I n t ern a t i o n a l  J o u rn a l  o f  E l ect ri ca l  a n d  C o m p u t er E n g i n eeri n g  ( I J E C E )   V o l.   8 ,  No .   5 O c t obe r   20 1 8 ,  p p.  26 82~ 2 690   I S S N :  2088 - 8708 D O I :  10. 11 591/ i j ece . v8 i 5 . pp 268 2 - 2690          2682       Jou r n al  h om e p age h ttp : //ia e s c o r e . c o m/ j our nal s / i nde x . php/ I J E C E   Wind G enera t io I mp a c t   o n Sy m m et rica F a ult  L ev e l a t   G rid  B us es       A .  H a m zeh ,  S a de A .  H a m e d,   Z a k a r i a  A l - O ma r i   E l ect r i cal  E n g i n eer i n g  D ep ar t m e n t ,  F acu l t y  o f  E n g i n eer i n g ,  A l - A h l i yya   A m m an  U n i v er s i t y ,  J or da n       A rt i cl e I n f o     AB S T RAC T   A r tic le  h is to r y :   R ecei v ed   Oc t   9 ,  201 7   Re v i se d   M ar  1 4 ,  20 1 8   A ccep t ed   A ug  21 ,  201 8       T h is  p a p e r   m a in ly  a i m s  a e v a lu a tin g  q u a n tita tiv e ly  th e  i m p a c t o f   w in d   t ur bi ne  g e ne r a t or s  ( W T G s )  on f a ul t  l e v e l   ( F L)   i n  ca s e o f  a b al a n ced  f au l t   oc c ur r i ng  i n t he  hos t  g r i d   ( H G) .  T hi s  i m pa c t  i s  not  g e ne r i c  but  i t   de pe nds   on   t he  g r i d c onf i g ur a t i o n,  o pe r a t i o m ode ,  a nd l oa pr of i l e ;  t he  i m pa c t  m a y  be   pos i t i v e  f or  a  ne t w or k   w hi l e  i t  i s  ne g a t i v e   f or  a not he r   one .  T he r e f or e ,  t he   im p a c w ill b e  e s tim a te d  f o r  a  s p e c if ic  d is tr ib u ti o n  n e tw o r k   ( DN) .  T h e  gr i f a ul t s  a nd  w i nd g e ne r a t i ons   ( W Gs )   a r e  s i m ul a t e d b y  t he  s i m ul a t i on t o ol   P ow e r  F a c t or y  D i g S i l e nt  14. 0. 50 6.  T he  pa pe r  a d dr e s s e s  t he  i nf l ue nc e  on  F L   of  g r i d bus e s  i n g e ne r a l  a nd  pa r tic u la r ly  o n   FL   of  t he  poi nt   of  c om m on   c oupl i ng  ( P C C ) .  T he  e f f e c t  of   bot h pe ne t r a t i o n a nd di s pe r s i on  l e v e l s  of   e m be dde d W T G s  on f a ul t  r e s pons e  i s  a l s o i nv e s t i g a t e d.  M or e ov e r ,  t he   i nf l ue nc e  of   WG   t y pe  on  FL   i s  a s s e s s e d.  I t  i s  c o nc l u de d,  a m ong  ot he r  p oi nt s ,   th a t th e   FL   a t  P C C  c oul d r i s e  by   a bout  1 50%  a nd 1 7%  due  t o e m be dde WG   of  t y pe  1 a nd t y pe  2 r e s pe c t i v e l y ,   w ha t  i t  l e a ds  t o t he  r e c om m e nda t i on t o   a v oi d i ns t a l l i ng  t y pe  1 w i nd s y s t e m s  f or  ne w   w i nd f a r m s .   Ke y wo rd :   E v a lu a tio n  c r ite r ia   G r i d  b al an ced  f au l t s   I m p a c t o n  f a u lt le v e l   W i nd  g en er at i o n   C opy r i g ht   ©  201 8   I ns t i t ut e  o f  A d v anc e d E ngi ne e r i ng  an Sc i e nc e   A l l  ri g h t s re se rv e d .   Co rre sp o n d i n g  Au t h o r :   Z a k ar i a A l - O ma r i ,     E l ect r i cal  E n g i n eer i n g  D ep ar t m en t ,  F acu l t y  o f  E n g i n eer i n g ,   Al - A hl i y ya   A m m a n U ni ve r s i t y,   Al - A hl i y ya   A m m a n U ni ve r s i t y P o s t  O f f i c e ,  Z i p  c o d e  1 93 2 8 ( A m m a n J o r d a n) .   E m a il:  zo m ar i @ a m m an u . ed u . j o       1.   I NT RO D UCT I O N   I n  r ecen t   y ear s ,  as   w i n d  p o w er  ( W P )  i s  s u s t ai n ab l e an d  g r ee n  p o w er ,  i t s   p e n e tr a tio n  i n  p o w e r  s y s te m   h as  i n cr eas ed  s i g n i f i ca n t l y  a n d  i s  ex p ect ed  t o  p er s i s t  r i s i n g  i n  t h f u t u r e [ 1 ] .   T h w o r l d w i d e cu m u l at i v e   i n s t a l l e w i n d c a pa c i t y   w a s   a r ou n d 487 G W  a t  e n d 2016 a s   s e e n f r o m   F i gu r e  1.  T h e   P e n e t r a t i on  of  W P   r e a c he d  hi gh  l e ve l s  i 2015  i n  s o m e  c oun t r i e s  a s  D e nm a r k  ( 21% ) ,  P o r t u g a l  ( 18%  ) ,  I r e l a n d ( 14% ) ,  a n G e r m a ny  ( 9% ) .  I t  i s   w or t h  n ot i n g  t h a t  a bou t  82 c ou n t r i e s  a r e  e x pl oi t i ng  W P  on  a  c om m e r c i a l  l e v e l  [ 2,  3] .           F i g ur e   1.  W or l d w i n d po w e r   cu m u l at i v e cap aci t y  2 0 0 1 - 2016 [ 2 ]   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t  J  E l e c  &  C o m p  E n g     I S S N :  2088 - 8708       W i nd G e ne r at i on I m p ac t  on  S y m m e t r i c al  F aul t  L e v e l  at  G r i d B us e s   ( A .  Ha mz e h )   2683   T h e p en et r a tio n  o f   WP   can  b e d ef i n ed  i n  t er m s  o f  e n er g y  o r  p o w er  ( cap aci t y )  as  t h WG   pr odu c t i on  p er cen t ag e o f  t h t o t al  el ect r i c  en er g y  d e m a n d  o n  o n h an d   o r  as  o f   WP   cap aci t y  p er cen t a g e o f  p ea k  l o ad  [ 4 ] T h e i n cr eas e o f  i n t eg r at ed   WG   r ai s ed  t h e i n t er es t  i n  s t u d y i ng t he  i n f l ue nc e  o f  i nt e gr a t e d   w i nd  u ni t s  o n t h e   s t at i c a n d  t r an s i en t  p er f o r m a n ce o f  t h e  p o w er  s y s t e m .  T h i s  e f f ect  i s   n o t   g en er i c a n d  can  b e p o s i t i v e o r   n e g a t i v e   de pe n di ng   on  t h e  t ype   of   WG   s y s t e m ,   HG   co n f i g u r at i o n  a n d   l o ad   p r o f i l e.   T h er ar m ai n l y   f o u r   t y pe s  of   WG   s y s t e m s   w i t h  d i f f er en t  i n t er f ace  m o d es .  