f o r m e d   s u b s eq u e n to   p r o b ab ilis tic  co n d itio n   w h ich   co n s id er s   c ap r ici o u s   lo ca tio n s   w it h i n   r ea lis tic  ex p lo r atio n   s p ac e.   P r o p o s ed   en h an ce d   f r u it  f l y   o p ti m iza tio n   alg o r ith m   ( E F F),   s tatu s     o f   m ater ial  a lg o r it h m   ( SM A )   h as b ee n   test ed   i n   s ta n d ar d   I E E E   3 0   b u s   test   s y s te m   a n d   s i m u latio n   r e s u l ts   s h o w   th p r o j ec ted   alg o r ith m s   r ed u c ed   th r ea l p o w er   lo s s   co n s id e r ab ly .         2.   P RO B L E M   F O R M UL AT I O   Ob j ec tiv o f   th p r o b lem   i s   to   r ed u ce   th tr u p o w er   lo s s :     F = P L =   g k k Nbr ( V i 2 + V j 2 2 V i V j c os θ ij )   ( 1 )     Vo ltag d ev iatio n   g i v e n   as  f o llo w s :     F = P L + ω v × Vol ta ge   De via tion     ( 2 )     Vo ltag d ev iatio n   g i v e n   b y :       Vol ta ge   de via tion   = | V i 1 | N p q i = 1     ( 3 )     C o n s tr ain t ( e q u ali t y ) :     P G = P D + P L     ( 4 )     Co n s tr ain t s   ( i n eq u a lit y ) :     P g s l ack m i n P g s l ac k P g s l ack m ax     ( 5 )     Q gi Q gi m ax   , i N g     ( 6 )     V i m i n V i V i m ax   , i N     ( 7 )     T i m i n T i T i m ax   , i N T     ( 8 )     Q c m i n Q c Q C m ax   , i N C     ( 9 )       3.   E NH ANC E F RUI T   F L O P T I M I Z AT I O AL G O R I T H M   Fru it  f l y   o p ti m izatio n   al g o r ith m   is   b ased   o n   t h f o o d   f i n d in g   b eh a v io r   o f   t h f r u it   f l y .   W h e n   co m p ar to   o th er   s p ec ies  f r u it  f l y   i s   b etter   to   in   v is io n   an d   o s p h r esis   [ 1 6 ] .   T h er e   ar e   t w o   s tep s   in   f o o d   f in d in g   p r o ce d u r o f   f r u it  f l y at  f ir s it  s m ells   t h f o o d   s o u r ce   b y   m ea n s   o f   o s p h r esi s   o r g an   an d   it  f lies   in   t h at   d ir ec tio n af ter w ar d s ,   w h e n   it   g ets  clo s er   to   th f o o d   s ite,   th r o u g h   it s   s en s iti v v i s io n   it  w il f i n d   th f o o d .   Mo d eled   alg o r ith m   o f   t h f r u it   f l y   o p ti m izatio n   h a s   b ee n   g i v en   b elo w :   a.   I n itializatio n   o f   p ar a m eter s   b.   C an d id ate  s o l u tio n s   ar en g e n d er ed   c.   L o ca tio n   o f   f r u it f l y   s w ar m   at  p r eli m in ar y   lev e     _    =    (  )   _    =     (  )     ( 1 0 )     d.   C o n f er   ca p r icio u s   d ir ec tio n   an d   d is tan ce   f o r   f i n d in g   t h f o o d   b y   a n   in d i v id u al  f r u it f l y     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
          I SS N :   2252 - 8792   I n t J   A p p l P o w er   E n g ,   Vo l.   9 ,   No .   2 A u g u s t 2 0 2 0 :    1 0 0     1 0 6   102   = _    +    (  )   = _    +    (  )     ( 1 1 )     e.   Fro m   th o r ig i n   co m p u te  t h d is tan ce   o f   f o o d   lo ca tio n           = 2 + 2     ( 1 2 )     f.   Valu e   o f   t h s m ell  co n ce n tr ati o n   j u d g m e n t is  f o u n d   b y ,     = 1      ( 1 3 )     = 1 ( _   +    (  ) ) 2 + ( _   +    (  )   ) 2     ( 1 4 )     g.   I n d iv id u a l f r u it f l y   s m e ll c o n c en tr atio n   i s   ca lcu la ted   b y ,       =    ( )     ( 1 5 )     h.   