I nte rna t io na l J o urna l o f   Appl ied P o wer   E ng i neer ing   ( I J AP E )   Vo l.  15 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   20 26 ,   p p .   9 7 5 ~ 9 8 4   I SS N:  2252 - 8 7 9 2 ,  DOI :  1 0 . 1 1 5 9 1 /ijap e . v 1 5 . i 3 . pp 975 - 984          975       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : // ija p e. ia esco r e. co m/   Im pa ct  o f  a n S V C device on  vo ltag e and trans ien t  s tability  in  po wer sys tems       M a k hlo uf  Cho uk i 1 ,   H icha m   Z a im en 2 ,   H a s s en  B eli la 3   1 La b o r a t o r y   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   a n d   I n d u st r i a l   E l e c t r o n i c s (L 2 EI ) ,   U n i v e r si t y   o f   Ji j e l ,   J i j e l ,   A l g e r i a   2 La b o r a t o r y   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   El e c t r o n i c   a n d   R e n e w a b l e   E n e r g y ,   U n i v e r s i t y   o f   S o u k   A h r a s,  S o u k   A h r a s,  A l g e r i a   3 LEN T  L a b o r a t o r y ,   U n i v e r si t y   o f   O u m El   B o u a g h i ,   O u m  El   B o u a g h i ,   A l g e r i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   1 9 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Ma y   2 0 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   J u n   1 0 ,   2 0 2 6       Th e   i n c re a sin g   c o m p lex i ty   o f   m o d e rn   e lec tri c a l  n e two r k s,  d ri v e n   b y   t h e   e x p a n sio n   o f  tran sm issio n   n e tw o r k s  a lo n g   wit h   t h e   in c re a sin g   p e n e tratio n   o f   re n e wa b le - b a se d   g e n e ra ti o n ,   h a s  in ten sifie d   c o n c e rn s  re g a rd i n g   v o lt a g e   c o n tro l  p e rfo rm a n c e   a n d   r o t o r - a n g le  sta b il it y .   F lex ib le  AC  tran sm issio n   sy ste m   (F ACTS )  tec h n o lo g y ,   p a rti c u larly   th e   s h u n t - c o n n e c ted   sta ti c   v a r   c o m p e n sa to r  (S VC),  o ffe rs  e ffe c ti v e   so lu ti o n s  fo r  e n h a n c i n g   sy ste m   p e rfo rm a n c e   th ro u g h   d y n a m ic  re a c ti v e   p o we r  su p p o rt.   Th is  st u d y   e x a m in e s  th e   e ffe c t  o f  S V C  in teg ra ti o n   o n   v o lt a g e   re g u latio n   p e rfo rm a n c e   a s  we ll   a s   ro to r - a n g le  sta b il it y   wit h in   e lec t rica l  tran sm issio n   n e two r k s.  Th e   stu d y   is   c o n d u c ted   u si n g   M ATLAB  a n d   th e   e lec tri c a l  n e two rk   a n a ly sis  to o l b o x   (P S AT)  o n   IEE E  5 - b u s,   1 4 - b u s ,   a n d   9 - b u s  b e n c h m a rk   sy ste m s.  Vo l tag e   sta b il it y   p e rfo rm a n c e   is   e v a lu a ted   u n d e r  tran sm issio n   l in e   o u ta g e   c o n d it io n s ,   wh il e   ro t o r - a n g le  sta b il i ty   is   a ss e ss e d   th ro u g h   c rit ica l  c lea rin g   ti m e   (CCT)  a n a ly sis  d u rin g   b a lan c e d   t h re e - p h a se   fa u lt s.  Th e   sim u lati o n   re su lt s   d e m o n stra te   th a t  t h e   in c o r p o ra ti o n   o f  a n   S VC  c o n si d e ra b ly   imp ro v e s  v o lt a g e   p ro fil e s,   re d u c e s  a c ti v e   a n d   re a c ti v e   p o we r  lo ss e s,  a n d   e n h a n c e s  sy ste m   re sili e n c e   u n d e r  d ist u rb e d   o p e r a ti n g   c o n d it i o n s.  F u rt h e rm o re ,   th e   S VC   in c re a se s  th e   c rit ica l  c lea rin g   ti m e   a n d   imp ro v e s  p o st - fa u l t  d y n a m ic   b e h a v i o r,   c o n tri b u t in g   t o   b e tt e r  p re se rv a ti o n   o f  g e n e ra to r  s y n c h r o n ism .   Th e   p re se n ted   re su lt s   c o n f irm  th a t   S VC - b a se d   c o m p e n sa ti o n   p r o v i d e s  a n   e ffe c ti v e   a n d   p ra c ti c a l  so lu ti o n   fo r  stre n g t h e n i n g   b o th   v o lt a g e   c o n tro l   p e rfo rm a n c e   a n d   r o to r - a n g le  s tab il it y   re se rv e s  in   p o we r  tra n sm issio n   sy ste m s.   K ey w o r d s :   C r itical  clea r in g   tim e    MA T L AB   PS AT   Static v ar   co m p en s ato r     T r an s ien t stab ilit y   T r an s m is s io n   lin e   Vo ltag e  s tab ilit y     T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ma k h lo u f   C h o u k i   L ab o r ato r y   o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g   an d   I n d u s tr ial  E lectr o n i cs ( L 2 E I ) ,   Un i v er s ity   o f   J ijel   B P 9 8 ,   Ou led   Ais s a,   J ijel 1 8 0 0 0 ,   Alg er ia   E m ail:  ch o u k i_ m ak h l o u f @ u n i v - jijel.d z       1.   I NT RO D UCT I O N    T h e  g r o win g   im p lem en tatio n   o f   r en ewa b le   g en e r atio n   t o g eth er   with   th e  d ev elo p m en t   o f   lar g e  in ter co n n ec ted   t r an s m is s io n   n etwo r k s   h as  cr ea ted   ad d itio n al  ch allen g es  f o r   m ai n tain in g   s tab le  an d   s ec u r e   elec tr ical  n etwo r k   o p er atio n   [ 1 ] .   Un d er   th ese  o p er atin g   co n d itio n s ,   m ain tain in g   ac ce p tab l e  v o ltag e  lev els  an d   en s u r in g   ad eq u ate  d y n am ic  p er f o r m a n ce   r e p r esen t  ess en tial  r eq u ir e m en ts   f o r   m o d er n   tr a n s m is s io n   n etwo r k s   [ 2 ] ,   [ 3 ] .   Am o n g   th e  a v ailab le  f lex ib le  AC   tr an s m is s io n   s y s t em   ( FAC T S )   tech n o lo g ies,  s tatic  v ar   co m p e n s ato r   ( SVC )   d ev ices  ar e  f r eq u e n tly   ad o p ted   b ec au s e  o f   t h eir   ab ili ty   to   p r o v id e  f ast  an d   ad ju s ta b le  r ea ctiv e  p o we r   co m p en s atio n   [ 4 ] ,   [ 5 ] .   T h eir   ef f ec tiv en ess   in   im p r o v in g   v o ltag e  p r o f iles   an d   s u p p o r ti n g   s ec u r e  s y s tem   o p er atio n   h as  b ee n   r ep o r ted   i n   s ev er al  s tu d ies  [ 6 ] - [ 8 ] .   Nu m er o u s   s tu d ies  h av e  h ig h lig h t ed   th e  ca p ab ilit y   o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,   Vo l.  15 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 26 :  9 7 5 - 984   976   FAC T S  co m p en s ato r   tech n o lo g y   t o   r ei n f o r ce   v o ltag e  c o n d itio n s   a n d   im p r o v e  s y s te m   s tab ilit y   d u r in g   d is tu r b an ce s   [ 9 ] ,   [ 1 0 ] .   