IMPACT OF EMBEDDED GENERATION ON DISTRIBUTION LOSS MINIMIZATION A dissertation submitted to the Department of Electrical Engineering, University of Moratuwa in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science by RATNAYAKA MUDIYANSELAGE SHAMINDA MANUJAYA BANDARA SUMANASEKARA Supervised' by: Eng. W.D.A.S.WijayapaJa Dr.H.M.Wijekoon Department of Electrical Engineering University of Moratuwa, Sri Lanka 2010 94852 Abstract Demand for Electricity has been increasing rapidly over the last decade and the cost of electricity generation too has been increasing due to the adverse impacts on hydro resources. Electricity loss reduction is a main concern to minimize the heavy cost on electricity generation. It has shown progress over the last five years by minimizing system losses by 5%. Embedded generation has direct impact on the distribution loss level of the system due to the alteration in power flow. Absorption of the optimal output of the potentially available embedded generation is therefore important for the utility. It needs adequate facilitation for the developers and optimal allocation of these plants on the network. Network analysis was carried out on a network in actual terms. Power flow study through Synergee software considering various arrangements of grid interconnection of embedded generators, was the approach. Key concerns on the simulation study was the reduction in distribution line losses, reduction in grid power demand where central generation replaced by embedded generation and the reduction in grid transformer losses due to altered current flows. The study consisted of analyzing the absorption of all potentially available capacity into the feeder. The optimal arrangement was compared with the conventional arrangement proposed by CEB thereby evaluating the profitability of the modified connection arrangement through NPV calculation. Analysis revealed that connecting the embedded generators to the nearby load centers of the network has significant effect compared to connecting them to nearest branch of the distributor. It causes' a reduction in network losses and cost of generation due to the decrease in power demand by the transmission network. The effect is high when power from large capacity generators is directly transported to the load centers. A typical network would make an internal rate of return about 26% through the modification in the long run. This could be employed in the planning process for preparation of the grid interconnection proposals for embedded generators. D E C L A R A T I O N T h e w o r k s u b m i t t e d i n t h i s d i s s e r t a t i o n i s t h e r e s u l t o f m y o w n i n v e s t i g a t i o n , e x c e p t w h e r e o t h e r w i s e s t a t e d . I t h a s n o t a l r e a d y b e e n a c c e p t e d f o r a n y d e g r e e , a n d i s a l s o n o t b e i n g c o n c u r r e n t l y s u b m i t t e d f o r a n y o t h e r d e g r e e . , , J j R . M . S . M . B . S u m a n a s e k a r a D a t e : ~~1- , ' · ; · - ),"!'-~ W e e n d o r s e t h e d e c l a r a t i o n b y t h e c a n d i d a t e . . \ • , ' - ' \ . Dr~ H~. Wij~koon E n g . W . D . A . S . W i j a y a p a l a 1 D e c l a r a t i o n A b s t r a c t A c k n o w l e d g e m e n t L i s t o f F i g u r e s L i s t o f T a b l e s L i s t o f A c r o n y m s 1 I n t r o d u c t i o n 1 . 1 B a c k g r o u n d S t u d y 1 . 2 M o t i v a t i o n 1 . 3 P r o b l e m S t a t e m e n t 1 . 4 S c o p e o f t h e P r o j e c t C O N T E N T S 2 E l e c t r i c i t y l o s s e s a n d E m b e d d e d G e n e r a t i o n 2 . 1 E l e c t r i c i t y L o s s e s 2 . 1 . 1 D i s t r i b u t i o n L i n e L o s s e s 2 . 1 . 2 E l e c t r i c i t y L o s s e s i n S r i L a n k a 2 . 2 E m b e d d e d G e n e r a t i o n 2 . 2 . 1 M o d e r n P o w e r S y s t e m s 2 . 2 . 2 D e f i n i t i o n o f E m b e d d e d G e n e r a t i o n 2 . 2 . 3 F e a t u r e s o f E m b e d d e d G e n e r a t i o n 2 . 2 . 4 C o n n e c t i o n o f E m b e d d e d G e n e r a t o r s 2 . 2 . 5 C o m p a r i s o n O v e r C e n t r a l G e n e r a t i o n 2 . 2 . 6 T y p e s o f E m b e d d e d G e n e r a t i o n 2 . 2 . 7 I m p a c t o f E m b e d d e d G e n e r a t i o n o n D i s t r i b u t i o n S y s t e m 2 . 3 E m b e d d e d G e n e r a t i o n i n S r i L a n k a 2 . 3 . 1 H i s t o r y 2 . 3 . 2 E n e r g y C o n t r i b u t i o n t o t h e S y s t e m 2 . 3 . 3 A p p l i c a b l e T a r i f f 2 . 3 . 4 A v a i l a b l e P l a n t s a n d F u t u r e A d d i t i o n 3 N e t w o r k A n a l y s i s 3 . 1 S e l e c t i o n o f a N e t w o r k 3 . 2 E s t i m a t i o n o f N e t w o r k P a r a m e t e r s 3 . 3 R a d i a l D i s t r i b u t i o n N e t w o r k 3 . 4 L o a d C e n t e r P a g e I I l l l I V V I V I I 1 1 2 3 4 5 5 5 5 7 7 7 7 8 9 1 0 1 0 1 6 1 6 1 7 1 8 1 9 2 1 2 1 2 1 2 3 2 5 4 P o w e r F l o w A n a l y s i s 3 0 4 . 1 C a s e S t u d y 3 0 4 . 2 P l a n n i n g C r i t e r i a 3 2 4 . 3 L o a d G r o w t h 3 2 4 . 3 . 1 D i s t r i b u t e d l o a d s 3 3 4 . 3 . 2 I n d u s t r i a l L o a d s 3 4 4 . 4 U s e o f C o m p u t e r S o f t w a r e f o r t h e A n a l y s i s 3 4 4 . 4 . 1 A b o u t S y n e r g e e S o f t w a r e 3 5 4 . 4 . 2 R a d i a l M o d e l l o a d s 3 5 4 . 5 S i m u l a t i o n S t u d y 3 6 4 . 6 C a l c u l a t i o n s 4 2 4 . 6 . 1 L o s s r e d u c t i o n 4 2 4 . 6 . 2 C o s t A n a l y s i s 4 3 5 R e s u l t s & A n a l y s i s 4 6 5 . 1 V o l t a g e P r o f i l e 4 6 5 . 1 . 1 V a r i a t i o n o f N e t w o r k V o l t a g e w h e n E G i s n o t p r e s e n t i n t h e s y s t e m 4 7 5 . 1 . 2 V a r i a t i o n o f N e t w o r k V o l t a g e w h e n e a c h E G p l a n t i s c o n n e c t e d a t t h e d i s t r i b u t o r e n d 4 7 5 . 1 . 3 V a r i a t i o n o f N e t w o r k V o l t a g e w h e n a l l E G p l a n t s a r e c o n n e c t e d a t t h e m a i n l o a d c e n t e r 4 8 5 . 1 . 4 V a r i a t i o n o f N e t w o r k V o l t a g e w h e n a l l E G p l a n t s a r e c o n n e c t e d a t t h e n e a r e s t l o a d c e n t e r 4 8 5 . 2 N e t w o r k L o s s e s 4 9 5 . 2 . 1 R e s u l t s o f t h e A n a l y s i s o f S y s t e m w i t h E x i s t i n g E m b e d d e d G e n e r a t o r 4 9 5 . 2 . 2 R e s u l t s o f t h e A n a l y s i s o f S y s t e m w i t h P r o p o s e d E m b e d d e d G e n e r a t o r s 5 1 5 . 2 . 3 F o r e c a s t o n 1 0 y e a r p e r i o d 5 5 6 C o n c l u s i o n 5 9 R e f e r e n c e s 6 2 A p p e n d i x A - T a r i f f o f E m b e d d e d G e n e r a t i o n A p p e n d i x B - A v e r a g e P o w e r D e m a n d o f t h e F e e d e r s i n N u w a r a E l i y a G S S f o r 2 0 0 8 A p p e n d i x C - E n e r g y D e m a n d o f t h e f e e d e r s o f N u w a r a E l i y a G S S i n 2 0 0 8 A p p e n d i x D - L o a d D a t a o f M H P s - N u w a r a E l i y a G S S - 2 0 0 7 , 2 0 0 8 , 2 0 0 9 A l i i ' \ f . ' ' ~" I , f . k " J P ; : : . _ . . , ' . i lilt~ J . P . . : J e : . : I . : : J , I ~ • . . , * ' \ . . ~" A c k n o w l e d g e m e n t M y s i n c e r e g r a t i t u d e i s o f f e r e d t o t h e s u p e r v i s o r s E n g . W . D . A . S . W i j a y a p a l a , S e n i o r L e c t u r e r o f D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g , U n i v e r s i t y o f M o r a t u w a a n d D r . H . M . W i j e k o o n , C h i e f E n g i n e e r o f C e y l o n E l e c t r i c i t y B o a r d f o r p r o v i d i n g a d v i c e , g u i d a n c e , p e r s p e c t i v e s a n d e n c o u r a g e m e n t w i t h i n t h e e n t i r e p e r i o d f r o m s e l e c t i o n o f t h e s t u d y a r e a u p t o i t s c o m p l e t i o n . I g r a t e f u l l y m e n t i o n t h a t t h e i n s t r u c t i o n s a n d g u i d a n c e p r o v i d e d b y t h e a c a d e m i c s t a f f o f t h e D e p a r t m e n t o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g i n c l u d i n g H e a d o f t h e D e p a r t m e n t a n d t h e C o u r s e C o o r d i n a t o r h a v e b e e n e n o r m o u s l y h e l p f u l t o c o m p l e t e t h i s p r o j e c t w i t h i n t h e r e q u i r e d s t a n d a r d a n d t h e t i m e l i n e . T h a n k f u l n e s s i s e x t e n d e d t o t h e m a n a g e m e n t o f t h e C e y l o n E l e c t r i c i t y B o a r d e s p e c i a l l y t o E n g . D . W i t h a n a g e , D e p u t y G e n e r a l M a n a g e r ( U v a P r o v i n c e ) f o r t h e e n c o u r a g e m e n t a n d s u p p o r t g i v e n t o m e f o r b r i n g i n g t h i s t a s k t o a s u c c e s s . F i n a l l y I w i s h t o t h a n k m y b e l o v e d f a m i l y m e m b e r s f o r t h e i r v a l u a b l e s u p p o r t a n d m a n y i n d i v i d u a l s i n c l u d i n g m y c o l l e a g u e s f o r t h e i r a s s i s t a n c e i n v a r i o u s w a y s t o b r i n g t h i s a c a d e m i c a c t i v i t y t o a s u c c e s s . R . M . S . M . B . S u m a n a s e k a r a ~ : . A . , v : / ! 5 ~\ \~'. U B R J U l l ~~~ ' . , 1 < 1 '--~~J~'// 1 1 1 L I S T O F F I G U R E S P a g e 2 . 1 S y s t e m l o s s e s 2 . 2 C o m p o s i t i o n o f L o s s e s - 2 0 0 8 2 . 3 C o n n e c t i o n o f E G p l a n t s t o t h e D i s t r i b u t i o n N e t w o r k 2 . 4 U n i d i r e c t i o n a l P o w e r F l o w W i t h o u t P r e s e n c e o f E G 2 . 5 B i d i r e c t i o n a l P o w e r F l o w d u e t o t h e P r e s e n c e o f E G 2 . 6 V o l t a g e V a r i a t i o n i n D i s t r i b u t i o n N e t w o r k d u e t o E G 2 . 7 E n e r g y C o n t r i b u t i o n t o t h e S y s t e m b y E G 3 . 1 F e e d e r D e m a n d C u r v e s o f N u w a r a E l i y a G S S - 2 0 0 8 3 . 2 R a d i a l D i s t r i b u t i o n N e t w o r k 3 . 3 N e t w o r k B r a n c h 3 . 4 S t e p 1 o f s i m p l i f i e d n e t w o r k 3 . 5 L o a d C e n t e r 4 . 1 E G P o t e n t i a l i n f e e d e r 1 4 . 2 I n D V s ( t - 1 ) f o r D i s t r i b u t e d L o a d s 4 . 3 I n D V s ( t - 1 ) f o r I n d u s t r i a l L o a d s 4 . 4 S y n e r g e e M o d e l o f a n a l y s i s 4 . 5 E G s i n c l u d e d i n t h e m o d e l 4 . 6 V a r i a t i o n o f E G p l a n t o u t p u t p a t t e r n 4 . 7 A v e r a g e o u t p u t o f M H P 4 . 8 T w o s i m u l a t i o n o u t p u t s o f v o l t a g e a n a l y s i s 4 . 9 S i m u l a t i o n r e s u l t f o r f e e d e r p o w e r d e m a n d & l o s s e s 4 . 1 0 S i m u l a t i o n r e s u l t f o r m i n i m u m & m a x i m u m v a l u e s o f t h e p a r a m e t e r s 4 . 1 1 G e n e r a t i o n b y S o u r c e 5 . 1 R a d i a l D i s r i b u t i o n N e t w o r k o f F e e d e r 1 5 . 2 V a r i a t i o n o f N e t w o r k V o l t a g e w h e n E G i s n o t p r e s e n t i n t h e s y s t e m 5 . 3 V a r i a t i o n o f N e t w o r k V o l t a g e w h e n e a c h E G p l a n t i s c o n n e c t e d a t t h e d i s t r i b u t o r e n d s 5 . 4 V a r i a t i o n o f N e t w o r k V o l t a g e w h e n a l l E G p l a n t s a r e c o n n e c t e d a t t h e m a i n l o a d c e n t e r I V 6 6 9 1 1 1 1 1 3 1 8 2 2 2 4 2 6 2 7 2 9 3 1 3 3 3 4 3 7 3 7 3 8 3 9 4 0 4 1 4 1 4 4 4 6 4 7 4 7 4 8 5 . 5 V a r i a t i o n o f N e t w o r k V o l t a g e w h e n E G p l a n t s a r e c o n n e c t e d a t t h e n e a r e s t l o a d c e n t e r 5 . 6 R e d u c t i o n i n G r i d e n e r g y d e m a n d d u e t o E G ( e x i s t i n g s i t u a t i o n ) 5 . 7 R e d u c t i o n i n d i s t r i b u t i o n l o s s e s d u e t o E G ( e x i s t i n g s i t u a t i o n ) 5 . 8 R e d u c t i o n i n G r i d e n e r g y d e m a n d d u e t o E G ( p r o p o s e d s i t u a t i o n ) 5 . 9 R e d u c t i o n i n d i s t r i b u t i o n l o s s e s d u e t o E G ( p r o p o s e d s i t u a t i o n ) 5 . 1 0 V a r i a t i o n o f g r i d e n e r g y d e m a n d f o r l o a d g r o w t h 5 . 1 1 V a r i a t i o n o f g r i d e n e r g y d e m a n d f o r l o a d g r o w t h v A~. l i " ' . ~d"·\ f a . · r · ; i URR~o'f -~~! , ? 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A n n u a l g r o s s e l e c t r i c i t y g e n e r a t i o n i n S r i L a n k a h a s r e a c h e d I O , O O O G W h m a r g i n w h i l e t h e ma~i.mum d e m a n d i s o v e r 1 9 0 0 M W . M a j o r e l e c t r i f i c a t i o n p r o g r a m m e s i m p l e m e n t e d b y t h e g o v e r n m e n t o w n e d u t i l i t y C e y l o n E l e c t r i c i t y B o a r d ( C E B ) h a s r e s u l t e d i n t h e p r o p o r t i o n o f g r i d c o n n e c t e d h o u s e h o l d i n t h e c o u n t r y i n c r e a s i n g f r o m 6 % i n 1 9 7 6 t o 8 3 % i n 2 0 0 7 . O v e r 4 m i l l i o n c o n s u m e r s a r e b e n e f i t e d b y e l e c t r i c i t y i n t h e c o u n t r y a t p r e s e n t . W i t h f o r e i g n a i d , t h e g o v e r n m e n t h a s i n i t i a t e d s p e c i a l p r o j e c t s s u c h a s L i g h t i n g H a m b a n t o t a , L i g h t i n g R a t n a p u r a , e t c . t o a c c e l e r a t e t h e r a t e o f e l e c t r i f i c a t i o n i n a r e a s p r e s e n t l y h a v i n g c o m p a r a b l y l o w l e v e l o f e l e c t r i f i c a t i o n . I n t h e c i r c u m s t a n c e s C E B a s t h e u t i l i t y h a s t o m a k e a p p r o p r i a t e s t r a t e g i e s t o e n s u r e s u f f i c i e n t r e l i a b i l i t y a n d t h e q u a l i t y o f t h e s u p p l y t o i t s v a s t n u m b e r o f c o n s u m e r s i n a b a c k g r o u n d o f a n e n e r g y c r i s i s a n d o t h e r f i n a n c i a l g o d o w n s e x p e r i e n c e d c u r r e n t l y . S r i L a n k a ' s E l e c t r i c i t y g e n e r a t i o n i s m a i n l y s o u r c e d b y h y d r o e l e c t r i c p o w e r a n d t h e r m a l p o w e r . O v e r t h e r e c e n t y e a r s C E B h a s f a c e d s e v e r e c a p a c i t y s h o r t a g e s d u e t o t h e d r o p i n r e s e r v o i r w a t e r l e v e l s . P o w e r s e c t o r i n S r i L a n k a w a s i n c r i s i s d u e t o i n a d e q u a t e n e w p o w e r g e n e r a t i o n c a p a c i t y a d d i t i o n s a n d s u b o p t i m a l u s a g e o f f u e l s o u r c e s f o r p o w e r g e n e r a t i o n . T h e p r o b l e m s m a n i f e s t e d i n t h e f o r m o f c h r o n i c p o w e r s h o r t a g e s l e d t o p r o c u r e m e n t o f e x p e n s i v e e m e r g e n c y p o w e r g e n e r a t i o n c a p a c i t y . T h i s c r e a t e d a s t r u c t u r a l f i n a n c i a l d e f i c i t i n t h e p o w e r s e c t o r a n d u n s u s t a i n a b l e t a r i f f s t h a t w e a k e n e d t h e c o m p e t i t i v e n e s s o f l o c a l i n d u s t r i e s . T h e g o v e r n m e n t h a v i n g i n i t i a t e d s t r o n g d e v e l o p m e n t s i n m a n y s e c t o r s i n c l u d i n g i n f r a s t r u c t u r e n e v e l o p m e n t a n d p r o d u c t i o n proce~s, t h e a d v e r s e s i t u a t i o n i n t h e p o w e r s e c t o r c o u l d d i r e c t l y a f f e c t a n d d e c e l e r a t e t h e c o u n t r y ' s d e v e l o p m e n t p r o c e s s e s . I n t h e c i r c u m s t a n c e s i t i s n o w s e e n t h a t v i t a l d e c i s i o n s a r e b e i n g t a k e n a n d i m p l e m e n t e d t o o v e r c o m e t h i s s i t u a t i o n . I m p l e m e n t a t i o n o f m a s s h y d r o p o w e r p l a n t s t o t h e a v a i l a b l e p o t e n t i a l a n d h i g h c a p a c i t y t h e r m a l p l a n t s i n c l u d i n g c o a l & H F O i s f u n d a m e n t a l i n t h i s r e g a r d . I n a d d i t i o n , s i g n i f i c a n t c a p a c i t y o f r e n e w a b l e p o w e r h a s b e e n a b s o r b e d t o t h e s y s t e m . I n g e n e r a l , r e n e w a b l e e n e r g y i n S r i L a n k a i s l o w i n c o s t . P a g e 1 1 I n t h e t r a n s m i s s i o n s e c t o r m o r e G r i d s u b s t a t i o n s a n d t r a n s m i s s i o n l i n e s a r e b e i n g c o n s t r u c t e d t o w i d e n a n d s t r e n g t h e n t h e t r a n s m i s s i o n n e t w o r k . M a j o r i t y o f t h e e x i s t i n g g r i d s u b s t a t i o n s a r e b e i n g a u g m e n t e d a n d f a c i l i t a t e d w i t h m o d e m G I S t e c h n o l o g y . A n o t h e r v i t a l a s p e c t i n o v e r c o m i n g t h e c r i s i s i s t h e e n e r g y l o s s r e d u c t i o n . S p e c i a l c o n c e r n h a s b e e n m a d e o n r e d u c i n g t h e d i s t r i b u t i o n l o s s e s i n t h e n e t w o r k w h i c h e x i s t a t a h i g h r a t e . T h i s i n c l u d e s t e c h n i c a l & n o n - t e c h n i c a l l o s s r e d u c t i o n . W i t h t h e s p e c i a l i n i t i a t i v e s t a k e n t h e d i s t r i b u t i o n l o s s e s h a v e b e e n s i g n i f i c a n t l y r e d u c e d o v e r t h e p a s t f e w y e a r s a n d w i l l b e d i s c u s s e d i n l a t e r c h a p t e r s . I t i s e v i d e n t t h a t t h e s e m e a s u r e s h a v e p o s i t i v e l y c o n t r i b u t e d t o m a k e a s i g n i f i c a n t i m p a c t t o o v e r c o m e t h e p r o b l e m s i n p o w e r s e c t o r . H o w e v e r f u r t h e r a t t e m p t s i n t h i s r e g a r d i s y e t r e q u i r e d . T h e r e f o r e i s a v i t a l r e q u i r e m e n t t o c o m e o u t w i t h n e w s t r a t e g i e s w i t h m o r e e n g i n e e r i n g c o n s i d e r a t i o n s . 1 . 2 M o t i v a t i o n A n a l y s i s o n f e w s a l i e n t i t e m s a s d e s c r i b e d i n t h e b a c k g r o u n d s t u d y w a s s e l e c t e d a s t h e m a t t e r o f s t u d y u n d e r t h i s r e s e a r c h . A s u c c e s s f u l r e s u l t w i l l b e u s e f u l f o r t h e u t i l i t y t o b e a d o p t e d f o r i t s p l a n n i n g p r o c e s s . ' I n c l u s i o n o f t h e E m b e d d e d G e n e r a t i o n ( E G ) i n t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k a n d t h e i m p a c t o f t h e s e o n d i s t r i b u t i o n l o s s e s ' w a s s e l e c t e d f o r t h e a n a l y s i s . I n v e s t m e n t & d e v e l o p m e n t o f e m b e d d e d p o w e r p l a n t s c o n n e c t e d t o t h e n a t i o n a l g r i d h a s b e e n s i g n i f i c a n t l y i n c r e a s e d o v e r t h e p a s t f e w y e a r s . F o r e s e e i n g p r o b a b l e c r i s i s i n t h e s y s t e m d u e t o c a p a c i t y s h o r t a g e s , g o v e r n m e n t e n c o u r a g e d p r i v a t e s e c t o r e n t r e p r e n e u r s f o r i n v e s t m e n t o n E G . I t i s i d e n t i f i e d a s a h i g h - r e t u r n i n v e s t m e n t f o r t h e i n v e s t o r s d u e t o t h e p r o v i s i o n o f a n a t t r a c t i v e t a r i f f s c h e m e f o r E G . M o r e e f f e c t i v e l y i t i s a n e n v i r o n m e n t f r i e n d l y , c h e a p a n d c o n v e n i e n t s o u r c e o f e l e c t r i c a l e n e r g y f o r t h e u t i l i t y , w h e n c o m p a r e d t o o t h e r b a s e p l a n t s o f g e n e r a t i n g e l e c t r i c i t y . A s t h e S y s t e m P l a n n i n g E n g i n e e r a t t a c h e d t o U v a p r o v i n c e o f C E B , d e s i g n o f g r i d i n t e r c o n n e c t i o n f o r t h e a b s o r p t i o n o f e m b e d d e d p o w e r p l a n t s ( e s p e c i a l l y s m a l l h y d r o p l a n t s ) t o t h e n a t i o n a l g r i d i s o n e o f r e q u i r e m e n t s f r o m m y s e l f . T h e s e i n t e r c o n n e c t i o n p r o p o s a l s a r e o u t c o m e o f s t a b i l i t y , n e t w o r k c a p a c i t y , g e o g r a p h y a n d f a u l t l e v e l s t u d i e s c a r r i e d o u t w i t h r e s p e c t t o t h e p r o p o s e d e m b e d d e d p o w e r p l a n t . P a g e I 2 C o n t r i b u t i o n o f E G t o t h e n a t i o n a l g r i d e a r l i e r w a s n o t c o n s i d e r a b l e . H o w e v e r , d u e t o t h e i n c r e a s e d n u m b e r o f E G p l a n t s i n t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k , a s i g n i f i c a n t i m p a c t o f t h e s e o n t h e s y s t e m o p e r a t i o n h a s r e s u l t e d . S p e c i a l c o n c e r n i s o n d i s t r i b u t i o n l o s s e s . I m p o r t a n c e a n d t i m e l i n e s s o f t h i s s u b j e c t m a t t e r a n d t h e p o s s i b i l i t y f o r t h e u t i l i t y t o o p t i m a l l y u t i l i z e E G f o r i t s o p e r a t i o n , w e r e t h e b a s i c r e a s o n s m o t i v a t e d m e f o r s e l e c t i o n o f t h e t o p i c o f t h i s p r o j e c t . 1 . 