I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   40 ,   N o .   3 D e c em b e r   2025 ,   pp .   1 199 ~ 1 211   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 40 .i 3 . pp 1 19 9 - 1 211             1199     Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   A   T OT :   t r i - o p t i m i z e d - t a r i f f   b a s e d   s t r a t e g i c   r e si d e n t i a l   l o a d   m a n a g e m e n t   w i t h   g r e e d y   o p t i m i z a t i o n   i n   I E E E 3 3 - b u s y st e m :     a   c a s e   st u d y   w i t h   r e n e w a b l e   e n e r g y   p e n e t r a t i o n       K u h e l i   G o s w am i 1 ,   A r i n d am   K u m ar   S i l 2   1 D e p a rt m e n t   o f   R o b o t i c s   a n d   A I,   U n i v e r s i t y   o f   E n g i n e e ri n g   a n d   M a n a g e m e n t   K o l k a t a   ( U E M K ) ,   I E M   N e w t o w n   Ca m p u s ,   K o l k a t a ,   In d i a   2 D e p a rt m e n t   o f   E l e c t ri c a l   E n g i n e e r i n g ,   J a d a v p u U n i v e r s i t y K o l k a t a ,   I n d i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e O c t   21 2024   R e v i s e O c t   28 2 025   A c c e pt e N o v   16 2025       T he   e f f i c i e nc y   of   a   l o a m a n a g e m e nt   s y s t e m   i t e r m s   o f   i t s   e n e r g y   pe r f o r m a nc e   i n de x   ( E P I )   d e pe n ds   o i t s   c a pa c i t y   t o   e nha nc e   t he   r e l i a b i l i t y ,   r e s i l i e nc e ,   a nd   c o s t   e f f e c t i v e ne s s   o f   t h e   e x i s t i ng   s y s t e m .   A r t i f i c i a l   i nt e l l i g e nc e   ( A I )   i s   c r uc i a l   i n   t hi s   s h i f t   f r o m   c l a s s i c a l   t o   A I - ba s e po w e r   s y s t e m   pl a nn i ng ,   o pt i m i z i ng   r e ne w a b l e   e ne r g y   ( R E )   a nd   r e duc i ng   g r i d - s t r e s s .   O t he   o t h e r   ha n d,   pr o pe r   p l a c e m e n t   o f   r e s o ur c e s   i s   e s s e n t i a l   t o   a c hi e v e   b e ne f i t s   a nd   r e duc e   t r a n s m i s s i o n   l o s s e s .   U t i l i t y   s e c t o r s   o f   d i f f e r e n t   s t a t e s   h a s   r e v e a l e t ha t   i n   c e r t a i a r e a s   a m o ng s t   d i f f e r e n t   t y pe   o f   l o a ds ,   do m e s t i c   l o a d s   a c c o unt s   f o r   a   s ubs t a nt i a l   p r o po r t i o o f   e ne r g y   c o n s um pt i o n.   T he r e f o r e ,   t h e   pr e s e nt   w o r k   d e a l s   w i t h   o pt i m um   l o a s c he du l i ng ,   i nt e g r a t i o n   o f   R E ,   e n e r g y   s t o r a g e   ( E S )   a n pr o po s e t r i - o pt i m i z e d - t a r i f f   ( T O T )   f o r   pr o s um e r s .   W e   ha v e   f o und  t h a t   t h e   w e i g h t e d - K - ne a r e s t - ne i g hbo r   ( K N N )   m e t ho e xc e l s   i s e l e c t i ng   f e a t u r e s   f o r   ho us e ho l d   a pp l i a nc e s   a nd   E S   s c he dul i ng .   T he   c o m po s i t e   g r e e dy   o pt i m i z a t i o n   ( C G O )   t e c hni qu e   o ut pe r f o r m s   e xi s t i ng   m e t ho ds   i n   o pt i m i z a t i o n.   T he s e   r e s ul t s   de m o n s t r a t e   t he   e f f i c i e nc y   a nd  r e a l - w o r l d   po t e nt i a l   o f   o ur   m o de l .   W e   h a v e   c o nduc t e a   c a s e   s t udy   a nd   d e v e l o pe d   a n   A I - ba s e s t r a t e g i c - r e s i de nt i a l - l o a d - m a n a g e m e nt - s y s t e m   ( S R L M S ) ,   w h i c w e   ha v e   t e s t e o t h e   I E E E 33  bus   s y s t e m ,   s ho w i ng   c o s t   e f f e c t i v e ne s s   a n d   i m p r o v e E P I   f o r   p r o s um e r s .   T hi s   w o r k   e nc o ur a g e s   t he   de v e l o pm e nt   o f   a   h a r m o ni o us   r e l a t i o ns hi b e t w e e n   u t i l i t y - s e c t o r s   a n d   pr o s um e r s .   Ke y w or d s :   A r t i f i c i a l   i nt e l l i ge n c e   E n e rgy   s t o r a ge   s y s t e m   s c h e dul i ng   P e a t o   a v e ra ge   ra t i o   r e n e w a b l e   e n e r gy   pe n e t ra t i o n   S t ra t e gi c - r e s i de n t i a l - l o a d - m a na ge m e n t - s y s t e m   T r i   o pt i m i z e d   t a r i f f   T hi s   i s   an   ope n   ac c e s s   ar t i c l e   u nde r   t he   C C   B Y - SA   l i c e ns e .     