Am o n g   t h f r u it  f l y   s w ar m   d i s co v er   o u t th f r u it  f l y   w it h   m a x i m u m   s m el l c o n ce n tr atio n ,     [     ,     ] =  (  )     ( 1 6 )     i.   B y   u s i n g   v i s io n   to w ar d s   t h at  l o ca tio n   f r u i t f l y   s w ar m   f lies ,         =         ( 1 7 )     _  = (     )     ( 1 8 )     _  = (     )     ( 1 9 )     j.   R ep licate  t h i m p le m e n tatio n   o f   s te p s   b - i.  W h en   th s m ell  co n ce n tr atio n   is   n o s u p er io r   to     th p r ec ed in g   iter ati v s m el co n ce n tr atio n   an y   lo n g er   o r   w h e n   th i ter ativ n u m b er   r ea ch es     th m a x i m u m   n u m b er   o f   iter at io n s ,   th f lo w   w ill  s to p .   I n   th p r o j ec ted   en h an ce d   f r u it  f l y   o p ti m izatio n   al g o r ith m   ( E F F),   lin ea r   g en er atio n   m ec h a n i s m     o f   ca n d id ate  s o lu tio n   is   in co r p o r ated   w it h   f r u it  f l y   al g o r ith m .   I n   o r d er   to   m a in ta in   th b ala n ce   b et w ee n   g lo b al   an d   lo ca l sear ch   a n   i n er tia  w ei g h t   is   ap p lied   in   t h p r o ce d u r e.   Fo r   g lo b al  s ea r ch   lar g in er ti w ei g h t is  u ti lized   an d   s m all  i n er tia  w e ig h ap p lied   f o r   lo ca l   s ea r ch .   A th b eg in n i n g   o f   t h r u n   b y   d i m in is h i n g   th in er tia   w ei g h f r o m   lar g v al u to   s m al v al u e,   w il lead   to   en h an ce   t h g lo b al  s ea r ch   ca p ab ilit y   a n d   m o r lo ca s ea r ch   ab ilit y   w ill b in   p r o ce s s   th e n d   o f   th r u n .     a.   I n itializatio n   o f   p ar a m eter s   b.   C an d id ate  s o l u tio n s   ar en g e n d er ed   th r o u g h   li n ea r   g e n er atio n   m ec h a n is m   c.   L o ca tio n   o f   f r u it f l y   s w ar m   at  p r eli m in ar y   lev e l     _  =      ( 2 0 )     d.   C o n f er   ca p r icio u s   d ir ec tio n   an d   d is tan ce   f o r   f i n d in g   t h f o o d   b y   a n   in d i v id u al  f r u it f l y     = _  +    ; =     ( 2 1 )     e.   Valu o f   t h s m ell  co n ce n tr ati o n   j u d g m e n t is  f o u n d   b y     = = _  +       ( 2 2 )     k.   I n d iv id u a l f r u it f l y   s m e ll c o n c en tr atio n   i s   ca lcu la ted   b y ,       =    ( )   ( 2 3 )   l.   Am o n g   t h f r u it  f l y   s w ar m   d i s co v er   o u t th f r u it  f l y   w it h   m a x i m u m   s m el l c o n ce n tr atio n ,     [     ,     ] =  (  )     ( 2 4 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A p p l P o w er   E n g   I SS N:  2252 - 8792       S o lvin g   o p tima l rea ctive   p o w e r   p r o b lem  b en h a n ce d   fr u it fl o p timiz a tio n …  ( K a n a g a s a b a i Len in )   103     m.   Ma in tai n   t h m ax i m u m   co n ce n tr atio n   v al u an d   co o r d in ate.   s u b s eq u en t l y ,   b y   u s in g   v is io n   th f r u it   f l y   s w ar m   f lie s   i n   th d ir ec tio n   o f   t h at  lo ca tio n :         =         ( 2 5 )     _  = (     )     ( 2 6 )     n.   R ep licate  t h i m p le m e n tatio n   o f   S tep s   b - i.  W h e n   t h s m el co n ce n tr atio n   i s   n o s u p er io r   to     th p r ec ed in g   iter ati v s m el co n ce n tr atio n   an y   lo n g er   o r   w h e n   th i ter ativ n u m b er   r ea ch es     th m a x i m u m   n u m b er   o f   iter at io n s ,   th f lo w   w ill  s to p .       4.   