3 P r o b l e m S t a t e m e n t I n U v a p r o v i n c e o f C E B t h e n u m b e r o f e m b e d d e d g e n e r a t o r s ( m a i n l y s m a l l h y d r o p l a n t s ) c o n n e c t e d t o i t s M e d i u m V o l t a g e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k i s a b o u t 1 5 h a v i n g t o t a l i n s t a l l e d c a p a c i t y o f 3 4 M W . T h e N o . o f e m b e d d e d g e n e r a t i n g p l a n t s f o r w h i c h t h e L e t t e r s O f I n t e n t h a v e b e e n i s s u e d i s 1 4 f o r a c a p a c i t y o f 4 0 M W . D i s t r i b u t i o n d e v e l o p m e n t p l a n n i n g i n t h e p r o v i n c e i s c a r r i e d o u t o n c e i n e v e r y t w o y e a r s . T r a n s f o r m e r l o a d i n g , l o a d d i s t r i b u t i o n , v o l t a g e l e v e l s , l i n e c a p a c i t i e s a n d t h e r e l i a b i l i t y o f t h e s y s t e m a r e t h e m a i n i s s u e s c o n s i d e r e d i n p l a n n i n g . I n d i s t r i b u t i o n p l a n n i n g , E G i s a n e x c l u d e d f a c t o r d u e t o n o c o m m i t m e n t o n i t s r e l i a b i l i t y a n d e n e r g y s u p p l y t o t h e s y s t e m t h r o u g h o u t . B u t t h e p r e s e n c e o f e m b e d d e d g e n e r a t i o n w i t h i n t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k w i l l i n t r o d u c e m u l t i d i r e c t i o n a l p o w e r f l o w s a n d w i l l h a v e t o b e c o n s i d e r e d i n a l l a s p e c t s o f p l a n n i n g . V a r i a t i o n o f d i s t r i b u t i o n l i n e l o s s e s a n d t h e t r a n s f o r m e r l o a d l o s s e s i n t h e g r i d s u b s t a t i o n t r a n s f o r m e r s d u e t o i n c l u s i o n o f E G w i l l b e s t u d i e d . E G c a u s e s c h a n g e s i n t h e p o w e r d e m a n d b y t h e t r a n s m i s s i o n n e t w o r k a n d i n s o m e c a s e s a n e t c o n t r i b u t i o n o f p o w e r t o t h e t r a n s m i s s i o n n e t w o r k . T h e c o s t o f g e n e r a t i o n o f a k W h u n i t u s i n g c e n t r a l g e n e r a t i n g p l a n t s a n d E G p l a n t i s d i f f e r e n t . F o r e c a s t o n c o s t o f g e n e r a t i o n i n n e x t f e w y e a r s c a n h e f i g u r e d o u t f o r e m b e d d e d g e n e r a t i o n a c c o r d i n g t o i t s f i r m t a r i f f . B u t f o r a k W h u n i t g e n e r a t e d u s i n g t h e r m a l o r m a s s h y d r o p l a n t s , f u t u r e c o s t c a n n o t b e f o r e c a s t e d u n l e s s a n a l y z i n g p a s t t r e n d s , a v a i l a b l e c a p a c i t y a n d f o r e c a s t o n w o r l d f u e l p r i c e s . T h e r e f o r e c o m p a r a t i v e s t u d y o f t h e s e t w o g e n e r a t i n g t y p e s a n d t h e i m p a c t o n a b o v e f a c t o r s w a s s e l e c t e d . S e l e c t i o n o f a n e x i s t i n g n e t w o r k , g a t h e r i n g i t s a c t u a l h i s t o r i c d a t a & f e a t u r e s , s t u d y i n d e t a i l r e g a r d i n g t h e v a r i a t i o n o f d i s t r i b u t i o n l o s s e s o f t h e s a m e f o r s e v e r a l a l l o c a t i o n s o f E G t h r o u g h p o w e r f l o w a n a l y s i s t h u s m a k i n g a f i n a l c o n c l u s i o n t h a t h o w t h e E G P a g e I 3 h a s c o n t r i b u t e d f o r l o s s m i n i m i z a t i o n a n d t h e m e t h o d s i t c a n b e o p t i m a l l y u t i l i z e d a r c t h e b a s i c c o n t e n t s o f t h i s p r o b l e m . 1 . 4 S c o p e o f t h e P r o j e c t • T o i d e n t i f y k e y f a c t o r s c o n s i d e r e d i n d i s t r i b u t i o n d e v e l o p m e n t p l a n n i n g • T o s t u d y o n t h e c u r r e n t & t h e a n t i c i p a t e d c o n t r i b u t i o n o f e m b e d d e d g e n e r a t i o n t o t h e d i s t r i b u t i o n s y s t e m • T o s t u d y o n t h e f a c t o r s a f f e c t i n g t h e r e l i a b l e o p e r a t i o n o f e m b e d d e d p o w e r p l a n t s a n d i t s p a t t e r n o f c h a n g e . • A n a l y s i s o f p a s t e n e r g y d a t a o f e m b e d d e d p o w e r p l a n t s & d i s t r i b u t i o n s y s t e m . • T o r u n c o m p u t e r s i m u l a t i o n s i n a p l a n n i n g s o f t w a r e b o t h i n c l u d i n g & e x c l u d i n g t h e e m b e d d e d p o w e r p l a n t s • B y a n a l y z i n g t h e s e , t o r e a c h a r e s u l t t h a t w i l l r e p r e s e n t t h e e f f e c t o f t h e p r e s e n c e o f e m b e d d e d g e n e r a t o r s i n d i s t r i b u t i o n s y s t e m f o r l o s s m i n i m i z a t i o n . • T o c o n c l u d e i n a w a y t h a t i t c a n b e u s e d a s a m e t h o d o l o g y i n d i s t r i b u t i o n d e v e l o p m e n t p l a n n i n g . . . . . ' j . - \ , , . . . . i . . , . . . ' · ; I ' - - . . . ' - ' .~· : . ' ~'-· / '~-..:._::_ P a g e I 4 C h a p t e r 2 E l e c t r i c i t y L o s s e s a n d E m b e d d e d G e n e r a t i o n 2 . 1 E l e c t r i c i t y L o s s e s E n e r g y l o s s e s o c c u r i n e v e r y s t a g e i n a p o w e r s y s t e m , e l e c t r i c i t y g e n e r a t i o n t o s u p p l y p o i n t . T h i s i s c o m m o n f o r p o w e r s y s t e m s i n a n y w h e r e i n t h e w o r l d a n d t h e t e c h n i q u e s t h e y h a v e i m p o s e d t o m i n i m i z e t h e s e e n e r g y l o s s e s d e c i d e s o n t h e f i n a n c i a l s a v i n g t h a t t h e y c a n g a i n t h r o u g h l o s s m i n i m i z a t i o n . E l e c t r i c i t y l o s s e s c a n o c c u r i n t h r e e m a i n c a t e g o r i e s n a m e l y G e n e r a t i o n l o s s e s , T r a n s m i s s i o n l o s s e s a n d D i s t r i b u t i o n l o s s e s . D i s t r i b u t i o n l o s s e s o c c u r i n a c o m p a r a b l y l a r g e p e r c e n t a g e d u e t o t h e f a c t s o f o p e r a t i n g v o l t a g e , l a r g e n u m b e r o f p o w e r d e v i c e s s u c h a s t r a n s f o r m e r s b e i n g a s s o c i a t e d a n d d u e t o t h e d i s t r i b u t i o n o f t h e n e t w o r k i n a l a r g e e x t e n t o f a r e a . D i s t r i b u t i o n l i n e l o s s i s t h e f a c t o r t h a t c o n t r i b u t e s m o s t t o t h e s y s t e m l o s s e s . 2 . 1 . 1 D i s t r i b u t i o n L i n e L o s s D i s t r i b u t i o n l i n e l o s s i s t h e r e s u l t o f e l e c t r i c i t y b e i n g c o n v e r t e d t o h e a t d u e t o t h e r e s i s t a n c e o f t h e c o n d u c t o r o f w h i c h t h e c u r r e n t f l o w t h r o u g h . F l o w t h r o u g h t h e c o n d u c t o r r e s u l t s i n a p r e s s u r e d r o p w h i c h i s i n d i r e c t p r o p o r t i o n t o t h e f l o w . T h e e n e r g y l o s t i s e q u a l t o t h e p r o d u c t o f t h e p r e s s u r e d r o p a n d t h e f l o w w h i c h g i v e s r i s e t o t h e e n e r g y l o s t b e i n g p r o p o r t i o n a l t o t h e s q u a r e o f t h e f l o w . 2 . 1 . 2 E l e c t r i c i t y L o s s e s i n S r i L a n k a E l e c t r i c i t y l o s s e s i n t h e s y s t e m e s p e c i a l l y i n t h e d i s t r i b u t i o n s e c t o r h a v e p r e v a i l e d a t a h i g h m a r g i n o v e r t h e p a s t d e c a d e s a n d m u c h c o n c e r n h a s n o t b e e n p a i d o n s a m e . E n e r g y c r i s i s w h i c h w a s f a c e d b y C E B o v e r t h e l a s t f e w y e a r s h a s l e d i t t o c o m e a c r o s s w i t h n e w s t r a t e g i e s t o o v e r c o m e t h e h e a v y e n e r g y l o s s e s i n t h e i r s y s t e m a n d t o g a i n t h e u l t i m a t e f i n a n c i a l s a v i n g . [ 1 ] A s a r e s u l t d u r i n g t h e y e a r 2 0 0 8 , C E B m a n a g e d t o r e d u c e s y s t e m e n e r g y l o s s e s t o 1 4 . 9 9 % . [ 2 ] T h i s i s n e a r l y 1 % r e d u c t i o n c o m p a r e d w i t h t h e p r e v i o u s y e a r . E f f o r t o f t h e d i s t r i b u t i o n s e c t o r h a s c o n t r i b u t e d t h i s i m p r o v e m e n t i n a l a r g e p r o p o r t i o n . P a g e I 5 V a r i a t i o n o f t h e o v e r a l l e l e c t r i c i t y l o s s e s i n S r i L a n k a o v e r t h e p a s t y e a r s i s s h o w n i n F i g u r e 2 . 1 . S y s t e m L o s s e s 3 0 , - . . . _ = 2 5 . 5 2 . . . . ~ ' " ' r l l ~ 2 0 r l l = c ~ ...:l~ 1 5 - r l l ~ . . . . c c ' " ' ~~ 1 0 . . . . c ' & - 5 ' - ' 0 2 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8 Y e a r F i g u r e 2 . 1 _ S y s t e m L o s s e s C o m p o s i t i o n o f o v e r a l l l o s s e s f o r y e a r 2 0 0 8 i s s h o w n i n F i g u r e 2 . 2 . C o m p o s i t i o n o f L o s s e s 3 0 , . . - . _ = . : : 2 5 . . . . . ~ ' " ' ~ ~ 2 0 c ~ ...:l~ - " ' 1 5 s " ' c 8 ~ ~ 1 0 . . . . 1 4 . 9 9 c ' & - 5 ' - ' 0 G e n e r a t i o n T r a n s m i s s i o n D i s t r i b u t i o n T o t a l S e c t o r F i g u r e 2 . 2 _ C o m p o s i t i o n o f L o s s e s i n 2 0 0 8 P a g e I 6 2 . 2 E m b e d d e d G e n e r a t i o n 2 . 2 . 1 M o d e r n P o w e r S y s t e m s S e t u p o f m o d e m e l e c t r i c a l p o w e r s y s t e m s h a v i n g c o n v e n t i o n a l a r r a n g e m e n t c o n s i s t s o f l a r g e c e n t r a l g e n e r a t i n g p l a n t s , a h i g h v o l t a g e t r a n s m i s s i o n n e t w o r k a n d a m e d i u m v o l t a g e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k . L a r g e c e n t r a l g e n e r a t o r s f e e d e l e c t r i c a l p o w e r t o h i g h v o l t a g e t r a n s m i s s i o n n e t w o r k t h r o u g h s t e p - u p t r a n s f o r m e r s . P o w e r i s t r a n s p o r t e d b y t h e t r a n s m i s s i o n n e t w o r k o f w h i c h t h e t r a n s m i s s i o n l i n e s a r e e x t e n d e d o v e r l a r g e d i s t a n c e s t o c o v e r t h e l o c a l i t y o f t h e p o w e r s y s t e m c o n c e r n e d . P o w e r i s t h e n e x t r a c t e d b y t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k t h r o u g h s t e p d o w n t r a n s f o r m e r s . T h e r e b y i t i s d i s t r i b u t e d t o l o w v o l t a g e n e t w o r k f r o m , t h e m e d i u m v o l t a g e n e t w o r k t h r o u g h d i s t r i b u t i o n t r a n s f o r m e r s . D e l i v e r y o f p o w e r t o o r d i n a r y c o n s u m e r s i s a t t h i s l o w v o l t a g e l e v e l . C o n v e r s e l y , d e l i v e r y c o u l d b e d i r e c t l y a t t h e d i s t r i b u t i o n t r a n s f o r m e r o r a t M V l e v e l f o r b u l k c o n s u m e r s . R e c e n t l y t h e r e h a s b e e n a c o n s i d e r a b l e r e v i v a l i n i n t e r e s t i n c o n n e c t i n g g e n e r a t i o n t o t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k a n d i t i s k n o w n a s E m b e d d e d o r D i s p e r s e d G e n e r a t i o n . 2 . 2 . 2 D e f i n i t i o n o f E m b e d d e d G e n e r a t i o n A g e n e r a t o r o r a n e l e c t r i c i t y g e n e r a t i o n s c h e m e w h i c h i s e l e c t r i c a l l y c o n n e c t e d a n d i n t e n d e d t o o p e r a t e i n a d i s t r i b u t i o n n e t w o r k i s c l a s s e d a s E m b e d d e d G e n e r a t i o n ( E G ) . S u c h s c h e m e s m a y a l s o b e r e f e r r e d t o a s ' D i s t r i b u t e d G e n e r a t o r s ' . T h i s m o d e o f o p e r a t i o n i s s o m e t i m e s d e s c r i b e d a s " m a i n s p a r a l l e l i n g " , s i n c e i t i n v o l v e s o p e r a t i o n o f t h e g e n e r a t o r i n p a r a l l e l w i t h t h e m a i n s e l e c t r i c i t y s u p p l y . [ 3 ] 2 . 2 . 3 F e a t u r e s o f E m b e d d e d G e n e r a t i o n E G s c h e m e s r e m a r k a b l y d i f f e r f r o m t h e c e n t r a l g e n e r a t i n g s c h e m e s b y m e a n s o f i t s s i z e , c o n n e c t i o n , n a t u r e o f o p e r a t i o n e t c . S e v e r a l s u c h f e a t u r e s a r e , • E G i s n o t c e n t r a l l y p l a n n e d b y t h e u t i l i t y . I m p l e m e n t a t i o n o f a n E G s c h e m e i s n o t a c o n t e n t o f t h e s c o p e o f g e n e r a t i o n p l a n n i n g o f t h e u t i l i t y . • E G s c h e m e s a r e n o t i n v o l v e d f o r t h e d i s p a t c h o f p o w e r s y s t e m . I t c a n o p e r a t e i n t h e p o w e r s y s t e m a s l o n g a s t h e t e c h n i c a l r e q u i r e m e n t s f o r c o n n e c t i o n o f t h e E G i s f u l f i l l e d . • O p e r a t i o n o f t h e E G i s a f f e c t e d b y t h e r e l i a b i l i t y o f t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k . A n y s u p p l y o u t a g e o f t h e u p s t r e a m o f t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k w i l l r e s t r i c t t h e P a g e I 7 o p e r a t i o n o f t h e E G . I n c o n t r a s t i s l a n d e d o p e r a t i o n i s p o s s i b l e ( E G o p e r a t e i n d e p e n d e n t l y i n a s e g m e n t o f t h e i s o l a t e d d i s t r i b u t i o n n e t w o r k ) h o w e v e r d u e t o t h e t e c h n i c a l a n d s a f e t y c o n s t r a i n t s i t i s n o t u s u a l l y e m p l o y e d i n u t i l i t i e s . • M a x i m u m c a p a c i t y o f a s i n g l e E G u n i t i s t o b e l o w e r t h a n 1 0 M W ( f o r S r i L a n k a n u t i l i t y ) . • E m b e d d e d G e n e r a t o r s a r e s c a t t e r e d w i t h i n t h e w h o l e d i s t r i b u t i o n s y s t e m c l o s e r t o t h e s o u r c e o f g e n e r a t i o n . i . e . h y d r o , w i n d , b i o m a s s e t c . 2 . 2 . 4 C o n n e c t i o n o f E m b e d d e d G e n e r a t o r s C o n n e c t i o n o f a n E G s c h e m e t o t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k r e q u i r e s f u l f i l l m e n t o f v a r i o u s p h y s i c a l a n d c o n t r a c t u a l a r r a n g e m e n t s w i t h t h e u t i l i t y . P h y s i c a l a r r a n g e m e n t s c o n s i s t o f c o n s t r u c t i o n o f o v e r h e a d l i n e s , l a y d o w n o f U G c a b l e s , i n s t a l l a t i o n o f c o n t r o l , p r o t e c t i o n & m e t e r i n g e q u i p m e n t , s w i t c h g e a r & t r a n s f o r m e r s e t c . T h e p h y s i c a l i n f r a s t r u c t u r e w h i c h c o n n e c t s a n e m b e d d e d g e n e r a t o r t o a d i s t r i b u t i o n n e t w o r k c a n b e c a t e g o r i z e d i n t o t w o s e c t i o n s a s t h e i n f r a s t r u c t u r e t h a t o w n e d b y t h e d e v e l o p e r , a n d t h a t o w n e d b y t h e u t i l i t y . O w n e r s h i p b o u n d a r y o r t h e p o i n t o f s u p p l y i s t h e i n t e r f a c e b e t w e e n t h e s e t w o p a r t s . T h e d e v e l o p e r h a s s o l e r e s p o n s i b i l i t y f o r t h e d e s i g n , i n s t a l l a t i o n a n d o p e r a t i o n o f t h e e q u i p m e n t o n i t s o w n s i d e o f t h i s i n t e r f a c e , a l t h o u g h t h e u t i l i t y w i l l w a n t t o a s s u r e i t s e l f t h a t t h i s e q u i p m e n t d o e s n o t p o s e a h a z a r d t o t h e i r d i s t r i b u t i o n n e t w o r k . [ 3 ] C o n t r a c t u a l a r r a n g e m e n t s a r e n e c e s s a r y b e t w e e n t h e d e v e l o p e r & u t i l i t y f o r p o w e r p u r c h a s e . C o n n e c t i o n a r r a n g e m e n t o f a n E G s c h e m e t o t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k c o u l d b e e i t h e r d i r e c t l y t o t h e d i s t r i b u t o r o r i n d i r e c t l y v i a a p r i v a t e l y o w n e d n e t w o r k ( F i g u r e 2 . 3 ) . I n t h e f i r s t t y p e e n e r g y i s d i r e c t l y e x p o r t e d t o t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k a n d i n t h e o t h e r t y p e , E G i s u s e d t o o f f s e t s o m e o f t h e c o n s u m p t i o n a s s o c i a t e d w i t h e l e c t r i c i t y d e m a n d o f t h e s a m e s i t e . H o w e v e r t h i s i s f a c i l i t a t e d t o e x p o r t e x c e s s e n e r g y f o r c o n s u m p t i o n t o t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k . F i r s t t y p e i s m o r e w i d e s p r e a d a n d c o m m e r c i a l l y o p e r a t e d f o r e l e c t r i c i t y g e n e r a t i o n i n S r i L a n k a . P a g e I 8 3 3 k V o r l l k V ~ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - · G e n e r a t o . - s D i r e c t l y C o n n e c t e d t o t h e D i s t r i b u t i o n N e t w o r k - - - - - - - - - - - - 1 • S p o t & . . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ , . . D i s h i b u t e d r - - - - - - - - - - - - - - - - - - - , - - - - - - - - - - ; I I I I I I l o a d s f n \ _ _ j ! l ! "'Sit.~ ·--~-----~i!~~.?.:'~l~--j B o t u u l a r y G e n e r a t o r s C o n n e c t e d I n d i r e c t l y V i a P r i v a t e N e t w o r k F i g u r e 2 . 3 _ C o n n e c t i o n o f E G p l a n t s t o t h e D i s t r i b u t i o n N e t w o r k 2 . 2 . 5 C o m p a r i s o n o v e r C e n t r a l G e n e r a t i o n I n c l u s i o n o f E G i n a d i s t r i b u t i o n n e t w o r k c o u l d o f f e r m a n y a d v a n t a g e s a n d s e v e r a l d r a w b a c k s t o a c o n v e n t i o n a l l y a r r a n g e d m o d e m l a r g e p o w e r s y s t e m . I n a m o d e m p o w e r s y s t e m l a r g e g e n e r a t i n g u n i t s a r e a v a i l a b l e a n d t h o s e c o u l d b e c e n t r a l l y o p e r a t e d w i t h a r e l a t i v e l y s m a l l n u m b e r o f p e o p l e . T h e i n t e r c o n n e c t e d H V t r a n s m i s s i o n n e t w o r k a l l o w s g e n e r a t o r r e s e r v e r e q u i r e m e n t s t o b e m i n i m i z e d a n d t h e m o s t e f f i c i e n t g e n e r a t i n g p l a n t t o b e d i s p a t c h e d a t a n y t i m e a n d b u l k p o w e r c a n b e t r a n s p o r t e d l a r g e d i s t a n c e s w i t h l i m i t e d e l e c t r i c a l l o s s e s . T h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k s c a n b e d e s i g n e d f o r u n i d i r e c t i o n a l p o w e r f l o w s a n d s i z e d t o a c c o m m o d a t e c u s t o m e r l o a d s o n l y . [ 4 ] W i t h t h e i n c l u s i o n o f E G i n t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k i t s i m p a c t h a s t o b e a s s e s s e d a n d n e c e s s a r y a l t e r a t i o n s h a v e t o b e m a d e t o s u i t t h e o p e r a t i o n o f E G s c h e m e . P r e s e n c e o f E G i n a p o w e r s y s t e m a t t r i b u t e f o r s e v e r a l a d v a n t a g e s a n d t h o s e h a v e b e c o m e v i t a l c o n c e r n s a n d e n c o u r a g e m e n t s f o r d e v e l o p m e n t o f E G . • H i g h e r p r o p o r t i o n o f t h e o v e r a l l E G i s b y u s i n g r e n e w a b l e s o u r c e s o f e n e r g y . R u n - o f f - r i v e r p o w e r p l a n t s a n d w i n d p o w e r p l a n t s a r e t h e m o s t p o p u l a r t y p e s o f E G o b s e r v e d a t p r e s e n t . A s t h e s e p o w e r p l a n t s m a k e s a c o n s i d e r a b l e c o n t r i b u t i o n t o m e e t t h e e l e c t r i c i t y d e m a n d i n a u t i l i t y , i t w i l l r e p l a c e c e r t a i n p r o p o r t i o n o f t h e r m a l e n e r g y t h u s w i l l r e s u l t i n r e d u c t i o n i n g r e e n h o u s e g a s e o u s e m i S S i o n s . P a g e I 9 • D e r e g u l a t i o n a n d a c o m p e t i t i v e e n v i r o n m e n t f o r e l e c t r i c i t y g e n e r a t i o n w i l l r e s u l t d u e t o E G . I t i s h e l p f u l t o m e e t t h e f u t u r e p o w e r d e m a n d i n a c o n s i d e r a b l y , e v e n i f t h e m a j o r p r o j e c t s a r e d e l a y e d . T h e r e f o r e i t i s a v i t a l r o l e f o r e n s u r i n g t h e a v a i l a b i l i t y o f s u p p l y w i t h o u t c a u s i n g m a j o r o u t a g e s . • D i v e r s i f i c a t i o n o f e n e r g y s o u r c e s . • E n e r g y e f f i c i e n c y o r r a t i o n a l u s e o f e n e r g y . 2 . 2 . 6 T y p e s o f E m b e d d e d G e n e r a t i o n P l a n t s T h e E G p l a n t s a r e i n s e v e r a l t y p e s . M o s t p o p u l a r t y p e s a r e , • H y d r o E n e r g y ( S m a l l H y d r o ) • W i n d E n e r g y • B i o m a s s ( D e n d r o & P a d d y h u s k ) E n e r g y • A g r i c u l t u r a l & I n d u s t r i a l W a s t e E n e r g y • M u n i c i p a l W a s t e E n e r g y • W a s t e H e a t R e c o v e r y E n e r g y • W a v e E n e r g y • S o l a r E n e r g y E a c h t y p e c o n s i s t s o f t e c h n o l o g i e s d e v e l o p e d u n i q u e l y f o r t h e t y p e , d i f f e r e n t f e a t u r e s o f o p e r a t i o n a n d v a r i o u s d e g r e e s o f r e l i a b i l i t y . # 2 . 2 . 7 I m p a c t o f E m b e d d e d G e n e r a t i o n o n t h e D i s t r i b u t i o n s y s t e m P r e s e n c e o f E G i n a d i s t r i b u t i o n n e t w o r k h a s s e v e r a l t e c h n i c a l i m p a c t s w h i c h h a v e t o b e c o n s i d e r e d w h e n c o n n e c t i n g t o t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k . P o w e r f l o w U n i d i r e c t i o n a l p o w e r f l o w o f a p o w e r s y s t e m f r o m t r a n s m i s s i o n n e t w o r k t o t h e e n d l o a d s o f t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k i s a l t e r e d d u e t o t h e p r e s e n c e o f E G . R e v e r s e p o w e r f l o w f r o m t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k t o t h e t r a n s m i s s i o n n e t w o r k c o u l d o c c u r i n c a s e o f c o n s i d e r a b l e c a p a c i t y o f E G b e i n g a v a i l a b l e i n l i g h t l y l o a d e d c o n d i t i o n o f t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k . P a g e 1 1 0 H V G i i d F e e d e r 3 3 k V _ l l k V ~ P r i m a r y S u b s t a t i o n 4 0 0 V F i g u r e 2 . 