I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   9 ,   No .   2 A p r il   201 9 ,   p p .   8 8 4 ~ 8 9 3   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v9 i 2 . pp 884 - 8 9 3          884       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   Tra nsient stabili t y  enhance m en us ing  t hy risto r con t ro lled  series co m pensa t o r       Su re nd er   Re dd y   Sa l k uti   De p a rtme n o f   Ra il ro a d   a n d   El e c t rica En g in e e rin g ,   W o o so n g   Un iv e rsit y ,   Re p u b li c   o f   Ko re a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   27 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   No v   10 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Dec  8 ,   2 0 1 8       S tab il it y   is  a n   im p o rtan issu e   w h ich   d e ter m in e th e   sta b le  o p e ra ti o n   o f   p o w e s y ste m .   A p re se n t,   th e   m o st  p ra c ti c a a v a il a b le  m e th o d   o tran sie n sta b il it y   a n a l y sis  is   ti m e   d o m a in   sim u latio n ,   in   w h ich   th e   n o n - li n e a r   d if fe re n ti a e q u a ti o n a re   so lv e d   b y   ste p   b y   ste p   m e th o d   o r   n e tw o rk   re d u c ti o n   tec h n iq u e s.   In   th i p a p e r,   F A CT S   d e v ice a r e   u se d   in   th e   e x isti n g   s y ste m   f o r   e ffe c ti v e   u ti li z a ti o n   o f   e x isti n g   tran sm issio n   re so u rc e s.  In   t h is  p a p e r,     th e   stu d ies   h a v e   b e e n   c a rried   o u in   o rd e to   im p ro v e   th e   tran sie n sta b il it y   o 5   b u sy ste m ,   a n d   W e ste rn   S y s tem   Co o rd in a ti n g   Co u n c il   (W S CC)  9   b u s   s y ste m   w it h   f i x e d   c o m p e n s a ti o n   o n   v a rio u li n e s,  a n d   t h e   o p t ima lo c a ti o n   h a b e e n   in v e stig a ted   f o b e tt e re su lt s.  T o   im p ro v e   th e   tran sie n sta b il it y   m a rg in   f u rth e r,   a   T h y risto Co n tro ll e d   S e ries   Co m p e n sa to (T CS C h a b e e n   u se d ,   a n d   t h e   re su lt sh o w th e   e ff e c ti v e n e ss   o f   th e   a p p li c a ti o n   o f   T CS in   im p ro v in g   th e   tran sie n sta b il it y   o f   p o w e s y ste m .   K ey w o r d s :   F A C T S d ev ices   Stab ilit y   m ar g in   T C SC   T r an s ien t stab ilit y   Co p y rig h ©   2 0 1 9   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Su r en d er   R ed d y   Sa lk u ti   Dep ar t m en t o f   R ailr o ad   an d   E lectr ical  E n g in ee r i n g ,     W o o s o n g   Un i v er s it y ,     J ay a n g - d o n g ,   Do n g - g u ,   Dae j eo n - 3 0 0 7 1 8 ,   R ep u b lic  o f   Ko r ea .   E m ail: s u r e n d er @ w s u . ac . k r       NO M E NCLAT UR E                          Vo ltag b ac k   o f   tr an s ien t r ea cta n ce .   E                                               T er m in al  v o lta g o f   m ac h i n e.   I t                                     Ma ch in ter m i n al   cu r r en t.   r                                                   A r m atu r r esi s ta n ce .                            T r an s ien t r ea ctan ce .                                   I n er tia  co n s tan t.   n                                     Nu m b er   o f   g e n er a to r s   in   th s y s te m .   E                                                 C alcu lated   b u s   v o ltag e.   P lp , Q lp                          Sch ed u led   r ea l a n d   r ea ctiv lo ad s .   P a                                 A cc eler atin g   P o w er .   α                                     Dela y   an g le  m ea s u r ed   f r o m   t h cr est o f   t h ca p ac ito r   v o ltag e.   x                          State  v ec to r .   λ                                     Vec to r   o f   s y s te m   p ar am eter s .       1.   I NT RO D UCT I O N   P o w er   s y s te m s   h av B ac k g r o u n d P o w er   s y s te m   s tab ilit y   is   an   i m p o r tan is s u f o r   th s ec u r s y s te m   o p er atio n .   As  e v o lv ed   th r o u g h   co n tin u i n g   g r o w th   i n   i n ter c o n n ec tio n s ,   u s o f   n e w   tec h n o lo g ies  a n d   co n tr o ls ,   an d   th i n cr ea s ed   o p er atio n   in   h ig h l y   s tr es s ed   co n d i tio n s ,   d if f er en f o r m s   o f   s y s te m   i n s tab ilit y   h av e m er g ed .   clea r   u n d er s ta n d in g   o f   d i f f er en t   t y p e s   o f   i n s tab ilit y ,   a n d   h o w   t h e y   ar i n ter r elate d   i s   es s en t ial  f o r   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Tr a n s ien t sta b ilit en h a n ce men t u s in g   th yris to r   co n tr o lled   s eries   co mp en s a to r   ( S u r en d er R ed d S a lku ti )   885   s atis f ac to r y   d esi g n   a n d   o p er at io n   o f   p o w er   s y s te m s .   P o w er   s y s te m   s tab ilit y   i s   th ab ilit y   o f   an   elec tr ic  p o w er   s y s te m ,   f o r   g i v e n   i n itial   o p er atin g   co n d itio n ,   to   r eg ai n   a   s t ate  o f   o p er atin g   eq u ilib r iu m   a f ter   b ein g   s u b j ec ted   to   p h y s ical  d i s t u r b an ce ,   w it h   m o s s y s te m   v ar iab les  b o u n d ed ,   s o   th at  p r ac ticall y   t h en tire   s y s te m   r e m ai n s   in tact  [ 1 ] .   T h P r o b lem Du r i n g   th e   s tea d y   s tate  o p er atio n ,   T h y r i s to r   C o n tr o lled   Ser ies C ap ac ito r   ( T C S C )   h elp s   in   co n tr o lli n g   a n d   i n cr ea s i n g   t h p o w er   f lo w   th r o u g h   tr an s m is s io n   l in e.   An o th er   i m p o r tan asp ec o f   T C S C   is   th at,   i ts   u s d u r i n g   th lar g d is tu r b an ce s   li k f a u lts ,   b ec au s o f   t h eir   ca p ab ilit y   to   i m p r o v th tr an s ien t   s tab ilit y   o f   p o w er   s y s te m .   A   s tu d y   o f   e f f ec ts   o f   T C SC   o n   th v ar iatio n   o f   tr an s ien s tab i lit y   co n d itio n   o f   p o w er   s y s te m   in cl u d i n g   b o th   th n et w o r k   an d   th g e n er at o r s ,   h av b ee n   s i m u lated   i n   [ 2 ] .   