I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute r  E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   10 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   2 0 2 0 ,   p p .   8 0 ~9 0   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 1 0 i 1 . p p 8 0 - 90          80       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m/in d ex . p h p /I JE C E   Dua l t ech nique o f  rec o nfigura tion a nd capa citor pla c e m e nt  for  distribut io n sy ste m       H a ider  F a t hi K a do m 1 ,  Ali N a s s er   H us s a i n 2 ,  Wa leed  K ha l id Sh a k ir  Al - J ub o ri   3   1,   2 De p a rtm e n t  o f   El e c tri c a l  P o w e r   En g in e e rin g   T e c h n iq u e s,  M id d l e   T e c h n ica l  Un iv e rsit y ,   Ira q   3 De p a rtme n t  o f   El e c tri c a l  P o w e r  En g in e e rin g   T e c h n iq u e s,  A L - F u ra t  AL - Aw s a t  T e c h n ica l  Un iv e rsity ,   Ira q       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   A p r   8 ,   2 0 1 9   R ev i s ed   A u g   2 6 ,   2 0 1 9   A cc ep ted   A u g   3 0 ,   2 0 1 9       Ra d ial  Distrib u ti o n   S y ste m   (RD S )  su f f e r  f ro m   h ig h   re a l  p o w e r  lo ss e s  a n d   lo w e r  b u s   v o lt a g e s.  Distrib u ti o n   S y st e m   Re c o n f i g u ra ti o n   (DSR)  a n d   Op ti m a l   Ca p a c it o r  P lac e m e n t  (OCP )  tec h n iq u e s  a re   o n e s  o f   th e   m o st  e c o n o m i c   a n d   e ff ici e n t  a p p ro a c h e s  f o r  lo ss   re d u c ti o n   a n d   v o lt a g e   p ro f il e   imp ro v e m e n t   w h il e   sa ti sfy   RDS  c o n stra in ts .  T h e   a d v a n tag e s  o f   th e se   tw o   a p p r o a c h e s  c a n   b e   c o n c e n trate d   u sin g   o f   b o th   tec h n iq u e s  to g e th e r.   I n   t h is  stu d y   tw o   tec h n iq u e s  a re   u se d   in   d if f e re n t  w a y s.  F irst,   th e   D S R  tec h n iq u e   is  a p p li e d   in d iv id u a ll y .   S e c o n d ,   th e   d u a l  tec h n iq u e   h a s  b e e n   a d o p ted   o f   DSR  f o ll o we d   b y   OCP   in   o rd e r  to   i d e n ti f y   th e   tec h n iq u e   th a t  p r o v id e s  th e   m o st  e ff e c ti v e   p e rf o r m a n c e .   T h re e   o p ti m iza ti o n   a lg o rit h m s   h a v e   b e e n   u se d   to   o b tai n   th e   o p ti m a l  d e sig n   in   i n d iv id u a l  a n d   d u a l  tec h n i q u e .   T w o   IEE E  c a se   stu d ies   (3 3 b u s,  a n d   6 9   b u s)  u se d   t o   c h e c k   th e   e ff e c ti v e n e ss   o f   p ro p o se d   a p p r o a c h e s.  A   Dire c t  Ba c k wa rd   F o rw a rd   S w e e p   M e th o d   (DBFS M )  h a s  b e e n   u se d   i n   o rd e r  t o   c a lcu late   th e   t o tal  l o ss e s  a n d   v o lt a g e   o f   e a c h   b u s.   Re su lt s   sh o w   th e   c a p a b il it y   o f   th e   p ro p o se d   d u a l   tec h n iq u e   u sin g   M o d if ied   Bi o g e o g ra p h y   Ba se d   Op ti m iz a ti o n   (M BBO)  a lg o rit h m   to   f in d   th e   o p ti m a l  s o lu ti o n   f o r   sig n if ica n t  lo ss   re d u c ti o n   a n d   v o lt a g e   p ro f il e   e n h a n c e m e n t .   I n   ad d itio n ,   co m p ar i s o n s   w i th   li ter atu r e  w o r k s   d o n e  to   s h o w   t h e  s u p er io r ity   o f   p r o p o s ed   alg o r ith m s   in   b o th   te ch n iq u es .   K ey w o r d s :   DSR   L o s s e s   co s t r ed u ctio n   MB B O   OC P   Vo ltag e  p r o f ile   Co p y rig h t  ©   2 0 2 0   In stit u te o f  A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .    Al l  rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   A li  Nass er   H u s s ain ,     Dep ar t m en t o f   E lectr ical  P o w er   E n g i n ee r in g   T ec h n iq u e s ,    Mid d le  T ec h n ical  U n i v er s it y ,   Mu as k er   A l Ra s h id   Stre et,   7 F 7 P + J G  B ag h d ad ,   B ag h d ad ,   A l   Z af r a n y ia,   I r aq .   E m ail:  al i n as s er 1 9 7 4 @ y ah o o . co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e  lo s s   r ed u ct io n   o n   d is tr ib u tio n   n et w o r k   is   t h e  m ai n   g o al  in   e f f icie n t  o p er atio n .   Fro m   b o th   co n tr o l   an d   p r o tectio n   s id es,   d is tr ib u t i o n   s y s te m   is   f r eq u e n tl y   b ei n g   in   r ad ial  to p o lo g y .   Du e   to   lo w  v o lta g e  le v el,   h ig h   f lo w i n g   cu r r en t  a n d   h i g h   R / X  r atio   in   t h e   R DS,  t h e  b i g g est   p o r tio n   o f   lo s s e s   i s   i n   d is tr ib u tio n   s y s te m   co m p ar i n g   to   th e  tr an s m is s io n   an d   g e n er atio n   s y s te m s   lo s s es.  T h e  tech n iq u es  p r o p o s ed   f o r   lo s s es  r ed u ctio n   ar e  OC P   an d   D SR   to   i m p r o v e  t h e  s y s te m   b eh a v io r   a n d   au g m e n t  lo s s   r ed u c tio n   tak i n g   i n to   ac co u n t  th e   ec o n o m ic  a s p ec t.  D SR   is   a n   e f f icie n t  m et h o d   to   s o l v e   th i s   p r o b le m   b y   s ea r ch   to   th e   m o s t  e f f icie n t  co n f i g u r atio n   [ 1 ] .   DSR   f ir s t   p r o p o s ed   b y   Me r lin   a n d   B ac k   u s in g   m i x tu r e  o f   o p ti m ized   an d   h eu r is tic  alg o r ith m s   to   f i n d   th e  o p ti m al   o p er atin g   s tr u ct u r e   o f   R DS  w it h   an   o b j ec tiv e  o f   lo s s   r ed u ctio n   [ 2 ] .   T h er e  a r e  d if f er e n t  m et h o d s   w er e  u s ed   f o r   o p tim a l  r ec o n f i g u r atio n .   Gen er all y ,   DS R   is   es s en tia l  to   p r o v id e  in ter est  to   as   m an y   co n s u m er s   a s   p o s s ib le  d u r in g   a  f a u lt  a n d   m ai n te n an c e  p u r p o s es.  I t  al s o   r ed u ce s   t h e  r ea l  p o w er   lo s s es   an d   p r o v id es th e  b alan ci n g   f o r   lo ad s   in   o r d er   to   p r ev en t o v er lo ad in g   an d   o v er h ea ti n g   o f   n et w o r k   li n e s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Du a l te ch n iq u e  o f  r ec o n fig u r a tio n   a n d   ca p a cito r   p la ce men t f o r   d is tr ib u tio n   s ystem   ( Ha id er   F a th i Ka d o m )   81   A   h u g e  ca r e  h as  b ee n   d o n e  r ec en tl y   o n   th e  DS R   w it h   an   o b j ec tiv e  o f   r ea l  p o w er   lo s s   r ed u ctio n .   