4 _ U n i d i r e c t i o n a l P o w e r f l o w w i t h o u t p r e s e n c e o f E G L o c a l L o a d ~----------------~ ', - - E G F e t d e r H V G i i d L o c a l L o a d 3 3 k V _ _ l l k V 4 0 0 V ~ P i i m a r y S u b s t a t i o n F i g u r e 2 . 5 _ B i d i r e c t i o n a l P o w e r f l o w d u e t o p r e s e n c e o f E G W h e n t h e e m b e d d e d g e n e r a t o r s e x p o r t m o r e t h a n e n o u g h p o w e r t o s u p p l y a l l t h e l o a d s o n t h e s y s t e m t o w h i c h i t i s c o n n e c t e d , t h e s u r p l u s p o w e r i s t r a n s f e r r e d b a c k t h r o u g h t h e p o w e r t r a n s f o r m e r , a n d i s f e d i n t o a H V s y s t e m . T h i s i s a c o n c e r n w h e r e s u i t a b l e b i d i r e c t i o n a l m e t e r i n g & p r o t e c t i o n d e v i c e s s h o u l d b e m a d e a v a i l a b l e i n t h e s y s t e m f o r r e l i a b l e o p e r a t i o n . F a u l t L e v e l M o s t E G p l a n t s u s e r o t a t i n g m a c h i n e s a n d t h e s e w i l l c o n t r i b u t e t o t h e n e t w o r k f a u l t l e v e l s . B o t h i n d u c t i o n a n d s y n c h r o n o u s g e n e r a t o r s w i l l i n c r e a s e t h e f a u l t l e v e l o f t h e d i s t r i b u t i o n s y s t e m a l t h o u g h t h e i r b e h a v i o r u n d e r s u s t a i n e d f a u l t c o n d i t i o n s d i f f e r s . [ 4 ] P a g e I l l C h a n g e i n t h e f a u l t l e v e l i s a v i t a l c o n c e r n f o r t h e c o n n e c t i o n o f a n E G p l a n t i n t o t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k . I n c a s e i t e x c e e d s t h e a v a i l a b l e s w i t c h g e a r c a p a c i t i e s , t h e s e h a v e t o b e a u g m e n t e d i n o r d e r t o a c c o m m o d a t e t h e E G p l a n t . I t i s a n e x p e n s i v e t a s k w h i c h p r e s e n t l y h a s t o b e b o r n e b y t h e d e v e l o p e r o f t h e E G p l a n t . I n c o n t r a s t s e v e r a l o t h e r f a c t o r s f o r l i m i t i n g t h e f a u l t l e v e l c o n t r i b u t i o n o f a n E G p l a n t t o t h e n e t w o r k a r e a v a i l a b l e s u c h a s i n t r o d u c t i o n o f a n i m p e d a n c e o r t r a n s f o r m e r f o r t h e i n t e r c o n n e c t i o n l i n e . D u e t o t h e r e a s o n s o f i n c r e a s e d l o s s e s a n d v o l t a g e v a r i a t i o n s i t i s g e n e r a l l y n o t e m p l o y e d . A c c o r d i n g t o t h e n a t u r e o f t h e a v a i l a b i l i t y o f r e s o u r c e s f o r E G , t h e p l a n t s a r e g e n e r a l l y l o c a t e d c o l l e c t i v e l y i n s e l e c t e d a r e a s . T h e r e f o r e c o n n e c t i o n o f t h e s e p l a n t s t o t h e u t i l i t y w i l l b e a t t h e s a m e l o c a l i t y o f t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k h e n c e i n a d e q u a c y o f s w i t c h g e a r c a p a c i t y i n t h e s u b s t a t i o n c o n c e r n e d w i l l o c c u r . V o l t a g e L e v e l L o a d e n d v o l t a g e o f r a d i a l d i s t r i b u t i o n n e t w o r k h a s t o b e m a i n t a i n e d w i t h i n t h e n o m i n a l r a n g e s u c h t h a t t h e c o n s u m e r s w i l l r e c e i v e t h e s u p p l y a t t h e r e q u i r e d s t a n d a r d . T h e r e f o r e t h e u t i l i t y h a s a n o b l i g a t i o n t o s u p p l y i t s c o n s u m e r s t h e v o l t a g e w i t h i n i t s s p e c i f i e d l i m i t s . D e s i g n a n d u t i l i z a t i o n o f t h e n e t w o r k t h u s s h o u l d b e t o h a v e a n o p t i m a l v o l t a g e p r o f i l e t h r o u g h o u t . P r e s e n c e o f t h e E G p l a n t s a r e g e n e r a l l y a t t h e c e n t e r o r l o a d e n d s o f t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k h e n c e c a u s e s a v o l t a g e b o o s t a t t h e l o a d e n d . A c c o m m o d a t i o n o f t h e E G p l a n t i n t h e s y s t e m i s s u b j e c t t o m a i n t a i n i n g t h e s y s t e m v o l t a g e p r o f i l e w i t h i n i t s s p e c i f i e d l i m i t s . i . e . t h e v o l t a g e a t a n y o f t h e p o i n t i n t h e n e t w o r k s h o u l d n o t e x c e e d t h e m a x i m u m a l l o w a b l e v o l t a g e i n c a s e o f l i g h t l y l o a d e d s i t u a t i o n s . V a r i a t i o n o f t h e v o l t a g e i n t h e s y s t e m w i t h t h e p r e s e n c e o f E G p l a n t s h o u l d b e a s s h o w n i n F i g u r e 2 . 6 s h o w n b e l o w . P a g e 1 1 2 ~ l \ I I V F e e d e r L V F e e d e 1 · l l @ l r l E G 1 0 6 % V o l t a g e 1 0 0 % 9 4 % ( . ' ) Q l , - 1 t L L I ·- - - - - - - - - - - - c Q ) L . - - - Q ) M i n i m m n L o a d - - - - - - - 3 : g o = : : = o < ( > F i g u r e 2 . 6 _ V o l t a g e V a r i a t i o n i n D i s t r i b u t i o n N e t w o r k d u e t o E G P r o t e c t i o n Q ) 0 > c ~ Q ) O l 2 0 > - c ~ . 2 < ( C o n n e c t i o n o f E G i n t o a d i s t r i b u t i o n n e t w o r k c a n a f f e c t t h e e x i s t i n g n e t w o r k b y p r o v i d i n g f l o w s o f f a u l t c u r r e n t w h i c h w a s n o t e x p e c t e d w h e n t h e p r o t e c t i o n w a s o r i g i n a l l y d e s i g n e d . T h e r e f o r e p r o t e c t i o n o f t h e s y s t e m a n d t h e E G p l a n t i s a v i t a l c o n s i d e r a t i o n f o r E G c o n n e c t i o n . I m p a c t o f t h e E G f o r d i s t r i b u t i o n s y s t e m p r o t e c t i o n s h o u l d b e a d d r e s s e d f r o m t h e a s p e c t s o f [ 5 ] • P r o t e c t i o n o f t h e g e n e r a t i o n e q u i p m e n t f r o m i n t e r n a l f a u l t s . • P r o t e c t i o n o f t h e f a u l t e d d i s t r i b u t i o n n e t w o r k f r o m f a u l t c u r r e n t s s u p p l i e d b y t h e e m b e d d e d g e n e r a t o r . • L o s s o f m a i n p r o t e c t i o n t o a v o i d i s l a n d e d o p e r a t i o n . P o w e r Q u a l i t y I t i s o b v i o u s t h a t t h e E G c a u s e s i m p r o v e m e n t i n e n d v o l t a g e o f r a d i a l M Y d i s t r i b u t i o n n e t w o r k s . I t i s s u b j e c t e d t o r e t e n t i o n o f t h e v o l t a g e w i t h i n t h e s p e c i f i e d l i m i t s a t a n y i n s t a n c e . T h e r e f o r e , i n m a n y s i t u a t i o n s e m b e d d e d g e n e r a t i o n c a n i m p r o v e n e t w o r k p o w e r q u a l i t y a s i t c a n r a i s e v o l t a g e s a t t h e r e m o t e e n d s o f l o n g f e e d e r s . C o n c e r n e d o n t h e f a u l t l e v e l o f t h e s y s t e m , a s t h e d i s t r i b u t i o n f a u l t l e v e l i s r a i s e d d u e t o E G , d i s t u r b a n c e s c a u s e d b y c u s t o m e r l o a d s , o r e v e n r e m o t e f a u l t s , w i l l r e s u l t i n s m a l l e r v o l t a g e v a r i a t i o n , i m p r o v i n g p o w e r q u a l i t y . M o r e o f t e n a b o v e c a u s e s a n i m p r o v e m e n t P a g e 1 1 3 o f p o w e r q u a l i t y i n t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k . H o w e v e r , e m b e d d e d g e n e r a t i o n c a n a l s o b e d e t r i m e n t a l t o n e t w o r k p o w e r q u a l i t y t h r o u g h : [ 6 ] • T r a n s i e n t v o l t a g e s • H a r m o n i c d i s t o r t i o n • V o l t a g e F l i c k e r • V o l t a g e U n b a l a n c e D u e t o t h e c o n n e c t i o n a n d d i s c o n n e c t i o n o f E G p l a n t s t h e r e c a n b e c h a n g e s i n t h e c u r r e n t i n l a r g e a m o u n t s h e n c e c o u l d c a u s e t r a n s i e n t v o l t a g e v a r i a t i o n s i n t h e n e t w o r k . T h i s i s a v i t a l c o n c e r n w i t h r e g a r d t o t h e o p e r a t i o n o f t h e p l a n t s . C u r r e n t t r a n s i e n t s c a n b e l i m i t e d b y c a r e f u l d e s i g n o f t h e g e n e r a t i o n p l a n t . E a r l i e r i t w a s d e s c r i b e d t h a t t h e v o l t a g e c h a n g e i s a k e y c o n c e r n f o r t h e c o n n e c t i o n o f a n E G p l a n t . B u t t h i s t r a n s i e n t v o l t a g e r i s e i s a m u c h m o r e i m p o r t a n t c o n c e r n o v e r t h a t s t e a d y s t a t e v o l t a g e r i s e e s p e c i a l l y w h e n c o n n e c t i n g i n t o a w e a k s y s t e m . T r a n s i e n t v o l t a g e r i s e c o u l d b e o v e r c o m e b y c o r r e c t s y n c h r o n i z a t i o n f o r s y n c h r o n o u s g e n e r a t o r s a n d a n t i - p a r a l l e l s o f t s t a r t u n i t s f o r i n d u c t i o n g e n e r a t o r s . A l s o t h e d i s c o n n e c t i o n o f t h e p l a n t f r o m t h e s y s t e m w h e n o p e r a t i n g a t i t s f u l l l o a d , c o u l d c a u s e a s u d d e n v o l t a g e d r o p . [ 7 ] S o m e f o r m s o f p r i m e m o v e r ( e g . F i x e d s p e e d w i n d t u r b i n e s ) m a y c a u s e c y c l i c v a r i a t i o n s i n t h e g e n e r a t o r o u t p u t c u r r e n t w h i c h c a n l e a d t o s o - c a l l e d ' f l i c k e r ' n u i s a n c e i f n o t a d e q u a t e l y c o n t r o l l e d . [ 8 ] H a r m o n i c s i s a l s o a n o t h e r e f f e c t w h i c h m a y c a u s e d u e t o t h e i n c o r r e c t d e s i g n a n d s p e c i f i c a t i o n o f t h e E G p l a n t h a v i n g p o w e r e l e c t r o n i c i n t e r f a c e s t o t h e n e t w o r k . N e t w o r k v o l t a g e d i s t o r t i o n m a y r e s u l t d u e t o t h e i n j e c t i o n o f h a r m o n i c c u r r e n t s b y t h e s e d e v i c e s . V o l t a g e u n b a l a n c e i s a l s o a s i m i l a r e f f e c t c a u s e d b y i n d u c t i o n g e n e r a t o r s . V o l t a g e o f r u r a l M V n e t w o r k s i s f r e q u e n t l y u n b a l a n c e d d u e t o t h e c o n n e c t i o n o f s i n g l e p h a s e l o a d s . A n i n d u c t i o n g e n e r a t o r h a s a v e r y l o w i m p e d a n c e t o u n b a l a n c e d v o l t a g e s a n d w i l l t e n d t o d r a w l a r g e u n b a l a n c e d c u r r e n t s h e n c e b a l a n c e t h e n e t w o r k v o l t a g e s a t t h e e x p e n s e o f i n c r e a s e d c u r r e n t s i n t h e g e n e r a t o r a n d c o n s e q u e n t h e a t i n g . [ 9 ] . S t a b i l i t y G e n e r a t o r t r a n s i e n t s t a b i l i t y i s n o t o f g r e a t s i g n i f i c a n c e t o t h e E G s c h e m e s . I f a f a u l t o c c u r s i n t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k a n d d e p r e s s t h e n e t w o r k v o l t a g e t h e E G p l a n t m a y P a g e 1 1 4 t r i p a n d w i l l l o s e s h o r t p e r i o d o f g e n e r a t i o n . A s t h e p o w e r i s r e s t o r e d i n t h e n e t w o r k i t w i l l s t a r t a u t o m a t i c a l l y . I n c o n t r a s t , i f a n e m b e d d e d g e n e r a t o r i s v i e w e d a s p r o v i d i n g s u p p o r t f o r t h e p o w e r s y s t e m t h e n i t s t r a n s i e n t s t a b i l i t y b e c o m e s o f c o n s i d e r a b l e i m p o r t a n c e . B o t h v o l t a g e a n d a n g l e s t a b i l i t y m a y b e s i g n i f i c a n t d e p e n d i n g o n t h e c i r c u m s t a n c e s . N e t w o r k L o s s e s D i s t r i b u t i o n l o s s e s o f t h e M V l i n e s , t r a n s f o r m e r s e t c . t e n d t o d i f f e r w i t h t h e c o n n e c t i o n o f E G p l a n t s i n t o t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k . I t c o u l d n o t b e a g e n e r a l a s s e s s m e n t o f w h e t h e r a r e d u c t i o n o r i n c r e a s e i n n e t w o r k l o s s e s . I t i s t i m e v a r i a n t a n d d e p e n d s u p o n t h e c o n d u c t o r t y p e , l o a d l e v e l , a l l o c a t i o n o f t h e E G p l a n t s a n d t h e e x t e n t o f a v a i l a b i l i t y a n d t h e r e l i a b i l i t y o f o p e r a t i o n o f t h e E G p l a n t s . I n g e n e r a l E G s a r e c o n n e c t e d t o t h e l o a d e n d s o f r a d i a l d i s t r i b u t i o n n e t w o r k a n d a s t h e l o a d i s i n c r e a s e d t h e q u a n t u m o f n e t w o r k l o s s r e d u c t i o n w i l l i m p r o v e . F o r t h e i n t e r c o n n e c t i o n o f a n E G p l a n t , t h e u t i l i t y a t p r e s e n t d o e s n o t m a k e m u c h c o n c e r n o n t h i s f a c t l i m i t i n g t o u s e o f c o n d u c t o r t y p e s w i t h c o m p a r a b l y l e s s d i s s i p a t i o n o f l o s s e s . [ 1 0 ] A l l t h e E G p l a n t s a r e o f f e r e d w i t h s i m i l a r b a s i c s f o r c o n n e c t i o n a n d t a r i f f f o r t h e o p e r a t i o n w i t h o u t t a k i n g i n t o c o n s i d e r a t i o n i t s l o c a t i o n . A s f a r a s t h e u t i l i t y 1 s c o n c e r n e d i t g a i n s a h i d d e n e f f e c t o n n e t w o r k l o s s e s b y t h e a l l o c a t i o n o f E G p l a n t s . T h i s f a c t w i l l b e d e a l t i n d e t a i l i n f u r t h e r c h a p t e r s w h i c h i s t h e s c o p e o f r e s e a r c h o f t h i s p r o j e c t . N e t w o r k P l a n n i n g I n t e g r a t i o n o f e m b e d d e d g e n e r a t i o n i n t o e x i s t i n g p o w e r n e t w o r k s r e q u i r e s p l a n n i n g p r o c e d u r e s t h a t c o n s i d e r t h e i m p a c t o f t h e n e w g e n e r a t i o n o n t h e s y s t e m . T h e a i m o f t h e p l a n n i n g p r o c e s s i s t o m i n i m i z e o r a v o i d a d v e r s e e f f e c t s a r i s i n g f r o m t h e c o n n e c t i o n o f a p a r t i c u l a r g e n e r a t o r a n d t o a c h i e v e t h i s i n t h e m o s t c o s t e f f e c t i v e m e t h o d p o s s i b l e . T h i s h a s b e e n c o n s i d e r e d t o b e a r e a s o n a b l e a p p r o a c h a s t h e e x i s t i n g a s s e t b a s e o w n e d b y t h e u t i l i t y r e p r e s e n t s a m a j o r h i s t o r i c f i n a n c i a l i n v e s t m e n t b a s e d o n t h e e q u i p m e n t p r o v i d i n g s e r v i c e t h a t w a s e x p e c t e d t o e x t e n d t o b e t w e e n t h i r t y a n d f i f t y y e a r s . [ 1 1 ] A c h i e v e m e n t o f t h e s e p l a n n i n g g o a l s i s n e c e s s a r y t o , P a g e 1 1 5 j ! ' I . , f • S u f f i c i e n t c o n t i n u o u s s u p p l y o f e l e c t r i c a l e n e r g y t o a l l t h e c o n s u m e r s o v e r w i d e g e o g r a p h i c a l a r e a a t l o w e s t p o s s i b l e c o s t a t s p e c i f i e d v o l t a g e & f r e q u e n c y • H i g h e s t p o s s i b l e s e c u r i t y & r e l i a b i l i t y o f s u p p l y • M o s t e c o n o m i c g e n e r a t i o n , t r a n s m i s s i o n & d i s t r i b u t i o n • O p t i m u m u s e o f e n e r g y r e s o u r c e s [ 1 1 ] A c h i e v i n g a b o v e o b j e c t i v e s w i t h c o n s i d e r a t i o n o n E G p l a n t s m a y b e c o m e d i f f i c u l t d u e t o , • D e c i s i o n r e g a r d i n g c h o i c e o f e q u i p m e n t h a v e l o n g t e r m e f f e c t a n d e q u i p m e n t m a y b e c o m e o b s o l e t e i n l e s s t i m e • S o u r c e s o f e n e r g y f o r g e n e r a t i o n o f e l e c t r i c i t y a r e s c a t t e r e d a w a y f r o m l o a d c e n t e r s • E c o n o m i c a n a l y s i s h a v e u n c e r t a i n t i e s r e g a r d i n g c o s t o f f u e l , e s c a l a t i o n m c a p i t a l c o s t o f f u t u r e p r o j e c t s , i n t e r e s t r a t e s e t c • P l a n n i n g d e c i s i o n s a r e i n f l u e n c e d b y l o a d m a n a g e m e n t t e c h n i q u e s I t i s o b v i o u s t h a t i m p l e m e n t a t i o n o f p r o p e r p l a n n i n g d e c i s i o n s i n a n a p p r o p r i a t e t i m e f r a m e i s e s s e n t i a l f o r h e a l t h y o p e r a t i o n o f a d i s t r i b u t i o n s y s t e m . I n p r a c t i c e i t i s d i f f i c u l t t o a c h i e v e t h i s d u e t o a b o v e m e n t i o n e d d i f f i c u l t i e s a s w e l l a s t h e c o n s i d e r a b l e d e l a y s w h i c h o c c u r i n d e c i s i o n m a k i n g , p r o c u r e m e n t a n d c o n s t r u c t i o n p r o c e s s o f t h e p l a n n i n g p r o p o s a l s . C o n n e c t i o n o f E G i n t o t h e s y s t e m w o u l d r e s t r i c t t h e a d v e r s e e f f e c t o f t h i s s i t u a t i o n u p t o c e r t a i n e x t e n t w h i c h u l t i m a t e l y b e n e f i t t h e u t i l i t y a n d i t s c o n s u m e r s . 2 . 3 E m b e d d e d G e n e r a t i o n P l a n t s i n S r i L a n k a 2 . 3 . 1 H i s t o r y A b s o r p t i o n o f s m a l l s c a l e e m b e d d e d p o w e r p l a n t s i n t o t h e p o w e r s y s t e m o f S r i L a n k a w a s i n i t i a t e d a s a r e s u l t o f t h e g o v e r n m e n t ' s p o l i c y d e c i s i o n t o e n c o u r a g e h y d r o g e n e r a t i o n t o o b t a i n o p t i m u m c a p a c i t y o f t h o s e u s i n g t h e a v a i l a b l e r e s o u r c e s . H y d r o e l e c t r i c i t y g e n e r a t i o n i s t h e c h e a p e s t s o u r c e o f e l e c t r i c i t y c o m p a r e d t o o t h e r e l e c t r i c i t y s o u r c e s i n t h e c o u n t r y . D u e t o t h e s c a r c i t y o f f o s s i l f u e l a n d n o n - a v a i l a b i l i t y o f n u c l e a r P a g e 1 1 6 p l a n t s , f o r e c a s t e d d e m a n d g r o w t h o f t h e e l e c t r i c i t y c o u l d b e s u p p l i e d a t a n e c o n o m i c a l r a t e o n l y u p o n o p t i m u m u t i l i z a t i o n o f h y d r o r e s o u r c e s . T h e r e f o r e g o v e r n m e n t d i r e c t e d t h e u t i l i t y C E B t o d e v e l o p t h e h y d r o p o w e r g e n e r a t i o n p o t e n t i a l o f t h e c o u n t r y t o i t s f u l l p o t e n t i a l a s i t i s t h e m a j o r i n d i g e n o u s r e s o u r c e f o r p o w e r g e n e r a t i o n a t p r e s e n t . U n d e r t h i s p o l i c y , a l l l a r g e - s c a l e h y d r o p o w e r g e n e r a t i o n f a c i l i t i e s w e r e t o r e m a i n u n d e r g o v e r n m e n t c o n t r o l f o r t h e f o r e s e e a b l e f u t u r e . P r i v a t e s e c t o r f i n a n c i n g w a s s o u g h t t o b e u t i l i z e d f o r p o w e r g e n e r a t i o n f r o m s m a l l h y d r o p o w e r p l a n t s . T h u s C E B p r o m o t e d g e n e r a t i o n o f e l e c t r i c i t y u s i n g R e n e w a b l e E n e r g y R e s o u r c e s s i n c e e a r l y n i n e t i e s b y g i v i n g t h e r e q u i r e d a s s i s t a n c e t o t h e p r i v a t e s e c t o r , w h i c h i n c l u d e d t r a i n i n g & c a p a c i t y b u i l d i n g , p r e f e a s i b i l i t y s t u d i e s a n d r e s o u r c e a s s e s s m e n t s . T h i s w a s o f f e r e d t o a l l s o u r c e s o f e m b e d d e d p o w e r p l a n t s o f c a p a c i t y l e s s t h a n 1 0 M W . [ 1 2 ] 2 . 3 . 2 . E n e r g y c o n t r i b u t i o n t o t h e s y s t e m A n a l y s i s o f p a s t e n e r g y d a t a t o g e t h e r w i t h t h e g r o s s e n e r g y g e n e r a t i o n f i g u r e s o u t t h a t t h e r o l e o f E G p l a n t s i s v i t a l q u a n t i t a t i v e l y . M o r e o v e r h i d d e n v a l u e i s v i t a l a s m o s t o f t h e E G e n e r g y i s g e n e r a t e d b y e n v i r o n m e n t a l l y f r i e n d l y r e n e w a b l e e n e r g y s o u r c e s . G r o w t h o f t h e E G e n e r g y c o n t r i b u t i o n t o C E B s y s t e m i n c o m p a r i s o n t o i t s g r o s s e n e r g y g e n e r a t i o n f o r t h e p a s t y e a r s a r e a s i n T a b l e 2 . 1 b e l o w . G r o s s % G e n e r a t i o n E G E n e r g y Y e a r C o n t r i b u t i o n o f C E B ( G W h ) o f E G ( G W h ) 2 0 0 0 6 6 8 6 4 3 . 3 0 . 6 2 0 0 1 6 5 2 0 6 4 . 8 l . O 2 0 0 2 6 9 5 4 1 0 3 . 5 1 . 5 2 0 0 3 7 6 1 2 1 2 0 . 3 1 . 6 2 0 0 4 8 0 4 3 2 0 6 2 . 6 2 0 0 5 8 7 6 9 2 8 0 3 . 2 2 0 0 6 9 3 8 9 3 4 6 3 . 7 2 0 0 7 9 8 1 4 3 4 4 3 . 5 2 0 0 8 9 9 0 1 4 3 3 4 . 4 T a b l e 2 . 1 _ G r o s s E n e r g y G e n e r a t i o n i n S r i L a n k a & C o n t r i b u t i o n b y E G P a g e I 1 7 ~~ / t l l e i • • ' j ! ' I ~~~ 5 0 0 4 5 0 4 0 0 : c 3 5 0 ~ 3 0 0 ~ - ; : 2 5 0 f . l l 2 0 0 ~ = 1 5 0 ~ 1 0 0 s o 0 E n e r g y C o n t r i b u t i o n b y E m b e d d e d P o w e r P l a n t s 2 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8 Y e a r F i g u r e 2 . 7 _ E n e r g y C o n t r i b u t i o n t o t h e S y s t e m b y E G P l a n t s 2 . 3 . 