R ef er en ce   [ 3 ]   p r esen ts   t h v ar iab le  ef f ec ti v f u n d a m e n tal  eq u iv ale n r e ac tan ce   ca p ab ilit y   o f   T C S C   f o r   en h a n ci n g   t h e   tr an s ie n s tab ilit y   o f   p o w er   s y s te m s .   Fo r   o b tain in g   th v ar y in g   ef f ec ti v f u n d a m e n tal  e q u iv ale n r ea ctan ce ,   t w o   d if f er en co n tr o ller s   i.e . ,   s p ee d   d ev iatio n   b ased   s el f - tu n i n g   Fu zz y   P r o p o r tio n al  I n teg r al  Der i v ati v ( P I D)   co n tr o ller ,   an d   a   n o n - li n ea r   co n tr o ller   ar e   u s ed .   Dif f er en co n tr o asp ec ts   r elate d   to   t h u s o f   T C SC   f o r   th s tab ilit y   i m p r o v e m e n o f   p o w er   s y s te m s   ar ad d r ess ed   in   [ 4 ] .   I n   [ 5 ] ,   an   o v er v ie w   to   th g e n er al  t y p es  o f   F A C T co n tr o ller s   i s   g i v en   alo n g   w it h   t h s i m u latio n   o f   T C S C   u s i n g   Si m u li n k .   R e f er en ce   [ 6 ]   p r esen ts   t h e   ef f ec ts   o f   T C S C   o n   tr a n s ie n t   s tab ilit y   i m p r o v e m e n o f   t h Si n g le   Ma c h in e   I n f i n ite   B u s   s y s te m   w it h   t h e   co n s id er atio n   o f   r esi s tan ce   o f   th tr an s m is s io n   li n e.   I n   o r d er   to   i m p r o v th tr an s ien s tab ili t y   m ar g i n ,   s er ies   F A C T d ev ice  h a s   b ee n   i m p l e m en ted ,   an d   t h ad v an ta g o f   t h u s e   o f   T C S C   w i th   f u z z y   co n tr o ller   o v er   f i x ed   ca p ac ito r   o p e r atio n   is   p r esen ted   i n   [ 7 ] .   An   au to m atic  F AC T d ev ice   allo ca tio n   p r o ce s s   b ased   o n   ev o lu tio n ar y   al g o r ith m   to   en h a n ce   t h e   v o ltag s tab ilit y   o f   p o w er   s y s te m s   i s   p r o p o s ed   in   R ef er en ce   [ 8 ] .   I n   R ef er en ce   [ 9 ] ,   m u lti - o b j ec tiv e   f r a m e w o r k   is   p r o p o s ed   f o r   co n g e s tio n   m a n ag e m e n w h er t h r e co m p etin g   o b j ec tiv f u n c tio n s   i n cl u d in g   to tal   o p er atin g   co s t,   v o lta g a n d   t r an s ie n s tab ilit y   m ar g i n s   ar e   o p ti m ized   s i m u lta n eo u s l y .   lo ca f u zz y   b ased   d am p i n g   co n tr o ller   f o r   T C SC   to   i m p r o v tr an s ien t   s ta b ilit y   o f   p o w er   s y s te m s   i s   p r o p o s ed   in   [ 1 0 ] .     I n   R e f er e n ce   [ 1 1 ] ,   th p o w e r   s y s te m   s tab ilit y   i n cl u d in g   th e f f ec ts   o f   F AC T co n tr o ller s   is   p r o p o s ed .     A   p r o ce d u r f o r   m o d ellin g   a n d   o p ti m al  tu n i n g   th p ar a m eter s   o f   T C SC   co n tr o ller   f o r   th p o w er   s y s te m   tr an s ie n s tab ilit y   is   p r o p o s ed   in   R e f er e n ce   [ 1 2 ] .   R ef er e n ce   [ 1 3 ]   p r o p o s es  th u s o f   s p ec i f ic  F AC T d ev ices   an d   W A MS  s y s te m s   to   m ax i m ize  to tal  tr an s f er   ca p ab ilit y   g en er all y   d ef i n ed   as  t h m a x i m u m   p o w er   tr an s f er   tr an s ac tio n   i n   C e n tr al - E ast - E u r o p p o w er   s y s te m .   T h ap p licatio n   o f   M u lti - Ob j ec tiv Ge n etic  A l g o r ith m   t o   s o lv t h Vo ltag Stab ilit y   C o n s tr ain ed   Op ti m al  P o w er   F l o w   p r o b le m   is   p r o p o s ed   in   [ 1 4 ] .   A   m at h e m atica l   d er iv atio n   f o r   th v o lta g d ep en d en c y   o f   a   C o n tr o llab le  Ser ies  C o m p en s ato r   an d   S tatic  S y n ch r o n o u s   Ser ies   C o m p en s ato r   in   s i n g le - lo ad   in f in i tiv e - b u s   m o d el  is   p r o p o s ed   in   R ef er e n ce   [ 1 5 ] .     T h P r o p o s ed   So lu tio n I n   o r d er   to   im p r o v t h T r an s ien Stab ilit y   ( T S)  m ar g in ,   s er ies  F AC T S   d ev ice  h a s   b ee n   i m p le m en ted   in   t h is   p ap er .   A   f u zz y   co n tr o ll ed   T C SC   h a s   b ee n   u s ed ,   an d   t h r es u lts   h i g h li g h t   th e f f ec ti v en e s s   o f   th e   p r o p o s ed   ap p r o ac h   in   i m p r o v i n g   t h tr an s ien t   s tab il it y   o f   p o w er   s y s te m .     T h T r a j ec to r y   Sen s iti v it y   A n al y s i s   ( T SA )   h as  b ee n   u s ed   to   m ea s u r t h tr an s ien s tab ili t y   co n d itio n   o f   th e   s y s te m .   T h T C SC   is   m o d ele d   b y   v ar iab le  ca p ac ito r ,   th v alu o f   w h ich   c h an g es  w it h   th f ir in g   an g le.     I t is s h o w n   t h at  T SA   ca n   b u s ed   in   th d esi g n   o f   t h co n tr o ll er .   T h o p ti m al  lo ca tio n s   o f   t h T C SC   co n tr o ller   f o r   d if f er e n f a u lt  co n d itio n s   ca n   also   b id en tif ied   w it h   th h elp   o f   T SA .   T h s tu d ies  h a v e   b ee n   ca r r ied   o u in   o r d er   to   im p r o v t h T r an s ie n S tab ilit y   ( T S)  o f   W SC C   3   m ac h in e   9   b u s   s y s te m .   T h is   p ap er   d ep icts   th e   ad v an ta g o f   t h u s o f   p r o p o s ed   ap p r o ac h   b y   u s i n g   th T C S C .     T h r em ai n d er   o f   th p ap er   is   o r g an ized   as  f o llo w s Sectio n   2   d escr ib ab o u th tr an s ie n s tab ilit y   an al y s is   a n d   th m o d elin g   o f   th s y s te m .   Sect io n   3   p r esen t s   th tr a n s ie n s tab il it y   o f   m u l ti - m ac h in s y s te m .   T h m o d eli n g   o f   T C SC   a n d   p o w er   s y s te m   is   p r ese n ted   in   Sectio n   4 .   T h tr aj ec t o r y   s e n s it iv i t y   a n al y s i s   is   p r esen ted   in   Sectio n   5 .   Sect io n   6   p r esen t s   r es u lts   a n d   d is c u s s io n .   Fin a ll y ,   Sectio n   7   b r in g s   o u co n tr ib u tio n s   w it h   co n cl u d i n g   r e m ar k s .       