I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   A d v a n c e s   i n   A p p l i e d   S c i e n c e s   ( I J A A S )   V o l .   8 ,   N o .   4 ,   D e c e m b e r   2 0 1 9 ,   p p .   2 7 9 ~ 2 8 4   I S S N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4 ,   D O I :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j a a s . v 8 . i 4 . p p 2 7 9 - 2 8 4             2 7 9       J o u r n a l   h o m e p a g e :   h t t p : / / i a e s c o r e . c o m / o n l i n e / i n d e x . p h p / I J A A S   S o l v i n g   o p t i m a l   r e a c t i v e   p o w e r   p r o b l e m   b y   i m p r o v e d   v a r i a b l e   m e s h   o p t i m i z a t i o n   a l g o r i t h m       K a n a g a s a b a i   L e n i n   D e p a r t m e n t   o f   E E E ,   P r a s a d   V .   P o t l u r i   S i d d h a r t h a   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   I n d i a       A r t i c l e   I n f o     A B S T R A C T   A r t i c l e   h i s t o r y :   R e c e i v e d   A p r   2 9 ,   2 0 1 9   R e v i s e d   A u g   1 2 ,   2 0 1 9   A c c e p t e d   S e p   9 ,   2 0 1 9       I n   t h i s   w o r k   I m p r o v e d   V a r i a b l e   M e s h   O p t i m i z a t i o n   A l g o r i t h m   ( I V M )   h a s   b e e n   a p p l i e d   t o   s o l v e   t h e   o p t i m a l   r e a c t i v e   p o w e r   p r o b l e m .   P r o j e c t e d   I m p r o v e d   V M O   a l g o r i t h m   h a s   b e e n   m o d e l e d   b y   h y b r i d i z a t i o n   o f   V a r i a b l e   m e s h   o p t i m i z a t i o n   a l g o r i t h m   w i t h   C l e a r i n g - B a s e d   N i c h e   F o r m a t i o n   T e c h n i q u e ,   D i f f e r e n t i a l   E v o l u t i o n   ( D E )   a l g o r i t h m .   M e s h   f o r m a t i o n   a n d   e x p l o r a t i o n   h a s   b e e n   e n h a n c e d   b y   t h e   h y b r i d i z a t i o n .   A m o n g s t   o f   n i c h e   d e v e l o p m e n t   p r o c e s s ,   c l e a r i n g   i s   a   r e n o w n e d   m e t h o d   i n   w h i c h   g e n e r a l   d e n o m i n a t o r   i s   t h e   f o r m a t i o n   o f   s t e a d y   s u b p o p u l a t i o n s   ( n i c h e s )   a t   a l l   l o c a l   o p t i m a   ( p e a k s )   i n   t h e   e x p l o r a t i o n   s p a c e .   I n   D i f f e r e n t i a l   E v o l u t i o n   ( D E )   p o p u l a t i o n   i s   f o r m e d   b y   c o m m o n   s a m p l i n g   w i t h i n   t h e   s t i p u l a t e d   s m a l l e s t   a m o u n t   a n d   m a x i m u m   b o u n d s .   S u b s e q u e n t l y   D E   t r a v e l   i n t o   t h e   i t e r a t i o n   p r o c e s s   w h e r e   t h e   p r o g r e s s i o n s   l i k e ,   m u t a t i o n ,   c r o s s o v e r ,   a n d   s e l e c t i o n ,   a r e   f o l l o w e d .   P r o p o s e d   I m p r o v e d   V a r i a b l e   M e s h   O p t i m i z a t i o n   A l g o r i t h m   ( I V M )   h a s   b e e n   t e s t e d   i n   s t a n d a r d   I E E E   1 4 , 3 0 0   b u s   t e s t   s y s t e m   a n d   s i m u l a t i o n   r e s u l t s   s h o w   t h e   p r o j e c t e d   a l g o r i t h m   r e d u c e d   t h e   r e a l   p o w e r   l o s s   e x t e n s i v e l y .   K e y w o r d s :   C l e a r i n g - b a s e d   n i c h e     f o r m a t i o n   t e c h n i q u e     D i f f e r e n t i a l   e v o l u t i o n   O p t i m a l   r e a c t i v e   p o w e r     T r a n s m i s s i o n   l o s s     V a r i a b l e   m e s h   o p t i m i z a t i o n   a l g o r i t h m   C o p y r i g h t   ©   2 0 1 9   I n s t i t u t e   o f   A d v a n c e d   E n g i n e e r i n g   a n d   S c i e n c e .     A l l   r i g h t s   r e s e r v e d .   C o r r e s p o n d i n g   A u t h o r :   K a n a g a s a b a i   L e n i n ,   D e p a r t m e n t   o f   E E E ,     P r a s a d   V .   P o t l u r i   S i d d h a r t h a   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   C h a l a s a n i   N a g a r ,   K a n u r u ,   V i j a y a w a d a ,   A n d h r a   P r a d e s h   5 2 0 0 0 7 ,   I n d i a .   