T y p e s  1   an d  2  r ep r es en t  a  f i x ed - s p eed   a s y nc hr o no u s   g en er at o r   ( AG )   an d  v ar i ab l e - s lip   AG   w i t h  v ar i ab l e r o t o r  r es i s t a n ce r es p ect i v el y   [5 ] .  B o t h  t y p e s  ar e d i r ect l y   co n n ect ed  t o  t h g r i d .  T y p e 3  r ep r es en t s  a v ar i ab l e - s pe e d,  dou bl y - fe d   AG   wi t h  t wo - w a ys  c o nne c t i o n t o  t he   g r id ; n a m e l y  r o to r - s i d e co n v er t er  an d  d i r ect  s t at o r  co n n ect i o n .     V a r ia b le - s p eed  g en er at o r s   w i t h  f u l l  co n v er t er  g r i d  i n t er f ace   be l on g  t T y pe  4 s y s t e m s .  T h i s  pa pe r   f o cu s es   m ai n l y  o n  T y p e 4   w i n d  s y s t e m ,   w h er e t h e i n t er f ace b et w ee n  t h v ar i ab l e - s pe e d s y n c h r on ou s   g en er at o r  an d  t h g r i d  i s  an   A C / A C  co n v er t er  i n cl ud i n g a   D C   l i n k a s  s ho w n i n F i g ur e   [ 6] T he   HG   i f r eq u en t l y  s u b j ect ed   to  d if f e r e n t f a u lt s .  I n itia ll y ,   w h e n  t h e  in s ta lle d   WP   cap aci t y  w as  n o t   v er y   h i g h ,  w i n d   g en er at o r s  ar e d i s co n n ect ed  f r o m  t h e g r i d   w h en  a g r i d   f a u l t  o ccu r r ed .  R ecen t l y ,   w i n d  t u r b i n es   ( W T s)   a r r e q ui r e d  t o  r e m a i n c o nne c t e d   d ur i n g gr i d  f a ul t s  a nd ,  f ur t he r m o r e ,  t o pr ov i de  a c t i v e  s u ppor t  t o t h e  g r i d [ 7 ].           F i g ur e   2.  W i n d t u r bi n e  g e n e r a t or  t y pe  4 [ 8 ]       T h e r eact i o n  o f  w i n d  g en er at o r s  t o  f au l t s  o ccu r r i n g  o n  t h HG   i s   m ai n l y  d et er m i n ed  b y  t h e  g en er at o r   t y p e .  T y p e s  1  a nd  2  r e s p o nd  i n a   s i m i l a r   w a y a s   l a r ge   i nd uc t i o m a c hi ne s   us e d   i n  i nd us t r i a l  a p p lic a tio n s .   T he   r eact i o n  o f   T yp e s   3 a n d 4 t o gr i d f a u l t s  i s  de t e r m i n e d b y  t h e   c on t r ol  of  t h e   w i n d s y s t e m  [ 9] .  M a ny  r e s e a r c h er s   ha ve  s t ud i e d  t he  i m p a c t  o f  d i s t r i b ut i o n ge ne r a t i o n ( D G )  o n t he  F L  o f  ho s t i n DN .  M o s t  s t u d i es  co n d u ct ed  t h r es ear ch  o n  cas e s t u d i es ,  b ecau s e t h e D G  i m p act  i s  n o t  g en er i c as   m e n tio n e d  e a r lie r  in  th i s  p a p e r   [ 10] .   P r e s e n t s  a  s t u d y  of  e f f e c t  of  hy br i d P V - W T  o n F L  o f  a  ve r y   s i m p l e  ne t w o r w i t h o ne  l o a d  b us  us i n g s i m p l e   m o d e l s   f o r  t he   s t ud i e d  s ys t e m ;  t he  F L  o f  t he   DN   e x p er i en ced  3 7 %  i n cr eas e d u e t o  c o n n ect ed  D G .  T h a na l ys i s  o f   ne t w o r s t r e n gt h a t  t he  p o i nt  o f   W T Gs   co n n ect i o n  ( P C C )  an d  a co m p ar i s o n  o f   W T Gs   t o s u ppor t   th e   A C   n e t w o r k  a r e  d is c u s s e d  in  [ 1 1 ] ; th e  s y s te m   m o d e lin g  is   v e r y  s i m p le   w h e r e   th e  g r id  a t P C C   is   r e p r e s e nt e d  a s  i nf i ni t e  b us .  [ 1 2 ]  p r o vi d e s  a n i n ve s t i ga t i o o f  a  c a s e   s t ud ne t w o r k ( s m a l l  gr i d )  c o nc e r ni n g   s h or t  c i r c u i t  a n a l y s i s  a m ong ot h e r  pr oc e s s e s   w i t h a nd   w i t ho ut  D G s   us i n g M a t l a b  p r o gr a m ;   a  ma x i mu m   i n cr eas e o f  7 5 . 2 5 %   in   FL   h as  b een  r eco r d ed   w h e n  D G s  ar e p l aced  i n  cer t ai n  b u s e s .   In  [1 3 ] ,  t he   F L   co n t r i b u t i o n s  o f  d i f f er en t  W T G s  f o r  f a u l t s  at  t h e t er m i n al  o f  t h e g e n er at o r   w h er e s i m u l at ed  u s i n g   s i m p l if ie d   m o d el  t o  d et er m i n e F L  c h ar act er i s t i cs   f o r  s y m m et r i cal   f au l t s .   T he   ma i n   o b j e c tiv e  o f  th is  p a p e r  is  u s in g  th e  G e r m a n   s i m u la tio n   p r o gr a m  P o w e r  F a c t o r y D i gS i l e nt   14. 0. 506   t o   q ua nt i f y t he  i m p a c t  o f  i nt e gr a t i n WG   of  T y pe s  1 a n d 4 i nt o t h e   DN   i n  cas e   o f  b al an ced   f au l t s   o ccu r r i n g   i n  t h h o s t i n g  g r i d .  T h e i m p act   w i l l  b e es t i m a t e d  f o r  a t y p i cal   w ea k   DN .  A s  t he   FL   (M V A  s h o rt   ci r cu i t  cap aci t y )  i s  an  i n d i cat o r  f o r  t h e “ g r i d  s t r e n g t h ” o n  o n e h an d  an d  an  i m p o r t a n t  f i g u r e f o r  ci r cu i t  b r eak er   (C B s e le c tio n  o n  t he  o t he r  h a nd ,  t h is   p ap er  ad d r es s es  t h e i n f l u e n ce o n  t h FL   o f   gr i d  b u s e s ,  i ge ne r a l ,  a nd   o n t he   FL   o f  t h e  P C C ,   w h ic h  i s  th e   g r id  p o in t to   w h ic h  W T  is  c o n n e c te d  i n  p a r tic u la r .         2.   S I M P L E  RUL E S  F O R H O S T  CAP AC I T Y O F  W I ND G E NE RAT I O N   W G  s y s t e m s  ar e co n n ect ed  t o  a n y  v o lta g e  le v e l o f  t h e  d i s tr ib u tio n   s y s te m .  T h is  v o lta g e  le v e l is   m a i nl y d e t e r m i ne d  b y t he   co n n ect ed  W P  ( H o s t  cap aci t y ) .   F o r  a  c e r ta in   v o lta g e  le v e l,  it  m u s t  b e  d is ti n g u i s h e d   b e t w e e n  P CC o n   t he  ne t w o r k  a nd  P C C  o n a  b us .   