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.   6 ,  No .   5 O c t obe r   20 1 6 , p p .   20 05 ~ 2 014   I S S N :  2088 - 8708 D O I :  10. 11 591/ i j ece . v 6i 5 . 10 648          2005       Jou r n al  h om e p age ht t p: / / i ae s j our nal . c om / onl i ne / i nde x . ph p / I J E C E   P ow e r - Fl o w   Dev e lo p m en t   B a s ed o n   th e   M o di f ied B a c k w a rd - F o rw a rd f o r Vo lt a g e P ro f ile I m p ro v e m e n t o   Dis t ribu t io n Sy s t e m       S u yan t o,  C i t r a R ah m ad h an i ,   O nt o s e no  P e na ng s a ng ,   A di  So e pr i j a nt o   D ep ar t m en t  o f  E l ect r i cal  E n g i n eer i n g ,   I ns t i t ut  T e k nol og i   S e pul uh   N ope m be r ,  S ur a ba y a ,  I ndone s i a       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   M ar  2 9 ,  201 6   Re v i s e d   J ul   13 ,  2 01 6   A ccep t ed   J ul   28 ,  201 6       U n b al an ced  t h r ee - pha s e  r a di a l  di s t r i but i on  s y s t e m   h as   a co m p l ex  p r o b l em  i n   pow e r  s y s t e m .  I t  ha s  m a n y  br a nc he s  a nd  i t   i s  s om e t i m e s  v ol t a g e  pr of i l e s  not   s t a bl e  a t  e v e r y  e nd br a nc he s .   F o r  i m pr ov e m e nt  of  v ol t a g e  pr of i l e ,  i t  c a be   pe r f or m e d b y  pe ne t r a t i ng  of  a  di s t r i but e d g e ne r a t i on m ode l s .  I nf or m a t i on of   v ol t a g e  pr of i l e  c a n be   g a i ne by   s t udy  o f  pow e r   f l o w .    T he  M odi f i e d   B ack w ar d - F or w a r d i s  one  of  t he   m os t   w i de l y  us e m e t hods  of  de v e l opm e nt   of  pow e r  f l o w  a nd ha s  be e n e x t e ns i v e l y  us e d f or  v ol t a g e  pr of i l e  a na l y s i s .  I n   t hi s  pa pe r ,  a   s t udy  of  pow e r   f l ow  ba s e d o n t he   M o d i f i ed  B ack w ar d - F o rw a rd   m et h o d  w as  u s ed  t o  c ap t u r e t h e co m p l ex i t i es  o f  u n b al an ced  t h r ee p h as r a d ia l d is tr ib u tio n  s y s te m  in  t h e  2 0  k V  d is tr ib u ti o n  n e tw o r k  in  N o r t h   S ur a ba y a   c i t y ,  E a s t  J a v a ,  I ndone s i a   w i t hi n c ons i de r i ng  di s t r i bu t e g e ne r a t i on  m ode l s .  I n  s u m m ar y ,   f o r   t he  i nf or m a nt s  i n t hi s  s t udy ,  t he   M odi f i e B ack w ar d - F or w a r d m e t hod  ha s  h a d qu i c k l y  c onv e r g en ce an d  i t s  j u s t  n eed ed   t o 5   ite r a tio n  o f  p o w e r  f lo w   s im u la tio n   w hi c h’ s  c om pa r e d t o ot he r  pow e r   fl o w   d ev el o p me n t   m e t hods .  D is tr ib u te d  G e n e r a tio n   m ode l s  i t he  m odi f i e t he  m odi f i e d 34 B U S  I E E E  s y s t e m  a nd  20 k V  di s t r i b ut i on ne t w or k  ha s   g ai n ed  v o l t ag e p r o f i l e v al u e o n   l i m i t ed  r an g e.  O n e o f  t h e m o r e s i g n i f i can t   f i ndi ng s  t o e m e r ge   f r o m  th is  d e v e lo p m e n t is  th a t th e   M o d i f i ed  B ack w ar d - F o r wa r m e t hod ha s   av er ag e o f  e r r o r   v ol t a g e  a bou t  0 . 0 01 7 %  t o  0. 174 9% .   Ke y wo rd :   P o w e r   f lo w  d e v e lo p m e n   M o d i f i ed  b ack w ar d - f or w a r     V o lta g e  p r o f ile     D is tr ib u te d  g e n e r a tio n   m o d e ls   C opy r i g ht   ©  201 6   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 :   S uy a nt o,     D ep ar t m en t  o f  E l ect r i cal   E n g i n eer i n g ,   I ns t i t ut  T e kno l o g i  S e p ul uh  N ope m be r ,   K a m pus  I T S  K e pu t i h ,  S u k ol i l o,  S u r a ba y a ,  I n don e s i a ,  60111 .   E m a i l :  s uy a nt o_t f 2@ y a h oo. c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   D is tr ib u tio n  s y s te m s   n o w a d a y s  a r e  b e c o m in g   a n  i m por t a n t  p a r t  of  a  po w e r  s y s t e m .   N ot  on l y  be c a us e   o f   t h e s e s y s t e m s  ar e d i r ect l y   co n n ect ed  t o  t h e co n s u m er s ,  b u t  al s o  t h es e s y s t e m s   h av u n i q u e ch ar act er i s t i c s   i n c o m p a r i s o w i t h t r a n s m i s s i o n s ys t e m s   s uc h a s  u nb a l a nc e d  l o a d s ,  hi g h r e s i s t a nc e - to - r eact an ce ( R / X )  r at i o s ,   s in g le -   o r  t wo - p h as e l i n es ,  r ad i al  t o p o l o g y ,  et c.  T h er ef o r e,  t h r ee - p h a s e p o w er  f l o w   m et h o d s  h av e b een   d ev el o p ed  f o r  t h e p as t  t w e n t y   y ear s  a n d  can  b e b r o ad l y  cl as s i f i ed  i n t o   f o u r  cat eg o r i es ,   w h i c h  ar e B u s   I m p ed an ce  m et h o d s  [ 1 ] ,  N ew t o n - t yp e   m e t h ods  [ 2 ] - [ 3 ],  F o r w a rd - B a c k w a r d  ( F B )  a n d  its   v a r ia tio n s  [ 4 ] - [ 7 ] an d  S eq u e n t i al  P o w er  F l o w  ( S P F )  m et h o d s  [ 8 ] - [ 11] .     R e s e a r c h i n t o s t u d y  of  po w e r   f l o w   h a s  a  l o n g hi s t or y .  T h e   s t u d y  b y   C h a ng  e t  a l .  [ 12]  of f e r s  pr oba bl y   t h m o s t   co m p r eh e n s i v e   e m p i r i cal   an al y s i s   of   a n   i m pr ov e ba c kw a r d/   f or w a r s w e e a l g or i t hm   f or   t h r e e - p h as e l o ad - f lo w  a n a l y s i s  o f  r a d ia l d is tr ib u tio n  s y s te m s .  B a s e d  o n  r e s u lts  s h o w  t h a t th e  a l g o r ith m  is  a c c u r a te   an d  co m p u t at i o n al l y  e f f i ci en t .  T h e i m p r o v ed  b ack w ar d /  f o r w ar d  s w eep   m et h o d  i s  o n o f  t h m o r e p r act i ca l   w a ys  o f   f i nd i n va l ue s  o f   vo l t a ge  p r o f i l e .  I n [ 1 3 ] ,  C he n e t  a l .  ha d  i nt r o d uc e d  a   no ve l   t hr e e - p h a s e p o w er   f l o w   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 88 - 8708   IJ E C E   V o l .   