Cor r e s pon di n g   Au t h or :   K uh e l i   G o s w a m i   D e pa rt m e n t   o f   Rob o t i c s   a n d   A I ,   U n i v e r s i t y   of   E n g i n e e ri n a n d   M a na ge m e n t   K o l ka t a   (U E M K )   IE M   N e w t ow n   C a m pus K o l k a t a ,   W e s t   B e n ga l ,   I n d i a   E m a i l :   ku h e l i . e e . p r f s n l @ g m a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N   M e e t i n t h e   e v e r - g r o w i n l o a de m a n d   a n d   m a n a gi n g   g r i d   s t r e s s   h a s   b e c o m e   a   s i gni f i c a nt   c h a l l e n ge   i t o da y ' s   w o r l d .   T hi s   l o a d   de m a nd   f l uc t ua t e s   due   t o   v a r i o us   f a c t o r s ,   i n c l ud i n g   h u m a ha b i t s ,   e c o n o m i c   gr o w t h,   t h e   a c c e pt a n c e   o f   n e w   t e c h n o l o g y   a dv a n c e m e n t s ,   ge o gr a p h i c a l   l o c a t i o n,   a n d   de m o gra p hi c   c y c l e s .   T h e   e n e rgy   pr o f i l e   o f   a   na t i o i s   s h a pe b y   t h e s e   pa ra m e t e r s   a n d   i s   o f t e n   c ha r a c t e r i z e b y   t h e   pe c a pi t a   e n e r gy   c o n s um pt i o n .   U t i l i t y   s e c t o r s   ha v e   pr o v i de da t a   i n d i c a t i n g   t ha t   i n   s o m e   c o un t ri e s ,   m o r e   t ha n   2 5%  o t h e   t o t a l   e n e r gy   i s   c o n s um e d   by   t h e   do m e s t i c   s e c t o r .   T hi s   s h i f t   ha s   t ra n s f o r m e do m e s t i c   c o n s u m e r s   i nt o   do m e s t i c   p r o s um e r s ,   pl a y i n g   a   pi v o t a l   r o l e   i a dd r e s s i ng   t h e   c u rr e n t   po w e r   s c e na r i o .   E xt e n s i v e   r e s e a r c ha s   b e e n   c o n duc t e o l o a p r o f i l e s   a n d   t h e   s c h e dul i ng  o f   ho m e   a ppl i a n c e s .   T h e s e   e ff o r t s   h a v e   l e t o   t h e   de ve l o pm e n t   o f   s m a r t   h o m e   e n e r gy   m a n a ge m e nt   s y s t e m s .   I n   s o m e   r e s e a r c h   a rt i c l e s ,   s e v e r a l   p r a c t i c a l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i V o l .   40 ,   N o .   3 ,   D e c em be r   20 25 :   1 19 9 - 1 211   1200   c o n s t ra i nt s   h a v e   b e e n   i de nt i f i e i n   e x i s t i ng  e n e r gy   m a n a ge m e n t   s y s t e m s ,   m a n y   of   w h i c h   a r e   r e l a t e t o   h u m a n   i n t e r a c t i o n ,   u na v a i l a b l e   po w e r   s uppl y   a n c o n s u m e r s ’  p r e f e re n c e s   [1],   [2] .   T o   p a r t i a l l y   a dd r e s s   t hi s   c o n c e rn,   r e c e n t   de v e l o pm e n t s   ha v e   f oc us e o n   i n t e g ra t i n g   r e n e w a b l e   e n e r gy   s o ur c e s ,   w i t e f f i c i e n t   c o m m u ni c a t i o a n o pt i m i z a t i o n   s c h e m e s   p r o v i n g   t o   b e   qui t e   e ff e c t i v e   i n   i m p r o v i n e n e r gy   m a na ge m e n t   s y s t e m s   [3],   [ 4] H ow e ve r ,   i t   i s   w o r t n o t i n g   t ha t   s o m e   r e s e a r c e ff o r t s   ha v e   a i m e t o   m i n i m i z e   p r o s um e i nt e r a c t i o [5] [ 7] T o   e nha n c e   t h e   e f fe c t i ve n e s s   o f   e xi s t i n g   e n e r gy   m a na ge m e nt   s y s t e m s ,   r e s e a r c h e r s   ha v e   i n c o r po r a t e v a r i o us   f a c t o r s ,   i n c l ud i n g   c o n s um e r   s a t i s f a c t i o l e v e l s   a nd  e n e r gy   c o s t s ,   a l o n g   w i t h   t h e   i nt e gra t i o n   o f   r e n e w a b l e   e n e r gy   s o ur c e s   [8] [ 10] .   T h e   ut i l i z a t i o o f   e n e rgy   s t o r a ge   s y s t e m s   ( E S S )   a n d   t h e   de v e l o pm e n t   o f   s c h e dul i n g   s t ra t e gi e s   f o r   E S S   pl a y   a   v i t a l   r o l e   i de s i g n i ng  a n   e f f i c i e nt   e n e r gy   m a na ge m e n t   s y s t e m   w h i c h a v e   b e e n   t a c kl e i n   s o m e   r e s e a r c h   s t udi e s   [11] [13] .   A s   a   r e s ul t ,   i n - de pt m o de l l i n o f   e n e r gy   s t o r a ge   s y s t e m s   h a s   b e c o m e   a   m o r e   r e l e v a nt   r e s e a r c t o pi c   [ 14],   [ 15] .   