I ndo ne s i a n J o ur na l  o f  E l e c t r i c a l  E ng i ne e r i ng  a nd C o m p u t e r  Sc i e nc e   V o l.   11 ,  N o.   2 A ug us t   201 8 , p p 65 2 ~ 65 7   I SSN :   2502 - 4752 D O I :  10. 11 591/ i j eecs . v 11. i 2 .p p 652 - 6 57          652       Jou r n al  h om e p age h ttp : //ia e s c or e . c om / j our nal s / i nde x . php/ i j e e c s   Ana ly s is  o n t he I m pa ct  o f   Renew a ble E nerg y  t o   P o w er Sy s t e m   F a ult  L ev el        A Z . A d n a n , M . E . Y u s o f f H . H a s h i m   U n i v er s i t i  T en ag a N as i o n al P u t r a j a y a  C a m pus ,  430 00  K a j a ng  S e l a ng or ,   M al ay 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 e c e i v e A pr  1,  201 8   R e v i s e d J u n  20,  2018   A c c e pt e d J u l  7,  2018     D i s t r i b u t e d  G en er at i o n  i s  g en er a t i o n   o f  el ect r i ci t y   f r o m  r en e w ab l e en er g y   r es o u r ces ,  l o cat ed  cl o s er  t o  t h e cu s t o m er s  o r  l o ad s .  I n s t al l at i o n   o f  D is tr ib u te d   G e n e r a tio n  c o u ld   im p r o v e  v o lta g e  a n d  p o w e r  q u a lity ,   m itig a te   v o lta g e  s a g s ,   m i ni m i z e  t r a ns m i s s i on s y s t e m   c ong e s t i on,  a n d pr ov i de  m or e   a f f or da bl e   cap aci t y   f o r  u t i l i zi n g  r en ew ab l e e n er g y  r es o u r ces .  H o w e v er ,  h i g h  p en et r at i o n   o f  D is tr ib u te d  G e n e r a tio n  to  th e  e x is tin g  n a tio n a l g r id  s y s te m   m a y   c o n tr i b u te   s ev er al  i m p act s  i n cl u d i n g  f au l t  l ev el ,  as   w el l  as  t h e p er f o r m an ce  o f  p o w er   s y s te m  p r o te c tio n .   M o n ito r in g  o f   f a u lt le v e l is  im p o r ta n t in   p o w e r  s y s te m   pr ot e c t i o n i n or de r  t o s us t a i n t h e  he a l t h of  pow e r  s y st e m  n e t wo r k s.  T h i s   p a p e r  i n v e s tig a te s  th e  im p a c t o f   in s ta llin g  D is tr i b u te d  G e n e r a tio n  to   p o w e r   s y s te m  f a u lt  le v e l.  T h r e e - p h as e s y m m et r i c al   f au l t  i s  s i m u l at ed  an d  an al y z ed   f or  v a r i ous  s i z e s  o f  di s t r i but e g e ne r a t i on i n I E E E  3 0 b us  s y s t e m  us i ng  P o we r  S y s te m  S i m u la tio n  f o r  En g in e e r in g  ( P S S /E)  s o f tw a r e .   Ke y wo rd s :   D is tr ib u te d   F a ul t  L e ve l   G en er at i o n   So l a r  P V   C opy r i g ht   ©  201 8   I ns t i t ut e  o f  A d v anc e d E ngi ne e r i ng  an Sc i e nc e   A l l  ri g h t s re se rv e d .   Co rre sp o n d i n g  Au t h o r :   A.  Z .  Ad n a n     U ni ve r s i t i  T e na ga   N a s i o na l ,   P u t r a j a y a  C a m pus ,  43000 K a j a n g   S e l a ng or ,  M a l a y s i a   E m a il:  a i s y a _z u l a i k h a 17@ y a hoo. c om       1.   I NT RO D UCT I O N   A   di s t r i bu t i on   n e t w or t h a t   h a s   s m oot ope r a t i on ,   c ont i nu ou s   po w e r   s u ppl y   or   l e s s   po w e r   in te r r u p tio n  a r e  th e   f a c to r s  t h a m a i n l y  c o n tr ib u te  to  p o w e r  s y s te m  r e lia b ilit y  [ 1 ] .  D is tr ib u t e d  g e n e r a tio n  ( D G )   is  o n e  o f  th e   w a y  to  g e n e r a te  e le c tr ic it y  a n d   m a in ta in   t h e s u s t ai n ab i l i t y  o f  p o w er  g e n er at i o n   w h i l e r ed u ces  t h e   cl i m at e c h an g e e f f ec t ;  t h e e n er g y  r es o u r ces  o f  D G  ar e f r o m  r en e w ab l e en er g y  ( R E )  [ 2 - 5 ]   A d va nt a ge s  o f  D G  s uc h a s   un l o a d i ng s ub - t r a ns m i s s i o n a nd  t r a ns m i s s i o n s ys t e m ,  i m p r o vi ng  vo l t a g e   p r o f i l e,  d ecr ea s i n g  s y s t e m  l o s s es ,  en h an ci n g  p o w er  q u al i t y   an d  r el i ab i l i t y  can  b e af f ect ed  b y  t h e s y s t e m  a n d   in s ta lla tio n  o f   D G  [ 6 - 8 ] .  H o w ev er ,  d i f f er en t  l e v el  o f  D G  p en et r at i o n   m a y  b r i n g  v ar i o u s  d r a w b ack s  t o  p o w er   s y s t e m   s u c h   as   h ar m o n i c s ,  v o l t ag e s ag s  s t ead y  s t at e v o l t a g e  r is e ,   f lic k e r s ,   f r e q u e n c y   in s ta b ilit y  a n d  i n c r e a s e   o f  s h o r t c ir c u it c u r r e n t o r  f a u l t le v e l,  c a u s in g  d a m a g e  to  th e  p la n t a n d  in te r r u p tio n  o f  p o w e r  s u p p l y  [ 1 ] ,  [ 6 - 7 [9 - 1 2 ] .   