E m a i l :   g k l e n i n @ g m a i l . c o m       1 .   I N T R O D U C T I O N   R e a c t i v e   p o w e r   p r o b l e m   p l a y s   a   k e y   r o l e   i n   s e c u r e   a n d   e c o n o m i c   o p e r a t i o n s   o f   p o w e r   s y s t e m .   O p t i m a l   r e a c t i v e   p o w e r   p r o b l e m   h a s   b e e n   s o l v e d   b y   v a r i e t y   o f   t y p e s   o f   m e t h o d s   [ 1 - 6 ] .   N e v e r t h e l e s s ,   n u m e r o u s   s c i e n t i f i c   d i f f i c u l t i e s   a r e   f o u n d   w h i l e   s o l v i n g   p r o b l e m   d u e   t o   a n   a s s o r t m e n t   o f   c o n s t r a i n t s .   E v o l u t i o n a r y   t e c h n i q u e s   [ 7 - 1 4 ]   a r e   a p p l i e d   t o   s o l v e   t h e   r e a c t i v e   p o w e r   p r o b l e m ,   b u t   t h e   m a i n   p r o b l e m   i s   m a n y   a l g o r i t h m s   g e t   s t u c k   i n   l o c a l   o p t i m a l   s o l u t i o n   &   f a i l e d   t o   b a l a n c e   t h e   E x p l o r a t i o n   &   E x p l o i t a t i o n   d u r i n g   t h e   s e a r c h   o f   g l o b a l   s o l u t i o n .   I n   t h i s   w o r k   I m p r o v e d   V a r i a b l e   M e s h   O p t i m i z a t i o n   A l g o r i t h m   ( I V M )   h a s   b e e n   a p p l i e d   t o   s o l v e   t h e   o p t i m a l   r e a c t i v e   p o w e r   p r o b l e m .   P r o j e c t e d   I m p r o v e d   V M O   a l g o r i t h m   h a s   b e e n   m o d e l e d   b y   h y b r i d i z a t i o n   o f   V a r i a b l e   m e s h   o p t i m i z a t i o n   a l g o r i t h m   w i t h   C l e a r i n g - B a s e d   N i c h e   F o r m a t i o n   T e c h n i q u e ,   D i f f e r e n t i a l   E v o l u t i o n   ( D E )   a l g o r i t h m .   M e s h   f o r m a t i o n   a n d   e x p l o r a t i o n   h a s   b e e n   e n h a n c e d   b y   t h e   h y b r i d i z a t i o n .   A m o n g s t   o f   n i c h e   d e v e l o p m e n t   p r o c e s s ,   c l e a r i n g   i s   a   r e n o w n e d   m e t h o d   i n   w h i c h   g e n e r a l   d e n o m i n a t o r   i s   t h e   f o r m a t i o n   o f   s t e a d y   s u b p o p u l a t i o n s   ( n i c h e s )   a t   a l l   l o c a l   o p t i m a   ( p e a k s )   i n   t h e   e x p l o r a t i o n   s p a c e .   E a c h   n i c h e   h a s   a   l e a d i n g   ( m a s t e r )   i n d i v i d u a l ,   i . e .   t h e   o n e   w i t h   t h e   m o s t   e x c e l l e n t   f i t n e s s .   I n   D i f f e r e n t i a l   E v o l u t i o n   ( D E )   p o p u l a t i o n   i s   f o r m e d   b y   c o m m o n   s a m p l i n g   w i t h i n   t h e   s t i p u l a t e d   s m a l l e s t   a m o u n t   a n d   m a x i m u m   b o u n d s .   S u b s e q u e n t   t o   t h e   l a u n c h   o f   g e n e r a t i n g   t h e   p o p u l a t i o n ,   D E   t r a v e l   i n t o   t h e   i t e r a t i o n   p r o c e s s   w h e r e   t h e   p r o g r e s s i o n s   l i k e ,   m u t a t i o n ,   c r o s s o v e r ,   a n d   s e l e c t i o n ,   a r e   f o l l o w e d .   P r o p o s e d   I m p r o v e d   V a r i a b l e   M e s h   O p t i m i z a t i o n   A l g o r i t h m   ( I V M )   h a s   b e e n   t e s t e d   i n   s t a n d a r d   I E E E   1 4 , 3 0 0   b u s   t e s t   s y s t e m   a n d   s i m u l a t i o n   r e s u l t s   s h o w   t h e   p r o j e c t e d   a l g o r i t h m   r e d u c e d   t h e   r e a l   p o w e r   l o s s   e x t e n s i v e l y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t .   J .   o f   A d v .   i n   A p p l .   S c i .   V o l .   8 ,   N o .   4 ,   D e c e m b e r   2 0 1 9 :     2 7 9     2 8 4   2 8 0 2 .   