R ec en t  in v esti g atio n s   h av e  also   ex p l o r ed   ad v an ce d   a p p r o ac h es  f o r   tr an s ien t  s tab ilit y   ass es s m en t  an d   d y n am ic  s ec u r ity   en h an ce m en t  in   p o wer   s y s tem s   [ 1 1 ] - [ 1 3 ] .   Nev er th el ess ,   co m p r eh en s iv e   ev alu atio n s   ad d r ess in g   b o th   v o ltag e  an d   r o to r - an g le  s tab ilit y   with in   a  u n if ied   s im u latio n   f r am ewo r k   r e m ain   r elativ ely   lim ited ,   esp ec ially   wh en   s ev er al  I E E E   b en ch m ar k   n etwo r k s   ar e  i n v esti g ated   u s in g   MA T L AB /P SAT  to o ls   [ 1 4 ] .   Acc o r d in g ly ,   th is   wo r k   e x p lo r es  th e  in f lu e n ce   o f   SVC - b ased   co m p en s atio n   o n   n etwo r k   b e h av io r   u n d er   n o r m al  an d   d is tu r b ed   o p er atin g   co n d itio n s .   Vo ltag e - r elate d   p er f o r m an ce   is   ex am in ed   u s in g   th e  I E E E   5 - b u s   an d   1 4 - b u s   b en ch m ar k   s y s tem s   s u b je cted   to   tr an s m is s io n - lin e  co n tin g en cies,  wh er ea s   d y n am ic  s tab ilit y   is   in v esti g ated   o n   th e  I E E E   9 - b u s   th r ee - m ac h in e  n etwo r k   th r o u g h   cr i tical  clea r in g   tim e  ( CCT )   an aly s is   u n d er   b alan ce d   th r ee - p h ase  s h o r t - cir cu it  e v en ts .   T h e  p r im ar y   aim s   o f   th is   wo r k   ar e:  i)   to   ev alu ate  th e  ef f ec ts   o f   SVC   d ep lo y m e n t  o n   v o ltag e  p r o f il es  to g eth er   with   p o wer - f lo w  d is tr ib u tio n   d u r in g   co n tin g en c y   c o n d itio n s ;   ii)   to   q u an tify   im p r o v em e n ts   in   tr a n s ien t  p er f o r m an ce   th r o u g h   C C T   ev alu atio n ;  a n d   iii)  to   ex am in e  th e  p er f o r m a n ce   o f   SVC   co m p en s atio n   f o r   d if f er en t  I E E E   b en c h m ar k   n et wo r k s   im p lem en ted   in   th e  MA T L AB /PS AT   p latf o r m .       2.   M E T H O D   2 . 1 .     T ra ns ient   s t a bil it y   is s ue s   in po wer   net wo rk s   T r an s ien t  s tab ilit y   ass ess es  a  s y s tem   d y n am ic   p er f o r m a n ce   to   m ain tain   g en e r ato r   s y n ch r o n is m   af ter   a  m ajo r   d is tu r b an ce ,   s u ch   as  a   th r ee - p h ase  f au lt.  T h e  class ical  m o d el  d escr ib es  g en er ato r   d y n am ics  u s in g   th e   s win g   eq u atio n ,   d er iv ed   f r o m   New to n ’ s   s ec o n d   law  [ 1 2 ] ,  [ 1 3 ] .   I t  r elies  o n   k ey   ass u m p tio n s   [ 1 4 ] - [ 1 6 ] :   co n s tan t  m ec h an ical  in p u t  p o wer ,   n o   d am p in g ,   co n s tan t  in ter n al  v o ltag e   b eh in d   tr an s ien t  r ea ctan ce ,   b alan ce d   o p er atio n   ( p o s itiv e - s eq u en ce   o n ly ) ,   co n s tan t - im p ed an ce   lo a d s ,   an d   n eg lect  o f   s atu r atio n ,   s alien cy ,   an d   lo s s es.  Desp ite  th ese  s im p lific atio n s ,   th e  m o d el   r em ain s   p o p u lar   f o r   its   co m p u tatio n al  ef f icien c y   an d   ab ilit y   t o   o f f er   q u alitativ e  in s ig h ts   in to   s y s tem   d y n a m ics [ 1 7 ] .     2 . 1 . 1 .   Swin g   equa t io n   Gen er ato r   elec tr o m e ch an ical  b eh av io r   d u r in g   d is tu r b a n ce s   is   co m m o n l y   r ep r esen ted   u s in g   t h e  s win g   eq u atio n .  T h e  s win g   eq u atio n   is   ex p r ess ed   as   ( 1 ) .     2 2 2 = −   ( 1 )     W h er e  δ   is   th e  r o to r   an g le,     is   th e  in er tia  co n s tan t,    is   th e  m ec h an ical  in p u t,  an d     is   th e  elec tr ical  o u tp u t  p o wer   [ 2 ] ,   [ 1 5 ] .   W ith   d am p in g ,   it b ec o m es   ( 2 ) .     2 2 2 +   = −   ( 2 )     W h er e    is   th e  d am p in g   co ef f ic ien t  [ 16 ] .   T h is   s im p lifie d   m o d el  r em ain s   a  s tan d ar d   to o l  f o r   tr an s ien t  s tab ilit y   an aly s is .     2 . 1 . 2 .   E lect rica l po wer   ex press io n   T h e  elec tr ical  p o wer   o u t p u t  o f   a  g en er ato r   is   g iv en   b y   th e  n o n lin ea r   p o wer - an g le  eq u atio n .  T h is   eq u atio n   is   p r esen ted   in   ( 3 )     = ′   ( )   ( 3 )     W h er e    an d   ′   ar e  th e   ter m in al   v o ltag e  a n d   in ter n al  E MF,   a n d      is   th e  eq u iv alen t   r ea ctan c e  [ 1 4 ] ,  [ 15 ] .   T h is   r elatio n s h ip   is   k ey   to   ass ess in g   tr an s ien t stab ilit y   an d   s y s tem   r esp o n s e  d u r in g   d is tu r b an ce s   [ 1 7 ] ,  [ 18 ].     2 . 1 . 3 .   M ulti - m a chine m o del   I n   m u lti - g e n er ato r   p o wer   s y s tem s ,   r o to r   d y n am ics ar e  d escr i b ed   b y   a   s et  o f   co u p led   s win g   eq u atio n s .   T h e  elec tr ical  p o wer   o u tp u t   o f   ea ch   g en er ato r   is   d eter m in ed   f r o m   th e  n etwo r k   a d m ittan ce   m atr ix ,   as  ex p r ess ed   in   ( 4 ) - ( 6 ) .      ᵢ  =   ᵢ −    ( 4 )        ᵢ  = 2 ᵢ ( ᵢ − ᵢ )   ( 5 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       I mp a ct  o f a n   S V C   d ev ice  o n   v o lta g e  a n d   tr a n s ien t sta b ilit y  in   p o w er sys tems   ( Ma kh lo u f C h o u ki )   977   ᵢ   =   ᵢ 2 ᵢᵢ   + ∑ ᵢ ⱼ ⱼ = 1 ⱼ ≠ ᵢ   [ ᵢⱼ s in (   ᵢ − ⱼ )   +   ᵢⱼ   c os ( ᵢ − ⱼ   )]   ( 6 )     Her e,   ᵢ ,  ᵢⱼ ,   an d   ᵢⱼ   ar e  th e  i n ter n al  v o ltag es,  co n d u cta n ce ,   a n d   s u s ce p tan ce ,   r esp ec tiv ely .   T h is   m o d el   ca p tu r es d y n am ic  in ter ac tio n s   an d   s u p p o r ts   tr an s ien t stab ilit y   an aly s is   [ 1 3 ] - [ 15 ] ,   [ 18 ].     2 . 2 .     M o delin g   o f   SVC   T h e  p r o p o s ed   s tu d y   f o c u s es  o n   s h u n t - co n n ec ted   FAC T S  d ev ices,  in clu d in g   SVC ,   T C R ,   an d   T SC .  W h ile  th eir   d y n am ic  r esp o n s e  is   g en er ally   in f er i o r   t o   th at  o f   STAT C OM - b ased   s o lu tio n s ,   th ey   r em ai n   ex ten s iv ely   in v esti g ated   f o r   m ain tain in g   ac ce p ta b le  v o ltag e  p r o f iles   u n d er   s tead y - s tate  o p er atin g   co n d itio n s   [ 1 9 ] ,  [ 2 0 ] .     