A d di t i o na l l y ,   a   b o d y   of   r e s e a r c ha s   de m o n s t ra t e d   t ha t   a c hi e v i n g   t h e   m o s t   e f f e c t i v e   o pt i m a l   c h a r g i n g   a nd  di s c ha r g i n g   s c h e dul e s   f o r   E S S   i s   a c hi e v a b l e   t hr o ug t i m e - of - us e   t a ri f f   s c h e m e s   [16] [20 ] .   Co n v e r s e l y ,   o n l y   a   l i m i t e n u m b e r   o f   r e s e a r c h   e f fo r t s   h a v e   de l v e i n t o   t h e   de s i gn   o f   n e w   t a r i f f   s t r uc t u r e   b a s e o n   t h e   a v a i l a b i l i t y   of   R E S ,   i n c o r po ra t i n t h e   s c h e dul i ng  o f   E S S   a nd  h o us e h o l d   a pp l i a n c e s .   R e c o gn i z i ng   t hi s   g a p ,   o ur  r e s e a r c f oc us e s   o n   v a r i o us   t e c hn i q ue s   f o r   f e a t u r e   s e l e c t i o t o   e s t a b l i s h   j ud i c i o us   m o de l   f o r   o pt i m i z i n g   c ha r g i n g   a nd  d i s c h a rgi n g   o f   E S S   a n d   i t s   s i z i n g ,   a s   w e l l   a s   t h s c h e dul i ng   o f   h o us e h o l d   a pp l i a n c e s .   T h e s e   e f fo r t s   c ul m i na t e   i t h e   i n t r o duc t i o o f   a i nn o v a t i v e   t ri   o pt i m i z e t a r i f f   (T O T )   s t r uc t u r e   p r o po s a l .   T o   c o n f i r m   t hi s ,   w e   ha v e   e m pl oy e c o m pos i t e   g r e e d y   o pt i m i z a t i o n   ( CG O )   t e c hni que   i a   c o m pr e h e n s i v e   c a s e   s t udy .   N u m e r o us   c o u nt ri e s   w o rl dw i de   ha v e   i m p l e m e nt e d   a   ra ng e   o f   e n e rgy   c o n s e r v a t i o c o de s   a nd   s t a r - l e v e l i ng   p r o g ra m s   [2 1]   a i m e d   a t   a dv a nc i ng   e ne rgy   e f f i c i e nc y   w i t hi t he   do m e s t i c   s e c t o r.   I t hi s   a rt i c l e ,   w e   de l v e   i nt o   t he   c o n c e p t   o f   t h e   e n e rgy   pe r f o rm a n c e   i nde x .   W hi l e   s o m e   re s e a r c ha s   a s s e s s e d   t he   m o de l ' s   e f f e c t i v e n e s s   i I E E E   B us   s y s t e m s ,   o nl y   a   s e l e c t e d   f e w   ha v e   de l v e d   i nt o   c ru c i a l   di m e ns i o n s ,   i nc l ud i ng   c o s t   re duc t i o n,   v o l t a ge   s t a b i l i t y   i m p r o v e m e nt ,   a nd   po w e l o s s   m i t i g a t i o [1 4 ] ,   [ 22 ] [2 8]   w hi c ha s   b e e s u m m a ri z e d   i T a b l e   1 .   R e c o gni z i ng   t h e s e   re s e a r c g a ps ,   o u s t u dy   c o nduc t s   a   ri go r o us   a s s e s s m e nt   o f   o u de s i g ne d   m o de l   i t he   I E E E   33   B us   s y s t e m .   O u r e s u l t s   ha v e   p ri m a ri l y   f o c us e d   o re d uc i ng   g ri d   s t re s s ,   q u a nt i f i e d   t hro u g pe a k   t o   a v e ra ge   ra t i o (P A R re duc t i o n,   l o w e ri ng   m o nt hl y   e l e c t ri c i t y   b i l l s   f o c o n s u m e rs ,   m i ni m i z i ng   o pe ra t i o na l   c o s t ,   re d uc i ng  t ra ns m i s s i o po w e l o s s e s ,   e nha nc i ng   c o ns u m e p re f e r e n c e s ,   a nd   i m p ro v i ng   s t a b i l i t y   i nd i c e s ,   w hi c i t u rn  ha s   m o t i v a t e d   t h e   de s i g a nd   de v e l o p m e nt   o f   a   s t ra t e g i c   r e s i de nt i a l   l o a d   m a na ge m e nt   s y s t e m   (S R L M S )   a c hi e v e d   by   j ud i c i o us   l o a d   s c he d u l i ng   a nd   E S S   s c he d u l i ng   o p t i m i z i ng   t he   s i z e   a nd   l o c a t i o o f   p h o t o v o l t a i c   ( P V )   ge ne ra t i o n.         T a b l e   1 .   S u m m a r i z e r e l e v a n t   w o r k   Re s e a rc h   p a p e r s   a s   i n   re f .   s e c .   