TELKOM NIKA , Vol.12, No .3, Septembe r 2014, pp. 5 41~548   ISSN: 1693-6 930,  accredited  A  by DIKTI, De cree No: 58/DIK T I/Kep/2013   DOI :  10.12928/TELKOMNIKA.v12i3.77    541      Re cei v ed Fe brua ry 25, 20 14; Re vised  May 13, 20 14 ; Accepte d  Ju ne 12, 201 4   Multi Population  Ev olutionary Pr ogramming  Appr oach  for Distributed  Gene rati on Ins t al l a ti on       M.F. Baharo m 1a , M.H. Jal i 2a , M .  Fani 3a , W. M.  Bukha r i 4a , Z.H. Bohari 5a , M.N M.  Nasir 6a ,   N. Adna n 1b   a  Departeme nt of Electrical, U n iversit y  T e chn i cal  Mal a ysi a  Melak a  ,UT e M, Hang T uah Ja ya, 761 09 D u ria n   T unggal, Mela ka, Mala ysi a   b  Jurutera Peru ndi ng Z a a ba , JPZ ,  No. 4 Jalan Punc ak Seti a w a ngsa  4,  T a man Setia w a n g sa, 542 00, Ku ala  Lumpur Malaysia  Email: moh a m ad.faiza l @ute m.edu.m y   1a , mohd.h a fiz@ut e m .edu.m y 2a , fani@ut e m.edu. m y 3a bukh a ri@ u tem.edu.m y 4a , zul h asrizal @ utem. edu.m y 5a , moh a mad.n a im@ u tem.edu.m y 6a nazmimh d@ g m ail.com 1b      A b st r a ct   T h i s  paper d e scribes  the i m pact of de velopment  distributio n in ord e r to iden ti fy  optimu m   loca tion an d si z e  for di stribu tion  genera t io n (D G) in po w e r system ne tw o r k.  H i g h   d e m a n d   o n   t h e   l oad  w ill caus e unst abl e contro l p o w er di stribute d  throug h p o w e r loss via  pow er trans miti on.  Therefore s m all- scale e l ectricity  gen eratio n is r equ ired to  ens ure lar ge  pow e r  gen erated c a n be us ed for  p a rticul ar loc a tio n   to mini mi z e   po w e r losses. In  add ition, th e i m p l e m e n ta tio n  of distrib u tio n   gen eratio n w ill  hel p to re duc the   capita l cost co mp are d  to the  existing  pow e r  plant  d ue to  space, sp eed  and  pow er re quir e ment. T h us   prop er DG loc a tion w ill s i gn i f icantly i m pr ov e the i m p a ct of the pow er flow  ana lysis b y  consid eri ng  the   source  of e ner gy w h ich  is e a s ily o b tai ned. T h is stu d y w ill  b e  co nducte b y  usin g Matl ab  an d the  pro p o s ed   alg o rith m  (MP EP) w ill be a p p lied  on IEEE 3 0  bus es radi al   distrib u tion sys tem  n e tw ork. As a result, the  DG  can  be  locat e d at  opti m a l  l o cation  an d si ze d epe nd ing  o n  the  loss es c onsu m e i n  var i ous ty pe  of D G   techno lo gy sys tems  used  in  the netw o rk.  On the ot h e han d, the c o n d itio n a nd l o c a tion  DG itself  w ill  gen erate o p ti mal pow er contri butio n de pen di ng on d e si gn strategi es that h a ve be en i m ple m e n ted.      Ke y w ords : mu l t i   p opu l a tion e v ol u t i o n a ry p r ogra m m i n g m i grati on,  op tim a l o cation   an d   si z i ng, IE E E   d i st ribut io n s y stem       1. Introduc tion  Nowdays, di stribution network  system  plays an im portant role to enhan ce e l ectrical  power sou r ce s delivered from generatio n to end u s e r . The syste m  will distrib u te electricity via   power line  by con s idering t he realibility and eco nomi c  wi se ba sed  on need  or  demand re qui red   by consumer.  Since the dis t ribution requires some  of source s to distribute energy, DG source is   an alternative l y element  that can be co nsidered  to cater the rapidly energy need directly from  consum er. However, the influence of transformer   wil l  affect the load requi rem ent and energy  transformation capa city based o n  de sign stra tegie s  that have been u s ed.  There  are  two  distribution system categories that have been impl e m ented in Malaysia; ut ility subsystem  and   facility subsystem.    As mentioned earlier, DG  will inject the energy  or ele c tricity through distribution system  that might require input source to gen erate pow er.  Therefore a lot o f  sources that might b e   conside r ed to  install the DG based on t y pe and location needs.  Ge ne r a lly,  D G   is   r e la ted   to   th e   s m a l l   p o w e r   s o u r c e s   which  mean  a s   e l e c t r i c a l  p o w e r  g e n e r a t i o n   t h a t   d i r e c t l y  c o n n e c t e d   t o   t h e   elec t r ic   g r id  o f   d i s t r i b u tion  netw o r k   [1 ] ,[2 ] .   