T E L K O M N I K A ,   V o l . 9 ,   N o . 2 ,   A u g u s t   2 0 1 1 ,   p p .   3 9 5 ~ 4 0 0   I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   a c c r e d i t e d   b y   D G H E   ( D I K T I ) ,   D e c r e e   N o :   5 1 / D i k t i / K e p / 2 0 1 0           3 9 5       R e c e i v e d   M a r c h   3 1 th ,   2 0 1 1 ;   R e v i s e d   J u n e   1 7 th ,   2 0 1 1 ;   A c c e p t e d   J u n e   2 3 th ,   2 0 1 1   E n e r g y   S a v i n g   b y   C h o p p i n g   o f f   P e a k   D e m a n d   U s i n g   D a y   L i g h t       A r i n d a m   K u m a r   S i l * 1 ,   N i r m a l   K u m a r   D e b 1 ,   A s h o k   K u m a r   M a i t r a 2   1 D e p t   o f   El e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   J a d a v p u r   U n i v e r s i t y   Ko l k a t a ,   W e s t   B e n g a l ,   I n d i a   2 D e p t   o f   El e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   BESU ,   H o w r a h ,   W e s t   Be n g a l ,   I n d i a .   e - m a i l :   a k _ s i l @ y a h o o . c o . i n       A b s t r a k   T e k n i k   k e c e r d a s a n   b u a t a n   d i i m p l e m e n t a s i k a n   d a l a m   p e n e l i t i a n   i n i   m e n g g u n a k a n   d a t a   w a k t u - n y a t a   u n t u k   m e n g h i t u n g   e n e r g i   y a n g   d a p a t   d i k u r a n g i   s a a t   b e b a n   p u n c a k .   H a s i l   y a n g   d i d a p a t k a n   b e r b a s i s   d a t a   w a k t u - n y a t a   y a n g   d i d a p a t   d a r i   p u s a t   p e m b a g i a n   d a y a .   D a t a   i n i   m e r e f l e k s i k a n   k o n d i s i   t e r k i n i   t e r k a i t   d a y a   d a n   s o l u s i   u n t u k   k o n d i s i   k r i t i s   p a d a   s a a t   p e r i o d e   b e b a n   p u n c a k .   H a l   i n i   d i l a k u k a n   s e d e m i k i a n   r u p a   s e h i n g g a   m e m b a n t u   d a l a m   p e n j a d w a l a n   b e b a n   y a n g   a d i l .   Pe n j a d w a l a n   b e b a n   b e r d a s a r k a n   w a k t u   t e l a h   d i l a k u k a n   s e b a g a i   k r i t e r i a   d a s a r   d a l a m   m e m e c a h k a n   k r i s i s   d a y a   s e l a m a   p e r i o d e   p u n c a k   d i   p a g i   d a n   s o r e .   Ke t e r s e d i a a n   s i n a r   m a t a h a r i   d a n   p e r s e n t a s e   b e b a n   y a n g   a k a n   m e n g g u n a k a n   t e k n i k   d a y   l i g h t   s a v i n g   ( D L S )   t e l a h   d i m a s u k k a n   d a l a m   p e r h i t u n g a n .   H a s i l n y a   m e n u n j u k k a n   b a h w a   s e k i t a r   0 . 5 %   h i n g g a   1 %   b e b a n   d a p a t   d i h i n d a r k a n   p a d a   s a a t   p e r i o d e   b e b a n   p u n c a k   s e h i n g g a   m e n g u r a n g i   p e r m i n t a a n   d a y a   p a d a   w a k t u   t e r s e b u t .   H a l   i n i   j u g a   b e r a r t i   b a h w a   s e j u m l a h   e n e r g i   d a n   b i a y a   n a s i o n a l   t e l a h   d i s e l a m a t k a n .   H a s i l   i n i   d a p a t   d i t e n t u k a n   s e c a r a   b u l a n a n   d a n   b a h k a n   h a r i a n .   D e n g a n   d e m i k i a n   t e k n i k   D L d a p a t   m e m b e r i k a n   k e u n t u n g a n   d a l a m   p e n g h e m a t a n   e n e r g i .       K a t a   k u n c i :   Pe n g h e m a t a n   En e r g i ,   C a h a y a   Si a n g ,   J a m   Si a n g   H a r i ,   B e b a n   Pu n c a k       A b s t r a c t   An   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n t   t e c h n i q u e   h a s   b e e n   i m p l e m e n t e d   i n   t h i s   r e s e a r c h   u s i n g   r e a l   t i m e   d a t a s   t o   c a l c u l a t e   h o w   m u c h   e n e r g y   c a n   b e   c h o p p e d   f r o m   p e a k   l o a d   d e m a n d .   T h e   r e s u l t s   a r e   b a s e d   o n   r e a l   t i m e   d a t a   t h a t   a r e   t a k e n   f r o m   p o w e r   d e l i v e r i n g   c e n t e r s .   T h e s e   d a t a s   d o   r e f l e c t   t h e   p r e s e n t   c o n d i t i o n   o f   p o w e r   a n d   a   s o l u t i o n   t o   t h o s e   c r i t i c a l   c o n d i t i o n s   d u r i n g   t h e   p e a k   p e r i o d .   T h e s e   a r e   d o n e   i n   s u c h   a   w a y   s u c h   t h a t   h e l p s   i n   j u d i c i o u s   s c h e d u l i n g   o f   l o a d .   