P R O B L E M   F O R M U L A T I O N     O b j e c t i v e   o f   t h e   p r o b l e m   i s   t o   r e d u c e   t h e   t r u e   p o w e r   l o s s     F = P =   g V + V 2 V V c o s θ     ( 1 )     V o l t a g e   d e v i a t i o n   g i v e n   a s   f o l l o w s     F = P + ω × V o l t a g e   D e v i a t i o n     ( 2 )     V o l t a g e   d e v i a t i o n   g i v e n   b y       V o l t a g e   D e v i a t i o n   = | V 1 |     ( 3 )     C o n s t r a i n t   ( E q u a l i t y )       P = P + P     ( 4 )     C o n s t r a i n t s   ( I n e q u a l i t y )       P P P     ( 5 )       Q Q Q   , i N   ( 6 )       V V V   , i N     ( 7 )       T T T   , i N     ( 8 )       Q Q Q   , i N     ( 9 )       3 .   V A R I A B L E   M E S H   O P T I M I Z A T I O N   V a r i a b l e   m e s h   o p t i m i z a t i o n   a l g o r i t h m   ( V M O )   e n g e n d e r e d   p o p u l a t i o n   i s   s c a t t e r e d   a s   a   m e s h .   M e s h   i s   p o i s e d   o f   Z   n o d e s   ( , , . . , )   t h a t   s y m b o l i z e   t h e   s o l u t i o n s   i n   t h e   s e a r c h   s p a c e   [ 1 5 ] .   E v e r y   n o d e   i s   o b l i q u e   a s   a   v e c t o r   o f   M   f l o a t i n g   p o i n t   n u m b e r s   = , , . . , , . . ,   w h i c h   d e s i g n a t e   t h e   s o l u t i o n .   I n   e x p l o r a t i o n   p r o c e d u r e   t w o   m e t h o d o l o g i e s   c a l l e d   d e v e l o p m e n t   a n d   n a r r o w i n g   a r e   u t i l i z e d .   D u r i n g   t h e   d e v e l o p m e n t ,   n e w - f a n g l e d   n o d e s   a r e   c r e a t e d   i n   t h e   d i r e c t i o n   o f   l o c a l   m a x i m u m ,   c o m p r e h e n s i v e   e n d   a n d   t h e   b o u n d a r y   n o d e s .   G r o u n d e d   o n   a n   e l i t e   a p p r o a c h ,   n o d e s   a r e   p r e a r r a n g e d   b e q u e a t h   t o   t h e i r   s u p e r i o r i t y   i n   a s c e n d i n g   o r d e r .   T h e n   c l e a r   o u t   a d a p t i v e   o p e r a t o r   i s   t h e n   a p p l i e d ;   e v e r y   n o d e   i s   e v a l u a t e d   t o   i t s   s u c c e s s o r   t o   e r a d i c a t e   t h o s e   t h a t   d o   n o t   o u t d o   t h e   t h r e s h o l d .   T h r e s h o l d   v a l u e   i s   c o m p u t e d   b y     = ,   < 0 . 1 4 9   %     ,   0 . 1 4 9   %   < 0 . 2 9 %     ,   0 . 2 9   %   < 0 . 5 9 %     ,   0 . 5 9   %   < 0 . 7 9 %     ,   0 . 7 9 %         ( 1 0 )     M a x i m u m   n u m b e r   o f   f i t n e s s   a s s e s s m e n t   f i x e d   b y   D   a n d   d   s y m b o l i z e   t h e   p r e s e n t   n u m b e r   o f   f i t n e s s   e v a l u a t i o n .   R a n g e   ,   i n d i c a t e s   t h e   d o m a i n   b o r d e r s   o f   e v e r y   c o m p o n e n t .   N o d e   c r e a t i o n   p r o c e d u r e   a t   e v e r y   c y c l e   h a s   b e e n   d o n e .     C o m m e n c e   F o r   p r i m a r y   m e s h   r a n d o m l y   c o n s t r u c t   Z   n o d e s     I n   p r i m a r y   m e s h   c h o o s e   t h e   g l o b a l   b e s t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t .   J .   o f   A d v .   i n   A p p l .   S c i .   I S S N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4       S o l v i n g   o p t i m a l   r e a c t i v e   p o w e r   p r o b l e m   b y   i m p r o v e d   v a r i a b l e   m e s h     ( K a n a g a s a b a i   L e n i n )   2 8 1 R e p l i c a t e   F o r   e v e r y   n o d e   i n   p r i m a r y   m e s h   d o     D i s c o v e r   a d j o i n i n g   k   n o d e s   b y   t h e   s p a t i a l   p o s i t i o n     C h o o s e   t h e   p r e m i u m   n e i g h b o u r   b y   f i t n e s s   v a l u e s     W h e n   p r e s e n t   n o d e   i s   n o t   t h e   l o c a l   m o s t   e x c e l l e n t   t h e n   c r e a t e   a   n e w - f a n g l e d   n o d e   t o w a r d s   t h e   l o c a l   m o s t   e x c e l l e n t     E n d   i f     E n d   f o r   F o r   e v e r y   n o d e   i n   p r i m a r y   m e s h   h o w e v e r   t h e   g l o b a l   m o s t   e x c e l l e n t   d o     C r e a t e   a   f r e s h   n o d e   t o w a r d s   t h e   g l o b a l   m o s t   e x c e l l e n t     E n d   f o r     E n g e n d e r   n o d e s   f r o m   t h e   m e s h   b o u n d a r y   n o d e s   A c c o r d i n g   