2.   T RANS I E NT   S T AB I L I T ANALY SI S   T h tr an s ien s tab ili t y   s t u d ie s   p r o v id in f o r m atio n   r elate d   t o   th ca p ab ilit y   o f   p o w er   s y s te m   to   r e m ain   in   s y n c h r o n i s m   d u r i n g   m aj o r   d is tu r b an ce s   r esu ltin g   f r o m   e ith er   t h lo s s   o f   g e n er ati o n   o r   tr an s m i s s io n   f ac ilit ies,  s u d d en   o r   s u s tai n e d   lo ad   ch an g es,   o r   m o m en ta r y   f au l ts .   Sp ec if ical l y ,   th e s s tu d ie s   p r o v id t h e   ch an g es  i n   v o lta g e s ,   cu r r en t s ,   p o w er s ,   s p ee d s ,   an d   to r q u e s   o f   m ac h i n es  o f   p o w er   s y s t e m ,   as  w ell  as  t h ch an g es  i n   s y s te m   v o lta g e s   an d   p o w er   f lo w s ,   d u r i n g   an d   i m m ed iatel y   f o llo w i n g   d is t u r b an ce .     T r an s ien s tab ili t y   a n al y s i s   is   p er f o r m ed   b y   co m b in i n g   th s o lu t io n   o f   al g eb r aic  eq u at io n s   d escr ib in g   t h e   n et w o r k   w i th   n u m er ical   s o lu ti o n   o f   d if f er e n tia E q u at io n s   [ 1 6 ] .   T h s o lu tio n   o f   t h n e t w o r k   eq u atio n s   r etai n s   th id en tit y   o f   t h s y s te m ,   an d   th er eb y   p r o v id es  ac ce s s   to   s y s te m   v o ltag e s   an d   cu r r en ts   d u r in g   th tr an s ie n p er io d .   M o d elin g   o f   t h s y s te m   is   p r ese n ted   n e x t:     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   2 A p r il 2 0 1 9   :   8 8 4   -   8 9 3   886   2 . 1 .    Sy nchro no us   m a chi ne  m o de l   T h s y n c h r o n o u s   m ac h in is   r ep r esen ted   b y   v o ltag s o u r c e,   in   b ac k   o f   tr an s ie n r ea cta n ce ,   th a is   co n s ta n i n   m ag n it u d e,   b u c h an g e s   i n   a n g u lar   p o s itio n .   I f   t h r o t atio n al  p o w er   lo s s es  o f   th m ac h in d u to   s u c h   e f f ec t s   as   w i n d ag a n d   f r ictio n   ar ig n o r ed ,   th en   th a cc eler atin g   p o w er   eq u al s   t h d if f er e n ce   b et w ee n   m ec h a n ical   an d   elec tr ica p o w er   [ 6 ] .   T h class ical  m o d el  ca n   b d escr ib ed   b y   t h f o llo w in g   s et   o f   d i f f er e n tia l   an d   alg eb r aic  eq u atio n s :   Differ en tia l E q u a tio n s :                                            ( 1 )                                (           )                 ( 2 )     A lg eb r a ic  E q u a tio n s :                                                       ( 3 )     2 . 2 .     Repre s ent a t io n o f   l o a ds   P o w er   s y s te m   lo ad s ,   o th er   th a n   m o to r s   ar r ep r esen ted   b y   e q u iv ale n cir cu its ,   an d   ca n   b tr ea ted   in   s ev er al  w a y s   d u r i n g   t h tr an s i en p er io d .   T h co m m o n l y   u s ed   r ep r esen tatio n s   ar eith er   s tatic  i m p ed an ce   o r   ad m itta n ce   to   g r o u n d ,   co n s ta n r ea an d   r ea cti v p o w er ,   o r   co m b in at io n   o f   t h ese  r e p r esen tatio n s   [ 1 7 ] .     T h p ar am eter s   as s o ciate d   w i th   s tat ic  i m p ed an ce   a n d   co n s t an cu r r en r ep r esen tatio n s   ar o b tain ed   f r o m   th e   s ch ed u led   b u s   lo ad s .   T h b u s   v o ltag e s   ar ca lcu lated   f r o m   lo ad   f lo w   s o l u tio n   f o r   th p o w er   s y s te m   p r io r   to   d is tu r b an ce   [ 5 ] .   T h in itial  v alu o f   t h cu r r en f o r   co n s tan c u r r en r ep r esen tatio n   i s   o b tain ed   f r o m   th e   f o llo w in g   eq u at io n ,                                                   ( 4 )     T h s tatic  ad m itta n ce   ( Yp o )   is   u s ed   to   r ep r esen t th lo ad   at  b u s   P ,   an d   ca n   b o b tain ed   f r o m   [ 1 8 ] ,                                         ( 5 )     T h d iag o n al  ele m e n ts   o f   ad m ittan ce   m atr ix   ( YB u s )   co r r esp o n d in g   to   th lo ad   b u s   ar m o d if ied   u s i n g   Yp o .     2 . 3 .     Si m ula t io n o f   f a ults   A   f a u lt  at  o r   n ea r   b u s   is   s i m u lated   b y   ap p r o p r iatel y   ch a n g in g   th e   s el f - ad m it tan ce   o f   t h b u s .   Fo r   th r ee - p h ase  f a u lt,  t h f a u lt  i m p ed a n ce   is   ze r o ,   an d   t h f a u lted   b u s   h a s   th e   s a m p o ten tial  a s   th g r o u n d .     T h is   in v o lv e s   p lacin g   in f i n ite  s h u n ad m itta n ce ,   s o   t h at  t h b u s   v o lta g i s   in   e f f ec ze r o .   T h f au lt  i s   r e m o v ed   b y   r es to r in g   t h s h u n t a d m itta n ce   to   th ap p r o p r iate  v alu d ep en d in g   o n   th p o s t - f au l t s y s t e m   co n f i g u r atio n .       2 . 4 .     Sin g le  m a chine c o nn ec t ed  t o   a n infinit bu s   T h tr an s ien s tab ilit y   p er tain s   to   th s tab ilit y   u n d er   lar g d i s tu r b an ce s .   Hen ce ,   t h n o n - li n ea r   ties   o f   th m o d el  h a v to   b co n s id er ed   in   th an al y s is .   A s   a n al y tical  s o l u tio n s   ar n o av a il ab le  f o r   th s w i n g   eq u atio n ,   n u m er ical  m e th o d s   h av to   b u s ed .       3.   T RANS I E NT   S T AB I L I T O F   M UL T I - M ACH I NE   P O WE SY ST E M   T h p r o ce d u r f o r   d eter m i n in g   th s tab ilit y   o f   m u l ti - m ac h i n s y s te m   i s   d escr ib ed   n ex t:    S tep   1 :   Fro m   t h p r e - f a u lt  lo ad   f lo w   d ata,   d eter m i n         ( v o ltag b e h in d   tr a n s ie n r e ac tan ce )   f o r   al l   g en er ato r s .   T h is   estab lis h es  g en er ato r   em f   m a g n it u d es  |     | ,   w h ich   r e m a in s   co n s ta n d u r in g   th s tu d y ,   an d   in itial r o to r   an g le                        (     )     Als o ,   r ec o r d   p r im m o v er   in p u ts   to   g e n er ato r s ,                   S tep   2 :   A u g u m e n t   th e   lo ad   f l o w   n et w o r k   b y   t h g e n er ato r   tr an s ie n r ea cta n ce s .   