T e s t e d   o n   IE E E   Bu s   P a ra m e t e r s   a d d re s s e d   RE   p e n e t ra t i o n   P A re d u c t i o n   E S S   s c h e d u l i n g   Co n s u m e r s ’  p r e f e re n c e   o p e ra t i n g   c o s t   Re d u c t i o n   i n   m o n t h l y   b i l l   T ra n s m i s s i o n   l o s s   S t a b i l i t y   i n d e x   [2 9 ]                     [3 0 ]                     [3 1 ]                     [3 2 ]                     [3 3 ]                     [3 4 ]                     [3 5 ]                     [3 6 ]                     [3 7 ]                     [3 8 ]                     [1 1 ]                     [3 9 ]                     [4 0 ]                     [4 1 ]                     [4 2 ]                     [4 3 ]                     [4 4 ]                     [2 2 ]                     [2 3 ]                     [2 4 ]                     [1 4 ]                     [2 5 ]                     [2 6 ]                     [2 7 ]                     [2 8 ]                     [4 5 ]                     [4 6 ]                     [4 7 ]                     [4 8 ]                     S RL M S                     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752         A   T O T t r i - op t i m i z e d - t ar i f f   bas e d   s t r at e gi c   r e s i d e nt i al   l oa m anage m e nt   w i t …  ( Kuhe l i   G os w am i )   1201   Co n t ri b ut i o a n d   p a pe o r g a n i z a t i o n:   r e c o gn i z i n g   t h e   l i m i t a t i o n s   i t h e   p r e v i o us   r e s e a r c w o r ks ,   w e   ha v e   fo r m ul a t e a   S R L M S   fo r   do m e s t i c   s e c t o r s   s i t u a t e i t r o pi c a l   c o un t ri e s .   T h e   n o v e l t y   of   t h e   p r o po s e d   S R L M S   i s   t a b ul a t e d   b e l ow .     W e   h a v e   e xpl o r e d   di f f e r e n t   f e a t u r e   s e l e c t i o t e c hn i q ue s   t o   s e l e c t   a p p r o pri a t e   p a r a m e t e r s   f o r   s c h e dul i n g   of  h o m e   a ppl i a n c e s   a nd  E S S   a n c o n d uc t e a   c o m pa ra t i v e   s t ud y .     W e   ha v e   fo r m u l a t e a   de t e r m i n i s t i c   r u l e - b a s e s t ra t e gy   fo r   j udi c i o us   s c h e dul i ng  o f   E S S .     We   ha v e   pr o po s e a   T O T   s t r uc t u r e   t o   e nh a n c e   t h e   e f f e c t i v e n e s s   of   S RL M S .     T o   i m p r o v e   t h e   e f f i c i e n c y   of   S R L M S ,   w e   ha v e   pr o po s e CG O   t e c hni que .     F i na l l y ,   t h e   m o de l   ha s   b e e n   t e s t e o n   I E E E   33   B us   S y s t e m   t o   a s s e s s   i t s   v i a b i l i t y .   In  t h e   f o l l ow i n g   s e c t i o n s ,   d i f fe r e n t   m e t h o ds ,   m a t h e m a t i c a l   m o de l s ,   a   r u l e - b a s e s t r a t e gy   us e i de s i g ni n t h e   s y s t e m ,   ha s   b e e n   p r e s e n t e d .   A n f i na l l y   r e s ul t s   o b t a i n e a f t e r   t e s t i n g   o f   t h e   s y s t e m   o IE E E 33  b us   ha s   b e e n   d i s c us s e d.       2.   S Y S TE M   D ES I G N   E f f i c i e n t   e n e rgy   m a n a ge m e nt   w i t h i t h e   e xi s t i n g   g ri d   i n f ra s t ruc t u r e   h o l ds   pa ra m o un t   i m po r t a n c e ,   m a k i n E M S   a   c r i t i c a l   c o m po n e nt .   F r o m   t h e   u t i l i t y ' s   s t a n d po i nt ,   o ur  p r o po s e S R L M S   i s   t a s ke w i t i n t ri c a t e l y   m a na gi ng   e n e r gy   c o n s um pt i o n,   t hus   m i t i g a t i n g   P A R ,   a n d   l i n e   l o s s e s .   S i m ul t a n e o us l y ,   f r o m   t h e   c o n s um e r s '   pe r s pe c t i v e ,   i t s   p r i m a r y   r o l e   i s   t o   c u r t a i l   e l e c t r i c i t y   e xpe n s e s   a n i m p r o v e   E P I.   T o   a c hi e v e   o ur   o ut l i n e go a l s ,   w e   ha v e   de s i gn e a   v e r s a t i l e   m o de l   f o l l ow e by   di ffe r e nt   m e t h o ds ,   m a t h e m a t i c a l   m o de l i n g ,   a n d   a   de t e r m i ni s t i c   r u l e - b a s e s t r a t e g y .   T h e   s y s t e m   a de pt l y   h a n d l e s   lo a d   s c h e dul i ng,   E S S   s c h e du l i n g   a nd  T O T   i n c o r po r a t i o n.   T o   v a l i d a t e   o u m o de l ' s   e f f e c t i v e n e s s ,   w e   ha v e   s h o w c a s e i t s   c a pa b i l i t i e s   t hr o ug a   t e s t i n o n   t h e   I E E E 33   b us   s y s t e m .     2. 1 .     M e th o d s   2. 1 . F o r e c as ti n g:   au to - r e gr e s s i v e - i n te g r at e d - m ov i n g - av e r age - w i th - e x o ge n ou s - v ar i ab l e s   D e m a n f o r e c a s t i n g   c o n s t i t ut e s   t h e   f o un da t i o na l   a n d   c r i t i c a l   e l e m e nt   o f   a n   e l e c t r i c a l   po w e r   s y s t e m ,   pa r t i c ul a rl y   t h e   l o a m a na ge m e n t   s y s t e m .   