I t  s tu d ied   w it h   d if f er en t  o b j e ctiv e  f u n ctio n s ,   co n s tr ai n ts ,   o p tim izatio n   al g o r ith m s   a n d   d is tr ib u tio n   s y s te m   to p o lo g ies  in   r e f er en ce s   [ 3 - 8 ] .   T h ese  s tu d ie s   n o t  s tu d y   t h e  D SR   w it h   a  m u lti  o b j ec tiv e  f u n ctio n   o f   r ea l  p o w er   lo s s es  r ed u ctio n   an d   v o lta g e  p r o f ile  i m p r o v e m e n ts   w it h o u t   co n s id er i n g   p r ec en s e  o f   D is t r ib u ted   Gen er atio n   ( DG)   an d   P h o to   Vo ltaic  ( P V) .   OC P   tech n iq u e  f ir s t p r o p o s ed   b y   B ar an   a n d   W u ,   w h ich   i s   a  r ea ctiv e  p o w er   i n j ec tio n   p r o ce s s   r eq u ir es   in s ta lli n g   t h e  s h u n t  ca p ac ito r s   o n   th e  R DS.  T h er ef o r e,   th e  o p ti m al  lo ca tio n s   a n d   s ize s   o f   ca p ac ito r s   h av e  b ee n   co n s id er ed   as  a n   o p ti m izatio n   p r o b lem   [ 9 ] .   Ma n y   o f   p r ev io u s   s t u d ies   h av e   b ee n   d o n e   f o r   OC P   p r o b lem   u s i n g   m u ltip le  o b j ec tiv e  f u n ctio n s   an d   d if f er e n t  in te lli g en t  al g o r ith m s   as  in   r e f er en ce s   [ 1 0 - 1 4 ] .   So m e  o f   th e s e  s tu d ie s   s u f f er   f r o m   b u s   v o lta g e  a n d   ca p ac ito r   s ize  co n s tr ain t s   w er e  n o t  ac h ie v ed .   I n   ad d itio n ,   th e  lo ca tio n   o f   ea ch   ca p ac ito r   w a s   b ased   o n   L o s s   Se n s iti v it y   I n d ex   ( L SI)   in   th e s e  s tu d ie s ,   w h ic h   m a y   t ak e  m o r e  ti m e  an d   f o r ce   th e  o p ti m ized   al g o r ith m   to   s elec t th ese  lo ca tio n s .   DSR   alo n e  o r   OC P   alo n e   c an n o t   co n f ir m   a  lo s s   r ed u c ti o n   an d   v o lta g e  e n h an ce m e n t   o f   b u s es   s ig n i f ica n tl y ;  th er e f o r e,   a  n ew   ap p r o ac h   h as  e m p lo y ed   t o   co m b in e  b o th   tech n iq u e s   f o r   g etti n g   b etter   p er f o r m a n ce   i n   R DS.  Ma n y   s t u d ies  f o u n d   f o r   co m b i n i n g   b o th   tec h n iq u es  s eq u e n tiall y ,   f i r s tl y   r ec o n f i g u r at io n   p r o ce s s es  an d   th e n   ca p ac ito r   p lace m e n t  ( DS R - OC P )   as  d o n e   in   r ef er e n ce s   [ 1 5 - 1 7 ] .   T h ese  w o r k s   co n ce n tr ated   o n   r ea l  p o w er   lo s s e s   w i th   an n u al   lo s s e s   co s t   r ed u ctio n   an d   n eg lecti n g   v o lta g e  i m p r o v e m en t   asp ec t.   Fu r t h er m o r e,   a  f e w   w o r k s   i n   t h e   liter at u r e  th a t  ap p lied   th e  d u al  tec h n iq u e  f o r   a  lar g e  s ta n d ar d   s y s te m   s u c h   as   6 9   b u s   R DS.   I n   th is   p ap er ,   t w o   tec h n iq u e s   ar e  u s ed ,   DS R   as  a n   i n d i v id u a l  tech n iq u e   a n d   d u al   tech n iq u e   o f   DS R - OC P   w it h   t h r ee   m o d i f ied   v er s io n s   o f   o p ti m izatio n   al g o r ith m s   Mo d if ied   B io g eo g r ap h y   B ased   Op ti m izatio n   ( MB B O) ,   B in ar y   T ea ch in g   L ea r n i n g   B ased   Op ti m izatio n   ( B T L B O)   an d   Dis cr ete  Do lp h in   E c h o lo ca tio n   ( DDE ) .   T h ese  m o d if ied   alg o r i th m s   h a v e  b ee n   u s ed   f o r   th e  f ir s t  ti m e  i n   th e  i n d iv id u al  an d   d u al  tech n iq u es  i n   o r d er   to   en h a n ce   th e  q u al it y   s ea r ch i n g   o f   t h e  o r ig i n al  v er s io n s   a n d   to   p r ev en t  a  s lid e  in to   th e  p r e m at u r e  co n v er g e n ce   to   lo ca l  m i n i m a.   T h e  o p tim al  s o l u tio n   co n tai n s   th e  o p ti m al  s elec tio n   o f   tie  s w itc h es,  s izes  a n d   lo ca tio n s   o f   ca p ac ito r s   b ased   o n   m u lt i - o b j ec tiv e  f u n cti o n s   a n d   R D S c o n s tr ain ts .   T w o   I E E E   s tan d ar d   n e t w o r k s   ar e  u s ed   3 3   b u s   a n d   6 9   b u s   to   c h ec k   t h e  e f f ec tiv e n es s   o f   p r o p o s ed   alg o r ith m s .   T h e  w h o le  d e s ig n   o f   th e  p r o p o s ed   w o r k   w ith   t h r ee - o p ti m iza tio n   alg o r it h m s   h a s   co m p ar ed   w i th   t h e   av ailab le  l iter atu r e  w o r k s   f o r   th e  s a m e  o b j ec tiv e  f u n ctio n s   a n d   co n s tr ai n t s   to   tes t  t h e  e f f ic ien c y   an d   v alid it y   o f   p r o p o s ed   w o r k .   T h e  r es u lt s   co n f ir m ed   t h e  e f f icie n c y   o f   th ese   m o d i f ied   v er s io n s   o v er   th eir   o r ig i n al  v er s io n s   i n   te r m s   o f   i n cr ea s i n g   th e  lo s s es   r ed u ctio n   a n d   v o ltag e  p r o f i le  i m p r o v e m en t.   A l s o ,   t h e  p r o p o s ed   w o r k   c o n f ir m ed   t h e  R DS   co n s tr ain ts   a n d   n o t  co n s id er e d   DG  o r   P V  im p le m en tatio n .   Fin all y ,   t h e  MB B O  alg o r ith m   is   o n e  o f   b est  an d   m o d er n   ef f icie n t  e v o lu t io n a r y   a lg o r it h m s   f o r   o p ti m ize d   p r o b lem s   d u e  to   h ig h   a cc u r ac y   a n d   lo w er   co m p u tatio n   r eq u ir e m e n t s .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D    DSR   tec h n iq u e  is   a  g o o d   ap p r o ac h   to   r ed u ce   p o w er   lo s s   an d   m ai n tai n   th e  v o ltag e  p r o f ile  w it h i n   p er m i s s ib le  v al u es.  Fu r t h er m o r e,   lo s s   ca n   b e  m i n i m ized   e x tr e m el y   b y   OC P   tec h n iq u e  s o   c o n s ec u tiv e   u s ag e   o f   b o th   tech n iq u es  ca n   f u r t h er   r ed u ce   lo s s es  an d   i m p r o v e  v o ltag e  p r o f ile  th an   u s i n g   th e m   s ep ar atel y .   T w o   ap p licatio n s   ar e  u s ed   h er e,   f ir s t o n e  DSR   i n d iv id u all y   ap p r o a ch ,   an d   th e  s ec o n d   is   d u al  D S R - OC P   ap p r o ac h .       