Sh if t   n e t w o r k   b u s e s   b eh in d   th tr an s ien t r ea ctan ce s .   S tep   3 :   Fin d             f o r   v ar io u s   n et w o r k   co n d it io n s d u r in g   f au l t ,   p o s f au lt  ( f au l ted   lin clea r ed ) ,   af ter   lin r ec lo s u r e.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Tr a n s ien t sta b ilit en h a n ce men t u s in g   th yris to r   co n tr o lled   s eries   co mp en s a to r   ( S u r en d er R ed d S a lku ti )   887   S tep   4 :   Fo r   f au lted   m o d e,   f i n d   g en er ato r   o u tp u ts   f r o m   p o w e r   an g le  eq u atio n s ,   an d   s o lv t h s w i n g   eq u at io n s   b y   u s i n g   t h s tep   b y   s tep /p o in b y   p o in m et h o d   o r   an y   i n teg r at io n   al g o r ith m s   s u c h   a s   m o d if ied   E u ler s   m et h o d ,   R u n g K u tta  f o u r t h   o r d er   m et h o d ,   etc.   S tep   5 :   Kee p   r ep ea tin g   th ab o v s tep   f o r   p o s t - f au lt  m o d an d   af ter   li n r ec lo s u r m o d e.   S tep   6 :   E x a m i n δ( t)   p lo ts   f o r   all  th g e n er ato r s ,   an d   estab li s h   th a n s w er   to   th s tab ilit y   q u esti o n .     3 . 1 .    Alg o rit h m   f o net w o rk   re du ct io n t ec hn iq ue   T o   p r e p ar th s y s te m   d ata  f o r   s tab ilit y   s tu d y ,   th f o llo w i n g   p r eli m in ar y   ca lcu latio n s   ar r eq u ir ed :   a)   A ll  s y s te m   d ata  ar co n v er ted   to   co m m o n   b ase.   b)   T h lo ad s   ar co n v er ted   to   eq u iv a len i m p ed an ce s   o r   ad m itt an ce s .   T h n ee d ed   d ata  f o r   th i s   s tep   ar e   o b tain ed   f r o m   th lo ad   f lo w   s t u d y   [ 1 9 ] .   T h er ef o r e,   if   ce r tai n   lo ad   b u s   h a s   v o ltag e   V L ,   p o w er   P L ,   r ea ctiv p o w er   Q L ,   an d   cu r r en t I L   f lo w i n g   in to   th lo ad   ad m ittan ce   Y L =G L +j B L ,   th e n ,                                     (             )               ( 6 )     T h eq u iv alen t sh u n t a d m i ttan ce   at  th at  b u s   i s   g i v e n   b y ,   YL =P L /V L 2 j ( QL /VL 2 )                 ( 7 )     c)   T h in ter n al  v o lta g es  o f   th g e n er ato r s   E i∟         ar ca lcu lated   f r o m   t h lo ad   f lo w   d ata.   T h ese  in ter n al   an g le s   m a y   b co m p u ted   f r o m   th p r e - tr an s ien t te r m i n al  v o lt ag es V α   a s   f o llo w s :   L et  t h ter m in a v o lta g b u s ed   te m p o r ar il y   as  r e f er en c e.   I f   w d e f i n I =I 1 +j I 2 ,   th en   f r o m   t h e   r elatio n   P +j VI * .   W h av e   I 1 + j I 2   (   j   Q) /V,   s in ce   E δ   V+ j x d I .   W co m p u te  [ 2 0 ] ,       E δ ( V+   QXd /V)   j   ( P X d /V)               ( 8 )     T h e   in itial g e n er ato r   an g le  δ0   is   th e n   o b tain ed   b y   ad d in g   th p r e - tr an s ie n v o ltag a n g le  α   t o   δ’ ,   o r   δ0 δ’ α .     d)   T h Yb u s   m atr i x   f o r   ea ch   n et w o r k   co n d it io n   is   ca lc u lated .     e)   Fin all y ,   w el i m in ate  a ll  t h n o d es  ex ce p f o r   th i n ter n al   g en er ato r   n o d es,  a n d   o b tain   th Yb u s   m atr i x   f o r   t h r ed u ce d   n e t w o r k .   T h r ed u ctio n   ca n   b ac h i ev ed   b y   m atr ix   o p er atio n ,   all  th n o d es   h av ze r o   in j ec tio n   c u r r en ts   e x ce p f o r   th i n ter n al  g e n er at o r   n o d es.  T h is   p r o p er ty   is   u s e d   to   o b tain   th n et w o r k   r ed u ctio n ,   a n d   is   ex p lain ed   b elo w ,     I =Y V                     ( 9 )     an d   m a tr ices  ar p ar titi o n ed   ac co r d in g l y .   V n   h a s   th d i m e n s io n   ( n * 1 ) ,   Vr   h as  t h e     d i m en s io n   ( r * 1 ) .   E x p an d i n g   t h ab o v m a tr ix ,       I n =Y n n V n +Y n r Vr                 ( 1 0 )     0 =Y r n Vn +Y r r Vr                   ( 1 1 )     W h er th s u b s cr ip ' n '   is   u s ed   to   r e p r esen th g e n er at o r   n o d es,  an d   th s u b s cr ip ' r '   is   u s e d   f o r   th r em ai n i n g   n o d es.  Fro m   w h ich ,   w eli m i n ate  V,   to   f in d     I n ( Yn n - Y n r Yr r - 1 Yr n ) Vn               ( 1 2 )     T h m atr i x   (Y nn - Y nr Y rr - 1 Y rn is   th d esire d   r ed u ce d   m a tr ix   Y.   I h as  t h d i m e n s io n s   ( n * n ) .     T h n et w o r k   r ed u ctio n   ill u s tr ated   b y   th ab o v e   eq u atio n s   is   co n v e n ien an al y tica tec h n iq u t h at  ca n   b e   u s ed   o n l y   w h e n   t h lo ad s   ar e   tr ea ted   as  co n s tan t   i m p ed a n c es.  I f   t h lo ad s   ar n o co n s id er ed   to   b co n s tan t   i m p ed an ce s ,   t h id e n tit y   o f   th lo ad   b u s es  m u s b r etai n ed .   Net w o r k   r ed u ctio n   ca n   b ap p lied   o n l y   to   t h o s e   n o d es th at  h av ze r o   in j ec tio n   cu r r en t.     3 . 2 .    Va ri a ble  s er ies co m pen s a t io n   I is   r ec o g n ized   th at  t h s er ies  r ea ctiv i m p ed an ce   o f   th lin p r i m ar il y   li m ited   ac   p o w er   tr an s m is s io n   o v er   lo n g   l in e s .   W ith   th Flex ib le  AC   tr an s m is s io n   s y s te m   ( F AC T S)  tech n o lo g y ,   it  h a s   b ee n   d em o n s tr ated   t h at  v ar iab le  s er ies  co m p en s atio n   is   h i g h l y   e f f ec tiv i n   b o th   co n tr o llin g   p o w er   f lo w   in   th l in e   an d   in   i m p r o v i n g   s tab ilit y .   Se r ies  ca p ac ito r s   h a v b ee n   s u cc ess f u l l y   u s ed   f o r   m an y   y ea r s   i n   o r d er   to   en h a n ce   th s tab ilit y   an d   lo ad ab ilit y   o f   h i g h   v o ltag e   tr an s m i s s io n   n et w o r k s .   