I t hi s   s t udy ,   v a ri o us   fo r e c a s t i n g   t o o l s   w e r e   e v a l ua t e d ,   w i t t h e   a ut o - r e gr e s s i v e - i nt e gra t e d - m o v i n g - a v e r a ge - w i t h - e xo ge n o us - v a r i a b l e s   ( A R IM A X ) ,   a   m u l t i v a ri a t e   a pp r o a c h,   e m e r gi ng  a s   t h e   m o s t   e ff e c t i v e   m e t h o fo r   l o a f o r e c a s t i n g   a n R E   a v a i l a b i l i t y   fo r e c a s t i ng,   o ut pe r f o r m i ng  o t h e t e c hni que s .   L e v e r a gi ng  t h i s   c l a s s i c a l   m e t h o h a s   e na b l e us   t o   a c h i e v e   a a l m o s t   e rr o r - f r e e   f o r e c a s t e d   de m a n d   p r o f i l e .     2. 1 . 2 .   F e atu r e   s e l e c ti o n   In  t h i s   r e s e a r c pa pe r,   w e   ha v e   e v a l ua t e d   s e v e n   f e a t u r e s   f o s c h e dul i ng   h o us e h o l d   a pp l i a n c e s   a nd  ni n e   f e a t u r e s   f o r   s c h e dul i n E S S   us i ng  f o ur   di s t i n c t   m e t h o ds :   c o m pl e t r e e ,   ga us s i a s uppo rt   v e c t o r   m a c hi n e   ( SVM ) w e i g ht e K - n e a r e s t   n e i g h b o ( KNN ) a n d   b a gge t r e e s   w h i c h a v e   b e e n   s h o w n   i T a b l e s   2   a n d   3 .   T a b l e s   2   a nd   3   h a v e   p r e s e n t e d   a   c o m pa ra t i v e   a s s e s s m e n t   o f   t h e s e   f o ur   m e t h o ds ,   c o n s i de r i ng  m o de l   a c c ura c y   a n p r e d i c t i o s pe e d.   O u f i n d i n gs   ha v e   i n di c a t e t ha t   W K N N   i s   o ut pe r f o r m i n g   t h e   o t h e r   m e t h o ds   b a s e o t h e   a c c ura c y .   B a s e o n   t h e s e   r e s ul t s ,   w e   h a v e   s e l e c t e m o s t   c r uc i a l   f e a t u r e s   f o r   de s i gni n t h e   l o a s c h e dul i ng  m o de l   E S S   s c h e dul i ng  m o de l .       T a b l e   2 .   F e a t u r e   s e l e c t i o n   f o r   h o us e h o l d   a pp l i a n c e s   s c h e dul i n g   M e t h o d   u s e d   A n a l y s i s   b a s e d   o n   t h e   p a ra m e t e r s   P re d i c t o r s   Re m a rk s     Co m p l e x   t r e e     G a u s s i a n   S V M     W e i g h t e d   K N N     Ba g g e d   t r e e s     M o d e l   a c c u ra c y     P re d i c t i o n   s p e e d     A p p l i a n c e   r a t i n g     N o .   o f   a p p l i a n c e s     E n e r g y   c o n s u m p t i o n     O p e ra t i o n   t i m e     N o .   o f   S T A RT   t i m e     O p e ra t i o n   f r e q u e n c y     P e a k   h o u r   o p e ra t i o n     W e i g h t e d   K N N   i s   o u t p e r fo r m i n g   t h e   o t h e r   m e t h o d s     3   fe a t u re s   h a v e   b e e n   s e l e c t e d .     M o r e   t h a n   8 5 %   a c c u ra c y   h a s   b e e n   a c h i e v e d   u s i n g   W K N N   w i t h   t h e   s e l e c t e d   fe a t u re s .       2. 1 . 3 O p t i m i z at i o n   R e s i de n t i a l   p r o s um e r   de m a n d   p r o f i l e s   a r e   s h a pe b y   ge o gr a p h i c   c o n d i t i o n s   a n de m o gra p h i c s .   I t h i s   c o nt e xt ,   w e   e xpl o r e v a r i o us   o pt i m i z a t i o a p p r o a c h e s ,   c ul m i na t i n g   i t h e   de v e l o pm e n t   o f   a   h y b r i t e c hn i q ue   m e r gi ng  ge n e t i c   a l go r i t hm   (G A )   a nd  p a r t i c l e   s w a rm   o pt i m i z a t i o n   (P S O ) .   T h i s   i nn o v a t i v e   a pp r o a c h ,   t e rm e a s   c o m po s i t e   g r e e d y   o pt i m i z a t i o (CG O ) ,   l e v e r a ge s   g r e e d y   s e l e c t i o n   m e t h o ds   t o   i de nt i fy   bo t h   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i V o l .   40 ,   N o .   3 ,   D e c em be r   20 25 :   1 19 9 - 1 211   1202   pe r s o n a l   b e s t   a n g l o b a l   b e s t   s o l ut i o n s .   T o   b a l a n c e   de m a nd  a n d   s uppl y   e ff e c t i v e l y ,   w e   e m pl oy e t h e   m ul t i p l e   kna ps a c k   p r o b l e m   (M K P a s   a   f o un da t i o n,   f o l l ow e by   t h e   a ppl i c a t i o o f   CG O   t o   r e a c t h e   o pt i m a l   s o l ut i o n .   