6 , N o 5 O c t obe r  2016   :   20 05     20 14   2006   ap p r o ach  f o r  u n b al an ced  r ad i al  d i s t r i b u t i o n  s y s t e m s .  T h ei r  p r o p o s ed  ap p r o ach  i s  cal l ed  t h e ‘ d i r ect   Z B R   m e t h od’  w hi c h  h a a pp l i e d  b a s i c  gr a p h t he o r y  a nd  i nj e c t i o n c ur r e nt  t e c hni q ue .     O n e  s t u d y  b y  T e n g [ 14]  e x a m i n e d t h e   t r e n d i n   m ode l i ng di s t r i bu t e d g e n e r a t i ons  i n  t hr e e - p ha s e   d is tr ib u tio n  lo a d  f lo w .  I n  p o w e r - f lo w  d e v e lo p m e n t,  to  a n a l y s e  a n d  s i m u la te  th e  p e n e tr a tio n s  o f  D G s  h a v e   b e e n i nt e gr a t e d  i nt o  t hr e e - p ha s e  d i s t r i b ut i o n s ys t e m .   A   gr e a t  d e a l  o f  p r e vi o us  r e s e a r c h i nt o  s t ud y  o f  p o w e r   f l o w  h a s  f oc u s e d on  de v e l opm e nt  of  t h r e e - p h a s e   u n ba l a n c e d pow e r   f l o w   us i ng  P V  a n P Q  m ode l s   f or  D G s     a n d s t u d y  of  t h e  i m pa c t  of   D G   m ode l s .  K h us h a l a n i e t a l .   [1 5 ]  in v e s ti g a te d  th e  d i f f e r e n tia l i m p a c t o f   D G   m ode l s  on s t u d y  of  po w e r   f l o w   u s i ng   v a r y i ng  D G  pe n e t r a t i on  r e l a t e d t o t h e  i n c r e a s e   i n  l oa di ng .   S y s t e m   l o s s es  an d   v o l t a g e d ev i a t i o n s  ar e co m p ar ed .  S i m i l ar l y ,  S u y an t o  et  al .  [ 1 6 ]  f o u n d  a t h r e e p h as e  p ow e r  f l ow   m et h o d  t h at  can   h an d l e p as s i v e/ act i v e a n d  r ad i al / w ea k l y   m e s h ed  d i s t r i b u t i o n  n et w o r k s .  T h e M o d i f i ed  d i r ect - Z B R   m e t h od i s  de v e l ope d a nd c o m bi n e w i t h P a r t i c l e  S w a r m  O pt i m i z a t i on  ( P S O ) .   I n S hi r m oh a m m a di  e t  a l .   [ 1 7 ] ,  t h ei r  p ap er  d es cr i b e a n e w  p o w er   f l o w   m e t h od  f or  s ol vi n w e a k l y   m e s h e d di s t r i b u t i o n  a n d t r a ns m i s s i on  ne t w o r k s ,  us i n g a   m ul t i - por t   c om pe n s a t i on  t e c h n i q u e  a n ba s i c  f or m u l a t i o n s  of  K i r c hh of f ' s  l a w s .     T h u s  fa r ,   p r e vi o us   s t ud i e s  ha ve  b e g u n t o  e xa m i ne  t he   us e  o f  p o w e r   f l o w  i n F A C T S  d e vi c e s   s uc h  a s  th y r i s to r  c o n tr o lle d   s er i es  co m p en s at o r s  co n t r o l s  t h e p o w er  f l o w  i n  t h e   ne t w o r k,   b T a di k on da   e t a l.   [1 8 ].     T h i s  p ap er  d et ai l s  t h e d ev el o p m en t  o f  p o w er  f l o w  b as ed  o n   A  M o d i f i ed  B ack w ar d - F or w a r d m e t h od.   T h e M o d i f i ed  B ack w ar d - F o r w ar d  i s  o n e o f  t h m o s t   w i de l y  us e m e t h ods  of  de v e l op m e n t  of  po w e r  f l o w  a n d   h as  b een  ex t e n s i v el y   u s ed   f o r  v o l t ag e p r o f i l e an al y s i s .  T h es m et h o d   w a s  u s ed  t o  cap t u r t h e co m p l e x i t i e s  o f   unb a l a nc e d  t hr e e  p ha s e  r a d i a l  d i s t r i b ut i o n s ys t e m  i n t he  2 0  kV  d i s t r i b ut i o n ne t w o r k i n S ur a b a y a ci t y ,  E as t   J a va ,  I nd o ne s i a   w i t hi n c o ns i d e r i ng i nj e c t i o n o f  d i s t r i b ut e d  ge ne r a t i o m o d e l s   w h e r e  th e   m o d if ie d  th e   m odi f i e d 34 B U S  I E E E  s y s t e m  i s  a s  t e s t  t h e  e f f e c t i ve n e s s  of  t h e  pr opos e d a l g or i t hm A c t u a lly  th e   c o m p le x itie s  o f  t h e m  a r e  f ir s tl y  t h e  lo a d  c h a n ge  c a u s e s  t he   vo l t a ge  va l ue  c ha nge ,   s e c o nd l vo l t a ge   s o ur c e  o f   m a i n  f e e de r  i s  on l y  di s u ppor t e d by   m a i n   g r i d ( P L N  g r i d)  da n f i n a l l y  i n   n e t w or k  ope r a t i on ,  i t  i s  n ot  a ppl i e d f or   D G  i n j ect ed  t o   m ai n   g r i d   y et .     I n  g e n er al ,  t h er ef o r e,  i t  s ee m s  t h a t  d ev el o p m en t   of  po w e r  f l o w  ba s e d o n  a   M o d i f i ed  B ack w ar d - F o r w a r d   m e t h o d   w ill  c o n tr ib u te  to   v o l ta g e  p r o f ile  i m p r o v e m e n t.   T h is   is   a n   i m p o r ta n t   i s s ue  f o r  f ut ur e  r e s e a r c h i n o p e r a t i o na l  a nd   m a na ge m e nt  o f  a  d i s t r i b ut i o ne t w o r k .       2.   D EV ELO P M EN T O F  P O W ER  F LO W  IN   UNB AL ANC E T H RE E  P H A S E   R A D I A D IS TR I B U TI O N  S Y S T EM   I n  a   s t u d y   w hi c h   s e t  out  t o de t e r m i n e  po w e r   f l o w  ,   S h i r m o h a m m a di  e t  a l .  [ 17]  f oun d t h a t   d ev el o p m en t  o f  p o w er   f l o w   s o l u t i o n  al g o r i t h m   h ad  t h e  f o l l o w i n g   g e n er al  ch ar act er i s t i cs .   T h ey  ar e cap ab l e o f   s o l vi ng  r a d i a l  a nd   w e a kl y   m e s he d  d i s t r i b ut i o n ne t w o r k s   w i t h up  t o  s e ve r a l  t ho us a nd  l i ne   s e c t i o ns  ( b r a nc he s )   &   n ode s  ( bu s e s ) ,  r obu s t  a n e f f i c i e nt .  T o be t t e r  u n de r s t a nd t h e   m e c h a n i s m s  of  de v e l opm e nt  of  po w e r  f l o w   an d  i t s  ef f ect s ,  C h an g  et .  al  [ 1 2 ]  an al y s ed  t h e b ack - w a r d/ f or w a r d ( B W / B F )  s w e e m e t h od i s  c om m on l y  us e d   d ue  t o  t he  c o m p ut a t i o na l  e f f i c i e nc y  a nd  s o l ut i o n a c c ur a c y.     2. 1.   T h e B a ck - W a r d / F o r w a r d   (B W / B F ) M e th o d     U p t o n o w ,  a  num be r  of  s t u di e s   h a v e   s h o w n t h a t  t h e   a u t h or s  pr opos e  t h e  ba c k - w a rd / f o r w a rd   ( BW/ BF )   m e t h o d   f o r  u n b al an ced  t h r ee - p h a s e  r a d ia l d is tr ib u tio n  s y s te m  p o w e r - f l o w  an al y s i s .   