T h p r in cip le  i s   to   co m p en s ate   th e   in d u cti v v o lta g d r o p   in   t h l in b y   an   in s er ted   ca p ac itiv v o ltag o r   to   r ed u ce   t h e f f ec t i v r ea ctan ce   o f   t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   2 A p r il 2 0 1 9   :   8 8 4   -   8 9 3   888   tr an s m is s io n   lin e.   T h i n s er te d   v o ltag p r o v id ed   b y   s er ies  ca p ac ito r   is   i n   p r o p o r tio n   to   an d   in   q u ad r atu r e   w it h   t h li n cu r r e n t.  T h u s ,   t h g e n er ated   r ea ctiv p o w er   p r o v id ed   b y   th ca p ac ito r   h a s   s el f - r e g u lati n g   i m p ac t.  T h o b j ec tiv es  o f   s er ies  co m p e n s atio n   ar v o ltag s tab ilit y ,   i m p r o v e m e n o f   tr an s ie n s tab ilit y ,     p o w er   o s cillatio n   d a m p i n g ,   an d   s u b - s y n ch r o n o u s   o s ci llatio n   d am p i n g .     3 . 3 .    T hy risto co ntr o lled ser ies ca pa cit o ( T CSC)   T C SC   co n s i s ts   o f   th s er ies  co m p e n s at in g   ca p ac ito r   s h u n ted   b y   T h y r is to r   C o n tr o lle d   R ea cto r   ( T C R )   as  s h o w n   in   F ig u r 1 .   I n   p r ac tical  T C SC   i m p le m e n tatio n ,   s e v er al  s u ch   b asic  co m p e n s ato r s   m a y   b e   co n n ec ted   in   s er ies to   o b tain   t h d esire d   v o ltag r ati n g   an d   o p er atin g   ch ar ac ter is tics   [ 2 1 ] .       X P X F C X C V S - +   Fig u r 1 .   Sch e m atic  d iag r a m   o f   T C SC       T h is   ar r an g e m e n i s   s i m ilar   in   s tr u ctu r to   th e   T h y r is t o r   S w i tch ed   Ser ies  C ap ac it o r   ( T SS C ) ,     an d   if   t h i m p ed a n ce   o f   t h r ea cto r   ( XL )   is   s u f f icie n tl y   s m al ler   th an   t h at  o f   t h ca p ac ito r   ( XC ) ,   th e n   it  ca n   b e   o p er ated   in   an   ON/OFF  m a n n er   lik t h T SS C .   Ho w ev er ,   th b asic  id ea   b eh i n d   th T C S C   s ch e m i s   to   p r o v id c o n tin u o u s l y   v ar i ab le  ca p ac ito r   b y   m ea n s   o f   p ar tially   ca n ce li n g   t h ef f e ctiv co m p en s ati n g   ca p ac itan ce   b y   t h T C R .   T C R   at  th f u n d a m e n tal  s y s te m   f r eq u en c y   i s   co n ti n u o u s l y   v ar iab le  r ea ctiv e   i m p ed an ce ,   co n tr o llab le  b y   d ela y   an g le  α ,   t h s tead y   s tate   i m p ed an ce   o f   th T C S C   is   t h at  o f   p ar allel  L C   cir cu i t,  co n s i s ti n g   o f   f i x ed   c ap ac itiv i m p ed a n ce   ( Xc) ,   an d   v ar iab le  in d u c ti v i m p ed a n c e,   XL   ( α ) ,   th at  i s .              (   )               (   )                       ( 1 3 )     W h er XL ( α ) =X L * π/( π - 2   α - s i n   α ) ,   X L XL ( α   ) ∞,  XL L .   T C SC   p r esen ts   tu n ab le  p ar allel  L C   cir cu it  to   th l i n c u r r en th at   is   s u b s tan tiall y   a   co n s tan t   alter n a tin g   c u r r en s o u r ce .   As  t h i m p ed an c o f   t h co n tr o lled   r ea cto r   ( XL ( α ) )   is   v ar ied   f r o m   it s   m a x i m u m   ( in f i n it y )   to w ar d   its   m i n i m u m   ( ω L ) ,   t h e   T C SC   in cr ea s es  it s   m i n i m u m   ca p ac itiv e   i m p ed a n ce ,   XT C SC m i n =X c= 1 C ,   ( an d   t h er eb y   t h d e g r ee   o f   s er ies  ca p ac iti v e   co m p e n s at io n )   u n t il  p ar allel  r eso n an ce   at  Xc= XL ( α )   i s   est ab lis h ed ,   a n d   XT C SC m a x   t h eo r etica ll y   b ec o m e s   in f in ite.       4.   M O DE L I N G   O F   T C SC   T h o v er all  r ea ctan ce   XC   o f   t h T C SC   [ 2 ]   is   g i v en   i n   ter m s   o f   th f ir in g   a n g le   α   as [ 2 2 ] ,                 (            )                                ( 1 4 )     W h er         (       )          (       )                                                           [     (       ) ]        (       )   an d                       (       )           I n   t h is   p ap er ,   it is   co n s id er ed   th at  t h T C S C   i s   o p er ated   o n l y   in   th e   ca p ac iti v m o d e.   T h c ap ac itiv r ea cta n ce   ( XFC )   o f   th T C SC   is   ch o s e n   as  h alf   o f   th r ea ctan ce   o f   t h lin in   w h ic h   th T C SC   i s   p lace d ,   an d   th T C R   r ea ctan ce   ( XP )   is   ch o s en   to   b 1 /3   o f   XFC .     I n   th n e x s tep ,   co n tr o ller   is   e m p lo y ed   alo n g   w it h   th T C S C .   T h b lo ck   d iag r am   o f   t h co n tr o s ch e m u s ed   is   s h o w n   i n   Fi g u r 2 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Tr a n s ien t sta b ilit en h a n ce men t u s in g   th yris to r   co n tr o lled   s eries   co mp en s a to r   ( S u r en d er R ed d S a lku ti )   889   K P + K I / s P r e f T C S C C T C S C C o n t r o l l e r - +     Fig u r 2 .   B lo ck   d iag r a m   o f   co n tr o l sch e m e       T h ac tiv p o w er   f lo w   ( P )   t h r o u g h   th e   li n co n tai n in g   T C S C   i s   ta k en   as   t h co n tr o v ar iab le.     I is   co m p ar ed   w i th   t h r ef er en ce   v al u o f   ac ti v p o w er   f l o w   ( P r ef ) ,   an d   th e   er r o r   is   f e d   to   P r o p o r tio n al   I n teg r al  ( P I )   co n tr o ller .   T h o u tp u t   o f   t h P I   is   th e   f ir in g   a n g le  o f   t h T C SC   ( α ) .   T h is   α   i s   p ass ed   t h r o u g h   a   li m iter   to   k ee p   it  w it h in   th e   c ap ac itiv o p er atio n   zo n o f   t h T C SC   ( b et w ee n   1 4 5   an d   1 8 0 ) .   T h o u tp u o f   th l i m iter   is   s u p p lied   to   t h f ir in g   cir cu it   o f   T C SC .   T h c ap ac itan ce   o f   T C SC   ( C T C S C )   is   i n cl u d ed   in   t h e   lin d y n a m ics.       5.   T RAJ E C T O RY  S E NS I T I V I T ANA L YS I S   Mu lti - m ac h in p o w er   s y s te m   i s   r ep r esen ted   b y   s et  o f   d if f er en tial e q u at io n s ,       ̇     (           )     (     )                       ( 1 5 )     T h s en s iti v itie s   o f   s tate  tr aj ec to r ies  w it h   r esp ec to   s y s te m   p ar a m eter s   ca n   b f o u n d   b y   p er tu r b in g       f r o m   it s   n o m in a l v al u     .   