A bout  f i ve  t i m e s   w i n d c a pa c i t y  c a n  b co n n ect ed  t o  a b u s   r e la tiv e  to  th a t c o n n e c te d  to  n e t w o r k  o f  th e  s a m e   v o lta g e  le v e l.  W h ile  s m a ll d is tr ib u te d  W T  s y s te m s   u p  to  5 0   kV A  a r e  c o nne c t e d  t o  l o w   vo l t a ge  ne t w o r k,   w i nd  uni t s  o f  5 0 - 2 5 0  k V A  cap aci t y  ar e c on ne c t e d t o l o w  v ol t a ge   b u se s .   T he  vo l t a g e  le v e ls   u s e d  in  d is tr ib u tio n  s y s te m s  a r e : lo w   v o lta g e   ( L V < 1 kV ) ,  m e d i u m   vo l t a ge   (1   k V< M V< 5 0  kV ) ,  a nd  hi g h vo l t a ge  ( 5 0 < H V < 1 3 0 ) .   T h e ex act  v al u es  o f  v o l t a g e l e v el s  d i f f er  f r o m  co u n t r y  t o   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 88 - 8708   In t  J  E l e c  &  C o m p  E n g ,   V o l.   8 , N o 5 O c t obe r  20 18     268 2   -   2690   2684   c ou n t r y  [ 14] .   S o m e r eco m m e n d ed  ap p r o x i m at e r u l es  ar u s ed  i n  s o m c o u n tr ie s   f o r  e s ti m a tio n  o f  D G   h o s c a p a c it y  in  te r m s  o f  d is tr ib u ti o n  s y s te m   v o lta g e  le v e l s .  H o w e v e r ,  a d d itio n a l c a lc u la tio n s   s h o u ld  b e  p e r f o r m e d   t o  ch eck  t h e v al i d i t y  o f  t h es s i m p l e r u l e s  f o r  t h s t u d i ed  cas e.  T a b l e 1  s h o w s  s o m e o f  t h e r u l es  t h at  ar e u s e d.       T ab l e 1 .   D es i g n   R ul e s   f o r  H o s t  C ap aci t y   i n  D is tr ib u tio n   S y st e m s   [   9,  14 ]   V o l t a g e L ev el   H o s t  C ap ac i t y   L V  n e t w o r k  ( 4 0 0  V )   5 0  k V A   L V  B u s  ( 4 0 0  V )   2 0 0 - 2 50  k V A   MV  n e tw o r k   2 - 5  M VA   M V  Bu s   1 0 - 4 0  M V A   HV   U p  t 1 0 0  M V A       A n  al t er n at i v s i m p l e ap p r o ach  t o   d eci d i n g  i f  a  D G   m a y  b e co n n ec t ed  i s  t o  r eq u i r e t h at  t h e  t h r ee - p ha s e  s ho r t - c ir c u i t le v e l ( F L )  a t P C C  is  a   m i n i m u m  m u lt ip le  o f  th e  D G  r a tin g ,   m e a n i n g  D G   r a tin g = F L / M u l t i pl e .  M ul t i pl e   a s  h i g h  a s  20 or  25  h a s  be e n   r e qu i r e d f or  W T s / w i n d f a r m s  i n  s o m e  c ou nt r i e s ,   b u t   ag ai n   t h es s i m p l ap p r o a ch es   ar v er y   co n s er v at i v e.   S o m e   s t u d i es   s u g g es t   m i n i m u m   m u l t i p l o f   5 0   [ 15] .  M a x i m i z i n g of  W G  a c c om m oda t i on c a n be  pe r f o r m e d b y   m e a n s  of   m a t h e m a t i c a l  pr og r a m m i n te c h n iq u e s  a n d  g e n e tic  a l g o r ith m s  a lo n g s id e  f u lf i lli n g  te c h n i cal  r eq u i r e m en t s  as  l o s s es  a n d  F L s  [ 1 6 ] .   T h e i n t er f ace  i n v er t er s  u s ed   i n   m o d er n  W T  ar e p u l s w i d t h   m o d u l at ed  ( P W M )  co n v er t er s  u s i n g   I G B T s   o r   M O S F E T s .   T h es co n v er t er s   ar ab l t o   co n t r o l   n o t   o n l y   t h act i v p o w er   b u t   al s o   t h r eact i v e   p o w er  n eed ed  b y  t h g en er at o r .   T o  r e d u ce t h e h ar m o n i c s  p r o d u ced  b y  s u c h  co n v er t er s ,  f i l t er s  s h o u l d  b e u s ed ,   w h i c h a r e  no t  e xp e n s i ve  d ue  t o  t he  hi gh  f r e q ue nc y  r a nge  ( s o m e  k H z ) .       3.   C O N C EP T O F  F A U LT  LE V EL   T h e b al an ced  f au l t  at  a p o i n t   o f  a n et w o r k  ca n  b e ch ar act er i zed  i n  t er m s  o f   t he  f a ul t  c ur r e nt  i f  t ha t   w o u ld  f lo w   u n d e r  f a u l t c o n d itio n s .  T h is  f a u lt c u r r e n m u s t  in d e e d  b e  c o m p a r e d  to  th e  n o r m a l lo a d  c u r r e n t,   w h i c h i s  i nve r s e l y p r o p o r t i ona l  t o  t he   no m i na l   vo l t a ge .   T o  c o m p e ns a t e  f o r  t he   vo l t a ge  l e ve l  e f f e c t ,  t he   b al an ced  f au l t  at  f a u l t ed  b u s  i s  ch ar act er i zed  i n  t er m s  o f  t h e  F L  ( s h o r t - ci r c u i t  cap aci t y  S C C  M V A )  [ 1 7 ] .   T h i s   q ua nt i t y i s  us ua l l y e xp r e s s e d  i n M V A  a nd  i s  d e f i ne d  a s     = 3    ×             [  ]               (1 )     A s s u m in g  t h a t t h e  b a s e  li n e  v o lta g e  is  e q u a l to  th e   n o m i n a v o l t ag e,   w f i n d  t h at  t h e p er  u n i t   v al u e o f   th e  F L  is  e q u a l to  th e  p e r  u n it  v a lu e  o f  th e   f a u lt c u r r e n t:       =                     (2 )     F in a ll y ,  i f   w e  a s s u m e  th a t th e  v o lta g e   is  e q u a l  to  its   n o m i n a v a lu e  p r io r  to  th e   f a u lt,  t h e  p e r  u n i t   va l ue  o f  t he   F L  i s  g i ve n b y       = 1 | |                   (3 )     w h e r e   Z t h  i s  t he  T he ve ni n i m p e d a nc e ,  s e e f r o m  t he  l o c a t i o n o f  t he   f a ul t  l o o ki n g b a c k i nt o  t h e   ne t w o r k.     T h e F L  t h er ef o r e i s  an  i n d i cat i o n  o f  ‘ h o w  cl o s e '  a p ar t i cu l ar  p o i n t  i s  f r o m  t h e g e n er at i o n  s o u r ces  o f  a   s ys t e m .   F o r  e xa m p l e ,  F L s  i n a n E H V  t r a n s m i s s i o s ys t e m  c a n b e  t hr e e  t i m e  i m a g ni t ud e  l a r ge r  t ha n i n a  L V   di s t r i bu t i on   s y s t e m .  F or  s t r ong  g r i ds ,  t y pi c a l   v a l u e s  o f  F L   f or  v ol t a g e s  0. 