3 A p p l i c a b l e t a r i f f T h e p r o c e d u r e f o r e l e c t r i c i t y p u r c h a s e s f r o m s m a l l p o w e r p r o d u c e r s ( M H P s ) b y t h e C E B w a s r e g u l a r i z e d f r o m 1 9 9 7 w i t h t h e p u b l i c a t i o n o f a s t a n d a r d i z e d p o w e r p u r c h a s e a g r e e m e n t ( S P P A ) w h i c h i n c l u d e d a s c h e m e f o r c a l c u l a t i n g t h e p u r c h a s e p r i c e b a s e d o n t h e a v o i d e d c o s t p r i n c i p l e . A v o i d e d C o s t T a r i f f A v o i d e d c o s t i s t h e i n c r e m e n t a l c o s t t o t h e e l e c t r i c u t i l i t y t h a t t h e u t i l i t y w o u l d e i t h e r g e n e r a t e i t s e l f o r p u r c h a s e f r o m t h e r m a l I P P s i f i t d i d n o t p u r c h a s e f r o m a r e n e w a b l e e n e r g y p r o d u c e r . [ 1 2 ] W h e n e v e r a r e n e w a b l e g e n e r a t i n g p l a n t o r a n y o t h e r E G p l a n t i s c o n n e c t e d t o t h e s y s t e m t o t a l q u a n t i t y o f e n e r g y c o n t r i b u t e d b y i t t o t h e s y s t e m i s e q u a l t o t h e s a v i n g o f a m a s s g e n e r a t i n g p l a n t w h i c h w o u l d h a v e g e n e r a t e d t h e s a m e q u a n t i t y o f e n e r g y . T h u s c o s t o n f u e l a n d o t h e r o p e r a t i o n s i s s a v e d . A v o i d e d c o s t p r i c i n g h a s b e e n c o m p o s e d o n t h a t b a s i s a n d m e t h o d o l o g y i s b a s e d o n t h e p r i n c i p l e o f s h o r t r u n m a r g i n a l c o s t p r i c i n g . T h e a v o i d e d c o s t t a r i f f w h i c h w a s o f f e r e d b y C E B s i n c e t h e i n c e p t i o n o f E G p l a n t s i s m e n t i o n e d i n a n n e x u r e I ( 1 ) . I n t h e p r i c i n g , d r y s e a s o n t a r i f f i s h i g h e r b e c a u s e t h e E G t h e n r e p l a c e s t h e t h e r m a l p l a n t s o f h i g h e r g e n e r a t i o n c o s t i n s t e a d o f t h e m a s s h y d r o p l a n t s . P a g e 1 1 8 T h r e e - t i e r T a r i f f l i M A R Y U l l f Y O S n y O F M O R A T U W A . . U i i . 4 M ( \ R A T U W A T h e g o v e r n m e n t l a t e r i d e n t i f i e d t h e d e v e l o p m e n t o f r e n e w a b l e e n e r g y p r o j e c t s , a s a m a t t e r o f p o l i c y t o d i v e r s i f y t h e e l e c t r i c i t y s e c t o r f r o m h i g h c o s t t h e r m a l p o w e r g e n e r a t i o n . T h e r e f o r e , r e q u i r e d i n c e n t i v e s a n d a s s i s t a n c e w a s p r o v i d e d f o r t h e r e n e w a b l e e n e r g y r e s o u r c e d e v e l o p m e n t . F u r t h e r , N a t i o n a l E n e r g y P o l i c y 2 0 0 6 h a s i d e n t i f i e d f u e l d i v e r s i f i c a t i o n a n d e n e r g y s e c u r i t y i n e l e c t r i c i t y g e n e r a t i o n a s a s t r a t e g i c o b j e c t i v e a n d d e v e l o p m e n t o f r e n e w a b l e e n e r g y p r o j e c t s w a s i d e n t i f i e d a s a p a r t o f t h i s s t r a t e g y . I n v i e w o f a b o v e , a c t i o n h a s b e e n t a k e n t o i n t r o d u c e a c o s t b a s e d , t e c h n o l o g y s p e c i f i c , t h r e e - t i e r t a r i f f i n s t e a d o f a v o i d e d c o s t b a s e d t a r i f f w i t h e f f e c t f r o m y e a r 2 0 0 7 . [ 1 2 ] T h i s t a r i f f i s d e s i g n e d b a s e d o n c o s t o f a n e m b e d d e d p o w e r p l a n t p r o j e c t . T h r o u g h t h i s t a r i f f t h e d e v e l o p e r o f E G p l a n t c a n d e c i d e a n d e n s u r e t h a t h e r e c e i v e s t h e e x p e c t e d r e t u r n o n i n v e s t m e n t a n d c o v e r s t h e c a p i t a l & o p e r a t i o n a l c o s t o f t h e p o w e r p r o j e c t . M o r e o v e r , t h e t a r i f f e s t i m a t i o n b y t h i s m e t h o d s o l e l y d e p e n d s o n t h e c o s t a n d p e r f o r m a n c e o f t h e p r o j e c t 3 - t i e r t a r i f f w h i c h i s a p p l i c a b l e i n t h e p r e s e n t c o n t e x t i s m e n t i o n e d i n a n n e x u r e I ( 2 ) . F l a t T a r i f f F l a t T a r i f f i s a n o t h e r o p t i o n a l t a r i f f s c h e m e w h i c h c o u l d b e a p p l i e d f o r E G P l a n t s . T h e p r i c e s a r e n o n - e s c a l a b l e a n d n o v a r i a b l e c o s t o f O & M i n c l u d e d . T h e E G p r o j e c t d e v e l o p e r s c a n u s e t h i s t a r i f f o p t i o n a s a l t e r n a t i v e t o t h e 3 - t i e r t a r i f f s c h e m e . T h e a p p l i c a b l e r a t e s a r e g i v e n i n a n n e x u r e I ( 3 ) . 2 . 3 . 4 A v a i l a b l e P l a n t s & F u t u r e A d d i t i o n s A c c o r d i n g t o t h e c u r r e n t s t a t i s t i c s 7 % o f t h e t o t a l i n s t a l l e d c a p a c i t y o f t h e S r i L a n k a ' s p o w e r s y s t e m ( i n c l u d i n g a l l I P P s ) i s f r o m E m b e d d e d P o w e r P r o j e c t s . M a j o r i t y o f t h i s q u a n t u m i s g r a n t e d b y t h e s m a l l h y d r o p o w e r p l a n t s w h i c h a r e s c a t t e r e d m a i n l y i n t h e S a b a r a g a m u w a , U v a & C e n t r a l p r o v i n c e s . T h e p l a n t s w h i c h a r e l o c a t e d i n t h e w e t z o n e o f t h e c o u n t r y a c c o u n t s f o r c o n t i n u o u s a n d c o n s i d e r a b l e a m o u n t o f e n e r g y c o n t r i b u t i o n t o t h e n a t i o n a l g r i d . I n t h e s e p l a n t s , p l a n t f a c t o r i s r e t a i n e d a b o v e 4 0 % . 9 4 8 5 2 P a g e 1 1 9 \ $ ' n " ! . 0 I U S e v e r a l o t h e r t y p e s o f E G p l a n t s i n c l u d i n g u t i l i t y o w n e d w i n d p o w e r p r o j e c t s a r e i n o p e r a t i o n . D e t a i l s o f t h e n u m b e r o f c o m m i s s i o n e d p r i v a t e o w n e d p l a n t s t o g e t h e r w i t h i t s c a p a c i t y a r e m e n t i o n e d i n T a b l e 2 . 2 . N o . o f T o t a l I n s t a l l e d T y p e P l a n t s C a p a c i t y ( M W ) M i n i H y d r o P o w e r 8 1 1 7 0 . 3 6 B i o m a s s - D e n d r o P o w e r I 1 . 0 0 B i o m a s s - A g r i . & I n d . W a s t e P o w e r 2 1 1 . 0 0 W a s t e H e a t R e c o v e r y P o w e r I 0 . 1 0 S o l a r P o w e r I 0 . 0 2 T o t a l 8 6 1 8 2 . 4 8 T a b l e 2 . 2 _ Q u a n t i t y o f C o m m i s s i o n e d E G p l a n t s i n S r i L a n k a P o t e n t i a l o f s m a l l h y d r o c a p a c i t y o f w h i c h t h e r e s o u r c e s s t i l l h a v e n o t b e e n u t i l i z e d i s c o n s i d e r a b l e . T h r o u g h t h e n e w t r e n d s a n d t h e t e c h n o l o g i c a l i m p r o v e m e n t s , a l l t h i s c a p a c i t y w o u l d b e a b s o r b e d i n t o t h e s y s t e m i n f u t u r e . A l s o , f e a s i b i l i t y f o r m a n y o t h e r s o u r c e s o f r e n e w a b l e e n e r g y a v a i l a b l e i n t h e c o u n t r y h a s b e e n s t u d i e d . A n o t h e r s i g n i f i c a n t p o t e n t i a l w o u l d b e a d d e d f r o m t h e s e a s w e l l . F u t u r e p r o j e c t s o f E G a d d i t i o n t o t h e s y s t e m ( f o r w h i c h p e r m i t s h a v e a l r e a d y b e e n i s s u e d ) a r e a s i n T a b l e 2 . 3 . [ 1 5 ] N o . o f T o t a l C a p a c i t y T y p e P l a n t s ( M W ) M i n i H y d r o P o w e r 4 0 1 0 2 . 0 0 W i n d 2 2 0 . 0 0 B i o m a s s - D e n d r o I 0 . 2 7 T o t a l 4 3 1 2 2 . 2 7 T a b l e 2 . 3 _ Q u a n t i t y o f P r o p o s e d E G p l a n t s i n S r i L a n k a T h e r e f o r e , i t c o u l d b e p r e d i c t e d t h a t t h e t o t a l a m o u n t o f E G c a p a c i t y i n t h e s y s t e m w o u l d r e a c h t o a r o u n d 1 0 % o f t h e t o t a l i n s t a l l e d c a p a c i t y i n f u t u r e . P a g e I 2 0 C h a p t e r 3 N e t w o r k A n a l y s i s 3 . 1 S e l e c t i o n o f a N e t w o r k E G h a s a n i m p a c t o n t h e p o w e r f l o w o f t h e d i s t r i b u t i o n s y s t e m a s b r i e f e d i n c h a p t e r 2 . P r e s e n c e o f E G c a u s e s a n a l t e r a t i o n i n t h e c o n v e n t i o n a l u n i d i r e c t i o n a l p o w e r f l o w p a t h . A c c o r d i n g l y p r e s e n c e o f E G r e q u i r e s t h e p r o t e c t i o n & m e t e r i n g e q u i p m e n t , s w i t c h g e a r e t c o f t h e d i s t r i b u t i o n s y s t e m t o b e a d j u s t e d f o r t h e b i d i r e c t i o n a l p o w e r f l o w . C o n n e c t i o n o f c o n s i d e r a b l e q u a n t i t y o f E G c a p a c i t y i n t o t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k r e s u l t i n g v a r i a t i o n i n n e t w o r k l o s s e s i s t h e b a s i s f o r s t u d y . F o r t h e a n a l y s i s o f t h e n e t w o r k o n t h e a b o v e m e n t i o n e d a s p e c t , i t i s n e c e s s a r y t o s e l e c t a d i s t r i b u t i o n n e t w o r k w h i c h , • V i t a l l y s h o w s s e c t i o n s f o r w h i c h n e t w o r k i m p r o v e m e n t s a r e r e q u i r e d t o m a i n t a i n s u p p l y s t a n d a r d s . • D i s t r i b u t e d i n a c o m p a r a b l y l a r g e a r e a s o t h a t t h e e f f e c t o f d i s t a n c e & l i n e l e n g t h c o u l d b e e a s i l y a s s e s s e d . • C o m p r i s e s o f s u f f i c i e n t a m o u n t o f E m b e d d e d G e n e r a t i o n p o t e n t i a l i n t h e a r e a c o n c e r n e d . • H a v i n g s u f f i c i e n t l o a d s & l o a d g r o w t h t h r o u g h o u t . A F e e d e r o f G r i d S u b s t a t i o n N u w a r a E l i y a w a s s e l e c t e d i n t h i s r e g a r d w h i c h c o m p r i s e s m o s t o f t h e a b o v e f e a t u r e s a n d s t u d y w a s b a s e d o n i t . 3 . 2 E s t i m a t i o n o f N e t w o r k P a r a m e t e r s A s a n a p p r o a c h f o r t h e a n a l y s i s , o v e r a l l d i s t r i b u t i o n l o s s e s o f t h e f e e d e r s i n t h e s e l e c t e d g r i d s u b s t a t i o n w a s d e t e r m i n e d . B a s e d o n t h e a c t u a l l o a d d a t a a n d t h e a v e r a g e l o a d p r o f i l e o f y e a r 2 0 0 8 , k e y p a r a m e t e r s w e r e d e t e r m i n e d w h i c h h a v e a r e l a t i o n s h i p w i t h t h e f e e d e r d i s t r i b u t i o n l o s s e s . P e a k & a v e r a g e d e m a n d ( P a v , P m a x ) d a i l y d e m a n d c u r v e s , L o a d f a c t o r ( e ) , P e a k p o w e r l o s s ( P L ) . U t i l i z a t i o n t i m e o f l o s s e s ( U T L ) , A n n u a l e n e r g y l o s s ( E L ) a r e t h e t e r m s w h i c h w e r e d e r i v e d b a s e d o n t h e a v e r a g e l o a d p r o f i l e o f t h e f e e d e r s . P a g e I 2 1 A v e r a g e f e e d e r d e m a n d o f t h e f e e d e r s c o n c e r n e d o n t h e d a t a o f a l l m o n t h s i n y e a r 2 0 0 8 a r e m e n t i o n e d i n a n n e x u r e I I a n d t h e P r o f i l e i s a s i n F i g u r e 3 . 1 . F e e d e r D e m a n d C u r v e s 1 0 . 0 9 . 0 8 . 0 i . O 6 . 0 - . 5 . 0 ~ ~ 4 . 0 ' - ' - = 3 . 0 ~ ~ 1 0 ~ - · 1 . 0 0 . 0 - t . o O · - 2 . 0 T i m e o f D a y ( H r s ) F i g u r e 3 . 1 _ F e e d e r D e m a n d C u r v e s o f N u w a r a E l i y a G S S - 2 0 0 8 F o l l o w i n g p a r a m e t e r s w e r e d e t e r m i n e d . • A v e r a g e D e m a n d 1 T P a v = - f P ( t ) d t T o • L o a d F a c t o r P a v S a l e s e = - - = - - - - - p m a x P m a x * 8 7 6 0 • E n e r g y D e l i v e r e d E d e 1 = P ma x * e * T k W h ( e q n . 3 . 1 ) ( e q n . 3 . 2 ) ( e q n . 3 . 3 ) - - F e e d e r 1 - - F e e d e r 2 - - F e e d e r 3 - - F e e d e r 4 - - F e e d e r S - - F e e d e r 6 P a g e I 2 2 • U t i l i z a t i o n t i m e o f l o s s e s U T L = e 2 ( 2 + e 2 ) * 8 7 6 0 ( 1 + 2 e ) • E n e r g y L o s s h r s / y e a r E n e r g y L o s s = P L * U T L k W h / y e a r [ 1 4 ] ( e q n . 3 . 4 ) ( e q n . 3 . 5 ) H i s t o r i c d a t a o f t h e f e e d e r e n e r g y d e m a n d o f y e a r 2 0 0 8 w h i c h w a s r e q u i r e d f o r a b o v e c a l c u l a t i o n i s m e n t i o n e d i n a n n e x u r e I I I . R e s u l t t h u s o b t a i n e d u s i n g e q u a t i o n s 3 . 1 - 3 . 5 f o r e a c h o f t h e 6 f e e d e r s s e p a r a t e l y a r e f i g u r e d o u t i n T a b l e 3 . 1 . F e e d e r 1 F e e d e r 2 F e e d e r 3 F e e d e r 4 F e e d e r 5 F e e d e r 6 P a v ( M W ) 3 . 7 3 . 9 0 . 5 2 . 6 3 . 9 0 . 7 P m a x ( M W ) 7 . 8 9 . 1 1 . 0 4 . 5 7 . 1 1 . 7 e ( P a v I P m a x ) 0 . 4 7 0 . 4 4 0 . 5 6 0 . 5 8 0 . 5 5 0 . 4 1 A n n u a l S a l e s S ( M W h ) 3 1 7 6 5 3 1 4 9 0 4 1 0 6 2 0 1 0 6 3 2 0 9 0 6 6 4 9 e ( S I P m a x X 8 7 6 0 ) 0 . 4 6 0 . 4 0 0 . 4 8 0 . 5 1 0 . 5 2 0 . 4 6 U T L ( h r s . / Y r . ) 2 2 0 2 . 5 1 8 0 0 . 8 2 6 2 5 . 0 2 8 4 8 . 7 2 7 3 0 . 3 1 9 3 1 . 9 P L ( M W ) 0 . 2 0 7 0 . 4 5 2 0 . 0 0 2 0 . 0 5 1 0 . 2 2 2 0 . 0 0 4 A n n u a l E n e r g y L o s s ( M W h I Y r ) 4 5 5 . 9 8 1 4 . 0 5 . 2 1 4 5 . 3 6 0 6 . 1 7 . 7 T o t a l A n n u a l E n . L o s s ( M W h / Y r ) 2 0 3 4 ( m a n y k i l o m e t e r s . T h e l o a d s c o n n e c t e d t o t h e s e b r a n c h e s m a y b e e i t h e r d i s t r i b u t e d o r s p o t l o a d s . W h e n t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k c o v e r s a l a r g e g e o g r a p h i c a l a r e a , a l l o c a t i o n o f t h e s e l o a d s m a y b e a t t h e f a r e n d s o f t h e r a d i a l n e t w o r k , g a t h e r e d w i t h i n c e r t a i n s e c t i o n s w h e r e t h e p o p u l a t i o n a n d t h e a v a i l a b i l i t y o f i n d u s t r i a l l o a d s a r e h i g h . T h e r e f o r e , d i s t r i b u t i o n o f t h e l o a d s w i t h i n t h e r a d i a l n e t w o r k i s n o t u n i f o r m a n d a s i m p l i f i e d n e t w o r k r e p r e s e n t i n g e a c h s e c t i o n o f t h e f e e d e r b y a b r a n c h i n c l u d i n g i t s l o a d s w a s u s e d . E a c h s e c t i o n w a s r e p r e s e n t e d b y t h e r e l e v a n t a v a i l a b l e t y p e o f c o n d u c t o r a n d i t s l e n g t h . F i g u r e 3 . 2 s h o w s s i m p l i f i e d r a d i a l n e t w o r k o f t h e f e e d e r 1 o f N u w a r a E l i y a G S S u s e d f o r t h e a n a l y s i s . P a g e I 2 3 1 3 9 + j 7 0 2 8 4 + j l 4 8 2 4 9 + j l 3 1 1 - R a c c o o l l L b t e - C o p p e r L b t e - w e a s e l L b t e 1 3 2 + j f i 8 G r i l l S u b s t a t i o n 1 2 2 + j f i 0 1 1 2 + j 6 0 1 5 1 S l + j 7 8 1 0 8 4 7 + j 4 4 6 1 2 0 + j 6 2 6 2 0 S + j l 0 7 I 8 F i g u r e 3 . 2 _ R a d i a l n e t w o r k F o r s i m p l i c i t y c o m p a r a b l y s h o r t e r b r a n c h e s w e r e c o n s i d e r e d t o b e o f n e g l i g i b l e l e n g t h a n d t h e l o a d c o n n e c t e d t o t h o s e w e r e r e p r e s e n t e d i n t h e n e a r e s t c o n n e c t e d b r a n c h . F e e d i n g p o i n t o f t h e f e e d e r i s t h e g r i d s u b s t a t i o n e n d . T h e v o l t a g e d r o p c a u s e d t o t h e f a r e n d o f t h e n e t w o r k i s h i g h e r a t t h i s f e e d i n g p o i n t c o m p a r e d t o t h e l o a d c e n t e r . P a g e I 2 4 1 7 2 + j 9 2 3 . 4 L o a d C e n t e r S u p p l y o f l o a d f r o m l o a d c e n t e r o f t h e n e t w o r k p r o v i d e s o p t i m u m v o l t a g e p r o f i l e a n d m i n i m u m l o s s e s . T h e r e f o r e , f o r a n y g i v e n r a d i a l n e t w o r k , l o a d c e n t e r i s t h e o p t i m a l f e e d i n g p o i n t w h i c h r e s u l t s i n m i n i m u m a m o u n t o f d i s t r i b u t i o n l o s s e s . I n t h e c o n v e n t i o n a l f e e d i n g a r r a n g e m e n t s c o n c e r n o n t h i s l o a d c e n t e r i s g e n e r a l l y n o t m a d e . C o s t c o n s i d e r a t i o n s a n d a d d i t i o n o f f u t u r e l o a d s b e i n g u n p r e d i c t a b l e , m a n y p r a c t i c a l d i f f i c u l t i e s a r e t h e m a j o r c o n c e r n s f o r t h e d e v i a t i o n o f f e e d i n g p o i n t f r o m i t s l o a d c e n t e r i n f e e d e r d e s i g n . I m p e d a n c e s e e n m e t h o d w a s u s e d i n d e t e r m i n a t i o n o f l o a d c e n t e r o f t h e f e e d e r . R e p r e s e n t a t i o n o f e a c h b r a n c h o f t h e n e t w o r k w i t h i t ' s p e r u n i t i m p e d a n c e a n d a l l l o a d s w i t h i t s e q u i v a l e n t i m p e d a n c e w a s n e c e s s a r y . B r a n c h i m p e d a n c e w a s c a l c u l a t e d b a s e d o n t h e t y p e o f c o n d u c t o r a n d a p p r o x i m a t e c o n d u c t o r l e n g t h . F o r t h e l o a d i m p e d a n c e , l o a d a t e a c h n o d e w a s c o n v e r t e d i n t o i t s e q u i v a l e n t i m p e d a n c e a s s u m i n g n o m i n a l v o l t a g e o f 1 p . u . a t e a c h n o d e , b a s e c a p a c i t y S b a s e = l O O O k V A a n d b a s e V o l t a g e V b a s e = 3 3 k V . I t w a s d e r i v e d b y , S = V l * Z = V / 1 v 2 S = P + j Q = Z * v 2 Z = - - - ( P + j Q ) * v 2 : . z P ( i ) = [ P ( i ) - j Q ( i ) ] p . u . ( e q n . 3 . 6 ) w h e r e P ( i ) - L o a d R e a l P o w e r a t i t h n o d e Q ( i ) - L o a d R e a c t i v e P o w e r a t i t h n o d e V ( i ) - V o l t a g e a t i t h n o d e Z p ( i ) - L o a d I m p e d a n c e a t i t h n o d e P a g e I 2 5 T h e s i m p l i f i e d r a d i a l n e t w o r k c o n s i s t s o f l e a f n o d e s ( b r a n c h e n d n o d e s ) . T h e s e l e a f n o d e s w e r e s e l e c t e d a n d i t s i m p e d a n c e w a s c o n v e r t e d t o i t s s o u r c e n o d e u s i n g f o l l o w i n g r e l a t i o n s h i p . N o d e 1 w a s c o n s i d e r e d a s t h e f e e d i n g p o i n t . S o u r c e N o d e s R 2 ' R 1 R e c e i v i n g E n d N o d e ( l e a f N o d e ) F i g u r e 3 . 3 _ N e t w o r k B r a n c h z [ S ( " ) ] = Z p [ S ( j ) ] x { Z ( j ) + Z p [ R ( j ) ] } P N 1 { Z p [ S ( j ) + Z ( j ) + Z p [ r ( j ) ] } ( e q n . 3 . 7 ) W h e r e Z U ) Z p [ S U ) ] Z p [ R ( j ) ] Z P N [ S ( j ) ] - B r a n c h p . u . i m p e d a n c e - L o a d p . u . I m p e d a n c e a t s o u r c e n o d e b e f o r e u p d a t i n g - L o a d p . u . I m p e d a n c e a t e n d n o d e - U p d a t e d p . u . I m p e d a n c e a t s o u r c e n o d e U p o n c o m p l e t i o n o f c a l c u l a t i o n f o r a l l t h e l e a f n o d e s t h e n e t w o r k w a s s i m p l i f i e d a s i n F i g u r e 3 . 4 b e l o w . P a g e I 2 6 2 5 1 3 9 - l j 7 0 ~ " \ ' ~ ~ \ 2 3 1 2 2 - l j 6 0 . • 2 2 ~ ; ' ; I # 5 8 6 - l j 3 0 2 I ) . . . • • • " # • k I . 2 8 4 - l j l 4 8 t 2 4 2 4 9 - l j l 3 1 1 - R a c c o o n L i n e - c o p p e r L i M - w e a s e l L i M 1 3 2 - l j 6 8 G l i < l S u b s t n t i o u 2 2 5 - l j l l 3 ~ . . • ~ ~ . # 1 7 • . . . • • • . I • • 1 8 3 - l j 9 6 . • • 1 8 . . 1 2 0 - l j 6 2 1 6 • 6 1 1 2 - l j 6 0 ' 1 5 I I I I I I ' 1 4 _ _ . , . . . 3 7 4 - l j 2 0 0 : • • ' * ' - ~.. 1 7 2 - l j 9 2 . . 3 0 8 - l j l 6 0 2 0 5 - l j l 0 7 1 3 1 5 1 - l j 7 8 ' 1 0 • . I • I I I I I • • • • • I • • • ~ 8 F i g u r e 3 . 4 _ S t e p 1 o f s i m p l i f i e d n e t w o r k N o d e s 7 , 9 , 1 3 , 2 3 h a v e t h e n b e c o m e l e a f n o d e s a n d t h e p r o c e s s w a s r e p e a t e d t o t h e s e a n d t h e c a l c u l a t i o n c o n t i n u e d f o r t h e n e w l e a f n o d e s i n t h e s i m p l i f i e d n e t w o r k . F i n a l l y t h e e q u i v a l e n t i m p e d a n c e a s s e e n f r o m n o d e 1 w a s d e t e r m i n e d . S i m i l a r l y a b o v e p r o c e s s w a s r e p e a t e d f o r a l l o t h e r n o d e s c o n s i d e r i n g t h e m a s t h e f e e d i n g n o d e a t e a c h s t e p . P a g e I 2 7 T h e n o d e w i t h l e a s t e q u i v a l e n t i m p e d a n c e i s t h e l o a d c e n t e r . I m p e d a n c e ( Q ) N o d e N u m b e r 0 . 8 + j 0 . 4 1 4 1 . 0 + j 0 . 5 3 3 1 . 2 + j 0 . 6 3 5 1 . 4 + j 0 . 7 2 2 1 . 4 + j 0 . 7 4 1 6 1 . 5 + j 0 . 7 6 2 3 1 . 9 + j 0 . 9 7 2 1 2 . 0 + j 1 . 0 4 1 1 2 . 1 + j 1 . 0 9 1 9 2 . 3 + j 1 . 2 1 1 3 2 . 8 + j 1 . 4 5 7 2 . 9 + j 1 . 4 8 9 3 . 0 + j 1 . 5 7 2 4 3 . 4 + j 1 . 8 0 1 3 . 9 + j 1 . 9 4 1 7 4 . 2 + j 2 . 1 8 8 4 . 7 + j 2 . 4 5 1 8 4 . 9 + j 2 . 6 3 1 4 5 . 7 + j 2 . 9 4 1 0 5 . 9 + j 3 . 1 4 1 2 6 . 2 + j 3 . 1 5 2 5 6 . 5 + j 3 . 3 6 2 0 7 . 2 + j 3 . 5 3 2 2 7 . 2 + j 3 . 7 0 6 7 . 5 + j 4 . 0 4 1 5 T a b l e 3 . 2 _ I m p e d a n c e s a s S e e n f r o m E a c h N o d e o f t h e R a d i a l N e t w o r k F u r t h e r s t u d i e s a n d s i m u l a t i o n w i l l b e b a s e d o n a b o v e r e s u l t w h i c h r e p r e s e n t t h e m a i n l o a d c e n t e r a n d t h e n e x t 5 l o a d c e n t e r s . M a i n l o a d c e n t e r a n d t h e o t h e r l o a d c e n t e r s b a s e d o n a b o v e r e s u l t a r e s h o w n i n F i g u r e 3 . 5 . P a g e I 2 8 2 5 I J 9 - f j 7 0 2 8 4 - f j l 4 8 2 4 9 - f j l J l l - R a c c o o n L i n e - C o p p e r L i n e - W e a s e l L i n e l 3 2 - f j 6 8 G l i d Sub~tntion 1 2 0 - f j 6 2 6 F i g u r e 3 . 