2 . 2 . 1 .   M o delin g   o f   s t a t ic  re a c t iv e  po wer   co m pens a t o r  SV C    SVC   i s   m o d eled   as a   v ar iab le  s h u n t a d m ittan ce    = j  ,   ass u m ed   lo s s les s   an d   p u r ely   im a g in ar y   Fig u r es  1 (a )   a n d   1 ( b)   [2 1 ] .   T h e  s u s ce p tan ce   ca n   b e  ca p ac itiv e  o r   in d u ctiv e,   in jectin g   o r   ab s o r b in g   r ea ctiv e   p o wer   Q SVC ,    ac co r d in g ly ,   Fig u r es  1 ( c )   an d   1 ( d ) .    T h e  r elatio n s h ip   b etwe en   B SVC   an d   th e  r a ted   v o ltag e  is   g iv en   by   ( 7 )   an d   ( 8 ) .      = − 2    = − 2   [ 2 ( − ) + s i n 2 ] −   ( 7 )      = − ( ) 2    ( 8 )     T h e  n eg ativ e   s ig n   in d icate s   ca p ac itiv e  o p e r atio n   ( p o we r   in jectio n )   o r   in d u ctiv e  ( p o wer   ab s o r p tio n ) .     Fig u r e  1 ( d )   illu s tr ates   Q SVC   as  a  f u n ctio n   o f   n o d al  v o ltag e  [ 2 ] ,   [ 2 2 ] ,  [2 3 ].           ( a)   ( b )         ( c)   ( d )     Fig u r e  1 .   SVC   m o d elin g   an d   r ea ctiv e  p o wer   v a r iatio n : ( a)   p l ac em en t a t b u s   j,  ( b )   SVC   s y m b o l,    ( c)   SVC   m o d el,   an d   ( d )   r ea cti v e  p o wer   v er s u s   n o d al  v o ltag e       2 . 2 . 2 .   O pera t io na l  c o ns t ra ints a nd   equa t io n bo un ds   T h e  m o d el  is   f o r m u lated   with in   a  r estricte d   o p e r atin g   d o m a in .   T h e   r ea ctiv e   o u tp u t  o f   th e   s tatic  v ar   co m p en s ato r   is   b o u n d e d   b y   its   ca p ab ilit y   lim its :    ≤  ≤  .  Vo ltag e   m ag n itu d es  ar e   lik ewise  m ain tain ed   with in   ac ce p tab le   r an g es  to   p r eser v e  s ec u r e   s y s tem   o p er atio n .   T h ese  co n s tr ain ts   r estrict  th e  s o lu tio n   s p ac e  an d   p r ev en t  n o n - p h y s ical  r esp o n s es,  th er eb y   im p r o v in g   t h e  r eliab ilit y   o f   th e  co m p u ted   r esp o n s es.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,   Vo l.  15 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 26 :  9 7 5 - 984   978   3.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   T h e  SVC   m o d el  is   d ev elo p ed   an d   s im u lated   u s in g   th e  PS AT   p latf o r m   [ 2 4 ] ,   a n d   s u b s eq u e n tly   test ed   o n   ex ten s iv ely   in v esti g ated   I E E E   b en ch m a r k   n etwo r k s   to   ev alu ate  its   in f lu en ce   o n   v o ltag e   r eg u latio n ,   p o wer   f lo w  allo ca tio n ,   an d   tr a n s ien t  s tab ilit y .   T h e  I E E E   1 4 - b u s   s y s tem   is   co n s id er ed   to   ex am in e  v o ltag e  s u p p o r t   p er f o r m an ce ,   wh ile  th e  I E E E   5 - b u s   co n f ig u r atio n   is   u s ed   to   an aly ze   s tead y - s tate  p o wer   f l o w  ch ar ac ter is tics .   Fu r th er m o r e ,   th e  I E E E   9 - b u s    is   em p lo y ed   to   ass e s s   th e  cr itical  clea r in g   tim e  ( C C T )   u n d er   f au lt  s ce n ar io s   [ 2 5 ] .   T h ese  an aly s es  ar e  ca r r i ed   o u t  in   t h e  co n tex t  o f   r ec en t  ad v an ce s   in   s tab ilit y   ev alu at io n ,   en c o m p ass in g   b o th   class ical  an aly tical  tech n iq u es  an d   e m er g in g   d ata - d r i v en   m eth o d o lo g ies,  p ar ticu lar ly   th o s e   lev er ag i n g   m ac h in e  lear n in g   f r a m ewo r k s   [ 2 6 ] - [ 2 8 ] .     3 . 1 .     Study   o f   a n IE E E   1 4 - bu s   net wo rk   T h e  s y s tem   u n d er   co n s id er ati o n   is   a  b alan ce d   t h r ee - p h ase  o v er h ea d   n etwo r k   co m p r is in g   1 4   b u s es.   T h e  s elec ted   b ase  v alu es   f o r   t h e  an al y s is   ar e  1 0 0   MV A  f o r   ap p ar en t   p o wer   an d   5 0   Hz  f o r   s y s tem   f r e q u en c y .   T h e  n etwo r k   c o n f ig u r atio n   i n clu d es  two   g en er atin g   u n its ,   s ix teen   tr an s m is s io n   lin es,  elev en   lo ad s ,   th r e e   s y n ch r o n o u s   co m p en s ato r s ,   an d   o n e  s h u n t c ap ac ito r .   T h e  o v e r all  s y s tem   to p o lo g y   is   illu s tr ated   in   Fig u r e  2 ( a) .     3 . 1 . 1 .  E f f ec t   o f   t he  SVC  o n t he  f a ulty   net wo rk   i.   L o s s   o f   p o wer   lin es   T h e  o u tag e  o f   lin e  ( 1 – 5 )   in   th e  I E E E   1 4 - b u s   s y s tem   ca u s es  n o ticea b le  ch an g es  in   th e  n etwo r k   o p er atin g   co n d itio n s .   T h e  r esu ltin g   v ar iatio n s   in   b u s   v o lta g e  m ag n itu d es  ar e  p r esen ted   in   Fig u r e  2 ( b ) .   I n   ad d itio n ,   th e   d is tu r b an ce   alter s   th e  p o wer   f lo w  d is tr ib u tio n ,   a s   illu s tr ated   in   Fig u r es 3 ( a)   an d   3 ( b ) .       ( a)         ( b )       Fig u r e  2 .  T h e  I E E E   1 4 - b u s   n et wo r k : ( a)   d iag r am   o f   th e   I E E E   1 4 - b u s   s y s tem   an d   ( b )   b u s   v o l tag e  m ag n itu d es  af ter   in s tallatio n   o f   th e  SVC   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       I mp a ct  o f a n   S V C   d ev ice  o n   v o lta g e  a n d   tr a n s ien t sta b ilit y  in   p o w er sys tems   ( Ma kh lo u f C h o u ki )   979   3 . 2 .     Study   o f   a n IE E E   5 - bu s   net wo rk   ( s im ula t i o n und er   M AT L A B   env iro nm ent )   T h e  p r o p o s ed   ap p r o ac h   is   ap p lied   to   th e   I E E E   5 - b u s   test   s y s tem   Fig u r e  4 ( a) ,   wh ich   i n clu d es  s ev en   tr an s m is s io n   lin es,  two   g en er ato r s ,   an d   f o u r   lo ad s .   T h e  an aly s is   is   ca r r ied   o u t  u s in g   th e  MA T L AB   en v ir o n m en t  to   en s u r e  ac cu r ate  n u m er ical  s im u latio n .   T h e  p o wer - f lo w  s tu d y   is   f ir s t  p er f o r m e d   u s in g   th e   New to n - R ap h s o n   m eth o d   with o u t in co r p o r ati n g   th e  SVC .   