4 k V ,  10 kV ,  15 k V ,  30 k V ,  70 k V ,   a n 130  k V   a r e   5   M V A ,   400  M V A ,   500  M V A ,   1 300  M V A ,   2500  M V A ,   a n 10  G V A  r e s pe c t i v e l y   [ 18] .   R a th e r   th a n  p r o v id i n g  a  d e ta il e d   m o d e l o f   th e ir   n e t w o r k  to  t h e  d e s i g n e r s  o f  W G  s c h e m e ,   d is tr ib u tio n  u t ilitie s   us ua l l y   gi ve  t he m   t he  F L  a t  t h e  c o nne c t i o n p o i nt  a nd  t he  r a t i o  X / R  o f  t h e s o u r ce i m p ed an ce.   I t is   kno w n t ha t   al l  t y p es  o f  d i s t r i b u t ed  g en er a t o r s  i n cr eas e F L s  t o  s o m e e x t en t .   A s  t h e i n cr eas ed  F L  co u l d  ex ceed  t h e d es i g n   li m it  o f  th e   n e t w o r k ,  q u a n ti ta tiv e   s t u d ie s  o n  D G  i m p a c t o n  F L  a r e  r e q u ir e d  to  a v o id  t h e  p o s s ib le   n e g a t iv e   e f f e c ts  o n   s y s te m  o p e r a tio n  a nd h a r m  t o pe r s on n e l  a s   w e l l  [ 19] .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t  J  E l e c  &  C o m p  E n g     I S S N :  2088 - 8708       W i nd G e ne r at i on I m p ac t  on  S y m m e t r i c al  F aul t  L e v e l  at  G r i d B us e s   ( A .  Ha mz e h )   2685   4.   EV A LU A TIO N  C R IT ER I A   F o r   a c hi e vi ng a  s ys t e m a t i c   m e t ho d o l o g y   t o   q ua nt i f y   t he  i m p a c t   o f   W T   ge ne r a t i o n o t he   ho s t i n g   g r i d ,  a s et  o f  ev al u at i o n  cr i t er i a ar e d ef i n ed  an d   m at h e m at i ca l l y   f o r m u l at ed  [ 2 0 , 2 1 ] .     a.   P e n e tr a tio n  le v e l   (P L % ):   I t  i s  d ef i n ed  as  t h e r at i o  o f  t h e t o t al  W G  p o w er  t o  t h e p ea k  l o a d  o f  t h e h o s t i n g   gr i d :      % =     × 1 0 0                 (4 )     b.   D is p e r s io n  le v e l ( D L % ) I t  i s   de f i n e d a s  t h e  r a t i o of  t h e   n um be r  of  W T  bu s e s  t o t h e  num be r  of  l oa d bu s e s :       % = #      #         × 1 0 0               (5 )     T h is  c r ite r io n  p o in ts  o u t to  t h e  g e o g r a p h ic  d is p e r s io n  o f  W T G s  a n d  n o t it s  c a p a c it y .     c.   F a u lt le v e l r is e  in d e x  ( F L R I % ) F L R I %  f o r  a b u s  i s  t h r at i o  o f  t h e d i f f er en ce b et w e en  F L   w i t h  W T   ge ne r a t i o n a nd  F L   w i t ho ut  W T  ge ne r a t i o n,  t o  t he  F L   w i t ho u t  W T  ge ne r a t i o n:        % =  +          × 1 0 0               (6 )     5.   T H E S TU D I ED   N E TW O R K   A   w i d e r an g e o f  s i m u l at i o n s  h av e b een   car r i ed  o u t  f o r  a t y p i c a l d is tr ib u tio n   g r id  2 0 /0 . 4  k V   a s sh o w n   i F i gur e  3   u s i ng  t h e  s o f t w a r e  P ow e r  F a c t or y  D i gS i l e n t  14. 0. 50 6 [ 22] .   T h e  g r i d i s  a  m o di f i e d v e r s i on  of  a n   ex a m p l n et w o r k  i n  t h e P o w er  F act o r y .             F i g ur e   3 .  T e s t d is tr ib u tio n  g r i d   w i t h s e ve r al  W T  g en er at o r s   [ 22 23 ]       T he  ne t w o r c o n s i s t s o f  1 2  b u s e s,  1 1  l i n e s   a s  s ho w n i T ab l e 2  an d  7  co n cen t r at ed  l o ad s   a s  sh o w n  i n   T ab l e 3 .   T h e l o ad  p r o f i l e h as   b een  d et er m i n ed   s o  t h at  t h g r i d  ( B as e cas e)  r ep r es en t s  a  w e ak  n et w o r k ,  as  i t  i s   t h e r eal  cas f o r  D N s  i n  o u r  r eg i o n .  S e v er al  W T  u n i t s  can   b e s i m u l at ed  as  co n n ect ed  o r  d i s co n n ect ed  t o  t h e   g r i d t h r oug h  i t s  c or r e s pon di ng C B s .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 88 - 8708   In t  J  E l e c  &  C o m p  E n g ,   V o l.   8 , N o 5 O c t obe r  20 18     268 2   -   2690   2686   T ab l e 2 .   L i n es   D at a o f  T es t  N et w o r k   Na m e   N u m b e r o C u st o m   M ax . L o ad   k VA   A v er a g L o a d  k V A   P o we r   F act o r   M ax L oa d i n g %   L 1 0 - 1 1   0   0 .   0 .   1 .   1 0 0 .   L 1 1 - 1 2   2 6   8 6 . 26 9 4 1   3 1 . 2   0 . 9 5   1 0 0 .   L 2 - 3   6   3 3 . 65 4 4 9   7 .2   0 . 9 5   1 0 0 .   L 3 - 4   2 0   7 2 . 29 9 0 7   2 4 .   0 . 9 5   1 0 0 .   L 3 - 9   1 2   5 1 . 81 2 3   1 4 . 4   0 . 9 5   1 0 0 .   L 4 - 5   1 0   4 6 . 15 2 6   1 2 .   0 . 9 5   1 0 0 .   L 5 - 6   6   3 3 . 65 4 4 9   7 .2   0 . 9 5   1 0 0 .   L 5 - 8   1 5   5 9 . 82 8 2 2   1 8 .   0 . 9 5   1 0 0 .   L 6 - 7   1 3   5 4 . 53 9 9 5   1 5 . 6   0 . 9 5   1 0 0 .   L 9 - 1 0   5   3 0 . 14 9 5 3   6 .   0 . 9 5   1 0 0 .   L 9 - 1 1   0   0 .   0 .   1 .   1 0 0 .       T ab l e 3 .   C o n cen t r a tin g   L o ad s  D at a o f  T es t  N et w o r k   Na m e   Ac t .  P o w.   MW   R e act . P o w M V Ar   Ap p .  P o w.   MW   I   k A   P o w.   F act   Lo a d  1   0 . 0 4 5   0 . 0 2 1 7 9   0 . 0 5   0 . 0 0 1 4 4   0 .9   L oa d  10   0 . 0 4 5   0 . 0 2 1 7 9   0 . 0 5   0 . 0 7 2 1 6   0 .9   L oa d  12   0 . 0 4 5   0 . 0 2 1 7 9   0 . 0 5   0 . 0 7 2 1 6   0 .9   Lo a d  2   0 . 0 4 5   0 . 0 2 1 7 9   0 . 0 5   0 . 0 7 2 1 6   0 .9   Lo a d  7   0 . 0 4 5   0 . 0 2 1 7 9   0 . 0 5   0 . 0 7 2 1 6   0 .9   Lo a d  8   0 . 0 4 5   0 . 0 2 1 7 9   0 . 0 5   0 . 0 7 2 1 6   0 .9   Lo a d  9   0 . 0 4 5   0 . 0 2 1 7 9   0 . 0 5   0 . 0 7 2 1 6   0 .9       6.   S IM U LA TIO N S , R E S UL T S  AND  D IS C U S S IO N S   D i f f er en t   s cen ar i o s  ar e s i m u l at ed  t o  ev al u at e t h e i m p ac t  o f  W G  o n  F L s  a t   H G  b u s es .   