t o   f i t n e s s   v a l u e s   c a t e g o r i z e   t h e   n o d e s   A n   a d a p t i v e   c l e a r i n g   o p e r a t o r   s p l o d g e     C h o o s e   Z   b e s t   n o d e s   t o   c o n s t r u c t   t h e   p r i m a r y   m e s h   f o r   t h e   s u c c e s s i v e   i t e r a t i o n s     I f   e s s e n t i a l   c a p r i c i o u s l y   e n g e n d e r   n e w - f a n g l e d   n o d e s   t o   f o r m   t h e   p r e l i m i n a r y   m e s h   f o r   t h e   s u b s e q u e n t   i t e r a t i o n     W h e n   e n d   c r i t e r i o n   i s   m e t ,   p r o c e s s   w i l l   b e   s t o p p e d     E n d       4 .   C L E A R I N G - B A S E D   N I C H E   F O R M A T I O N   T E C H N I Q U E   A m o n g s t   o f   n i c h e   d e v e l o p m e n t   p r o c e s s ,   c l e a r i n g   i s   a   r e n o w n e d   m e t h o d   i n   w h i c h   g e n e r a l   d e n o m i n a t o r   i s   t h e   f o r m a t i o n   o f   s t e a d y   s u b p o p u l a t i o n s   ( n i c h e s )   a t   a l l   l o c a l   o p t i m a   ( p e a k s )   i n   t h e   e x p l o r a t i o n   s p a c e .   E a c h   n i c h e   h a s   a   l e a d i n g   ( m a s t e r )   i n d i v i d u a l ,   i . e .   t h e   o n e   w i t h   t h e   m o s t   e x c e l l e n t   f i t n e s s   [ 1 6 ] .   T o   a   c e r t a i n   n i c h e   a n   i n d i v i d u a l   f i t   i n   w h e n   i t s   d i s t a n c e   t o   t h e   l e a d i n g   ( m a s t e r )   i n d i v i d u a l   i s   l e s s   t h a n   a   g i v e n   t h r e s h o l d   c a l l e d   a s   c l e a r i n g   r a d i u s .   T h i s   p r o c e s s   s h a r e   t h e   p o s s e s s i o n s   o f   a   n i c h e   a m o n g   a   s e t   o f   w i n n e r s   ( i n d i v i d u a l s   t o   b e   p r o f i t e d   b y   c l e a r i n g ) ,   w h e r e a s   i t   s e t s   t o   z e r o   t h e n   t h e   f i t n e s s   o f   a l l   e r s t w h i l e   i n d i v i d u a l s   w i l l   b e   i n   t h e   s a m e   n i c h e .   T h o s e   r e s t r a i n e d   b y   t h e   w i n n e r   a r e   d e c e i t f u l l y   s e p a r a t e d   f r o m   t h e   p o p u l a t i o n .   S u b s e q u e n t l y   r e i t e r a t e   t h i s   m e t h o d   f o r   a   d e f i n i t e   n u m b e r   o f   i t e r a t i o n s ,   t h e n   a l l   w i n n e r s   w i l l   c o m e   i n t o   v i e w .     S t a r t   A r r a n g e   t h e   p o p u l a t i o n   P p   i n   d e c r e a s i n g   o r d e r   w i t h   r e s p e c t   t o   t h e   f i t n e s s   v a l u e s   F o r   i   =   0   t o   S   -   1   I f   ( F i t n e s s   ( P p [ i ] )     0 ) ;   n b W i n n e r s   =   1   G e n e r a t e   a   n e w - f a n g l e d   n i c h e ,   b e i n g   P p [ i ]   i t s   m a s t e r   F o r   j   =   i   +   1   t o   S     1 ;   i f   ( F i t n e s s   ( P p [ j ] )     0   a n d   D i s t a n c e   ( P p [ i ] ,   P p [ j ] )   < σ )   I f   ( n b W i n n e r s   <   κ )   n b W i n n e r s   =   n b W i n n e r s   +   1   P l a c e   t h e   i n d i v i d u a l   P p [ j ]   i n   t h e   p r e s e n t   n i c h e   E l s e   F i t n e s s   ( P p [ j ] )   =   0   E n d   i f   E n d   f o r   E n d       5 .   D I F F E R E N T I A L   E V O L U T I O N     I n   D i f f e r e n t i a l   E v o l u t i o n   ( D E )   p o p u l a t i o n   i s   f o r m e d   b y   c o m m o n   s a m p l i n g   w i t h i n   t h e   s t i p u l a t e d   s m a l l e s t   a m o u n t   a n d   m a x i m u m   b o u n d s   [ 1 7 ] .   S u b s e q u e n t   t o   t h e   l a u n c h   o f   g e n e r a t i n g   t h e   p o p u l a t i o n ,   D E   t r a v e l   i n t o   t h e   i t e r a t i o n   p r o c e s s   w h e r e   t h e   p r o g r e s s i o n s   l i k e ,   m u t a t i o n ,   c r o s s o v e r ,   a n d   s e l e c t i o n   a r e   f o l l o w e d .       D E / b e s t / 1     = + ( )     ( 1 1 )     D E / c u r r e n t - t o - b e s t / 1     = + ( ) + ( )     ( 1 2 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t .   