Fo r   co m p leten ess ,   Fig u r e  4 ( b )   p r esen ts   th e  I E E E   9 - b u s   s y s tem   u s ed   in   th is   s tu d y   f o r   r o t o r - an g le  s tab ilit y   an aly s is ,   wh ich   is   f u r th er   d etai led   in   s ec tio n   3 . 3 .     A  co m p ar ativ e  ass ess m en t  is   s u b s eq u en tly   co n d u cte d   to   ev alu ate  th e  s y s tem   b eh av io r   b ef o r e  an d   af ter   t h e   in s tallatio n   o f   th e  SVC .         0   5   10   15   20   - 1   - 0.5   0   0.5   1   1.5   2   2.5   Lin es   Ac t ive pow e r  [p.µ ]           W it hout  de fe ct   Loss of a  li ne   (1 - 5)   W i th   S VC       W ith o u t  d ef ec t   L o s s   o f   a  lin e   W ith   SV C   0   5   10   15   20   - 0 . 4   - 0 . 3   - 0 . 2   - 0 . 1   0   0 . 1   0 . 2   0 . 3   L i n es   R ea ctiv e  p o wer   [ p . µ ]           W ith o u t  d ef ec t   L o s s   o f   a  lin e   (1 - 5)   W ith   SV C     ( a)   ( b )     Fig u r e  3 .   Var iatio n   o f   ( a)   ac tiv e  p o wer   an d   ( b )   r ea ctiv e  p o we r   f lo ws in   th e  n etwo r k       ( a)       ( b )       Fig u r e  4 .   T est s y s tem s   u s ed   in   th is   s tu d y : ( a)   I E E E   5 - b u s   s y s tem   an d   ( b )   I E E E   9 - b u s   s y s tem   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,   Vo l.  15 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 26 :  9 7 5 - 984   980   3 . 2 . 1 .  I ns er t io n o f   a n SVC  a t   bus   4   An   SVC   d ev ice  i s   co n n ec ted   at  b u s   4   to   ev alu ate  its   im p ac t  o n   s y s tem   p er f o r m an ce .   T h e  co n tr o l   v ar iab le,   n am ely   th e  f i r in g   a n g le    α ,   is   v a r ied   b etwe en   9 0 °  to   1 8 0 °    in   o r d er   t o   ass ess   its   in f lu en ce   o n   b u s   v o ltag e  p r o f iles   a n d   tr an s m is s io n   lin e   p o wer   lo s s es .   T h is   p a r am etr ic  v a r iatio n   e n ab les  a   d etailed   ex am in atio n   o f   th e  SVC ’ s   ca p ab ilit y   to   p r o v id e  d y n am ic  r ea ctiv e  p o we r   s u p p o r t,   th er eb y   en h a n cin g   v o ltag e  r eg u latio n   ac r o s s   th e  n etwo r k .   T h e  co r r e s p o n d in g   e f f ec ts   o n   ac tiv e  a n d   r ea ctiv e  p o we r   f lo ws  ar e  p r esen ted   in   Fig u r es   5 ( a)   an d   5 ( b ) ,   wh ic h   h ig h lig h t   th e  s en s itiv ity   o f   s y s tem   p o we r   d is tr ib u tio n   to   th e  SVC   o p er atin g   p o in t.       ( a)                           90   100   110   120   130   140   150   160   170   180   0   0 . 0 1   0 . 0 2   0 . 0 3   0 . 0 4   0 . 0 5   0 . 0 6   0 . 0 7   0 . 0 8   0 . 0 9       α ( ° )   A c t i v e   l o s s e s   [p u ]           L1   L2   L3   L4   L6   L7   L5         ( b )                           90   100   110   120   130   140   150   160   170   180   - 0 . 0 5   0   0 . 0 5   0 . 1   0 . 1 5   0 . 2       ( ° )   Re a c t i v e   l o s s e s   [p u ]           L6   L7   L2   L1   L4   L3   L5       Fig u r e  5 .   V ar iatio n   o f   ( a )   ac tiv e  p o wer   lo s s es a n d   ( b )   r ea ctiv e  p o wer   lo s s es with   th e  f ir in g   an g le  α       3. 3 .      Study   o f   a n IE E E   9 - bu s   net wo rk   3. 3 . 1 .   T ra ns ient   s t a bil it y   a na ly s is   T h e  I E E E   9 - b u s   test   s y s tem ,   wid ely   u s ed   f o r   tr an s ien t  s tab ilit y   s tu d ies  u n d er   s h o r t - cir c u it  f au lts ,   co n s is ts   o f   th r ee   g en er atin g   u n its   co n n ec ted   to   b u s es  1 ,   2 ,   an d   3   v ia  s tep - u p   tr a n s f o r m er s .   T h e  g en er ated   p o wer   is   tr an s m itted   to   lo ad   b u s es  5 ,   6 ,   an d   8   th r o u g h   an   in ter co n n ec ted   tr a n s m is s io n   n etwo r k   f o r m in g   a   ty p ical  m esh ed   co n f ig u r atio n   u s ed   in   r o to r - a n g le  s tab ilit y   s tu d ies.  All  n etwo r k   an d   m ac h in e  d ata,   in clu d in g   tr an s m is s io n   lin e  p ar am eter s ,   lo ad s ,   an d   g en e r ato r   c h ar ac t er is tics ,   ar e  ex p r ess ed   o n   a  c o m m o n   1 0 0   MV A  b ase  to   en s u r e  co h e r en t  s tead y - s tate  an d   d y n am ic  s im u latio n s .   R o to r - an g le  s tab ilit y   ass es s m en t  is   p er f o r m ed   u n d er   d if f e r en t  d is tu r b an ce   c o n d itio n s ,   with   p ar ticu lar   f o c u s   o n   f au lt  r esp o n s e  an d   cr it ical  clea r in g   tim e   ass es s m en t.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       I mp a ct  o f a n   S V C   d ev ice  o n   v o lta g e  a n d   tr a n s ien t sta b ilit y  in   p o w er sys tems   ( Ma kh lo u f C h o u ki )   981   i.   T h r ee - p h ase  f au lt a t b u s   3   A  b alan ce d   th r ee - p h ase  f au lt  is   as s u m ed   to   o cc u r   at  T ₀  =  0   s   at  b u s   3 .   T h e  f au lt  is   clea r ed   af ter   a  v ar iab le  clea r in g   tim e  T d ,   wh ich   is   in cr em e n ted   in   s tep s   o f   0 . 0 0 1   s .   T h e  p r o ce d u r e  is   r ep ea ted   u n til     th e  m ax im u m   s tab le  clea r in g   tim e   is   r ea ch e d ,   b ey o n d   wh ich   th e   s y s tem   lo s es  tr an s ien t  s tab ilit y .   T h e   m ax im u m   v alu e  o f   T d   f o r   wh i ch   th e  s y s tem   r em ain s   s tab le  d ef in es  th e  C CT .    T h e  p r esen ted   r esu lts   ar e  s h o wn   in   Fig u r es 6 ,  7 ,   an d   8 .                                               0 . 5   1   1 . 5   2   2 . 5   3   3 . 5   4   4 . 5   5   0   2   4   6   8   10   12   T i me   ( s)         S yn  1   :   R o t o r   A n g l e   G e n 0 1     S yn  2   :   R o t o r   A n g l e   G e n 0 2     S yn  3   :   R o t o r   A n g l e   G e n 0 3   0   R o t o r   A n g l e   [ p .u ]                                             0   0 . 5   1   1 . 5   2   2 . 5   3   3 . 5   4   4 . 5   5   0 . 9 8   0 . 9 8 5   0 . 9 9   0 . 9 9 5   1   1 . 0 0 5   1 . 0 1   1 . 0 1 5   1 . 0 2   1 . 0 2 5   1 . 