T h e   t i m e   b a s e d   l o a d   s c h e d u l i n g   h a s   b e e n   d o n e   s o   a s   t o   u n d e r s t a n d   t h e   b a s i c   c r i t e r i a   f o r   s o l v i n g   p o w e r   c r i s i s   d u r i n g   m o r n i n g   p e a k   a n d   e a r l y   e v e n i n g   p e a k .   T h e   s u n r a y   a v a i l a b i l i t y   a n d   p e r c e n t a g e   o f   l o a d   t h a t   w i l l   u s e   d a y   l i g h t   s a v i n g   ( D L S )   t e c h n i q u e   h a s   b e e n   t a k e n   i n t o   a c c o u n t   i n   t h i s   w o r k .   T h e   r e s u l t s   s h o w s   t h a t   a b o u t   0 . 5 %   t o   1 %   o f   l o a d   c a n   b e   s h e d d e d   o f f   f r o m   t h e   p e a k   l o a d   p e r i o d   w h i c h   o t h e r w i s e   i s   r e d u c t i o n   o f   p o w e r .   T h u s   i t   o t h e r w i s e   a l s o   m e a n s   t h a t   a n   e q u i v a l e n t   a m o u n t   o f   e n e r g y   i s   s a v e d   w h i c h   a m o u n t s   t o   a   l a r g e   s a v i n g   o f   n a t i o n a l   m o n e y .   T h i s   r e s u l t   i s   o b t a i n e d   o n   m o n t h l y   a n d   e v e n   d a i l y   b a s i s .   T h u s   t h i s   p a p e r   j u s t i f i e s   D L g i v e s   a   n e w   r e n e w a b l e   t e c h n i q u e   t o   s a v e   e n e r g y .       K e y w o r d s :   En e r g y   S a v i n g ,   D a y   L i g h t   S a v i n g ,   D a y   L i g h t   H o u r ,   Pe a k   D e m a n d       1 .   I n t r o d u c t i o n   T h e   m a i n   o b j e c t i v e   o f   a n y   p o w e r   d i s t r i b u t i o n   s y s t e m   i s   t o   a s c e r t a i n   t h a t   m i n i m u m   l o s s   h a s   i n c u r r e d   w h i l e   d i s t r i b u t i n g   p o w e r   t o   t h e   e n d   u s e r s .   F o r   c o u n t r i e s   l i k e   I n d i a   i t   i s   a n   i m p o r t a n t   r e q u i r e m e n t   f o r   a s c e r t a i n i n g   g o o d   q u a l i t y   p o w e r .   I t   i s   a l s o   t r u e   t h a t   e x i s t i n g   s y s t e m s   n e v e r   m e e t   u p   s u c h   r e q u i r e m e n t .   T h e r e f o r e   t o   k e e p   i n   p a c e   w i t h   t h e   r a p i d   i n d u s t r i a l i z a t i o n   i n   I n d i a ,   i t   i s   n e c e s s a r y   t o   d e v e l o p   a   s y s t e m   w h i c h   c a n   t a k e   c a r e   o f   s u c h   n e e d ,   w i t h o u t   i n t e r r u p t i n g   p o w e r .     O u r   e a r l i e r   r e s e a r c h   w o r k   h a d   c o n c l u d e d   t h a t   c h o p p i n g   o f   p e a k   d e m a n d   c a n   r e d u c e   l o a d   a t   p e a k   h o u r s ,   t h e r e b y   r e d u c i n g   t h e   n e c e s s i t y   t o   s h e d   o f f   l o a d   i n d i s c r i m i n a t e l y   a n d   a l s o   n o t   t o   s e t u p   n e w   p o w e r   p l a n t s .   T h i s   p r o c e s s   c o u l d   b e   a c h i e v e d   b y   j u d i c i o u s   s c h e d u l i n g   o f   l o a d s   d u r i n g   d a y   t i m e ,   b y   s h i f t i n g   t h e s e   i d e n t i f i e d   l o a d s   f r o m   p e a k   h o u r s   t o   o f f   p e a k   h o u r s .   O n e   o f   t h e   r e a s o n s   f o r   u s i n g   t h i s   t e c h n i q u e   i s   t h a t   o u r   c o u n t r y   i s   v a s t ,   s t r e t c h i n g   f r o m   w e s t   t o   e a s t   [ 1 ] .     S u n s   r i s e   t i m e   a n d   s e t   t i m e   d o   d i f f e r   b y   a n   h o u r   o r   m o r e   f r o m   f a r   E a s t   t o   f a r   w e s t .   T h i s   t i m e   p e r i o d   i s   o f   u t m o s t   i m p o r t a n c e   f o r   u s .   T h i s   i s   t h e   t i m e   s p a n   w h e n   w e   c a n   h i r e   p o w e r   f r o m   w e s t e r n   s i d e   t o   e a s t e r n   s i d e   o r   v i c e   v e r s a   a n d   a l s o   r e m o v e   f e w   l o a d s   d u r i n g   p e a k   h o u r s   i n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                        I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L K O M N I K A     V o l .   9 ,   N o .   2 ,     A u g u s t   2 0 1 1   :     3 9 5     4 0 0   3 9 6 e a s t e r n   s i d e   o r   w e s t e r n   s i d e ,   t h u s   r e d u c i n g   t h e   o v e r a l l   p e a k   d e m a n d   a t   p e a k   h o u r s .   T h i s   m e t h o d   i s   s a i d   t o   b e   a s   d a y   l i g h t   s a v i n g   ( D L S )   t e c h n i q u e   [ 2 ] .     