T he r e f o r e ,   p o w e r  s ys t e m  f a ul t  l e ve l  s ho ul d  b e  m o ni t o r e d  i n o r d e r  t o m a i nt a i n t he   r e lia b ilit y  o f   p r o te c tio n  e q u ip m e n t a n d  a v a i la b ilit y  o f  p o w e r  s u p p l y  to  th e  c u s to m e r s .  T w o   m a i n  f a c to r s  th a t in f l u e n c e  th e   i m p a c t o f   D G  to  p o w e r  s y s t e m  r e lia b ilit y f ir s t,  t h e  c h a r a c te r is tic  o f  d i s tr ib u tio n  n e t w o r k s  s u c h  a s  li n e   i m p ed an ce a n d  s y s t e m  l o ad   [ 6]  a n d s e c on d t h e  D G  i t s e l f  s u c h  a s  t y pe ,  l oc a t i on  a n d s i z e  of  D G  t h a t   i s  t o be   c o nne c t e d  t o  p o w e r  s ys t e m  ne t w o r k [ 6 - 7] ,  [ 11] ,  [ 13 - 14] .       2.   DI S T RI B U T E G E NE RAT I O N ( DG )   D is tr ib u te d   g e n e r a tio n  ( D G )  is  a  c o m p ila tio n  o f   s m a ll  g e n e r a tio n  o r  g e n e r a to r s  t h a t a r e l o cat ed  ei t h er   n ear  t h u t i l i t y  s i t e o r  t h e co n s u m er s  at  d i s t r i b u t i o n  l e v el  [ 6 ] ,  [ 1 5 ] .  G en er at o r s  can  b e co n v e n t i o n al  s u ch  a s   co al ,  f u el  o i l ,  an d  h y d r o  p o w e r ed  s y n ch r o n o u s   m ach i n e as   w el l  as  s o u r ces  t h a t  i n cl u d es  em er g i n g  t ech n o l o g y   f o r   e xa m p l e   w i nd   t ur b in e s ,   m ic r o tu r b in e s ,   f u e l c e ll s  a n d  s o la r  p h o to v o lta ic s   ( P V ) .  D C  s o u r c e   s u c h  a s   P V   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       A nal y s i s  on t he  I m p ac t  of  R e n e w abl e  E ne r gy  t o   P ow e r  Sy s t e m  F aul t  L e v e l ( A .  Z .  A dnan)   653   r eq u i r a P o w er   G en er at i o n   U n i t   ( P G U )   t o  g en er at es   D C   p o w er   an d   co n v er t s   t o   A C   v i i n v er t er   [ 6 ] .   T h c o nt r o l  s c he m e  o f  t he  i nve r t e r   m a i nt a i ns  t he  o ut p ut   vo l t a ge ,  a c t i ve  a nd   r eact i v e p o w er  t o   m at c h   t h e  d es i r ed   p r ed et er m i n ed  s et  p o i n t s  an d   f eed b ack  t o  P W M  g en er at o r  f o r  co r r ect  m o d u l at i o n  i n d e x .  I f  d i f f er en t  t y p e o f   D G  co n n ect ed  t o  t h n et w o r k ,  i t   w i l  b eco m m o r e co m p l e x  i n   t er m s  o f  f a u l t  cu r r e n t  r es p o n s w h i c h   s h o u l d   be  c on s i de r e d  i n i nve s t i ga t i ng   D G  i nt e gr a t i o n e f f e c t s  o n t he   gr i d  [ 1 6 - 17] .   T h i s  pr oj e c t  i s  f oc u s i ng  on   s ol a r  P V   b ecau s e o f  t h e t r o p i cal  cl i m a t e i n  Mal a y s i a,   w h i c h  h a s  b eco m e a  p o p u l ar  r en e w ab l e  en er g y  i n  M a l a y s i a a s  i t   h as  l i m i t l es s  r es o u r ce,  zer o  g r een  g as  e m i s s i o n   an d  cap ab l e t o  el ect r i f y  r u r al  ar eas   w i t h o u t  acces s i n g  t h e     g r id   [ 1 8 ] .   T h e   p e n e tr a tio n  o f  s o la r   P V  s y s te m  i n  e le c tr ic a l d is tr ib u tio n  n e t w o r k s  c a n   b r in g   m a n y  b e n e f its ,   w h ic h  in c l u d e s  r e d u c tio n  o f  e l e c tr ic a l lo s s e s ,  i m p r o v i n g  t h e  s ta b ilit y  a n d  r e lia b ilit y  o f   th e   d is tr ib u tio n  s y s te m ,   a nd  r e d uc i ng t r a ns m i s s i o n l i n e  c o s t s  [ 9 ] .  H o w e ve r ,  i t s   w e a t he r - d ep en d en c y  an d  l o w  e f f i c i en c y  o f  P V  p an el s   a r e  t he  d i s a d va nc e t a ge s  o f  s o l a r  e ne r g y c o ns u m p t i o n i nc l ud i n g e xt e ns i ve  i nt e gr a t i o o f  P V  d i s t r i b ut e d   ge ne r a t i o n ( P V D G )  i nt o   di s t r i bu t i on  n e t w or k s  c a n  r e s u l t  i nt o di s r u pt i on  of  t h e   n or m a l  ope r a t i on  [ 18 - 19 ] .       3.   