0 3   Ti me   ( s)             S yn  2   :   S p e e d   G e n 0 2     S yn  3   :   S p e e d   G e n 0 1     :   S p e e d   G e n 0 1   :   S p e e d   G e n 0 2   :   S p e e d   G e n 0 3         S yn   1   S yn   2   S yn   3   S p e e d   [ p .u ]     ( a)   ( b )     Fig u r e  6 .   R esu lts   f o r   T d   =  0 . 1 0 0   s : ( a)   r o to r   a n g les an d   ( b )   a n g u lar   s p ee d s                                                                   0   0 . 5   1   1 . 5   2   2 . 5   3   3 . 5   4   4 . 5   5   - 5   0   5   10   15   20   25   Ti me   ( s)                                                           :   R o t or   A n g l e   G e n 0 1                                                   :   R o t or   A n g l e   G e n 0 2                                                   :   R o t or   A n g l e   G e n 0 3         S yn  3   S yn  2   S yn  1   R o t o r   A n g l e   [ p .u ]                                         0   0 . 5   1   1 . 5   2   2 . 5   3   3 . 5   4   4 . 5   5   0 . 9 6   0 . 9 8   1   1 . 0 2   1 . 0 4   1 . 0 6   1 . 0 8   Ti me   ( s)             :   S p e e d   G e n 0 1   :   S p e e d   G e n 0 2   :   S p e e d   G e n 0 3         S yn  1   S yn  2   S yn  3   S p e e d   [ p .u ]     ( a)   ( b )     Fig u r e  7 .   R esu lts   f o r   T d   =  0 . 2 0 2   s : ( a)   r o to r   a n g les an d   ( b )   a n g u lar   s p ee d s                                         0   0 . 5   1   1 . 5   2   2 . 5   3   3 . 5   4   4 . 5   5   - 10   0   10   20   30   40   50   60   70   80   Ti me   ( s)               S y n   1     S y n   2   S y n   3     :   R o t o r   A n g l e   G e n 0 1   :   R o t o r   A n g l e   G e n 0 2   :   R o t o r   A n g l e   G e n 0 3   R o t o r   A n g l e   [ p .u ]                                                                                   0   0 . 5   1   1 . 5   2   2 . 5   3   3 . 5   4   4 . 5   5   0 . 9 5   1   1 . 0 5   1 . 1   1 . 1 5   1 . 2   Ti me   ( s)             S y n   1   :   S p e e d   G 01     S y n   2   :   S p e e d   G 02     S y n   3   :   S p e e d   G 03     :   S p e e d   G e n 0 1   :   S p e e d   G e n 0 2   :   S p e e d   G e n 0 3         S yn  1   S yn  2   S yn  3   S p e e d   [ p .u ]     ( a)   ( b )     Fig u r e  8 .   R esu lts   f o r   T d   =  0 . 2 0 3   s : ( a)   r o to r   a n g les   an d   ( b )   a n g u lar   s p ee d s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,   Vo l.  15 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 26 :  9 7 5 - 984   982   B ased   o n   th is   s et  o f   r esu lts ,   w e  o b s er v e  th at  th e  s y s tem   r eg ain s   its   s tab ilit y   f o r   f au lt c lear i n g   tim es o f   T d   =  0 . 1 0 0   s   an d   T d   =   0 . 2 0 2   s ,   as  in d icate d   in   Fig u r es  6   an d   7 .   Ho wev er ,   Fig u r e  8   ill u s tr ates  th at  lo s s   o f   s y n ch r o n is m   is   o b s er v ed   f o r   a   f au lt  clea r in g   tim e  o f   T d   =  0 . 2 0 3   s .   T h is   allo ws  u s   to   co n clu d e  th at  th e  cr itical  clea r in g   tim e   is   0 . 2 0 2   s .     ii.   B alan ce d   th r ee - p h ase  s h o r t - cir cu it f au lts   ap p lied   at  d i f f er en t  b u s es   T o   ex am in e  th e  im p ac t  o f   f au l t  p o s itio n   o n   cr itical  clea r in g   t im e  ( C C T ) ,   b alan ce d   th r ee - p h ase  s h o r t - cir cu it  f au lts   ar e   ap p lied   s u cc ess iv ely   at  s ev er al  b u s es  o f   th e  n etwo r k ,   as  s u m m a r ized   in   T ab le  1 .   Acc o r d i n g   to   T ab le   1 ,   th e  C C T   ch an g es  n o ticea b ly   with   th e   f au lt  l o ca tio n .   T h is   b eh a v io r   is   ass o ciate d   with   th e   d if f er en t   p o wer   f lo w  r ed is tr ib u tio n s   an d   th e  r esu ltin g   v ar iatio n s   in   th e  b u s   ad m ittan ce   m atr ix   Y bus   d u r in g   ea ch   f a u lt   co n d itio n .   T h ese  v ar iatio n s   m o d if y   th e  in itial  o p er atin g   s tate  o f   th e  n etwo r k   an d   co n s eq u en tly   af f ec t  its   tr an s ien t r esp o n s e.   T h e r ef o r e ,   ea ch   f au lt lo ca tio n   lead s   to   a  d if f er en t tr an s ien t stab ilit y   m ar g in .       T ab le  1 .   C r itical  clea r in g   tim e  f o r   d if f er en t  f au lt  lo ca tio n s   B u s   f a u l t   1   2   6   7   9   C C T   ( s)   0 . 2 2 4   0 . 1 6 3   0 . 2 9 5   0 . 1 7 9   0 . 1 8 5       3. 4 .     Dis cus s io n   T h e  I E E E   1 4 - b u s ,   5 - b u s ,   an d   9 - b u s   s y s tem s   wer e   an aly ze d   in   PS AT   to   e v alu ate  v o ltag e   r eg u latio n ,   p o wer   r ed is tr ib u tio n ,   an d   tr an s ien t  s tab ilit y   u n d er   co n tin g e n cy   co n d itio n s .   T h e  o u tag e  o f   lin e  ( 1 - 5 )   in d u ce s   s ig n if ican t  v o ltag e  d ep r ess io n   an d   alter s   ac tiv e/r ea ctiv e  p o w er   f lo ws  ac r o s s   th e  n etwo r k .    An   SVC   in s talled   at   cr itical  lo ca tio n s   ( s en d in g - en d   o f   th e  af f ec ted   lin e  an d   b u s   4 )   p r o v i d es  f ast  r ea ctiv e  p o wer   co m p en s atio n ,   ef f ec tiv ely   lim itin g   v o ltag e   d ev iatio n s ,   im p r o v in g   p o s t - f a u lt  r ec o v er y ,   an d   r e d u cin g   s y s tem   lo s s es.  Firin g - an g le  v a r iatio n   ( 9 0 ° - 1 8 0 °)  d e m o n s tr ates  r o b u s t  ad ap tiv e   v o ltag e  s u p p o r t  ca p a b ilit y   u n d er   d if f er e n t  o p er atin g   s tates.    Fo r   tr an s ien t  s tab ilit y ,   th e  cr itical  clea r in g   tim e  o f   th e  3 - m ac h in e  s y s tem   was  ev alu ated   u n d e r   s ev er e  f au lt  co n d itio n s   to   ass ess   r o to r - an g le  s tab ilit y   an d   th e  s y s tem ' s   ab ilit y   to   m ain tain   s y n ch r o n is m .  T h e  r esu lts   in d icate   th at  th e  C C T   v ar ies   a cc o r d in g   to   th e  f a u lt  lo ca tio n ,   with   v alu es  r an g in g   f r o m   0 . 1 6 3   s   to   0 . 2 9 5   s .   T h is   v ar iatio n   r ef lects th e  in f lu en ce   o f   f au lt l o ca tio n   o n   th e  tr a n s ien t r esp o n s e  an d   s tab ilit y   m ar g i n   o f   th e   s y s tem .       4.   