T h e use  o f  DG  can  b e   c l ass i f i ed  into tw o m a j o f a cto r t h a t   f o cu s on  th e   r e n e w ed in ter e st in  d i strib u ted  g e n e ratio n  i.e.  ele c tr i c ity  m a r k et  lib eralizatio an en v i r o n m en tal co n c e r n s  [1 ].  B a se o n   th e ra ting   o f   d i str i b u ted  g e n e ratio n   sou r ces,  it d e pen ds  o n   capacity  o f   d i str i b u tion  sy stem   co rr el ated to  t h e   v o ltag lev e w i th in  d i st r i b u tio n   sy stem T h er e i s  an  i ssu e   r e late with   distr i bu ted g e n e r a tion  w h i c h   ca b e   va r i fied  s i gnific a ntly  w i th  the   r a ting. T her e f o r e,  it is  ap pr op r i a t to in tr o d u ce  categ o r i e s   o f   d i str i b u ted  g e n e r atio [2 ].        Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          ISSN: 16 93-6 930   TELKOM NIKA   Vol. 12, No. 3, September 20 14:  54 1 – 548   542 Table 1. DG types si zin g  capa city  M i cr o d i strib u ted  g e n e r a tio n :   W a tt~5  kW  S m a ll dist ribu t e d   g e n e ra t i on 5   k W ~ 5   MW   M e d i u m  d i str i b u t ed  gen e r atio n :   M W ~5 M W   L a rg e  dist ribu t e d   g e n e ra t i on 50   MW ~ 300MW       In  th last d e cade  y ear, th in cr e a s in g l w i d e sp r e ad  u s a g e s   o n   te ch n o l o g y   an inno va tio n s   ha ve  c h a n g e the   ty p e  o f   d i s t r i b u ted   ge ner a t io n   to  b e c o m e   va lua b le Re cently   o t he rs   co untr y   s t a r to   use  r enew ab le   e n e r gy ,   th u s  i t  i s   r e q u ir e d   to   ins t a ll  gene r a tio n   s y s t e m   th at  m a b e   ap p l i ed eith e r  a t   h o m e , b u sin e ss,  or  o t h e r   pr iv ately -   ow n e d  pr op e r ty T h u s T a b l e 1  s h ow s  the  ty p e   o f  tec hno logy  that us es   f o DG  ins t allatio n   b a s e o n   the  s i z e   r a tin g T her e   a r s e ve r a r e a s o n d u e  to  the   inc r e a s i ng   o f   te c h no lo gy  o n   DG  s u c h   as   highly  p o t e n t i a l s   a n d   a d v a n t a g e s ,  i n c r e a s i n g   o f  ele c trical d e m a n d s ,  t e c h n i c a l  a n d  e c onomi c al  co n s train t in   co n s tru c tion  o f   n e p o w e p l an ts  an n e w  tr an sm ission lin e s T h er ef or e   th ad v a n t ag e s  of  d i str i b u te d g e n e r atio ca b e   categ o r i zed  in to  th r e key s ;  tech n i cal,  eco n o m i c al   an d en v i r o n m en tal  b e n e f i ts  [3 ].    T e c hni cal th pr od u c in o n   g o o d   ef f i cien cy , g r id rein f o rcem en t,  p o w e losse ss  r e d u ctio n ,   r e lia b ility ,   elim in atin g o r   def er r i n g  th u p g r ad e s  o f   po w e sy stem im p r o v in load  f a ctor an v o ltag e pr o f il e an th u s   in crea sed  pow er  q u ality .     Eco nom i c :  t h e   ope ra t i n g  cost   re du ci n g   on   t r a n s m i ssi o n  a n d   di st ri bu t i on   (T & D ) ,   s h o r t e r       co n s tr u c tion  tim e s,  to  sav e  th f o ssil f u el  an d e crea si n g   in elect r icit p r ice.    Envi ronm ent a l :  th e r e d u c t i o n s  i n  e m i s s i o n   o f  g r een h o u s g a se a n d   to   o v er co m e   th   glo b a l w a r m in g.  Sin c th e   u s ag o f   DG  t e ch n o lo g y  i s   w i dely  u s e d it  r e q u i r e s  th e pla nning  of  ele c tr i c   sy stem  w h i c h   i s   su i t ab le   to  th d i st r i b u tio n   n e t w or k.   It  co u l d b e  co n s ider  a s  o n e o f   th m o st  v i ab le  o p t io n s   to  e a se som e   o f   p r ob le m s   f a ced in po w e sy stem s,  f o ex am p l e   h i g h  losses, lo r e liab ility  and  p o o pow er  q u ality [4 ].  T h er ef ore  b y  id entif y ing  sev e r a f a ct or s such  as  ty p e   o f   tech n o l o g y good  lo catio n   an ca p a city  o f   th u n i ts a r the im p o r t a n t  p a r t  f o DG   in stallatio n s .   Stud y about  D G   in s t a lla tio n it  is  e s sen t ial to  d e te r m in th e si ze an l o cation  o f   th lo cal g e n e r ati o b e i n p l a c ed t o   r e d u ce  th lin losse s   [5 ].  