ST A T US O F   M AT E RIA L   A L G O R I T H M     C o n v en t io n all y ,   th r ee   s ta te  o f   m a ter ial  ar s o lid ,   liq u id ,   an d   g as.  I n   g as  th er is   n o   s p ec if ic  s h ap e,   b u f it  in to   th w h o le  co n tai n e r   in   w h ich   it  is   r estricte d .   P r o g r ess io n   is   test ed   b y   th m o le cu les  s y m b o lize  t h e   u t m o s allo w ab le  d is p lace m e n ρ 1   am o n g s th p ar ticles.  I n ter m o le c u lar   f o r ce s   ar ex tr r estricte d   in   liq u id   s tate,   th a n   i n   g as s tate.   T h er w il l b en o u g h   en er g y   f o r   th m o lecu le s   to   s h i f t c o m p ar ati v el y   to   ea ch   o t h er   b u t   m o b ile  s tr u ct u r w ill  p r ev a il.   T h r o u g h   t h co n tai n er   th e   s h ap o f   t h liq u id   ca n   b ac ce s s ed .   Mo l ec u le s   s y m b o lize  p ar ticle  m o v e m e n ρ 2   in s id t h liq u id   s tate.   Mo lecu les  ar cr a m m ed   co llectiv el y   w it h   f o r ce s   a m o n g s t h p ar ticles  ar b ein g   to u g h   en o u g h   ca n n o m o v lib er all y   o n l y   ca n   v ib r ate  in   th s o lid   s tate.   So lid   s tate  h a s   s tead y ,   u n a m b ig u o u s   s h ap an d   p o s s ess e s   s p ec i f i v o lu m e.   So lid s   ca n   o n l y   m o d if y   t h eir   s h ap b y   ap p ly i n g   f o r ce ,   an d   p ar ticles a r ca p ab le  to   v ib r ate  tak in g   i n t o   ac co u n t o f   m in i m u m   ρ 3   d is tan ce   [ 1 7 ] .     I n   th p r o p o s ed   m e th o d   s tat u s   o f   m ater ial  al g o r it h m   ( S M A ) ,   f o r   ev o lu t io n   p r o ce d u r d ir ec tio n   v ec to r   o p er ato r   ass ig n   d ir ec tio n   to   ev er y   m o lec u le  co n s ec u ti v el y   to   g u id th p ar ticle  p r o g r ess io n .   C o llis io n   o p er ato r   im itates  t h co llis io n s   f ac to r   in   w h ich   m o lec u les  ar in ter ac tin g   to   ea ch   o th er .   I n   ar b itra r y   b eh a v io u r   o f   m o lec u les,  ca p r icio u s   p o s itio n s   ar f o r m ed   s u b s eq u en to   p r o b ab ilis tic  co n d itio n   w h ich   co n s id er s   ca p r icio u s   lo ca tio n s   w it h i n   r ea lis tic  ex p lo r atio n   s p ac e.   P r im ar il y   w i th i n   t h r an g o f   [ - 1 ,   1 ] ,   all  th d ir ec tio n   v ec to r s   ( = { 1 , 2 , . . , } )   ar ar b itra r ily   ch o s en .   Mo lecu le s   ex p er ien ce   n u m er o u s   attr ac tio n   f o r ce s     an d   n e w - f an g led   d ir ec tio n   v ec to r   is   ca lcu lated   b y :     + 1 = ( 1 ) 0 . 5 +     ( 2 7 )     = (  ) /  ,     ( 2 8 )     Velo cit y   o f   ev er y   m o lecu le  i s   ca lcu lated   b y ,     =     ( 2 9 )     I n itial  v elo cit y   m a g n i tu d co m p u ted   b y ,     = (   ) = 1       ( 3 0 )       Ne w - f a n g led   lo ca tio n   f o r   ev er y   m o lec u le  is   m o d er n ized   b y ,     , + 1 = , + ,  ( 0 , 1 ) (   )     ( 3 1 )     W h en   t w o   m o lec u le s   w h ic h   is   s h o r ter   th an   d eter m i n ed   p r o x i m it y   v al u th en   C o ll is io n s   w il o cc u r .   C o n s eq u en tl y ,   i f   < ,   a   co llis io n   b et w ee n   m o lecu le s   an d   is   ass u m ed o r   else,   th er w o n b co llis io n ,   i n   v ie w   o f   ,   { 1 , . . , } .   W h en   c o llis io n   o cc u r s ,   ev er y   p ar ticle  d ir ec tio n   v ec to r   is   tailo r ed   b y   s w ap p in g   t h eir   p ar ticu lar   d ir ec tio n   v ec to r s   as  f o llo w s :     =      =     ( 3 2 )   C o llis io n   r ad iu s   co m p u ted   b y ,       = (   ) = 1       ( 3 3 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