P a rt i c l e   s w a rm   o pt i m i z a t i o n   w i t h   i t e r a t i v e   pb e s t   a n d   gb e s t   upda t e   i n   A l go ri t hm   1 .   H e r e   pa rt i c l e s   ha v e   b e e n   ra n do m l y   i n i t i a l i z e d   w i t h   po s i t i o a nd  v e l o c i t y .   E a c p a r t i c l e   s e t t l e s   a t   i t s   o w n   b e s t   po s i t i o n :   pb e s t   a n d   b e s t   a m o n g   a l l   p a r t i c l e s   a r e   c o n s i de r e d   a s   gl o b a l   b e s t   p o s i t i o n :   gb e s t .   B a s e o n   i t s   i n e r t i a ,   pe r s o n a l   a n d   gl o b a l   s t a t e s   po s i t i o n s   a n v e l o c i t i e s   a r e   upda t e f o r   e a c h   p a rt i c l e   i n   e v e r y   i t e r a t i o n.   T h e   o bj e c t i v e   f un c t i o n   i s   e v a l ua t e d,   a n d   b o t h   pb e s t   a n d   gb e s t   a r e   upd a t e w h e n e v e r   b e t t e r   s o l ut i o n s   a r e   f o un d.   T hi s   l o o c o n t i n ue s   f o r   T   i t e r a t i o n s   a nd  f i n a l l y ,   gb e s t   r e p r e s e nt s   t h e   b e s t   s o l ut i o n   i de nt i f i e by   t h e   pa rt i c l e   a t   t h e   e n d .     A l go r i t h m   1 P a r t i c l e   s w a rm   o pt i m i z a t i o n   w i t i t e ra t i v e   pb e s t   a n gb e s t   upda t e     Input F, lb, ub, N,T;       Evaluate pbest,  gbest and assign values;     start Loop for x from 1 to T;     start Loop for y from 1 to N;     Evaluate velocity and position of xth and yth particle;     Evaluate F ;     modify Np, Pbest and gbest;     all loops end;     P in next iteration=present P+Pbest;     iterate T times;     print f (result);       T a b l e   3 .   F e a t u r e   s e l e c t i o n   f o r   E S S   s c h e dul i ng   M e t h o d   u s e d   A n a l y s i s   b a s e d   o n   t h e   p a ra m e t e r s   P re d i c t o r s   Re m a rk s     Co m p l e x   t r e e     G a u s s i a n   S V M     W e i g h t e d   K N N     Ba g g e d   t r e e s     M o d e l   a c c u ra c y     P re d i c t i o n   s p e e d     E S S   c y c l e     E n e r g y   c o n s u m p t i o n     A v a i l a b i l i t y   o RE S     Ch a rg i n g   a n d   d i s c h a r g i n g   ra t e     E S S   e ff i c i e n c y     N o .   o f   m e m b e r s   i n   t h e   c o n s i d e r e d   a r e a     H o l i d a y s     E l e c t ri c i t y   e x p e n s e s     W e i g h t e d   K N N   i s   o u t p e r fo r m i n g   t h e   o t h e r   m e t h o d s     4   fe a t u re s   h a v e   b e e n   s e l e c t e d .     M o r e   t h a n   8 5 %   a c c u ra c y   h a s   b e e n   a c h i e v e d   u s i n g   W K N N   w i t h   t h e   s e l e c t e d   fe a t u r e s .       2. 2 M ath e m ati c a l   m o d e l i n g   2. 2 . 1 En e r gy   c o n s u m p ti o n   H e r e   w e   ha v e   c o n s i de r e t h a t   p r o s um e r s   a r e   us i n g   H   h o us e h o l a ppl i a n c e s   a nd   t o t a l   num b e o a ppl i a n c e s   us e d   by   e a c p r o s um e i s   N   l i ke   H 1,   H 2,   ,   H N .   T h e   s t a rt i ng   t i m e   o f   a ppl i a n c e s   i s   ' S H 1'   a nd  f i n i s hi n t i m e   ' F H 1' O pe r a t i o t i m e   v e c t o r   o f   H a ppl i a n c e ,     ɸ H1 =   1 G H 1 , α 1 PV H 1 , α 2 G H 1 ,   α 2 PV H 1 ,   …,   α 2 4 G H 1 ,   α 2 4 PV H 1 ]   (1)     α t G H 1   i s   t i m e   s l o t   o f   us i n g   e n e r gy   f r o m   c o n v e n t i o n a l   s o u r c e s   t o   m e e t   t h e   de m a n d   o f   H a t   t i m e   t   w h i c h   i s   e i t h e k n o w n   o p r e di c t e d.     α t PV H 1   i s   t i m e   s l o t   o f   us i n R E S   t o   m e e t   t h e   de m a n d   o f   H a t   t i m e   t   w h i c h   i s   e i t h e k n o w n   o p r e di c t e d .     Co n s um e r s   n e e t o   i n f o r m   t h e   a p pl i a n c e s   ra t i n H   a n s w i t c h i n O N   t i m e   o f   t h e   a ppl i a n c e s   f H .   T o t a l   c o n s um p t i o by   a a ppl i a n c e ,       1 = β 1 ( 1 є   A α  1 + α 1 )   = 1   (2)     S i m i l a rl y ,   t h e   e l e c t ri c i t y   e xpe n s e   f o r   a 1   o ve r   24   h o u r s ,     1 = β 1 ( 1 є   A α  1 +  α 1 )   = 1   (3)     w h e r e   t h e   u n i t   e n e r gy   pr i c e   i s   γ .