T h e r a r sev e r a l o f   stu d ie s o n   th e   opt i m u m  DG   pl a c e m e n t  f o m i n i m u m  po w e l o s s e s   su ch   a s   2/ 3   ru l e   [6],  o p t i m a l   po w e f l ow   ap pr oaches [8 ] ,   analy t ical  ap pr oac hes [7 ] and the ar tif i cial inte lligent m e tho d s  such as Genet i A l g o r i th m [9 ],  T a b u  Sea r ch  [1 1 ]  an d P a r t icle Sw ar m O p t im izatio n [10 ] In  a d d i tion o t h e ar tif i cial   intelligent u s ed  is Ev o l utio nar P r o g r a m m i ng  w h ic h an  algor i th m e tho d  that  w a or igi n ally  in tr o d u c ed  by  Dr L a w ren c J .   Fo g e i n  1 9 6 0 . Evolutionary Pro g r ammin g  (EP )  is defin ed a s  a  mutation-ba sed evol utiona ry algo rithm   applie d to  di screte  search spa c e. T h u s  b a si step s to   apply EP techniqu e are ini t ialization, mu tation, combi nation an d se lection [12]   On   t h i s  st u d y ,  a n   op t i m i ze d   m u l t i   po pu l a t i on   ev ol u t i o n a ry   p r o g ra m m i n g   (M PEP)  i s   d e sc r i b e d    to    analy z e th e    o p t im al  loca tio n   an size   o f   d i str i b u te g e n e r a tion  b y   r e g e n e r ati ng  n e p opu l a t i on   o n   t h e   sy st e m  o r   ca l l e d   m i g r a t i o n  o r   m u l t i  po pu l a t i on .   In   orde t o   co nd uct the   s t u d y ,   a n   a l l e l e  m i g r a t i o n   t e c h n i q u e   h a s   b e e n   p r o p o s e d   to incorporate with  MPEP algorith m   as mentione d above .       2. Rese arch  Metho d   Pro p o s e d  m e t h odol og y   i n   t h i s  pa pe i s   p r e s e n t e d   t o   i d e n t i f y   t h e   opt i m a l   si t t i n g   a n d  si z e   o f   d i s t r i b u ted ge ner a t io n ins t a lla tio n   b y   m o nito r i n g   p o w e r   lo s s e s   a t   m i nim u p o w er  an d   to   identify  the  best  si ze  d u e  to  th lo catio n o f  DG i n stalled .   T h u s th o b j e ctiv f u n c tio n   an d   im p o s ed  con s tr ain t s o f   th e  lo cation  an size  m e th o d   ar e def in ed  a s   f o llo w :     i. Ob jective  functio n   T h e    r e a l    p o w e r    lo ss es   is    s e lec t ed   to    b e    an    o b j e c tive  func tio n   o n   th is   s t ud y,  w h e r e a s it is r e q u i r e d   to  su th en ti re p o w e r   l o a d    at   all   n o d e    in   th e   3 0    B u s   r adial    d i str i b u tion  sy stem s.  T h e pr e op tim i zation  is r e q u i r ed   to  id en tif y   th e   in itial  lo sse s   o n   th e   sy ste m T h u s b y   stud y i ng activ e  p o w e r inj e cted through  l o a d  bus es the s y s t e m   w ill  b e   af f e cted  b a sed  o n   th e   ty p e   o f   DG  u s e d Hen c e,  an  alg o r i th m  tech n i q u o f  m i g r a t i o n  h a s  b e e n  u s e d  i n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  1693-6 930       Multi Populati on Evolutionary  Program m i ng Approach  for Di st ributed .... (M.F. Baharom 543 th is sy stem to o p t im ize   th ob j e ctiv f u n c tio n F o r t h losses  m i n i m i zatio n   ca se an load   f l ow  an aly s is, th o b j ectiv e   f u n c tio n   is g i v en  b y       (1 )        (2 )     Whe r e:   Pi  is the real  power lo sses  of  n bus di stri bution sy ste m .   Ii  is the curre n t magnitude   Ri  is the re si stance     i i .  Im pose d   co n s t r ai nt s   T h e g e n e r a t o r  vo ltag e   w i ll  b e  th e lo a d /b u s   v o ltag e p l u s   so m e   v a lu es  r e lat ed  to  t h e   im p e d a n c e  o f   li n e  a n d   p o w e r f l ow alo n th e lin e. It  proves  t h e   larg er  th im p e d a n c an d   po w e f l o w th e la r g er  th e  v o ltag r i se.  T h e  in crea sed  a c tiv e   po w e f l o w o n   th d i st r i b u tion  n e t w o r h a v e   lar g e im p a ct  o n   th e   v o ltag lev e l   b e cau s th e   r e sistiv ele m e n ts o f  lin es  o n   d i str i bu tio n   n e tw o r ks  a r h i g h e r th a n  oth e rs  lin e. T h i s   causes  to  X/R  r a tio  o f   a p pr o x im ately  rath er  th an   m o r e  ty p i cal  v a lue  o f   on  tr an sm ission  netw o r ks  [1 3 ] Gener all y the  stab ilit y assum p tio n  f o all  n o d e   v o ltag es  i s   m a in tain e d   b e t w e en 0 . 