T h e f au l t s   s i m u l a t e d b y  t h e  pr og r a m  P ow e r  F a c t or y  D i gS i l e n t  V 14. 0. 506 a r e  t h r e e - p h a s e  s h o r t c ir c u its  o c c u r r in g  a t g r id   b u s es   w i t h  zer o  i m p ed an ce,  0 . 1  s ec b r eak  t i m e,  an d  1 . 0  s ec f au l t  cl ear i n g  t i m e.  W e as s u m e  t h at  t h e e m b ed d ed   W T  u n its   w ill n o t b e  s h u t - d o w n i n c a s e  o f  f a ul t s  o c c ur r i n g i n  t he  H G .     5 .1 .   C a s e  St udy  1 :   F a ul t  L e v e l s  f or  B as e  C as e   F i r s t  a  l oa f l o w  pr og r a m   f or   t h e  ba s e  c a s e  ( g r i w i t h out  W T )  i s  pe r f or m e d   us i n g N e w t on - Ra p h so n   m et h o d .  T h en  co m p u t at i o n  o f  b al an ced  f au l t s  at  al l  b u s e s  i s  car r i ed  o u t .   T h e s i m u l at i o n  r es u l t s  o f   F L s   f o r  al l   bu s e s  a r e   s h o w n  i n   F i g u r e  4.  I t  i s   f oun d t h a t  t h e   m a x i m um  F L  ( 6. 17 M V A )  i s  a t  bus   2 ( t h e  c l os e s t  bus  t o   s u ppl y  poi n t )  a n d t h e   m i ni m um  F L  ( 1. 24 M V A )  i s  a t  bu s  8  ( t h e   m os t   f a r  bu s  8  f r o m  s u ppl y  poi n t ) .           F i g u r e 4 .  F au l t  l e v el s   f o r  b al an ced  f a u l t  at  al l  b u s es  o f   g r i d  b as e cas e       5 .2 C a s e  St udy  2 :  E m be d di ng  a  Si ng l e  W T  a t  B u s 8   A  250 k V A  W T  u n i t ,  un i t y  P F ,  i s  c on n e c t e d t o bu s  8.  S i m ul a t i on  of  6. 1 i s  r e pe a t e d a n d t h e   c om p u t e r   r e s ul t s  a r e  gr a p hi c a l l y s ho w i F i g ur e   5.   W e cal cu l at e t h F L   r i s e i n d ex   F L R I %   f o r  al l  b u s es  a n d  r ep r es en t   t h e r es u l t s  i n   F i g u r e 6 .  T h e F L R I %   v al u es  ar f o u n d t o be  a b ou t  17%   f or  W T - b us ,  8 - 9 %  f o r  ad j acen t  b u s es  o f   WT - bu s  ( i . e .  bu s e s  5,  6,  a n d 7 ) ,  a n d 2 - 4 %  f o r  b u s es  t h at  ar e i n  a  m o d er at e d i s t an ce  f r o m   W T - b us .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t  J  E l e c  &  C o m p  E n g     I S S N :  2088 - 8708       W i nd G e ne r at i on I m p ac t  on  S y m m e t r i c al  F aul t  L e v e l  at  G r i d B us e s   ( A .  Ha mz e h )   2687       F ig u r e  5 .  F a u lt le v e ls   w i th o u W T  a n w i t h  250 k V A  W T  a t  bu s  8       5 .3 C as e  S t u d y 3:  I m p ac t  of   W T   Ty p e  o n F a ul t  L e v e l   WT   T y p e  1  s ho w n  i F i g ur e  7  i s  c o nne c t e d  t o  B us  8 .  T hi s   w i nd  i nd uc t i o n ge ne r a t o r  i s  c o nne c t e d   d ir e c tl y  to  th e  g r id .           F ig u r e  6 .  F a u lt le v e l r is e  i n d e x F L R %   w i t h  250 k V A  W T  a t   bu s  8   F ig u r e  7 .  T y p ic a l C o n f i g u r a tio n   of  a  T y pe  1 W T G   [ 8]       T h e s q u i r r el  cag A G  i s  s e l ect ed  f r o m  t h e P o w er   F act o r y  l i b r ar y .   D o u b l e - cag e,  2 5 0   kW / 0 . k V/ 2 / E XP L O S I ON P R O OF  M U L T   w i t h   t h e   f o llo w i n g  p e r   u n i t p a r a m e te r s :   X r m = 0. 01,  R s = 0. 0316,   R r A2 = 0 .1 , X r A 2 =0 . 1 ,  R at ed   m ech a n i cal  p o w er = 2 5 0  kW ,  E f f i c i e nc y  a t  no m i na l   ope r a t i on = 95% ,  R a t e P F= 0. 88 .   F i r s t ,  p o w e r   f l o w  i s  r u w he r e  t he   P C C   b us   i s   s i m ul a t e d   i n t he   p r o gr a m   a s   A S  b us   t yp e   w h i c h   r eq u i r es  t h e i n p u t  o f  W T G  act i v e p o w er   w h i l e i t s  s l i p  an d  r e act i v e p o w er  ar e cal c u l at ed  b y  t h e p r o g r a m .  T h en   th e   s h o r t c ir c u it c o m p u t at i o n  i s  act i v at ed  t o  d et er m i n e t h F L s  o f  al l  b u s es   w i t h  t h e W T  t y p e  1  i s  co n n ec t ed .   F i g u r e 8  s h o w s  a co m p ar i s o n   ch ar t  o f   F L  r i s e %  o f  al l  b u s e s  f o r  t h e t w o  cas e s ,  n a m el y   w i t h  W T  T y p e 4  an d   W T   T y p e 1  o f  t h e s a m e cap a ci t y  b ei n g  co n n ect ed   a t  B us  8.   I t is  o b vi o us   f r o m   F i g ur e  8   t ha t  a  c o n ve nt i o na l   W T   T y pe  1 c a us e s   m u c h   m or e  F L  r i s e  t h a n a  W T  T y pe  4 ( a bou t  9 t i m e s  t h e   m a gn i t u de   f or  P C C  bu s  a n d 2 - f o r  o th e r  b u s s e s  o f  th e   g r id ) .   T h e  r e a s o n  b e h in d  th is  is  th a t T y p e  1  g e n e r a to r  is  d ir e c tly  c o n n e c te d  to  th e  g r id   wh i l e t h e T y p e 4  g e n er at o r  i s  i n t er f aced   w i t h  t h e g r i d  t h r o u g h  a f u l l - s cal e co n v er t er .           F i gu r e  8.  C o m pa r i s on  of   F L R %  of  a l l  bu s e s  f or  s i m i l a r  W T   T y pe  4 a n d W T   T y pe  1 c on n e c t e d t o B u s  8   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 88 - 8708   In t  J  E l e c  &  C o m p  E n g ,   V o l.   8 , N o 5 O c t obe r  20 18     268 2   -   2690   2688   5 .4 C as e  S t u d y 4:  I m p ac t  of   P e n e t r at i on  L e ve l  o F a ul t  L e v e l   A wi n d   g e n e r a t or  t y pe  4  w i t h  v a r y i ng  c a pa c i t i e s  ( 100,  1 50,   200,   250 ,  30 0 k V A )  i s  c onn e c t e d t o bu s   1 0  an d  s y s t e m   s i m u l at i o n  i s   car r i ed  o u t  as   i n  6 . 1 .   