IM P A C TS  O F  D IS TR I B U T ED  G EN ER A TO R S     T h m ai n  p u r p o s e o f  d i s t r i b u t ed  g en er at o r s  i n t e g r at i o n  i s   t o  g e n er at e a cap aci t y  a m o u n t  r eq u i r ed  b y   t he  l o a d  a nd  t he  gr i d .  B a s e d   on o t he r  r e s e a r c w o r k s ,  hi gh l e ve l  o f  D G  p e ne t r a t i o n i s  l i ke l y  t o  gi ve  a  ne ga t i ve   i m p a c t to  th e  g r id ; c h a n g e  o f  v o lta g e  p r o f ile  a lo n g  t h e  d is t r ib u tio n  n e t w o r k ,  in c r e a s e  in   s h o r t c ir c u it le v e l,   v ol t a g e  t r a n s i e n t s  du e  t o c on ne c t i on  a n d di s c onn e c t i o n  of  D G ,  di s t r u p tio n  i n  p o w e r  q u a li t y  a n d  r e lia b ilit y  o f   t he  s ys t e m  i nc l ud i n g o ve r l o a d i ng o f  l i ne s  a nd  e q ui p m e nt  t ha t  l e a d s  t o  t he r m a l  o ve r l o a d i ng.  T he  s e ve r i t y  o f   th e s e  is s u e s  d e p e n d s  o n  t h e  p e n e tr a tio n  le v e l o f  s o la r  P V ,  th e  lo a d  c h a r a c te r is t ic s ,   d is tr ib u tio n  s y s te m   c on f i gu r a t i on  a n d t h e  l oc a t i on of   s ol a r  P V  i n  di s t r i bu t i o n  s ys t e m  a s  s h o w n i n  pr e v i o u s  r e s e a r c h s  [ 6 - 7 ],  [1 1 ],   [1 3 -   14] .  R e s u l t s  obt a i n e d f r om  pr e vi ou s  r e s e a r c h  h a v e   s h o w n t h a t  25%  D G  pe n e t r a t i on  i m pr ov e s  t he   t r a ns i e nt   s t a b i l i t y o f  t he   gr i d ,   w hi l e  t he  c o nne ct i o n  a n d   h i g h  p en et r at i o n  o f  D G  cau s es   d i s t u r b an ce  s u ch  as   i n cr eas e i n  f a u l t  l e v el  an d  a f f e ct  p o w er  s y s t e m  p r o t ect i o n  p e r f o r m an ce [ 4 ] ,  [ 1 1 ] ,   [ 2 3 ] .       4.   M E T HOD OL OG Y   I E E E 3 0 b us  t e s t  s y s t e m  i s   m o d e l l e d  us i n g P S S E  s o f t w a r e  a s  s ho w n i n F i g.  1 ;  t he  ne t w o r i s  d iv id e d   i n t o  t h r ee ar eas .  T h e d et ai l s  ab o u t  t h n et w o r k s  ar e s h o w n  i n  T ab l e 1 .  T h e t es t   s y s t e m  co n s i s t s  o f   s i x   g en er at o r s ,  h a v i n g  t w o  g e n er a t o r s  l o cat ed  at  each  ar ea an d  t h e t o t al  g en er at i n g  i s  al m o s t  2 0 0  MW .  B as ed  o n   M al a y s i a  E n er g y  C o m m i s s i o n  f o r   L ar g S c al e S o l ar  ( L S S ) ,  a  m i n i m u m  o f  1  MW  a n d  a  m ax i m u m  o f  5 0  MW   can  b e co n n ect ed  t o  d i s t r i b u t i o n  n et w o r k  [ 2 4 ] .  H en ce,  5  M W  an d  1 0  MW  o f  P V  ar e u s ed  i n  t h i s  r es ear ch   wo r k .       T a b le   1 .  D e ta ils  o n  I E E E  3 0  B u s  T e s t S y s te m   It e m s   B u s  N u m b e r     Ar e a   1   Ar e a  2   Ar e a   3   G en er a t o r  B u s   1 , 2   1 3 ,  2 3   2 2 ,  2 7   L o a d  B u s   2 , 3 ,   4 , 7 , 8   1 2 ,  1 4,  1 5 ,  1 6,  1 7 ,  1 8,   1 9 ,  2 0 ,  2 3   1 0 ,  2 1 ,  2 4 ,  2 6 ,  2 9 ,  3 0   F i x e d  S h u n t   5   1 9   2 4   B u s  a t  R es p ect i v e A r ea   1 , 2 ,   3 , 4 , 5 ,   6 , 7 , 8 ,   9 1 1 ,  2 8   1 2 ,  1 3,  1 4 ,  1 5,  1 6 ,  1 7,   1 8 ,  1 9 ,  2 0 ,  2 3   1 0 ,  2 1,  2 2 ,  2 4,  2 5 ,  2 6,   2 7 ,  2 9 ,  3 0           F i g ur e   1 .  IE E E 3 0  B u s  T e s t  S y s t e m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i ,   V o l.   11 , N o .   2 A ug us t  2018   :   6 52     657   654   T he  f l o w  c ha r t  i n F i g ur e  2  s ho w s  t he   m e t ho d o l o g y o f a ul t  a na l ys i s  o f  t hi s  r e s e a r c w o r k.  T hr e e   p h as e s y m m et r i cal   f au l t  i s   s i m u l at ed  at  t h r ee d i f f er en t   b u s es   w h i c h  ar e B u s  8 ,  B u s  2 0  an d  B u s  2 9   r es p ect i v el y .  T h e s el ect ed  b u s es  f o r  t h e f au l t  t o  o ccu r  ar b a s ed  o n  t h e co n cen t r at i o n  o f  t h e l o ad s  an d  l o cat i o n   o f  D G  in  th e  s y s te m .  F i g u r e  3  d e m o n s tr a te s  t h is  ti m e  li n e  e v e n t ; b u s  f a u lt i s  a p p lie d  in to   th e  te s t s y s te m  a t 1 s   an d  cl ear ed  af t er  1 5 0 m s   w i t h   c o n n ect ed  l i n es  ar e t r i p p ed .         F i g ur e  2 .  