T h es e m et h o d   i n cl u d es  t w o   s t ag e s :  t h e b a ck w ar d  s t ag e a n d  t h e d eco m p o s ed  f o r w ar d  s t a g e.  I n  t h e b ack w ar d  s t ag e,   K i rc h o ff’ s  C u rre n t   L a w (K C L )  a n d  K i rc h o f f’ s  V o l t a g e  L a w   (K V L ) a re  a p p l i e d   to  f in d   th e  c a lc u la te d  v o lta g e   f o r  each  u p s t r ea m  b u s  o f  a  l i n e.  I n  t h e d eco m p o s ed  f o r w ar d  s t a g e,  t h l i n ear  p r o p o r t i o n al  p r i n ci p l es  i s   e m p l o y ed  t o  u p d at e t h e v o l t a g e at  each  d o w n s t r ea m  b u s .     2. 2.   T he  M o di f i e d B a c k - W a r d / F o r w a r d  (B W / B F ) M e th o d   T hi s  d e ve l o p m e nt   o f  po w e r   f l o w   s h e ds  n e w  l i gh t  on t h e   m odi f i e d ba c k - w a rd / f o r w a rd  (B W / B F )   m e t h od.   T h e  m odi f i e d ba c k - w a r d/ f or w a r d ( B W / B F )  m e t hod i s  a   de v e l opm e n t  of  t h e  ba c k - w ar d / f o r w ar d   ( B W / B F )  m et h o d   w h i c h  can  p er f o r m  t h e  co m p u t at i o n al   ef f i ci en c y  a n d  s o l u t i o n  acc u r ac y  o f  p o we r  f l o an al y s i s .  T h e b ack w ar d - f or w a r d m odi f i e m e t h od i s  a bl e  t o a c c om m oda t e  t h e   un ba l a n c e d t h r e e - p h as e o f   r a d ia l d is tr ib u tio n  s y s te m  b y  u s i n g  o f   m a t h e m a tic a l c a lc u la tio n s  a n d   m o d e li n g  s y s te m s .  T h e   m o d if ie d   b ack w ar d - f or w a r m e t h od i s   a  r e l a t i on s hi p be t w e e n  n ode s   a dj u s t e d a n d n e t w or k  t opol og y .  N e t w or k  t opol ogy   [ 6 ]   d ef i n e s  al l  p h a s es ,   w h et h er  t h t h r ee - p h as e,  t w o - p ha s e  o r  s i n gl e - ph a s e .  S u ppos e  i n   a  bu s   w hi c h i s  on l t w o  p ha s e s  o r  o ne  p ha s e .  I t  i s   r e q ui r e d  f o r  d e f i ni t i o w hi c b us ' s  i s   m i s s i n g p ha s e .  I n t h m o d i f i ed  b ack w ar d - f o r w ar d   m e t h o d  i t  i s  n ece s s ar y   f o r m ed  a l i n e o f  i m p ed a n ce m at r i x  o b t ai n ed  t h r o u g h   s ear ch i n g  c u r r en t  l i n e t o   l o ad .  I n  t h m o d i f i ed   b ack w ar d - f o r w ar d   m et h o d  i t  i s   n ece s s ar y    f o r m ed  a l i n e  i m p ed a n ce  m at r i x  o b t ai n ed   t hr o u gh  s e a r c hi n g c ur r e n t  l i ne  t o  l oa d.  T h i s   m e t h od  w i l l   be  a r r a n g e d b y  t w m a t r i x s  t h a t   w i l l  be  us e d f or   cal cu l at i o n   o f   p o w er   f l o w .   T h er ar   B u s   I n j ect i o n   t o   B r an ch   C u r r en t   ( B I B C )   m at r i x   an d   B u s   C u r r en t   t o   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ E C E     I S S N :  2088 - 8708       P ow e r  F l ow  D e v e l opm e nt  B as e on t he  M odi f i e d B ac k w ar d - F o rwa rd   fo r  V o lta g e  P r o file     . . . .  ( Suy ant o)   2007   B r an ch  V o l t a g e (  B C B V )   m at r i x .  B I B C   m at r i x  an d  B C B V   m at r i x  ar e an  i m p o r t an t  a s p ect  o f  r ep r es en t at i o n   m o d el  t h e u n b al a n ced  t h r ee - p h a s e  o f  r a d ia l d is tr ib u tio n  s y s t e m .       2. 2. 1.   B I B C  M at r i x   F or m at i on   T h e  s i m p le  d is tr ib u tio n  s y s te m     a s  s ho w n  i F i gur e  1   w hi c h  pu r e  r a di a l  c i r c ui t   m ode l   i s  s u ppl i e f r o m   a s i n g l s o u r ce  at   t h f i r s t   b u s   as   m a i n   p o w er   s o u r ce.   B y   tr a c in g   o f   c u r r e n f lo w   d ir e c tio n   it  w il b e   g ai n ed  s o m e eq u at i o n s  o f  p o w er  f l o w   as   f o l l o w s :     B 5  =  I6   B 4  =  I5   B 3  =  I4  +  I5   B 2  = I 3  + I 4  + I 5  + I 6   B 1  = I 2  + I 3  + I 4  + I 5  + I 6   (1 )     B a s e d on  E qu a t i on  ( 1) ,  B I B C  m a t r i x  f or m a t i on  i s   s h o we d  a s  f o l l o ws :     1 2 3 4 5 = 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 2 3 4 5   (2 )     [B ]  =     [B IB C ]                    [I]   (3 )           F ig u r e  1 .  S in g le  li n e  d ia g r a m   o f  th e  s i m p le  d is tr ib u tio n   s y s t e m   w it h i n  b a la n c e d  th r e e  p h a s e       T h e  o th e r  r e p r e s e n ta tio n  o f  th e  s i m p le  d is tr ib u tio n  s y s te m   w it h i n  u n b a la n c e d  th r e e  p h a s e   is  s h o w n   i F i gu r e  2.   E ve r y  b us   ha s  t hr e e  l i ne s  o f  d i s t r i b ut i o n p a t h s u c h a s  R ,  S  a nd  T .   S o m e r u l e s   can  b e ad ap t ed  i n  a   m o d i f i ed  B ack w ar d - F or w a r m e t h od f or  B I B C  m a t r i x  f or m a t i on  pr opos e d.   T h e y  a r e  :   F ir s   :  k i j  = 1 ,  i f  a b r an ch - i lie s  o n  li n e  b e t w e e n  b u s - j   d a n b us - r e f e r n c e   w ith in  s a m e  d ir e c tio n .   S eco n d   : k ij  =   - 1 ,  i f  a b r an ch - i lie s  o n   lin e  b e t w e e n  b u s - j   d a n b us - r e f er n ce  w i t h i n  co n t r as t  d i r ect i o n .   T hi r d   : k ij  =  0 ,   i f  a b r an ch - i  doe s n’ t  l i e  on  l i n e  be t w e e n  bu s - j   d a n b us - r ef er e n ce.       C u rre n t   i nj e c t i o n e q ui va l e nt   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 88 - 8708   IJ E C E   V o l .   6 , N o 5 O c t obe r  2016   :   20 05     20 14   2008       F ig u r e  2 .  S in g le  li n e  d ia g r a m   o f  a n  u n b a la n c e d  th r e e  p h a s e   d is tr ib u tio n   s y s te m       B a s e d on  F i gu r e  2,  B I B C   m a t r i x   f or m a t i o n   w hi c h   i s  de r i v e d f r o m  E qu a t i on ( 1)  t o E qu a t i on  ( 3)   i s   s h o we d   a s  f o llo w s :     BI BC = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1        (4 )     2. 