9 5   an 1 . 0 5   pu T h e   v o ltag e m u st  b e   kep t  w i th in   stan dard  lim its  on ea ch  b u s;  it can  b e  ex p r e s sed  a s :     Vi,  m i  Vi   Vi,   max    (3 )       A s   DG  i s  h a v a specif ic  lim itatio b y   d e p e n d in on  th e ty p e   o f  en e r g y   resou r ces  at   a n give n   lo c a ti o n , the  ac tive   p o w e r   f o r  D G   is nece s s a r y   to  b e   s e up b y   its   lo w e r   and   u p p e r   lim its  as:     Pdg, mi n    Pdg   Pdg ,   ma x  (4 )       2.1   Evol uti o n a ry  Progr am mi ng ( E p)   Ev o l u t io n a r y   P r o g r a m m i n g   (EP)  i s  on o f  th ar tif i cial  in telli g e n c co m p u t atio n a en g i n e s   f o do in o p t im iza t io pr oce s s i n   t h e   pow er  sy stem w h i c h   can be  repr e s en ted b y  u s i n g   m a th em atical  eq u a tion T h is  alg o r i th m  tech n i q u co n s i s ts  o f   sev e ral  pr og r a m m i n g   co des  d e v e lop m ent p r ocesses  w h i c are  in itializatio n,  f i tness  calc ulatio n,  m u tation,  c o m b inatio n,  s e lec t io n   a n fina lly  c o nve r ge n c e   tes t  to   produce r e sults.     i. In itia liza t io E v o l utio na r y   p r o g r a m m i ng  is   o n e  o f  the   c o m p e n sa tio n   te chniq u es   w her the   a l go r i thm  u s ed   in  th e   p a r t icu l a r   l oad h a s   po ten t ial  to  cau s e   th sy stem to o p t i m ize .  Hen c e,   th i n i t i a l i z a t i o n  proc e s i s   re qu i r e d   t o   g e n e ra t e   20  pop u l a t i o n s  by   ra n d om i z i n g   t h e   v a ri o u num b e rs  i n p u v a r i ab les  w h e r e   s o m e  o f  t h e m  a r e   v a r i ab les  f o lo catio n   while  o t hers  are  DG  si ze.  Therefore thi s  process is t h m a in   ob je ct i v e   f o t h i s   proje c t .  In  a ddi t i on ,   throu g h   t h e   re qu i r e m e n t   o f   RP P ,  the i n j e cted  Var  va l u e   will  be  rand o m i z ed based  o n   the  m a r k et  app licatio ns.  T h eref o r e ,   t h e  r a n d o m   num ber g e n e r a t i o n  will  be  used  b a s e d   o n   t h e  M A T L A B   s y n t a x   b e l o w :     X loc a tion  = r oun d( ra nd (x, y *  A+B ) )  (5   X si zi n g   = rand (x,y)  A+B  (6   ii.   F i tn ess  C a lcu l a t io Fitn ess  cal c u l atio n is  th p r ocess  w h er th e e q u a tio n /f u n c tion /su b r o u t in e is to b e   o p t im ize d . It can  b e   sin g le  m a th em a t ical e q u a tion   o r   lo n g   su b r o u tin e . T h e  o b j ectiv e   is  to   m a x i m i ze  th m i n i m u lo sse s  b y  in j e ctin th r e a c tiv e   p o w e in to  th sy stem   bu sd at a( x location (b il_0 1 ),6)=x si zin g ( b i l _01 ) ( 7 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          ISSN: 16 93-6 930   TELKOM NIKA   Vol. 12, No. 3, September 20 14:  54 1 – 548   544      busdat a  ( b us_n o1 ,1 1 ) =x Q_inj e c t ed  (b il_ 01 ) ( 8 )        iii.  Mu ta tio n   Mu tatio n   i s  th e  p r o c e s to b r e e d   th e offsprin f r om  t h e g e n e rated  r a n d o m   n u m b e ba s e d   on   t h e   G a u ssi a n  M u t a t i on  e q u a t i on   a s   be l o w :         ,   ,  0,          (9 )     iv.  Co m b ina t io n   T h is  pro c ess  is a co m b i n at io b e t w een   th e p a r e n t   a n o f f s pr in g   in   se r i e s   b y   row s T h num b e o f   r o w s  w ill b e   doub l ed .     v.   Selection   A f ter the  o f f s p r in w a s g ener a ted  b y   the m u tatio n  p r o c ess,  it  w ill  co m b i n w i th  the  p a ren t s to  p r o c eed  w i th th n e x t   step n a m ed as  sele ctio n .   Sin c t h is  pr o j ect  i s   to  m a x i m i ze th e   m i n i m u lo sses,  th e r ef o r e th m a in  ob jectiv e o f   sel e ctio pr oce ss  is  to  sele ct t h b e st su r v i v al  r epr e s e n t ed  as  m i n i m u p o w e loss w h ich  h a s a  po ten t ial  to  b e  ado p t ed  in n e g e n e ration   de f i n i t i on  pro c e ss.     vi.   