F a ul t   L e ve l   A na l ys i s         F i g ur e  3 .  T i m e  L i ne  E ve nt s       B a s e d  o n P S S E  s i m ul a t i o n r e s ul t s ,  t he   m a gni t ud e  o f  t he  t hr e e  p ha s e  s y m m e t r i c a l  f a ul t   i s  c a l c ul a t e d  d ur i ng  t he   s ub - tr a n s ie n t a n d  tr a n s ie n t f a u lt c o n d itio n s   w i th   a n d   w i t h o u t  t h e p r es e n ce o f  D G   f o r  d i f f er e n t  s i ze a n d   l o cat i o n  o f  D G ,  an d  at  t h r ee d i f f er en t   f au l t  l o cat i o n s .  B el o w   ar e t h e s cen ar i o s  o f  t h e r es ear ch   w o r k :   a.   S c e n a r io  1 : W ith o u t s o la r  P V  P e n e tr a tio n     b.   S c e n a r i o 2:  10 M W  s ol a r   P V  a t  B u s  8  w i t h   h i g h  l oa d   c.   S c e n a r i o 3:  10 M W  s ol a r   P V  a t  B u s  29  w i t h  l o w  l oa d   d.   S c e n a r i o 4:  2 X  5 M W  s ol a r   P V  a t  B u s  8 &  29       5.   RE S U L T S  AND AN AL Y S I S   T h e P S S E  s i m u l at i o n  r es u l t s  ar e p r es en t ed  b as ed  o n  t h e s cen ar i o ,  s t ar t i n g   w i t h  an al y s i s  o n  t h e   m a g ni t ud e  a t  s ub - tr a n s ie n t c o n d itio n   f o l lo w e d  b y  tr a n s ie n t c o n d itio n .       5 . 1  Sub - t r a ns i e nt  C o ndi t i o n   S ub - tr a n s ie n f a u lt  u s u a ll y  o c c u r s  a f te r  1 0 m s   u n til 2 0 m s  a f te r  th e  o c c u r r e n c e  o f  f a u lt.   D u r in g  t h is   p e r io d ,  m a x i m u m  p o s s ib le  c u r r e n t f lo w s  i m m e d ia te l y  a f te r  f a u lt i s   u s e d  to  d e s ig n  t h e  c i r c u it b r e ak er  r at i n g   an d  t h e p r o t ect i v e r el a y  t o  o p er at e.   T h e s u b - tr a n s ie n t s h o r t c ir c u it c u r r e n t f o r  th i s  r e s e a r c h   w o r k  is  ta k e n  a t   1 . 0 1 5 s  w h i c h  i s  1 5 m s  a f t er  t h f au l t  o ccu r s .  T ab l e 2  s h o w s  t h e s h o r t  ci r cu i t   MV A   v al u es  b as ed  o n  P S S / E   s i m u la t io n   r e s u lts  w h e n  f a u lt   t ak es  p l ace at  B u s  8 ,  B u s  2 0  a n d  B u s  2 9  r es p ect i v el y  f o r  al l  s cen ar i o .  T h e f au l t   l ev el s  i n cr eas e at  l o cat i o n s   n e ar  t o  t h e i n j ect i o n  p o i n t  o f  s o l ar  P V  at   B u s  2 0  an d  B u s  2 9  at  S cen ar i o  3  an d   d ecr eas es  at  S cen ar i o  4 .  C o m p ar i n g   w i t h  t h e s ce n ar i o   w i t h o u t  P V  p e n e tr a tio n ,  th e  f a u lt le v e l a t B u s  8  a ls o   in c r e a s e s  a n d  it h a s  th e   h i g h e s t f a u lt le v e l a t S c e n a r io  2 .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       A nal y s i s  on t he  I m p ac t  of  R e n e w abl e  E ne r gy  t o   P ow e r  Sy s t e m  F aul t  L e v e l ( A .  Z .  A dnan)   655   T a b le   2 .  S h o r t C ir c u it V a l u e s   f o r  S u b - T r a ns i e nt  F a ul t   C ur r e nt   F au l t   at  B u s   S h o r C i r c u i t  MV A , S   S ce n ar i o  1   S ce n ar i o  2   S ce n ar i o  3   S ce n ar i o  4   8   (A re a  1 )   2 6 1 . 5 8 3 5   2 6 8 . 6 1 3 3   2 6 4 . 2 9 5 3   2 6 5 . 4 9 7 8   2 0  (A re a  2 )   1 9 1 . 7 8 3 8   1 9 9 . 4 4 8 8   2 0 0 . 1 8 8 0   1 9 8 . 6 9 6 1   2 9  (A re a  3 )   1 4 1 . 1 3 9 6   1 4 3 . 4 9 2 9   1 4 4 . 8 2 2 0   1 3 9 . 0 3 0 4       5 . 2 .   T r a ns i e nt  F a ul t  C ur r e nt     I n   th i s  s e c tio n ,   th e   f a u lt  c u r r e n w ill  b e   d e te r m i n e d   a tr a n s ie n le v e l.   T r a n s ie n f a u l m a y   e n d   u p   u n t i l  1 5 0 m s  af t er  t h e o ccu r r en ce o f  f a u l t .  D u r i n g  t h i s  p er i o d ,  t h e cr i t i cal  cl ear i n g  an g l e a n d  t i m e ar d et er m i n ed  t o  en s u r e t h a t  t h e  f au l t  i s  cl ear ed  b ef o r e  th e  s y s te m  r u n n i n g  o u t s ta b ilit y .   T h e  tr a n s ie n t s h o r ci r cu i t  cu r r e n t  ( k A )  f o r  t h i s  r e s ear ch   w o r k  i s  t a k e n  at  1 . 0 9  s eco n d s   w h i c h  i s  9 0 m s  af t er  t h e f au l t  o ccu r .   T ab l e   3  s h o w s  t h e s h o r t  ci r cu i t  v al u es  i n  t r an s i en t  co n d i t i o n s  f o r  al l  s cen ar i o .  