2. 2.   B C B V  M a tr i x   F o r m a ti o n   T he  B C B V   m a t r i x c a n b e   f oun d b y   v ol t a g e - dr op e qu a t i on f r om  c u r r e nt  i n j e c t i on  e qu a t i o n  a dopt e d.   A c c or di ng  t o E qu a t i on  ( 3) ,  B C B V   m a t r i x  f or m a t i on  i s  s h ow n a s   f ol l o w s :     1 2 = 1 . 1 2   1 3 = 1 . 1 2 2 . 2 3   1 4 = 1 . 1 2 2 . 2 3 3 . 3 4   1 5 = 1 . 1 2 2 . 2 3 3 . 3 4 4 . 4 5   1 6 = 1 . 1 2 2 . 2 3 3 . 3 4 4 . 4 5 5 . 2 6     (5 )     1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 = 1 2 0 0 0 0 1 2 2 3 0 0 0 1 2 2 3 3 4 0 0 1 2 2 3 3 4 4 5 0 1 2 2 3 0 0 3 6 1 2 3 4 5   (6 )     [ V ]               [ BC BV ]                                         [ B]   (7 )     B C B V   m a t r i x  c a n  be  de r i v e d f r o m  E qu a t i on  ( 7)  a n d  i t  i s  j oi n e d t og e t h e r   w i t h B I B C   m a t r i x.   T he r e f o r e ,  i t  i s  ga i ne d  a  vo l t a g e  d r o p a s  s ho w n  E q ua t i o n ( 8 ) .     [ V ]          = [ B C B V ] [ B I B C ]                 [ I ]   (8 )       B a s e d  o n t hr e e  p ha s e  a na l ys i s ,  c o nf i g ur a t i o n o f   B ack w ar d - F or w a r d M odi f i e m e t h od c a n  be  f o u nd   b y  e ve r y  c o m p o ne nt  o f  p ha s e ,   s ho w n a s  E q ua t i o n ( 9 ) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ E C E     I S S N :  2088 - 8708       P ow e r  F l ow  D e v e l opm e nt  B as e on t he  M odi f i e d B ac k w ar d - F o rwa rd   fo r  V o lta g e  P r o file     . . . .  ( Suy ant o)   2009                                                                             1 1               2 1               3 1               1 2                 2 2               3 2             1 3               2 3               3 3                                        (9 )     C o m p o ne nt  o f   Z i j   m a t r i i s   m ut ua l  i m p e d a nc e  b e t w e e n p ha s e - i  a nd  p ha s e - j .  A c c o r d i n g t o  F i gur e - 2 i t  c a n b e  d e r i ve d  B C B V  m a t r i x a s  s ho w n E q ua t i o n ( 1 0 ) .       = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 [ ] [ ] [ ] 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 [ ] [ ] 0 [ ] [ ] 0 [ ] [ ] 0 [ ] 0 [ ]   ( 10)     F i n al l y  a  v o l t ag e d r o p  at  ev e r y  o f  f eed er  can  b f o r m u l at e d  as  s h o w n  E q u at i o n  ( 1 1 ) .  I t  s h o u l d  b e   r e me mb e r e d  th a t tr a n s p o s e  o f   B I B C  m a tr i x  h a s  c o r r e la tio n  t o  B C B V  m a tr i x .     [ V ]           =  [ B I B C ] ' × [ Z ] × [ B I B C ] × [ I ]              ( 11)     2. 3.   D i s t r i but e G e ne r a t i o n M o de l s     T h e  di s t r i bu t e d g e n e r a t i on ( D G )   m ode l s  a r e  o f   k e y   i m por t a n c e   f or  v ol t a g e  pr of i l e  i m pr ov e m e n t  i t he   u n b al an ce t h r ee - p h a s e  i n  r a d ia l d is tr ib u tio n  s y s te m ,  a s  th e y  c a n  p r o v id e  c o n ti n u it y  in  s u p p l y  a f te r  a n   o u t ag e i n  t h m ai n   f eed er  o r  i n  t h e p r i m ar y   s u b s t at i o n .  T h i s  p ap er  d et ai l s  s t u d y  o f  p o w er - f l o w  ba s e d on  a   m o d i f i ed  b ack w ar d - f or w a r m e t h od f or  v ol t a g e  pr of i l e  i m pr o v e m e n t  of   un ba l a n c e d t h r e e - p h a s e i n  r ad i al   di s t r i bu t i on   s y s t e m  c o n s i de r i ng  D G   m ode l s   w hi c h   w i t h  D G   n ode s   m ode l e d a s  P Q  a n d P V   n ode s .     2. 3. 1.   D G  M od e l   as  N e gat i ve  P Q  L oad     F o r   u n b al an ced  t h r ee - p h a s e  i n  r a d ia l d is tr ib u tio n   s y s te m ,   f e e d e r   w a s  u s e d  to  f l o w  p o w er  a n d  cu r r en t   f r o m  bus  t o l oa d.  I n  ot h e r  s i t e ,  g e n e r a t or  pr ov i de d pow e r  a nd c u r r e n t  t h r ough  bu s .  I t  h a c a u s e d po w e r  f l o w   p at h  t h at   o p p o s i t e p o w er   f l o w  p at h   f r o m   g e n er at o r .  T h es e p h en o m en o n  s h o w n  D G  a s   n eg at i v e l o ad  an d  i t   h a s   g iv e n  tw o  im p a c ts   :  D G  d ecr eas i n g  a n d  t o t al  l o ad  i n cr ea s i n g .  B u s   w h i c h  i s  co n n ect ed   D G  i s  ad d r es s ed  as   l oa d bu s  a n m a r k e d a s  n e g a t i v e  s i gn .   W h e n  D G  i s   m ode l e d a s  n e g a t i v e  P Q  l oa d,  D G  doe s  n ot   h a v e   a bi l i t t o  r eg u l at e r eact i v e p o w er  o u t p u t  an d  s o  i t  d o es  n o t  h a v e  ab i l i t y  t o  m ai n t ai n   a v o l t ag at   a s p eci f i c v al u e.       2. 3. 2.   D G  M od e l  as  P V   M od e l     D G  as  P V  m o d el   h as  ab i l i t y   t o  r eg u l at e r eact i v e p o w er  i n   l i m i t ed  r an g e an d  i t  can  co n t r o l  v o l t ag o n  co n n ec t ed  b u s .  W i t h i n   D G  co n s i d er i n g  a s  n e g at i v e P Q  l o ad  i t  cau s ed  s o m e c h ar act er i s t i cs   o f  DG a r e   n eg l ec t ed .  T h er ef o r e,  s t u d y  o f  p o w er  f l o w  al g o r i t h m   f o r  u n b al an ced  t h r ee - p h a s e  in  r a d ia l d is tr ib u tio n  s y s te m   h as   b een   m o d i f i ed   w i t h i n  D G   w h i ch   i s   as  P V   m o d el .    W h en   D G  i s   r ep r es en t ed   as  a P V  m o d el ,     r eact i v p o w er  i s  n eed ed  t o   m ai n t ai n  i n  o r d er  s p eci f i c v al u es   r eq u i r ed  o f  a l ar g e v o l t ag e  a n d  can   b e cal cu l at ed .       3.   R ES U LT S   A ND AN AL Y S I S   T h i s   m et h o d  co u l d  b e eas i l y  ap p l i ed  b ecau s e i t  d e p en d s   m ai n l y  o n  t h e co n s t r u ct i o n  o f  t h e el e m e n t   i n ci d en ce   m a t r i cs   o f   B C B V   a n d   B I B C .   