J .   o f   A d v .   i n   A p p l .   S c i .   V o l .   8 ,   N o .   4 ,   D e c e m b e r   2 0 1 9 :     2 7 9     2 8 4   2 8 2 D E / b e s t / 2     = + ( ) + ( )     ( 1 3 )     D E / r a n d / 1     = + ( )   ( 1 4 )     D E / c u r r e n t - t o - r a n d / 1     = + ( ) + ( )     ( 1 5 )     D E / r a n d / 2     = + ( ) + ( )   ( 1 6 )     I m p r o v e d   s t r a t e g y   o f   t h e   b i n o m i a l   c r o s s o v e r   d e s c r i b e d   a s   f o l l o w s     = , ( 0 , 1 )     = l ,     ( 1 7 )     = ( ) ( )     ( 1 8 )     B e g i n     P o p u l a t i o n   a r e   i n i t i a l i z e d     C a l c u l a t e   t h e   p r i m a r y   p o p u l a t i o n     F o r   i = 0   t o   m a x - i t e r a t i o n   d o     S e l e c t   c a p r i c i o u s   t r i a l   v e c t o r s     C r e a t e   o f f   s p r i n g s   p o p u l a t i o n     C o m b i n e   p a r e n t   a n d   o f f s p r i n g   p o p u l a t i o n     I f   a n   o f f s p r i n g   i s   g r e a t e r   t h a n   i t s   p a r e n t   t h e n   e x c h a n g e   t h e   p a r e n t   b y   o f f s p r i n g   i n   t h e   s u c c e e d i n g   g e n e r a t i o n     E n d   i f     E n d   f o r     E n d         6 .   I M P R O V E D   V A R I A B L E   M E S H   O P T I M I Z A T I O N   A L G O R I T H M   I n   t h i s   w o r k   I m p r o v e d   V a r i a b l e   M e s h   O p t i m i z a t i o n   A l g o r i t h m   ( I V M )   h a s   b e e n   h y b r i d i z e d   w i t h   C l e a r i n g - B a s e d   N i c h e   F o r m a t i o n   T e c h n i q u e ,   D E   a l g o r i t h m .   M e s h   f o r m a t i o n   a n d   e x p l o r a t i o n   h a s   b e e n   e n h a n c e d   t h r o u g h   t h e   h y b r i d i z a t i o n .       C o m m e n c e   F o r   p r i m a r y   m e s h   r a n d o m l y   c o n s t r u c t   Z   n o d e s     I n   p r i m a r y   m e s h   c h o o s e   t h e   g l o b a l   b e s t   R e p l i c a t e   F o r   e v e r y   n o d e   i n   p r i m a r y   m e s h   d o     D i s c o v e r   a d j o i n i n g   k   n o d e s   b y   t h e   s p a t i a l   p o s i t i o n     C h o o s e   t h e   p r e m i u m   n e i g h b o u r   b y   f i t n e s s   v a l u e s     W h e n   p r e s e n t   n o d e   i s   n o t   t h e   l o c a l   m o s t   e x c e l l e n t   t h e n   c r e a t e   a   n e w - f a n g l e d   n o d e   t o w a r d s   t h e   l o c a l   m o s t   e x c e l l e n t     E n d   i f     E n d   f o r   F o r   e v e r y   n o d e   i n   p r i m a r y   m e s h   h o w e v e r   t h e   g l o b a l   m o s t   e x c e l l e n t   d o     C r e a t e   a   f r e s h   n o d e   t o w a r d s   t h e   g l o b a l   m o s t   e x c e l l e n t     E n d   f o r     E n g e n d e r   n o d e s   f r o m   t h e   m e s h   b o u n d a r y   n o d e s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t .   J .   o f   A d v .   i n   A p p l .   S c i .   I S S N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4       S o l v i n g   o p t i m a l   r e a c t i v e   p o w e r   p r o b l e m   b y   i m p r o v e d   v a r i a b l e   m e s h     ( K a n a g a s a b a i   L e n i n )   2 8 3 A p p l y   t h e   c l e a r i n g - b a s e d   n i c h e   f o r m a t i o n   t e c h n i q u e   F o r   e a c h   i d e n t i f i e d   n i c h e   d o   S o r t   n o d e s   a c c o r d i n g   t o   t h e i r   f i t n e s s   v a l u e s   A p p l y   t h e   a d a p t i v e   c l e a r i n g   o p e r a t o r   E n d   f o r   A c c o r d i n g   t o   f i t n e s s   v a l u e s   c a t e g o r i z e   t h e   n o d e s   A n   a d a p t i v e   c l e a r i n g   o p e r a t o r   s p l o d g e     C h o o s e   Z   b e s t   n o d e s   t o   c o n s t r u c t   t h e   p r i m a r y   m e s h   f o r   t h e   s u c c e s s i v e   i t e r a t i o n s     I f   e s s e n t i a l   c a p r i c i o u s l y   e n g e n d e r   n e w - f a n g l e d   n o d e s   t o   f o r m   t h e   p r e l i m i n a r y   m e s h   f o r   t h e   s u b s e q u e n t   i t e r a t i o n     D E   c a l l   u s i n g   V M O   p o p u l a t i o n     W h e n   e n d   c r i t e r i o n   i s   m e t ,   p r o c e s s   w i l l   b e   s t o p p e d     E n d       7 .   