B as ed  o n   T ab l e  3 ,   B us  8  ha s  t he   h ig h e s t a m o u n t o f   f a u lt le v e a t S c e n a r io  2  c o m p a r e  to   o th e r  s c e n a r io s .   T h e  f a u lt le v e l a t th is  c o n d itio n s  is   l o w e r  t ha n t he  s ub - t r an s i e n t  c o d i t i o n  as  t h v al u e s  can  b e co m p ar e i n   T ab l e 2 .       T a b le  3 .   S h o r C ir c u it V a lu e s   f o r   T r a n s ie n F a u lt C u r r e n t.   F au l t   at  B u s   S h o r C i r c u i t  MV A , S   S ce n ar i o  1   S ce n ar i o  2   S ce n ar i o  3   S ce n ar i o  4   8  (A re a  1 )   2 3 7 . 9 1 3 3   2 4 7 . 2 4 2 4   2 4 2 . 3 9 0 8   2 4 4 . 9 8 5 3   2 0  (A re a  2 )   1 8 3 . 8 0 6 9   1 8 8 . 2 5 1 1   1 8 8 . 1 5 1 9   1 9 0 . 5 3 9 5   2 9  (A re a  3 )   1 3 0 . 1 0 1 2   1 3 3 . 7 5 8 5   1 3 4 . 2 6 0 1   1 2 9 . 9 7 0 8       5 . 3  O v era l l  C o m p a ri s o n  b et w een  S cen a ri o s     T h e m a g n i t u d e o f  t h f au l t  cu r r en t s  i s  cal c u l at ed  b as ed  o n  t h e s h o r t  ci r cu i t  M V A  f o r  each  s cen ar i o .   C o m p ar i s o n s  ar m ad e b et w e en  al l  t h e f o u r  s cen ar i o s   f o r   b o t h  t h e s u b - tr a n s ie n t a n d  tr a n s ie n t c o n d itio n s .   T ab l e 4   an d   T a b le  5  s h o w  th e   s u m m a r y  o f  a ll  f a u lt c u r r e n t v a lu e s   f o r  f o u r  d if f e r e n t s c e n a r io s  a t s u b - tr a n s ie n t   a n d  tr a n s ie n f a u l t c o n d itio n s .   W h ile   T a b le  5 ,  th e  in c r e m e n t o f   f a u l t c u r r e n t i s  c a lc u la t e d  ta k i n g  s c e n a r io   w i t h o u t  P V  p en et r at i o n  as  t h e r ef er en ce s o  as  t o  c o m p a r e   w i t h o t he r  s c e na r i o s  d ur i n g s ub - t r a ns i e nt  a nd   tr a n s ie n t c o n d itio n s .     5 . 3 . 1  C o m pa r i s o n o f  F a ul t  C ur r e nt  Sc e na r i o  a t  Sub - T r a ns i e nt  a nd  T r a ns i e nt  C o ndi t i o ns     T ab l e  4  an d   T ab l e  5  h av e p r o v en  t h at  f o r  al l  s cen ar i o s  an d  at  al l  f au l t  l o cat i o n s   f o r  s u b - t r a ns i e nt  a nd   tr a n s ie n t c o n d itio n s ,  t h e r e  is  a n  in c r e a s e d  in   f a u lt le v e w h e n  th e r e  i s  s o la r  P V  p e n e tr a tio n  in to  th e   n e t w o r k .   F o r  B us  8 ,  t he   hi ghe s t  i nc r e m e nt  i s   w h e n s o l a r  P V  i s   i nj e c t e d  a t  B us  8  d ur i n s ub - tr a n s ie n t c o n d it io n   f o r  a ll   s c e n a r io s ; s i m ila r  r e s u l t  a ppl i e s  t o B u s  29 du r i n g  t r a ns i e nt  c on di t i on  f or  s c e n a r i o 3 a n d 4.  H ow e v e r ,   w h e s o l a r   P V   w i t t he   s a m e  a m o unt  o f   p o w e r  c o nne c t e d  t o   B us   8  a nd  B us   2 9 ,  t he  f a ul t  l e ve l s   s l i g ht l y  r e d uc e   be t w e e n  t h os e  t w o c on di t i on s .       T ab l e 4 .   F a ul t  C ur r e nt  a t  S ub - T r a ns i e nt   a nd  T r a ns i e nt   C o nd i t i o n   F au l t  at   Bu s   F a u l t  C u rre n t  (k A )   At  S u b - T r a n s ie n t C o n d i tio n   A T r a n s ie n t C o n d i tio n   S ce n ar i o s     1   2   3   4   1   2   3   4   8   4 . 8 08 5   5 . 2 24 2   4 . 8 50 9   5 . 1 66 5   4 . 3 73 4   8 . 6 45 6   0 . 8 81 5   7 . 4 44 2   2 0   3 . 6 39 4   3 . 6 92 0   3 . 6 75 2   3 . 6 80 0   3 . 4 16 8   1 . 4 45 6   0 . 9 84 4   1 . 1 15 0   2 9   2 . 5 47 3   2 . 5 69 8   2 . 8 61 4   2 . 7 93 7   2 . 3 48 0   0 . 8 84 0   1 2 . 33 2 3   9 . 6 73 6       T a b l e   5 .  I nc r e m e nt  o f  F a ul t   C ur r e nt   F au l t  at   Bu s   I n c re m e n t  o f  F a u l t  C u rre n t  (% )   At  S u b - T r a n s i e n t  C o n di t i on   A t T r a n s ie n t   C o n d it io n     S ce n ar i o  2   S ce n ar i o  3   S ce n ar i o  4   S ce n ar i o  2   S ce n ar i o  3   S ce n ar i o  4   8   8 . 6 45 6   0 . 8 81 5   7 . 4 44 2   9 . 9 51 0   1 . 7 25 4   9 . 0 06 8   2 0   1 . 4 45 6   0 . 9 84 4   1 . 1 1 5 0   4 . 1 56 5   1 . 0 97 4   3 . 2 82 5   2 9   0 . 8 84 0   1 2 . 33 2 3   9 . 6 73 6   2 . 0 18 9   1 2 . 97 5 5   1 1 . 2 25 8       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i ,   V o l.   11 , N o .   