2 . 1 .   L o a d f lo w   a nd   o bje ct iv e  f un ct io ns   A   D ir ec t  B ac k w ar d   Fo r w ar d   S w ee p   Me th o d   ( DB FS M)   lo a d   f lo w   u s ed   h er e  to   ca lc u late  b u s   v o ltag e,   b r an ch   c u r r en t   an d   to tal  lo s s es   [ 1 8 ] .   C o n v e n tio n al  lo ad   f lo w   m et h o d s   o f   tr an s m is s io n   s y s te m s   ar e  n o t s u itab l e   f o r   R DS  b ec a u s e  o f   h ig h   R /X   r atio ,   u n b ala n ce d   lo ad in g ,   a n d   r ad ial  s tr u ctu r e.   I n   ad d itio n ,   th e  to ler an ce   v al u e   is   s p ec if ied   eq u als  1 ×          .   Mu lti  o b j ec tiv e  f u n c tio n s   ar e  u s ed   to   o b tain   th e  lo w er   r ea l  p o w e r   lo s s es,  an d   v o ltag e   en h a n cin g   f o r   t h e  b u s es  u s i n g   p r o p o s ed   tech n iq u e s   an d   o p ti m izatio n   al g o r ith m s .   T h ese  o b j ec tiv e  f u n ctio n s   ( o b j.  f . )   ar e:     R ea l p o w er   lo s s e s   r ed u ctio n :                              ( 1 )                ∑                        KW   ( 2 )                               KW   ( 3 )     W h er e:               :  T o tal  r ea l p o w er   lo s s es.          : N u m b er   o f   b r an c h es.         : Res i s tan ce   o f   b r an ch     .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   2 0 2 0   :   8 0   -   90   82         : Cu r r en t f lo w   i n   b r an ch     .     Vo ltag e   p r o f ile  i m p r o v e m e n t ( o b j.  f.  2 ) ,   h er e  v o ltag e  m u s t b e  w it h i n   ac ce p tab le  li m i ts .                                                 ( 4 )     W h er e:          : B u s   v o lta g e  li m it s .         : B r an ch   cu r r en t l i m its .            :  R etr ib u tio n   f ac to r   f o r   b u s   v o ltag e.   T h is   f ac to r   eq u als  ze r o   if   t h e  b u s   v o lta g e  w it h in   ac ce p tab le  li m it s .              :  R etr ib u tio n   f ac to r   f o r   b r an ch   cu r r en t.  T h is   eq u als  ze r o   if   b r an ch   cu r r e n t  n o t  ex ce ed   th e  th er m al     li m it.     T h er ef o r e,   th e  f in a l o b j ec tiv e  f u n ct io n   (             )   w il l b e  co m b i n atio n   o f   ab o v e  in d i v id u a l o n es a s :                                             ( 5 )     2 . 2 .   Co ns t ra ints   T h e  co n s tr ain ts   t h at  co n f ir m   th e  s u p er io r   p er f o r m a n ce   o f   t h e  R DS  ar e  class i f ied   to   tech n ica l  an d   o p er atio n al  co n s tr ain t s   as  f o ll o w :     2 . 2 . 1 .   T ec hn ica l c o n s t ra ints    T h ese  co n s tr ain t s   ar e  d ef i n ed   as a n   i n eq u alit y   li m it s   an d   d iv id ed   in to :   a.   Vo ltag e  co n s r ai n t s   Vo ltag e  v al u e  f o r   ea ch   b u s   m u s t b e  w it h i n   t h eir   ac ce p tab le  d o m a in   to   s u s ta in   p o w er   q u alit y   as:     |           |   |     |   |        |   ,       j   є          ,      : n u m b er   o f   b u s es   ( 6 )     T h en ,   th e  s ta n d ar d   m in i m u m   a n d   m a x i m u m   v o ltag e s   ar e  0 . 9 5   p . u   an d   1 . 0 5   p . u   r esp ec tiv el y   [ 1 9 ] .   b.   C u r r en t c o n s tr ai n ts   B r an ch   cu r r en t  m u s t  n o t  ex ce ed   its   li m i ted   v alu e  f r o m   p r o tectio n   s id e  an d   in v e s ti g ate     p o w er   s u p p l y   co n ti n u it y     |     |   |           |   ,      є            ,         : is n u m b er   o f   b r an c h e s   ( 7 )     W h er e  th e  m a x i m u m   b r an c h   c ap ac it y   is   s p ec i f ied   in   [ 2 0 ] .   c.   C ap ac ito r s   s ize  co n s tr ain t     T h e  to tal  ca p ac ito r   s ize  (      )   in s er ted   m u s t  n o t  o v er r id e  th e  to tal  r ea ctiv e  p o w er   lo ad   (           )   o f     th e  R D S a s :                          ( 8 )     2 . 2 . 2 .   O pera t io na l c o ns t ra ints    T h ese  co n s tr ain t s   ar e  d ef i n ed   as a n   eq u ali t y   li m it s   an d   d iv id ed   in to :   a.   R ad ial  co n s tr ai n ts   a n d   all  lo ad s   ar e  co v er ed   T h is   co n d itio n   ca n   co n f ir m e d   b y   d eter m in i n g   t h e   d eter m i n an t   o f   b u s   i n cid en ce   m a tr ix   [ A ]   a s     g iv e n   i n   [ 8 ] .   b.   P o w er   b alan ce   co n s tr ai n t                                   ( 9 )     W h er e:           is   to tal  s u p p lied   p o w e r ,            is   to tal  lo ad   p o w er .     2 . 3 .   O pti m iza t io n a lg o rit h m s   T h r ee   o p tim iza tio n   alg o r it h m s   ar e  u s ed   in   th is   w o r k ,   MB B O,   B T L B O  an d   DDE   f o r   b o th   in d iv id u a l   an d   d u al  tech n iq u e s .   T h ese  al g o r ith m s   ar e  d escr ib ed   in   d etail  r esp ec tiv el y .     2 . 3 . 1 .   M B B O   Alg o rit h m   T h e  B B O  alg o r ith m   f ir s t  i n tr o d u ce d   b y   Da n   Si m o n   i n   2 0 0 8   in s p ir ed   f r o m   n at u r e  o f   g eo lo g ical   d is tr ib u tio n   f o r   li v i n g   b ein g s   [ 2 1 ] .   T h e  o r ig in al  a lg o r it h m   s u f f er s   f r o m   tr ap p in g   i n   lo ca l   o p tim a   an d   w ea k l y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Du a l te ch n iq u e  o f  r ec o n fig u r a tio n   a n d   ca p a cito r   p la ce men t f o r   d is tr ib u tio n   s ystem   ( Ha id er   F a th i Ka d o m )   83   b eh av io r   [ 2 2 ] .   T h e  MB B O  alg o r ith m   in tr o d u ce d   in   th i s   p ap e r   to   s o lv e   th e s e  d r a w b ac k s ,   als o   it  f ir s t  t i m e   u s ed   f o r   DS R   a n d   OC P   p r o b le m s   an d   d e m o n s tr ated   p r o m i s i n g   r esu l ts   o v er   t h eir   o r ig i n al  v er s io n   i n   ter m s   o f   r o b u s tn es s   an d   g o o d   p er f o r m a n ce .   T h e  s tep s   o f   MB B O  ar e  as f o llo w :   1.   Def i n e  alg o r it h m   p ar a m eter s   a s   ex p lai n   in   T ab le  1 .     2.   C alcu late  Kee p   n u m b er   ( K.   NO. )   o f   p o p u latio n   as:     K .   N O.   = K ee p   r a te  *   P o p .   N O .   ( 1 0 )     W h er e,   P o p .   N O.   is   a  Po p u latio n   n u m b er .   3.   C alcu late  Hab itat n u m b er   ( Ha b .   NO. )   as:     Ha b .   N O.   = P o p .   N O.   -   K .   N O.   ( 1 1 )     4.   C alcu late  E m i g r atio n   r ate  ( EM )   an d   th e n   I m m i g r atio n   r ate  ( IM )   b y :                                ( 1 2 )                     ( 1 3 )     5.   C alcu late  e m i g r atio n   p r o b ab ili t y   (      )   u s i n g   IM   v al u es a s :                    if ra n d   ≤   I M   ( 1 4 )     W h er e,           is   r an d o m   n u m b er s   b e t w ee n   0   & 1 ; T h en ,   f in al  v al u e  o f          is   d eter m i n e  b y   [ 2 2 ] :          (   )           ∑                             ( 1 5 )     W h er e,       is   s p ec if ied   s p ec ies  n u m b er .   6.   Dete r m i n e  u p d ated   Su i tab ilit y   I n d ex   (            )   f o r   n th   s o lu tio n   f r o m   p r ev io u s   n th   a n d   m t h   s o l u tio n   [ 2 3 ] :                               (                 )   ( 1 6 )     W h er e,       is   a  v ar iab le  r an g e  b et w ee n   0   &   1 .   7.   C h ec k   m u ta tio n   p r o b ab ilit y   v a lu e  w it h           v alu e,   i f   it b ig g er   th a n   o r   eq u al  to           v alu e  t h en ,                                           ( 1 7 )     W h er e,       is   E lite n u m b er .   8.   R ep ea t step s   ( 2 - 7 )   u n til  m ax   it er atio n s   ac h ie v ed .     9.   E n d .       T ab le  1 .   Op tim al  v alu e s   o f   M B B O  alg o r ith m   P a r a me t e r   V a l u e                 30   M u t a t i o n   p r o b a b i l i t y   0 . 1       2   M a x i m u m   n u m b e r   o f   i t e r a t i o n s   ( R D S )   5 0   ( 3 3   b u s)   1 0 0   ( 6 9   b u s)   max i mu m  IM   1   max i mu m  EM   1                     0 . 2       0 . 9       2 . 3 . 2 .   B T L B O   a lg o rit h m   T h e  T L B O  alg o r ith m   is   a n   i n tellig e n t  Me ta   h eu r i s tic  t y p e  i n tr o d u ce d   b y   R ao   et  a l .   in   2 0 1 2   w h ic h   co n s is ts   f r o m   t w o   p r o ce s s es,  t ea ch in g   p r o ce s s   an d   lear n i n g   p r o ce s s   [ 2 4 ] .   T h e  p o p u latio n   n u m b er   is   eq u al  to   n u m b er   o f   s t u d en t s   w h i le  th e  n u m b er   o f   v ar iab les  is   eq u al  to   th e  l ec tu r es  i n tr o d u ce d   to   s tu d en t s .   I n   th e  p r esen t  w o r k   b ec a u s e  o f   d is cr ete  n at u r e  o f   DSR   a n d   OC P   tech n iq u e s ,   th e n   th e  b in ar y   co d e  f o r   th is   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   2 0 2 0   :   8 0   -   90   84   alg o r ith m   h a s   b ee n   u s ed   at  f ir s t  ti m e  to   s o l v e  th e  p r p o s ed   in d iv id u al  a n d   d u al  tech n i q u es.  Fu r t h e r m o r e,   th e  o r ig i n al  v er s io n   o f   t h i s   alg o r ith m   s u f f e r   f r o m   lo w er   p er f o r m an ce   b ec a u s e  o f   t h e  d if f er   n at u r e  o f   th e  ap p lied   alg o r ith m   w it h   t h e  p r o p o s ed   tech n iq u es  s u c h   th at  ea s il y   s l ip   in   t h e  lo ca l  o p tim u m   s o l u tio n .   T h e  s tep s   o f   B T L B O  A lg o r it h m   ar e:    1.   I n itializi n g   alg o r it h m   p ar a m et er s   as sh o w n   i n   T ab le  2 .   2.   T ea ch in g   p r o ce s s ,   t h i s   s ta g e  b eg in   b y   s p ec if y i n g   T ea ch er   Facto r   v a lu e  (             )  an d   as  g i v e n     b y   r e f er en ce   [ 2 5 ] :                           (           )   ( 1 8 )     W h er e,             is   an   in te g er   n u m b er ,   th en                 in   t h e  r an g e  is   ( 1 - 2 ) .   3.   Dete r m i n e  t h e  Av er ag e  Di f f er en ce   ( A vg .   Diff . )   i f   t h e  a v er ag e  d eg r ee   o f   lect u r e  (   )   f o r   th e  s tu d e n t  (   )   at  iter atio n   (   )   is   en h an ce d   f r o m   o ld   v alu e  (           )   to   a  n e w   v al u e  (              )   s u ch   a s :                                            (                  –                                     )   ( 1 9 )     4.   Up d ate  s tu d en t d eg r ee   i n   lect u r e      u s in g   A vg .   Diff .:                                                                  ( 2 0 )     5.   L ea r n i n g   p r o ce s s ,   i n   th i s   s ta g e  ea c h   s tu d e n t  i s   g ai n   i n f o r m atio n   f r o m   t h eir   cla s s m ate s   t h r o u g h   th i s   p r o ce s s :      I f                is   b etter   th a n                th e n                                                     (                                 )   ( 2 1 )       I f                w o r s e  t h a n                th e n ,                                                     (                                   )   ( 2 2 )     W h er e,                  ,                 ar e  av er ag e  d eg r ee   o f   lectu r e        f o r   th e  s t u d en ts       &      r esp ec tiv el y .   6.   R ep ea t step s   ( 2 - 5 )   u n til co n v e r g en ce   cr iter ia  co n f ir m ed ,   w h i ch   is   m ax i m u m   n u m b er   o f   iter atio n s .   7.   E n d .       T ab le  2 .   Op tim al  p ar a m eter s   o f   B T L B O  alg o r ith m   P a r a me t e r   V a l u e                 20   M a x i m u m   n u m b e r   o f   i t e r a t i o n s   ( R D S )   5 0   ( 3 3   b u s)   1 0 0   (   6 9   b u s)       2 . 3 . 3 .   DDE a lg o rit h m   T h is   a  n e w   o p ti m izatio n   al g o r ith m   d is co v er ed   b y   Kav e h   a n d   Far h o u d i   in   2 0 1 3   th at  m i m i c  th e   ec h o   o f   click s   e m it s   f r o m   d o lp h in s ,   a n d   u s ed   f o r   h u n ti n g   p r o ce s s   [ 2 6 ,  2 7 ] .   T h e  o r ig in al  v er s io n   o f   t h i s   al g o r ith m   h as  b ee n   u s ed   p r ev io u s l y   to   s o l ve   th e  p o w er   s y s te m   p r o b lem s   s u c h   as  th e  ec o n o m ic  d is p atch   p r o b lem   an d   p r o v ed   its   v a lid i t y   an d   e f f ici en c y   w h ile  t h e  b i n ar y   v er s io n   o f   t h is   a lg o r it h m   is   u s ed   w it h   DS R   o r   OC P   p r o b lem s   f o r   th e  f ir s t ti m e  i n   t h is   p ap er .   