S I M U L A T I O N   R E S U L T S     A t   f i r s t   i n   s t a n d a r d   I E E E   1 4   b u s   s y s t e m   t h e   v a l i d i t y   o f   t h e   p r o p o s e d   I m p r o v e d   V a r i a b l e   M e s h   O p t i m i z a t i o n   A l g o r i t h m   ( I V M )   h a s   b e e n   t e s t e d   &   c o m p a r i s o n   r e s u l t s   a r e   p r e s e n t e d   i n   T a b l e   1 .         T a b l e   1 .   I m p r o v e d   V a r i a b l e   M e s h   o p t i m i z a t i o n   a l g o r i t h m   ( I V M )   C o n t r o l   v a r i a b l e s     A B C O   [ 1 8 ]   I A B C O   [ 1 8 ]   I V M   V 1   1 . 0 6   1 . 0 5   1 . 0 2   V 2   1 . 0 3   1 . 0 5   1 . 0 3   V 3   0 . 9 8   1 . 0 3   1 . 0 1   V 6   1 . 0 5   1 . 0 5   1 . 0 0   V 8   1 . 0 0   1 . 0 4   0 . 9 0   Q 9   0 . 1 3 9   0 . 1 3 2   0 . 1 0 0   T 5 6   0 . 9 7 9   0 . 9 6 0   0 . 9 0 0   T 4 7   0 . 9 5 0   0 . 9 5 0   0 . 9 0 0   T 4 9   1 . 0 1 4   1 . 0 0 7   1 . 0 0 0   P l o s s   ( M W )   5 . 9 2 8 9 2   5 . 5 0 0 3 1   4 . 0 9 8 6       T h e n   I E E E   3 0 0   b u s   s y s t e m   [ 1 9 ]   i s   u s e d   a s   t e s t   s y s t e m   t o   v a l i d a t e   t h e   p e r f o r m a n c e   o f   t h e   I m p r o v e d   V a r i a b l e   M e s h   O p t i m i z a t i o n   A l g o r i t h m   ( I V M ) .   T a b l e   2   s h o w s   t h e   c o m p a r i s o n   o f   r e a l   p o w e r   l o s s   o b t a i n e d   a f t e r   o p t i m i z a t i o n .         T a b l e   2 .   C o m p a r i s o n   o f   r e a l   p o w e r   l o s s   P a r a m e t e r     M e t h o d   E G A   [ 2 0 ]   M e t h o d   E E A   [ 2 0 ]   M e t h o d   C S A   [ 2 1 ]   I V M   P L O S S   ( M W )   6 4 6 . 2 9 9 8   6 5 0 . 6 0 2 7   6 3 5 . 8 9 4 2   6 1 3 . 1 2 4 0       8 .   C O N C L U S I O N   I n   t h i s   w o r k   I m p r o v e d   V a r i a b l e   M e s h   O p t i m i z a t i o n   A l g o r i t h m   ( I V M )   h a s   b e e n   s u c c e s s f u l l y   s o l v e d   t h e   o p t i m a l   r e a c t i v e   p o w e r   p r o b l e m .   M e s h   f o r m a t i o n   a n d   e x p l o r a t i o n   h a s   b e e n   e n h a n c e d   b y   t h e   h y b r i d i z a t i o n .   A m o n g s t   o f   n i c h e   d e v e l o p m e n t   p r o c e s s ,   c l e a r i n g   i s   a   r e n o w n e d   m e t h o d   i n   w h i c h   g e n e r a l   d e n o m i n a t o r   i s   t h e   f o r m a t i o n   o f   s t e a d y   s u b p o p u l a t i o n s   ( n i c h e s )   a t   a l l   l o c a l   o p t i m a   ( p e a k s )   i n   t h e   e x p l o r a t i o n   s p a c e .   I n   D i f f e r e n t i a l   E v o l u t i o n   ( D E )   p o p u l a t i o n   i s   f o r m e d   b y   c o m m o n   s a m p l i n g   w i t h i n   t h e   s t i p u l a t e d   s m a l l e s t   a m o u n t   a n d   m a x i m u m   b o u n d s .   P r o p o s e d   I m p r o v e d   V a r i a b l e   M e s h   O p t i m i z a t i o n   A l g o r i t h m   ( I V M )   h a s   b e e n   t e s t e d   i n   s t a n d a r d   I E E E   1 4 , 3 0 0   b u s   t e s t   s y s t e m   a n d   s i m u l a t i o n   r e s u l t s   s h o w   t h e   p r o j e c t e d   a l g o r i t h m   r e d u c e d   t h e   r e a l   p o w e r   l o s s   e x t e n s i v e l y .       R E F E R E N C E S   [ 1 ]   K .   Y .   L e e ,   " F u e l - c o s t   m i n i m i s a t i o n   f o r   b o t h   r e a l   a n d   r e a c t i v e - p o w e r   d i s p a t c h e s , "   P r o c e e d i n g s   G e n e r a t i o n ,   T r a n s m i s s i o n   a n d   D i s t r i b u t i o n   C o n f e r e n c e ,   v o l .   1 3 1 ( 3 ) ,   p p .   8 5 - 9 3 ,   1 9 8 4 .     [ 2 ]   N .   I .   