          I SS N :   2252 - 8792   I n t J   A p p l P o w er   E n g ,   Vo l.   9 ,   No .   2 A u g u s t 2 0 2 0 :    1 0 0     1 0 6   104   W ith in   t h r an g [ 0 ,   1 ]   an   u n i f o r m   ar b itra r y   n u m b er   r m is   g e n er ated   an d   m o d elled   b y ,     , + 1 = {  +  ( 0 , 1 ) (   )           , + 1         1   ( 3 4 )     Mo s ex ce llen f o u n d   in d iv i d u al  f r o m   th cu r r en k   p o p u latio n   Q b est, k   is   co m p ar to   th m o s t   ex ce lle n in d i v id u a Q b es t, k - 1   o f   th p r ev io u s   g en er atio n .   I f   Q b est, k   is   en h a n ce d   th a n   Q best, k - 1   b y   f it n es s   v a lu e,   th en   b est  i s   m o d er n ized   w it h   Q b est, k ,   o r   else  Q b est  r e m ai n s   w it h o u an y   c h an g e.   C o n s eq u en tl y ,   Q b est  s to ck   u p   t h e   m o s t   e x c e l l e n t   i n d i v i d u a l   f o u n d   u p   t o   n o w .   M o d u s   o p e r a n d i   m a p   t h e   e x i s t i n g   p o p u l a t i o n   Q t o   t h e   n e w - f a n g l e d   p o p u latio n   Q k +1 Alg o r it h m   o b tain   th ex i s ti n g   p o p u latio n   Q an d   th co n f ig u r atio n   p ar a m eter s   , ,   an d   H,   y ield   th n e w - f a n g led   p o p u lati o n   Q k +1 .     C o m m o n   p r o ce d u r e:   Step   a:  B est ele m e n t o f   t h p o p u latio n    { }   h as b ee n   f o u n d   Step   b v initial ,   ar ca lcu lated     Step   c:  B y   m ea n s   o f   t h Dir ec t io n   v ec to r   o p er ato r   f in d   th n e w - f an g led   mo lec u le s   Step   d : B y   u tili zi n g   th C o llis i o n   o p er ato r   r eso lv th co llis i o n s   Step   e:  B y   u tili z in g   t h ar b itra r y   p o s itio n s   o p er ato r   f in d   th n e w - f a n g led   ar b itra r y   p o s itio n s   I n   th o p ti m izatio n   p r o ce d u r e,   5 0 o f   iter atio n s   f o r   th g a s   s tate  ( ex p lo r atio n ) ,   4 0 o f   iter atio n s     f o r   th liq u id   s tate  ( e x p lo r atio n - e x p lo itatio n )   an d   1 0 o f   iter atio n s   f o r   th s o lid   s tate  ( ex p lo itatio n ) .   A l g o r ith m   b e g i n s   b y   i n itia liz in g   s et  o f   N m o lec u le   ( = { 1 , 2 , . . , } )   ea ch   m o lecu le   p o s itio n   Q is     a n - d i m e n s io n al  v ec to r   co n t ain i n g   t h p ar a m eter   v alu es  to   b o p tim ized .   Valu es  ar ar b itra r ily     an d   u n v ar y i n g l y   d is p er s ed   b etw ee n   t h p r e - s p ec i f ied   lo w er   p r eli m in ar y   p ar a m eter   b o u n d    an d   th u p p er   in itial p ar a m e ter   b o u n d      as f o llo w s ,       , 0 =  +  ( 0 , 1 ) (   )     ( 3 5 )       Gas stat u s     Step   a:  P ar am eter s     [ 0 . 8 0 ,   1 ] ,   = 0 . 8 0 ,   = 0 . 8 0 ,   an d   H =0 . 9 0   ar f ix ed     Step   b C o m m o n   p r o ce d u r w i ll b ap p lied     Step   c:   W h en   5 0 o f   th en ti r iter atio n   n u m b er   is   en d ed   ( 1 k 0 . 5   g en era tio n ) ,   af ter w ar d s   th p r o ce d u r co n tin u es to   t h liq u id   s ta te  p r o ce s s ; o r   else g o   b ac k   to   s tep   b .     