T h r es u l t s   h a v b een   co m p ar ed   w i t h   t h e   m o d i f i ed  3 4 - B U S   IE E E   s y s t e m   f eed er  r es u l t  t o  t e s t  t h e e f f ect i v e n e s s  o f  t h e p r o p o s ed   a l g or i t hm .  B ot h D G  M ode l  a s  P Q   m ode l   ( N eg at i v e P Q   L o ad )  an d  P V   m o d el  ar e i n co r p o r at ed  i n  t h e al g o r i t h m  t o   s h o w   t h e i r   e f f ect  o n   t h e  v o l t a g e   pr of i l e  i m pr ov e m e n t .     A s   s h o w n  i n   F i g u r e 3  an d   F i g u r e 4 ,  i t  h ad  b ee n  co m p ar ed  t h e r es u l t s  o b t ai n ed  f r o m  t h e p r el i m i n a r an al y s i s  o f  p o w er - f l o w  d e ve l o p m e nt  b e t w e e n vo l t a ge  a nd  a ngl e  va l ue s  o f  d i s t r i b ut i o s ys t e m  b e f o r e  D G   in j e c te d  ( p a s s iv e  d is tr ib u tio n   s y s te m )  a n d  a f te r  D G  i n j e c te d   ( a c tiv e  d is tr ib u tio n   s y s te m )   o n  th e   m o d i f ie d  3 4 - B U S  I E E E  s y s t e m  f eed er   w h e r e D G  i n j ect ed   as  n eg at i v e P Q  l o ad  ( P Q  m o d el ) .      M o s t  cas e d ev el o p m en t s  i n  p o w er - f l o w  ba s e d on  a   m odi f i e d ba c kw a r d - f o r w a r d   m e t ho d  ha ve  o nl b een  car r i ed  o u t  i n  a  s m al l   n u m b er  o f  ar eas  s p eci al l y    i n  t h e 2 0  k V  d i s t r i b u t i o n  n e t w o r k   i n  N o r t h   S u r ab a y a   ci t y ,  E as t  J av a,  I n d o n e s ia .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 88 - 8708   IJ E C E   V o l .   6 , N o 5 O c t obe r  2016   :   20 05     20 14   2010       F i g ur e   3 .  C o m pa r i s on  D G  a s  ne g a t i v e  P Q  l oa d of  pow e r - f l o w  s t ud y  b e t w e e vo l t a ge   va l u e   d is tr ib u tio n   s y s t e m  b e f o r e D G  i n j ect ed   an d  af t er  D G  i n j ect ed   o n   th e  m o d if e d   34 - B U S  IE E E  s y s t e m   f e e d e r           F i g ur e   4 .  C o m pa r i s on  D G  a s  ne g a t i v e  P Q  l oa d of  pow e r - f l o w s t u d y  b e t we e n   a ngl e  va l ue   d is tr ib u tio n  s y s te m   b ef o r e D G  i n j ect ed   an d  af t er  D G  i n j ect ed   o n   t h e  m odi f i e 34 - B U S  IE E E  s y s t e m  f e e d e r       O n e  o f  c a s e   s tu d ie s  i n  t h e  2 0  k V  d is tr ib u tio n  n e t w o r k s   is  K a l ia s in  f e e d e r   a s  s h o wn   in   F i g ur e  5   w hi c h a s  10 bu s e s  of  di s t r i but i on  s u bs t a t i o n   w h i c h  f u l l y  r a di a l  t hr e e  ph a s e  a n d di f f e r e n t  l oa d e v e r y  ph a s e .  A n d s i t  h as  b een  i n j ect ed  b y  D G  a n d  p l aced  o n  B u s - 7 .  L i n e d at a an d  l o ad  d at a  o f  K al i as i n  F ee d er  ar e  s h o w n  as  i n   T ab l e 1   an d   T ab l e 2 .   F u r t h er m o r e,  D G   m o d el  as  P V   m o d el  can  r eg u l at e r eact i v e  p o w er  an d  D G   m o d el   w h i c h  i s  i n j ect ed   t o  d i s t r i b ut i o s ys t e m  c a m a i nt a i vo l t a ge   va l ue   o n r e q ui r e d  b us .  F o r  t hi s  c a s e  s t ud y ,   D G  i nj e c t e d  i s  1 8 8   kW  o n B us - 7.           F i g ur e   5 .  S in g le  li n e   d i ag r a m  o f   K al i as i n  f eed er   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ E C E     I S S N :  2088 - 8708       P ow e r  F l ow  D e v e l opm e nt  B as e on t he  M odi f i e d B ac k w ar d - F o rwa rd   fo r  V o lta g e  P r o file     . . . .  ( Suy ant o)   2011   T ab l 1 .  L i n e d at a o f  K al i as i n   F eed er   Li n e   I m p e d a n c e   L e n g h t   (m )   Bu s   Bu s   R   ( Ω)   X   ( Ω)   1   2   0 . 2 6 5   0 . 1 3   1 0 0 0   2   3   0 . 0 05 3   0 . 0 02 6   2 0   2   4   0 . 0 6 6 2 5   0 . 0 32 5   2 5 0   4   5   0 . 0 10 3 3 5   0 . 0 0 5 0 7   3 9   4   6   0 . 0 10 5 4 7   0 . 0 05 1 7 4   3 9 . 8   4   7   0 . 0 13 7 6 94   0 . 0 06 7 5 5   5 1 . 96   7   8   0 . 0 6 0 9 5   0 . 0 29 9   2 3 0   7   9   0 . 0 14 0 4 5   0 . 0 0 6 8 9   5 3   9   1 0   0 . 0 5 3   0 . 0 2 6   2 0 0       T ab l e 2 .   L o ad  d at o f  K al i as i n  F eed er   Bu s   P  ( k W )   Q ( k VA R )   R - N   S - N   T - N   R - N   S - N   T - N   2   0   0   0   0   0   0   3   1 9 . 99 2   2 9 . 1   2 4 . 5 7 6   4 . 0 6   7 . 2 9 3   7 . 1 6 8   4   0   0   0   0   0   0   5   1 1 . 73 7   2 2 . 89 6   2 2 . 98 8   2 . 9 4 2   7 . 1 9 5   7 . 8 7 7   6   2 2 . 88 9   2 3 . 49 6   4 7 . 99 1   5 . 3 2 4   6 . 9 4 3   1 4 . 72 7   7   0   0   0   0   0   0   8   2 2 . 37 3   2 4 . 26 9   1 6 . 93   4 . 8 8 3   8 . 1 4 8   4 . 0 1 6   9   0   0   0   0   0   0   1 0   1 0 9   9 8   1 0 6   2 7 . 22 8   1 9 . 9   2 6 . 49 8       F i g u r 6   co m p ar es   t h r e s u l t s   o b t ai n ed  f r o m   t h p r el i m i n ar y   an al y s i s   o f   p o we r - f l o w   de ve l opm e n t   b et w ee n  v o l t a g e d i s t r i b u t i o n   s y s t e m  b ef o r e D G  i n j ect ed   an d  af t er  D G  i n j ect ed     o n  K al i as i n   f eed er .  I t  co u l d   b e s een  t h at  v o l t a g e v al u e ev e r y  b u s  h ad  i n cr eas ed   m o r e s i g n i f i can t .  I t  m ea n s  t h at  D G  i n j ect ed  i n  d i s t r i b u t i o n   s ys t e m   c a n i m p r o v e v o l t a g p r o f i l e.  H o w e v er  D G   m o d el  a s  P V   m o d el  can  r eg u l at e r eact i v e p o w er  t h r o u g h   v o l t ag v al u e can   n o t  b m ai n t ai n ed  o n  j u s t ed  v al u e.           F i g ur e   6 .  Co m p a r i s o n  D G  a P V  m ode l   of  po w e r - f l o w  s t ud b e t w e e n vo l t a ge   va l ue   d is tr i b u tio n  s y s te m   b e f o r e  DG i n j ect ed   an d  af t er  D G  i n j ect ed   o n  K al i as i n  f eed er .       