T h e  s tep s   o f   th e  DD E   alg o r ith m   ar e  as f o llo w s :   1.   I n itializi n g   DDE   p ar a m eter s   a s   g i v en   i n   T ab le  3 .   2.   Dete r m i n e  P r ed ef in ed   P o s s i b ilit y   (          )   b ased   o n   C o n v er g e n ce   Facto r   (           )   f o r   cu r r en t  lo o p   (        ) :                              (               )                                              ( 2 3 )     3.   Me asu r e  S u itab ilit y   (     )   f o r   ea ch   lo ca tio n   (   )   w h er e  to tal  n u m b e r   o f   lo ca tio n s   is              .   4.   Def i n e  (   )   f ac to r   b o u n d s   t h at  d ep en d s   o n   th e  ac ti v e  R ad i u s (       )   as:                             ( 2 4 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Du a l te ch n iq u e  o f  r ec o n fig u r a tio n   a n d   ca p a cito r   p la ce men t f o r   d is tr ib u tio n   s ystem   ( Ha id er   F a th i Ka d o m )   85   5.   Dete r m i n e  I n cr e m en tal  Fu n cti o n   (         )   f o r   ea ch   lo ca tio n   d ep en d   o n   v al u e  o f     :     I f   |   |             th e n ,                              (            |   | )       (   )               ( 2 5 )       I f   |   |             w h ic h   m ea n s   th e  s u p er io r   lo ca tio n   is   f o u n d   t h en ,                       ( 2 6 )     6.   C o m p u te  p r o b ab ilit y   o f   s elec t            f o r   v ar iab le  (    )   f o r   b est lo ca tio n   b y :                                   ∑                                  ( 2 7 )     W h er e,               ,   an d               ar e  s elec tio n   p r o b ab ilit y   an d   n u m b er   o f   v ar iab l es r esp ec tiv el y .   7.   Div id e                f o r   all  in cr e m e n tal  f o r   all  v ar iab les i n to   :                   {                                                                                                    (              )                                                                                                            ( 2 8 )     8.   R ep eat   s tep s   ( 2 - 7 )   u n til  m ax .   L o o p .   NO.   is   r ea ch ed .     9.   E n d .       T ab le  3 .   Op tim al  p ar a m eter s   o f   DDE   al g o r ith m   P a r a me t e r   V a l u e               (             )   20   M a x .   N u m b e r   o f   i t e r a t i o n s (m a x .   L o o p .   N O . )   5 0   ( 3 3   b u s)   1 0 0   ( 6 9   b u s)               0 . 1             2       3.   RE SU L T S  A ND  AN AL Y SI S    T h e  ab o v e  th r ee   al g o r ith m s   MB B O,   B T L B O  an d   DDE   ar e  d ev elo p ed   u s i n g   m - f ile /MA T L AB   R 2 0 1 8 b   p r o g r a m .   T h ese   d ev e lo p ed   alg o r ith m s   h a v e  b ee n   a p p lied   f o r   t w o   tech n iq u e s   ( D SR   o n l y   an d   DSR - OC P )   w it h   t w o   s tan d ar d   I E E E   R DS  ( 3 3   b u s   a n d   6 9   b u s ) .   T h e  lin e  a n d   b u s   d ata  f o r   t wo   te s t  ca s es  ar e  g iv e n   i n   r ef er en ce   [ 2 8 ]   an d   t h e   test   d o n e  f o r   o n e  y ea r   u s in g   co n s ta n t  p o w er   lo ad .   T h e  r es u lt s   o f   t h ese   tech n iq u e s   ar e   in s er ted   in   tab le s   b elo w   f o r   th r ee   alg o r ith m s .     3 . 1 .   I E E E   –   3 3   bu s   T h is   n et w o r k   ( 1 2 . 6 6   KV,   1 0 0   MV A )   w it h   lo ad   ( 3 7 1 5   K W ,   2 3 0 0   KVA r )   an d   co n tain s   ( 3 3   b u s es,     3 7   b r an ch es,  3 2   clo s ed   an d   5   o p en ed   s w itc h es).   Fig u r e  1   ex p lain s   th e  s i n g le  li n e  d iag r a m   f o r   th i s   s y s te m .     T h e  r esu lts   o f   u s i n g   t w o   tec h n iq u es  w it h   t h r ee   o p ti m izati o n   alg o r ith m s   ar e  g iv e n   in   T ab le  4   an d   T ab le   5   r esp ec tiv el y .   Fi g u r e   2   to   Fi g u r e  5   s h o w   th e   g r ap h s   o f   v o ltag e  p r o f ile  a n d   lo s s   co n v er g en ce   u s i n g   t w o   tech n iq u es  w i th   t h r ee   o p ti m iz atio n   alg o r it h m s   r esp ec ti v el y .   A l s o ,   T ab le   4   an d   T ab le  5   co n tain   co m p ar is o n   w it h   Ha r m o n y   Sear ch   A l g o r ith m   ( H S A )   [ 2 9 ] ,   C u c k o o   Sear ch   A l g o r ith m   ( C S A )   [ 3 0 ]   an d   B in ar y   P ar icle  S w ar m   Op ti m izatio n   ( B - P SO)   alg o r ith m   [ 3 1 ]   u n d er   th e  s a m e  co n s tr ai n t s   an d   o b j ec tiv e  f u n ct io n s .   I n   ad d itio n ,   t h ese  tab le s   also   e x p lai n   b etter   lo s s   r ed u ctio n   a n d   co n f ir m i n g   v o lta g e  a n d   ca p ac ito r   s ize  co n s tr ain t s   ( 2 3 0 0   KVA r )   o f   p r o p o s ed   alg o r ith m s   w h ile   th e   liter at u r e   w o r k   d id   n o t  s atis f y   th e s e  co n s tr ai n ts .   MB B O  alg o r ith m   p er f o r m   b etter   lo s s   r ed u ctio n   an d   f ast  co n v er g e n c e   th an   o t h e r   t w o   p r o p o s ed   alg o r ith m s   a n d   liter atu r e  w o r k s   f o r   t w o   tech n iq u es  an d   ac h iev e  lo w er   ca p ac ito r   s izes  to   ac h ie v e  t h is   r ed u ctio n .   A ls o ,   th e  p er f o r m a n ce   o f   o t h er   p r o p o s ed   alg o r ith m s   s u r p as s   t h e   p r ev io u s   w o r k s   i n   lo s s   r ed u ctio n   a n d   k ee p   th e  R DS c o n s tr ai n ts .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   2 0 2 0   :   8 0   -   90   86       Fig u r e  1 .   Sin g le  li n e  d iag r a m   o f   I E E E -   3 3   b u s       T ab le  4 .   R esu lts   a n d   co m p ar is o n s   o f   3 3   b u s   w it h   in d i v id u a l   DSR   tec h n iq u e   A l g o r i t h ms   R e a l   p o w e r   l o sse s ( K W )   M i n   b u s v o l t a g e   ( p .   u . )   T i e   s w i t c h e s   %  L o ss r e d u c t i o n   B a se   c a se   2 0 2 . 6 7 7 1   0 . 9 1 3 0 6   [ 3 3 ,   3 4 ,   3 5 ,   3 6 ,   37]   -   M B B O   1 2 9 . 9 0 4 3   0 . 9 5   [ 3 7 ,   3 3 ,   1 4 ,   2 5 ,   1 1 ]   3 5 . 9 0 5 8   B TL B O   1 3 5 . 0 4 2 5   0 . 