T h e   r e m o v e d   l o a d s   c a n   b e   f e d b a c k   a f t e r   t h e   p e a k   l o a d   p e r i o d   b y   s a v i n g   e n e r g y   a n d   a t   t h e   s a m e   t i m e   r e d u c i n g   t h e   i n d i s c r i m i n a n t   p o w e r   c u t   t o   s o m e   e x t e n t .   T h e   e n t i r e   s y s t e m   h a s   a l r e a d y   b e e n   p r o p o s e d   a n d   d e s i g n e d   a s   p e r   t h e   r e q u i r e m e n t   b y   t h e   c u r r e n t   p o w e r   d e l i v e r i n g   c e n t e r s .   I n   t h i s   p a p e r ,   r e a l   t i m e   d a t a   h a s   b e e n   u s e d   t o   a c t u a l l y   f i n d   o u t   h o w   m u c h   e n e r g y   c o u l d   b e   s a v e d   o r   c h o p p e d   o f f   s o   a s   t o   a s c e r t a i n   u n i n t e r r u p t e d   p o w e r   s u p p l y .   U l t i m a t e l y   t h e   p e a k   h o u r   l o a d   d e m a n d   c o u l d   b e   r e d u c e d ,   j u s t   b y   i m p l e m e n t i n g   t h e   p r o c e s s   o f   j u d i c i o u s   s c h e d u l i n g   o f   l o a d s   i n   s u c h   a   w a y   t h a t   i t   d o s e   n o t   h a m p e r   t h e   e x i s t i n g   s e t u p s   o r   n e i t h e r   p r o p o s i n g   a n y   c o s t l y   m e t h o d o l o g y   [ 3 ] .     T h i s   p a p e r   s h o w   h o w   d e v e l o p e d   s o f t w a r e   c a n   r e d u c e   p e a k   d e m a n d   u s i n g   r e a l   t i m e   d a t a .   T h e   m a t h e m a t i c a l   a p p r o a c h   i s   b a s e d   o n   f u z z y   b a s i e a n   t e c h n i q u e   w h i c h   t a k e s   c a r e s   o f   a l l   t h e   p a r a m e t e r s   a n d   h e n c e   d e v e l o p s   a   r o b u s t   y e t   f l e x i b l e   e n e r g y   m a n a g e m e n t   s y s t e m   w h e r e   t h e   u s e r   j u s t   i n p u t s   t h e   p r e s e n t   p o w e r   s c e n a r i o   a n d   w h a t   o u t c o m e s   i s   a   s a v i n g   o f   e n e r g y   b y   e i t h e r   r e d u c i n g   l o a d s   o r   h i r i n g   e n e r g y   f r o m   a   f a r   o f f   s t a t e   t h e r e   b y   s h i f t i n g   t h e   p e a k   d e m a n d   b y   a   c o n s i d e r a b l e   a m o u n t .   I n   o u r   e a r l i e r   p a p e r ,   t h i s   t e c h n i q u e   h a s   a l r e a d y   e s t a b l i s h e d ,   b u t   i n   t h i s   p a p e r   w e   h a v e   u s e d   r e a l   d a t a s   t o   f i n d   o u t   i t s   a c c e p t a b i l i t y .   W e   f o u n d   t h a t   t h e   r e s u l t s   a r e   p r o m i s i n g   a s   a   n e w   r e n e w a b l e   e n e r g y   s a v i n g   t e c h n i q u e .       2 .   F a c t o r s   t o   b e   C o n s i d e r e d   f o r   A p p l i c a t i o n   o f   D L S   T e c h n i q u e   T h e   m a j o r s   f a c t o r   t h a t   s h o u l d   b e   k e p t   i n   c o n s i d e r a t i o n   b e f o r e   a p p l y i n g   D L S   T e c h n i q u e   [ 2 ]   a r e     a v a i l a b i l i t y   o f   s u n r a y ,   m o n t h   o f   a   p a r t i c u l a r   y e a r ,   t y p e   l o a d s ,   p e r c e n t a g e   o f   t h e   l o a d   t h a t   c o u l d   b e   a p p l i e d   w i t h   D L S   t e c h n i q u e ,   a n d   w h e t h e r   a   r e g i o n   c a n   p a r t i c i p a t e   i n   t h i s   k i n d   o f   a p p l i c a t i o n   w h i c h   c a n   b e   d e t e r m i n e d   a s   p e r   r e s u l t s   o b t a i n e d   f r o m   t h e   e x e c u t i o n   o f   a l g o r i t h m .   T a b l e   1   s h o w s   t h e   a v a i l a b i l i t y   o f   s u n r a y   i n   I n d i a   f o r   a   p e r i o d   o f   o n e   y e a r .   I t   i s   s h o w s   t h a t   D L S   t e c h n i q u e   i s   i d e a l   i n   s u c h   r e g i o n s   o r   c o u n t r i e s   w h e r e   t o t a l   s o l a r   d a y   l i g h t   h o u r   i s   a v a i l a b l e   f o r   6   t o   8   h o u r s .   A v a i l a b i l i t y   o f   s u n r a y   d e p e n d s   o n   t h e s e   f o l l o w i n g   f a c t o r s   [ 4 ] ,   t h e r a   a r e   s u r f a c e   a z i m u t h   a n g l e   ( γ ) ,   s o l a r   d e c l i n a t i o n   a n g l e   ( δ ) ,   s o l a r   t i m e   ( E ) ,   a n g l e   o f   i n c i d e n c e   ( θ ) ,   a n d   s l o p e   ( t h e   a n g l e   b e t w e e n   t h e   p l a n e   s u r f a c e   i n   q u e s t i o n   a n d   t h e   h o r i z o n t a l ) .   T h e r e b y   a l l   t h e s e   p a r a m e t e r s   a r e   r e l a t e d   b y   t h e   f o l l o w i n g   e q u a t i o n .     