2 A ug us t  2018   :   6 52     657   656   F i g ur e  4  a nd  5 s ho w  gr a p hi c a l  i l l us t r a t i o n o f  t he   in c r e m e n t o f  f a u lt le v e l s  a t s u b - t r a ns i e nt  a nd   tr a n s ie n t c o n d itio n s  th a t p r o v i d e  a  b e tte r  v ie w  o f  t h e  in c r e m e n t v a l u e s .   T h e  in c r e m e n t in   f a u lt le v e l a t B u s  2 9   w it h  lo w  lo a d  is   m o r e  c o m p a r e  to  th e  in c r e m e n t in  f a u lt  le v e l a t B u s  8  th a t h a s  h ig h  lo a d .  I n  a d d itio n ,   S c e n a r i o 4 h a s  t h e  l o w e s t   f a u l t  c u r r e n t  a t  B us  20 f or  bot h s ub - t r a ns i e nt  a nd  t r a ns i e nt  c o nd i t i o ns  c o m p a r e d  t o t h er  b u s es   s i n ce  D G  i s   n o t  co n n ect ed  t o  t h i s  b u s .   T h e f au l t  l ev el  r ed u ces   s i g n i f i ca n t l y   w h en  t h e s i ze o f  s o l ar   P V  is  e v e n l y  d i s tr ib u te d  a t   t w o  d i f f er en t  ar eas  r at h er  t h an  l o cat ed  at  o n e s p eci f i c l o cat i o n .       6.   CO NCL U S I O NS   T h i s  r es ear ch   w o r k  an al y zes  t h e i m p act  o f  D G  o n  t h f au l t   l ev el ,   w h i ch  i s  t h e s h o r t  ci r cu i t  cu r r en t   f o r   I E E E   3 0   b u s   te s t   s y s te m   f o r   d if f e r e n s c e n a r io s .   T h e   f a u lt  le v e i s   d et er m i n ed   b y   v ar y i n g   t h s i ze  a n d   lo c a tio n  o f  s o la r  P V .   T h e  s e le c tio n  o f  D G  lo c a tio n  a n d  le v e l o f  p e n e tr a tio n  is  i m p o r ta n t  in   m i n i m iz i n g  th e   ef f ect s  t o  s h o r t  ci r cu i t  c u r r en t .  I n  t h i s  r es ear c h   w o r k ,  t h r ee p h as e s y m m et r i cal  f a u l t  i s  ap p l i ed  at  cer t ai n  b u s es   i n  t h e s y s t e m  b as ed  o n   t h e co n cen t r at i o n  o f  t h e l o ad  an d  t h e  co n n ect i o n  o f  D G .  B as ed  o n   t h e r es u l t s ,  t h f au l t   c ur r e nt  i nc r e a s e s   w i t h t he  i nt e r c o n ne c t i o n o f  D G  t o  t h e  e xi s t i n g d i s t r i b ut i o s ys t e m .   W he s o l a r  P V   p en et r at i o n  i s  h i g h er ,  i t  cau s es  t h e f au l t  c u r r en t  t o  i n cr eas e an d  t h e i n cr e m en t  i s  ev en   h i g h er  i f  t h e f au l t ed  b u s   i s  co n n ect ed   w i t h  s o l ar  P V .  F u r t h er m o r e,  i t  can  b e co m p ar ed  t h at  b u s   w i t h  l o w er  l o ad  h as   a h i g h er   f au l t  l ev e l   t ha t he  b us   w i t h b i gge r  l o a d   w h e n s o l a r  P V  i s  c o nne c t e d  t o  t he s e  b us e s .  I n   c o nc l us i o ns ,  s ho r t  c i r c ui t  c ur r e nt   m u s b e   m o n ito r e d   a n a l y z e d   th r o u g h   s i m u la tio n   b e f o r e   a p p ly in g   it  to   th e   u tilit y   n e t w o r k   a s   it  m a y   le a d   to   f l a s ho ve r  a nd  c o s t l y   m a i nt e na nc e  o f  p r i m a r y  e q ui p m e nt  i n t he  s ys t e m       ACK NO W L E D G E M E NT   T h e r es ear ch  t ea m   w o u l d   l i k t o  ack n o w l ed g e U N I T E N  B ol d G r a n t  ( 1028 917 6/ B / 9/ 2 017/ 45)  f or   p r o vi d i ng t he  f u nd i n g,  f a c i l i t i e s  a nd   m a ki ng t hi s  r e s e a r c h p o s s i b l e .       R EF ER EN C ES     [ 1]   S . N .   A f i f i , H W a n g , G A T a y l o r , M .  R .  I r v i n g I m p a c o f  D FI G   w in d  tu r b in e s   o n  s h o r t c ir c u it  le v e ls  in   di s t r i but i on   ne t w or k s  us i n g E T A P P ow e r  E ng i n eer i n g  C o n f er en ce ( U P E C ) ,   4 8 t h  I n te r n a tio n a l U n iv e r s itie s ,   D u b l i n,  20 13:   1 - 4   [ 2]   A A l i , F A . B u d e r i , M A . M . H a n a f i a h , Z A . B a h a r u d i n .   A s s e s s m e nt  o n t he  i m p ac t  of  di s t r i bu t e g e ne r at i o n t o t he   d is tr ib u ti o ne t w or k   ov e r c ur r e nt  pr ot e c t i on  i n M al ay s i a .  2 01 6  I E E E  I nt e r na t i o na l  C onf e r e nc e  on   P o w e r  a nd E ne r g y   ( P E C o n ) ,  M el ak a,  M al ay s i a,  2 0 1 6 :  3 6 1 - 36 5.     [ 3]   G . B . N a r e j o , F A z e e m W A z e e m R e ne w abl e  e ne r gy - bas e d  p ow e r  s y s t e m s :  m ode l s ,  i nd i ge n o us  a nal y s e s   an de s i gn  appr oac he s .  2 01 7 I nt e r n a t i ona l  C o nf e r e nc e  on I nnov a t i o ns  i n E l e c t r i c a l  E ng i ne e r i ng  a n d C om put a t i o na l   T e c hnol og i e s  ( I C I E E C T ) .  K a r a c hi ,  I n di a .   20 17:   1 - 5   [ 4]   S .   P .  G e or g e ,  S .   A s hok ,  M .  N .  B a ndy opa dhy a y .   I m pac t  o f   di s t r i but e d  ge ne r at i on  o pr ot e c t i v e  r e l ay s .  2 01 I nt e r na t i o na l  C onf e r e nc e  on R e ne w a bl e  E ne r gy  a nd S us t a i na b l e  E n e r gy  ( I C R E S E ) .  C oi m ba t or e .  2 01 3:  1 57 - 16 1.     [ 5]   A.  Ab d e l - M aj eed ,  R .   V i er eck ,  F .  O ech s l e,  M .  B r au n ,  S .   T en b o h l en .   Effe c ts  o f D is tr i b u te d  G e n e r a to r s  fr o m   R e ne w abl e  E ne r gy  o n t he   P r ot e c t i on  Sy s t e m  i n   D is tr ib u tio n  N e tw o r k s .  U n i v er s i t i es  P o w er  E n g i n eer i n g  C o n f er en ce  ( U P E C ) ,   P r oc e e di ng s  of  20 1 46t h I nt e r na t i o na l .  S oe s t ,  G e r m a n y .   201 1:   1 - 6   [ 6]   F . M . N u r o g l u A . B .   A r s o y V o lt a g e   p r o file  a n d  s h o r t c ir c u it  a n a l y s is  in   d is tr i b u ti o n  s y s te m s  w ith   D G .  20 08  I E E E   C an ad a E l ect r i P o w er  C o n f er en ce.   V an co u v er ,  B C .  2 0 0 8 :   1 - 5   [ 7]   S .   A .  Ho sse i n i ,  S .  H.  H.  S a d e g h i ,   A .   A sk a r i a n - A b y an eh ,  A .   N as i r i .   O p t im a p l a c e m e n t a n d  s iz in g  o d is tr ib u te d   ge ne r at i on s o ur c e s  c ons i de r i ng  ne t w or k  par am e t e r s  an d pr ot e c t i on i s s ue s .  2 01 4 I nt e r n a t i ona l   C onf e r e nc e   on     R en ew ab l e E n er g y  R es ear ch  an d   A p p l i cat i o n  ( I C R E R A ) .  M i l w au k ee,   W I .  2 0 1 4 :   9 2 2 - 926 .   [ 8]     " S  C ha nda ,  A  D e .  C ong e s t i on  r e l i e f  of  c ont i ng e nt  pow e r  ne t w or k   w i t h e v ol ut i o na r y  opt i m i z a t i on a l g or i t hm .   T E L K O M N I K A  ( T e l e c om m uni c at i on,  C om p ut i ng ,  E le c tr o n ic s   a n d  C o n tr o l) .   20 12;   1 0( 1) :  1 - 8.     [ 9]   J P .  R . G o m e s W . C . B o a v e n t u r a , E . N .  C a r d o s o , B .  M .  L o p e s .   I m pac t  of  i nt e gr at i ng a Sol ar   P ow e r   P l a nt   i n a   d is tr ib u tio n  fe e d e r  c o n s id e r in g  s h o r t c ir c u it e v e n ts .   20 15  I E E E   13 t h B r a z i l i a P ow e r  E l e c t r oni c s  C o nf e r en ce an d  1 s t   S o u t h er n   P o w er  E l ect r o n i cs  C o n f er en ce ( C O B E P / S P E C ) .   F o r t al eza.  2 0 1 5 :  1 - 5   [ 1 0]   M .   Y a s i n,  Z uha i l a ,  N .  S a m ón,  I .   A m i nudi n,  N .  S a l i m ,  N .  M oha m a d,  H a s m a i ni .   I m pac t   of  D i s t r i bu t e d G e ne r at i on  o n   t he  F au l t  C ur r e nt  i n P ow e r  D i s t r i but i on  Sy s t e m 201 T E L K O M N I K A  I nd one s i an J o ur nal   of  E l e c t r i c al  E ng i ne e r i ng 201 7:  35 7 - 367 .     [ 1 1]   M . Q . D u o n g , N T . N T r a n , G N . S a v a , M . S c r i p c a r i u T he  i m p ac t s  of  di s t r i but e d ge ne r at i on  pe ne t r at i o n i nt o t he   p o w er  s ys t em .  2 0 1 7  I n t er n at i o n al   C o n f er en ce o n   E l ect r o m ech an i cal  an d   P o w e r S y s t e m s  (S IE L M E N ).  Ia s i ,  R o m a n i a .   201 7:  29 5 - 301 .     [ 1 2]   R . R W a q f i , M . N o u r I m p ac t   of  P V  a nd w i nd  pe ne t r a t i o n i nt o a  di s t r i b ut i on  ne t w or k  us i ng  E t ap .  20 17  7t I nt e r na t i o na l  C onf e r e nc e  on M od e l i ng ,  S i m ul a t i on ,  a n A ppl i e d  O pt i m i z a t i on ( I C M S A O ) .  S ha r j a h .   2 01 7:  1 - 5   [ 1 3]   S .  A na nw a t t a na por n,  A .   N g a opi t a k k ul .   I m pac t  of  m u l t i - D is tr ib u t e d  g e n e r a tio n  o n  k e y   p a r a m e te r  in   d is tr ib u tio n   s ys t em .  