L iq u id   s tatu s     Step   d P ar am eter s   [ 0 . 3 0 ,   0 . 6 0 ] ,   =0 . 4 0 ,   = 0 . 2 0 ,   an d   H =0 . 2 0   ar f ix ed     Step   e:  C o m m o n   p r o ce d u r w i ll b ap p lied   Step   f W h en   9 0 ( 5 0 f r o m   t h g as  s tate  a n d   4 0 %   f r o m   t h liq u id   s tate)   o f   th e   en ti r iter atio n   n u m b er   i s   co n clu d ed   ( 0 . 5   g en era tio n < k 0 . 9   g en era tio n ) ,   af ter w ar d s   t h p r o ce d u r co n tin u to   t h s o li d   s tate  p r o ce s s ;   if   n o g o   b ac k   to   s tep   e.     So lid   s tatu s     Step   g P ar a m eter s   [ 0 . 0 ,   0 . 1 ]   a n d   = 0 . 1 ,   =0 ,   an d   H =0   ar f ix ed     Step   h C o m m o n   p r o ce d u r w i ll b ap p lied     Step   i:  I f   th 1 0 0 o f   th en tire   iter atio n   n u m b er   is   co n clu d ed   ( 0 . 9 g en < k g en ) ,   th en   th p r o ce d u r is   co m p leted ; i f   n o t g o   b ac k   to   s t ep   h .       5.   SI M UL AT I O R E S UL T S   P r o p o s ed   en h an ce d   f r u i f l y   o p ti m izatio n   alg o r ith m   ( E FF )   an d   s tatu s   o f   m a ter ial  alg o r it h m   ( SM A )   h as  b ee n   test ed   in   s tan d ar d   I E E E   3 0   B u s   s y s te m   [ 1 8 ] .   T a b le  1   s h o w s   t h co n s tr ai n ts   o f   co n tr o v ar iab les,  T ab le  2   s h o w s   t h li m it s   o f   r ea ctiv p o w er   g en er ato r s   a n d   co m p ar is o n   r esu lts   ar p r e s en ted   i n   T ab le  3 .     Fig u r 1   g iv e s   t h c o m p ar i s o n   o f   r ea l p o w er   lo s s   a n d   Fi g u r 2   g iv e s   t h r ed u c tio n   o f   r ea l p o w er   lo s s   ( %)  w i t h   r ef er en ce   to   b ase  ca s v al u e.         T ab le  1 .   C o n s tr ain v alu e s   o f   t h co n tr o l v ar iab les   S y st e m   t y p e   L i st   o f   v a r i a b l e s   M i n i m u m   v a l u e   (PU)   M a x i m u m   v a l u e   (PU)   I EEE  3 0   B u s   G e n e r a t o r   v o l t a g e   0 . 9 5   1 . 1   T r a n sf o r me r   t ap   0 . 9   1 . 1   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   A p p l P o w er   E n g   I SS N:  2252 - 8792       S o lvin g   o p tima l rea ctive   p o w e r   p r o b lem  b en h a n ce d   fr u it fl o p timiz a tio n …  ( K a n a g a s a b a i Len in )   105   V A R   s o u r c e   0   0 . 2 0   T ab le  2 .   C o n s tr ain s   v al u es o f   t h r ea ctiv p o w er   g en er ato r s   S y st e m   t y p e   L i st   o f   v a r i a b l e s   V a l u e   o f   m i n i m u m   (PU)   V a l u e   o f   m a x i m u m   (PU)   I EEE  3 0   B u s   1   0   10   2   - 40   50   5   - 40   40   8   - 10   40   11   - 6   24   13   - 6   24       T ab le  3 .   Sim u latio n   r esu lts   o f   I E E E - 3 0   s y s te m   L i st   o f   c o n t r o l   v a r i a b l e s   B a se   c a se   v a l u e   M P S O   [ 1 9 ]   PSO   [ 1 9 ]   EP   [ 1 9 ]   S A R G A   [ 1 9 ]   EFF   S M A   VG - 1   1 . 0 6 0   1 . 1 0 1   1 . 1 0 0   N R *   N R *   1 . 0 1 4   1 . 0 2 1   VG - 2   1 . 0 4 5   1 . 0 8 6   1 . 0 7 2   1 . 0 9 7   1 . 0 9 4   1 . 0 3 0   1 . 0 2 9   VG - 5   1 . 0 1 0   1 . 0 4 7   1 . 0 3 8   1 . 0 4 9   1 . 0 5 3   1 . 0 1 1   1 . 0 1 0   VG - 8   1 . 0 1 0   1 . 0 5 7   1 . 0 4 8   1 . 0 3 3   1 . 0 5 9   1 . 0 1 9   1 . 0 1 8   VG - 12   1 . 0 8 2   1 . 0 4 8   1 . 0 5 8   1 . 0 9 2   1 . 0 9 9   1 . 