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752         A   T O T t r i - op t i m i z e d - t ar i f f   bas e d   s t r at e gi c   r e s i d e nt i al   l oa m anage m e nt   w i t …  ( Kuhe l i   G os w am i )   1203   2. 2 . 2 S c h e d u l i n o h ou s e h o l d   ap p l i an c e s   H e r e ,   w e   ha v e   c o n s i de r e d    1   i s   t h e   r e que s t   t i m e   a n d    1   i s   w a i t i n g   t i m e   o f   H r e s pe c t i ve l y .   T h e r e f o r e ,       τ wH1   =   |   S H1   -   τ rH 1   |   (4)     T o t a l   w a i t i ng   t i m e   f o r   e a c h   o f   H   a ppl i a n c e   c a n   b e   c a l c ul a t e a s ,     τ = τ w Hi = 1   (5)     H e r e ,   w e   ha v e   c o n s i de r e d,     1 t r un t i m e   n umb er   of   s w i t c h   ON   (6)     U t i l i z a t i o n   f a c t o f o r   e a c h   a ppl i a n c e ,      = 1 24    (7)     T h e r e f o r e ,   p ri o r i t y   r a nki n g   c a b e   do n e   f o r   a l l   o f   t h e   a ppl i a nc e s ,        = [  ] [  ]         H i   є  H   (8)     B a s e o n   t hi s   r a nki ng,   w e   h a v e   e ff e c t i v e l y   c a t e go r i z e t h e   l o a i n t o   t hr e e   di s t i n c t   c a t e go r i e s :   R a n l o a (w h i c c a nn o t   b e   i n t e rr up t e d),   R a nk  2   l o a (w hi c h   m a y   be   i nt e rrupt e w i t m i n i m a l   de l a y   t i m e ),   a n d   R a n 3   l o a ( w h i c h   c a b e   i n t e rr up t e d).   I n   a l i g nm e nt   w i t h   t h e s e   c a t e go r i e s ,   w e   h a v e   s y s t e m a t i c a l l y   o r ga n i z e d   t h e   a ppl i a n c e s   b a s e o n   t h e i c o m put e p ri o r i t y   l e ve l s .     2. 2 . 3 .   S c h e d u l i n o ES S   H e r e   w e   ha v e   o ut l i n e t h e   c ha r g i n g - d i s c ha r gi ng  p r o c e s s e s   of   a   b a t t e r y ,   c o n s i de ri n g   f a c t o r s   s uc a s   i t s   r o u n d - t r i p   e f f i c i e n c y ,   s t a t e   o f   c h a r ge   (S O C),   a nd  ra t e   o f   c h a r g i n g - d i s c ha r gi ng.   W i t hi t hi s   s e c t i o n,   w e   s pe c i f i c a l l y   foc us   o n   a   b a t t e r y   w i t h   a   10  kW   c a p a c i t y .   R o un e ff i c i e n c y ,       η r   =   η ch   *   η d ch   (9)     η ch   =   0. 98   a n η d c h   =   0 . 95 .   H e r e ,   w e   ha v e   s e t ,   S O C m i =   15 a n d   S O Cm a =   90% .   T i m e   t o   ge t   f ul l   c h a rge   =   5   h o ur s         =         η c h arg ing   (10)     T hr o ug h o ut   t h e   c ha r gi ng  p r o c e s s ,         =       B a t t e r y   c a p a c i t y   η d i s c har g i n g   (11)     B a t t e r y   s c h e dul i n i n t r o duc e s   t hr e e   c o n di t i o n s   f o r   e a c h   o f   t w o   di s t i n c t   c a s e s .   Co n s e que n t l y ,   i n   a   s ub s e que n t   s e c t i o n   o f   t h i s   p a p e r,   w e   ha v e   p r e s e n t e d   a   de t e r m i n i s t i c   r u l e - b a s e s t r a t e g y   a i m e a t   o pt i m i z i ng   t h e   s c h e dul i ng  o f   E S S .     2. 2 . 4 P r o p o s e d   tr i   o p ti m i z e d   ta r i ff   A n   a pp r o a c h   b a s e o n   p r i c i n p r o v e s   t o   b e   a n   e ff e c t i v e   m e t ho fo r   m i t i g a t i ng  de m a n i pe a h o u r s   a n d   i m pl e m e n t i n g   j u di c i o us   e n e r gy   us a ge .   I t hi s   p r o c e s s ,   t w o   c r i t i c a l   s t e ps   i n v o l ve   a dj us t i n g   e n e r gy   pr i c e s   a n d   e n s u ri n g   t ha t   us e r s   h a v e   up - to - da t e   i n f o r m a t i o n .   A s   e n e r gy   p r i c e s   r i s e   d u r i ng  pe ri o ds   o f   s c a r c i t y ,   pr o s um e r s   a r e   i n c e nt i v i z e t o   c urt a i l   t h e i pe a h o u c o n s um pt i o n   a n d   o pt   f o r   R E S .   W e   ha v e   c o n s i de r e t h e   pri c i n g   f o r   R E S   i s   i n v a r i a b l e   w i t h   t i m e .   In  t h i s   p a pe r,   w e   ha v e   i n t r o duc e a   n o v e l   t a r i f f   s c h e m e   c o n s i de ri n g   t hr e e   i m po rt a nt   pa ra m e t e r s   (e ff i c i e n t   us e   of   R E S ,   j udi c i o us   e n e r gy   c o n s um pt i o n   i pe a h o u r s ,   r e duc t i o n   i m o n t hl y   e l e c t r i c i t y   e xpe n s e ),   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i V o l .   