T h eq u atio n s   o f   tr aj ec to r y   s e n s it iv i t y   [ 2 ]   ar e,           ̇   *       +       *       +       (     )                   ( 1 6 )     W h er             .   T h s en s iti v itie s   ca n   b f o u n d   i n   s i m p ler   w a y   b y   u s i n g   th n u m er ical  m et h o d .       5 . 2 .     Q ua ntif ica t io n o f   t ra j ec t o ry   s ens it iv it y   ( T S)  a nd   it s   i m p lica t io n   T r a j ec to r y   s e n s it iv i ties   (           )   an d   (             )   g iv es  t h in f o r m atio n   ab o u th e   ef f ec o f   ch a n g o f   p ar a m eter   o n   i n d iv id u al   s ta te  v ar iab les,   an d   h e n ce   o n   t h e   g e n er ato r s   o f   t h s y s te m .   Ho w e v er ,   to   k n o w   t h o v er all  s y s te m   co n d it io n ,   w n ee d   to   s u m   u p   all  th ese  i n f o r m atio n .   T h n o r m   o f   th s e n s iti v ities   o        an d            ar ca lcu lated .   T h s en s iti v it y   n o r m   f o r   m   m ac h i n s y s te m   i s   g i v en   b y ,           [ (           )     (             )   ]                       ( 1 7 )     A   n e w   ter m   ƞ   ( E T A )   is   d e f in ed   as  th e   in v er s o f   t h m ax i m u m   o f   SN,   i.e . ,                (     )   As th s y s te m   m o v es  t o w ar d s   in s tab il it y ,   t h o s cil latio n   i n   tr aj ec to r y   s en s iti v it y   ( T S)  w ill b m o r r esu lt in g   i n   lar g er   v al u es  o f   SN.  T h is   w i ll  r esu lt   in   th s m a ller   v al u es   o f   η .   I d ea ll y ,   η   s h o u ld   b z er o   at  th p o in o f   in s tab il it y .   T h er ef o r e,   th e   v al u o f   η   g iv e s   u s   an   i n d i ca tio n   o f   d is ta n ce   f r o m   i n s tab ili t y .   I n   t h i s   p ap er ,   η   i s   u s ed   f o r   ass es s i n g   t h r elativ e   s tab ilit y   co n d itio n s   o f   th s y s te m   w it h   d if f er en v alu e s   o f   f au lt  clea r in g   ti m e,   s y s te m   lo ad   an d   f ir in g   an g le  o f   T C SC .       6.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   I n   th i s   p ap er ,   W SC C   3   m ac h i n n i n e - b u s   s y s te m   [ 2 2 ]   is   co n s id er ed   to   s h o w   t h ef f ec t iv e n es s   o f   t h e   p r o p o s ed   ap p r o ac h .   A   t h r ee - p h a s f au lt   is   s i m u lated   in   o n e   o f   th e   lin e s   o f   t h e   n i n e - b u s   s y s te m .     T h s i m u latio n   i s   d o n i n   th r ee   s tep s .   T o   s tar w i th ,   th p r e - f a u lt  s y s te m   i s   r u n   f o r   s m all   ti m e.     T h en ,   s y m m etr ical   f a u lt   is   a p p lied   at  o n en d   o f   t h li n e.   Si m u latio n   o f   t h f a u lted   co n d itio n   co n ti n u es  till   th f a u lt  is   clea r ed   af ter   ti m tcl.   T h en ,   th p o s t - f a u lt  s y s te m   is   s i m u lated   f o r   lo n g er   ti m ( s a y   5 s ec )   to   o b s er v th e   n at u r o f   t h tr a n s ie n t s .   T h f a u lt   m a y   b o f   s el f - c lear in g   t y p ( i.e . ,   is o la tio n   o f   li n i s   n o r eq u ir ed   f o r   f a u lt  clea r a n ce )   o r   m a y   b clea r ed   b y   i s o latin g   th f au lted   li n e.   T ab le  1   p r esen ts   th e   n o r m alize d   v alu e s   o f   eta  ( ƞ )   f o r   th n i n b u s   te s t s y s te m   w it h   T C SC   p lac ed   in   d if f er e n f au l t lo ca tio n s .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   2 A p r il 2 0 1 9   :   8 8 4   -   8 9 3   890   T ab le  1 .   No r m al ized   ƞ   ( E T A )   Valu es  o f   9   B u s   S y s te m   f o r   T C S C   P lace d   in   Dif f er en Fau l t   L o ca tio n s   F a u l t   a t   b u s   L i n e   I so l a t e d   L i n e   4 - 5   L i n e   5 - 7   L i n e   4 - 6   L i n e   6 - 9   L i n e   7 - 8   L i n e   8 - 9   5   4 - 5   ---   1 . 2 2 2   1 . 0 1 5   1 . 1 4 1   0 . 9 9 5   1 . 0 3 0   5   5 - 7   0 . 9 7 8   ---   1 . 0 6 4   1 . 1 1 7   0 . 9 9 3   1 . 0 5 7   6   4 - 6   0 . 9 8 2   0 . 9 2 0   ---   1 . 4 4 7   1 . 0 0 4   1 . 0 1 3   6   6 - 9   1 . 0 0 0   0 . 9 6 8   0 . 9 0 1   ---   1 . 0 1 9   0 . 9 2 7   8   7 - 8   1 . 0 2 7   1 . 0 3 4   0 . 9 6 6   1 . 0 0 0   ---   0 . 9 4 6   8   8 - 9   1 . 1 3 9   1 . 0 8 3   0 . 9 9 3   0 . 9 7 9   0 . 9 5 1   ---       Her e,   tr aj ec to r y   s e n s itiv it y   m e th o d   is   u s ed   to   f in d   t h lo ca ti o n ,   w h ic h   i m p r o v e s   t h s tab ili t y   m ar g i n   to   m a x i m u m .   Fig u r 3   p r ese n ts   t h c h ar ac ter is tic s   o f   r elati v r o to r   an g le  f o r   th e   f au lt   at   7 th   b u s ,   li n 5 - 7   is   o p en ed   w it h   f a u lt c lear i n g   t i m o f   0 . 0 8 7 3 s ec ,   w h er ea s   w i th   5 0 % c o m p en s atio n   h a s   b ee n   d ep icted   in   Fig u r 4 .           Fig u r 3 .   Fau lt a t 7 th   b u s ,   li n 5 - 7   is   o p en ed .   C lear in g   ti m 0 . 0 8 7 3 Sec           Fig u r 4 .   Fau lt a t 7 th   b u s ,   li n 5 - 7   is   o p en ed .   C lear in g   ti m is   0 . 0 8 7 3 Sec,   w i th   5 0 % c o m p en s atio n       W h en   T C SC is   p lace d   in   li n 6 - 9 ,   th r elati v r o to r   an g le  is   d ep icted   in   Fi g u r 5 ,   wh ich   r ep r ese n ts   t h e   i m p r o v ed   tr an s ie n s tab ilit y   o f   th s y s te m .   Fi g u r 6   d ep icts   th r elativ r o to r   an g le  f o r   th f a u lt  at  7 t h   b u s ,   lin 5 - 7   is   o p en ed   a n d   th e   f a u lt  clea r in g   ti m i s   0 . 1 8 s ec .   T h r elativ r o to r   an g le  f o r   th f au lt  at  7 t h   b u s ,   li n e   5 - 7   is   o p en ed   w it h   t h f a u lt c l ea r in g   ti m o f   0 . 2 2 s ec   an d   5 0 % f i x ed   co m p en s atio n   i s   d ep icted   in   Fig u r 7 .   0 0. 5 1 1. 5 2 2. 