Co nve r gence  Test   T h co n v e r g e n c te st  is  t o   d e te r m in t h stop p i n g  cr iter i o n b y  d e f i n i n g  t h e  m i n i m u m   f i t n e s s  and m a x i m u m   f i t n e s s    0. 000 1.  MA T L A B  s y n t a x  of c o n v e r g e n c e   t e st   c a n  b e   ex p r e s se d a s   sh ow b e l o w :     ma x fitness   – m i n fitnes s    0.0 001  ( 10)     The process  will be contin uously repeated until it achi eves ta rget tolerance as required.       Figure 1. Flowchart for MPEP Algorithm  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  1693-6 930       Multi Populati on Evolutionary  Program m i ng Approach  for Di st ributed .... (M.F. Baharom 545 2 . 2   El l e l e   M i g r a t i o n  On   E v ol u t i ona r y  Pr og r a m m i ng   T e ch n i qu e o f   EP  is  pr ef erab le  to   so lv an y p o w e sy stem m a tters.   If  EP  is  m o dif i ed  b y   ad d i n g  so m e   o t her s techn i q u e,  it  w ill  beco m m o re  p o w e r f ul and  ef f i cient. A s   to  o p t im ize  the  sy st e m ,   m u l t i  popu l a t i on   o r   m i g r a t i o n   i s   t h e  t e ch n i qu e   w h i c h   c a n  m a k e  a n   i m p r ov e m e n t   on   t h e   s y s t e m s .   T h is   m e c hanis m  na m e d  as  Alle le s   m i g r a t i o n  te c h niq u e is  to  se le c t  the  b e s t  lo c a tio n   an si ze  b y   g i v i n g  th m a x i m u v a lu o f   m i n i m u v o ltage. Generally A llele’ s  m i g r atio is  m e tho d   to   gene r a te  a  new  p o p u la tio n  b y   m o d i fy ing   a   m u ta tio n  va l u e   [ 1 4 ] T h e   m i gr a t io n   m o d e ls  can  b e   ex pr e ss i n  th eq u a tio n   b e low :     P 1 (t   + 1)  = ( (  m) * P 1 (t)  )  + ( m *P 2 (t))  ( 11)     m = rand( 1 ,1)*1  ( 12)     W her e:   i s  ra n dom   n u m be of   t h e  f r a c t i on   of   po pu l a t i o n .   P is the v a r i ab le  o f   initial  lo ad .   P is  the v a r i ab le  o f   m u tatio n   v a lue.       3. Results a nd Analy s is  T h pu rp ose d   o f  th is m e th o d   is  to  sh o w   th ef f e ctiv en ess  o f   th Mu lti p o p u latio n   t r a d i t i o n a l   E P   a l g o ri t h m   o n   I E E E   3 0   b u s   ra d i a l   d i s t ri b u t i o n   s y s t e m .   All  the  resu lts  h a s  been   de ter m in ed  b y  us ing  se vera type  o f  DGs  sys t e m   such  as  wind   turb ine ,  ph otovolta ic PV,  micro   h y dro   an d others  DG  techno logy to genera t e   the   tes t ed  s y ste m The  an alysis  will be   d i vide in to   two  cond itons  which  ar e w i th  and  w i thou t DG  con t ribu tions     3.1.  Analy s is  w i thou t DG implementation   T h b a se ca se pow er  f l ow  is ca r r i ed  ou t f o th IEEE  3 0   b u sy stem w i th o u i n clu d i n D G s .   I t  is  inf e r r e d   the  ac tive   p o w e r  lo ss   is 1 4 .2 MW while reactiv e   p o w e loss  is  4 . 7 4   MVar .   T h v o ltag m a g n i tu d e s a t  all the buse s  are sh ow n in  F i g u r e  2 .    B a s e d   o n   t h e   r e s u l t s ,   i t   c l e a r l y   s t a t e s   th e   m i n i m u m   vo ltage  va lu e s   c a n  b e  e a s i l y  id e n tifie d   thro ugh  the   c har w h i c h   l o c a t e d   f r o m   bu s   n o   2 2  to  2 7 .   In  o r d e r  to d e t e r m i n e   the lo s s  set o n  th e s y s t em , the i n j e c t e d   reac tiv e   p o w e r o n   th e   b u n o  1 0  is r e q u i r ed  to  i d en tif y   th p r e - op tim i ze  v a lu f o th r e al  an rea c tive   p o w e r .   T h e set  u p   v a lu e f o r eal   an d  r e a c tiv e   pow e r   f o r th p r o p t im izatio is  MVar .   T h e r ef or e,  th e p o w e r loss  f o r th sy stem  is  3 . 1 0 6 5   MW .       Table 2. Base value witho u t DG install a tion  P lo ad  (M W )   14.27   Q lo ad  (M Va r )   4.74   V o lt a g e   m a g n i t u de   ( V m )   0.9417   <  V m   <  1   P o w e r  L o sses,  M W   3.1065       Rea c tive ele m ents will aff e ct voltage in t he system  on each b u s by con s ide r ing loa d   deman d. The  flactuation in  voltage profil es de pen ds  o n  the co nfigu r ation of the  netwo rk it self  to   prod uce the   voltage level  whi c h d epe n d on the  de sign  strategie s . Based  on t he  configu r ati on  above, it extremely sho w s the fa r di stance betwee n  the locatio n  of buse s  a nd so urce s will   cre a te the lo w voltage po ssi bility comp ared to oth e buses n e a r est from sou r ce s. In worst ca se   con d ition,  wh en the r e i s   he avy load  req u i red f r om  bu s 22 to  27, it  can redu ce  th e voltage  ra pi dly  while  the l o a d  current  will  tend  to in crease d ue to   load  ca pa city dem and.   