T h e r es u l t s   s h o w  t h at  F L R %  i n cr eas es   w i t h  i n cr eas i n g   cap aci t y  al m o s t  l i n ear  as  F i g u r e 9  s h o w s   f o r  t h e 3  s el ect e d  b us e s ,  na m e l y W T - P C C  ( bu s  10) ,  a dj a c e n t  bu s   ( b u s  9 )  an d  f ar  b u s  ( b u s  2 ) .  I t  i s  cl ear  f r o m  F i g u r e 8  t h at  t h e i n cr eas e i s  ap p r o x i m at el y   l i n ear  f o r  each  b u s   w it h  d if f e r e n t s lo p e .   T h e  F L  r i s e  %  f or  t h e  t w o c a s e s  300 k V A  a n d 200 k V A  W T  u n i t  c on n e c t e d t o t h e  bus   10,  l i e s  be t w e e n  3%  a n d 15%  f or  200 k V A  W T  a n d be t w e e n  4%  a n d 25%  f or  300 k V A   W T .   T h e r e f or e ,  t h e   ex p ect ed  F L  r i s w o u l d  l i m i t  t h e al l o w ab l e p o w er  o f  W T  u n i t  t o  b e co n n ect ed  t o  t h e g r i d .               F i g u r e 9 .  V ar i at i o n  o f  F L R %  f o r  3  s el ect ed  b u s es   vs .  W T  p ow e r   i n j ect ed  at  b u s  1 0       5. 5.   C a s e  St udy  5 :  I m pa c t  o f P C C   L oc at i on   o n F a ul t  Q ua nt i t i e s   A   W T   uni t   ( 2 0 0   kV A ,   p f = 1)   i s   c onn e c t e a t   bu s e s   3,   4,   7,   a n 10  r e s pe c t i v e l y .   A   ba l a n c e f a u l t   s i m u l at i o n  at  b u s  9  i s  car r i ed   o u t  f o r  each  cas e.  T h e f au l t  cu r r en t  an d  F L   f o r   b us  9  a r e  c om p ut e d .  T he  r e s ul t s   a r e  s ho w n  i F i gur e  1 0 .   I t  i s  o b vi o us  f r o m  F i g ur e  9  t ha t   c ha n gi ng  t he  l o c a t i o n o f  P C C   ha s  a  ve r y l i t t l e   i n f l u e n ce o n  b o t h  t h e F L  an d  t h e f a u l t  c u r r en t   f o r  t h e s a m W T  cap aci t y .           F i gu r e  10 .  I m pa c t  of  poi n t   of   c om m o n  c ou pl i ng  on  F L  a n d I f       5. 6.   C as e  S t u d y 6:  I m p ac t  of   D i s p e r s i on  L e ve l  o n F a ul t  L e v e l   A  s i m u l at i o n  o f  a  f au l t  at  b u s   9  i s  co n d u ct ed  i n  t w o  d i f f er en t  s cen ar i o s :   a.   C onn e c t i n g  a  s i ng l e  200 k V A - W T  a t  b us  3   b.   C onn e c t i n g 50 k V A - W T  a t  e a c h  of  bu s e s  3,  4,  7,   1 0  at  t h s a m e  t i m e ( i . e.  D I %  i s  4   t i m e s  o f   S cen ar i o F i g ur e  1 1  s ho w s  t he   s i m ul a t i o n r e s ul t s ;  i t  i s   no t i c e d  t ha t  t he   F L  i nc r e a s e s  b y a b o ut  1 7 %   w i t h a n i nc r e a s e   in  th e  d i s p e r s io n  b y  4  ti m e s .           F i gu r e  11 .  I m p act   of  di s pe r s i o n  of   WT s  o n  f a u lt le v e l a t b u s   9   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t  J  E l e c  &  C o m p  E n g     I S S N :  2088 - 8708       W i nd G e ne r at i on I m p ac t  on  S y m m e t r i c al  F aul t  L e v e l  at  G r i d B us e s   ( A .  Ha mz e h )   2689   7.   C O NCL U S I O NS   W i t h a n e m b e d d e d  W T  t y p e  4  i nt o  t he   gr i d ,  t he   f a ul t   c ur r e nt s  a nd  c o n s e q ue nt l y t h e  F L s  a r e   i n cr eas ed ,  es p eci al l y   w h e n  t h e f au l t  i s  cl o s e  t o  t he   w i nd  ge ne r a t i o n P C C .   T h e F L  at  P C C  i n cr eas e s  b y  1 7 %   r el at i v e t o   F L   w i t h o u t  W T .  T h e F L  r i s e s  al m o s t  l i n ear l y   w i t h  i n cr eas i n g  W T  p en et r at i o n  l ev el ,   w h er e t h e l i n e   s l o p e d ecr eas es   w h e n  t h e d i s t an ce o f  t h e co n cer n ed  b u s  f r o m  P C C  i s  i n cr eas ed .  T h e l o ca t i o n  o f  P C C  h a s  a  v e r y  little   i n f l u en ce  o n   v al u es  o f  F L  a n d   f a u l t  c u r r en t   f o r  t h e s a m e  W T  cap aci t y .  T h F L   i n cr eas es  b y  ab o u t   1 7 %   w i t h  i n cr eas i n g  d i s p er s i o n  l ev el  t o  ab o u t  4  t i m es   f o r  t h e s a m e t o t al  W T  cap aci t y .   A  co n v e n t i o n a l  W T   t y p e 1  cau s es   m u ch   m o r e F L  r i s e t h an  a  W T  t y p e 4  ( ab o u t   t i m e s  f or  P C C  bu s  a n d 2 - 5  t i m e s  f o r  o t h e r  b u sse s   o f  t h g r i d ) .  T h er ef o r e,  i t  i s  r eco m m e n d ed  t o  u s e t h e W G  s y s t e m   w i t h  f u l l  i n t er f ace co n v e r t er  ( T y p e 4 )  f o r  t h e   n e w   in s ta lle d   w in d   f a r m s .  I is  e s s e n tia l to  c h e c k   if   t h e  c o n n e c t io n   o f   W G  to  th e   D N  c o u ld  r e s u lt in   F L s   ex ceed i n g  t h e d es i g n  l i m i t  o f  t h n et w o r k ,  p ar t i cu l ar l y  i f  i t  i s  al r ead y  b ei n g  o p er at ed  cl o s e  t o  i t s  d es i g n  l i m i t .   I n  t h i s  cas e,  t h e C B s  co n cer n e d  s h o u l d  b e r ep l aced  t o  av o i d   t h e r i s k  o f  d a m ag e,  a n d  f ai l u r e o f  t h e eq u i p m e n t   w i t c o n s e q ue nt   r i s of   i n j u r y   t pe r s on n e l   a n i n t e r r u pt i on   of   s u ppl y   un de r   s h or t   c i r c u i t   f a u l t   c on di t i on s .   A l t h o u g h  t h e o b t ai n ed  r es u l t s   ar e s p eci f i c f o r  t h e s t u d i ed  n e t w o r k ,  t h e co n cl u s i o n s  ar e v al i d  q u al i t at i v el y  f o r   a ny  n e t w or k   a n t h e  m e t h odol ogy  f or m s   a  g u i de  f or   i de n t i f y i ng t he   vi o l e nc e  o f  d e s i g n l i m i t  o f  gr i d  C B s .         R EF ER EN C ES   [ 1]   S .  S i v a  S a k t hi ,  R .  K .  S a nt hi ,  N .  M ur a l i  K r i s hna n,  S .  G a ne s a n,  S .  