δ   =   2 3 . 4 5   S i n   [ 3 6 0 ( 2 8 4 + n ) ] ;     ( 1 )                         3 6 5     w h e r e   n   =   d a y   u n d e r   c o n s i d e r a t i o n .     E   =   s t a n d a r d   t i m e   +   4 ( L   s + L   l o c )   +   E   ( 2 )       T h e r e f o r e   n u m b e r   o f   d a y l i g h t   h o u r s   i s   c a l c u l a t e d   b y     N   =     2       c o s - 1 ( - t a n   Φ   t a n   δ ) ;   ( 3 )                 1 5     T h u s   a p p l y i n g   t h e s e   f o r m u l a s   w e   c a n   c a l c u l a t e   t h e   t o t a l   a v a i l a b l e   s o l a r   d a y l i g h t   h o u r .     T h e r e a f t e r   d e p e n d i n g   u p o n   t h e   r e s u l t   a n d   t h e   c o n s i d e r e d   d a y   i n   a   g i v e n   y e a r   w e   h a v e   i n d e e d   s e t   t h e   f a c t o r   b y   w h i c h   t h e   l o a d s   t h a t   c o u l d   b e   b r o u g h t   u n d e r   D L S   t e c h n i q u e .   W e   h a v e   f o u n d   t h a t   6   t o   8   s o l a r   d a y l i g h t   h o u r s   a r e   r e q u i r e d   f o r   s u c h   D L S   t e c h n i q u e   i m p l e m e n t a t i o n   f o r   e n e r g y   s a v i n g   o r   p e a k   l o a d   c a l c u l a t i o n .     T a b l e   1 .   D a y   l i g h t   i n   I n d i a   M o n t h   A v e r a g e   S u n l i g h t   ( H o u r s / D a y )   M o n t h   A v e r a g e   S u n l i g h t   ( H o u r s / D a y )   J a n u a r y   7 . 6   J u l y   5 . 6   F e b r u a r y   8 . 6   A u g u s t   6 . 2   M a r c h   7 . 8   S e p t e m b e r   7 . 5   A p r i l   9 . 2   O c t o b e r   9 . 4   M a y   8 . 1   N o v e m b e r   9 . 5   J u n e   6 . 4   D e c e m b e r   8 . 0   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N I K A     I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0       E n e r g y   S a v i n g   b y   C h o p p i n g   o f f   P e a k   D e m a n d   U s i n g   D a y   L i g h t   ( A r i n d a m   K u m a r   S i l )   3 9 7   2 . 1   T y p e s   o f   l o a d   L o a d s   w h i c h   a r e   c o n s i d e r e d   f o r   a p p l i c a t i o n   o f   D L S   t e c h n i q u e   a r e   g e n e r a l l y   a g r i c u l t u r a l ,   c o m m e r c i a l ,   d o m e s t i c ,   a n d   p u b l i c   l i g h t i n g   l o a d s .   A p p l i c a t i o n   o f   D L S   t e c h n i q u e   i s   p e r c e n t a g e   o f   t h e s e   l o a d s   a r e   r e m o v e d   f r o m   t h e   p e a k   d e m a n d   b y   j u d i c i o u s   s c h e d u l i n g   a n d   p r i o r i t i z i n g   t h e   l o a d s   a n d   o n l y   a   p e r c e n t a g e   o f   t h e s e   l o a d s   a r e   c o n s i d e r e d   f o r   t h e   p u r p o s e   [ 3 ] .   T h e s e   l o a d s   c o n t r i b u t e   a   m a j o r   p o r t i o n   i n   p e a k   d e m a n d   b u t   l e s s   p r i o r i t y   c o m p a r e d   t o   i n d u s t r i a l   o r   t r a c t i o n   l o a d s .   T h e s e   l o a d s   c a n   b e   t a k e n   o f f   d u r i n g   m o r n i n g   o r   e v e n i n g   p e a k   h o u r s   a n d   r e s t o r e d   b a c k   a f t e r   t h e   p e a k   p e r i o d .   I n   t h i s   w a y   t h e   p r o b l e m   o f   s h u t t i n g   d o w n   a l l   m a j o r   l o a d s   w i t h o u t   p r o p e r   s c h e d u l i n g   w i l l   b e   a v o i d e d .   A n d   l a s t   b u t   n o t   t h e   l e a s t ,   o n l y   a   p e r c e n t a g e   o f   t h e   l o a d s   a r e   a f f e c t e d .     2 . 2   P e r c e n t a g e   o f   l o a d   t o   b e   c o n s i d e r e d   f o r   D L S   T h e   p e r c e n t a g e   o f   l o a d   i s   d e c i d e d   b y   t h e   f a c t o r   o f   a v a i l a b i l i t y   o f   t o t a l   s o l a r   d a y   l i g h t   h o u r   a n d   f a c t o r s   u n d e r   c o n s i d e r a t i o n   a s   g i v e n   o n   t h e   T a b l e   1 .   D e p e n d i n g   u p o n   a v a i l a b i l i t y   o f   s o l a r   d a y   l i g h t   h o u r ,   p e r c e n t a g e   o f   l o a d   s h a r i n g   i s   c o n s i d e r e d   f o r   D L S .   T h e   p e r c e n t a g e   v a r i e s   f r o m   0 . 1 %   t o   0 . 5 %   d e p e n d s   o n   t y p e   o f   l o a d ,   r e g i o n   o n   t h e   g l o b e ,   s e a s o n ,   p r i o r i t y ,   a v a i l a b i l i t y   o f   s u n   r a y ,   a n d   o t h e r   f a c t o r s   l i k e   f e s t i v e   s e a s o n   o r   e x a m i n a t i o n   t i m e .   