5 _ L o a d C e n t e r s l l 2 - f j 6 0 - 1 5 M a i n L o m l 2 0 5 - f j l 0 7 8 1 7 2 - f j 9 2 Di~tauce N o d e 1 t o 4 - 1 2 k m N o d e 1 t o 3 - 9 k m N o d e 1 t o 5 - 1 7 k m N o d e 1 t o 2 - ~ k m N o 1 l e 1 t o 1 6 - 2 1 k m N o d e 1 t o 2 3 - 3 3 k m I t i s e x p e c t e d t o s t u d y t h e i m p a c t o f E G o n t h e s y s t e m a n d t h e e f f e c t i v e n e s s o f p l a c e m e n t o r m a k i n g t h e c o m m o n c o u p l i n g o f t h e s e p l a n t s t o t h e m a i n l o a d c e n t e r a n d o t h e r n o d e s . P a g e I 2 9 C h a p t e r 4 P o w e r F l o w A n a l y s i s I n o r d e r t o s t u d y t h e e f f e c t o f d i f f e r e n t p l a c e m e n t s o f E G i n t h e s y s t e m , p o w e r f l o w s t u d i e s w e r e c a r r i e d o u t . O b j e c t i v e i s t o i d e n t i f y t h e v a r i a t i o n o f t h e v o l t a g e p r o f i l e a n d t h e l i n e l o s s e s a c c o r d i n g t o t h e P o i n t o f C o m m o n C o u p l i n g ( P C C ) o f e a c h o f t h e E G p l a n t . T h e n o d e s w h i c h a r e t h e m a i n l o a d c e n t e r s o f t h e r a d i a l n e t w o r k w e r e a l r e a d y d e t e r m i n e d i n c h a p t e r 3 a n d i t w i l l b e u t i l i z e d i n t h e p o w e r f l o w a n a l y s i s . T h r o u g h t h e s t u d y o n v a r i a t i o n o f l o s s e s w i t h r e g a r d t o p l a c e m e n t o f E G p l a n t s i n t h e , f e e d e r , i t i s e x p e c t e d t o q u a n t i t a t i v e l y d e t e r m i n e t h e s a v i n g o f e n e r g y w h i c h c o u l d b e u t i l i z e d f o r p l a n n i n g o f E G i n t e r c o n n e c t i o n s . 4 . 1 C a s e S t u d y I t i s m e n t i o n e d t h a t f e e d e r l o f N u w a r a E l i y a G S S w a s s e l e c t e d f o r t h e a n a l y s i s . E x i s t i n g n u m b e r o f E G p l a n t s i n t h e s e l e c t e d f e e d e r i s o n e a n d i t s c a p a c i t y i s 1 . 5 M W . I t i s o b s e r v e d t h a t s u b s t a n t i a l p o t e n t i a l o f m i n i h y d r o p o w e r i s a v a i l a b l e i n t h e a r e a o f t h e f e e d e r . I t w a s i d e n t i f i e d t h a t f o l l o w i n g m i n i h y d r o p l a n t s a r e p r o p o s e d t o b e c o n n e c t e d t o f e e d e r 1 a t v a r i o u s l o c a t i o n s . N a m e o f M H P C a p a c i t y ( M W ) K u r u n d u g o l l a 5 . 0 B e l i h u l o y a 3 . 5 R a h a t u n g o d a P a l l e b o w a l a 1 . 0 M a n a k o l a 2 . 5 M a l i y a d d a 1 . 0 K a r a p a l a g a m a 2 . 5 T a b l e 4 . 1 _ P r o p o s e d M H P s t o F e e d e r 1 L o c a t i o n s o f t h e a b o v e M H P s w i t h r e g a r d t o t h e s i m p l i f i e d r a d i a l n e t w o r k o f f e e d e r 1 a r e a s i n t h e F i g u r e 4 . 1 s h o w n b e l o w . P a g e I 3 0 l J H j 7 0 2 8 4 + j l 4 8 2 5 2 4 9 + j 1 J l 1 _ _ _ . R a c c o o n L i n e - C o p p e r L i n e - W e a s e l L i n e I J 2 + j 6 8 S u b s t a t i o n 3 . 5 l . V I W ® 2 2 5 - + j l l J 1 2 0 + j 6 2 6 F i g 4 . 1 _ E G P o t e n t i a l i n F e e d e r 1 l l 2 + j 6 0 - 1 5 5 M W ® · l M \ V 2 0 5 + j l 0 7 I 8 A b s o r p t i o n o f a b o v e c a p a c i t y o f E G i n t o t h e s y s t e m w i l l m a k e s i g n i f i c a n t i m p a c t o n t h e e x i s t i n g p o w e r f l o w p a t t e r n s i n t h e n e t w o r k . T h e r e f o r e p o w e r f l o w a n a l y s i s w i l l b e b a s e d o n t h e p r e s e n c e o f E G i n t h e e x i s t i n g s y s t e m . T h e a n a l y s i s w i l l b e f u r t h e r e x t e n d e d t o a n a l y z e t h e s y s t e m f o r l o a d g r o w t h a n d t h e f u t u r e b e h a v i o r o f t h e n e t w o r k . I t i s e x p e c t e d t o e x t e n d t h i s s t u d y o n s e v e r a l p o s s i b l e c o n n e c t i o n a r r a n g e m e n t s f o r t h e l o a d g r o w t h o f a 2 0 y e a r p l a n n i n g h o r i z o n . V a r i a t i o n s o f v o l t a g e a n d d i s t r i b u t i o n l o s s e s a r e t h e m a i n s t u d y a r e a s . P a g e I 3 1 l 7 2 + j 9 2 4 . 2 P l a n n i n g C r i t e r i a T h e p l a n n i n g c r i t e r i a w h i c h i s a p p l i c a b l e t o C E B f o r t h e n e t w o r k w i t h o v e r h e a d l i n e s i s a s f o l l o w s . C o n d u c t o r - A C S R ( R a c c o o n , L y n x ) o n T o w e r , L a t t i c e p o l e , S t e e l t u b u l a r , R C o r W o o d e n p o l e s V o l t a g e R e g u l a t i o n ( % ) - W i t h i n ( + 6 % ) o r ( - 6 % ) o f N o m i n a l V o l t a g e a t t h e P o i n t o f S u p p l y L o a d i n g - U p t o M a x . 7 0 % o f t h e r m a l r a t i n g s u b j e c t t o v o l t a g e c r i t e r i a I n e a c h s t a g e o f t h e p l a n n i n g p r o c e s s w i t h r e g a r d t o t h e l o a d g r o w t h , i t w a s v e r i f i e d t h a t t h e a b o v e p a r a m e t e r s r e m a i n w i t h i n t h e p l a n n i n g c r i t e r i a . 4 . 3 L o a d G r o w t h I n o r d e r t o d e t e r m i n e t h e v a r i a t i o n o f t h e s y s t e m l o s s e s w i t h r e g a r d t o t h e l o a d g r o w t h i t w a s n e c e s s a r y t o a s s e s s t h e g r o w t h r a t e o f t h e s e l o a d s . F o r t h i s ' T i m e T r e n d L o a d F o r e c a s t M e t h o d ' w a s u s e d . I n t h i s m e t h o d t h e p a t t e r n o f h i s t o r i c a l l o a d d e v e l o p m e n t i s e x t e n d e d t o p r e d i c t t h e f u t u r e l o a d g r o w t h , [ 1 0 ] . E m p i r i c a l r e l a t i o n s h i p f o r t h i s f o r e c a s t i s , D = D t ( 1 + g ) ' - t ( e q n . 4 . 1 ) W h e r e D - D e m a n d i n t t h y e a r i n G W h / y e a r t - N u m b e r o f y e a r s D 1 - I n i t i a l D e m a n d i n G W h / y e a r g - G r o w t h r a t e e q n . 4 . 1 g i v e s , I n D = l n ( l + g ) x ( t - 1 ) + I n D 1 T h i s r e s u l t i n ; g = e m - 1 W h e r e m - G r a d i e n t o f t h e l i n e a r c u r v e o f I n D V s ( t - 1 ) B y a n a l y z i n g h i s t o r i c a l d e m a n d d a t a a s s o c i a t e d t o t h e s e l e c t e d n e t w o r k , g r o w t h r a t e w a s o b t a i n e d . H i s t o r i c a l d a t a f o r t h e s e l e c t e d f e e d e r a l o n e w a s n o t c o n s i d e r e d b e c a u s e c h a n g e s i n f e e d i n g a r r a n g e m e n t s f r o m t i m e t o t i m e w o u l d l e a d t o m i s r e p r e s e n t a t i o n o f P a g e I 3 2 r e l e v a n t h i s t o r i c a l d e m a n d d a t a . I n s t e a d t h e w h o l e n e t w o r k w a s c o n s i d e r e d a s s u m i n g t h e f a c t t h a t t h e f e e d e r w i s e d i s t r i b u t i o n o f l o a d s d o n o t v a r y c o n s i d e r a b l y . A n a l y s i s w a s c a r r i e d o u t s e p a r a t e l y f o r i n d u s t r i a l a n d o t h e r d i s t r i b u t i o n l o a d s . 4 . 3 . 1 D i s t r i b u t e d L o a d s Y e a r 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 D e m a n d ( D o ; s ) 9 8 . 9 1 1 6 . 5 1 2 7 1 2 9 . 9 1 2 7 1 4 5 . 9 1 5 5 . 4 1 7 2 . 1 1 8 7 . 1 2 0 1 . 3 ( G W h / Y r ) T a b l e 4 . 2 _ H i s t o r i c d e m a n d D a t a o f D i s t r i b u t e d L o a d s H i s t o r i c d a t a f o r 1 0 y e a r s s i n c e 1 9 9 8 w e r e c o n s i d e r e d t h u s y e a r 1 9 9 8 t a k e n a s t = 1 . A f t e r c a l c u l a t i n g t h e r e l e v a n t v a l u e s g r a p h s h o w n i n F i g u r e 4 . 2 w a s r e s u l t e d . I n [ D D i 5 ] V s ( t - 1 ) 5 . 4 5 . 3 5 . 2 5 . 1 . . . . . . " ' c o 5 . 0 . . . . . . ~ 4 . 9 _ . 4 . 8 4 . 7 4 . 6 r 4 . 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ( t - 1 ) F i g u r e 4 . 2 _ l n [ D o i s ] V s ( t - 1 ) f o r d i s t r i b u t e d l o a d s L i n e a r c u r v e t h a t b e s t f i t s t h e d a t a y i e l d s e q u a t i o n y = 0 . 0 7 2 x + 4 . 6 3 7 T h e r e f o r e , G r a d i e n t m ( D i s ) = 0 . 0 7 2 H e n c e g ( D i s ) = e . o n _ 1 = 0 . 0 7 4 6 6 T h e r e f o r e , g r o w t h r a t e f o r d i s t r i b u t e d l o a d s = 7 . 5 % 1 0 P a g e I 3 3 S i m i l a r l y t h e c a l c u l a t i o n w a s d o n e f o r i n d u s t r i a l l o a d s t o o . 4 . 3 . 2 I n d u s t r i a l L o a d s Y e a r 1 9 9 8 1 9 9 9 2 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 5 D e m a n d ( D t n d ) 8 2 8 2 . 3 8 2 . 5 8 6 . 1 8 5 . 4 8 8 . 9 8 8 . 1 9 3 . 4 ( G W h N r ) ' - - - - - - - - - T a b l e 4 . 3 _ H i s t o r i c d e m a n d D a t a o f I n d u s t r i a l L o a d s F o r t h e a b o v e s e t o f h i s t o r i c d a t a g r a p h s h o w n i n F i g u r e 4 . 3 w a s r e s u l t e d . 4 . 6 4 . 5 4 . 5 4 . 5 ' 1 4 . 5 . e . 4 . 5 b . O . 9 4 . 4 4 . 4 4 . 4 4 . 4 I n [ D 1 n d 1 V s ( t - 1 ) 2 0 0 6 2 0 0 7 9 2 . 8 9 1 . 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 ( t - 1 ) F i g u r e 4 . 3 _ l n [ D 1 n c t l V s ( t - 1 ) f o r i n d u s t r i a l l o a d s L i n e a r c u r v e t h a t b e s t f i t s t h e d a t a y i e l d s e q u a t i o n y = 0 . 0 1 5 x + 4 . 3 9 9 T h e r e f o r e , G r a d i e n t m ( l n d ) = 0 . 0 1 5 H e n c e g ( l n d ) = e . O I S - 1 = 0 . 0 1 5 1 1 T h e r e f o r e , g r o w t h r a t e f o r i n d u s t r i a l l o a d s = 1 . 5 o / o [ 1 4 ] 4 . 4 U s e o f C o m p u t e r S o f t w a r e f o r P o w e r F l o w A n a l y s i s S i n c e t h e s t u d y i s f o c u s e d o n a n a l y z i n g t h e p o w e r f l o w a n d l o s s e s o f e x i s t i n g d i s t r i b u t i o n s y s t e m f o r s e v e r a l c a s e s , i t i s a r e q u i r e m e n t t o u s e c o m p u t e r s o f t w a r e f o r t h i s p u r p o s e . A c c o r d i n g t o t h e n u m b e r o f s e c t i o n s , l o a d s e t c i n v o l v e d i n t h e n e t w o r k P a g e I 3 4 a n d d u e t o e x i s t e n c e o f s e v e r a l c a s e s f o r s t u d y , i t c o u l d n o t b e s u c c e s s f u l l y c o m p l e t e d t h r o u g h a s i m p l e l o a d f l o w c a l c u l a t i o n t e c h n i q u e . T o a v o i d c o m p l i c a t i o n s a n d p e r f o r m t h e c a l c u l a t i o n i n a q u i c k e r a n d a c c u r a t e m a n n e r , s u i t a b l e s o f t w a r e w a s s e l e c t e d w h i c h i s c a p a b l e o f s u c c e s s f u l l y m o d e l i n g a n d p e r f o r m i n g t h e a c t i v i t i e s o f t h e p o w e r s y s t e m i n a u s e r f r i e n d l y m a n n e r . 4 . 4 . 1 A b o u t S y n e r e e S o f t w a r e S y n e r G E E E l e c t r i c i s a s o f t w a r e p a c k a g e d e v e l o p e d b y A d v a n t i c a S t o n e r , d e s i g n e d t o a i d i n t h e s i m u l a t i o n , a n a l y s i s , a n d p l a n n i n g o f p o w e r d i s t r i b u t i o n f e e d e r s , n e t w o r k s , a n d s u b s t a t i o n s . T h e p a c k a g e i s a m o d u l a r c o l l e c t i o n o f t o o l s b u i l t o n a b y - p h a s e s i m u l a t i o n e n g i n e . T h e s i m u l a t i o n e n g i n e i s b a s e d o n a n o b j e c t - o r i e n t e d d e s i g n c o n s i s t i n g o f h i g h l y d e t a i l e d m o d e l s f o r p o w e r s y s t e m d e v i c e s s u c h a s l i n e s , t r a n s f o r m e r b a n k s , r e g u l a t o r b a n k s , s w i t c h e d c a p a c i t o r s , a c t i v e g e n e r a t o r s , a n d o t h e r s . T h e m o d e l s f o r t h e s e d e v i c e s a r e b u i l t t o r e f l e c t t h e a c t u a l c o n s t r u c t i o n o f r e a l p o w e r s y s t e m e q u i p m e n t . L i k e w i s e , t h e u s a b i l i t y a n d c a p a b i l i t y o f S y n e r G E E d e m o n s t r a t e t h e l e v e l o f c o m m i t m e n t i n v o l v e d i n p r o d u c i n g q u a l i t y a n a l y s i s s o f t w a r e . S y n e r G E E a l l o w s q u i c k c o n s t r u c t i o n o f d i s t r i b u t i o n s y s t e m m o d e l s . T h e s e w e r e t h e b a s i c r e a s o n s t o g e t t h i s s o f t w a r e f o r p o w e r f l o w s i m u l a t i o n i n v o l v e d i n t h e a n a l y s i s . A b r i e f d e s c r i p t i o n o n h o w t h e s e l e c t e d r a d i a l f e e d e r i s s i m u l a t e d i n t h e p r o g r a m i s g i v e n b e l o w . 4 . 4 . 2 R a d i a l m o d e l l o a d s I n a S y n e r G E E r a d i a l m o d e l , l o a d m o d e l s a r e p l a c e d i n t h e c e n t e r o f t h e l i n e p o r t i o n o f t h e s e c t i o n m o d e l . T h i s i s d o n e f o r t w o r e a s o n s . • P l a c i n g l o a d s i n t h e c e n t e r o f t h e s e c t i o n a v o i d s a m b i g u i t y d u r i n g s w i t c h i n g . S y n e r G E E a l l o w s e x t e n s i v e s w i t c h i n g a c t i o n s . S i n c e s w i t c h e s a r e p l a c e d a t t h e e n d s o f s e c t i o n s , l o a d m o d e l i n g a t n o d e s w o u l d m a k e i t d i f f i c u l t t o d e t e r m i n e h o w l o a d s w o u l d b e f e d d u r i n g s w i t c h i n g o p e r a t i o n s . T h e a s s i g n m e n t o f l o a d s i s c l e a r w i t h t h e l o a d s i n t h e c e n t e r a n d t h e s w i t c h e s a t t h e e n d s o f s e c t i o n s . • I t c a n b e s h o w n t h a t t h e m o d e l i n g o f a l o a d i n t h e c e n t e r o f t h e s e c t i o n m o r e a c c u r a t e l y s i m u l a t e s a d i s t r i b u t e d l o a d w i t h r e s p e c t t o v o l t a g e d r o p . L o s s e s a r e a l s o c l o s e l y m o d e l e d i n t h i s m a n n e r . S t u d i e s a n d s i m u l a t i o n s s h o w t h a t t h e S y n e r G E E P a g e I 3 5 a p p r o a c h t o l o a d p l a c e m e n t a n d m o d e l i n g i s v e r y w e l l - s u i t e d f o r d i s t r i b u t i o n s y s t e m s i m u l a t i o n . [ 1 3 ] E a c h s e c t i o n m a y c o n t a i n a b y - p h a s e s p o t a n d b y - p h a s e d i s t r i b u t e d l o a d . D i s t r i b u t e d l o a d i s g e n e r a l l y c a l c u l a t e d t h r o u g h l o a d a l l o c a t i o n a n a l y s i s a n d d o e s n o t n e c e s s a r i l y r e p r e s e n t t h e e x a c t r e a l - w o r l d l o a d o n e a c h s e c t i o n . S p o t l o a d s , o n t h e o t h e r h a n d , a r e c o n s i d e r e d t o b e k n o w n l o a d s w i t h m e t e r e d d e m a n d s . A s s u c h , t h e y a r e n o t a l t e r e d b y S y n e r G E E l o a d a l l o c a t i o n . I n t h e e n d , a l l d i s t r i b u t e d a n d s p o t l o a d s c o m b i n e d s h o u l d m a t c h t h e d e m a n d s s p e c i f i e d a t t h e f e e d e r o r s u b s t a t i o n , a p r o c e s s h a n d l e d b y l o a d a l l o c a t i o n a n a l y s i s . L o a d s c a n o n l y b e e n t e r e d i n t o v a l i d p h a s e s o f a l i n e s e c t i o n . I t c o n s i d e r s a l i n e s e c t i o n c o n t a i n i n g c o n d u c t o r s A , B , C a n d a n e u t r a l . L o a d s c a n b e e n t e r e d f o r p h a s e A , B a n d p h a s e C . I f t h e l o a d w e r e c o n n e c t e d l i n e - l i n e t h e n o n l y t h e ' p h a s e A B ' f i e l d c o u l d c o n t a i n l o a d . B o t h k W a n d k V A r v a l u e s m u s t b e e n t e r e d f o r l o a d s . E n t e r i n g o n l y k W i m p l i e s t h a t t h e l o a d h a s a p o w e r f a c t o r o f 1 0 0 % . O n l y t h e l o a d v a l u e s f o r k W a n d k V A r a r e u s e d d u r i n g l o a d - f l o w a n a l y s i s . V a l u e s f o r k W h , k V A , a n d c u s t o m e r s a r e n o t u t i l i z e d d u r i n g l o a d - f l o w c a l c u l a t i o n s . [ 9 ] 4 . 5 S i m u l a t i o n S t u d y L o a d , c o n d u c t o r a n d a l l o t h e r f e e d e r d a t a p e r t a i n i n g t o f e e d e r 1 o f N u w a r a E l i y a G S S w e r e g a t h e r e d . T h e s e l o a d s w e r e t h e n a l l o c a t e d t o e a c h b r a n c h i n t h e r a d i a l d i s t r i b u t i o n n e t w o r k . F e e d e r l e n g t h s a n d i m p e d a n c e v a l u e s o f t h e r e l e v a n t c o n d u c t o r s w e r e a l s o a d d e d . T h e p r o g r a m f a c i l i t a t e s a d d i t i o n o f g e n e r a t o r s w i t h a u s e r d e f i n e d c a p a c i t y a n d t y p e . I n o r d e r t o s i m u l a t e t h e p o w e r f l o w p a t t e r n i n t h e e x i s t i n g s y s t e m i t w a s r e q u i r e d t o d e t e r m i n e t h e p e a k d e m a n d a n d t h e o f f p e a k d e m a n d o f t h e f e e d e r . D a t a p e r t a i n i n g t o 2 0 0 8 w e r e g a t h e r e d a n d t h e c a l c u l a t i o n o f n e t w o r k p a r a m e t e r s o f a v e r a g e d e m a n d , p e a k d e m a n d , p e a k l o s s , l o a d f a c t o r e t c . w e r e c a l c u l a t e d i n p r e v i o u s c h a p t e r . U s i n g t h i s c a l c u l a t i o n , p e a k a n d t h e a v e r a g e d e m a n d w e r e d e t e r m i n e d . O f f p e a k d e m a n d w a s f o u n d t o b e 4 4 % o f t h e p e a k d e m a n d o f t h e f e e d e r . P a g e I 3 6 @ S y D t r r . E £ f l f ' c t r l r : . 1 . 5 • ( M < l p • 1 } l::_l~l~ ffi • Br~Types I t i • C e p a c t o r l y p e s [ J J • C o n b ; t o r s ( B « e ) ~ • C o n d J t t o r s ( c a b l e ) t l • D u c t B r i s L t l . F u s e l y p e s I [ i 3 • G e n e r a w l y p e s ~ • MotorC~\Ies • ~ • M o t o r l y p e s • 0 0 e P f o t Q e . o T y p e s t : . ' J ' i > e R e d o s e r l y p e s ~ lli · R~Types • t 3 • s e c t l o n a l l z e r l y p e s d ! ! l e S w t c h T y p e s ~ . . • T r r i S f o r m e r Ty p e s j ~ j / 1 ? I I • C o r / i o u a t l o n s I • C u s t O I ' I I e f C I 4 i K ' S • C u s t o m e t l o n e s • ,..qat~onZones e £ 1 C P Q 9 1 o l o n e s J l j h 4 d l l · 1 ( 1 1 1 8 9 8 3 . 2 , 2 1 0 3 6 5 . 3 ) m F i g u r e 4 . 4 _ S y n e r g e e M o d e l o f a n a l y s i s . = . l m 2 9 /,-\. ~ ~ ' ! ) G l Q . . ! c:\O(ICU1;;lts~settnos\5ystern~Eno . EESP\Ois~ctopl,r£ r · ' N . : i i - @ S y n e r G l . T H e < l r i c 3 . 3 · [ M • p · 2 ] r : ; ] @ ] [ 8 J ] l f i E ' e ~dt & n - ' Y s l s &epor~f!lap W . n d o w ~ _ _ _ _ _ _ -:k]~ ~['} 1 ! ! 1 ~ ~ I ? e • e • e ~fl 0 1 t < r _ ! ? l . a ~ I I i f J ' t @~ I J l [Iii~ I l l e . . ~ ~ ' ~ l f q / Q , ~ " ' ! ) ~ 0 . . ' I J 1 ! 7 l 1 ! ' 1 ! ! H ' 0 I J J I ( ; l a+- fJt ~l- ' ~ ' · r; x I ~ l l b _ ~ ~ Y ~ ~ ~ ~ t : l r jJlfi'll ~ m i i l l l f i l \ l J [ @ 1111:_~ ~ ''~-~~I•_T l i l l t J .~ ~ I ~ ~ J l o a d - A o w : : u l i Z & I t M $ I E : 3 l 8 m % l l i ' { ' t r . ; 1 1 ~ ~ I I ! I F e e d « s i , (£ -~ r E G e n e r a t o r s ! > l F u s e s t a - ! ~ i l l f 3 - ! l l - B ~ ~ i l l ~ ~ I l l R e a d y j c : \ O o < , . . . r t s . . - . ! S e t t n g s \ p c \ l ) e s l d : o p l f . . E W P R O : E C T \ F i l a i \ O i s ~ I ' i i i ' ! , . . . - F i g u r e 4 . 5 _ E G s i n c l u d e d i n t h e m o d e l P a g e I 3 7 . . A l s o , i t w a s n e c e s s a r y t o d e t e r m i n e t h e s e a s o n a l v a r i a t i o n o f t h e o u t p u t o f E G i n t h a t a r e a . T h i s v a r i a t i o n i s m a i n l y c a u s e d b y t h e c h a n g e s i n t h e r a i n f a l l p a t t e r n s a n d i t w a s a s s u m e d t h a t t h e p a t t e r n i s c o m m o n f o r a l l t h e E G p l a n t s d u e t o a l l o c a t i o n i n t h e s a m e g e o g r a p h i c a l a r e a . I n o r d e r t o d e t e r m i n e t h e v a r i a t i o n o f o u t p u t p a t t e r n s o f E G , p a s t d a t a o f 3 y e a r s w e r e c o n s i d e r e d . ( A n n e x u r e D ) . T h e % o u t p u t p a t t e r n o f t h e E G p l a n t s c o n n e c t e d t o N u w a r a E l i y a G S S ( i n a l l f e e d e r s ) i s s h o w n i n F i g u r e 4 . 6 . V a r i a t i o n o f E G O u t p u t P a t t e r n 1 0 0 9 0 8 0 ~ 7 0 t , w ' 0 6 0 . . . & . s o . . . : I 4 0 0 ~ 3 0 : : I J t d J l " " " " " " " " " " " " c o c o c o c o c o c o c o c o c o c o c o c o " ' " ' " ' " ' " ' " ' " ' ' ? 0 ' ! 0 0 ' ? ' ? 9 9 9 ' ? ' ? 0 0 ' ! 0 0 0 ~ 9 9 9 0 ' ? 0 0 0 0 0 0 ~ c : 1 : , ~ > c : : ; " " C l . . . . . > u C : 1 : , ~ > C : " " C l . . . . . > u C : 1 : , ~ ~ > C : " ' Q ) " ' " ' : : : l : : : l Q ) u 0 Q ) " ' Q ) " ' " ' : : : l : : : l : : : l Q ) u 0 Q ) " ' Q ) " ' " ' : : : l ~ ~ u . . ~ < l : ~ ~ < l : V l 0 z a ~ u . . ~ < l : ~ ~ < l : V l 0 z a ~ u . . ~ < l : ~ ~ M o n t h / Y e a r • M H P l • M H P 2 • M H P 3 • M H P 4 • M H P S • M H P 6 M H P 7 M H P 8 M H P 9 F i g . 4 . 6 _ V a r i a t i o n o f E G p l a n t o u t p u t p a t t e r n U s i n g a b o v e , t h e v a r i a t i o n o f % o u t p u t o f p r o p o s e d E G p l a n t s m e n t i o n e d i n a b o v e T a b l e 4 . 1 w a s e s t i m a t e d a n d t h e r e s u l t i s a s i n F i g u r e 4 . 7 g i v e n b e l o w . P a g e I 3 8 " ' " ' " ' 0 9 9 O o C l . . . . . : : : l Q ) u < l : V l 0 M H P 1 0 " ' 0 > 0 z 8 0 . . . . . . : . : : : : : 7 0 < : . I ~ ~ 6 0 u " C 5 0 Q , ) . . . . ~ ~ 4 0 ~ 0 . . . . 3 0 = Q . . . . . 2 0 = 0 ~ 1 0 0 A v e r a g e O u t p u t o f M H P J a n F e b M a r A p r M a y J u n J u t A u g S e p O c t N o v D e c M o n t h o f Y e a r F i g . 4 . 7 _ A v e r a g e o u t p u t o f M H P A b o v e v a l u e s w e r e c o n s i d e r e d i n s i m u l a t i n g t h e p r o p o s e d s y s t e m f o r f u r t h e r a n a l y s i s . I n t h e n e x t s t a g e s i m u l a t i o n o n l o a d f l o w w a s p e r f o r m e d t o d e t e r m i n e t h e f e e d e r d e m a n d a n d t h e d i s t r i b u t i o n l o s s f o r t h e s y s t e m ' s o p e r a t i o n d u r i n g p e a k & o f f p e a k h o u r s . R e f e r r e d t o t h e d a i l y d e m a n d c u r v e o f f e e d e r 1 ( f i g . 