CO NCLU SI O N   Dev elo p ed   an aly s is   p r o v id es  a  s y s tem atic  ass ess m en t  o f   th e  im p ac t  o f   s tatic  v ar   co m p e n s ato r s   on  v o ltag e  r eg u latio n   an d   r o t o r - a n g le  s tab ilit y   in   tr an s m is s io n   n etwo r k s   u s in g   s tan d ar d   I E E E   b en ch m ar k   s y s tem s   ( 14 - b u s ,   5 - b u s ,   an d   9 - bus ) .   T im e - d o m ain   s im u latio n s   co n s is ten tly   d em o n s tr ate  th a t  SVC   in teg r atio n   s ig n if ican tly   en h a n ce s   s y s tem   r esil ien ce   u n d er   a  b r o ad   s p e ctr u m   o f   co n tin g en cies.  Fro m   a  v o ltag e  s tab ilit y   p er s p ec tiv e,   f ast - r esp o n s e  s h u n t  r ea ctiv e  c o m p e n s atio n   ef f ec tiv ely   m itig ates  v o ltag e  d e p r ess io n s   an d   ac ce ler ates  p o s t - d is tu r b an ce   r ec o v er y ,   th er eb y   in cr ea s in g   t h e  av ailab le  s tab ilit y   m ar g in .   R eg ar d in g   tr an s ien t   s tab ilit y ,   th e  an aly s is   o f   th e  9 - b u s   s y s tem   u n d er   s ev er e  f au lt c o n d itio n s   ev alu ates  th e  cr itical  clea r in g   tim e  f o r   d if f er en t  f a u lt  lo ca tio n s .   T h e  r esu lts   s h o w  th at  th e  cr itical  cl ea r in g   tim e  v ar ies  ac co r d in g   t o   th e  f au lt  lo ca tio n ,   r ef le ctin g   th e  in f l u en ce   o f   th e   d is tu r b an ce   lo ca tio n   o n   t h e  tr an s ien t  r esp o n s e  an d   th e   ab ilit y   o f   th e  s y s tem   to   m ain tain   s y n ch r o n is m .     R eg ar d in g   t h e  v o ltag e  p er f o r m an ce ,   s im u latio n   r esu lts   o b tain ed   f r o m   th e  I E E E   b en ch m ar k   s y s tem s   co n f ir m   th e  e f f ec tiv en ess   o f   S VC   co m p en s atio n   u n d e r   d if f e r en t  o p er atin g   co n d itio n s .   Vo l tag e  d ev iatio n s   ar e   r ed u ce d   d u r i n g   c o n tin g e n cy   ev en ts ,   wh ile  r ea ctiv e  s u p p o r t  im p r o v es  s y s tem   r ec o v e r y .   Fu r th er m o r e,   t h e   v ar iatio n   in   C C T   h ig h lig h ts   th e  tr an s ien t  s tab ilit y   ch a r ac ter is tics   an d   th e  s y n c h r o n izin g   b eh a v io r   o f   th e   s y s tem .   I n   g en er al,   th e  o b tain ed   r esu lts   co n f ir m   th e  in f lu en ce   o f   f au lt  lo ca tio n   o n   tr an s ie n t  s y s tem   r esp o n s e  an d   s tab ilit y   p er f o r m an ce   u n d er   d is tu r b ed   o p er atin g   co n d itio n s .       F UNDING   I NF O R M A T I O N    T h is   s tu d y   was  ca r r ied   o u t  with o u t  ex ter n al  f in a n cial  s u p p o r t  an d   was  co n d u cte d   s o lely   u s in g   r eso u r ce s   p r o v id ed   b y   th e   au th o r s .       AUTHO R  CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T     T h is   jo u r n al  u s es  th e  C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       I mp a ct  o f a n   S V C   d ev ice  o n   v o lta g e  a n d   tr a n s ien t sta b ilit y  in   p o w er sys tems   ( Ma kh lo u f C h o u ki )   983   Na m e  o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Ma k h lo u f   C h o u k i   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓     ✓   ✓   ✓       ✓     Hich am   Z aim en     ✓         ✓     ✓   ✓   ✓   ✓   ✓       Hass en   B eli la   ✓     ✓   ✓       ✓       ✓   ✓     ✓   ✓     C   :    C o n c e p t u a l i z a t i o n   M   :    M e t h o d o l o g y   So   :    So f t w a r e   Va   :    Va l i d a t i o n   Fo   :    Fo r mal   a n a l y s i s   I   :    I n v e s t i g a t i o n   R   :    R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi   :    Vi su a l i z a t i o n   Su   :    Su p e r v i s i o n   P   :    P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu   :    Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT     T h e  au th o r s   d ec lar e  th at  th ey   h av e  n o   co m p etin g   f in a n cial  o r   n o n - f i n an cial  in ter ests   th at  c o u ld   h av e   in f lu en ce d   t h e  wo r k   r ep o r ted   i n   th e  p r o p o s ed   a n aly s is .       DATA AV AI L AB I L I T Y    T h e  d ata  th at  s u p p o r t  th e  f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar e  av aila b le  f r o m   th e  c o r r esp o n d in g   au th o r   u p o n   r ea s o n ab le  r eq u est .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   N .   H a t z i a r g y r i o u ,   M i c r o g ri d s:   a rc h i t e c t u res  a n d   c o n t r o l .   H o b o k e n ,   N J,   U S A :   W i l e y - I EEE  P r e ss,  2 0 1 4 .   [ 2 ]   P .   K u n d u r ,   Po w e r   sys t e m   s t a b i l i t y   a n d   c o n t r o l .   N e w   Y o r k ,   N Y ,   U S A :   M c G r a w - H i l l ,   1 9 9 4 .   [ 3 ]   Y .   Z h a n g   a n d   A .   B o se,   “ D e si g n   o f   w i d e - a r e a   d a m p i n g   c o n t r o l l e r s  f o r   i n t e r a r e a   o sc i l l a t i o n s , ”   I EEE   T ra n s a c t i o n s  o n   P o w e r   S y s t e m s ,   v o l .   2 3 ,   n o .   3 ,   p p .   1 1 3 6 – 1 1 4 3 ,   A u g .   2 0 0 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPW R S . 2 0 0 8 . 9 2 6 7 1 8 .   [ 4 ]   M .   S .   D .   S a l ma n ,   A .   J.   S u l t a n ,   a n d   M .   F .   B o n n e y a ,   “ P o w e r   s y st e m  v o l t a g e   st a b i l i t y   i m p r o v e m e n t :   a   r e v i e w , ”   i n   AI P   C o n f e r e n c e   Pro c e e d i n g s ,   2 0 2 4 ,   p .   0 5 0 0 3 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 6 3 / 5 . 0 2 3 6 4 3 3 .   [ 5 ]   F .   R e l i ć ,   H .   G l a v a š,  I .   P e t r o v i ć ,   a n d   M .   S t o j k o v ,   “ A d v a n c e s  i n   F A C TS  t e c h n o l o g y   f o r   t r a n s i e n t   s t a b i l i t y   i n   p o w e r   sy st e ms , ”   D e c .   1 2 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 2 0 9 4 4 / p r e p r i n t s 2 0 2 3 1 2 . 0 7 8 1 . v 1 .   [ 6 ]   V .   D .   L e ,   X .   Li ,   P .   Li ,   a n d   C .   Q .   Le ,   “ A   n o v e l   a p p r o a c h   f o r   d e t e r m i n i n g   o p t i ma l   n u m b e r   a n d   p l a c e me n t   o f   s t a t i c   v a r   c o m p e n sa t o r  d e v i c e   t o   e n h a n c e   t h e   d y n a mi c   p e r f o r ma n c e   i n   p o w e r   sy s t e ms , ”   El e c t r i c a l   En g i n e e ri n g ,   v o l .   