L o a d   d i s t r i b u t i o n   a s   s h o w n   i n   T a b l e   2   i s   b e s t   f i t   f o r   I n d i a   p e r   t h e   c o n d i t i o n   o r   r e q u i r e m e n t   d e t a i l e d   a b o v e .   S y s t e m   t a k e s   c a r e   o f   l o a d ,   s e a s o n   a n d   r e g i o n   u n d e r   c o n s i d e r a t i o n .   T h e   l o a d   p e r c e n t a g e   s h a r e d   i s   u t i l i z e d   a n d   a   c a l c u l a t i o n   o n   r e a l   t i m e   d a t a   f o r   t h e   y e a r   2 0 0 9 - 2 0 1 0 .     2 . 3   D a t a   o f   t w o   s t a t e s :   P u n j a b   a n d   W e s t   B e n g a l   P o w e r   d a t a   o f   t h e   r e g i o n   w i t h   g e o g r a p h i c a l   p o s i t i o n i n g   a t   L a t i t u d e   3 0 ° 4 ` N   a n d   L o n g i t u d e   7 5 ° 5 ` E   o f   t h e   S t a t e   o f   P u n j a b   i n   f a r   w e s t   i s   l i s t e d   i n   T a b l e   3 .   D a t a   o f   t h e   r e g i o n   w i t h   g e o g r a p h i c a l   p o s i t i o n i n g   a t   L a t i t u d e   2 3 ° 0 0 ` N   a n d   L o n g i t u d e   8 7 ° 0 0 ` E ,   a s   l i s t e d   i n   T a b l e   4 ,   i s   t h e   s t a t e   o f   W e s t   B e n g a l   a t   f a r   e a s t   o f   I n d i a   [ 5 ] ,   [ 6 ] .       T a b l e   2 .   L o a d   d i s t r i b u t i o n   o n   D L S   t e c h n i q u e   M o n t h   A v a i l a b l e   S o l a r   d a y   ( h o u r )   A g r i c u l t u r e   L o a d   ( % )   C o m m e r c i a l   L o a d   ( % )   P u b l i c   L i g h t   ( % )   I n d u s t r i a l   L o a d   ( % )   D o m e s t i c   L o a d   ( % )   J a n u a r y   7 . 6   4   4   2   3   3   F e b r u a r y   8 . 6   4   3   3   3   3   M a r c h   7 . 8   3   2   4   3   2   A p r i l   9 . 2   2   2   4   2   2   M a y   8 . 1   2   2   5   2   2   J u n e   6 . 4   2   2   4   2   2   J u l y   5 . 6   3   3   3   3   3   A u g u s t   6 . 2   4   4   4   3   4   S e p t e m b e r   7 . 5   4   4   3   3   4   O c t o b e r   9 . 4   3   2   3   4   3   N o v e m b e r   9 . 5   4   3   2   3   4   D e c e m b e r   8 . 0   4   3   2   4   4       T a b l e   3 .   P o w e r   d a t a   o f   P u n j a b   P e a k   D e m a n d   ( M W )   P e a k   G e n e r a t i o n     ( M W )   6 1 6 2   5 2 5 6   6 5 0 6   4 9 5 7   7 7 6 2   5 5 9 8   8 4 5 7   5 8 1 5   8 2 9 2   4 9 9 8   7 6 8 8   5 5 3 6   7 3 3 5   4 8 0 2   5 1 7 9   4 6 5 4   5 0 4 2   4 3 5 2   5 3 8 8   4 5 4 9   5 1 7 9   4 3 5 9   6 0 9 7   4 5 7 2     T a b l e   4 .   P o w e r   d a t a   o f   W e s t   B e n g a l   P e a k   D e m a n d   ( M W )   P e a k   G e n e r a t i o n     ( M W )   5 2 7 0   5 1 9 7   5 1 6 2   4 9 9 5   5 0 5 1   5 0 3 6   4 9 7 9   4 8 9 2   5 3 3 9   5 2 6 4   5 3 3 0   5 3 1 8   5 3 8 6   5 3 6 8   5 0 9 5   5 0 9 5   4 6 9 4   4 6 5 6   4 6 5 6   4 6 3 2   5 0 5 6   5 0 5 6   6 0 9 4   5 9 6 3         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                        I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L K O M N I K A     V o l .   9 ,   N o .   2 ,     A u g u s t   2 0 1 1   :     3 9 5     4 0 0   3 9 8 3 .     R e s e a r c h   M e t h o d   A n   a l g o r i t h m   h a s   b e e n   d e v e l o p e d   b a s e d   o n   F u z z y   b a s i e a n   s y n t h e t i c   m e t h o d   t o   p r e d i c t ,   c a l c u l a t e ,   a n d   d e t e r m i n e   t h e   e x a c t   a m o u n t   o f   p e a k   p o w e r   d e m a n d   w h i c h   c a n   b e   c h o p p e d   o r   s a v e d .   D a t a   u s e d   f o r   s h a r e   o f   p o w e r   o r   t o   r e d u c e   p e a k   d e m a n d   a r e   f o r   t h e   r e g i o n s   o f   W e s t   B e n g a l   o r   P u n j a b   w h i c h   a r e   t w o   r e g i o n   l y i n g   i n   f a r   e a s t   a n d   w e s t   o f   t h e   c o u n t r y .   T w o   s t a t e s   o r   r e g i o n s   a r e   a p a r t   b y   a b o u t   o n e   h o u r ,   t i m e   s u n   r i s e s   l o c a l l y .   T h e   p o w e r   d e m a n d   a n d   g e n e r a t i o n   p a t t e r n   a r e   a l m o s t   s a m e   o r   n e a r l y   s a m e   [ 7 ]     [ 1 0 ] .   B o t h   r e g i o n s   a l s o   h a v e   s i m i l a r   p o w e r   p a t t e r n   d u r i n g   p e a k   h o u r s .   