3 . 1 ) p e a k d u r a t i o n w a s a s s u m e d a s 2 h o u r s a n d o f f p e a k d u r a t i o n a s 2 2 h o u r s o f t h e d a y . O b j e c t i v e o f t h i s a n a l y s i s i s t o d e t e r m i n e t h e v a r i a t i o n o f l o s s e s a c c o r d i n g t o t h e a d d i t i o n & a l l o c a t i o n o f e m b e d d e d g e n e r a t o r . H e n c e l o a d f l o w s t u d y w a s b a s e d o n t h e f o l l o w i n g a v a i l a b i l i t i e s o f E G o n t h e s y s t e m . A L o a d F l o w S i m u l a t i o n S t u d v 8 + S y s t e m w i t h E x i s t i n g E m b e d d e d G e n e r a t o r s I . S y s t e m w i t h o u t E G 2 . E x i s t i n g E G a t p r e s e n t P C C ( N o d e 2 0 ) 3 . E x i s t i n g E G a t n e a r l o a d c e n t e r ( N o d e 1 6 ) * P C C - P o i n t o f C o m m o n C o u p l i n g + S y s t e m w i t h P r o p o s e d E m b e d d e d G e n e r a t o r s I . P r o p o s e d E G w i t h P C C a t n e a r e s t d i s t r i b u t o r e n d s . ( N o d e s 9 , 1 0 , 1 2 , 1 7 , 1 8 a n d 2 4 ) 2 . P r o p o s e d E G w i t h P C C a t m a i n l o a d c e n t e r ( N o d e 4 ) 3 . P r o p o s e d E G w i t h P C C a t f i r s t 5 l o a d c e n t e r s ( N o d e s 4 , 3 , 2 , 5 , 1 6 a n d 2 3 ) P a g e I 3 9 I n i t i a l l y , t h e v a r i a t i o n o f v o l t a g e l e v e l s i n t h e n o d e s o f t h e r a d i a l n e t w o r k w a s s t u d i e d f o r a b o v e s t a t e s . B y d e t e r m i n i n g t h e v o l t a g e p r o f i l e s t h i s , i t w a s s t u d i e d t h a t h o w t h e E G c a u s e v o l t a g e i m p r o v e m e n t i n t h e s y s t e m t o m a i n t a i n i t w i t h i n s t a n d a r d r a n g e . l l S e c t i o n : U P - 0 6 8 - M - 0 6 4 I ] £ J j e i N o d e : N F l - 0 3 8 I ] E ; ] ~L!J~ ~jj1J S e c t i o n I C o n f i g I D i s ! L d I S p o t L d I C o o r d . R e s u l t s j N o d e R e s u l t s R e s u l t I A / A B I B / B C I C / C A I B a i / T o t I R e s u l t B a i / T c ~ Ph·Ph . . . . . . . . . 0 . 0 • N o m . k V . . . . . . . . . 3 3 . 0 ~ MaxLG . . . . . . . . . 0 . 0 ! ' V o l t s 9 9 . 2 9 9 . 2 9 9 . 2 9 9 . 2 ~ MinLG . . . . . . . . . 0 . 0 ~ 3Phase . . . . . . . . . 0 0 ! ' V o l t s I n t o 9 4 . 9 9 4 . 9 9 4 . 9 9 4 . 9 ! ' V o l t s O u t 9 4 . 6 9 4 . 6 9 4 . 6 9 4 . 6 I ' A m p s I n t o 1 _3 6 1 3 6 1 3 6 1 3 6 I ' P e t p f 8 9 . 0 8 9 . 0 8 9 . 0 8 9 . 0 I ' k v a r L o a d 3 1 3 1 3 1 9 3 I ' k W L o a d 6 2 6 2 6 2 1 8 6 • N o m k V . . . . . . . . . 3 3 . 0 0 I ' k v a r L o s s 6 . 0 6 . 0 6 . 0 1 8 . 1 l l < l t - - - - 1 1 1 1 ' I , 2 I ' k W L o s s 6 . 9 6 . 9 6 . 9 2 0 . 8 ! ' V o l t D r o p 0 . 3 0 . 3 0 . 3 0 . 3 0 I C > . p p l y I X C a n c e l I ' ; p H e l p I ' k V a r I n t o 1 1 2 1 1 1 2 1 1 1 2 1 3 3 6 4 f ' k W i n t o 2 1 8 8 2 1 8 8 2 1 8 8 6 5 6 3 I ' P e t L o a d i n g 6 8 6_8 _ 6~8- 6 8 I ' C o n n C u s t I n t o 0 0 0 0 I ' C o n n k V A I n t o 1 5 1 8 1 5 1 8 1 5 1 8 4 5 5 3 0 P . p p l y J X C a n c e l I ' ; p H e l p F i g u r e 4 . 8 _ T w o s i m u l a t i o n o u t p u t s o f v o l t a g e a n a l y s i s I n l o a d f l o w s i m u l a t i o n , t h r o u g h t h e s t u d y o n e x i s t i n g s y s t e m o n t h e a b o v e m e n t i o n e d s t a t e s i n c a t e g o r y A , i t w a s e x p e c t e d t o f i n d o u t t h e i m p a c t o f e m b e d d e d g e n e r a t i o n o n t h e e x i s t i n g c o n d i t i o n s f o r m i n i m i z a t i o n o f s y s t e m l o s s e s . F u r t h e r , i t w a s d e t e r m i n e d t h a t t o w h a t e x t e n t C E B w o u l d h a v e m i n i m i z e d i t s l o s s e s b y m a k i n g a s i m p l e c h a n g e i n t h e P C C . W i t h t h e f i n d i n g s o f c a t e g o r y A , s i m u l a t i o n w a s c a r r i e d o u t f o r c a t e g o r y B . T h r o u g h t h i s i t w a s e x p e c t e d t o d e t e r m i n e h o w t h e f u t u r e a d d i t i o n o f E G p l a n t s c a n b e a l l o c a t e d i n t h e s y s t e m t o o p t i m i z e t h e l o s s r e d u c t i o n . B y a p p l y i n g t h e l o a d g r o w t h r a t e , t h e b e h a v i o r o f t h e p o w e r d e m a n d & l o s s e s w a s d e t e r m i n e d f o r t h e e n t i r e p l a n n i n g h o r i z o n o f 1 0 y e a r s . P a g e I 4 0 ® 5 y o e r G U f / e < t r i t J . J [ L o • d F l o w R o p o r l · 8 5 ] G J @ J ( g ] E~• ~.~ :;.13~ I • I ll ~ •" ' ~ I ~ f . l ; j L o a d - F i o w 3 l l l l f ' ~ . 6 l 1 l $ I E ; 3 1 E 3 m ~ Ill t ' ~ 9 ~ ~ ~ I O : G r o w t h O p t i o n s - D~ l P r o j e c t : C e y l o n E l e c t r i c i t y B o a r d L i c e n s e e : C e y l o n E l e c t r i c i t y B o a r d ~L!J!J O p t i o n t 1 r . H o g r o ¥ \ l t h r a l e r A w t y m y l t " " " i n f e e d e r re c o r d r APO~ l o a d J ! ! U l i o i e r r : J [ i i " i 4 0 A n a l y s i s : L o a d - F l o w R u n : 1 0 : 1 7 P M o n J a n u a r y 1 7 , 2 0 0 2 S y n e r G E E E l e c t r i c 3 . 3 ( M o r 1 0 1 0 0 1 J S U J L e r A s s o d a t e s , hu:.~2001 _ _ _ _ J r G r o w t h O p t i o m r A p p l y Qf~h r a t e i n s e c t i o n l e c o t d s f O f F y e a l { s ) S e c t i o n U P - 1 7 8 - M - 0 3 2 p h a s e t o p h a s e s p a c m g e x c e e d s 5 0 0 . 0 i n c h e s . ( M 2 4 6 ) S e c t i o n U P - 1 7 9 p h a s e t o p h a s e s p a c i n g e x c e e d s 5 0 0 . 0 i n c h e s . ( M 2 4 6 ) F"=~·j.::· _ _ ; ; . ; l L : . : l l , _ , 1 _ - ; . - t - , , : ; . r o p . : : tJ~·:·r-,.;e·c ' , , _.:-:>I~!ti : . o . . ; t t r < . r , ~ . · " ' J ; : : • I · ; ; , r · ' • · • ~ ~-1 = . · 1 ( : I~"''J [ : ; 1 : . : . [ : T~-1 : . . : . E : T - ) 1 f • . ; t F - . d e r s f o t S u b s b l t l o n N U W A R A E L I Y A I 2 0 0 0 l e e l 2 0 0 0 l e e l 2 0 0 0 l e e l o o o e l e e l 1 0 7 l 1 0 7 j , . , 1 ! ! 5 7 I 0 I 0 I 0 0 7 ! ! 5 I 7 ! ! 5 I 7 ! ! 5 2 2 4 2 . 9 " r t J t u r n t o t o p ~~~~--- --~ I C : \ D o e l . l 1 l o r t s M e l S e t t J n o s \ p c \ O e s l < t o p \ N E W P R O : E O \ F I ' l a f \ D i s . . r I N U M - D o n e F i g u r e 4 . 9 _ S i m u l a t i o n r e s u l t f o r f e e d e r p o w e r d e m a n d & l o s s e s @ ~ynerGH t l e c t r i c J . J · [ L o d d r l o w R e p o r t 8 5 ] GJ@~ j j r E M I < d i t : ; e l e c t i o n \ ! t l " l d o w t i e l o ~~l n , I ! ! ! I !ill~ I ? a • • .:...·1 ~ I f . f l : · J l 9 . ~IJlfllm I ~ [] I i i 1 f t @ } I ( i (il~ J.._ ""'~ . . , l j 1 t f.;)~~~~ rt.J~· I S ~~J]tr l i ' l . % b ~ J l • ~ . . [ ? " l ! t I F : J - 1 2 3 . . I~ 1 ] ] 4 ~IY y ; / / ~ •"~ ~ I ~ f . / ; j L o a d - F i o w M i n / M a x S u m m a r y ;-.~~A r - 1 r l J E I 2 l ~ • l i ~~~ U i l l l ~ r E J \ , ' 1 , " 1 . ~~ I • I 3 H l l l ~ 1 1 ; ; $ I E ; 3 1 s m % I l l ' t 1 Q w ~ f j ; . " ' - ' • • t ~![ :~ ·~.I•.- [ c ; , M . ; , t r , . : : " : 1 · : - , - , 1 · : . • : : : l • c r . · : ; , : " - : : • c - r ' : . 1 S e : < : l i - : . n · , ; , I ~Rag.!aSB t r . t l n l m u m S t c t i o n V o l t • g e ( o ! J I . ) M~onVolt•g•( . . ) ~ctionVolt•g• D rop(") Mo~ldmum S t e l l o n L o s s h b x i m u m S • c t l o n L o . . d l n g r 1 1 t u r n t o t o p R K - 1 3 3 - R - 0 8 0 R G - 0 0 3 - - - 0 4 . 3 R K - 1 3 3 - R - 0 8 0 0 4 . 3 R K - 1 3 3 - R . Q O O 0 4 . 3 R K - 1 3 3 - R . Q 8 0 Q 4 . 3 Q7 .e l~ o 1 . e R G . Q B S Q 7 . e R G - 0 6 ! 5 o 1 . e S e c t i o n _ C X X 1 2 2 . 0 S e c t i o n _ 0 0 0 2 2 . 0 S e c t l o n _ 0 0 0 2 2 . 0 S e c t i o n 0 0 0 2 2 8 . 1 5 1 t W S e c t i o n _ 0 0 0 2 2 8 . ! 5 k W S e c t i o n _ C X X 1 2 8 1 5 . 4 1 t W - ~- U P - O e e . , . . U P . O M " " . . U P - O e O . . . . . - - - j c : \ l ) o c u m e n t s a n d Settl'9s\pc\Oesktop~ P R O E C T \ F n a i \ D i s • • , . . . . - N l i M r - - F i g u r e 4 . 1 0 _ S i m u l a t i o n r e s u l t f o r m i n i m u m & m a x i m u m v a l u e s o f t h e p a r a m e t e r s P a g e I 4 1 4 . 6 C a l c u l a t i o n s 4 . 6 . 1 L o s s R e d u c t i o n T h i s s t u d y w a s e x t e n d e d t o c a l c u l a t e t h e l o s s e s a t e a c h s t a t e o f a b o v e c a t e g o r i e s A & B a n d t h e r e d u c t i o n o f l o s s e s . S i m u l a t i o n r e s u l t s w e r e u s e d f o r c a l c u l a t i o n s . C a l c u l a t i o n o f l o s s e s w a s c o n s i d e r e d f o r 3 f a c t o r s . 1 . R e d u c t i o n i n g r i d s u b s t a t i o n ( t r a n s m i s s i o n ) e n e r g y d e m a n d 2 . R e d u c t i o n i n d i s t r i b u t i o n l i n e l o s s e s 3 . R e d u c t i o n i n g r i d t r a n s f o r m e r l o s s e s E n e r g y i m p o r t e d b y t h e t r a n s m i s s i o n n e t w o r k a n d t h e e n e r g y g e n e r a t e d b y t h e E G s c h e m e s h a v e d i f f e r e n t ' v a l u e s ' . C o s t o f g e n e r a t i o n o f a u n i t u s i n g c e n t r a l t h e r m a l , g e n e r a t i n g p l a n t s i s d i f f e r e n t f r o m t h e c o s t o f g e n e r a t i o n o f a n E G u n i t . H e n c e c h a n g e i n t h e t r a n s m i s s i o n e n e r g y d e m a n d d e f i n i t e l y h a s a n i m p a c t o n t h e c o s t o f e n e r g y d e l i v e r e d t o t h e c o n s u m e r s i n t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k . T h i s e n e r g y d i f f e r e n c e w a s c a l c u l a t e d c o n s i d e r i n g t h e g r i d e n e r g y d e m a n d o b t a i n e d i n e a c h c a s e o f s i m u l a t i o n s t u d y . S i m i l a r l y d i s t r i b u t i o n l i n e l o s s r e d u c t i o n w a s o b t a i n e d b y t h e s i m u l a t i o n r e s u l t s . T r a n s f o r m e r l o a d l o s s e s a r e s i g n i f i c a n t l y a f f e c t e d b y t h e c u r r e n t f l o w . T h e f e e d e r c u r r e n t a t g r i d s u b s t a t i o n c h a n g e s a c c o r d i n g t o t h e d e m a n d p a t t e r n . S i n c e t h e E G c a u s e s c h a n g e s i n t h e g r i d s u b s t a t i o n d e m a n d t h e c h a n g e i n l o s s e s c a u s e d b y s a m e i s c a l c u l a t e d a s f o l l o w s . C u r r e n t t h r o u g h t h e t r a n s f o r m e r h a s a d i r e c t r e l a t i o n s h i p t o t h e l o a d l o s s P b y , P o c I 2 : . p = k l 2 W h e r e k i s a c o n s t a n t T r a n s f o r m e r w h i c h w a s s u b j e c t e d t o t h e a n a l y s i s h a s t h e s p e c i f i c a t i o n s , P o w e r - 3 1 . 5 M V A V o l t a g e - 1 3 2 / 3 3 k V l o a d l o s s a t r a t e d c u r r e n t - 1 4 0 k W P a g e I 4 2 S = J ? N J L . 1 = 3 1 . 5 x 1 0 3 • • r a t e d J 3 X 3 3 / r a t e d = 5 5 1 . 1 A A p p l y i n g t h i s r a t e d c u r r e n t i n a b o v e e q u a t i o n , P r a t e d = k X / 2 r a t e d : . k = 1 4 0 x 1 0 3 5 5 1 . 1 2 k = 0 . 4 6 0 9 Q U s i n g t h i s v a l u e t h e t r a n s f o r m e r l o s s i n e a c h c a s e o f s i m u l a t i o n w a s d e t e r m i n e d . 4 . 6 . 2 C o s t A n a l y s i s A c c o r d i n g t o t h e n a t u r e o f t h e c o n n e c t i o n o f E G p l a n t s i t n o t o n l y a c t s a s a n o t h e r s o u r c e o f e l e c t r i c i t y b u t c a n p o t e n t i a l l y s u b s t i t u t e f o r t r a n s m i s s i o n f a c i l i t i e s a s w e l l a s p r o b a b l e r e d u c t i o n o f l o s s e s i n t h e s e n e t w o r k s . T h e r e f o r e , a p p a r e n t l y t h e u n i t s g e n e r a t e d b y a n E G p l a n t h a s a h i g h e r v a l u e t h a n a u n i t g e n e r a t e d a t t r a n s m i s s i o n l e v e l b y c e n t r a l g e n e r a t i n g p l a n t . [ 4 ] I n o r d e r t o a s s e s s t h e c o s t b e n e f i t g a i n e d d u e t o t h e E G s c h e m e s i t i s n e c e s s a r y t o l o o k i n t o t h e e x i s t i n g & p r o j e c t e d c o s t s o f g e n e r a t i o n o f b o t h a b o v e t y p e s . T h e c e n t r a l g e n e r a t i n g s y s t e m m a i n l y c o n s i s t s o f m a s s h y d r o p o w e r p l a n t s a n d t h e r m a l p o w e r p l a n t s . L a r g e r p r o p o r t i o n o f t h e c o u n t r y ' s p o t e n t i a l f o r m a s s h y d r o p l a n t s h a s a l r e a d y b e e n a b s o r b e d i n t o t h e n a t i o n a l g r i d . W i t h r e g a r d t o t h e i n c r e a s e i n p o w e r d e m a n d h i g h c a p a c i t y t h e r m a l p o w e r p l a n t s w h i c h u t i l i z e H F O h a v e b e e n a d d e d t o t h e s y s t e m . T h e s e a r e m a i n l y i n t h e f o r m o f I P P s . T o t a l i n s t a l l e d c a p a c i t y o f m a s s h y d r o p o w e r g e n e r a t i o n a t p r e s e n t i s 1 3 4 5 M W w h i l e t h e s a m e o f t h e r m a l g e n e r a t i o n i s 1 2 8 5 M W . I n a s i t u a t i o n w h e r e t h e s y s t e m m a x i m u m d e m a n d r e t a i n s a t a v a l u e o f 1 9 2 2 M W a n d t h e l o a d f a c t o r a t 5 8 . 6 % a n d a s t h e w a t e r l e v e l s o f t h e r e s e r v o i r s a r e n o t s t a b l e t h r o u g h o u t , i t i s o b v i o u s t h a t l a r g e r p r o p o r t i o n o f t h e d e m a n d i s m e t b y t h e r m a l g e n e r a t i o n . [ 2 ] % S h a r e o f t h e t o t a l g e n e r a t i o n b y s o u r c e o v e r t h e l a s t f e w y e a r s i s s h o w n i n F i g u r e 4 . 1 1 b e l o w . P a g e I 4 3 6 0 r : : : : 0 s o ' + ' n l . . . Q l 4 0 r : : : : Q l ~ 3 0 r : : : : 0 Q l 2 0 . . . n l ~ V I 1 0 ' * ' 0 G e n e r a t i o n b v S o u r c e 2 0 0 4 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8 Y e a r F i g u r e 4 . 1 1 _ G e n e r a t i o n b y S o u r c e . C E B H y d r o D C E B T h e r m a l • I P P T h e r m a l E s t i m a t i o n o f t h e t h e r m a l u n i t c o s t f o r t h e p l a n n i n g h o r i z o n o f n e x t 1 0 y e a r s w a s d o n e b y r e g r e s s i o n a n a l y s i s a n d t h e r e s u l t e d v a l u e s w e r e u s e d f o r c a l c u l a t i o n . C o s t o f a n e m b e d d e d g e n e r a t i o n u n i t w a s d e t e r m i n e d b y t h e e x i s t i n g 3 - t i e r t a r i f f a n d i t w a s p r e d i c t e d f o r 1 0 y e a r s u s i n g e s c a l a t i o n r a t e o f 5 % . W i t h t h e s e u n i t c o s t v a l u e s , t h e s a v i n g o f c o s t o n k W h u n i t w a s d e t e r m i n e d a s i l l u s t r a t e d b e l o w . L i n e l o s s e s - 1 1 L i n e l o s s e s - 1 2 B - t t I T n G r i d l o a d P ( 1 ) E n e r g y d e m a n d f o r ( 1 ) , E 1 = P + l 1 C o s t = E , C , E n e r g y d e m a n d f o r ( 2 ) , E 2 + e = P + l 2 C o s t = E 2 C 1 + e C 2 S u p p l y u n i t s - E 2 C o s t o f u n i t - C 1 ( 2 ) l o a d P S u p p l y u n i t s - e C o s t o f u n i t - C 2 P a g e I 4 4 ----------------------------------------------------------------------------------~====~~~ T h e r e f o r e , S a v i n g = E , C , - ( E 2 C 1 + e C 2 ) = ( £ 1 - E 2 ) C 1 - ( £ 1 - £ 2 + 1 2 - / 1 ) C 2 = ( £ , - £ 2 ) ( C , - C 2 ) + ( l , - / 2 ) C 2 U l t i m a t e l y , t h e c o s t b e n e f i t t h e u t i l i t y c o u l d g a i n w i t h i n t h e p l a n n i n g h o r i z o n b y o p t i m a l p l a c e m e n t o f E G p l a n t s i n t h e n e t w o r k w a s d e t e r m i n e d . B a s i s f o r t h e N P V & I R R c a l c u l a t i o n w a s t h e t w o s t a t e s o f ( 1 ) a n d ( 3 ) i n t h e p r o p o s e d s y s t e m s ( c a t e g o r y B ) . I t w a s f o u n d t h a t m a x i m u m l o s s r e d u c t i o n c o u l d b e g a i n e d i n c a s e ( 3 ) i n c a t e g o r y B . i . e . C o n n e c t i n g t h e E G P l a n t s t o t h e n e a r e s t l o a d c e n t e r o u t o f t h e 5 l o a d c e n t e r s o b t a i n e d b y t h e c a l c u l a t i o n . T h e m e t h o d w h i c h i s c u r r e n t l y u s e d b y C E B f o r i n t e r c o n n e c t i o n o f t h e p r o p o s e d E G p l a n t s i s t h e c a s e ( 1 ) o f c a t e g o r y B . i . e . c o n n e c t i n g t h e m t o t h e n e a r e s t e n d o f t h e d i s t r i b u t o r . T h e r e f o r e t h e a d d i t i o n a l c o s t w h i c h h a s t o b e b o r n e f o r n e w l i n e c o n s t r u c t i o n t o c o n n e c t t h e E G p l a n t s t o t h e l o a d c e n t e r s a n d t h e s a v i n g g a i n e d b y r e d u c t i o n o f g r i d d e m a n d & l o s s e s w e r e s u b j e c t e d t o f i n d t h e p r o f i t a b i l i t y o f i m p l e m e n t i n g s u c h s c h e m e . F o r t h e n e t w o r k m o d i f i c a t i o n t o b r i n g t h e c o n n e c t i o n o f E G p l a n t s t o t h e n e a r e s t l o a d c e n t e r , i n t h i s c a s e s t u d y f o l l o w i n g w o r k c o n t e n t i s r e q u i r e d a n d t h e r e l e v a n t c o s t a s p e r t h e e x i s t i n g a c t u a l r a t e s i s m e n t i o n e d i n T a b l e 4 . 4 b e l o w . C o n s t r u c t i o n D e t a i l L e n g t h T o t a l C o s t ( k m ) ( m i l l i o n L K R ) L y n x c o n d u c t o r l i n e K u r u n d u o y a 5 M W t o n o d e 4 1 5 5 1 L y n x c o n d u c t o r l i n e K a r a p a l a g a m a 2 . 4 M W t o N o d e 3 1 7 5 7 . 8 L y n x c o n d u c t o r l i n e M a l i y a d d a I M W t o N o d e 5 8 2 7 . 2 L y n x c o n d u c t o r l i n e M a n a k o l a 2 . 5 M W t o N o d e 1 6 1 0 3 4 L y n x c o n d u c t o r l i n e K a b a r a g a l a l . S M W t o N o d e 1 9 5 1 7 L y n x c o n d u c t o r l i n e I l l u k p e l e s s a 3 . 5 M W t o N o d e 2 3 1 0 3 4 L y n x c o n d u c t o r l i n e R a h a t u n g o d a l M W t o N o d e 2 3 7 2 3 . 8 T o t a l 7 2 2 4 4 . 8 T a b l e 4 . 4 _ R e q u i r e d n e t w o r k m o d i f i c a t i o n s T h e s e v a l u e s w e r e i n c l u d e d a s t h e p r o j e c t c o s t i n N P V / I R R c a l c u l a t i o n P a g e I 4 5 ' C h a p t e r 5 R e s u l t s & A n a l y s i s 5 . 1 V o l t a g e P r o f i l e R e s u l t o b t a i n e d f o r t h e v a r i a t i o n o f v o l t a g e p r o f i l e i n t h e r a d i a l d i s t r i b u t i o n n e t w o r k i s p r e s e n t e d b e l o w . V o l t a g e p r o f i l e w a s a n a l y z e d f o r t h e e x i s t i n g n e t w o r k a n d f o r d i f f e r e n t c a s e s o f s t u d y m e n t i o n e d e a r l i e r . A l s o , t h e s t u d y o n v o l t a g e p r o f i l e w a s e x t e n d e d t o f i n d o u t t h e v a r i a t i o n i n p e a k & o f f p e a k c o n d i t i o n s o t h a t i t c o u l d b e r e v e a l e d t h a t w h e t h e r t h e n e t w o r k v o l t a g e r e m a i n s i n t h e n o m i n a l r a n g e . 1 4 S u b s t a t i o n 6 8 F i g 5 . l _ R a d i a l d i s t r i b u t i o n n e t w o r k o f f e e d e r 1 P a g e I 4 6 •• 5 . 1 . 1 V a r i a t i o n o f N e t w o r k V o l t a g e w h e n E G i s n o t p r e s e n t i n t h e s y s t e m ~ - C l . l t i D n l . . . 0 > 1 0 6 1 0 4 1 0 2 1 0 0 9 8 9 6 9 4 9 2 9 0 8 8 · - · - · ~·-·-·-·-·-·-·-·-·-·-·-·-·-·-· - - · . . . . . · - · - · - · - · - · 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 N o d e N u m b e r -.- Peak~Off P e a k F i g . 5 . 2 _ V a r i a t i o n o f N e t w o r k V o l t a g e w h e n E G i s n o t p r e s e n t i n t h e s y s t e m 5 . 1 . 2 V a r i a t i o n o f N e t w o r k V o l t a g e w h e n e a c h E G p l a n t i s c o n n e c t e d a t t h e d i s t r i b u t o r e n d s ( C a s e 1 o f c a t e g o r y B - p r o p o s e d s y s t e m ) 1 0 6 1 0 4 1 0 2 1 0 0 ~ 9 8 C l . l t i D n l . . . 9 6 0 > 9 4 9 2 9 0 8 8 T 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 N o d e N u m b e r ~Peak - o f f P e a k F i g . 5 . 3 _ V a r i a t i o n o f N e t w o r k V o l t a g e w h e n e a c h E G p l a n t i s c o n n e c t e d a t t h e d i s t r i b u t o r e n d s P a g e I 4 7 5 . 1 . 3 V a r i a t i o n o f N e t w o r k V o l t a g e w h e n a l l E G p l a n t s a r e c o n n e c t e d a t t h e m a i n l o a d c e n t e r ( C a s e 2 o f c a t e g o r y B - p r o p o s e d s y s t e m ) 1 0 6 1 0 4 1 0 2 1 0 0 ~ 9 8 Q j 9 6 t i D I l l . . . . 9 4 0 > 9 2 9 0 8 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 N o d e N u m b e r ~Peak - o f f P e a k F i g . 5 . 4 _ V a r i a t i o n o f N e t w o r k V o l t a g e w h e n a l l E G p l a n t s a r e c o n n e c t e d a t t h e m a i n l o a d c e n t e r 5 . 1 . 4 V a r i a t i o n o f N e t w o r k V o l t a g e w h e n E G p l a n t s a r e c o n n e c t e d a t t h e n e a r e s t l o a d c e n t e r ( C a s e 3 o f c a t e g o r y B - p r o p o s e d s y s t e m ) 1 0 6 1 0 4 1 0 2 1 0 0 ~ 9 8 9 6 Q j t i D I l l 9 4 . . . . 0 9 2 > 9 0 8 8 . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ~ / 1 - - · • • • I . I I I I I I • F 4 · - I I . , . I I • I I • I I I j - 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 N o d e N u m b e r ~Peak - o f f P e a k F i g . 5 . 5 _ V a r i a t i o n o f N e t w o r k V o l t a g e w h e n E G p l a n t s a r e c o n n e c t e d a t t h e n e a r e s t l o a d c e n t e r P a g e I 4 8 5 . 2 N e t w o r k L o s s e s 5 . 2 . 1 R e s u l t s o f t h e A n a l y s i s o f S y s t e m w i t h E x i s t i n g E m b e d d e d G e n e r a t o r F o l l o w i n g a r e t h e r e s u l t o b t a i n e d o n f u r t h e r c a l c u l a t i o n s o f t h e s i m u l a t i o n r e s u l t s . I t s h o w s h o w t h e e x i s t i n g E G o n t h e f e e d e r ( 1 N o . o f M H P - 1 . 