1 0 0 ,   n o .   3 ,   p p .   1 5 1 7 – 1 5 3 3 ,   S e p .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s0 0 2 0 2 - 0 1 7 - 0 5 9 8 - z.   [ 7 ]   S .   P a n d a   a n d   N .   P .   P a d h y ,   “ C o mp a r i so n   o f   p a r t i c l e   sw a r m  o p t i m i z a t i o n   a n d   g e n e t i c   a l g o r i t h m   f o r   F A C TS - b a s e d   c o n t r o l l e r   d e s i g n , ”   A p p l i e d   S o f t   C o m p u t i n g ,   v o l .   8 ,   n o .   4 ,   p p .   1 4 1 8 – 1 4 2 7 ,   S e p .   2 0 0 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a s o c . 2 0 0 7 . 1 0 . 0 0 9 .   [ 8 ]   A .   Ed r i s ,   “ F A C TS t e c h n o l o g y   d e v e l o p me n t :   a n   u p d a t e , ”   I EE E  P o w e r E n g i n e e ri n g   Re v i e w ,   v o l .   2 0 ,   n o .   3 ,   p p .   4 – 9 ,   M a r .   2 0 0 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / 3 9 . 8 2 5 6 2 3 .   [ 9 ]   P .   K u n d u r   e t   a l . ,   “ D e f i n i t i o n   a n d   c l a s si f i c a t i o n   o f   p o w e r   sy s t e m   st a b i l i t y , ”   I EEE  T r a n s a c t i o n s  o n   Po w e r   S y st e m s ,   v o l .   1 9 ,   n o .   3 ,   p p .   1 3 8 7 – 1 4 0 1 ,   A u g .   2 0 0 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPW R S . 2 0 0 4 . 8 2 5 9 8 1 .   [ 1 0 ]   M .   C u e v a s,   R .   Á l v a r e z - M a l e b r á n ,   C .   R a h ma n n ,   D .   O r t i z ,   J .   P e ñ a ,   a n d   R .   R o z a s - V a l d e r r a m a ,   “ A r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   t e c h n i q u e s fo r   d y n a mi c   s e c u r i t y   a ss e ssm e n t s  -   a   s u r v e y , ”   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   Re v i e w ,   v o l .   5 7 ,   n o .   1 2 ,   p .   3 4 0 ,   O c t .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 0 4 6 2 - 0 2 4 - 1 0 9 9 3 - y.   [ 1 1 ]   F .   M i l a n o ,   “ A n   o p e n   s o u r c e   p o w e r   s y st e m  a n a l y s i s  t o o l b o x , ”   I E EE   T ra n s a c t i o n s   o n   P o w e r   S y st e m s ,   v o l .   2 0 ,   n o .   3 ,   p p .   1 1 9 9 – 1 2 0 6 ,   A u g .   2 0 0 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPW R S . 2 0 0 5 . 8 5 1 9 1 1 .   [ 1 2 ]   P .   S .   K u n d u r   a n d   O .   P .   M a l i k ,   Po w e r   syst e m   st a b i l i t y   a n d   c o n t ro l ,   2 n d   e d .   N e w   Y o r k ,   N Y ,   U S A :   M c G r a w - H i l l ,   2 0 2 2 .   [ 1 3 ]   H .   B e v r a n i ,   R o b u s t   p o w e r sy s t e m   f re q u e n c y   c o n t r o l ,   2 n d   e d .   C h a m,  S w i t z e r l a n d :   S p r i n g e r ,   2 0 1 4 .   [ 1 4 ]   J.  M a c h o w sk i ,   Z.   L u b o s n y ,   J.   W .   B i a l e k ,   a n d   J.  R .   B u m b y ,   P o w e r   sys t e m   d y n a m i c s:   s t a b i l i t y   a n d   c o n t ro l ,   3 r d   e d .   H o b o k e n ,   N J,   U S A :   W i l e y ,   2 0 2 0 .   [ 1 5 ]   M .   P a v e l l a ,   D .   Er n s t ,   a n d   D .   R u i z - V e g a ,   T ra n s i e n t   st a b i l i t y   o f   p o w e r  s y st e m s:   a   u n i f i e d   a p p r o a c h   t o   a ss e ssm e n t   a n d   c o n t r o l .   N e w   Y o r k ,   N Y ,   U S A :   S p r i n g e r ,   2 0 0 0 .   [ 1 6 ]   H .   W u ,   J .   L i ,   a n d   H .   Y a n g ,   “ R e s e a r c h   m e t h o d s   f o r   t r a n si e n t   st a b i l i t y   a n a l y s i s  o f   p o w e r   s y st e ms  u n d e r   l a r g e   d i s t u r b a n c e s , ”   En e r g i e s ,   v o l .   1 7 ,   n o .   1 7 ,   p .   4 3 3 0 ,   A u g .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 7 1 7 4 3 3 0 .   [ 1 7 ]   Q .   H .   W u ,   Y .   L i n ,   C .   H o n g ,   Y .   S u ,   T.   W e n ,   a n d   Y .   Li u ,   “ Tr a n s i e n t   st a b i l i t y   a n a l y s i s  o f   l a r g e - s c a l e   p o w e r   s y s t e ms :   a   s u r v e y , ”   C S E E  J o u r n a l   o f   Po w e r   a n d   E n e r g y   S y st e m s ,   v o l .   9 ,   n o .   4 ,   p p .   1 2 8 4 – 1 3 0 0 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 7 7 7 5 / C S EEJP ES. 2 0 2 2 . 0 7 1 1 0 .   [ 1 8 ]   X .   C h e n ,   W .   S i ,   Q .   Y u ,   a n d   J.  F a n g ,   “ Tr a n si e n t   s t a b i l i t y   a n a l y s i s  a n d   e n h a n c e me n t   o f   g r i d - f o r m i n g   c o n v e r t e r s:   a   c o m p r e h e n si v e   r e v i e w , ”   El e c t ro n i c s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   4 ,   p .   6 4 5 ,   F e b .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e l e c t r o n i c s 1 4 0 4 0 6 4 5 .   [ 1 9 ]   A .   Š e š o k   a n d   I .   P a v i ć ,   “ S V C   c o n t r o l   st r a t e g y   f o r   t r a n si e n t   s t a b i l i t y   i m p r o v e me n t   o f   mu l t i ma c h i n e   p o w e r   s y s t e m ,”  En e rg i e s ,   v o l .   1 7 ,   n o .   1 7 ,   p .   4 2 2 4 ,   A u g .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 7 1 7 4 2 2 4 .   [ 2 0 ]   Y .   G .   W e r k i e ,   G .   N .   N y a k o e ,   a n d   C .   W .   W e k e s a ,   “ P o w e r   sy s t e m   v o l t a g e   s t a b i l i t y   a ss e ssm e n t   a n d   c o n t r o l   s t r a t e g i e s:   st a t e ‐ o f ‐ t h e ‐ a r t   r e v i e w , ”   J o u rn a l   o f   El 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 .   2 0 2 5 ,   n o .   1 ,   J a n .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 5 / j e c e / 6 6 6 7 4 8 2 .   [ 2 1 ]   N .   G .   H i n g o r a n i   a n d   L .   G y u g y i ,   U n d e rst a n d i n g   F AC T S :   c o n c e p t s  a n d   t e c h n o l o g y   o f   f l e x i b l e   A C   t ra n sm i ssi o n   s y st e m s .   H o b o k e n ,   N J,  U S A :   W i l e y ,   1 9 9 9 .   [ 2 2 ]   M .   C h o u k i ,   H .   B e l i l a ,   a n d   H .   Za i me n ,   “ S t u d y   o f   f l e x i b l e   A C   t r a n sm i ssi o n   sy st e ms  a n d   st a t i c   V a r   c o mp e n s a t o r   a n d   t h e i r   b e h a v i o r   o n   p o w e r   a n d   v o l t a g e   c o n t r o l   i n   t r a n smissi o n   n e t w o r k 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   Pr o b l e m s ,   v o l .   