0 2 0   1 . 0 1 6   VG - 13   1 . 0 7 1   1 . 0 6 8   1 . 0 8 0   1 . 0 9 1   1 . 0 9 9   1 . 0 2 4   1 . 0 2 0   T a p - 1 1     0 . 9 7 8   0 . 9 8 3   0 . 9 8 7   1 . 0 1   0 . 9 9   0 . 9 4 2   0 . 9 3 7   T a p - 1 2     0 . 9 6 9   1 . 0 2 3   1 . 0 1 5   1 . 0 3   1 . 0 3   0 . 9 1 1   0 . 9 2 1   T a p - 1 5     0 . 9 3 2   1 . 0 2 0   1 . 0 2 0   1 . 0 7   0 . 9 8   0 . 9 0 9   0 . 9 1 4   T a p - 3 6     0 . 9 6 8   0 . 9 8 8   1 . 0 1 2   0 . 9 9   0 . 9 6   0 . 9 1 7   0 . 9 3 2   QC - 1 0     0 . 1 9   0 . 0 7 7   0 . 0 7 7   0 . 1 9   0 . 1 9   0 . 0 9 0   0 . 0 9 0   QC - 2 4     0 . 0 4 3   0 . 1 1 9   0 . 1 2 8   0 . 0 4   0 . 0 4   0 . 1 0 5   0 . 1 0 4   P G   ( M W )     3 0 0 . 9   2 9 9 . 5 4   2 9 9 . 5 4   N R *   N R *   2 9 8 . 3 7   2 9 8 . 4 1   Q G   ( M v a r )     1 3 3 . 9   1 3 0 . 8 3   1 3 0 . 9 4   N R *   N R *   1 3 0 . 1 8   1 3 0 . 2 6   R e d u c t i o n   i n   P L o ss (%)     0   8 . 4   7 . 4   6 . 6   8 . 3   1 8 . 2 3   2 0 . 3 8   T o t a l   P L o ss (M w )     1 7 . 5 5   1 6 . 0 7   1 6 . 2 5   1 6 . 3 8   1 6 . 0 9   1 4 . 3 4 9   1 3 . 9 7 2   N o t e :   N R * - N o t   r e p o r t e d           Fig u r 1 .   C o m p ar is o n   o f   r ea p o w er   lo s s   Fig u r 2 .   R ed u ctio n   o f   r ea l p o w er   lo s s   ( %)  w i th   r ef er en ce   to   b ase  ca s v al u e       6.   CO NCLU SI O N   P r o p o s ed   en h an ce d   f r u it  f l y   o p tim izatio n   alg o r it h m   ( E FF ) ,   s tatu s   o f   m ater ial  al g o r ith m   ( SM A)   s u cc e s s f u ll y   s o l v ed   th o p ti m al  r ea ctiv p o w er   p r o b lem .   I n   th p r o j ec ted   E n h an ce d   Fr u it  f l y   o p ti m iza tio n   alg o r ith m   ( E FF ) ,   lin ea r   g e n er atio n   m ec h an is m   o f   ca n d id ate   s o lu tio n   i s   in co r p o r ated   w i th   f r u it  f l y   a lg o r it h m .   T h en   s tatu s   o f   m ater ial  al g o r ith m   (S M A )   is   p r o j ec ted   t o   s o lv th p r o b lem   i n   w h ich   to   esta b lis h   t h ev o l u tio n   p r o ce d u r d ir ec tio n   v ec to r   o p er ato r   ass ig n s   d ir ec tio n   to   e v er y   m o lec u le  co n s ec u ti v el y   t o   g u id th p ar ticle  p r o g r ess io n .   P r o p o s ed   en h an ce d   f r u it  f l y   o p ti m izatio n   al g o r ith m   ( E FF ) ,   s tat u s   o f   m ater ial   alg o r ith m   ( SM A)   h as  b ee n   tes ted   in   s ta n d ar d   I E E E   3 0   b u s   test   s y s te m   an d   s i m u lat io n   r esu lts   s h o w   th p r o j ec te d   alg o r ith m s   r ed u ce d   th r ea l p o w er   lo s s   co n s id er ab l y .       RE F E R E NC E S     [1 ]   K.  Y.  L e e ,   " F u e l - c o st  m in i m is a ti o n   f o b o t h   re a l   a n d   re a c ti v e - p o w e d isp a tch e s,"   Pro c e e d in g Ge n e ra ti o n ,   T ra n sm issio n   a n d   Distrib u ti o n   C o n fer e n c e ,   v o l.   1 3 1 ,   n o .   3 ,   p p .   8 5 - 93,   1 9 8 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