In  fact, the  he at  influen ced  by  tran smitting t he e nergy fro m  gen eratio n ,  tran smissio n  an d di strib u t ion will  lead   to   gene rate  harmonic for th e  system.  Mea n whil e, pa ssi ve com pon en t su ch a s   ca p a sitor ba nk will  not totally compen sate the  loss d ue to certain lim it that has bee n set. Thus, th e DG in stallation   has b een u s e d  to improve  voltage profil e in the syste m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          ISSN: 16 93-6 930   TELKOM NIKA   Vol. 12, No. 3, September 20 14:  54 1 – 548   546   Figure 2. Voltage profile wi thout DG  for I EEE 30 bus  Distri bution  systems.       3.2.  Analy s is  w i th DG   Th prin cip a l  of t h e   DG  i n sta l l a ti on  can  b e   si mp lif ie d a s  a  PQ  bu s m o d e l e d i n  t h e   n e t work . Gen e ra lly,  loa d  flow   s t ud e x plains  th e DG  s y s t ems  act as   s ourc e s   b y  in jecting   re a c tiv e  p o w er  to   th e sy st em d e p e n d i n g  on  t h ty p e  an d si ze of   DG  i n st all a ti on.  Co mm on ly,  inj e cti n g i n  P Q  b u s e s   wil l  im pa ct t h e l o sse s   a nd v o lt ag profi l e  th ro ug all  t he  sy st e m As  me nti o n e d   e a rli e r,  th v o l t ag e p r ofi l e can b e   i m p r ov ed by  i n du cin g  re ativ e po wer cal l e d  a s  Va sou r ce s in  pa rti c ul a r  lo cati on f o re du cin g  th e l o sse s   o c cu rre d  i n  th e net wo rk sy st em .   Th e r ef o r e, it  ca n b e   cl ea rly p r ov ed t h at th e in crea si n g  of vo lta ge  profi l on  ea ch b u s  wil l   sl ig htly  red u c e th e l o sse by i n sta lli ng   DG a s   st at ed  in  Fig u r e 3  b e l o w.                                         Figure 3. Voltage profile be fore and afte r compe n sent ed       Based  on th e  re sults, th comp ari s o n  h a ve bee n ma de bet wee n   both cases where b with and  wi thout DG in stallation in  the net work syste m . The blue  colour  rep r e s ents  uncompe nse n ted  voltage  profile while  red col our  re pre s ent co mpen sente d   voltage p r ofil e by  injectin g rea c tive power i n  the certai n area at  the t e st network  system. Synchron ou s voltage  comp en sato r (SVC) h a s b e en used to inj e ct the re acti ve and re al p o we r in load  bus a s  requi red.  0. 91 0. 92 0. 93 0. 94 0. 95 0. 96 0. 97 0. 98 0. 99 1 1. 01 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 01 1 1 21 3 1 41 51 6 1 71 8 1 92 02 1 2 22 3 2 42 52 6 2 72 8 2 93 0 Voltage   (p. u ) Bu s   no 0. 91 0. 92 0. 93 0. 94 0. 95 0. 96 0. 97 0. 98 0. 99 1 1. 01 123456789 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 2 9 3 0 Voltage    in   p. u No   of   Bu s before   compensat e d after   compensat e d Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  1693-6 930       Multi Populati on Evolutionary  Program m i ng Approach  for Di st ributed .... (M.F. Baharom 547             wi t h  2   D G   Pl o a d  ( M W)   14.27   Qlo a d (M V a r )   13.513   P o wer lo sses  (M W )   2.9507   mi n ( V m )   0.9501   Op ti m a l Lo catio 29   16   D G  O p t i m a l   S i zin g   ( M W )   2.7879   7.1979     Q in j e c t ed   Bu s  2   - 15.6787  B u s  11  2.4854   In addition,  capa citor h a s been i n je cte d  into two  g enerator  nod es  whi c h a r e  bus  2 an 13  locate d o n  th e loa d  b u s.  T hus, it  obviou s ly sh o w s the  voltage i s  sli ghtly improve d . The  maxim u voltage i s  1  p u  while mi nim u m voltage  is 0.95  pu. Th e  low voltage l e vels  starte from b u s 21  to  30 have been improved by   installing the DG.       