5 M W ) h a s c a u s e d f o r t h e v a r i a t i o n o f l o s s e s i n c l u d i n g d i s t r i b u t i o n l i n e & g r i d t r a n s f o r m e r . R e s u l t i s g i v e n i n t h e f o l l o w i n g t a b l e s w h i c h s h o w s t h e o v e r a l l l o s s e s f o r t h e t h r e e c a s e s o f , 1 . S y s t e m w i t h n o e m b e d d e d g e n e r a t i o n a l l t h e t i m e 2 . S y s t e m w i t h e x i s t i n g E G a t t h e p r e s e n t P o i n t o f C o m m o n C o u p l i n g ( P C C ) w h e r e t h e p e r c e n t a g e o u t p u t o f E G i n e a c h o f t h e m o n t h h a s b e e n t a k e n i n t o c o n s i d e r a t i o n . T h e r e o u t p u t p e r c e n t a g e s w e r e o b t a i n e d f r o m h i s t o r i c d a t a o f t h a t p l a n t . 3 . S i m u l a t i o n o f a s y s t e m i f t h e e x i s t i n g g e n e r a t o r h a d b e e n c o n n e c t e d t o n e a r e s t l o a d c e n t e r v i a a s e p a r a t e l i n e . P o w e r P o w e r L o s s D e m a n d A n n u a l A n n u a l G S S ( k W ) A n n u a l ( k V A ) G S S D i s t . L i n e T r a n s f o r m e r E n e r g y L o s s E n e r g y L o s s O f f O f f D e m a n d ( M W h ) ( M W h ) P e a k P e a k P e a k P e a k ( M W h ) P e r i o d o f I y e a r 1 2 1 4 1 5 1 0 4 6 3 1 1 1 0 4 3 8 6 6 . 3 1 3 4 3 . 9 3 9 . 3 T o t a l 4 3 8 6 6 . 3 1 3 4 3 . 9 3 9 . 3 T a b l e 5 . 1 _ S y s t e m w i t h n o e m b e d d e d g e n e r a t i o n a l l t h e t i m e E G P o w e r P o w e r L o s s M o n t h l y M o n t h l y M o n t h l y D e m a n d O u t p u t ( k V A ) ( k W ) G S S D i s t . G S S o f R a t e d E n e r g y L i n e T r a n s f o r m e r C a p a c i t y P e a k O f f P e a k O f f D e m a n d L o s s E n e r g y L o s s ( % ) P e a k P e a k ( M W h ) ( M W h ) ( M W h ) J a n 2 5 1 1 5 4 5 4 5 7 7 5 5 7 8 5 3 3 7 6 . 8 9 2 . 5 2 . 8 F e b 6 1 1 9 6 3 4 9 4 7 6 0 8 1 0 2 3 2 7 1 . 2 9 6 . 9 2 . 9 M a r 9 1 1 9 1 8 4 9 0 8 6 0 3 1 0 0 3 5 9 5 . 8 1 0 5 . 6 3 . 1 A p r 1 4 1 1 8 0 8 4 8 1 0 5 8 9 9 5 3 4 1 7 . 1 9 8 . 0 2 . 9 M a y 1 8 1 1 7 2 0 4 7 3 2 5 7 8 9 1 3 4 7 9 . 4 9 7 . 9 3 . 0 J u n 3 1 1 1 4 1 5 4 4 6 1 5 4 2 8 0 3 1 9 3 . 7 8 5 . 3 2 . 6 J u l 3 6 1 1 3 0 6 4 3 6 5 5 3 0 7 7 3 2 3 6 . 6 8 5 . 4 2 . 6 A u g 2 0 1 1 6 7 6 4 6 9 3 5 7 3 9 0 3 4 5 3 . 6 9 6 . 9 2 . 9 S e p 2 8 1 1 4 8 0 4 5 1 9 5 5 0 8 2 3 2 3 0 . 8 8 7 . 1 2 . 7 O c t 4 3 1 1 1 3 4 4 2 1 2 5 1 1 7 1 3 1 3 5 . 3 8 0 . 1 2 . 5 N o v 7 1 1 0 4 9 8 3 6 4 6 4 4 8 5 8 2 6 7 1 . 9 6 5 . 2 1 . 9 D e c 5 6 1 0 8 3 5 3 9 4 6 4 8 0 6 4 2 9 5 9 . 4 7 3 . 4 2 . 2 T o t a l 3 9 0 2 1 . 6 1 0 6 4 . 3 3 2 . 0 T a b l e 5 . 2 _ S y s t e m w i t h e x i s t i n g E G a t t h e p r e s e n t P C C P a g e I 4 9 P o w e r P o w e r L o s s E G D e m a n d M o n t h l y M o n t h l y M o n t h l y O u t p u t ( k V A ) ( k W ) G S S D i s t . G S S o f R a t e d E n e r g y L i n e T r a n s f o r m e r C a p a c i t y P e a k O f f P e a k O f f D e m a n d L o s s E n e r g y L o s s ( % ) P e a k P e a k ( M W h ) ( M W h ) ( M W h ) J a n 2 5 1 1 5 4 5 4 5 7 6 5 5 7 8 4 3 3 7 6 . 2 9 1 . 8 2 . 8 F e b 6 1 1 9 6 3 4 9 4 7 6 0 8 1 0 2 3 2 7 1 . 2 9 6 . 9 2 . 9 M a r 9 1 1 9 1 8 4 9 0 8 6 0 3 1 0 0 3 5 9 5 . 8 1 0 5 . 6 3 . 1 A p r 1 4 1 1 8 0 8 4 8 1 0 5 8 9 9 5 3 4 1 7 . 1 9 8 . 0 2 . 9 M a y 1 8 1 1 7 2 0 4 7 3 2 5 7 8 9 1 3 4 7 9 . 4 9 7 . 9 3 . 0 J u n 3 1 1 1 4 1 4 4 4 6 0 5 4 1 7 9 3 1 9 3 . 0 8 4 . 6 2 . 6 J u l 3 6 1 1 3 0 5 4 3 6 4 5 2 8 7 5 3 2 3 5 . 9 8 3 . 9 2 . 6 A u g 2 0 1 1 6 7 6 4 6 9 3 5 7 3 8 9 3 4 5 3 . 6 9 6 . 2 2 . 9 S e p 2 8 1 1 4 7 9 4 5 1 8 5 4 9 8 1 3 2 3 0 . 1 8 6 . 4 2 . 7 O c t 4 3 1 1 1 3 2 4 2 1 0 5 0 9 6 9 3 1 3 4 . 0 7 8 . 6 2 . 5 i N o v 7 1 1 0 4 9 0 3 6 3 9 4 4 1 5 0 2 6 6 7 . 4 5 9 . 5 1 . 9 I D e c 5 6 1 0 8 3 1 3 9 4 2 4 7 6 5 8 2 9 5 6 . 8 6 9 . 1 2 . 2 T o t a l 3 9 0 1 0 . 6 1 0 4 8 . 5 3 2 . 0 - - T a b l e 5 . 3 _ S y s t e m i f t h e e x i s t i n g g e n e r a t o r h a d b e e n c o n n e c t e d t o n e a r e s t l o a d c e n t e r 3 9 0 0 ? 3 7 0 0 3 : ~ 3 5 0 0 " 0 ~ 3 3 0 0 E C l l c 3 1 0 0 ~ ~ 2 9 0 0 w " 0 · ; : : 2 7 0 0 ~ 2 5 0 0 R e d u c t i o n i n G r i d E n e r g y D e m a n d J a n F e b M a r A p r M a y J u n J u l A u g S e p O c t N o v D e c - - + - N o E G o n S y s t e m - E G a t D i s t r i b u t o r e n d - * - E G a t N e a r e s t L o a d C e n t e r F i g . 5 . 6 _ R e d u c t i o n i n G r i d e n e r g y d e m a n d d u e t o E G ( e x i s t i n g s i t u a t i o n ) P a g e I S O . , . 1 2 0 - 1 1 0 . r : : . ~ 1 0 0 : : ? i - I l l I l l 9 0 0 _ , c : 0 8 0 . . : I . . c 7 0 · ; : : . . . . I l l i 5 6 0 s o D i s t r i b u t i o n L o s s I • • • • • • • • • • • • J a n F e b M a r A p r M a y J u n J u l A u g S e p O c t N o v D e c _ _ . , . N o E G i n t h e S y s t e m - E G a t D i s t r i b u t o r E n d _ . . , _ E G a t N e a r e s t o a d C e n t e r F i g . 5 . 7 _ R e d u c t i o n i n d i s t r i b u t i o n l o s s e s d u e t o E G ( e x i s t i n g s i t u a t i o n ) A b o v e r e s u l t r e v e a l e d t h a t t h e e x i s t i n g E G p l a n t h a s c a u s e d r e d u c t i o n o f t h e n e t w o r k l o s s e s f r o m 1 . 3 G W h t o 1 G W h p e r a n n u m . A l s o i t h a s c a u s e d r e d u c t i o n o f n e a r l y 1 5 G W h o f t r a n s m i s s i o n e n e r g y d e m a n d w h i c h h a s b e e n m e t b y E G . I n t u m i t h a s r e s u l t e d a r e d u c t i o n i n t h e g r i d t r a n s f o r m e r l o s s e s b y 7 M W h p e r a n n u m a n d i t i s s i g n i f i c a n t . I f t h e e x i s t i n g n e t w o r k h a d b e e n m o d i f i e d t o c o n n e c t t h e E G c o m m o n c o u p l i n g p o i n t t o t h e n e a r e s t c o u p l i n g p o i n t i t s h o w s a s l i g h t i m p r o v e m e n t i n t h e l o s s r e d u c t i o n . T h i s g i v e s a n i n d i c a t i o n t h a t t h e o p e r a t i o n o f a n E G p l a n t i n t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k h a s a p o s i t i v e i m p a c t o n n e t w o r k l o s s r e d u c t i o n . H o w e v e r a n a l y s i s h a s t o b e e x t e n d e d t o s e e t h i s b e h a v i o r w i t h r e g a r d t o f u t u r e a d d i t i o n o f w h o l e p o t e n t i a l o f M H P a n d f o r t h e l o a d g r o w t h f o r t h e e n t i r e p l a n n i n g h o r i z o n . R e s u l t s o f t h i s a n a l y s i s a r e f u r n i s h e d i n t h e f o l l o w i n g . 5 . 2 . 2 R e s u l t s o f t h e A n a l y s i s o f S y s t e m w i t h P r o p o s e d E m b e d d e d G e n e r a t o r s R e s u l t s g i v e n f o l l o w i n g i s t h e o u t c o m e o f t h e p o w e r f l o w a n a l y s i s c a r r i e d o u t w i t h r e g a r d t o a l l p r o p o s e d E G p l a n t s i n t h e f e e d e r . A n a l y s i s w a s d o n e f o r t h r e e d i f f e r e n t c a s e s o f , P a g e I 5 1 . . . 1 . P r o p o s e d E G p l a n t s c o n n e c t e d t o i t s n e a r e s t d i s t r i b u t o r e n d s ( m e t h o d g e n e r a l l y p r o p o s e d b y C E B ) 2 . P r o p o s e d E G p l a n t s a l l c o n n e c t e d t o t h e m a i n l o a d c e n t e r o f t h e f e e d e r 3 . P r o p o s e d E G p l a n t s c o n n e c t e d s e p a r a t e l y t o t h e c l o s e s t l o a d c e n t e r s P o w e r D e m a n d P o w e r L o s s ( k W ) E G ( k V A ) M o n t h l y M o n t h l y M o n t h l y G S S O u t p u t o f G S S D i s t . L i n e T r a n s f o r m e r M o n t h R a t e d O f f E n e r g y L o s s E n e r g y L o s s C a p a c i t y P e a k O f f P e a k P e a k D e m a n d ( % ) P e a k ( M W h ) ( M W h ) ( M W h ) J a n 2 0 9 5 0 6 1 4 4 8 2 9 7 3 1 1 3 4 2 . 9 3 8 . 3 0 . 9 F e b 2 0 9 5 0 6 1 4 4 8 2 9 7 3 1 1 3 4 2 . 9 3 8 . 3 0 . 8 M a r 2 0 9 5 0 6 1 4 4 8 2 9 7 3 1 1 3 4 2 . 9 3 8 . 3 0 . 9 , A p r 2 0 9 5 0 6 1 4 4 8 2 9 7 3 1 1 3 4 2 . 9 3 8 . 3 0 . 8 M a y 2 0 9 5 0 6 1 4 4 8 2 9 7 3 1 1 3 4 2 . 9 3 8 . 3 0 . 9 J u n 3 1 8 1 0 0 2 4 9 2 1 9 3 6 5 7 2 . 3 3 6 . 9 0 . 5 J u l 3 6 7 1 2 0 - 1 0 6 2 0 7 4 6 3 1 4 . 4 4 2 . 8 0 . 4 A u g 2 0 9 5 0 6 1 4 4 8 2 9 7 3 1 1 3 4 2 . 9 3 8 . 3 0 . 9 S e p 2 8 8 6 9 4 7 9 5 2 3 7 3 2 9 2 0 . 8 3 5 . 3 0 . 6 O c t 4 3 5 7 6 7 - 1 9 2 5 1 6 9 7 0 - 8 1 3 . 5 5 6 . 3 0 . 6 N o v 7 1 5 6 9 - 6 7 8 8 1 8 4 2 5 6 - 3 9 1 2 . 4 1 8 0 . 0 3 . 8 D e c 5 6 6 7 7 - 4 2 1 2 1 5 5 1 3 9 - 2 4 1 0 . 6 1 0 1 . 0 1 . 5 T o t a l f o r A n n u m 2 7 2 8 . 4 6 8 2 . 1 1 2 . 5 T a b l e 5 . 4 _ P r o p o s e d E G p l a n t s c o n n e c t e d t o i t s n e a r e s t d i s t r i b u t o r e n d s E G P o w e r D e m a n d P o w e r L o s s ( k W ) M o n t h l y ( k V A ) M o n t h l y M o n t h l y G S S O u t p u t G S S D i s t . L i n e T r a n s f o r m e r M o n t h o f R a t e d O f f O f f E n e r g y L o s s E n e r g y L o s s C a p a c i t y P e a k P e a k D e m a n d ( % ) P e a k P e a k ( M W h ) ( M W h ) ( M W h ) J a n 2 0 9 7 5 6 1 7 4 9 3 7 6 4 7 1 5 3 0 . 9 5 3 . 6 1 . 0 F e b 2 0 9 7 5 6 1 7 4 9 3 7 6 4 7 1 5 3 0 . 9 5 3 . 6 1 . 0 M a r 2 0 9 7 5 6 1 7 4 9 3 7 6 4 7 1 5 3 0 . 9 5 3 . 6 1 . 0 A p r 2 0 9 7 5 6 1 7 4 9 3 7 6 4 7 1 5 3 0 . 9 5 3 . 6 1 . 0 M a y 2 0 9 7 5 6 1 7 4 9 3 7 6 4 7 1 5 3 0 . 9 5 3 . 6 1 . 0 J u n 3 1 8 2 9 8 3 6 5 3 3 7 6 7 6 5 0 . 1 6 4 . 4 0 . 5 J u l 3 6 7 3 4 4 - 5 3 4 3 2 5 7 9 7 7 . 6 7 1 . 6 0 . 4 A u g 2 0 9 7 5 6 1 7 4 9 3 7 6 4 7 1 5 3 0 . 9 5 3 . 6 1 . 0 S e p 3 1 8 2 9 8 3 6 5 3 3 7 6 7 6 5 0 . 1 6 4 . 4 0 . 5 O c t 4 5 5 6 5 3 - 2 1 2 8 3 1 3 1 0 9 - 9 3 7 . 5 9 0 . 7 0 . 6 N o v 7 0 1 1 2 1 - 6 4 2 6 3 5 4 2 5 5 - 3 6 7 3 . 0 1 8 9 . 5 3 . 4 D e c 5 5 3 8 1 2 - 3 8 7 0 3 1 7 1 5 7 - 2 0 4 6 . 4 1 2 2 . 6 1 . 3 T o t a l f o r A n n u m 3 9 0 6 . 6 9 2 4 . 9 1 2 . 6 T a b l e 5 . 5 _ P r o p o s e d E G p l a n t s a l l c o n n e c t e d t o m a i n l o a d c e n t e r P a g e I 5 2 I I E G P o w e r D e m a n d P o w e r L o s s ( k W ) M o n t h l y ( k V A ) M o n t h l y M o n t h l y G S S O u t p u t G S S D i s t . L i n e T r a n s f o r m e r M o n t h o f R a t e d O f f O f f E n e r g y L o s s E n e r g y L o s s C a p a c i t y P e a k P e a k D e m a n d ( % ) P e a k P e a k ( M W h ) ( M W h ) ( M W h ) J a n 2 0 8 7 8 7 1 1 9 1 2 4 6 1 7 1 1 9 4 . 2 2 6 . 8 0 . 7 F e b 2 0 8 7 8 7 1 1 9 1 2 4 6 1 7 1 0 7 8 . 6 2 4 . 2 0 . 6 M a r 2 0 8 7 8 7 1 1 9 1 2 4 6 1 7 1 1 9 4 . 2 2 6 . 8 0 . 7 A p r 2 0 8 7 8 7 1 1 9 1 2 4 6 1 7 1 1 5 5 . 7 2 6 . 0 0 . 7 M a y 2 0 8 7 8 7 1 1 9 1 2 4 6 1 7 1 1 9 4 . 2 2 6 . 8 0 . 7 J u n 3 1 7 5 4 5 - 2 7 0 1 7 3 I I 2 4 1 . 6 1 7 . 6 0 . 4 J u t 3 6 6 4 7 8 - 1 3 1 4 1 3 9 1 5 - 4 3 5 . 2 1 8 . 8 0 . 5 A u g 2 0 8 7 8 7 1 1 9 1 2 4 6 1 7 1 1 9 4 . 2 2 6 . 8 0 . 7 s~ 3 1 7 5 4 5 - 2 7 0 1 7 3 I I 2 4 1 . 6 1 7 . 6 0 . 4 O c t 4 5 4 5 8 7 - 3 0 7 0 9 2 3 6 - 1 5 9 2 . 2 3 0 . 3 1 . 0 N o v 7 0 - 5 8 0 - 7 9 9 3 5 5 1 7 2 - 4 6 7 3 . 0 1 1 6 . 8 5 . 2 D e c 5 5 2 3 2 6 - 5 1 7 9 6 0 8 0 - 2 9 8 1 . 3 5 8 . 3 2 . 3 - T o t a l f o r t h e A n n u m - 2 1 8 7 . 4 4 1 7 . 1 1 4 . 0 T a b l e 5 . 6 _ P r o p o s e d E G p l a n t s s e p a r a t e l y c o n n e c t e d t o n e a r e s t l o a d c e n t e r G r i d E n e r g y D e m a n d 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 -. s : : . 3 : 2 0 0 0 ~ - 1 0 0 0 " 1 J 1 : 1 1 1 0 E ~ _ l a n _ E e h M a r A p _ r . . M i l ¥ l u n l u l A u g c - 1 0 0 0 N O l l O e . t > b O . . . - 2 0 0 0 ~ 1 : w " 1 J - 3 0 0 0 · ; : ~.!' - 4 0 0 0 - 5 0 0 0 - 6 0 0 0 _ I - + - N o E G o n S y s t e m - P r o p o s e d E G c o n n e c t e d t o n e a r e s t d i s t r i b u t o r - , & . - A l l p r o p o s e d E G c o n n e c t e d t o m a i n l o a d c e n t e r - + - P r o p o s e d E G c o n n e c t e d t o i t s n e a r e s t l o a d c e n t e r F i g . 5 . 8 _ R e d u c t i o n i n G r i d e n e r g y d e m a n d d u e t o E G ( p r o p o s e d s i t u a t i o n ) P a g e I 5 3 -. c ~ ~ - " ' " ' 0 . . . . . r : : : 0 ~ : : I . c · ; : . . . " ' c 2 0 0 1 8 0 1 6 0 1 4 0 1 2 0 1 0 0 8 0 6 0 4 0 2 0 0 D i s t r i b u t i o n L o s s J a n F e b M a r A p r M a y J u n J u l A u g S e p O c t N o v D e c . . . , . _ N o E G o n S y s t e m - P r o p o s e d E G C o n n e c t e d t o N e a r e s t L o a d C e n t e r ~All p r o p o s e d E G c o n n e c t e d t o M a i n L o a d C e n t e r _ . _ P r o p o s e d E G c o n n e c t e d t o n e a r e s t L o a d C e n t e r F i g . 5 . 9 _ R e d u c t i o n i n d i s t r i b u t i o n l o s s e s d u e t o E G ( p r o p o s e d s i t u a t i o n ) A b o v e r e s u l t r e v e a l e d t h a t c o n n e c t i o n o f a l l p o t e n t i a l l y a v a i l a b l e m i n i h y d r o c a p a c i t y i n t o t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k c a u s e s r e d u c t i o n i n g r i d e n e r g y d e m a n d , l i n e l o s s e s a n d g r i d t r a n s f o r m e r l o s s e s s i g n i f i c a n t l y . O u t o f t h e a b o v e t h r e e p o s s i b i l i t i e s o f c o n n e c t i o n i t i s s e e n t h a t t h e o p t i m a l c o n n e c t i o n t o r e d u c e l o s s e s & g e n e r a t i o n c o s t s o p e r a t i o n w i s e , i s t h e 3 r d s t a t e i n w h i c h t h e E G p l a n t s a r e c o n n e c t e d w i t h s e p a r a t e l i n e s t o t h e n e a r e s t l o a d c e n t e r s . G e n e r a l l y , p r o c e d u r e i s t o c o n n e c t t h e E G p l a n t t o t h e n e a r e s t d i s t r i b u t o r s u b j e c t t o o t h e r c o n d i t i o n s s u c h a s v o l t a g e , f a u l t l e v e l , p r o t e c t i o n e t c . a r e s a t i s f i e d . H e n c e f u r t h e r a n a l y s i s w a s d o n e t o m a k e a c o m p a r i s o n o f t h e r e d u c t i o n i n n e t w o r k l o s s e s & g e n e r a t i o n c o s t s f o r t h e c o n n e c t i o n a r r a n g e m e n t s 1 5 1 v s . 3 r d . F o r t h e c a l c u l a t e d r a t e , t h e l o a d g r o w t h o f t h e s y s t e m w a s s t u d i e d f o r a p e r i o d o f 1 0 y e a r s . E n e r g y d e m a n d a n d t h e l o s s e s w e r e d e t e r m i n e d f o r t w o s t a t e s ( w e t s e a s o n & d r y s e a s o n ) i n e a c h y e a r b a s e d o n t h e a v e r a g e p l a n t f a c t o r s . D e m a n d & L o s s p a t t e r n f o r t h e s e t w o c a s e s a r e a s i n T a b l e 5 . 7 a n d T a b l e 5 . 8 . P a g e I 5 4 5 . 2 . 3 F o r e c a s t o n 1 0 y e a r p e r i o d P F 3 0 % D r v S e a s o n P F 6 5 % W e t S e a s o n P o w e r D e m a n d P o w e r L o s s P o w e r D e m a n d P o w e r L o s s G S S D i s t . G S S T r . Y e a r ( k V A ) ( k W ) ( k V A ) ( k W ) E n e r g y L i n e E n e r g y D e m a n d L o s s L o s s P e a k O f f P e a k O f f P e a k O f f P e a k O f f ( M W h ) ( M W h ) ( M W h ) P e a k P e a k P e a k P e a k I 8 9 9 8 7 3 0 2 2 4 3 4 2 3 5 3 - 5 4 6 6 1 6 6 2 0 4 2 3 8 1 . 6 6 7 2 . 1 1 1 . 9 2 1 0 0 4 4 1 1 5 1 2 7 2 3 6 3 3 3 1 - 5 0 6 5 1 8 1 1 9 5 5 9 9 5 . 5 7 0 3 . 2 1 3 . 3 3 1 1 1 8 4 1 6 0 8 3 3 1 3 9 4 3 9 5 - 4 6 3 3 2 0 3 1 8 6 9 9 1 7 . 0 7 4 8 . 4 1 5 . 6 4 1 2 4 2 8 2 1 0 1 4 0 2 4 4 5 5 5 3 - 4 1 6 6 2 3 2 1 7 7 1 4 1 5 7 . 4 8 1 4 . 9 1 8 . 7 5 1 3 7 8 7 2 6 3 6 4 8 9 5 0 6 8 1 7 - 3 6 6 0 2 7 2 1 6 8 1 8 7 6 3 . 5 8 9 9 . 0 2 3 . 0 6 1 5 2 7 5 3 2 1 5 5 9 5 5 9 8 1 9 7 - 3 1 1 4 3 2 5 1 6 1 2 3 7 5 7 . 0 1 0 1 8 . 9 2 8 . 7 7 1 6 9 0 9 3 8 4 2 7 2 4 7 0 9 7 0 6 - 2 5 2 3 3 9 4 1 5 4 2 9 1 7 7 . 7 1 1 6 7 . 8 3 6 . 0 8 1 8 7 0 7 4 5 2 2 8 8 3 8 4 1 1 3 6 1 - 1 8 8 4 4 8 3 1 4 9 3 5 0 6 9 . 9 1 3 6 0 . 1 1 5 . 5 9 2 0 6 9 3 5 2 6 0 1 0 7 8 1 0 2 1 3 1 8 0 - 1 1 9 4 5 9 7 1 4 5 4 1 4 8 1 . 2 1 6 0 5 . 0 5 7 . 6 1 0 2 2 8 9 3 6 0 6 2 1 3 1 9 1 2 4 1 5 1 8 4 - 4 6 3 7 4 3 1 4 4 4 8 4 5 0 . 0 1 9 1 2 . 3 7 2 . 9 T a b l e 5 . 7 _ L o a d g r o w t h f o r E G C o n n e c t i o n a t d i s t r i b u t o r e n d s o f t h e f e e d e r P F 3 0 % D r v S e a s o n P F 6 5 % W e t S e a s o n P o w e r D e m a n d P o w e r L o s s P o w e r D e m a n d P o w e r L o s s G S S D i s t . G S S T r . Y e a r ( k V A ) ( k W ) ( k V A ) ( k W ) E n e r g y L i n e E n e r g y D e m a n d L o s s L o s s P e a k O f f P e a k O f f P e a k O f f P e a k O f f ( M W h ) ( M W h ) ( M W h ) P e a k P e a k P e a k P e a k I 8 4 6 0 2 3 9 1 8 0 1 0 1 2 1 6 - 6 5 2 6 5 1 1 3 0 - 2 2 1 8 . 2 3 6 6 . 5 1 3 . 0 2 9 5 0 2 6 5 4 2 2 6 I I 2 1 8 4 - 6 1 2 8 6 1 1 2 0 1 3 5 3 . 9 3 8 7 . 7 1 3 . 8 3 1 0 6 3 6 1 1 0 7 2 8 2 1 4 3 2 3 7 - 5 6 9 9 7 7 1 0 9 5 2 4 4 . 0 4 2 7 . 5 1 5 . 4 4 1 1 8 7 3 1 5 9 9 3 5 0 1 7 4 3 8 5 - 5 2 3 5 1 0 1 9 8 9 4 6 9 . 9 4 7 5 . 5 1 7 . 8 5 1 3 2 2 5 2 1 3 1 4 3 4 2 3 5 6 3 5 - 4 7 3 4 1 3 5 8 9 1 4 0 4 7 . 0 5 5 7 . 0 2 1 . 2 6 1 4 1 7 4 2 5 0 2 4 9 7 2 7 6 5 1 1 - 4 3 8 5 1 6 2 8 1 1 7 2 4 2 . 3 6 1 3 . 3 2 4 . 2 7 1 5 3 6 8 2 9 6 4 5 8 4 3 4 7 6 1 1 - 3 9 5 0 2 0 3 7 3 2 1 2 2 9 . 2 7 0 5 . 6 2 8 . 5 8 1 6 6 4 9 3 4 5 5 6 8 1 4 2 8 7 8 7 - 3 4 8 9 2 5 3 6 6 2 5 4 7 2 . 0 8 1 3 . 1 3 3 . 8 9 1 7 9 4 7 3 9 4 6 7 9 9 5 1 9 9 7 5 - 3 0 2 8 3 1 2 6 1 2 9 7 2 5 . 1 9 4 3 . 8 4 0 . 0 1 0 1 9 6 6 5 4 5 8 8 9 6 1 6 6 1 1 5 4 0 - 2 4 2 6 3 9 9 5 5 3 5 2 9 7 . 5 1 1 4 2 . 7 4 9 . 2 T a b l e 5 . 8 _ L o a d g r o w t h f o r E G C o n n e c t i o n t o n e a r e s t l o a d c e n t e r s V a r i a t i o n a n d t h e e x t e n t o f r e d u c t i o n i n t h e g r i d e n e r g y d e m a n d c a u s e d d u e t o t h e a b o v e t w o c o n n e c t i o n a r r a n g e m e n t s i s g i v e n i n t h e f o l l o w i n g F i g u r e 5 . 1 0 f o r t h e f i r s t y e a r , f o r l o a d g r o w t h i n f i f t h y e a r a n d t h e t e n t h y e a r o f t h e p r o j e c t p e r i o d . P a g e I 5 5 : c 3 : ~ - " ' C c 1 1 1 E C l l 0 6 i i . . . C l l c w " ' C · . : : : C ) : c 3 : ~ " ' C c 1 1 1 E C l l 0 6 i i . . . C l l c w " ' C · . : : : C ) - . c 3 : ~ " ' C c 1 1 1 E C l l 0 6 i i . . . C l l c w " ' C · . : : : C ) 8 0 0 0 6 0 0 0 4 0 0 0 2 0 0 0 0 - 2 0 0 0 - 4 0 0 0 - 6 0 0 0 8 0 0 0 6 0 0 0 4 0 0 0 2 0 0 0 0 - 2 0 0 0 - 4 0 0 0 - 6 0 0 0 8 0 0 0 6 0 0 0 4 0 0 0 2 0 0 0 0 - 2 0 0 0 - 4 0 0 0 - 6 0 0 0 E n e r g y d e m a n d i n y e a r 1 I J a n F e b M a r A p r E n e r g y d e m a n d f o r t h e l o a d g r o w t h i n 5 y e a r s ~ ~b M a r A J ! ! M a v J u n J u l E n e r g y d e m a n d f o r l o a d g r o w t h i n 1 0 y e a r s J a n F e b M a r A p r M a y J u n J u l A u g S e p _ . . . , . . N o E G o n S y s t e m - P r o p o s e d E G c o n n e c t e d t o n e a r e s t d i s t r i b u t o r - . . . . . P r o p o s e d E G c o n n e c t e d t o i t s n e a r e s t l o a d c e n t e r F i g . 5 . 1 0 _ V a r i a t i o n o f g r i d e n e r g y d e m a n d f o r l o a d g r o w t h A l s o s i g n i f i c a n t v a r i a t i o n w a s o b s e r v e d i n t h e d i s t r i b u t i o n l o s s e s . I n t h e f i r s t y e a r , w h e n t h e p e r c e n t a g e o u t p u t r e m a i n s a t a h i g h e r v a l u e a r o u n d 7 0 % i t i s s e e n t h a t i t h a s c a u s e d t o i n c r e a s e t h e d i s t r i b u t i o n l o s s e s t h a n t h e e x i s t i n g s y s t e m . T h i s i s p a r t i c u l a r l y w h e n t h e g e n e r a t i o n i s h i g h w h i l e t h e l o a d s a r e l e s s c a u s i n g r e v e r s e p o w e r f l o w t o t h e t r a n s m i s s i o n n e t w o r k . W i t h t h e l o a d g r o w t h , i t i s s e e n t h a t t h e s e l o s s e s h a v e b e e n P a g e I 5 6 ' ' t , r e d u c e d . T h e s i m u l a t i o n i n c l u d e d t o t a l p o t e n t i a l o f E G c a p a c i t y h e n c e t h e t o t a l a n a l y s i s f o r 1 0 y e a r s w i l l y i e l d a r e s u l t i n d i c a t i n g t h e o v e r a l l v a r i a t i o n o f l o s s e s a s i n d i c a t e d i n t h e F i g u r e 5 . 1 1 . 4 0 0 3 S O : c ~ 3 0 0 ~ " ' 2 S O " ' . 9 2 0 0 c : 0 + : 1 S O : I . c · ; : : : : . . . . 1 0 0 " ' i 5 s o 0 :~: I f 3 0 0 ~ - ; 2 S O " ' 0 . . . . 2 0 0 c : 0 + : 1 S O : I . c · ; : : : : . . . . 1 0 0 " ' i 5 s o 0 4 0 0 - 3 S O . r ; ~ 3 0 0 ~ - " ' 2 S O " ' 0 . . . . 2 0 0 c : 0 + : 1 S O : I . c · ; : : : : 1 0 0 . . . . " ' i 5 s o 0 D i s t r i b u t i o n l o s s i n v e a r 1 J a n F e b M a r A p r M a y J u n J u l A u g S e p O c t N o v D e c D i s t r i b u t i o n l o s s f o r l o a d g r o w t h i n 5 y e a r s L : I I J a n F e b M a r A p r M a y J u n J u l A u g S e p O c t N o v D e c D i s t r i b u t i o n l o s s f o r l o a d g r o w t h i n 1 0 ~ars J a n F e b M a r A p r M a y J u n J u l A u g S e p O c t N o v D e c - . - N o E G o n S y s t e m - P r o p o s e d E G C o n n e c t e d t o N e a r e s t L o a d C e n t e r ~Proposed E G c o n n e c t e d t o n e a r e s t L o a d C e n t e r F i g . 5 . 