          I SS N :   2252 - 8792   I n t J   A p p l P o w er   E n g ,   Vo l.   9 ,   No .   2 A u g u s t 2 0 2 0 :    1 0 0     1 0 6   106   [2 ]   N.  I.   De e b ,   " A n   e ff icie n tec h n iq u e   f o re a c ti v e   p o w e d isp a tch   u sin g   a   re v is e d   li n e a p ro g ra m m in g   a p p ro a c h , "   El e c tric P o we r S y ste m R e se a rc h ,   v o l .   15 ,   n o .   2 ,   p p .   1 2 1 - 1 3 4 ,   1 9 8 8 .   [3 ]   M .   R.   Bjel o g rli c ,   M .   S .   Ca lo v ic   a n d   B.   S .   Ba b ic,   " A p p li c a ti o n   o f   Ne w to n ’s  o p ti m a p o w e f lo w   in   v o lt a g e /rea c ti v e   p o w e c o n tro l ,"   IEE T r a n s .   Po w e r S y ste m ,   v o l.   5 ,   n o .   4 ,   p p .   1 4 4 7 - 1 4 5 4 ,   1 9 9 0 .   [4 ]   S .   G ra n v il le,  " Op ti m a re a c ti v e   d isp a tch   th r o u g h   i n terio r   p o i n m e th o d s,"   IE EE   T ra n s a c ti o n o n   P o we S y ste m   v o l .   9 ,   n o .   1 ,   p p .   1 3 6 - 1 4 6 ,   1 9 9 4 .   [5 ]   N.  G ru d in i n ,   " Re a c ti v e   p o w e o p ti m iza ti o n   u si n g   su c c e ss iv e   q u a d ra ti c   p ro g ra m m in g   m e th o d , "   IE E T ra n sa c ti o n s   o n   P o we r S y ste m ,   v o l .   13 ,   n o .   4 ,   p p .   1 2 1 9 - 1 2 2 5 ,   1 9 9 8 .   [6 ]   W e Ya n ,   J.  Yu ,   D.  C.   Yu   a n d   K.   Bh a tt a ra i,   " A   n e w   o p ti m a re a c ti v e   p o w e f lo w   m o d e in   re c tan g u lar  f o r m   a n d   it s o l u t i o n   b y   p r e d i c t o r   c o r r e c t o r   p r i m a l   d u a l   i n t e r i o r   p o i n t   m e t h o d , "   I E E E   T r a n s .   P w r .   S y s t . ,   v o l .   21,   n o . 1 ,   p p .   6 1 - 67,   2006 .   [7 ]   A .   M u k h e rjee   a n d   V .   M u k h e rjee ,   " S o lu ti o n   o f   o p t im a re a c ti v e   p o we d isp a tch   b y   c h a o ti c   k ril h e rd   a lg o rit h m ,"   IET   Ge n e r.  T ra n sm .   Distri b . ,   v o l.   9 ,   n o .   1 5 ,   p p .   2 3 5 1 - 2 3 6 2 ,   2 0 1 5 .   [8 ]   Z.   Hu ,   X.   W a n g   a n d   G .   T a y lo r,   " S to c h a stic  o p ti m a re a c ti v e   p o w e d isp a tch :   F o rm u latio n   a n d   s o l u ti o n   m e th o d , "   In t.   J .   o E lec tr.  Po we En e rg y   S y st . ,   v o l.   3 2 ,   p p .   6 1 5 - 6 2 1 ,   2 0 1 0 .   [9 ]   M .   A P .   M o rg a n ,   N .   R .   H .   A b d u l lah ,   M o h d   H .   S u laim a n ,   M .   M u st a fa   a n d   R .   S a m a d ,   " M u lt i - o b jec ti v e   e v o lu ti o n a ry   p ro g ra m m in g   (M OEP u sin g   m u tatio n   b a se d   o n   a d a p ti v e   m u tatio n   o p e ra to r   ( A M O)  a p p li e d     f o o p ti m a re a c ti v e   p o we d is p a tch ,"   AR PN  J .   o E n g .   a n d   Ap p li e d   S c ien c e s v o l .   1 1 ,   n o .   1 4 ,   p p .   8 8 8 4 - 8 8 8 8 ,   2 0 1 6 .   [1 0 ]   K.  P a n d iara jan   a n d   C.   K.  Ba b u la l,   " F u z z y   h a r m o n y   s e a rc h   a lg o rit h m   b a se d   o p ti m a p o w e f lo w   f o p o w e s y ste m   se c u rit y   e n h a n c e m e n t, "   In ter n a ti o n a J o u rn a El e c tric P o we r E n e rg y   S y st . ,   v o l.   7 8 ,   p p .   7 2 - 7 9 ,   2 0 1 6 .   [1 1 ]   M .   M o rg a n ,   N .   R .   H .   A b d u ll a h ,   M o h d   H .   S u laim a n ,   M .   M u sta f a   a n d   R .   S a m a d ,   " Be n c h m a r k   stu d ies   o n   o p ti m a l   re a c ti v e   p o we d is p a tch   (OR P D)   b a se d   m u lt i - o b jec ti v e   e v o lu ti o n a ry   p ro g ra m m in g   (M OEP u sin g   m u tatio n   b a se d   o n   a d a p ti v e   m u tatio n   a d a p te (A M O)  a n d   p o ly n o m ial  m u tatio n   o p e ra to ( P M O),"   J o u r n a l   o f   El e c trica S y ste ms v o l.   1 2 ,   n o .   1 ,   p p .   