Table 3. Re al  powe r  losse s  and voltage  profile with 1  type of DG installation             wi t h  1   D G   Pl o a d  ( M W)   14 .27   Qlo a d (M V a r )   8.6937   P o wer lo sses  (M W )   2.8071   mi n ( V m )   0.9502   Op ti m a l Lo catio 23   D G  O p t i m a l   S i zin g   ( M W )   4.55511     Q in j e c t ed   B u s  2  - 42.9363  B u s  11  - 7 .1166      In  o r d e to  id en tif y  th op tim a size  a n d   lo catio n   of  DG s th us there  a r e t w o  d i f f e r e n t   lo cati o n ha ve bee co n s id e r e d   f o th ese  stu d i e i n   ord e r to   in stall  o f   DGs  te ch n o log y T h e r ef or e th rough  T a b l e   3   an d  T a b l e  4,   th lo sse s   h a v e   b e e n   in d i ca te based o n   co n s train t   o f   r eal  losses  respect  to  th e  set  u p   losse s   w h ile  v o ltage  pr o f ile i s  i m p r o v ed  d u e to  Var inj e ction  into th lo ad  b u sy stem Based  on  T a b l 3 ,   it  sh ow th lo catio n   f o in stalli n g  1  ty p e  DG tech n o l o g i es  th ro u g th sy ste m   is  b u n o d e   2 3 .   T h e ty p e  o f   DG u s ed i s   w i n d  tu r b in w i th   th e stan dard   r a n g e  o f  si ze  from 25 0W to   3 M W .   Sin c th e si ze  that  p r o d u ce o n   th sy stem   is  4 . 55 51 1   M W   t h a t  cl ose  to  5 M W   th u s   it  is su itab l e   t o  b e   ap p lie o n   th e sy stem     Table 4. Re al  powe r  losse s  and voltage  profile with 1  type of DG installation                             T a bl e   4   i n di c a t e s t h e   u s e   of   t w o   t y pe s of   D G s  w h i c h   a r e  m i cro  h y dro  a n d  ph ot ov ol t a i c   PV.   T h o p t im al  lo catio n   an d si ze  f o P V  sy stem  i s  bu s n o de  16  w i th  7 . 19 79  MW cl ose  to   8 M W .   T h en o t h e rs  ty p e   o f   DG   u s ed  are   m i cro  h y d r o  whe r th sta n d a r d si ze o f   w i n d   tu rb in i s   fr o m   2 0 0   W   to   3   MW T h o p t im a l  lo ca tio n  and   s i ze  fo r   this   D G   tec hno lo gy  is   b u s   no d e   2 9   w i th   2 . 7879  MW  w h i c i s  su it able  f o t h is  sy st em .   I n   o r d e r   t o   m a x i m i ze  t h m i n i m u m loss es  w h i l e   i m prov i s e   t h e   v o l t a g e   p r of i l e , t h e   po w e r   l o ss e s   prod u c e d  i s  2.9 5 07  M W  a n d   0.95 01   p u   whi c h   les s  t h an ba s e  case con d i t ion s .       4.  Conclu sion    As  resu lt,  the  main  ob jec t ive  o f   th is  s t ud y h a s  be en  ach i e v ed . Th losses  ar r educ in g fr om 3 . 10 65   MW  to   2 . 8 071MW  fo r 1  D G  ins t a l la tion Wh ile  for   2   DG  ins t a l la tion, the   po we l o sse red u c e s   t o  2.9 5 0 7 M t h ro ug h o p tim a l DG si ze;  2.7 8 7 9   M W  an d 7. 19 79  M W T her e f or e ,  it  h a s bee n prove d  tha t  the   minimu m powe r  loss es  ca n be   pr oduce d  b y  impro v ing   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          ISSN: 16 93-6 930   TELKOM NIKA   Vol. 12, No. 3, September 20 14:  54 1 – 548   548 volt ag e profi l e   d u e   to DG  i n sta l l a ti on.  B a se d on  t h e pre opt im i z at i on re su lt  i n   F i g u re 3, wit h o u co nsider in DG  in  the   s y s t e m   will  c aus e uns ta ble vo ltag c ond itions ; 0. 94 17   < V m 1  p.u .   Thus,  rea c tive po wer ha s been  used  to inject Va r sou r ce th ro ugh the  net work  system  to  enha nce po wer lo se s a s  well as volta g e  profile. Indu cing Var  will re quire SV C an d ca pa sitor. I n   addition, cha nge PQ b u ses  will affect the vo ltage and lo sse s  in the  system requi re d.  Furthe rmo r e,  multi popula t ion of traditional (EP)  ca n be u s ed a s  a tool to ide n tify the optimal  locatio n  an size ba se d o n  the sy stem  applie d.  As  a co ntributio n ,  this study  can be  applie d to   the variou s type of appli c at ion espe cia lly toward g r e e n  technol ogy studies.        Ackn o w l e dg ements   This   re se a r c h    wa s   su pp orted   b y    gra n t   from   U n iv ersiti   Te knikal   Mala y s i a    M e la ka  a nd a l so te ch nica ll suppo rt f r o m  Resea r che r s.       Referen ces   [ 1 ]       G .  P e p e rm a n s a ,  J .  Dri e s e n b ,  D.  