10t h I nt e r na t i o na l  C onf e r e nc e  on  A dv a nc e s  i n P ow e r  S y s t e m  C ont r ol ,  O pe r a t i on &  M a na g e m e nt  ( A P S C O M   201 5) .  H ong  K o ng .  2 01 5:   1 - 6   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       A nal y s i s  on t he  I m p ac t  of  R e n e w abl e  E ne r gy  t o   P ow e r  Sy s t e m  F aul t  L e v e l ( A .  Z .  A dnan)   657   [ 1 4]   K .  B al am u r u g an ,  D .   S r i n i v as an ,   T .  R ei n d l .   I m pac t  o f  D i s t r i but e G e ne r at i on   on  P ow e r  D i s t r i b ut i o Sy s t e m s .  2 0 11   P V   A s i a P aci f i c C o n f er en ce .  E n er g y P r o ced i a .   S i ng a por e .   20 12;  2 5 :  93 - 10 0.     [ 1 5]   K e j un Q i a n ,  C he ng k e  Z ho u,   Y ue   Y ua n,  X i a oda n  S hi ,  M .   A l l a n.   A n a l y si s o f   t he  e nv i r onm e nt al   be ne f i t s  of  D i s t r i bu t e d   G e ne r at i on .   2 0 0 8  I E E E   P o w er  an d  E n er g y  S o ci et y   G en er al  M eet i n g   -   C o n v er s i o n  an d  D el i v er y  o f  E l ect r i cal  E n er g y   i n t he  2 1s t  C e nt ur y .  P i t t s bur g h ,   P A .  2008:  1 - 5.   [ 1 6]   P .   M o h am m ad i ,  H .  E l - K i s hy ky ,   M .  A bde l - A k he r ,   M .  A bde l - S al am .   T he  i m p ac t s  of   di s t r i b ut e d  ge ne r at i o on  f aul t   de t e c t i on  an d v ol t a ge  pr of i l e  i pow e r  d i s t r i bu t i o ne t w or k s .  2 01 4 I E E E  I nt e r na t i o na l   P ow e r  M od ul a t or  a nd  H i g h   V o l t ag e C o n f er en ce ( I P M H V C ) .   S an t a F e,  N M .  2 0 1 4 :   1 9 1 - 196.     [ 1 7]   S .  G ha e m i ,  M .   A ba pour .   E ffe c t o F a ul t  C ur r e nt  L i m i t e r  ( F C L )  on r e l i abi l i t y  an pr ot e c t i o n  c oor di nat i on  of   d is tr ib u tio n  s y s te m .  2 01 6 2 4t h I r a ni a n C onf e r e nc e  on E l e c t r i c a l  E n g i ne e r i ng  ( I C E E ) .  S hi r a z .  2 01 6:   7 26 - 73 1.     [ 1 8]   S .S W a h i d , M S . R a m l i , Z A N o o r d e n , K . K . H a s s a n , S A A z l i A  R evi ew   o n  H ig h lig h ts  a n d  F e a s ib ility   S tu d ie s   on  Sol ar  E ne r gy  U t i l i z at i on  i n  M al ay s i a 2 0 1 7   Am e r ic a n  I n s titu te  o f P h y s ic .   M a l a y s i a .   2017:  1 - 8   [ 1 9]   M . H A t h a r i Z W a n g , S .  H . E y l a s Ti m e - s e r i e s  anal y s i s  o f  p ho t o v ol t ai c   di s t r i b ut e ge ne r at i o n i m pac t s  o a l oc al   d i st r i b ut e d ne t w or k 20 17 I E E E   M anc he s t e r  P ow e r T e c h .  M a nc he s t e r .  2 01 7:  1 - 6   [ 2 0]   O .  I pi n ni m o,  S .  C how dhur y ,  S . P .   C how dhur y ,  J .  M i t r a .   A  r e v ie w  o v o lta g e  d ip  m itig a ti o n  te c h n iq u e s   w ith  d is tr ib u te d   g en er a t i o n  i n  el ect r i ci t y n et w o r ks 2 0 1 3  I n  E l ect r i c P o w er  S ys t em s   R es ea r ch .  20 13:  2 8 - 36.     [ 2 1]   M .  K a r i m i ,  H .  M ok hl i s ,  K .  N a i du,  S .  U d di n ,   A . H . A .  B a k a r .  P hot ov ol t a i c   pe ne t r a t i o i s s ue s   a nd i m pa c t s  i di s t r i b ut i on ne t w or k .   20 16   A  r e v i e w ,  I n R e ne w a bl e  a nd  Sus t ai na bl e  E ne r gy  R e v i e w s .  20 16:  5 94 - 6 05.     [ 2 2]   L .  M uk w e kw e ,  C .   V e nug o pa l ,  I .   E . D a v i d s o n A  r e v ie w  o f  t h e  im p a c ts   a n d  m i tig a tio n  s tr a te g ie s  o f  h i g h  P V   pe ne t r at i on i n l ow   v o l t a ge   ne t w or k s 20 17 I E E E  P E S P ow e r A f r i c a .   A c c r a .  2017 :  2 74 - 27 9.     [ 2 3]   B .  Hu ssa i n ,  S .  M .  S h a r k h ,   S .  Hu ssa i n .   I m pac t  s t u di e s  of   di s t r i b ut e ge ne r at i on   on  p ow e r  q ual i t y   an d pr ot e c t i o n   s e tu p  o f a n  e x is tin g   d is tr ib u tio n   n e tw o r k S P E E D A M  2 0 1 0 .  P i s a .  20 10:  24 3 - 124 6.     [ 2 4]   G ui de l i ne s  on L ar ge  Sc al e  So l a r  P hot ov ol t ai c  P l a nt  f or  C o nne c t i on t o E l e c t r i c i t y  N e t w or k s .  L ar g e S cal e S o l ar   P hot ov ol t a i c  P l a nt .  S ur uha n j a y a   T e na g a .   201 7:  1    15 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.