1 2 1 - 1 3 2 ,   2 0 1 6 .   [1 2 ]   R .   Ng   S h in   M e i,   M o h d   He rw a n   S u laim a n   a n d   Z .   M u sta f f a ,   " A n li o n   o p ti m ize f o o p ti m a re a c ti v e   p o w e d isp a tc h   so lu ti o n ,"   J o u rn a o El e c trica S y ste ms S p e c ia Iss u e   AM PE 2 0 1 5 " ,   p p .   6 8 - 7 4 ,   2 0 1 5 .   [1 3 ]   A .   G a g li a n o   a n d   F .   No c e ra ,   " A n a l y sis  o f   th e   p e r f o r m a n c e o f   e le c tri c   e n e rg y   sto ra g e   in   re sid e n ti a a p p li c a ti o n s, "   In ter n a t io n a J o u rn a o He a t   a n d   T e c h n o lo g y , v o l.   3 5 ,   sp e c ial  issu e   1 ,   p p .   S 4 1 - S 4 8 ,   2 0 1 7 .   [1 4 ]   M.  Ca ld e ra P .   Un g a ro ,   G .   Ca m m a ra ta   a n d   G .   P u g li si ,   " S u rv e y - b a se d   a n a ly sis  o f   th e   e lec tri c a e n e rg y   d e m a n d   i n   Italian   h o u se h o ld s ,"   M a t h e ma ti c a M o d e ll i n g   o E n g in e e rin g   Pro b l e ms ,   v o l.   5 ,   n o .   3 ,   p p .   2 1 7 - 2 2 4 ,   2 0 1 8 .   [1 5 ]   E.   Ra sh e d i,   S .   Ne z a m a b a d i   a n d   S .   S a ry a z d i,   " G S A A   g ra v it a t io n a l   se a rc h   a lg o rit h m , "   In fo rm a ti o n   S c ien c e s   v o l.   1 7 9 ,   n o .   1 3 ,   p p .   2 2 3 2 - 2 2 4 8 ,   2 0 0 9 .   [1 6 ]   W - T.  P a n ,   " A   n e w   f r u i t   f l y   o p t i m i z a t i o n   a l g o r i t h m :   t a k i n g   t h e   f i n a n c i a l   d i s t r e s s   m o d e l   a s   a n   e x a m p l e , "   K n o w l e d g e - B a s e d   S y ste ms ,   v o l.   2 6 ,   n o .   2 ,   p p .   6 9 - 74,   2 0 1 2 .   [1 7 ]   Y.   Zh o u Y.   Z h o u Q.   L u o S.   Qi a o   a n d   R.   W a n g ,   " A d v a n c e d   in tel li g e n c o m p u ti n g   th e o ries   a n d   a p p li c a ti o n s Drif o p e ra to f o sta tes   o f   m a tt e se a rc h   a lg o r it h m ,"   S p rin g e r,   2 0 1 5 .   [1 8 ]   IEE E,   " T h e   IEE E - tes sy ste m s,"   1 9 9 3 .   [ On li n e ]   A v a il a b le   at h tt p :/ / ww w . e e . w a sh in g to n . e d u /t rse a rc h /p stc a /.   [1 9 ]   A .   N.   Hu ss a in ,   A .   A .   Ab d u ll a h   a n d   O .   M .   Ne d a ,   " M o d if ied   p a rt icle   sw a r m   o p ti m iz a ti o n   f o s o lu t io n   o f   re a c ti v e   p o w e r   d i s p a t c h , "   R e s e a r c h   J o u r n a l   o f   A p p l i e d   S c i e n c e s ,   E n g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .   15 ,   n o .   8 ,   p p .   3 1 6 - 327,   2018.       B I O G RAP H O F   AUTHO R       K a n a g a s a b a i   Le n in   h a r e c e iv e d   h is  B. E . ,   d e g re e ,   e lec tri c a a n d   e lec tro n ic e n g in e e rin g   f ro m   Un iv e rs it y   o f   M a d ra s,  M . E. ,   d e g re e   in   p o w e s y ste m   f ro m   A n n a m a lai  Un iv e rsit y   a n d   c o m p lete d   P h in   e lec tri c a e n g in e e rin g   fro m   J a w a h a rlal  Ne h ru   Tec h n o l o g ica Un iv e rsit y   H y d e ra b a d ,   In d ia.  He   p u b li sh e d   m o re   th a n   2 7 5   in tern a ti o n a jo u rn a re se a rc h   p a p e rs  a n d   p re se n tl y   w o rk in g   a P ro f e ss o in   P ra sa d   V .   P o tl u ri  S id d h a rth a   In st it u te  o f   T e c h n o lo g y ,   Ka n u ru ,   V i jay a w a d a ,   A n d h ra   P ra d e sh - 5 2 0 0 0 7 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.