9 5   [ 2 8 ,   1 3 ,   7 ,   8 ,   3 6 ]   3 3 . 3 7 0 6   DDE   1 3 5 . 0 4 2 5   0 . 9 5   [ 3 6 ,   7 ,   8 ,   1 3 ,   2 8 ]   3 3 . 3 7 0 6   H S A   [ 2 9 ]   1 3 7 . 7 8   0 . 9 3 0 1   [ 3 3 ,   1 4 ,   8 ,   3 2 ,   2 8 ]   3 2 . 0 2   C S A   [ 3 0 ]   1 3 8 . 8 7   0 . 9 4 2 3 5   [ 7 ,   9 ,   1 4 ,   3 2 ,   3 7 ]   3 1 . 4 8 2   B - PSO   [3 1 ]   1 4 1 . 6 3 4 6   0 . 9 4 1 3   [ 7 ,   1 1 ,   1 4 ,   2 8 ,   3 2 ]   3 0 . 1 1 8       T ab le  5 .   R esu lts   a n d   co m p ar is o n s   o f   3 3   b u s   w it h   d u al  D SR - OC P   tech n iq u e   A l g o r i t h m   R e a l   p o w e r   l o sse s ( K W )   M i n .   b u s  v o l t a g e   ( p .   u . )   C a p a c i t o r     si z e   ( K V A R ) ,   ( l o c a t i o n )   T i e   s w i t c h e s   %  L o ss  r e d u c t i o n   B a se   c a se   2 0 2 . 6 7 7 1   0 . 9 1 3 0 6   -   [ 3 3 ,   3 4 ,   3 5 ,   3 6 ,   3 7 ]   -   M B B O   1 1 0 . 6 1 6 1   0 . 9 5   [ 3 0 0 ( 1 2 ) ,   3 0 0   ( 2 5 ) ,   3 0 0 ( 2 0 ) ]   [ 3 7 ,   3 3 ,   1 4 ,   2 5 ,   1 1 ]   4 5 . 4 2 2 5   B TL B O   1 1 5 . 6 6 8 4   0 . 9 5 5 4   [ 1 5 0 ( 1 3 ) ,   3 0 0 ( 2 9 ) ,   9 0 0 ( 3 0 ) ]   [ 2 8 ,   1 3 ,   7 ,   8 ,   3 6 ]   4 2 . 9 2 9 7   DDE   1 1 1 . 8 5 9 9   0 . 9 6 1 1 4   [ 6 0 0 ( 3 0 ) ,   3 0 0 ( 3 3 ) ,   9 0 0 ( 3 ) ]   [ 3 6 ,   7 ,   8 ,   1 3 ,   2 8 ]   4 4 . 8 0 8 8   H S A   [ 2 9 ]   1 1 9 . 7 2   0 . 9 4 1 1   [ 9 0 0 ( 6 ) ,   3 0 0 ( 2 8 ) ,   6 0 0 ( 2 9 ) ,   3 0 0 ( 3 0 ) ,   3 0 0 ( 9 ) ]   [ 3 3 ,   1 4 ,   8 ,   3 2 ,   2 8 ]   4 0 . 9 3           Fig u r e  2 .   Vo ltag e  p r o f ile  f o r   3 3 - b u s   w i th   D SR       Fig u r e  3 .   Vo ltag e  p r o f ile  f o r   3 3 - b u s   w i th   D SR - O C P               Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Du a l te ch n iq u e  o f  r ec o n fig u r a tio n   a n d   ca p a cito r   p la ce men t f o r   d is tr ib u tio n   s ystem   ( Ha id er   F a th i Ka d o m )   87       Fig u r e  4 .   L o s s e s   g r ap h   f o r   3 3 - b u s   w it h   DS R       Fig u r e  5 .   L o s s e s   g r ap h   f o r   3 3 - b u s   w it h   DS R - OC P       3 . 2 .   I E E E   –   6 9   bu s   T h is   n et w o r k   ( 1 2 . 6 6   KV,   1 0 0   MV A )   w it h   lo ad   ( 3 8 0 2   KW ,   2 6 9 5   KVA r )   an d   co n tain s   ( 6 9   b u s e s   a n d   6 8   b r an ch es,  6 8   n o r m all y   clo s ed   an d   5   tie  s w itch e s ) .   Fi g u r e  6   ex p lain s   th e  s i n g le  l in e  d ia g r a m   f o r   th is   s y s te m .   T h e  r esu lts   o f   u s i n g   t w o   tec h n iq u es  w it h   t h r ee   o p ti m izati o n   alg o r ith m s   ar e  g iv e n   in   T ab le  6   a n d   T ab le   7   r esp ec tiv el y .   Fi g u r e   7   to   Fi g u r e  1 0   s h o w   t h e   g r ap h s   o f   v o ltag e   p r o f ile  a n d   lo s s   co n v er g e n ce   u s i n g   t w o   tech n iq u es  w i th   t h r ee   o p ti m iz atio n   alg o r it h m s   r esp ec ti v el y .           Fig u r e  6 .   Sin g le  li n e  d iag r a m   o f   I E E E -   6 9   b u s       T ab le  6 .   R esu lts   a n d   co m p ar is o n s   o f   6 9   b u s   w it h   DS R   tech n i q u e   A l g o r i t h ms   R e a l   p o w e r   l o sse s ( K W )   M i n   b u s  v o l t a g e   ( p .   u . )   T i e   s w i t c h e s   %  L o ss  r e d u c t i o n   B a se   c a se   2 2 4 . 9 6 0 6   0 . 9 0 9 0 1   [ 6 9 ,   7 0 ,   7 1 ,   7 2 ,   7 3 ]   -   M B B O   7 0 . 5 9 7 8   0 . 9 9 0 4 8   [ 1 4 ,   6 0 ,   4 8 ,   1 2 ,   1 0 ]   6 8 . 6 1 7 7   B TL B O   1 5 4 . 3 2 6 2   0 . 9 8 8 5 6   [ 1 2 ,   6 0 ,   1 5 ,   6 ,   1 0 ]   3 1 . 3 9 8 6   DDE   1 1 9 . 6 5 8 8   0 . 9 8 6 7 9   [ 1 4 ,   5 3 ,   1 1 ,   9 ,   6 0 ]   4 6 . 8 0 9   C S A   [ 3 0 ]   9 8 . 5 6 8 0   0 . 9 4 9 5   [ 1 4 ,   5 7 ,   6 1 ,   6 9 ,   7 0 ]   5 6 . 1 8 4 3   B - P S O   [ 3 1 ]   9 8 . 5 9 5 2   0 . 9 4 9 5   [ 1 4 ,   5 8 ,   6 1 ,   6 9 ,   7 0 ]   5 6 . 1 7 2 2   C B G A   [ 3 2 ]   9 9 . 6 2   NK *   [ 5 9 ,   7 0 ,   7 1 ,   1 5 ,   6 1 ]   5 5 . 7 1 6   NK * :   N o t   K n o w n           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   2 0 2 0   :   8 0   -   90   88   T ab le  7 .   R esu lts   a n d   co m p ar is o n s   o f   6 9   b u s   w it h   DS R - OC P   tech n iq u e   A l g o r i t h ms   R e a l   p o w e r   l o sse s ( K W )   M i n   b u s v o l t a g e   ( p .   u . )   C a p a c i t o r     si z e   ( K V A R ) ,   ( l o c a t i o n )   T i e   s w i t c h e s   %  L o ss  r e d u c t i o n   B a se   c a se   2 2 4 . 9 6 0 6   0 . 9 0 9 0 1   -   [ 6 9 ,   7 0 ,   7 1 ,   7 2 ,   7 3 ]   -   M B B O   5 8 . 6 1 6 6   0 . 9 9 1 1   [ 3 0 0 ( 2 1 ) ,   3 0 0 ( 5 0 ) ,   3 0 0 ( 1 1 ) ]   [ 1 4 ,   6 0 ,   4 8 ,   1 2 ,   1 0 ]   7 3 . 9 4 3 6   B TL B O   1 1 6 . 6 7 8 6   0 . 9 9 0 0 1   [ 3 0 0 ( 2 5 ) ,   3 0 0 ( 3 7 ) ,   9 0 0 ( 4 9 ) ]   [ 1 2 ,   6 0 ,   1 5 ,   6 ,   1 0 ]   4 8 . 1 3 3 8   DDE   1 0 5 . 5 5 4   0 . 9 8 7 4 4   [ 6 0 0 ( 4 8 ) ,   6 0 0 ( 6 ) ,   3 0 0 ( 6 8 ) ]   [ 1 4 ,   5 3 ,   1 1 ,   9 ,   6 0 ]   5 3 . 0 7 8 9   C B G A   [ 3 2 ]   6 8 . 5 0   NK   [ 3 0 0 ( 6 2 ) ,   3 0 0 ( 6 3 ) ]   [ 5 6 ,   7 0 ,   1 5 ,   7 1 ,   6 2 ]   6 9 . 5 5 0 2       I n   ad d itio n ,   T ab le   6   an d   T ab l e  7   co n tain s   co m p ar i s o n   w i th   C S A  [ 3 0 ] ,   B - P SO  alg o r ith m   [ 3 1 ],   C h u   an d   B ea s le y   b ased   Gen e tic  A l g o r ith m   ( C B G A )   [ 3 2 ]   u n d er   t h e  s a m e  co n s tr ai n ts   an d   o b j ec tiv e  f u n ctio n s .   Als o ,   f r o m   t h ese  tab le s   th e  MB B O   alg o r ith m   e x p lain ed   it s   s i g n if ica n c e  r ed u ctio n   o f   lo s s e s   o v er   th a n   th e  o t h er   alg o r ith m s   in   liter atu r e  w o r k s   an d   co n f ir m ed   all  t h e  o p er a tio n al  a n d   tech n ical  co n s tr ai n ts   f o r   b o th   tech n iq u es.   T h e  liter atu r e  w o r k s   s atis f ie d   s o m e  o f   p r o g r ess   i n   r ea l  p o w er   lo s s e s   r ed u ctio n   b u t  d id   n o t  m ai n tai n   t h e   v o ltag e  li m i ts ,   w h ile     th e  DD E   an d   B T L B O  alg o r ith m s   in   t h e   cu r r en t  w o r k   h as  b ee n   w o r k in g   to   r ed u ce   r ea l   lo s s es  w h ile  m ai n tai n in g   v o lta g e  co n s tr ai n t s .           