1 2 ,   n o .   7 ,   p p .   2 5 1 3 – 2 5 2 1 ,   Ju l .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 8 2 8 0 / mm e p . 1 2 0 7 2 9 .   [ 2 3 ]   M .   A .   B h a s k a r ,   C .   S u b r a ma n i ,   M .   J.  K u mar,  a n d   S .   S .   D a s h ,   “ V o l t a g e   p r o f i l e   i mp r o v e m e n t   u s i n g   F A C TS  d e v i c e s:   a   c o mp a r i s o n   b e t w e e n   S V C ,   TC S C   a n d   T C P S T, ”   i n   2 0 0 9   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   A d v a n c e s i n   Re c e n t   T e c h n o l o g i e s  i n   C o m m u n i c a t i o n   a n d   C o m p u t i n g ,   I EEE,   2 0 0 9 ,   p p .   8 9 0 – 892,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A R TC o m. 2 0 0 9 . 1 3 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,   Vo l.  15 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 26 :  9 7 5 - 984   984   [ 2 4 ]   L.   V a n f r e t t i   a n d   F .   M i l a n o ,   “ E x p e r i e n c e   w i t h   P S A T   ( p o w e r   s y st e m   a n a l y s i s  t o o l b o x )   a s  f r e e   a n d   o p e n - s o u r c e   s o f t w a r e   f o r   p o w e r   sy st e m  e d u c a t i o n   a n d   r e s e a r c h , ”   I n t e rn a t i o n a l   J o u rn a l   o f   E l e c t r i c a l   En g i n e e ri n g   &  E d u c a t i o n ,   v o l .   4 7 ,   n o .   1 ,   p p .   4 7 – 6 2 ,   Ja n .   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 7 2 2 7 / I JEEE. 4 7 . 1 . 5 .   [ 2 5 ]   M .   S h r i v a s t a v a ,   V .   P r a k a s h ,   V .   K a u sh i k ,   a n d   V .   K .   U p a d h y a y ,   “ Tr a n s i e n t   s t a b i l i t y   i m p r o v e me n t   o f   I EEE  9 - b u s   sy s t e m   u s i n g   st a t i c   v a r   c o m p e n sa t o r ,”  I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   Re s e a r c h   i n   E n g i n e e ri n g ,   S c i e n c e   a n d   M a n a g e m e n t ,   v o l .   4 ,   n o .   4 ,   p p .   9 8 – 1 0 2 ,   2 0 2 1 .   [ 2 6 ]   Q .   Z h a n g   a n d   D .   G a n ,   “ A   G r o n w a l l   i n e q u a l i t y   b a se d   a p p r o a c h   t o   t r a n si e n t   st a b i l i t y   a ssess me n t   f o r   p o w e r   g r i d s , ”   a rXi v   p r e p r i n t   a rXi v : 2 3 1 1 . 0 2 2 3 1 ,   2 0 2 3 .   [ 2 7 ]   D .   Zh a n g ,   Y .   Y a n g ,   B .   S h e n ,   T.   W a n g ,   a n d   M .   C h e n g ,   “ Tr a n s i e n t   s t a b i l i t y   a ssessme n t   i n   p o w e r   s y st e ms:  a   sp a t i o t e mp o r a l   g r a p h   c o n v o l u t i o n a l   n e t w o r k   a p p r o a c h   w i t h   g r a p h   si m p l i f i c a t i o n , ”   E n e r g i e s ,   v o l .   1 7 ,   n o .   2 0 ,   p .   5 0 9 5 ,   O c t .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 7 2 0 5 0 9 5 .   [ 2 8 ]   M .   S e n y u k ,   M .   S a f a r a l i e v ,   F .   K a ma l o v ,   a n d   H .   S u l i e ma n ,   “ P o w e r   s y s t e m   t r a n s i e n t   st a b i l i t y   a ssess me n t   b a se d   o n   mac h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h ms  a n d   g r i d   t o p o l o g y , ”   Ma t h e m a t i c s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   3 ,   p .   5 2 5 ,   J a n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / ma t h 1 1 0 3 0 5 2 5 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS        Ma k h l o u f   Cho u k i          wa s  b o rn   in   Alg e ria  o n   A u g u st  1 0 ,   1 9 8 1 .   He   re c e iv e d   th e   m a ste r’s  d e g re e   in   e lec tri c a l  e n g in e e rin g   i n   2 0 0 4   a n d   t h e   P h . D .   d e g re e   i n   2 0 1 5   fr o m   th e   De p a rtme n t  o f  El e c tri c a l  En g i n e e rin g ,   U n iv e rsit y   o f  Jijel ,   Al g e ria.  His  m a in   re se a r c h   in tere sts  in c lu d e   p o we r  sy ste m s  e n g i n e e rin g ,   e lec tro m a g n e ti c   c o m p a ti b il it y   (EM C),   p o we r  q u a li ty ,   a n d   re n e wa b le  e n e rg y .   F r o m   2 0 1 1   t o   2 0 2 0 ,   h e   wa s  a   lec t u re r  a n d   re se a rc h e r  a t  th e   De p a rtme n t  o f   El e c tri c a l  En g i n e e rin g ,   F a c u l ty   o f  En g in e e rin g ,   U n iv e rsit y   o f  F rè r e s  M e n to u ri  C o n sta n t in e   1 ,   Alg e ria.  S in c e   2 0 2 0 ,   h e   h a s  b e e n   with   t h e   Un iv e rsit y   o f  Jijel,  Al g e ria.  He   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il :   c h o u k i_ m a k h lo u f@u n iv - j i jel. d z .           H icha m   Z a im e n           wa s  b o rn   in   Jijel,  Alg e ria,  i n   1 9 8 3 .   He   re c e iv e d   t h e   B. S c .   a n d   M . S c .   d e g re e s  in   e lec tri c a l  e n g i n e e rin g   f ro m   t h e   Un i v e rsity   o f  M o h a m e d   S e d d i k   Be n y a h ia,   Jijel,  Alg e ria,  in   2 0 0 7   a n d   2 0 1 0 ,   re sp e c ti v e ly .   He   is  c u rre n tl y   a n   a ss istan t  p ro fe ss o r  in   t h e   De p a rtme n t  o f  El e c tri c a l  En g in e e rin g   a t  S o u k   A h ra s Un iv e rsity ,   Al g e ria.  His res e a r c h   in tere sts  in c lu d e   fa u lt   d iag n o sis  a n d   fa u lt - to lera n t  c o n tro l  in   AC  m o to r  d ri v e s.   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il :  h ich a m . z a ime n @u n iv - s o u k a h ra s.d z .         H a ss e n   Be li la           re c e iv e d   th e   M . S c .   d e g re e   i n   e lec tri c a l  e n g i n e e rin g   fr o m   th e   Un iv e rsity   o f  Jijel,  Al g e ria,  in   2 0 0 5 ,   a n d   th e   P h . D.  d e g re e   in   e le c tri c a l  e n g in e e rin g   fro m   t h e   Un iv e rsity   o f   Ou m   E l  Bo u a g h i,   Alg e ria,  in   2 0 2 1 .   He   is  c u rre n tl y   a n   a ss o c iate   p ro fe ss o r   a t  t h e   Un iv e rsity   o f  Ou m   El   Bo u a g h i,   A lg e ria.  His  m a in   re se a rc h   in tere st s  in c lu d e   p o we r  q u a li ty   a n d   re n e wa b le en e rg y .   H e   c a n   b e   c o n t a c ted   a t  e m a il :  h a ss e n b e li la@ y a h o o . fr .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.