D e e b ,   " A n   e f f i c i e n t   t e c h n i q u e   f o r   r e a c t i v e   p o w e r   d i s p a t c h   u s i n g   a   r e v i s e d   l i n e a r   p r o g r a m m i n g   a p p r o a c h , "   E l e c t r i c   P o w e r   S y s t e m   R e s e a r c h ,   v o l .   1 5 ( 2 ) ,   p p .   1 2 1 - 1 3 4 ,   1 9 9 8 .     [ 3 ]   M .   R .   B j e l o g r l i c ,   M .   S .   C a l o v i c ,   a n d   a n d   B .   S .   B a b i c ,   " A p p l i c a t i o n   o f   N e w t o n s   o p t i m a l   p o w e r   f l o w   i n   v o l t a g e / r e a c t i v e   p o w e r   c o n t r o l , "   I E E E   T r a n s   P o w e r   S y s t e m ,   v o l .   5 ( 4 ) ,   p p .   1 4 4 7 - 1 4 5 4 ,   1 9 9 0 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 2 5 2 - 8 8 1 4   I n t .   J .   o f   A d v .   i n   A p p l .   S c i .   V o l .   8 ,   N o .   4 ,   D e c e m b e r   2 0 1 9 :     2 7 9     2 8 4   2 8 4 [ 4 ]   S .   G r a n v i l l e ,   " O p t i m a l   r e a c t i v e   d i s p a t c h   t h r o u g h   i n t e r i o r   p o i n t   m e t h o d s , "   I E E E   T r a n s a c t i o n s   o n   P o w e r   S y s t e m ,     v o l .   9 ( 1 ) ,   p p .   1 3 6 - 1 4 6 ,   1 9 9 4 .   [ 5 ]   N .   G r u d i n i n ,   " R e a c t i v e   p o w e r   o p t i m i z a t i o n   u s i n g   s u c c e s s i v e   q u a d r a t i c   p r o g r a m m i n g   m e t h o d , "   I E E E   T r a n s a c t i o n s   o n   P o w e r   S y s t e m ,   v o l .   1 3 ( 4 ) ,   p p .   1 2 1 9 - 1 2 2 5 ,   1 9 9 8 .   [ 6 ]   W e i   Y a n ,   J .   Y u ,   D .   C .   Y u ,   a n d   K .   B h a t t a r a i ,   " A   n e w   o p t i m a l   r e a c t i v e   p o w e r   f l o w   m o d e l   i n   r e c t a n g u l a r   f o r m   a n d     i t s   s o l u t i o n   b y   p r e d i c t o r   c o r r e c t o r   p r i m a l   d u a l   i n t e r i o r   p o i n t   m e t h o d , "   I E E E   T r a n s .   P w r .   S y s t ,   v o l .   2 1 ( 1 ) ,     p p .   6 1 - 6 7 ,   2 0 0 6 .   [ 7 ]   A p a r a j i t a   M u k h e r j e e   a n d   V i v e k a n a n d a   M u k h e r j e e ,   " S o l u t i o n   o f   o p t i m a l   r e a c t i v e   p o w e r   d i s p a t c h   b y   c h a o t i c   k r i l l   h e r d   a l g o r i t h m , "   I E T   G e n e r .   T r a n s m .   D i s t r i b ,   v o l .   9 ( 1 5 ) ,   p p .   2 3 5 1 - 2 3 6 2 ,   2 0 1 5 .   [ 8 ]   Z .   H u ,   X .   W a n g ,   a n d   T a y l o r ,   " S t o c h a s t i c   o p t i m a l   r e a c t i v e   p o w e r   d i s p a t c h :   F o r m u l a t i o n   a n d   s o l u t i o n   m e t h o d , "     E l e c t r .   P o w e r   E n e r g y   S y s t ,   v o l .   3 2 ,   p p .   6 1 5 - 6 2 1 ,   2 0 1 0 .     [ 9 ]   M .   M o r g a n ,   N o r   A b d u l l a h ,   M o h d   S u l a i m a n ,   M .   M u s t a f a ,   a n d   R o s d i y a n a   S a m a d . ,   " M u l t i - o b j e c t i v e   e v o l u t i o n a r y   p r o g r a m m i n g   ( M O E P )   u s i n g   m u t a t i o n   b a s e d   o n   A d a p t i v e   M u t a t i o n   O p e r a t o r   ( A M O )   a p p l i e d   f o r   o p t i m a l   r e a c t i v e   p o w e r   d i s p a t c h , "   A R P N   J o u r n a l   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   A p p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   1 1 ( 1 4 ) ,   2 0 1 6 .   [ 1 0 ]   P a n d i a r a j a n ,   K .   &   B a b u l a l ,   C .   K ,   " F u z z y   h a r m o n y   s e a r c h   a l g o r i t h m   b a s e d   o p t i m a l   p o w e r   f l o w   f o r   p o w e r   s y s t e m   s e c u r i t y   e n h a n c e m e n t , "   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   E l e c t r i c   P o w e r   E n e r g y   S y s t ,   v o l .   7 8 ,   p p .   7 2 - 7 9 ,   2 0 1 6 .   [ 1 1 ]   M a h a l e t c h u m i   M o r g a n ,   N o r   R u l   H a s m a   A b d u l l a h ,   M o h d   H e r w a n   S u l a i m a n ,   M a h f u z a h   M u s t a f a ,   a n d   R o s d i y a n a   S a m a d ,   " B e n c h m a r k   s t u d i e s   o n   o p t i m a l   r e a c t i v e   p o w e r   d i s p a t c h   ( O R P D )   b a s e d   m u l t i - o b j e c t i v e   e v o l u t i o n a r y   p r o g r a m m i n g   ( M O E P )   u s i n g   m u t a t i o n   b a s e d   o n   a d a p t i v e   m u t a t i o n   a d a p t e r   ( A M O )   a n d   p o l y n o m i a l   m u t a t i o n   o p e r a t o r   ( P M O ) , "   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   S y s t e m s ,   p p .   