Fig u r e  7 .   Vo ltag e  p r o f ile  f o r   6 9 - b u s   w i th   D SR       Fig u r e  8 .   Vo ltag e  p r o f ile  f o r   6 9 - b u s   w i th   D SR - O C P               Fig u r e  9 .   L o s s e s   g r ap h   f o r   6 9 - b u s   w it h   DS R       Fig u r e  1 0 .   L o s s es  g r ap h   f o r   6 9 - b u s   w it h   DSR - O C P       I t  is   q u ite   clea r   f r o m   t h e  r es u lts   o f   tab les  a n d   f i g u r es   f o r   tw o   te s t   s y s te m s   t h e  i n d iv id u a l  an d   d u al   tech n iq u es  g r ea tl y   i m p r o v e  t h e  s y s te m   i n   ter m s   o f   r ea l p o w e r   lo s s   r ed u ctio n   an d   v o ltag e  p r o f ile  i m p r o v e m e n t,  b u t  th e   d u al  tec h n iq u e  p r o v id ed   th e  p o w er   s y s te m s   w ith   b e tter   ch ar ac ter is tic   o v er   th e  i n d iv id u al  tec h n iq u e.   T h e  r esu lts   also   s h o w ed   t h e  ef f ec tiv e n e s s   o f   t h e  MB B O   alg o r ith m   to   p r o v id e  a  s tab le ,   f ast   an d   s u p er io r   p er f o r m a n ce   in   co m p ar is o n   with   o t h er   al g o r ith m s   i n   in d i v i d u al  a n d   d u al   tec h n iq u es   f o r   b o th   lo s s   r ed u ctio n   an d   v o lta g e  p r o f ile  i m p r o v e m en t .   Mo r eo v er ,   th e  DDE   alg o r ith m   p r o v id es  b etter   p er f o r m a n ce   o v er   th e  B T L B O  alg o r it h m   i n   b o th   tec h n iq u es   an d   t w o   ca s e  s t u d ies .   I n   ad d itio n ,   t h e  m o d i f i ed   v er s io n s   o f   th e s e   alg o r ith m s   p r o v id ed   a  b etter   p er f o r m an ce   o v er   th eir   o r ig in al   alg o r ith m s   f o r   th e  p r o p o s ed   tech n iq u es   t h r o u g h   av o id in g   t h e  lo ca l  m i n i m u m   s o lu t io n .   F in al l y ,   th e   r esu lt s   t h at  o b tain ed   b ased   o n   t h ese  al g o r ith m s   f o r   lo ca tio n s   o f   ca p ac ito r s   lead   to   f u r t h er   lo s s   r ed u ctio n   o v er   th e   co n v en tio n al   m et h o d s   in   t h e  l iter atu r e.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Du a l te ch n iq u e  o f  r ec o n fig u r a tio n   a n d   ca p a cito r   p la ce men t f o r   d is tr ib u tio n   s ystem   ( Ha id er   F a th i Ka d o m )   89   4.   CO NCLU SI O N     DSR   an d   O C P   ar e  t h e  m o s t   e f f icien t  a n d   ec o n o m ic  tec h n iq u es   f o r   b etter   p er f o r m an ce   o f   th e   R D S.   T h r ee   d if f er e n t  m o d if ied   an d   en h an ce d   o p ti m izatio n   alg o r ith m s   h a v e  b ee n   u s ed   to   s ea r ch   th e  o p ti m a l   to p o lo g y   t h at  ac h iev e s   m i n i m u m   lo s s es  a n d   i m p r o v ed   v o lt ag e  p r o f ile.   C o m p ar is o n s   ar e   m ad e  a m o n g   t h e m   u s i n g   d i f f er e n t  n et w o r k s   a n d   t ec h n iq u es.   I n   th i s   p ap er ,   t w o   t ec h n iq u es   u s ed ,   f ir s t,  th e   DS R   tech n iq u e   ap p lied   in d iv id u all y ;  s ec o n d   t h e  d u a l  tech n iq u e  o f   D SR - O C P .   T h ese  tech n iq u e s   ap p lied   test ed   o n   t h e  t w o   n et w o r k s   w it h   d if f er en t   s ize s   a n d   to p o lo g ies  to   test   th e   ef f icie n c y   o f   p r o p o s ed   alg o r ith m s   a n d   tec h n iq u es.  A  DB FS M  lo ad   f lo w   m e th o d   i m p le m e n te d   f o r   ca lcu latio n   o f   b u s   v o lta g e,   b r an ch   c u r r en t  a n d   to tal  lo s s es  to   o b tain   r o b u s t   r esu lt s   b etter   th an   th o s e  o b tai n ed   u s i n g   co n v e n tio n a l  lo ad   f lo w   m e th o d s .   T h e  r esu lts   i n   tw o   p o w er   s y s te m s   s h o w   t h at  t h e  MB B O  alg o r it h m   h as b etter   p er f o r m a n ce   w h e n   co m p ar ed   to   th e  o th er   m e n ti o n ed   alg o r ith m s   f o r   d if f er e n t  tec h n iq u es  a n d   n et wo r k s ,   an d   as  e x p ec ted ,   a  d u al  ap p r o ac h   o f   b o th   tech n iq u es  i s   b etter   th a n   u s e  it  in d iv id u all y .   A   p r ev io u s   w o r k s   i m p le m en ted   to   m a k e  a   co m p ar is o n   w i th   th e   p r o p o s ed   alg o r it h m s   a n d   t h e  d if f er en ce   b et w ee n   d if f er en t  alg o r it h m s   w ill  b e  b ig g e r   an d   clea r   w h e n   u s e  d if f er en t  tech n iq u es  a n d   n et w o r k s .   T h e  co m p ar is o n   r esu lt s   d e m o n s tr ated   th at  th e   p r o p o s ed   alg o r ith m s   k ee p   th e  s ta n d ar d   R DS   co n s tr ain ts   w h ile  th e  liter at u r e  w o r k s   h a v e  b ee n   b r o k en   it.  I n   ad d itio n ,   th e  tech n iq u e  o f   lo ca tio n s   f o r   ca p ac ito r s   p r o v id ed   a  f u r t h er   i m p r o v e m en t   in   R D S  p er f o r m an ce   o v er   t h e  L SI  b ased   ap p r o ac h s   f o r   a  lar g e  s ca le  R DS.  F in al l y ,   t h e  r es u lts   p r o v ed   th e  e f f ec tiv e n e s s ,   r o b u s tn e s s   an d   s tead i n es s   o f   th ese  m o d if ied   alg o r ith m s   s o   ca n   u tili ze d   f o r   o th er   o p ti m izatio n   ap p licatio n s   in   t h e  p o w er   s y s te m .       RE F E R E NC E S   [1 ]   S .   M .   Ba n tey wa lu   a n d   C.   Re n a ld ,   " Distrib u ti o n   s y ste m   lo ss   re d u c ti o n   in   a d d isa b a b a   n o r th   su b sta ti o n , "   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   In n o v a ti o n s i n   Po we r a n d   Ad v a n c e d   Co m p u t in g   T e c h n o l o g ies   [i - P A CT 2 0 1 7 ] ,   p p . 1 - 8 ,   2 0 1 7 .   [2 ]   A .   M e rli n   a n d   H.  Ba c k ,   " S e a rc h   f o r  a   m in im al - lo ss   o p e ra ti n g   sp a n n i n g   tree   c o n f ig u ra ti o n   in   a n   u r b a n   p o w e r   d istri b u ti o n   sy ste m , "   In   Pro c .   5 t h   Po we r S y ste m Co mp u ta ti o n   Co n f e re n c e   ( PS CC) ,   Ca m b rid g e ,   UK ,   p p .   1 - 18 ,   1 9 7 5 .   [3 ]   H.  