S ubr a m a ni a n,  “ W i nd I nt e g r a t e d T he r m a l  U ni t   C om m i t m e nt  S ol ut i on  us i ng  G r e y   W ol f  O pt i m i z e r ,  I nt e r na t i ona l  J our na l  of  E l e c t r i c a l   a n d C om pu t e r  E ng i ne e r i ng   ( I J E C E )  V ol .   7,  N o.   5,  O c t o be r  2 017 ,  p p.   23 09 ~ 2 32 0.   [ 2]   G W E C ,  “ G l oba l  w i nd s t a t i s t i c s  2 016 ,  1 0. 2. 2 01 7   [ 3]   h ttp : //w w w . ie a . o r g /to p ic s /r e n e w a b le s /s u b t o p ic s /w in d /  2 0 1 5   [ 4]   H ol t t i ne n,  H . ,  M e i b om  P ,  e t  a l ,  “ I m pa c t s  o f  l a r g e   a m ount s  of   w i nd pow e r  on  de s i g n a nd ope r a t i on of  pow e r   s y s t e m s ,  r e s ul t s  of  I E A  c ol l a bor a t i on” .   8t h I nt e r na t i o na l  W or k s ho p o n L a r g e  S c a l e  I nt e g r a t i on of  W i nd  P ow e r  i nt o   P ow e r  S y s t e m s   a s   w e l l  a s  on T r a ns m i s s i on N e t w or k s  o f  O f f s hor e  W i nd F a r m s ,  14 - 1 5 O c t .   20 09 B r e m e n   [ 5]   M .  Na j a f i  Kh o sh r odi ,  M oha m m a d J a nna t i ,  T ol e  S ut i k n o,  “ A  R e v i e w  of   W i nd S pe e d E s t i m a t i on f or  W i nd T ur bi ne   S y s t e m s  B a s e d on K a l m a n F i l t e r  T e c hni q ue ,  I nt e r na t i ona l  J o ur na l  of  E l e c t r i c a l  a nd C om put e r  E ng i ne e r i ng   ( I J E C E )  V ol .   6,  N o.   4,  A ug us t  2 0 16,   pp .  1 40 6~ 14 11   [ 6]   I E E E  P E S   W i n d   P l a nt  C ol l e c t or  S y s t e m  D e s i g n W or k i ng   G r oup ,   200 9.  “ C ha r a c t e r i s t i c s  of  W i nd T ur bi ne   G e ne r a t or s  f o r  W i nd P ow e r  P l a nt s   w e b. e e c s . ut k . e du/ ~ t ol be r t / p ow e r _e l e c t r oni c s / pu bs / F a ng x i ng _l i _i e e e pe s 200 9_ 3. p df   [ 7]   I o v , F ., C u t u l u l i s , N . A ., H a n s e n , A .  D ., &  S ø r e n s e n , P . “ G r i d F a ul t s  I m pa c t  on t he  M e c ha ni c a l   L oa ds  of   A c t i ve   S t a l l  W i nd T ur bi ne .  I n P r oc e e di ng s  of   T he  S e c ond I nt e r na t i o na l  S y m pos i u m  on E l e c t r i c a l  a nd E l e c t r o ni c s   E n g i n e e r i n g , I S E E E 0 8 . I S E E E . 2 0 0 8   [ 8]   P ouy a n P our be i k ,   P r o pos e d  C ha ng e s  t o t he  W E C C  W T G e ne r i c  M ode l  f o r  T y pe  4 W i nd T ur bi ne  G e ne r a t or s ,   C o p y r i g h t  ©  2 0 1 3  E l ect r i P o w er  R es ear ch  I n s t i t u t e,  I n c.   [ 9]   S a nt j e r  F . ,  G e r de s   G .  J . ,  “ W i nd T ur bi ne  G r i d C onne c t i o n a n d I nt e r a c t i on” ,  D e ut s c he s  W i nd e ne r gy - I n s titu te  G m b H   G er m an y ,  2 0 0 1 .   [ 1 0]   A bde l - S al a m  M .  et  al :  “E f f ect   o f  M i cr o - G r i d  R en ew ab l e M i cr o - s o u r c e s  o n   S h o r t C ir c u it C a p a c ity  o f  H o s tin g   D i s t ri b u t i o n  N e t w o rk s ,  IN T E L E C(r) 2 0 1 3  ·  1 3 .   -   17 .   O c t o be r  20 1 3,   H a m bur g   -   ©  V D E  V E RL A G   G M BH  · Be rl i n   ·  O f f en b ach .     [ 1 1]   S h ai k h  F . K  et  al .   ( E ds . ) :  “ I m pa c t   of  W i nd I nt e g r a t i on o n N a t i o na l   T r a ns m i s s i on N e t w or k  I M T I C  2013 ,  C C I S  4 14 ,   pp.  13 2 3,  20 14 .   D O I :  10. 10 07/ 9 78 - 3 - 31 9 - 1 09 87 - 9 _2,  ©  S pr i ng e r   I nt e r na t i o na l   P ubl i s hi ng  S w i t z e r l a nd 2 01 4   [ 1 2]     B a r s oum  N .  e t  a l :   P ow e r   A na l y s i s  f or  a   L i m i t e d B us   G r i d S y s t e m   w i t h D i s t r i but i on G e ne r a t or s ,  G l oba l  J our n a of  T e c hnol og y   &  O pt i m i z a t i on V ol um e  8 •  I s s ue  2,   P   2 - 1 0,  20 17   [ 1 3]   M ul j a di  E .  a nd G e v or g i a n   V .  “ Sh o r t - C i r c ui t  M o de l i ng   of  a  W i nd  P ow e r  P l a nt ,   T h P o w er  &  E n er g y  S o ci et y   G e n e r a l M e e tin g ,  D e tr o it,   M ic h ig a n ,  J u ly  2 4 - 2 9,  20 11   [ 1 4]   J e n k in s  N . ,  R .  A lla n ,  e t a l.   E m be dd e d G e ne r a t i on.  I E E   P ow e r  a nd E ne r gy  S e r i e s  31, 2 00 0   [ 1 5]   Y unj u n,  “ E i ns pe i s ung  v on D E A  i n V e r t e i l u ng s ne t z  de r  M i t t e l s pa nnu ng e be ne ,  200 8,  D A  a n de r  L e hr s t uhl  f ue r   E l ek t r i s ch e V er s o r g u n g s n et ze,  E r l an en - N u er n b er g  U n i v er s i t aet   [ 1 6]   L . F . O c h o a A . P a d i l h a - F e ltr in ,  e t a l,   M a x i m i z i ng  t he  a c c om m od a t i on of  di s t r i b ut e d w i nd pow e r  ge ne r a t i on” ,  C  I   R  E D  1 9 th  I n te r n a tio n a l C o n f e r e n c e  o n   Ele c tr ic ity  D is tr ib u tio n   V i e n n a ,  2 1 - 2 4 M a y  200 7   [ 1 7]   Y ous s e f  M oba r a k ,  M a hm oud  H us s e i n,  “ V ol t a g e  I ns t a bi l i t y  of  I ni t i a t i on  F a ul t  D ur a t i o n a s  I nf l u e nc e d by  N ode s   S hor t  C i r c ui t  L e v e l s  N S C L ,  I nt e r na t i o na l  J our na l   of  E l e c t r i c a l  a nd C om put e r  E ng i ne e r i ng  ( I J E C E )  V ol .   6,  N o .  3 ,   J une  2 01 6,   pp.  1 30 5 ~  1 31 8   [ 1 8]   S o en s ,  J .  D r i es en ,  R .  B el m an s ,  “I n t er act i o n   b et w een  E l ect r i cal   G r i d   P h en o m en a an d  t h e W i n d  T u r b i n e' s   B eh av i o r ”,   pr oc e e di ng s  of  I S M A 20 04.   [ 1 9]   K EM A  L i m ite d ,  “ T h e  C o n tr ib u t io n  to  D is tr ib u ti o n  N e tw o r k  F a u lt L e v e ls  F r o m  th e  C o n n e c tio n  o f  D is tr ib u te d   G e ne r a t i on” ,  D G / C G / 00027/ 00 / 0 0 U R N ,  C r ow n C o py r i g ht  200 5.   [ 2 0]   G o n zál ez - L ong a t t  F .  M . ,  “ I m pa c t  of  D i s t r i but e d G e ne r a t i on  ov e r  P ow e r  L os s e s  on D i s t r i but i o n S y s t e m ,   P r o ceed i n g s  o f  9 t h  I n t er n at i o n al   C o n f er en ce E l ect r i cal  P o w er  q u al i t y ,  B ar c el o n a,  9 - 11   O c t obe r  20 0 7   [ 2 1]   H a m z e h   A . ,  I n te g r a tio n  o f  D is tr ib u tio n  G e n e r a tio n  in t o  Ele c tr ic a l D is tr ib u t io n  G e n e r a tio n ,  ©  2 0 1 0 - 2 0 1 1 ,  Da m a sc u U n iv e r s it y  P u b lic a tio n s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 88 - 8708   In t  J  E l e c  &  C o m p  E n g ,   V o l.   8 , N o 5 O c t obe r  20 18     268 2   -   2690   2690   [ 2 2]   DI g S I L E N T  Gm b H,  G e r m a n y ,   T ech n i cal   D oc um e nt a t i on  f or  P o w e r   F a c t or y  S i m ul a t i on t ool ,  C o py r i g ht  201 1.   [ 2 3]   Al - O m a r i  Z . ,  “ I nf l ue nc e  o f  C ont r ol  M o de s  of   G r i d - C onne c t e d S ol a r  P h ot ov ol t a i c  G e ne r a t i on on G r i d P ow e r  F l ow ,   E ng i ne e r i ng   2 01 4,  6,  91 4 - 9 22.   ht t p: / / dx . doi . or g / 1 0. 42 36/ e ng .       B I O G RAP H I E S  O F  AUT H O RS     A l i  H a m ze h ,  P h . D . E l . E n g .  w as  b o r n   i n  S y r i a.  H e r ecei v ed  B . S c d eg r ee i n   M ech an i cal  &   E l ect r i cal  E n g i n eer i n g  f r o m   A l ep p o  U n i v er s i t y ,  S y r i a  an d  h i s  P h . D  d eg r ee  i n  E l ect r i cal  P o w er   E n g i n eer i n g ,  f r o m  U n i v er s i t y  o f  D r es d en ,   G er m an y .  H e i s  cu r r en t l y  a F u l l   P r o f es s o r  at   E l ect r i cal  E n g i n eer i n g  D ep ar t m e n t  at  F acu l t y  o f  E n g i n eer i n g ,  A l - A h l i y y A m m an  U n i v er s i t y   i n  A m m an ,  J o r d an .  H i s  m ai n  r es ear ch  i n t er es t s  ar e I n t eg r at i o n  o f  D i s t r i b u t e d  G en er at i o n s   ( w in d  a n d  s o la r )  i n t o  e le c tr ic  g r id ,   P o w e r  s y s te m   s e c u r it y ,  P o w e r  s y s te m  s ta b ilit y ,  S m a r t g r id s ,   D e s i g n a nd ope r a t i o n of  S ol a r  P V   a n d W i nd T ur bi ne  s y s t e m s ,  E ne r gy  E f f i c i e nc y   a nd  E nv i r onm e nt a l   P r o t e c t i on  a nd   O pe r a t i on &   M a i nt e na nc e  of  c onv e nt i ona l  a n d r e ne w a bl e   el ect r i c p o w er  s y s t e m s .  H e h as  p u b l i s h e d   o v er  1 2 0  t ech n i cal  p ap er s  i n  J o u r n al s  an d   C onf e r e nc e s  a nd a ut hor e 17  t e x t  book s  i n   ar eas  o f  el ect r i cal  p o w e r  en g i n eer i n g  an d  r en ew ab l e   en er g y  s y s t e m s         S a de A b d ul l a h H a m e d,   he  i s  t he  pr e s i de nt  of   A A U   s i nc e  2011,   H e  r e c e i v e d t he  B . S c   d e g r e e   i n  E l ect r i cal   P o w er  E n g i n eer i n g  f r o m  t h e D a m as cu s  U n i v er s i t y ,   M . S c.  i n   P o w er  E l ect r o n i cs   a nd S y s t e m s   a nd  P h. D .   i P ow e r  E l e c t r oni c s  ( A C  P ow e r  C ondi t i o ni ng  &  E l e c t r i c a l  M a c hi ne s   C ont r ol )  f r om  t he  U M I S T ,  U K .   P r of .  H a m e d ha s  p ubl i s he d m or e  t ha n  2 5 r e s ear ch  p ap er s  i n   h ig h ly - r a nk e d j our na l s  a nd c o nf e r e nc e s .  I n a ddi t i o n t hi s  l o ng  e x pe r i e nc e  i n t he  f i e l d of   ed u cat i o n  as  a  u n i v er s i t y  p r o f es s o r ,  l o cal l y  an d  i n t er n at i o n al l y ,  h e h as  s u p er v i s ed  m an y  M . S T h es es .  P r o f .  S ad eq  H am ed   w a s  t h V i ce - P r e s i de nt  f or  A c ad e m i A f f ai r s  &  D ean  o f  t h F a c ul t y  of  E ng i ne e r i ng  a t  A A U ,  a l s o a s  D e a n of  F a c ul t y  of  E ng i ne e r i ng  T e c hnol og y ,   A l - B a l qa  A ppl i e d U n i v e r s i t y ,  V i c e  D e a n,  of  F a c ul t y  of  E ng i ne e r i ng  a nd T e c hno l og y  a nd  C h ai r m an  o f  t h e D ep ar t m en t  o f  E l ect r i cal  E n g i n eer i n g ,  U n i v e r s i t y   of  J or da n.     Z a k ar i a A l - O ma r i ,  w a s  bor n i n I r bi d J or da n  o n J u ne  3,   19 66 .  H e   r ece obt a i ne d hi s   M S c  de g r e e   ( 19 91) ,  i n E l e c t r i c a l  E ng i ne e r i ng / P ow e r   fr o m   th e  F a c u lty  o f  Ele c tr ic a l En g in e e r in g ,  V in n y ts ia   S t at e P o l y t ech n i c I n s t i t u t e,  U k r ai n e an d  h i s   P h D   d eg r ee  f r o m  t h e F acu l t y  o f  E l ect r i cal   E ng i ne e r i ng ,  V in n y ts ia   N at i o n al   T ech n i cal   U ni v e r s i t y ,  U k r a i ne  i n 19 98 .  C ur r e nt l y  he  i s  a n   A s s o ci at e P r o f es s o r  at  E l ect r i cal  E n g i n eer i n g  D ep ar t m en t  a t F a c u lty  o f  En g in e e r in g ,   Al - A h l i y y A m m an  U n i v er s i t y  i n  A m m an ,  J o r d an .  H i s  m ai n  i n t er e s t s  ar m i n i m i zi n g  o f  p o w er   s y s t e m  l o s s es ,  r en e w ab l e en er g y ,   l o ad  f o r ecas t i n g ,   r el i ab i l i t y  an d   ef f i ci en c y .  H e h as  p u b l i s h ed   1 4   t ech n i cal  p a p er s  i n  J o u r n al s  an d  i n t er n at i o n al  co n f er en ces .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.