H e n c e   t h e   a l g o r i t h m   t a k e s   c a r e   o f   a l l   a s p e c t   a n d   t h e n   d e t e r m i n e s   h o w   t o   c h o p p   t h e   p e a k   d e m a n d   a n d   r e d u c e   t h e   p o w e r   s t r e s s   i n   t h e s e   p e a k   p e r i o d s .   C e r t a i n   a s p e c t s   l i k e   g e o g r a p h i c a l   d i s t a n c e ,   a v a i l a b l e   s o l a r   d a y   l i g h t   h o u r ,   p e a k   p e r i o d   p o w e r   p a t t e r n ,   t a r r i f ,   h u m a n   h a b i t s   o f   e n e r g y   u s a g e ,   w o r k i n g   h o u r s     a n d   s y s t e m   c o n f i g u r a t i o n   h a s   b e e n   t a k e n   i n t o   c o n s i d e r a t i o n .   T h i s   m e t h o d   c h o p p s   o f f   p e a k   p o w e r   d e m a n d   1 %   t o   5 %   o f   p e a k   d e m a n d   b y   a   g r e a t   a m o u n t   o f   e n e r g y   i s   s a v e d .   T h e   a l g o r i t h m   o f   r e s e a r c h   m e t h o d   i s   w r i t t e n   b e l o w .       / * 4 5   m i n s   b e f o r e   m i n i m u m   s u n   r i s e   t i m e   o f   a l l   t h e   s t a t e s ,   p r e d i c t e d   d e m a n d   o f   a l l   s t a t e s   a r e   f o u n d   o u t   u s i n g   f u z z y   s y n t h e t i c   e v a l u a t i o n * / [ 5 ]     S t a r t   F o r   j = 1   t o   n   E n t e r   p a r a m e t e r s   o f   t h e   s t a t e   S j   d p j   =   A v e r a g e   o f   v a l u e s   o f   a l l   p a r a m e t e r s   E n t e r   e v e n i n g   p e a k   o f   l a s t   d a y   S t o p     / *   I f   a   s t a t e   w a n t s   t o   b o r r o w   p o w e r   f r o m   o t h e r   s t a t e s ,   i t   c r e a t e s   a   m a t r i x   w i t h   o t h e r   s t a t e s   a n d   i t s e l f   a s   a l t e r n a t i v e s   a n d   r a t i o   o f   p o w e r   o f f e r e d   b y   p o w e r   r e q u i r e d ,   g e o g r a p h i c a l   p r o x i m i t y   a n d   t a r i f f   a s   c o l u m n s * /     S t a r t   F o r   i   = 1   t o   n   4 5   m i n u t e s   b e f o r e   s u n   r i s e   t i m e   o f   s t a t e   S i   F o r   j = 1   t o   n   E n t e r   d e m a n d   a n d   g e n e r a t i o n   i n   d j ,   g j   / *   S e t   t h e   f i r s t   c o l u m n   a s   f o l l o w s * /   I f   j = = i   t h e n   p r j   =   d e c r e a s e   o f   l o a d   b y   a p p l y i n g   D L S / p o w e r   r e q d .   e l s e   I f   d j <   g j   p r j   = ( g j -   d j ) / p o w e r   r e q u i r e d   e l s e   p r j =   0   e n d   i f   / * E n t r y   o f   f u z z y   v a l u e s   f o r   g e o g r a p h i c a l   p r o x i m i t y   a n d   t a r i f f * /   E n t e r   v a l u e   i n   v g j   a n d   v t j   s m j =   p r j + v g j + v t j   j = j + 1   S t o p   m a x = 0   i n d = 0     S t a r t   F o r   j = 1   t o   n   w h e r e   j ! = i   i f   m a x   <   s m j   m a x =   s m j   i n d = j   e n d   i f   j = j + 1   S t o p     / * m a x   g i v e s   t h e   b e s t   o p t i o n   t o   t a k e   p o w e r   a n d   i n d   i n d i c a t e s   t h e   s t a t e   n u m b e r .   I f   o n e   s t a t e   i s   u n a b l e   t o   p r o v i d e   a l l   t h e   p o w e r   r e q u i r e d   t h e n   t h e   p r o c e s s   o f   s e l e c t i n g   s u m   c a n   b e   r e p e a t e d   e v e r y   t i m e   o m i t t i n g   t h e   p r o v i d e r   s t a t e s   o n e   b y   o n e   a n d   d e c r e a s i n g   t h e   v a l u e   o f   p o w e r   r e q u i r e d   e a c h   t i m e   b y   t h e   p o w e r   p r o v i d e d   i n     a   s t e p * /   i = i + 1   S t o p   E n d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N I K A     I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0       E n e r g y   S a v i n g   b y   C h o p p i n g   o f f   P e a k   D e m a n d   U s i n g   D a y   L i g h t   ( A r i n d a m   K u m a r   S i l )   3 9 9   T h e r e f o r e   i t   i s   v e r y   i m p o r t a n t   t h a t   D L S   t e c h n i q u e   b e   i m p l e m e n t e d   b e t w e e n   t h e s e   t w o   s t a t e s   a n d   t h e r e f o r e   a m o u n t   o f   e n e r g y   s a v i n g   o r   r e d u c t i o n   i n   p e a k   d e m a n d   c a n   b e   c a l c u l a t e d   w h i c h   h a p p e n s   t o   b e   o u r   u l t i m a t e   g o a l .   