1 1 _ V a r i a t i o n o f g r i d e n e r g y d e m a n d f o r l o a d g r o w t h P a g e I 5 7 B a s e d o n t h e a b o v e r e s u l t , f u r t h e r c a l c u l a t i o n w a s d o n e t o e v a l u a t e w h e t h e r m o d i f i c a t i o n o f t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k t o a b o v e 3 r d c o n n e c t i o n a r r a n g e m e n t s w o u l d b e w o r t h f o r t h e u t i l i t y . F o r t h e n e t w o r k m o d i f i c a t i o n , p r o j e c t c o s t m e n t i o n e d i n t a b l e 4 . 4 w i l l b e i n c u r r e d a n d t h e r e l e v a n t s a v i n g a c h i e v e d d u e t o s a m e i s o b t a i n e d u s i n g d a t a o n t a b l e s 5 . 7 & 5 . 8 . C o s t i n g o f t h e r m a l u n i t a n d E G u n i t f o r t h e 1 0 y e a r p e r i o d i s a c c o r d i n g t o t h e d i s c u s s i o n i n c h a p t e r 4 . A c c o r d i n g l y , t h e N e t P r e s e n t V a l u e ( N P V ) o f t h e p r o j e c t w h i c h i n c l u d e s t h e f i n a n c i a l r e t u r n t h r o u g h n e t w o r k m o d i f i c a t i o n w a s c a l c u l a t e d . I n t e r e s t r a t e o f 1 5 % w a s a s s u m e d . R e s u l t i n T a b l e 5 . 9 b e l o w f i g u r e s o u t t h e N P V o f t h e p r o j e c t f o r t h e p l a n n e d p e r i o d o f 1 0 y e a r s a n d t h e a c h i e v a b l e r a t e o f r e t u r n f o r t h e u t i l i t y t h r o u g h t h e p r o j e c t . S a v i n g b y S a v i n g b y S a v i n g b y P r o j e c t R e d u c t i o n R e d u c t i o n R e d u c t i o n i n N e t D i s c o u n t P r e s e n t N e t Y e a r i n G S S i n G S S C a s h F a c t o r P r e s e n t C o s t E n e r g y D i s t r i b u t i o n T r a n s f o r m e r F l o w ( 1 5 % ) v a l u e v a l u e D e m a n d L i n e L o s s e s L o s s e s ( m i l l i o n ( m i l l i o n ( m i l l i o n L K R ) ( m i l l i o n L K R ) ( m i l l i o n ( m i l l i o n ( m i l l i o n L K R ) L K R ) L K R ) L K R ) L K R ) 0 - 2 4 4 . 8 - 2 4 4 . 8 1 . 0 - 2 4 4 . 8 I 1 . 6 4 . 8 - 0 . 0 1 8 6 . 4 0 . 9 5 . 5 2 1 7 . 7 2 1 4 . 4 5 . 0 - 0 . 0 0 9 1 9 . 3 0 . 8 1 4 . 6 3 2 6 . 5 5 . 1 0 . 0 0 4 3 1 . 6 0 . 7 2 0 . 8 4 3 9 . 8 5 . 4 0 . 0 2 3 4 5 . 2 0 . 6 2 5 . 8 5 5 2 . 0 5 . 5 0 . 0 4 7 5 7 . 6 0 . 5 2 8 . 6 6 8 8 . 4 6 . 6 0 . 1 3 3 9 5 . 1 0 . 4 4 1 . 1 7 1 2 9 . 2 7 . 5 0 . 2 4 5 1 3 6 . 9 0 . 4 5 1 . 5 8 1 8 0 . 1 8 . 9 0 . 4 1 1 1 8 9 . 4 0 . 3 6 1 . 9 9 3 5 7 . 8 4 . 9 0 . 6 6 8 3 6 3 . 4 0 . 3 1 0 3 . 3 1 0 4 3 5 . 1 5 . 8 0 . 9 6 2 4 4 1 . 8 0 . 2 1 0 9 . 2 I R R 2 6 % ~- - - - T a b l e 5 . 9 _ N P V & I R R P a g e I 5 8 1 · ) : l I . . . . C h a p t e r 6 C o n c l u s i o n T h i s p r o j e c t i s b a s e d o n a s t u d y w h i c h w a s f o c u s e d o n t h e d i s t r i b u t i o n l o s s e s , o p e r a t i o n o f e m b e d d e d g e n e r a t o r s o n t h e d i s t r i b u t i o n n e t w o r k a n d i t s i m p a c t o n m i n i m i z a t i o n o f n e t w o r k l o s s e s & g e n e r a t i o n c o s t s b y m e a n s o f o p t i m a l a l l o c a t i o n o f e m b e d d e d g e n e r a t o r s . T h r o u g h t h e s t u d y i t w a s p o s s i b l e t o c o m e o u t w i t h s e v e r a l i m p o r t a n t f i n d i n g s w h i c h w i l l b e n e f i t t h e u t i l i t y i n a c h i e v i n g a b o v e m e n t i o n e d g o a l s . P r e s e n c e o f t h e e m b e d d e d g e n e r a t i o n o n a d i s t r i b u t i o n n e t w o r k c a u s e s a n i m p r o v e d v o l t a g e p r o f i l e c o m p a r e d t o a s y s t e m w i t h n o e m b e d d e d g e n e r a t o r s . I n t h e d i s t r i b u t i o n p l a n n i n g p r o c e s s t h i s i s a p o s i t i v e f e a t u r e y e t c o n s t r a i n e d b y t h e r e l i a b i l i t y o f e m b e d d e d g e n e r a t i o n . I t w a s s e e n t h a t i n c l u s i o n o f m o r e e m b e d d e d g e n e r a t o r s i n t h e s y s t e m c a u s e s a b e t t e r v o l t a g e p r o f i l e . E m b e d d e d g e n e r a t o r s d o m a k e s i g n i f i c a n t c o n t r i b u t i o n f o r d i s t r i b u t i o n l o s s m i n i m i z a t i o n a n d s a v i n g o f g e n e r a t i o n c o s t . I t t a k e s p l a c e b y m e a n s o f r e d u c t i o n i n d i s t r i b u t i o n l i n e & g r i d t r a n s f o r m e r l o s s e s a n d r e p l a c i n g t h e t h e r m a l g e n e r a t i o n b y e m b e d d e d g e n e r a t i o n o f w h i c h t h e g e n e r a t i o n c o s t i s c o m p a r a b l y l e s s . I t i s f o u n d t h a t t h e d i s t r i b u t i o n s y s t e m i n t h e e x i s t i n g s i t u a t i o n h a s l i n e l o s s e s o f a b o u t I G W h p e r y e a r a n d i t c o u l d h a v e b e e n a r o u n d 1 . 4 G W h p e r y e a r i f t h e e m b e d d e d g e n e r a t i o n w e r e n o t p r e s e n t i n t h e d i s t r i b u t i o n s y s t e m . T h e r e f o r e i n t h e p r e s e n t s c e n a r i o . c o n t r i b u t i o n o f t h e e m b e d d e d g e n e r a t o r f o r l o s s m i n i m i z a t i o n i s 2 3 ' / c . I n a d d i t i o n t h e e m b e d d e d g e n e r a t o r h a s c a w . . e d r e d u c t i o n o f n e a r l y 2 5 ' / c o f t r a n s m i s s i o n e n e r g y d e m a n d . T h u s t h e u t i l i t y h a s b e e n b e n e f i t e d b y i t d u e t o t h e E G e n e r g y b e i n g l o w e r i n c o s t t h a n a t h e r m a l u n i t . T h e r e f o r e i t i s c o n c l u d e d t h a t o p e r a t i o n o f e m b e d d e d g e n e r a t o r o f c a p a c i t y 1 . 5 M W i n f e e d e r I o f N u w a r a E l i y a g r i d s u b s t a t i o n h a s c a u s e d o v e r a l l r e d u c t i o n i n n e t w o r k l o s s e s a n d g e n e r a t i o n c o s t s . T h e s t u d y w a s t h e n e x t e n d e d t o e v a l u a t e o n t h e n e t w o r k p e r f o r m a n c e w h e n s i g n i f i c a n t c a p a c i t y o f a d d i t i o n a l e m b e d d e d g e n e r a t i o n i s c o n n e c t e d t o t h e n e t w o r k . A l l p r o p o s e d m i n i h y d r o p l a n t s i n f e e d e r I o f N u w a r a E l i y a G S S w e r e s e l e c t e d a s t h e c a s e s t u d y P a g e I 5 9 a n d s i m u l a t i o n w a s c a r r i e d o u t i n a c t u a l t e r m s . I t r e v e a l e d t h a t w h e n s i g n i f i c a n t c a p a c i t y o f e m b e d d e d g e n e r a t o r s ( 1 6 M W ) i s c o n n e c t e d t o t h e d i s t r i b u t i o n s y s t e m i t c h a n g e s t h e p o w e r l o s s e s , a n d d e c r e a s e t h e g r i d s u b s t a t i o n e n e r g y d e m a n d . P o w e r l o s s e s m a y i n c r e a s e i n c a s e o f r e v e r s e p o w e r f l o w t o t h e t r a n s m i s s i o n n e t w o r k . P o w e r f l o w s t u d y r e v e a l e d t h a t t h e p r o p o s e d e m b e d d e d g e n e r a t i o n s c h e m e w h e n c o n n e c t e d i n t h e c o m m o n m e t h o d ( i . e . t o t h e d i s t r i b u t o r e n d s ) c a u s e s a n o v e r a l l n e t w o r k l o s s r e d u c t i o n o f 4 0 % f o r a n n u m . I n f u r t h e r s t u d i e s i t r e v e a l e d t h a t i f t h e n e t w o r k w a s m o d i f i e d t o c o n n e c t t h e e m b e d d e d g e n e r a t o r s t o t h e n e a r e s t l o a d c e n t e r w i t h a s e p a r a t e i n t e r c o n n e c t i o n l i n e , f u r t h e r i m p r o v e m e n t i s p o s s i b l e t o r a i s e t h e f i g u r e u p t o 6 0 C k . D i s t r i b u t i o n l i n e l o s s e s r e d u c e s i g n i f i c a n t l y w h i l e t h e g r i d t r a n s f o r m e r l o s s e s a l s o r e d u c e i n a s m a l l e r p r o p o r t i o n o f a b o u t 1 0 % o f l i n e l o s s e s . A n a l y z i n g t h e r e s u l t s i t i s a l s o c o n c l u d e d t h a t t h e E G s c h e m e i f o p e r a t e d r e l i a b l y , w i l l c a u s e s i g n i f i c a n t r e d u c t i o n o f t r a n s m i s s i o n e n e r g y d e m a n d b y a b o u t 8 0 C i c i n t h e b e s t s c e n a r i o a n d i t c o u l d b e f u r t h e r i m p r o v e d t h r o u g h t h e m o d i f i c a t i o n o f t h e n e t w o r k i n t e r c o n n e c t i o n o f t h e E G p l a n t s . F i n a l l y i t w a s s t u d i e d w h e t h e r a p r o j e c t f o r m o d i f i c a t i o n o f t h e i n t e r c o n n e c t i o n a r r a n g e m e n t o f t h e e m b e d d e d g e n e r a t o r s a s a b o v e , w o u l d b e p r o f i t a b l e f o r t h e u t i l i t y b y m e a n s o f s a v i n g b y l o s s r e d u c t i o n a n d g e n e r a t i o n c o s t s . T h e g r o w t h o f t h e s y s t e m w a s s t u d i e d w i t h r e s p e c t t o t h e t w o c o n n e c t i o n a r r a n g e m e n t s f o r a p e r i o d o f 1 0 y e a r s . I t r e v e a l e d t h a t i t y i e l d s a s a t i s f a c t o r y N P Y a n d a n a c c e p t a b l e I n t e r n a l R a t e o f R e t u r n o f 2 6 ' / c . T h e r e f o r e i t i s c o n c l u d e d t h a t t h e c o n c e p t o f i n t e r c o n n e c t i n g t h e e m b e d d e d g e n e r a t o r s s p e c i f i c a l l y t o t h e m a i n l o a d c e n t e r s o f t h e n e t w o r k i s p r o f i t a b l e t o t h e u t i l i t y . T h e l e n g t h o f l i n e s , a v a i l a b i l i t y o f E G s o u r c e s . s p r e a d i n g o f l o a d s e t c . h a v e b e e n m o d e r a t e f o r t h e f e e d e r c o n c e r n e d f o r s t u d y . S i g n i f i c a n t d e v i a t i o n o f a n y o f t h e s e f a c t o r s i n a n e t w o r k c o u l d m a k e d e v i a t i o n s i n t h e f i n a l r e s u l t a s w e l l . H e n c e t h i s c o n c e p t m a y b e a p p l i e d t o t h e n e t w o r k b y s t u d y i n g i t s f e a t u r e s s e p a r a t e l y . M a i n c o n s t r a i n t o n i m p l e m e n t a t i o n o f a b o v e i s t h e r e l i a b i l i t y o f E G p l a n t s . T h e r e i s n o c o m m i t m e n t o n t h e r e l i a b i l i t y o f t h e s e E G p l a n t s h e n c e i t s e n e r g y c o n t r i b u t i o n f o r t h e s y s t e m m a y n o t r e a c h t h e e x p e c t e d v a l u e s . r . . ! ' ; : . 1 ¥ • , . . • q · ; . ; u n r u , n · t : ; ; 1 . ' F i n a l l y . h o w t h i s c o n c e p t c o u l d b e i n c l u d e d i n o u r u t i l i t y i s b r i e f e d a s f o l l o w s . • ' : , - $ . . ' . . , . P a g e I 6 0 . , . I n p r e s e n t p r a c t i c e o f C E B w h e n p l a n n i n g g r i d i n t e r c o n n e c t i o n p r o p o s a l s f o r e m b e d d e d g e n e r a t o r s , n e t w o r k l o s s e s a r e n o t t a k e n a s a m a j o r c o n s i d e r a t i o n . C o n n e c t i o n a r r a n g e m e n t i s p l a n n e d t h r o u g h s t u d i e s o n n e t w o r k v o l t a g e l e v e l s , f a u l t l e v e l s , g e o g r a p h i c a l c o n s t r a i n t s a n d p r o t e c t i o n i s s u e s . I f t h e p l a n n i n g p r o c e s s i s e x t e n d e d t o c o n c e r n t h e n e t w o r k l o s s e s t o o , i t w o u l d b e p r o f i t a b l e f o r t h e o r g a n i z a t i o n i n l o n g t e r m . O p t i m a l a l l o c a t i o n o f t h e e m b e d d e d g e n e r a t o r s c o u l d b e p l a n n e d u s i n g a b o v e c o n c e p t . I n h i g h l y l o a d e d l e n g t h y f e e d e r s w i t h i n u r b a n a r e a s , t h e l o s s l e v e l s c o u l d h e s i g n i f i c a n t l y m i n i m i z e d b y o p t i m a l a l l o c a t i o n o f e m b e d d e d g e n e r a t o r s . I t c o u l d b e f u r t h e r s u g g e s t e d t h a t e i t h e r t h e u t i l i t y i t s e l f c o u l d c a r r y o u t t h e r e q u i r e d n e t w o r k m o d i f i c a t i o n s a t i t s c o s t a n d g a i n t h e f u l l r e t u r n o f i t . E l s e t h e m o d i f i c a t i o n c o u l d b e i m p o s e d o n t h e p l a n t d e v e l o p e r f o r i m p l e m e n t a t i o n a n d a l l o w a n c e o f c e r t a i n r e t u r n t o t h e d e v e l o p e r t h r o u g h a f o r m a l t a r i f f i n c e n t i v e o r t h r o u g h d i s t r i b u t i o n l o s s a d j u s t m e n t f a c t o r . T h e l a t t e r t y p e i s a l r e a d y p r a c t i c e d i n c e r t a i n d e v e l o p e d c o u n t r i e s b y i t s d i s t r i b u t i o n n e t w o r k o p e r a t o r s . F o r t h i s , c a l c u l a t i o n o f s i t e s p e c i f i c & c o n n e c t i o n l o s s a d j u s t m e n t f a c t o r s u s i n g a s t a n d a r d m e t h o d o l o g y i s r e q u i r e d . P a g e I 6 1 R e f e r e n c e s : I l l C e y l o n E l e c t r i c i t y B o a r d , " A n n u a l R e p o r t - 2 0 0 7 " , 2 0 0 8 . 1 2 1 C e y l o n E l e c t r i c i t y B o a r d , " S t a t i s t i c a l D i g e s t - 2 0 0 7 " . 2 0 0 8 . 1 3 1 S i e m e n s P o w e r T e c h n o l o g i e s I n t e r n a t i o n a l , ' · T e c h n i c a l A s s e s s m e n t o f S r i L a n k a ' s R e n e w a b l e R e s o u r c e B a s e d E l e c t r i c i t y G e n e r a t i o n - O v e r v i e w o f T e c h n i c a l R e q u i r e m e n t s a n d M a n a g e m e n t o f E m b e d d e d G e n e r a t i o n " , R E R E D P r o j e c t , 2 0 0 5 . 1 4 1 N . J e n k i n s , R . A l l a n , P . C r o s . ' l l e y , D . K i r s c h e n , G . S t r b a c , E m b e d d e d G c n c m t i o n , l E E P o w e r a n d E n e r g y S e r i e s 3 1 , 2 0 0 0 . 1 5 1 E n g i n e e r i n g R e c o m m e n d a t i o n G 5 9 / l , ' ' R e c o m m e n d a t i o n s f o r t h e C o n n e c t i o n o f E m b e d d e d G e n e r a t i n g P l a n t t o t h e R e g i o n a l E l e c t r i c i t y C o m p a n i e s ' D i s t r i b u t i o n S y s t e m s " , E l e c t r i c i t y A s s o c i a t i o n , 1 9 9 5 . 1 6 1 K . J a r r e t , J . H e d g e c o c k , R . G r e g o r y , T . W a r h a m . ' T e c h n i c a l G u i d e t o t h e C o n n e c t i o n o f G e n e r a t i o n t o t h e D i s t r i b u t i o n N e t w o r k " , D i s t r i b u t e d G e n e r a t i o n C o - o r d i n a t i n g G r o u p , T e c h n i c a l S t e e r i n g G r o u p U n d e r t h e D T I N e w & R e n e w a b l e E n e r g y P r o g r a m , F e b r u a r y 2 0 0 4 . 1 7 1 D u g a n S . . M c g r a n a g h a n M . F . , a n d B e a t y H . W . . " E l e c t r i c a l P o w e r S y s t e m : - . Q u a l i t y " , M c g r a w H i l l , N e w Y o r k , 1 9 9 6 . 1 8 1 L a k r e v i E . , H o l m e s E . J . , ' ' E l e c t r i c i t y D i s t r i b u t i o n N e t w o r k D e s i g n " . P e t e r P e r e g r i n u s , L o n d o n , 1 9 8 9 . 1 9 1 ' T e c h n i c a l G u i d e t o t h e c o n n e c t i o n o f G e n e r a t i o n t o t h e D i s t r i b u t i o n N e t w o r k " , E c o n n e c t L t d . I L E X A s s o c i a t e s , E T S U K / E L / 0 0 1 8 3 / R E P , 1 9 9 9 1 1 0 1 C o s t s a n d B e n e f i t s o f E m b e d d e d G e n e r a t i o n E T S U K / E L / 0 0 1 3 1 / R E P . I L E X A s s o c i a t e s . 1 9 9 6 . I I I I S . S . R a o , S w i t c h g e a r P r o t e c t i o n & P o w e r S y s t e m s . K h a n n a P u b l i s h e r s , 2 0 0 7 . 112111LtJl:(/\~-~-\~_,_~,;~d)Jli. ( W e b s i t e o f C e y l o n E l e c t r i c i t y B o a r d ) 1 1 3 J A d v a n t i c a S t o n e r . " S y n e r g e e E l e c t r i c 3 . 5 - U s e r ' s G u i d e " . S t o n e r A s s o c i a t e : - . . 2 0 0 2 . 1 1 4 1 C e y l o n E l e c t r i c i t y B o a r d , " M e d i u m V o l t a g e D i s t r i b u t i o n D e v e l o p m e n t P l a n 2 0 0 8 - 2 0 1 7 R e g i o n 3 " , D e c e m b e r 2 0 0 8 . l151llLlJ2)/~~~~\\_.pw.:~Jk ( w e b s i t e o f P u b l i c U t i l i t y C o m m i s s i o n ) P a g e I 6 2 · . . 1 . A v o i d e d C o s t B a s e d T a r i f f Y e a r 1 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 9 D r y S e a s o n 2 . 9 0 3 . 3 8 3 . 5 1 3 . 2 2 ( L K R / k W h ) W e t S e a s o n 2 . 9 0 2 . 8 9 3 . 1 4 2 . 7 4 ( L K R / k W h ) D r y S e a s o n : F e b r u a r y , M a r c h & A p r i l W e t S e a s o n : O t h e r M o n t h s 2 . T h r e e - t i e r T a r i f f 2 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 3 . 1 1 4 . 2 0 5 . 1 3 6 . 0 6 5 . 7 0 2 . 7 6 4 . 0 0 4 . 9 1 5 . 8 5 4 . 9 5 L _ _ E s c a l a b l e E s c a l a b l e N o n - e s c a l a b l e B a s e B a s e F u e l T i e r 1 T i e r 2 T y p e o f P l a n t O & M Y e a r 1 - Y e a r 9 - 1 5 L K R / k W h L K R ! k W h 1 4 L K R ! k W h L K R / k W h M i n i - h y d r o 1 . 5 5 N o n e 1 4 . 1 8 5 . 1 6 W i n d 2 . 4 6 N o n e 2 2 . 5 3 8 . 1 9 B i o m a s s ( D e n d r o ) 1 . 2 4 7 . 1 4 8 . 5 3 . 0 9 A g r i . & I n d u s t r i a l 1 . 2 4 3 . 5 6 8 . 5 3 . 0 9 W a s t e M u n i c i p a l W a s t e 3 . 1 3 N o n e 1 2 . 2 6 4 . 4 6 W a s t e H e a t 0 . 4 9 N o n e I 0 . 1 5 3 . 6 9 R e c o v e r y E s c a l a t i o n r a t e f o r 0 . 0 8 0 . 0 5 - - 2 0 0 9 3 . F l a t T a r i f f O p t i o n A l l I n c l u s i v e R a t e T y p e o f P l a n t ( L K R / k W h ) f o r y e a r s 1 - 2 1 M i n i - h y d r o 1 4 . 5 8 W i n d 2 3 . 0 7 B i o m a s s ( D e n d r o ) 1 8 . 5 6 A g r i c u l t u r a l & I n d u s t r i a l 1 3 . 8 8 W a s t e M u n i c i p a l W a s t e 1 5 . 3 1 W a s t e H e a t R e c o v e r y 9 . 5 5 ~ ~- A p p e n d i x A 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8 2 0 0 9 6 . 0 5 6 . 7 3 7 . 6 4 9 . 6 5 1 1 . 1 7 5 . 3 0 5 . 8 2 6 . 9 4 8 . 9 4 1 0 . 5 9 - E s c a l a b l e Y e a r 1 6 + T i e r 3 R o y a l t y Y e a r 1 6 - P a y m e n t 2 0 L K R ! k W h 1 . 6 2 1 0 % o f t o t a l t a r i f f 1 . 6 2 1 0 % o f t o t a l t a r i f f 1 . 6 2 N o r o y a l t y 1 . 6 2 N o r o y a l t y 1 . 6 2 N o r o y a l t y 1 . 6 2 N o r o y a l t y 0 . 0 5 4 A p p e n d i x B A v e r a g e P o w e r D e m a n d o f t h e F e e d e r s i n N u w a r a E l i y a G S S f o r y e a r 2 0 0 8 F e e d e r D e m a n d ( M W ) T i m e o f F e e d e r F e e d e r F e e d e r F e e d e r F e e d e r F e e d e r D a y I 2 " 4 5 6 . ) 0 : 3 0 2 . 4 2 . 3 0 . 4 1 . 9 2 . 2 - 0 . 8 1 : 0 0 2 . 4 2 . 3 0 . 4 1 . 9 2 . 2 - 0 . 8 1 : 3 0 2 . 4 2 . 3 0 . 4 1 . 9 2 . 2 - 0 . 8 2 : 0 0 2 . 4 2 . 3 0 . 4 1 . 9 2 . 2 - 0 . 8 2 : 3 0 2 . 4 2 . 3 0 . 4 1 . 9 2 . 2 - 0 . 8 3 : 0 0 2 . 4 2 . 3 0 . 4 1 . 9 2 . 2 - 0 . 8 3 : 3 0 2 . 4 2 . 3 0 . 4 1 . 9 2 . 2 - 0 . 8 4 : 0 0 2 . 9 2 . 6 0 . 4 2 . 0 2 . 4 - 0 . 7 4 : 3 0 2 . 9 2 . 6 0 . 4 2 . 0 2 . 4 - 0 . 7 5 : 0 0 3 . 8 3 . 6 0 . 5 2 . 5 3 . 2 - 0 . 1 5 : 3 0 4 . 5 4 . 7 0 . 6 3 . 1 4 . 1 0 . 6 6 : 0 0 5 . 5 5 . 4 0 . 7 3 . 3 4 . 6 0 . 7 6 : 3 0 5 . 2 5 . 1 0 . 7 3 . 4 4 . 6 0 . 7 7 : 0 0 4 . 4 4 . 1 0 . 6 3 . 0 3 . 8 0 . 6 7 : 3 0 4 . 4 4 . 1 0 . 6 3 . 0 3 . 8 0 . 6 8 : 0 0 3 . 4 3 . 3 0 . 5 2 . 8 4 . 0 0 . 6 8 : 3 0 3 . 4 3 . 3 0 . 5 2 . 8 4 . 0 0 . 6 9 : 0 0 3 . 1 3 . 2 0 . 5 2 . 3 4 . 1 0 . 8 9 : 3 0 3 . 1 3 . 2 0 . 5 2 . 3 4 . 1 0 . 8 1 0 : 0 0 2 . 8 3 . 0 0 . 5 2 . 0 3 . 8 1 . 1 1 0 : 3 0 2 . 8 3 . 0 0 . 5 2 . 0 3 . 8 1 . 1 I I : 0 0 2 . 8 3 . 0 0 . 5 2 . 0 3 . 8 1 . 1 1 1 : 3 0 2 . 8 3 . 0 0 . 5 2 . 0 3 . 8 1 . 1 1 2 : 0 0 2 . 8 3 . 0 0 . 5 2 . 2 3 . 8 1 . 2 1 2 : 3 0 2 . 8 3 . 0 0 . 5 2 . 2 3 . 8 1 . 2 1 3 : 0 0 2 . 8 3 . 0 0 . 5 2 . 2 3 . 8 1 . 2 1 3 : 3 0 2 . 8 3 . 0 0 . 5 2 . 2 3 . 8 1 . 2 1 4 : 0 0 2 . 8 3 . 0 0 . 5 2 . 3 3 . 8 1 . 2 1 4 : 3 0 2 . 8 3 . 0 0 . 5 2 . 3 3 . 8 1 . 2 1 5 : 0 0 2 . 8 3 . 0 0 . 5 2 . 3 3 . 8 1 . 2 1 5 : 3 0 2 . 8 3 . 0 0 . 5 2 . 3 3 . 8 1 . 2 1 6 : 0 0 3 . 0 3 . 0 0 . 5 2 . 2 3 . 9 1 . 2 1 6 : 3 0 3 . 0 3 . 0 0 . 5 2 . 2 3 . 9 1 . 2 1 7 : 0 0 3 . 9 3 . 6 0 . 6 2 . 6 4 . 4 1 . 2 1 7 : 3 0 4 . 7 4 . 6 0 . 6 2 . 8 4 . 8 1 . 2 1 8 : 0 0 5 . 6 5 . 5 0 . 7 3 . 0 5 . 1 1 . 3 1 8 : 3 0 6 . 8 7 . 6 0 . 8 3 . 5 6 . 0 1 . 4 1 9 : 0 0 7 . 8 9 . 1 0 . 9 4 . 4 6 . 8 1 . 6 1 9 : 3 0 7 . 6 8 . 5 1 . 0 4 . 5 7 . 1 1 . 7 2 0 : 0 0 6 . 9 8 . 2 0 . 9 4 . 4 6 . 6 1 . 5 2 0 : 3 0 6 . 4 7 . 4 0 . 8 4 . 0 6 . 0 1 . 2 2 1 : 0 0 5 . 2 6 . 3 0 . 7 3 . 5 5 . 3 1 . 1 2 1 : 3 0 4 . 4 5 . 4 0 . 6 3 . 1 4 . 3 1 . 0 2 2 : 0 0 3 . 8 4 . 7 0 . 5 2 . 8 3 . 5 0 . 9 2 2 : 3 0 3 . 8 4 . 7 0 . 5 2 . 8 3 . 5 0 . 9 2 3 : 0 0 3 . 2 3 . 7 0 . 4 2 . 5 3 . 0 0 . 8 2 3 : 3 0 3 . 2 3 . 7 0 . 4 2 . 5 3 . 0 0 . 8 0 : 0 0 2 . 5 2 . 7 0 . 4 2 . 2 2 . 5 0 . 6 A v e r a g e 3 . 7 3 . 9 0 . 5 2 . 6 3 . 9 0 . 7 D e m a n d ( M W ) A p p e n d i x C E n e r g y D e m a n d o f t h e f e e d e r s o f N u w a r a E l i y a G S S i n y e a r 2 0 0 8 F e e d e r I F e e d e r 2 F e e d e r 3 F e e d e r 4 F e e d e r 5 F e e d e r 6 ( M W h ) ( M W h ) ( M W h ) ( M W h ) ( M W h ) ( M W h ) J a n u a r y 3 0 0 0 2 7 0 0 2 0 0 1 8 0 0 3 0 0 0 5 0 0 F e b r u a r y 3 0 1 0 2 6 6 2 2 0 3 1 9 5 1 3 1 3 7 5 5 8 M a r c h 3 1 6 9 2 9 5 5 1 8 9 1 3 4 0 3 3 2 6 5 3 2 A p r i l 2 6 3 5 2 7 1 0 1 8 9 8 8 4 3 0 6 8 7 4 3 M a y 2 9 7 0 2 7 0 3 3 1 0 1 6 5 1 3 3 1 4 8 1 9 J u n e 2 6 0 0 2 6 0 0 3 5 0 1 6 5 0 3 0 0 0 6 5 0 J u l y 2 0 0 0 2 2 4 3 4 3 1 1 6 7 2 2 5 6 2 5 2 7 A u g u s t 2 0 3 2 2 6 7 0 5 0 4 1 7 0 7 2 4 2 0 5 9 0 S e p t e m b e r 2 5 0 0 2 6 7 0 4 2 0 1 7 5 0 2 3 0 0 4 5 0 O c t o b e r 2 9 4 4 2 6 8 1 3 8 1 1 8 6 0 2 0 8 8 3 6 6 N o v e m b e r 2 6 2 0 2 4 3 0 4 5 8 2 4 2 3 2 1 2 1 3 6 4 D e c e m b e r 2 2 8 6 2 4 6 6 4 7 0 1 4 1 6 1 7 5 4 5 5 1 T o t a l A n n u a l 3 1 7 6 5 3 1 4 9 0 4 1 0 6 2 0 1 0 6 3 2 0 9 0 6 6 4 9 D e m a n d ( M W h ) ."'-~,~ , , , , · : : : . . . . . ~ ~ ·~ . . . 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