1 2 - 1 ,   2 0 1 6 .   [ 1 2 ]   R e b e c c a   N g   S h i n   M e i ,   M o h d   H e r w a n   S u l a i m a n ,   a n d   Z u r i a n i   M u s t a f f a ,   " A n t   L i o n   O p t i m i z e r   f o r   O p t i m a l   R e a c t i v e   P o w e r   D i s p a t c h   S o l u t i o n , "   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   S y s t e m s   S p e c i a l   I s s u e   A M P E   2 0 1 5 ,   p p .   6 8 - 7 4 ,   2 0 1 6 .   [ 1 3 ]   A .   G a g l i a n o   a n d   F .   N o c e r a ,   " A n a l y s i s   o f   t h e   p e r f o r m a n c e s   o f   e l e c t r i c   e n e r g y   s t o r a g e   i n   r e s i d e n t i a l   a p p l i c a t i o n s , "   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   H e a t   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .   3 5 ( 1 ) ,   p p .   S 4 1 - S 4 8 ,   2 0 1 7 .     [ 1 4 ]   M .   C a l d e r a ,   P .   U n g a r o ,   G .   C a m m a r a t a ,   a n d   G .   P u g l i s i ,   " S u r v e y - b a s e d   a n a l y s i s   o f   t h e   e l e c t r i c a l   e n e r g y   d e m a n d   i n   I t a l i a n   h o u s e h o l d s , "   M a t h e m a t i c a l   M o d e l l i n g   o f   E n g i n e e r i n g   P r o b l e m s ,   v o l .   5 ( 3 ) ,   p p .   2 1 7 - 2 2 4 ,   2 0 1 8 .   [ 1 5 ]   A .   P u r i s ,   R .   B e l l o ,   D .   M o l i n a ,   a n d   F .   H e r r e r a ,   " V a r i a b l e   m e s h   o p t i m i z a t i o n   f o r   c o n t i n u o u s   o p t i m i z a t i o n   p r o b l e m s , "     S o f t   C o m p u t . ,   v o l .   1 6 ,   p p .   5 1 1 - 5 2 5 ,   2 0 1 8 .   [ 1 6 ]   K .   P r i c e ,   R .   M .   S t o r n ,   a n d   J .   A .   L a m p i n e n ,   " D i f f e r e n t i a l   E v o l u t i o n :   A   P r a c t i c a l   A p p r o a c h   t o   G l o b a l   O p t i m i z a t i o n , "   S p r i n g e r ,   2 0 0 6 .     [ 1 7 ]   A .   P é t r o w s k i ,   " A   c l e a r i n g   p r o c e d u r e   a s   a   n i c h i n g   m e t h o d   f o r   g e n e t i c   a l g o r i t h m s , "   P r o c .   3 r d   I E E E   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   E v o l u t i o n a r y   C o m p u t a t i o n ,   N a g o y a ,   J a p a n ,   p p .   7 9 8 - 8 0 3 ,   1 9 9 6 .   [ 1 8 ]   C h a n d r a g u p t a   S i v a l i n g a m ,   S u b r a m a n i a n   R a m a c h a n d r a n ,   a n d   P u r r n i m a a   S h i v a   S a k t h i   R a j a m a n i ,   " R e a c t i v e   p o w e r   o p t i m i z a t i o n   i n   a   p o w e r   s y s t e m   n e t w o r k   t h r o u g h   m e t a h e u r i s t i c   a l g o r i t h m s , "   T u r k i s h   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   &   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   v o l .   2 5 ,   p p .   4 6 1 5 - 4 6 2 3 ,   2 0 1 7 .     [ 1 9 ]   I E E E ,   " T h e   I E E E - t e s t   s y s t e m s , "   1 9 9 3 .   [ O n l i n e ] :   A v a i l a b l e :   h t t p : / / w w w . e e . w a s h i n g t o n . e d u / t r s e a r c h / p s t c a /   [ 2 0 ]   S .   S .   R e d d y ,   e t   a l . ,   " F a s t e r   e v o l u t i o n a r y   a l g o r i t h m   b a s e d   o p t i m a l   p o w e r   f l o w   u s i n g   i n c r e m e n t a l   v a r i a b l e s , "   E l e c t r i c a l   P o w e r   a n d   E n e r g y   S y s t e m s ,   v o l .   5 4 ,   p p .   1 9 8 - 2 1 0 ,   2 0 1 4 .     [ 2 1 ]   S .   S u r e n d e r   R e d d y ,   " O p t i m a l   r e a c t i v e   p o w e r   s c h e d u l i n g   u s i n g   c u c k o o   s e a r c h   a l g o r i t h m , "   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   7 ( 5 ) ,   p p .   2 3 4 9 - 2 3 5 6 .   2 0 1 7 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.