U s i n g   t h e   a b o v e   d a t a   w e   h a v e   f o u n d   o u t   c o n c l u s i v e   r e s u l t   w h i c h   s h o w s   t h a t   u s i n g   D L S   t e c h n i q u e   p e a k   p o w e r   d e m a n d   h a s   b e e n   r e d u c e d   c o n s i d e r a b l y   b e t w e e n   t w o   r e g i o n s   o f   I n d i a .       4 .   R e s u l t s   a n d   A n a l y s i s   F i g u r e   1   s h o w s   t h e   r e d u c t i o n   i n   p e a k   d e m a n d   o f   t h e   r e g i o n   o n   f a r   w e s t   o f   I n d i a   ( P u n j a b ) .   T h i s   r e g i o n   h a s   b e e n   a p p l i e d   w i t h   D L S   t e c h n i q u e   o n   l o a d s   l i k e   a g r i c u l t u r a l ,   p u b l i c   l i g h t i n g ,   c o m m e c i a l   e t c .   T h i s   f i g u r e   s h o w s   a   s h i f t   i n   p e a k   d e m a n d   b y   a b o u t   5 0   t o   8 0   M W .   T h i s   a m o u n t   i s   a c h i e v e d     b y   a p p l y i n g   t h e   p r o p o s e d   m e t h o d   D L S   T e c h i n i q u e   o n   t h e   d a t a   w h i c h   w e r e   c o l l e c t e d   f r o m   t h e   l o a d   d e s p a t c h   c e n t e r s   i n   I n d i a   o n   2 0 0 9 - 2 0 1 0 .     F i g u r e   2   s h o w s   t h e   c o n d i t i o n   o f   t h e   s t a t e   w h i c h   l i e s   i n   t h e   e a s t e r n   p a r t   o f   I n d i a   ( W e s t   B e n g a l ) .   T h e   r e d   d a s h e d   l i n e   i s   t h e   a c t u a l   d e m a n d ,   w h i c h   i s   m o r e   t h a n   t h e   g e n e r a t i o n   a v a i l a b l e   s h o w n   b y   t h e   b l u e   d a s h e d   l i n e .   A f t e r   a p p l y i n g   t h e   s a i d   m e t h o d   D L S   T e c h n i q u e ,   t h e   p e a k   d e m a n d   h a s   r e d u c e d   c o n s i d e r a b l y .             F i g u r e   1 .   R e d u c t i o n   i n   p e a k   d e m a n d   a f t e r   a p p l y i n g   D L S   t e c h n i q u e   i n   P u n j a b       F i g u r e   2 .   R e d u c t i o n   o f   d e m a n d   b y   a p p l i c a t i o n   o f   D L S   t e c h n i q u e   i n   W e s t   B e n g a l                                           F i g u r e   3 .   R e d u c t i o n   i n   d e m a n d   i n   W e s t   B e n g a l   w i t h   e x c e s s   g e n e r a t i o n   w a s   s h a r e d   t o   P u n j a b   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                        I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L K O M N I K A     V o l .   9 ,   N o .   2 ,     A u g u s t   2 0 1 1   :     3 9 5     4 0 0   4 0 0 T h e   p e a k   d e m a n d   a n d   g e n e r a t i o n   d a t a   o f   b o t h   t h e   s t a t e s   h a s   b e e n   c o n s i d e r e d   a n d   u s e d   b y   f u z z y   b a s i e a n   t e c h n i q u e   f o r   t h e   p r o p o s e d   m e t h o d   f o r   c h o p p i n g   p e a k   p o w e r   d e m a n d   r e d u c t i o n .   I t   i s   e v e i d e n t   t h a t   t h e r e   i s   a   r e d u c t i o n   o f   p e a k   p o w e r   d e m a n d   b y   a b o u t   1 0 0   M W   o n   a n   a v e r a g e .   N o w   a s   t h e   g e n e r a t i o n   i s   m o r e   t h a n   d e m a n d ,   h e n c e   i t   i s   e a s y   t o   s h a r e   p o w e r   w i t h   t h e   s t a t e   w h i c h   i s   i n   n e e d   o f   p o w e r   l y i n g   i n   t h e   f a r   w e s t .   F i g u r e   3   s h o w s   t h e   e f f e c t   o f   D L S   o n   t h e   o v e r a l l   s i t u a t i o n   o f   t h e   r e g i o n   i n   t h e   f a r   w e s t .   I t   s h o w s   t h a t   p o w e r   i s   s h a r e d   b e t w e e n   t h e   t w o   s t a t e s   o r   r e g i o n s   u n d e r   c o n s i d e r a t i o n .   S i n c e   t h e   F i g u r e   2   s h o w e d   e x c e s s   g e n e r a t i o n   o f   p o w e r   f o r   t h e   s t a t e   i n   e a s t ,   t h e r e f o r e   t h e   e x c e s s   p o w e r   c a n   b e   t r a n s m i t t e d   t o   t h e   s t a t e   l y i n g   i n   w e s t e r n   s i d e   w h i c h   h a v e   h i g h   p e a k   d e m a n d   a n d   n e e d s   t o   b e   r e d u c e d .   I n i t i a l l y   t h e   d e m a n d   i s   r e d u c e d   b y   a p p l y i n g   D L S   t e c h n i q u e   o n   d i f f e r e n t   l o a d s ,   l o c a l l y   t h e r e a f t e r   t h e   e x c e s s   p o w e r   i s   b o r r o w e d   f r o m   t h e   s t a t e   i n   t h e   e a s t .   B y   t h i s   t h e   g e n e r a t i o n   l e v e l   i n c r e a s e s .   