F i g u r e 7  p r es en t s  co m p ar i s o n  o f   t h e r es u l t s  o b t ai n ed  f r o m  t h e p r el i m i n ar y  a n al y s i s  o f  p o w er - fl o w   s t u d y  b et w ee n   v o l t ag e  d i s t r i b u t i o n  s y s t e m  b e f o r e D G  i n j ect ed   an d  a f t er  D G  i n j ect ed   o n  K al i a s i n   f eed er .   I co u l d  b e s een  t h at  a n g l e v a l u e  ev er y  b u s   h ad  k ep t   m o r e s i g n i f i ca n t .  I t   m ean s  t h at  D G  i n j ect ed  i n  d i s t r i b u t i o n   s y s t e m   ca n  i m p r o v v o l t a g e p r o f i l e.  H o w e v er  D G   m o d el  as   P V  m o d el  can   m ai n t ai n  v o l t a g e v al u e o n  2 0  k V .   B es i d e K al i as i n   f eed er ,  t h er e ar a l so   T u n j u n g an   f eed er ,  O m et r aco  f eed er ,  T eg al  S ar i  f eed er  an d   B a s u ki   R a hm a t  f e e de r   w hi c h    a f f e c t  t h e  ov e r a l l  v ol t a g e  pr of i l e  i n   t h e  20 k V  di s t r i but i on   n e t w or k i n N or t S u r ab a y a ci t y ,  E as t  J av a,  I n d o n es i a.  H o w   i s   v o l t a g e p r o f i l e   h ap p en  an d  t h ei r  i m p ac t  b et w ee n  o n f eed er  t o   an o t h er  f eed er ?     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 88 - 8708   IJ E C E   V o l .   6 , N o 5 O c t obe r  2016   :   20 05     20 14   2012       F i gu r e  7.  C o m pa r i s on  D G  a s  P V  m ode l  of  po w e r - f l o w   s t ud y b e t w e e a ngl e  va l ue   d is tr ib u tio n  s y s te m  b e f o r e   D G  i n j ect ed   an d  af t er  D G  i n j ect ed   o n  K al i as i n   f eed er .       F i g ur e  8  a nd  F i gur e  9   p r es en t  co m p ar i s o n  o f  er r o r  v o l t ag e a n d  d el t a an g l e o n  s o m e f ee d er s   w h e n   D G  i s  ad j u s t ed  as  n eg at i v e P Q  l o ad   ( P Q  m ode l )     a n P V   m ode l  i n  t h e  20 k V  di s t r i bu t i on  n e t w or k  i n  N or t S u r ab a y a ci t y .  T h e B as u k i  R ah m a t   f eed er  h as   m o r h i g h e r  er r o r  m a x i m u m   v o l t a g e an d  an g l e a m o n g  o t h e r   f eed er s .  I t s   v o l t a g e  o f  e r r or  m a xi m um   i s  0. 1749 %  a n d a ng l e  o f  e r r or   m a x i m um   i s  0. 1045.  A   s t u d y  o f  po w e r   f l o w  ba s e d on   t he   M o d i f i ed  B ack w ar d - F o r w ar d   m et h o d  can   cap t u r e p r o f i l e v o l t ag e o f  u n b al an ced  t h r ee p h a s r a d ia l d is tr ib u tio n   s y s te m  in   th e  2 0  k V  d is tr ib u tio n   n e t w o r k  i n   N o r t h  S u r ab a y a ci t y ,  E as t  J av a,  I n d o n es i w i t h i n  c ons i de r i ng  D G   m ode l s .                       F i gur e   8 .  C o m p ar i s o n  er r o r  v o l t ag e o n  s o m              F i gur e  9 .  C o m p a r i s o n a n gl e   d e lt a   o n  s o m f eed er s                               f eed er s   co n s i d er i n g  D G  m o d el                          c o ns i d e r i ng D G   m o d e l       T h e  r e s u lts  o f  s i m u la tio n  in  t h is  d e v e lo p m e n t in d ic a te  q u ic k l y   ite r a tio n  to ta l   a n d i t s  j u s t  ne e de d 3 t ite r a tio n   s tu d y  o f  p o w e r   f lo w   s i m u la tio n   w he r e   D G  c on s i de r i ng  a s  P V   m ode l   ( a s   s ho w o T a b l e   3) .     O v e r a ll it e r a tio n  r e s u lt s   o f  p o w er   f l o w  d ev e l o p m en t  o n   s ev er al  f eed er s   w h er e D G  i n j ect ed  as  P V   m o d el   h ad   i m p act ed   m o r e s i g n i f i ca n t  t h a n  t o  b o t h  n o  D G  i n j ect ed  an d  D G  i n j ect ed  as  P V  m o d el .       T ab l 3 .  I t er at i o n  R es u l t s  o f  P o w er  F l o w  D ev e l o p m en t  o n  S ev er al  F eed er s   F eed er  N a m e   B US  T OT AL   N o   I n j ec t ed  D G   I n j ec t ed  D G   Pa s i f   P Q  M o d el   P V  M o d el   3 3  B U S  I EEE S y s t e m   3 4   7   6   5   K al i as i n   1 0   3   3   3   T u n j u n g a n   1 2   3   3   3   O m e t r aco   1 3   4   4   3   T eg al  S ar i   2 0   3   3   3   B a s u k i  R ah m at   2 9   4   4   4         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ E C E     I S S N :  2088 - 8708       P ow e r  F l ow  D e v e l opm e nt  B as e on t he  M odi f i e d B ac k w ar d - F o rwa rd   fo r  V o lta g e  P r o file     . . . .  ( Suy ant o)   2013   T h e i t er at i o n  t i m e acc u r ac y   i n  t h i s  d ev el o p m e n t   s ho w s   m o r e  s i g ni f i c a nt  t ha n o t he r  d e ve l o p m e nt   m e t h ods   w h i c h’ s   ba s e on   B u s   I m pe da n c e   m e t h ods   [ 1] ,   N e w t o n - t y pe   m e t h ods   [ 2 ] - [ 3 ],   F o r w a rd - B ack w ar d   ( F B )  a n d  its  v a r ia tio n s  [ 4 ] - [ 7 ] ,  an d  S eq u en t i al  P o w er  F l o w  ( S P F )  m e t h o d s  [ 8 ] - [ 1 1 ]  ( as  s een  o n  T ab l e 4 ) .       T ab l 4 .  I te r a tio n   R a nge   of  P ow e r  F l o w  D e v e l op m e n t  M e t hods     Po w e r  Fl o w   D ev el o p m en t   Me t h o d s       B u s  I m p e d a n c e   ( A n a ly s is - R i g i d  A p p r o a c h )   [ 1 ]     N e wt o n - t yp e   (C u rre n t   I n je c tio n )   [ 2 ] , [ 3 ]   F o r wa r d - B ac k w ar d   ( D i r ec t  Z B R , A   Ne t wo r k - T o p ol o g y ,   A   L o op  B a s e d   )   [ 4 ] - [7 ]   S e q u e n t i a l  P o we r   F l o w ( S eq u en c C om p o n e nt   F r am e)   [ 8 ] - [ 1 1]     P r o p os e d   ( Mo d if ie d   B ac k w ar d - F o r w a r d )   I t e r a t i o n R a n g e   ( ti m e )   4 - 4 2   L e s s  ( d e p e n d   o n  n e t w o r k )   3 - 6   3 - 7   3 - 5       4.   