K.  V e rm a   a n d   P .   S i n g h ,   " Op ti m a l  r e c o n f ig u ra ti o n   o f   d istri b u t io n   n e tw o rk   u sin g   m o d if ied   c u lt u re   a lg o rit h m , "   J o u rn a l  o f  T h e   In stit u ti o n   o f  En g i n e e rs   ( In d ia ):  S e rie s B ,   v o l.   9 9 ( 6 ) ,   p p .   6 1 3 - 6 2 2 ,   2 0 1 8 .   [4 ]   K.  S a n d h y a   a n d   D.  S .   K.   Ka n t h ,   " A c ti v e   p o w e r  lo ss   m in im iz a ti o n   in   ra d ial  d istri b u t io n   sy ste m   u sin g   n e tw o rk   re c o n f ig u ra ti o n   i n   t h e   p re c e n c e   o f   d istri b u ted   g e n e ra ti o n , "   I n ter n a ti o n a l  J o u rn a l   o f   Ad v a n c e s  i n   El e c tro n ics   a n d   Co mp u ter   S c ien c e ,   v o l.   2 (6 ) ,   p p .   8 9 -   9 5 ,   2 0 1 5 .   [5 ]   M .   A .   He id a ri,   " Op ti m a l   n e tw o rk   re c o n f i g u ra ti o n   in   d istri b u ti o n   sy ste m   f o r  lo ss   re d u c ti o n   a n d   v o lt a g e - p ro f il e   im p ro v e m e n t  u sin g   h y b rid   a lg o rit h m   o f   P S O  a n d   A CO,"   2 4 th   In te rn a ti o n a l  Co n fer e n c e   &   Exh ib it io n   o n   El e c tricity  Distrib u ti o n ( CIRE D) ,   p p .   2 4 5 8 - 2 4 6 1 ,   2 0 1 7 .   [6 ]   R.   Ch id a n a n d a p p a ,   e t  a l . , " G e n e ti c   a lg o rit h m   b a se d   n e t w o rk   re c o n f ig u ra ti o n   in   d istri b u ti o n   sy ste m s  w it h   m u lt ip le   DG s f o r  t i m e   v a r y in g   lo a d s,"   Pro c e d ia   T e c h n o l o g y   2 1   ( 2 0 1 5 ) ,   p p .   4 6 0 - 4 6 7 ,   2 0 1 5 .   [7 ]   P .   Ku m a r  a n d   S o m v ir,   " Ne t w o rk   re c o n f i g u ra ti o n   o f   d istri b u ti o n   sy ste m   u sin g   p a rti c le  s w a r m   o p ti m iza ti o n , "   In ter n a t io n a l  J o u rn a l  Of   En g in e e rin g   A n d   Co mp u ter   S c ien c e   ( IJ ECE ) ,   v o l.   5 (8 ) ,   p p .   1 7 3 6 9 - 1 7 3 7 4 ,   2 0 1 6 .     [8 ]   M .   S e d ig h iza d e h ,   e t  a l . , " Re c o n f ig u ra ti o n   o f   ra d ial  d istri b u t io n   s y ste m s  w it h   f u z z y   m u lt i - o b j e c ti v e   a p p ro a c h     u sin g   m o d if ied   b ig   b a n g - b ig   c ru n c h   a lg o rit h m , "   Ara b ia n   J o u rn a l  fo r  S c ien c e   a n d   En g in e e rin g ,   v o l.   3 9 (8 ),     p p .   6 2 8 7 - 6 2 9 6 ,   2 0 1 4 .   [9 ]   M .   E.   Ba ra n   a n d   F .   F .   W u , " Op t im a l  c a p a c it o r  p lac e m e n t  o n   ra d ial  d istri b u t io n   sy ste m s,"   IEE E  T ra n sa c ti o n s   o n   Po we r De li v e ry ,   v o l.   4 (1 ) ,   1 9 8 9 .   [1 0 ]   A .   A .   A b o u   El - E la,  e t  a l . , " Op ti m a l  c a p a c it o r  p lac e m e n t  in   d istri b u ti o n   sy ste m s  f o r  p o w e r  lo ss   re d u c ti o n   a n d   v o l tag e   p ro f il e   im p ro v e m e n t, "   T h e   In stit u ti o n   o f  En g in e e rin g   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l.   1 0 ( 5 ),   p p .   1 2 0 9 - 1 2 2 1 ,   2 0 1 6 .   [1 1 ]   R.   S irj a n i  a n d   M .   G .   Ba d e   " A   g lo b a l  h a rm o n y   se a r c h   a lg o rit h m   fo r  f in d in g   o p ti m a l  c a p a c it o r  lo c a ti o n   a n d   siz e   in   d istri b u ti o n   n e tw o rk s,"   J o u rn a l  o f   Ce n tra l  S o u th   Un ive rs it y ,   v o l.   2 2 (5 ),   p p .   1 7 4 8 - 1 7 6 1 ,   2 0 1 5 .   [1 2 ]   S .   Bh o n g a d e   a n d   S .   A r y a ,   " O p ti m a l  c a p a c it o rs  in   ra d ial  d ist rib u ti o n   sy ste m   f o r  lo ss   re d u c t io n   a n d   v o lt a g e   e n h a n c e m e n t, "   In d o n e sia n   J o u rn a l  o f  El e c trica l  En g in e e rin g   a n d   Co mp u ter   S c ien c e ,  v o l.   2 (3 ) ,   p p .   5 6 6 - 5 8 2 ,   2 0 1 6 .     [1 3 ]   Y.   M.   S h u a ib ,   e t  a l . , " Op ti m a l   c a p a c it o r  p lac e m e n t  in   ra d ial  d istri b u ti o n   sy ste m   u sin g   g ra v it a ti o n a l  se a rc h   a lg o rit h m , "   In ter n a ti o n a l   J o u r n a l   o f  El e c trica l   Po we r &   En e rg y   S y ste ms ,   v o l.   6 4 ,   p p .   3 8 4 - 3 9 7 ,   2 0 1 5 .   [1 4 ]   D.  B.   P ra k a sh ,   C.   L a k sh m in a ra y a n a ,   " Op ti m a l  siti n g   o f   c a p a c it o rs  in   ra d ial  d istr ib u ti o n   n e tw o rk   u sin g   w h a le   o p ti m iza ti o n   a lg o rit h m , "  Al e x a n d ria   En g i n e e rin g   J o u rn a l ,   v o l.   5 6 ( 4 ),   p p .   4 9 9 - 5 0 9 ,   2 0 1 7 .   [1 5 ]   Ra d h ik a   P riy a d a rsh in i  e t  a l . , "   Jo in t   o p ti m iza ti o n   f o r  c a p a c it o r  p lac e m e n t  a n d   n e tw o rk   re c o n f ig u ra ti o n   f o r  lo ss   re d u c ti o n   in   d istri b u ti o n   sy ste m " ,   2 0 1 4   IEE E  In ter n a ti o n a l  Co n fer e n c e   o n   Po we r  El e c tro n ics ,   Dr i v e s  a n d   En e rg y   S y ste ms   ( PE DES ) ,   M u m b a i,   In d ia,  2 0 1 4 .   [1 6 ]   L e o n a rd o   W .   d e   Oliv e ira,  e t  a l . ,   " Op ti m a l  re c o n f ig u ra ti o n   a n d   c a p a c it o r  a ll o c a ti o n   in   ra d i a l  d istri b u ti o n     s y ste m s  f o r  e n e rg y   lo ss e s  m in i m iza ti o n , "   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f   El e c trica l  Po we r  &   En e rg y   S y ste ms ,   v o l.   3 2 ( 8 ) ,     p p .   8 4 0 - 8 4 8 ,   2 0 1 0 .   [1 7 ]   N.  Ku m a r,   M .   Ra m ra j,   " Co m b in e d   re c o n f ig u ra ti o n   a n d   c a p a c it o r  p lac e m e n t  f o r  d istri b u ti o n   sy s te m   v o lt /v a r  c o n tro l  th ro u g h   o p p o sit io n   b a se d   d if f e re n ti a l  e v o lu ti o n   a lg o rit h m , "   J o u rn a l  fo r  Co n tro l ,   M e a su re me n t,   El e c tro n ics ,   Co mp u t in g   a n d   Co mm u n ica ti o n s ,   v o l.   5 6 (2 ) ,   p p .   1 4 0 - 1 4 8 ,   2 0 1 5 .   [1 8 ]   J.  T e n g , " A   d irec t  a p p ro a c h   f o r  d istri b u ti o n   sy ste m   lo a d   f lo w   so lu ti o n s,"   IEE E   T ra n sa c ti o n s  o n   Po we r  De li v e ry ,    v o l.   1 8 (3 ) ,   p p .   8 8 2 - 8 8 7 ,   2 0 0 3 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.