T h e   a m o u n t   i s   a b o u t   5 0   t o   1 0 0   M W   a p p r o x i m a t e l y   o n   d a i l y   b a s i s .       5 .     C o n c l u s i o n   T h e   r e s u l t s   s h o w s   t h a t   a p p l i c a t i o n   o f   D L S   f o r   r e a l   t i m e   d a t a   o f   p o w e r   g e n e r a t i o n   a n d   d e m a n d   t h e   p e a k   d e m a n d   o f   t h e   t w o   s t a t e s   f o r   D L S   h a s   b e e n   f o u n d   t o   r e d u c e   a n d   e f f e c t i v e   t o   s h a r e   p o w e r   b e t w e e n   t h e   t w o   r e g i o n s   o r   s t a t e s   u n d e r   c o n s i d e r a t i o n .   I t   g i v e s   a   c o n c r e t e   r e s u l t   b a s e d   o n   d a t a   f o r   t h e   y e a r   2 0 0 9 - 2 0 1 0   a n d   p o w e r   h a v e   b e e n   s h a r e d   e f f e c t i v e l y   o n   N o v e m b e r .   T h e   a m o u n t   o f   p o w e r   t h a t   w a s   s a v e d   v a r i e s   b e t w e e n   5 0   t o   1 0 0   M W   w h i c h   i s   e q u i v a l e n t   t o   2 . 2 %   o f   t h e   g e n e r a t i o n   i n   t h e   N o v e m b e r .   T h u s   w e   c o n c l u d e   t h a t   D L S   t e c h n i q u e   i s   a n   e f f e c t i v e   m e a s u r e   i n   c h o p p i n g   p e a k   d e m a n d   a n d   s a v i n g   e n e r g y   a b o u t   1   t o   2 %   o f   5 0   t o   1 5 0   M W .   I f   t h i s   a m o u n t   i s   c a l c u l a t e d   f o r   a   y e a r ,   t h e   a m o u n t   o f   r e v e n u e   g e n a r a t e d   i s   g r e a t   i m p o r t a n c e   t o   a n y   r e g i o n   i n   s h o r t   o f   p o w e r .   T h e s e   r e s u l t s   a r e   f o r   a   y e a r   a n d   e f f e c t i v e   o n   a n y   o n e   m o n t h .   T h i s   t e c h n i q u e   h a s   a l r e a d y   f u r t h e r   i m p l e m e n t e d   o n   m o t h l y   b a s i s .         R e f e r e n c e s   [ 1 ]     Ah u j a   D R ,   G u p t a   D PS,   Ag r a w a l   VK.   En e r g y   Sa v i n g s   f r o m   Ad v a n c i n g   t h e   I n d i a n   St a n d a r d   T i m e   b y   H a l f   a n   H o u r .   C u r r e n t   S c i e n c e .   2 0 0 7 ;   9 3 ( 3 ) : 1 0 1 - 1 0 6 .   [ 2 ]     Si l   AK,   D e b   N K,   M a i t r a   AK,   Se n ,   PS.   C h o p p i n g   O f f   Pe a k   D e m a n d   U s i n g   D L T e c h n i q u e   -   F o r m u l a t i n g   a n   I n t e l l i g e n t   T e c h n i q u e   f o r   L o a d   I d e n t i f i c a t i o n .   I EEE  I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   I n d u s t r i a l   T e c h n o l o g y   ( I C I T ) .   C h i l e .   2 0 1 0 :   9 0 9 9 1 3 .   [ 3 ]     Si l   AK,   D e b   N K,   M a i t r a   AK.   C h o p p i n g   o f f   Pe a k   L o a d     Be t w e e n   Si m i l a r   G r o u p   St a t e s   -   U s i n g   D L S   T e c h n i q u e .   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   E n e r g y   a n d   En v i r o n m e n t   ( En v i r o En e r g y ) .   C h a n d i g a r h ,   I n d i a .   2 0 0 9 .   [ 4 ]     C h a u h a n   D S,   Sr i v a s t a v a   SK.   N o n - C o n v e n t i o n a l   En e r g y   R e s o u r c e s .   N e w   Ag e   Pu b l i c a t i o n .   2 0 0 5 .   [ 5 ]     R e p o r t   o n   Ea s t e r n   R e g i o n   Po w e r   Se c t o r   Pr o f i l e .   M i n i s t r y   o f   Po w e r ,   G o v e r n m e n t   o f   I n d i a .   Ap r i l   2 0 0 7 .   [ 6 ]     R e p o r t   o n   1 7 t h   El e c t r i c   Po w e r   Su r v e y   o f   I n d i a .   M i n i s t r y   o f   P o w e r ,   G o v e r n m e n t   o f   I n d i a .   M a r c h   2 0 0 7 .   [ 7 ]     An n u a l   R e p o r t   o f   C e n t r a l   El e c t r i c i t y   Au t h o r i t y .   M i n i s t r y   o f   Po w e r ,   G o v e r n m e n t   o f   I n d i a .   2 0 0 7 - 2 0 0 8 .   [ 8 ]     An n u a l   R e p o r t .   M i n i s t r y   o f   Po w e r .   G o v e r n m e n t   o f   I n d i a .   2 0 0 5 - 0 6 .   [ 9 ]     R o s s   T J .   F u z z y   L o g i c   w i t h   En g i n e e r i n g   Ap p l i c a t i o n s .   S e c o n d   Ed i t i o n .     [ 1 0 ]     Si l   AK,   D e b   N K,   M a i t r a   AK.   An   Ap p r o a c h   f o r   C h o p p i n g   O f f   Pe a k   L o a d   D e m a n d   b y   D L T e c h n i q u e   f o r   R e g i o n a l   L o a d .   1 s t   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   I C AEC T .   M a n i p a l   Ka r n a t a k a ,   I n d i a .   2 0 1 0 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.