Ha e s eld o n c k x c ,  R .  B e lm a n s c ,  W .  D’h a e s e l e e r c .   Di s t r i b u t e d   generation: definition,  benefit s and  issues .   Ene r g y  P o l i c y . 2005 3 3 :   787– 798 [ 2   T h o m as  A cke r m ann , G o ¨ r a n  A n d e r sso n ,  L e nnart So ¨ d e r D i str i bute d   g e n e ratio n a   de f i nitio n .   El e c t r ic P o w e Sy st e m Re s e ar c h . 2001; 5 7 195–2 04.  [ 3   A b o o kaz e m i   K ,   H a s s a n MY , Majid MS A r e v i e w    o n     o p ti m a l    pl ace m e n t    me tho d s    o f    distr i butio n    g e n e r atio n so u r ce s I n  Pow e r   and Ene r gy   ( PECo n ), 2010  I EEE  I n t e r nat io nal  C o nfe r e n c e   on.  2010:   7 12- 716.  [ 4 ]      Zh u ,   J i zh on g.  Op t i m i za t i on    o f    p o w e r    s y s t em    op e r a t i o n .   W i l e y - I EEE Pr e s s . 2009; 49.   [ 5   Ramal a kshmi, S. S.  O p tim a l   siting  an d   si z i n g  o f   distr i bu te d   g e n e ratio n   using  f u z z y - EP . I n  Re ce n t   A d v anc e m e n ts  in   El e c tr ical El e c tr o n ics  and   C o ntr o l  Eng i n e e r in g (I CO N R A E e C E),  201 I n te r natio na l  C o nf e r e n ce  o n .   2 0 1 1 :   470- 477.  [ 6 ]    HL   W i lli s .   A n al y t ical  me tho d s and   r u l e s o f  thum b   f o r m o de l l i ng  D G distr i butio inte r a ctio n ,    pr e s e n te d     at      Pow e r    Eng i n e e r ing    So ci e t y  Summe r  Me e t ing .  2 0 0 0 ;   3:  1 643–1 644.  [ 7       N .  A c hary a P. Mahat,  N .   Mithul ana nthan.  A n   an aly t ica l  appro a ch f o D G   al l o catio n   in   pr ima r distr i butio n  n e tw o r k.  Electrica l  Pow e and   Energy  System s . 2006;  28:  669 –678.   [ 8     G P . H a r r i so n,   A R .  W a ll ac e .   O p ti m a l  po w e r f l o w   e v al u a t io n  o f   d i s t r i b u t io n   ne tw o r k   capa ci ty   f o r   th e   co nn e c tio n   o f  distr i bute d  g e n e r atio n .   I EEE Proc. G ener.  Trans. D i st rib .  2 0 0 5 ;  152:  115 –122.  [ 9     RK .   Sing h ,  SK .    G o s w a m i. O p timum   siting    an d    siz i ng     o f  distr i but e d     g e n e r a tio n s   in    r a d i al    an   n e t w ork e d   s y s t e m s.    Electric  Pow e r Com p o nents and   System s , 2009; 37: 127 –145.  [ 10]    A .   H a j i z a d e h ,  E. H a jiz ad e h . PSO- base d  pl an ning   o f   distr i butio n   sy st e m w i th  distr i bute d   g e n e r atio ns.  W o rld   Acade m y  of Science,  Engineeri n g   and   Technology . 2008;  45:   598 –6 03, 2008.  [ 11]  MEH .  G o l s h an,  SA . A r e f if ar D i str i bute d   g e n e r a tio n r e a c tiv e   so ur ce s and  n e tw o r k - co nf ig ur ation  pl an ning   f o r p o w e r and   e n e r g y - l o ss  r e d u ctio n.   I EE Proc.- G ener. Transm .   D i strib .  2006: 1 2 7 –136.  [ 12]   Bäck,  T h o m as.  Ev o l utio n a r y  al g o r i th m s  in    the o r y  an d  practice : e v o l utio n   str a te g i e s e v o l uti o na ry  p r ogra m m i n g,  gen e t i c  a l gori t h ms O x fo r d  U n i v e r sit y   Pre ss  o n  D e man d 1996.  [ 13]    T an, W S . ,  MY . H a ssan, MS.   Majid.  Mu l t i  po p u l a ti o n   g e ne ti c   a l g o r i thm  f o r   a l l o ca tio n   and   s i z i ng   o f   distr i bute d  g e n e r a tio n .  I n   Pow e r  En g i n e e r i n g a n Opt i mi z a t i o n   C o nfe r e n c e  (PEOCO), 201 2 I EEE   I n t e rn a t i o n a l .   2 012: 1 0 8 -1 1 3 .    [ 14]      Che n , Chu anshe n g , e t  al . Po pu l a tio n  mi g r at io n   an d   the   v a r i atio n   o f   d o pamine   D 4   re ce pto r   (D R D 4)  al l e l e  f r e q u e nci e ar o u nd   the  g l o b e .   Ev o l uti o n  and  H u m a n   Be hav i o 20.5 .  1999:  309-324.  [ 15]      H a t z iargy r i o u,   N i k o s, N i c k   Je nk ins, G o r a St r bac , JA  Pe c a L o p e s, J.  Rue l a,   A .   Eng l e r .       M i c r o g r i d s l a rg e    sc a l e    i n t e g r a t i on    o f   mi c r o g e n e r a t i on  t o  l o w   vol t a ge  g r i d s .  In   C IGR E   s e s s i o n .   2006.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.