CO NCL U S I O N   T he   M o d i f i ed  B ack w ar d - F o r w a r d   m e t ho d  ha s   ha d  q ui c kl y  c o nve r ge nc e  a nd  i t s  j us t  ne e d e d  3  t 5   ite r a tio n  s t u d y  o f  p o w e r  f lo w   s i m u la t io n   w h i c h’ s  c o m pa r e d t o ot h e r  pow e r  f l o w   m e t h ods T h e i n j ect ed   D G a s   ne ga t i ve  P Q  l o a d   ( P Q  m ode l )   a n d P V   m ode l  i t h e   m odi f i e d t h e   m o d if ie d  3 4  B U S  I E E E  s y s te m  ( a s   te s th e   e f f e c t i v e n e s s  of   t h e  pr opos e d a l g or i t hm )  a n d    2 0  kV  d i s t r i b ut i o ne t w o r i n N o r t h S ur a b a y a  c i t y ,  E a s t  J a va ,   I nd o ne s i a   ( a s  te s t th e  a p p lic a tio n  o f  t h e  p r o p o s e d  a lg o r ith m )   ha s  ga i ne d  vo l t a ge  p r o f i l e  va l ue  o n l i m i t e d   r an g e.  O n e o f   t h m o r e s i g n i f i can t   f i n d i n g s  t o  e m er g f r o m  t h i s  s t u d y  i s  t h at  a M o d i f i ed   B ack w ar d - F o r wa r d   m e t h od h a s  a v e r a g e  of   v ol t a g e  e r r or  a bou t  0. 0 017 %  t 0. 1 74 9%   w h i c h  i s  a ppl i e d on  s e v e r a l  f e e de r s .       ACK NO W L E D G E M E NT S     T he  a ut ho r s   gr a t e f ul l a c kno w l e d ge  t he  c o nt r i b u t i o n o f  K e m e nr i s t e k D I K T I  i n P e ne l i t i a n D i s e r t a s i   D ok t or - 2016 f or  pr ov i di n g  r e s e a r c h  f u n di n g  t o t h e   w or k  r e por t e d i n  t h i s  pa pe r .       R EF ER EN C ES   [ 1]   T . H C he n,   e t a l . D is tr ib u ti o n  s y s te m  p o w e r   f lo w  a n a l y s is - a r i g i d  ap p r o ach .   P o w er   D el i v er y ,   I E E E  T r a ns ac t i on s   on v o l/is s u e 6( 3) , p p .   11 46 - 11 52 19 91 .   [ 2]   P . A . N . G a r c i a e t a l. T h r ee - pha s e  pow e r  f l ow  c a l c ul a t i ons  us i ng  t he  c ur r e nt  i nj e c t i on   m e t hod ,”   I E E E   T r ans ac t i ons  on   P ow e r  Sy s t e m s v o l/is s u e 1 5( 2) 20 00 .   [ 3]   V .  M .  d C o s t a,   e t a l. D e v e l opm e nt s  i n N e w t on R a p hs o pow e r  f l ow   f or m ul a t i on  ba s e on  c ur r e nt  i n j e c t i ons ,”   I E E E   T r a ns ac t i ons  on   P o w er  S ys t em v o l/is s u e 1 4( 4) 19 99 .   [ 4]   T . H C h en   an d   N.   C . Y a n g ,   Th r e e - p h as e p o w er - f l ow  b y  di r e c t  Z B R  m e t hod f or   un ba l a nc e d r a di a l  d i s t r i b ut i on   s ys t e m s ,”   Ge n e ra t i o n ,  T ra n smi ssi o n  &  Di st ri b u t i o n ,  I E T v o l/is s u e :   3( 1 0) , p p 90 3 - 9 10 20 09 .   [ 5]   W .   H.   Ke r st i n g ,   D is tr ib u ti o n  S y s te m  M o d e lin g  a n d  A n a ly s is ,”   CR C P re s s 20 02 .   [ 6]   J.   H.   Te n g ,   A N e t wo r k - T opol o gy  B a s e d T hr e e :  P ha s e  L oa d F l ow   f or  D i s t r i but i on  S y s t e m s ,”   P ro c e e di ngs  of   N at i o nal  Sc i e nc e  C o unc i l  R O C  ( A ) ,  vo l / i ssu e :   24 ( 4 ) ,  p p.   25 9 - 2 64 200 0 .   [ 7]   S .  S i v an ag ar aj u ,   e t a l. ,   A  l oop b a s e d l oa d f l ow   m e t hod f or  w e a k l y   m e s he di s t r i but i on ne t w or k ,”   A P R N   J o u r n a l  o f   E ngi ne e r i ng an A pp l i e d Sc i e nc e s ,   v o l/is s u e 3( 4) , p p .   55 - 59 20 08 .   [ 8]   K . L Lo   a nd C .  Z ha ng ,   D e c om pos e d t hr e e - pha s e  pow e r  f l o w  s ol ut i on  us i ng  t he  s e q ue nc e  c o m pone nt  f r a m e ,”   Ge n e ra t i o n ,  T ra n smi ssi o n  a n d  Di st ri b u t i o n ,  I E E   P ro c e e d i n g s C v o l/is s u e 1 40( 3) ,  pp.   18 1 - 1 88 1 99 3 .   [ 9]   M A Ak h e r ,   e t a l. I m pr ov e d T hr e e - P h as e P o we r - Fl o w  Me t hods  U s i ng  S e que nc e  C om pone nt s ,”   P o w e r S y st e ms,   I E E E   T r a ns ac t i ons  on v o l/is s u e :   20( 3) ,  pp.   13 89 - 13 97 20 05 .   [ 1 0]   M . Z K a mh   an d  R .  I r av an i ,   U nba l a nc e d M o de l  a nd  P ow e r - F l ow  A na l y s i s  of  M i c r og r i ds   a n d   A c ti v e  D is tr ib u tio n   S ys t e m s ,”   P o w er  D el i ver y,   I E E E  T r ans ac t i ons  on v o l/is s u e 2 5( 4) ,  pp.   28 51 - 28 58 20 10 .   [ 1 1]   M . Z K a mh ,   A   uni f i e d  t hr e e  p ha s e   pow e r  f l o w   a na l y s i s   m ode l   f or   e l e c t r oni c a l l y   c oupl e d   di s t r i but e d  e ne r g y     r es o u r ces ,”   I E E E  T ra n s.  P o w e r De l i v . v o l/is s u e 26( 2) ,  pp.   89 9 - 9 09 20 11 .   [ 1 2]   G.   W .   C ha ng ,   e t a l. A n i m pr ov e d ba c k w a r d/ f or w a r d s w e e p l oa d  f l ow  a l g or i t hm   f o r  r a d ia l d is tr ib u tio n  s y s te m s ,”   P o w e r S y st e ms,  I E E E   T ra n s a c t i o n s o n v o l/ is s u e 2 2( 2) ,   pp .   8 82 - 88 4 20 07 .   [ 1 3]   T . H C h en   a nd  N . C Y a n g,   Th r e e - pha s e  pow e r - f lo w  b y  d ir e c t Z B R  m e th o d   f or  unba l a n c e d  r a d ia l d is tr i b u tio n   s ys t e m s ,”   Ge n e ra t i o n ,  T ra n smi ssi o n  &  Di st ri b u t i o n ,  I E T v o l/is s u e :   3 (1 0 ),   p p.   90 3 - 9 10 20 09 .   [ 1 4]   J.  H.   Te n g ,   M ode l l i ng  di s t r i but e d g e ne r a t i ons  i n t hr e e - pha s e  di s t r i but i on l oa f l ow ,”   G e ne r at i on,  T r ans m i s s i on &   D is tr ib u ti o n ,   IE T v o l/is s u e 2( 3) ,   pp.   3 30 - 340 20 08 .   [ 1 5]   S K h us ha l a ni ,   e t a l. D ev el o p m en t  o f  t h r ee - p ha s e  un ba l a nc e po w e r   f l o w  us i ng   P V  a n P Q  m ode l s  f or  di s t r i b ut e d   g e ne r a t i on a nd s t u dy  o f  t he   i m p act  o f  D G   m o d el s ,”   P o w e r S y st e ms,  I E E E  T ra n sa c t i o n s o n v o l/i s s u e 22( 3) ,   p p 101 9 - 10 25 20 07 .   [ 1 6]   S uy a nt o,   e t a l. ,  “M o d i f i ed  D i r ect - Z BR M e t h o d +  P S O   P ow e r   F l ow  D e ve l opm e nt   f o r  W e ak l y   M es h ed  A ct i v e   U nba l a nc e d D i s t r i b ut i on S y s t e m s , ”  A P R N  J our n al  of  E ngi ne e r i ng  and A pp l i e d Sc i e nc e s ,   v ol /is s u e 9 ( 9 ) pp.   14 76 - 148 3,  20 14 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 88 - 8708   IJ E C E   V o l .   6 , N o 5 O c t obe r  2016   :   20 05     20 14   2014   [ 1 7]   D.   S hi r m oha m m a di ,   e t a l. A  c om pe ns a t i on - ba s e d p ow e r  f l o w   m e t hod f or  w e a k l y   m e s he d di s t r i b ut i on a n d   t r a ns m i s s i on ne t w or k s ,”   P o w e r S y st e ms,  I E E E  T ra n s a c t i o n s o n v o l/is s u e 3( 2) ,   pp.   75 3 - 7 62 19 88 .   [ 1 8]   T a di k onda ,   e t a l. ,   A T C  E nha nc e m e nt   w ith  F A C T S  D e v ic e s  C o n s id e r i n g R eact i v e P o w er  F l o w s  U s i n g  P T D F ,”   I nt e r nat i o nal  J our n al   of  E l e c t r i c al  an d C om pu t e r  E n gi ne e r i n g ,   v o l/ is s u e 3 ( 6 ),   pp .   7 41 20 13 .       B I O G RAP H I ES   O F  AUT H O RS           S uy a nt o w a s  bor n i n B l i t a r ,  I n do ne s i a .  H e  r e c e i v e d hi s  S . T .  ( B a c he l or  E ng i ne e r i ng )  f r om   I n s titu t   T e k nol og i  S e pul uh N o pe m be r ,   S ur a ba y a ,  I ndone s i a ,  i n 19 95,  a nd s o hi s  M . T .  f r o m  I ns t i t ut   T e k nol og i  B a n du ng ,  B a nd ung ,  I ndo ne s i a ,  i n 1 99 8.  N ow ,  he  i s  c ur r e nt l y  pur s ui ng  hi s   P h. D .  i n   D e pa r t m e nt  of  E l e c t r i c a l  E ng i ne e r i ng ,  I ns t i t ut  T e k nol og i  S e pul uh N o p em b er ,  S u r ab ay a,   I nd one s i a ,  f r o m  2013 t o pr e s e nt .  H i s   m a i n r e s e a r c h i nt e r e s t s  a r e  pow e r   s y s t e m  pl a nni ng  a nd   opt i m a l  ope r a t i o n,  r e ne w a bl e  e ne r gy  i nt e g r a t i on,  a n d s m a r t   m i c r o - gr i d s .         C i t r a  R a h m a dha ni  w a s  bor n i n S ur a ba y a ,  I ndone s i a .  S he  r e c e i ve d he r  S . T .   ( B ach el o r   E ng i ne e r i ng )  a t  E l e c t r i c a l  E ng i ne e r i ng  D e pa r t m e nt   f r o m  I ns t i t ut  T e k nol og i  S e pul uh N o pe m be r ,   S ur a ba y a ,  I ndone s i a ,  i n 2 01 5.   N ow ,  s he  i s  c ur r e nt l y   w or k i ng   i P e r us a ha a n L i s t r i k  N e ga r a   ( P L N ) ,  I n do ne s i a ,  f r o m  2015  t pr e s e nt .  H e r  m a i n r e s e a r c h i nt e r e s t s  a r e  pow e r  s y s t e m  pl a nni ng   a nd o pt i m a l  ope r a t i o n a n d r e ne w a bl e  e ne r g y  i nt e g r a t i on.         O nt os e n P e na ng s a ng  w a s  bor n i n M a di un,  I nd one s i a .  H e  i s   P r of e s s or  a nd A s s oc i a t e  C ha i r   f or   G r ad u at e S t u d i es  i n  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  at  t h e I n s t i t u t  T e k nol og i  S e pul u h   N o p em b er ,  S u r ab a y a,  I n d o n es i a.  P en an g s an g  co m p l et ed  a  B S  i n  el ect r i cal  en g i n eer i n g  at   T h e   I ns t i t ut  T e k nol og i  S e p ul uh N o pe m be r  ( 1974) ,  M S c  i n e l e c t r i c a l  e ng i ne e r i ng  a t  t he  U ni v e r s i t y  o f   W i s c ons i n,  M a d i s on ,  U S A  ( 19 7 9) ,  a n d a l s P hD   i n e l e c tr ic a e n g in e e r in g  a t U n iv e r s ity  o f   W i s c ons i n,  M a d i s on ,  U S A  ( 19 83) .     P e na ng s a ng ,  t he  D i r e c t or  of  t h e  P ow e r  S y s t e m  S i m ul a t i on L a bor a t or y ,  i nv e s t i g a t e s  pow e r   s y s t e m  s i m ul a t i on i di s t r i b ut i on  a ut om a t i on s y s t e m ,  opt i m u m  ope r a t i on  of  pow e r  s y s t e m ,  s m a r t   mi c r o g r i d s y s t e m   w i t hi n r e ne w a bl e  e ne r gy  i nt e g r a t i on,  a nd g e og r a phi c a l  i nf or m a t i on s y s t e m s   ( G I S )   a ppl i c a t i ons  i pl a nn i ng  a nd ope r a t i o n of  pow e r  s y s t e m .  H e   a l s o l e d t he  e f f or t  t o c r e a t e  t he   L a bor a t or y  B a s e d E duc a t i o n ( L B E )  a t   P ow e r  S y s t e m  S i m ul a t i on L a bor a t or y   (P S S L ),  w h i c h  i s   now  ope r a t e d i n M o de l i ng  a nd  S i m ul a t i on of  S m a r t  M i c r og r i d S y s t e m  a nd  w hi c h i s  a  pr oj e c t   cr eat ed  l ab o r at o r y  s cal ed   m i cr o g r i d  s y s t e m .             A di  S oe pr i j a nt o w a s  bor n i n L um a j a ng ,  I ndone s i a .  H e  i s  P r of e s s or  a nd A s s oc i a t e  C ha i r  f or   G r a dua t e  S t udi e s  i n t he  D e pa r t m e nt  of  E l e c t r i c a l  E ng i ne e r i ng  a t  t he  I ns t i t ut  T e k nol og i  S e pul u h   N o p em b er ,  S u r ab a y a,  I n d o n es i a.  P en an g s an g  co m p l et ed  a  B S  i n  el ect r i cal  e ng i ne e r i ng  a t   T he   I ns t i t ut  T e k nol og i  B a nd ung ,  I n done s i a  ( 1 98 8) ,  M T  i n e l e c t r i c a l  e ng i ne e r i ng  a t  t he  I ns t i t ut   T e k nol og i  B a nd ung ,  I n do ne s i a  ( 1 995 ) ,  a nd D r  i n e l e c t r i c a l  e ng i ne e r i ng  a t  H i r os hi m a  U ni v e r s i t y ,   H i r os hi m a ,  J a pa n ( 20 01) .     S oe pr i j a nt o,  t he  H e a d of  r e s e a r c h g r oup i n t he   P ow e r  S y s t e m  S i m ul a t i on L a bor a t or y ,   i nv e s t i g a t e s  pow e r  s y s t e m   s t a bi l i t y ,  opt i m u m  ope r a t i on of  pow e r  s y s t e m ,   a nd g e ne r a t i on  au t o m at i o n .  H e al s o  l ed  t h e ef f o r t  t o  cr eat e t h e L ab o r at o r y  B as e d  E d u cat i o n  ( L B E )  at   P o w er   S y s t e m  S i m u la tio n  L a b or a t or y  ( P S S L ) ,   w hi c h i s  now  ope r a t e d i n pow e r   s y s t e m  s t a bi l i t y  t o s o m e   g en er at i o n s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.