5 0 500 1000 1500 2000 2500 t im in  s ec rela t iv e rot or  ang le in  deg     del t a21 del t a31 0 0. 5 1 1. 5 2 2. 5 -20 0 20 40 60 80 t im in  s ec rela t iv e rot or  ang le in  deg     del t a21 del t a31 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Tr a n s ien t sta b ilit en h a n ce men t u s in g   th yris to r   co n tr o lled   s eries   co mp en s a to r   ( S u r en d er R ed d S a lku ti )   891       Fig u r 5 .   Fau lt a t 7 th   b u s ,   li n 5 - 7   is   o p en ed .   C lear in g   ti m is   0 . 0 8 7 3 s ec   w ith   Kp =0 . 8 ,   Ki=9 .   T C SC   is   p lace d   in   li n 6 - 9           Fig u r 6 .   Fau lt a t 7 th   b u s ,   li n 5 - 7   is   o p en ed .   C lear in g   ti m is   0 . 1 8 Sec           Fig u r 7 .   Fau lt a t 7 th   b u s ,   li n 5 - 7   is   o p en ed .   C lear in g   ti m is   0 . 2 2 Sec  w it h   5 0 % f i x ed   co m p en s atio n       T C SC   ca u s es  i m p r o v e m e n o f   s y s te m   s tab il it y   co n d itio n   t h m o s t,  w h e n   i is   p lace d   in   l in 6 - 9   o r   lin 5 - 7 .   T h er ef o r e,   w s h all  s tu d y   th e f f ec o f   T C SC   ( alo n g   w ith   co n tr o ller )   in   th e s t w o   lo ca tio n s .   An o th er   in ter esti n g   i s s u is   th e   co m p ar is o n   b et w ee n   t h e f f ec ts   o f   T C S C   co n tr o ller ,   an d   t h T C S C   u s ed   i n   o p en   lo o p ,   i.e . ,   w it h o u co n tr o ller .   I n   o p en   lo o p ,   th T C SC   ac ts   as  f i x ed   ca p ac ito r   th r o u g h o u t h p er io d   o f   0 0. 5 1 1. 5 2 2. 5 -20 0 20 40 60 t im in  s ec relat iv e rot or  angle in  deg     delt a21 delt a31 0 0. 5 1 1. 5 2 2. 5 -10 00 0 1000 2000 3000 4000 t im in  s ec rela t iv e rot or  ang le in  deg     del t a21 del t a31 0 0. 5 1 1. 5 2 2. 5 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 t im in  s ec rela t iv e rot or  ang le in  deg     del t a21 del t a31 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   2 A p r il 2 0 1 9   :   8 8 4   -   8 9 3   892   d is tu r b an ce ,   a n d   it   i s   t h f i x ed   ca p ac ito r   m o d o f   o p er atio n .   T h ef f ec ts   o f   th i s   f i x ed   ca p ac i to r   an d   t h e f f ec ts   o f   T C SC   co n tr o ller   co m b i n atio n   ( w i th   s u i tab l y   c h o s en   co n tr o ller   co n s ta n ts )   o n   t h e   tr an s ie n s tab ilit y   co n d itio n   ar in v esti g ated   an d   co m p ar ed   h er e.   Fro m   th ab o v s i m u la tio n   s tu d ie s ,   it  ca n   b co n clu d ed   th at  th i m p r o v e m e n in   t h tr a n s ien s tab ilit y   co n d itio n   o f   t h s y s te m   is   m u c h   m o r w it h   t h T C SC   co n tr o ller   co m b in atio n .   T h ese  r esu lt s   h i g h li g h t   th ef f ec ti v e n ess   o f   t h ap p licatio n   o f   T C SC   alo n g   w ith   c o n tr o ller   in   i m p r o v i n g   t h tr an s ie n s tab ili t y   o f   a   p o w er   s y s te m .       7.   CO NCLU SI O NS   T h is   p ap er   p r esen ts   t h i m p r o v e m e n ts   o f   tr an s ien s tab ilit y   u s in g   T C S C .   A cc u r ate  a n al y s i s   o f   t h e   tr an s ie n s tab ilit y   r eq u ir es  t h d etailed   m o d eli n g   o f   g e n er atin g   u n it s ,   an d   o th er   eq u ip m en ts .   I n   th i s   p ap er ,     th tr an s ien s tab ilit y   a s s es s m en o f   W SC C - 9   b u s   s y s te m   i s   d o n f o r   d if f er en ca s e s   s u c h   as  f a u lts   o f   s el f   clea r in g   t y p e,   f a u lt  clea r ed   b y   lin r e m o v a l,  etc.   T h d am p in g   o f   th s y s te m   i s   in co r p o r ated ,   an d   th an al y s i s   g iv e s   t h b etter   r esu lts .   T h c ase  s t u d ies  d ep icts   t h o p ti m a lo ca tio n   o f   f i x ed   co m p en s ati o n   in   t h W S C C   9   b u s   s y s te m   as  li n 6 - 9 ,   b ased   o n   th f ir s s w i n g   p ea k   v alu r ed u ctio n .   T h T C SC   co n tr o ller   h as  b ee n   m o d eled   an d   i m p le m e n ted   o n   t h W S C C   9   b u s   s y s te m   at  th e   o p ti m al   lo ca tio n .   T h r es u lts   h ig h li g h th e   ef f ec ti v e n es s   o f   th ap p licatio n   o f   t h T C S C   in   i m p r o v i n g   t h tr an s ie n t st ab ilit y   o f   p o w er   s y s te m .       ACK NO WL E D G M E NT S   T h is   r esear ch   w o r k   h a s   b ee n   ca r r ied   o u b ased   o n   t h s u p p o r o f   W o o s o n g   U n i v er s it y 's   A ca d e m ic   R esear ch   Fu n d in g   -   2 0 1 8 ”.       RE F E R E NC E S   [1 ]   Ku n d u P ,   P a se rb a   J,   De f in it io n   a n d   Clas sif ica ti o n   o f   P o w e S y ste m   S tab il it y ,   IEE T ra n sa c t io n o n   Po we r   S y ste ms ,   2 0 0 4 1 9 ( 2 ):  1 3 8 7 - 1 4 0 1 .   [2 ]   Ch a tt e rjee   D,  G h o sh   A ,   T CS c o n tr o d e sig n   f o tran sie n sta b il it y   i m p ro v e m e n o a   m u lt i - m a c h in e   p o w e s y ste u sin g   traje c to ry   se n siti v it y ,   El e c t ric   Po we r S y ste ms   Res e a rc h 2 0 0 7 7 7 4 7 0 - 4 8 3 .   [3 ]   Ku m a r   P S ,   T ra n sie n S tab il it y   En h a n c e m e n o P o w e S y ste m   Us in g   TCS C,   In ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica l   a n d   Co m p u ter   E n g i n e e rin g ,   2 0 1 2 2 (3 ) 3 1 7 - 3 2 4 .   [4 ]   Ro ss o   D,  Ca n iza re C A ,   Do n a   V M ,   stu d y   o TCS c o n tro ll e d e sig n   f o p o w e s y ste m   sta b il it y   i m p ro v e m e n t,   IEE T ra n sa c ti o n o n   Po we r S y st e ms ,   2 0 0 3 1 8 ( 4 ):  1 4 8 7 - 1 4 9 6 .   [5 ]   S h a n k a R,   S riv a sta v a   J,   T ra n si e n S tab il it y   S tu d y   b y   Us in g   T h y risto Co n tr o ll e d   S e ries   Co m p e n sa to Co n tr o ll e r   f o S in g le  M a c h in e   In f in it e   Bu s   (S M IB)   S y ste m ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o En g in e e rin g   S c ien c e   a n d   I n n o v a ti v e   T e c h n o l o g y 2 0 1 3 2 ( 5 ):  3 0 - 3 4 .   [6 ]   Ku m k ra tu g   P ,   T h e   E ffe c o f   T h y risto Co n tro ll e d   S e ries   Ca p a c it o o n   T ra n sie n S tab il it y   o S in g le  M a c h in e   In f in it e   Bu S y ste m   w it h   th e   Ex a c S h o rt  T ra n sm i ss io n   L in e   M o d e l,   Ame ric a n   J o u r n a o A p p l ied   S c ien c e s ,   2 0 1 2 ;   9 (3 ):  4 2 5 - 4 2 8 .   [7 ]   S rin iv a sa   Ra o   G ,   S ru jan a   A ,   T ra n sie n S tab il it y   Im p ro v e m e n o f   M u lt i - m a c h in e   P o w e S y st e m   Us in g   F u z z y   Co n tr o ll e d   T CS C,   I n ter n a t io n a J o u rn a o A d v a n c e me n ts  i n   Res e a rc h   &   T e c h n o l o g y ,   2 0 1 2 ;   1 ( 2 ):  1 6 2 - 1 7 2 .   [8 ]   Na sc i m e n to   S ,   G o u v ê a   Jr  M M ,   V o lt a g e   S tab i li ty   En h a n c e m e n in   P o w e S y ste m w it h   A u t o m a ti c   F a c ts  De v ice   A ll o c a ti o n ,   En e rg y   Pr o c e d ia ,   2 0 1 7 1 0 7 6 0 - 6 7 .     [9 ]   Esm a il M ,   S h a y a n f a r   H A ,   M o sle m R,   L o c a ti n g   se ries   F A C T S   d e v ic e f o m u lt i - o b jec ti v e   c o n g e stio n   m a n a g e m e n im p ro v in g   v o lt a g e   a n d   tran sie n sta b il it y ,   Eu ro p e a n   J o u rn a o O p e ra ti o n a Res e a rc h ,   2 0 1 4 ;     2 3 6 (2 ):  7 6 3 - 7 7 3 .   [1 0 ]   Ba k h sh M ,   Ho lak o o ie  M H,  Ra b iee   A ,   F u z z y   b a s e d   d a m p in g   c o n tro ll e f o T CS u sin g   lo c a m e a su re m e n ts  to   e n h a n c e   tran si e n t   sta b il it y   o f   p o w e s y ste m s,”   In ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica P o we &   En e rg y   S y ste ms ,   2 0 1 7 ;   8 5 1 2 - 2 1 .   [1 1 ]   Co lv a ra   L D,  A r a u jo   S CB,  F e str a it EB,   S tab il it y   a n a l y sis  o f   p o w e s y ste m   in c lu d in g   f a c ts  ( TCS C)  e ff e c ts  b y   d irec m e th o d   a p p ro a c h ,   I n ter n a t io n a J o u rn a o El e c trica Po we r   &   En e rg y   S y ste ms ,   2 0 0 5 2 7 ( 4 ):  2 6 4 - 2 7 4 .   [1 2 ]   Ra u tray   S K,  Ch o u d h u ry   S ,   M ish ra   S ,   Ro u P K,   A   P a rti c le S w a r m   Op ti m iza ti o n   b a se d   A p p ro a c h   f o r   P o w e S y ste m   T ra n sie n S tab il it y   En h a n c e m e n w it h   T CS C ,   Pro c e d ia   T e c h n o l o g y ,   2 0 1 2 ;   6 :   3 1 - 3 8 .   [1 3 ]   Ko lcu n   M ,   Čo n k a   Z,   Be ň a   L ,   Ka n á li k   M ,   M e d v e   D,   Im p ro v e m e n o f   T ra n s m issio n   Ca p a c it y   b y   F ACT S   d e v ice in   Ce n tral  Eas Eu r o p e   p o w e s y ste m ,   IFA C - Pa p e rs On L in e ,   2 0 1 6 ;   4 9 (2 7 ):  3 7 6 - 3 8 1 .   [1 4 ]   Ro se ly n   JP ,   De v a ra D,  Da sh   S S ,   M u lt i - Ob jec ti v e   G e n e ti c   A l g o rit h m   f o v o lt a g e   sta b il it y   e n h a n c e m e n u sin g   re sc h e d u li n g   a n d   F A CT S   d e v ice s ,   Ai n   S h a ms   En g i n e e rin g   J o u rn a l ,   2 0 1 4 5 (3 ):   7 8 9 - 8 0 1 .   [1 5 ]   G a sp e ric  S ,   M ih a li c   R,   T h e   i m p a c o f   se rial  c o n tro ll a b le  F A CT S   d e v ice o n   v o lt a g e   sta b il it y ,   In ter n a ti o n a l   J o u rn a o El e c trica Po we &   En e rg y   S y ste ms ,   2 0 1 5 6 4 1 0 4 0 - 1 0 4 8 .   [1 6 ]   Re d d y   S S ,   Op ti m a P lac e m e n o f   F A CT S   Co n tro ll e rs  f o Co n g e stio n   M a n a g e m e n i n   th e   De re g u late d   P o w e r   S y st e m ,   In ter n a ti o n a l   J o u r n a l   o f   El e c trica a n d   C o mp u ter   En g i n e e rin g   ( IJ ECE ) ,   2 0 1 8 8 ( 3 ):  1 3 3 6 - 1 3 4 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Tr a n s ien t sta b ilit en h a n ce men t u s in g   th yris to r   co n tr o lled   s eries   co mp en s a to r   ( S u r en d er R ed d S a lku ti )   893   [1 7 ]   T rip a th A ,   Ra o   KU ,   V e n k a tes h a   L ,   M u lt i - M a c h in e   S ta b il it y   Us in g   D y n a m ic  In v e rsio n   T e c h n iq u e ,   In ter n a ti o n a l   J o u rn a o El e c trica a n d   C o mp u t e r E n g i n e e rin g   ( IJ ECE ) ,   2 0 1 7 7 ( 6 ):  3 1 7 6 - 3 1 8 9 .   [1 8 ]   Wa rtan a   IM ,   Ag u stin N P ,   S in g h   JG ,   Op ti m a In teg ra ti o n   o f   th e   Re n e w a b le  En e rg y   to   th e   G rid   b y   Co n sid e rin g   S m a ll   S ig n a l   S tab il it y   Co n stra in t,   In ter n a ti o n a J o u rn a o El e c tr ica a n d   Co mp u ter   En g i n e e rin g   ( IJ ECE ) ,   2 0 1 7 ;   7 (5 ):  2 3 2 9 - 2 3 3 7 .   [1 9 ]   Re d d y   S S ,   Co n g e stio n   M a n a g e m e n a n d   V o lt a g e   P ro f il e   Im p ro v e m e n in   a   H y b rid   P o w e S y ste m   w it h   F A C T S   Co n tr o ll e rs ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o Ap p li e d   En g i n e e rin g   Res e a r c h ,   2 0 1 7 1 2 ( 9 ):  1 1 9 5 - 1 2 0 3 .   [2 0 ]   A c e v e d o   L F ,   Bo th ia - V a rg a G ,   C a n d e lo   JE,   Dy n a m ic  V o lt a g e   S tab il it y   Co m p a riso n   o f   T h e r m a a n d   W in d   P o w e r   G e n e r a ti o n   w it h   Dif fe re n S tatic  a n d   Dy n a m ic  L o a d   M o d e ls,   In ter n a ti o n a J o u rn a l   o El e c trica l   a n d   Co m p u ter   En g i n e e rin g   ( IJ ECE ) ,   2 0 1 8 8 (3 ):   1 4 0 1 - 1 4 1 1 .   [2 1 ]   Ou k e n n o u   A ,   S a n d a li   A ,   El m o u m e n   S ,   Co o rd i n a ted   P lac e m e n a n d   S e tt i n g   o f   F A C T S   in   El e c tri c a Ne tw o rk   b a s e d   o n   Ka lai - sm o ro d in sk y   Ba r g a in in g   S o lu ti o n   a n d   Vo lt a g e   De v i a ti o n   In d e x ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica a n d   Co mp u ter   E n g in e e rin g   ( IJ EC E) ,   2 0 1 8 8 (6 ) 4 0 7 9 - 4 0 8 8 .   [2 2 ]   A n d e rso n   P M ,   F o u d   AA ,   P o w e S y st e m   Co n tro a n d   S tab il it y ,   Io wa   S t a te Un ive rs it y   Pre ss ,   Ame s,  Io wa ,   1 9 7 7 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.