40 ,   N o .   3 ,   D e c em be r   20 25 :   1 19 9 - 1 211   1204   w h i c i s   k n o w n   a s   T O T .   W e   ha v e   i l l us t ra t e t h e   de s i g p r o c e s s   of   t h i s   n e w   T O T   s t r uc t u r e   t hr o ug h   a   f l ow c h a r t   de pi c t e i F i gu r e   1.   H e r e ,   w e   h a v e   de f i n e γ P P   a s   t h e   u ni t   e n e r gy   pr i c e   du r i ng  pe a h o u r s ,   γ O P P   a s   t h e   u n i t   e n e rgy   pr i c e   duri n g   o ff - pe a h o u r s ,   a nd  γ IP   a s   t h e   u ni t   e n e r gy   pri c e   du r i ng  i nt e rm e di a t e   h o u r s .       H e r e ,   x =                     24    100%   (12)      .    =        2   +   ( %           2 )   (13)       =   ( 20 + ( 20 ) )   %      (     .  )   (14)           F i gu r e   1 .   F l o w - c h a r t   o f   t h e   p r o po s e t a ri f f       2. 3 .     ES S   s c h e d u l i n s tr a te gy   In  t h i s   s e c t i o n ,   w e   h a v e   i nt r o duc e a   s t ra t e gy   de s i gn e d   t o   o pt i m i z e   t h e   s c h e dul i n g   o f   E S S   e ff i c i e n t l y .   W e   ha v e   a s s um e d   λ P ,   λ O P ,   a nd  λ I   t o   r e p r e s e n t   e n e r gy   c o n s um pt i o du r i ng   s pe c i f i c   t i m e   i nt e r v a l s   a s   pe a k   h o u r s ,   o f f - p e a h o u r s ,   a nd  i n t e rm e di a t e   h o u r s   r e s p e c t i v e l y .   H e r e   5: 0 0   pm   t o   11: 0 0   pm   ha s   b e e n   c o n s i de r e a s   pe a h o u r s ,   11 : 00   pm   t o   6: 00   a m   a s   o ff - pe a h o ur s   a nd  6 : 00   a m   t o   5 : 00   pm   a s   i nt e r m e di a t e   h o u r s   r e s pe c t i v e l y .     A ddi t i o n a l l y ,   w e   h a v e   de s i g na t e d   γ P P ,   γ O P P ,   a n d   γ IP   a s   t he   e n e r gy   p r i c i n g   pe u ni t   c o rr e s po n d i n g   t o   pe a k   h o u r s ,   o f f - p e a h o u r s ,   a n d   i n t e r m e d i a t e   h o u r s .   T h e   E S S   s c h e dul i ng   de pe n ds   o t h e   f o l l ow i n pa r a m e t e r s   (s h o w n   i T a b l e   4) .   CA S E   1 :   w h e λ P   <   λ OP   a nd  λ P   <   λ I   Co n di t i o 1 ,      λ λ  >  λ  λ       (15)     Co n di t i o 2 ,        λ  λ >   λ λ   (16)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752         A   T O T t r i - op t i m i z e d - t ar i f f   bas e d   s t r at e gi c   r e s i d e nt i al   l oa m anage m e nt   w i t …  ( Kuhe l i   G os w am i )   1205   Co n di t i o 3 ,       λ λ > λ  λ λ λ    (17)     CA S E   2 :   W h e n   λ P   >   λ O P   a nd  λ P   Co n di t i o 1 ,      λ λ  <  λ  λ         (18)     Co n di t i o 2 ,        λ  λ <   λ λ   (19)     Co n di t i o 3 ,       λ λ <  λ λ    (20)       T a b l e   4 .   D e t e r m i n i s t i c   s t ra t e gy   fo r   E S S   s c h e dul i n g     Co n d i t i o n   (C A S E   1 & 2   1 1 p m     6 a m   6 a m     5pm   5 p m     1 1 p m   Cl e a r   s k y   (s u ff i c i e n t   s o l a e n e rg y )   1   N / A   C   D   2   D   C   D   3   N / A   C/ D   D   Cl o u d y   s k y   (i n s u ff i c i e n t   s o l a e n e rg y )   1   C   D   N / A   2   C   D   D   3   C   D   /   C   H e r e   C   r e p r e s e n t s   t h e   c h a rg i n g   s t a t e   a n d   D   r e p r e s e n t s   t h e   d i s c h a r g i n g   s t a t e   o f   E S S .       3.   TES TI N G   O N   I E EE  33  BU S   S Y S TE M   3. 1 .     S i m u l i n k   m o d e l   d e s c r i p ti o n   IE E E   33  b us   s y s t e m   i s   t h e   n e t w o r o f   IE E E   s t a nda r ds   a nd  c o n s i s t s   o n e   ge n e r a t o r,   s e v e r a l   l o a po i n t s .   D ue   t o   i t s   e a s y   da t a   a v a i l a b i l i t y ,   IE E E 3 b us   ha s   f i n w i de   a ppl i c a t i o n   i n   v a ri o us   r e s e a r c w o r ks .   S pe c i f i c a t i o n :   r a di a l   d i s t r i b ut i o n   s y s t e m ,   n o .   o f   b us e s   =   33 ,   n o .   o f   l i n e s   =   3 2 ,   v o l t a ge   l e v e l   =   12. 66   kV l o a s i z e   =   3 . 715   M W   a nd  2. 3M   V a r D G   u ni t   v o l t a ge   =   12 . 66   kV ,   a n d   f i xe pe n e t ra t i o l e v e l   (30%)     3. 2 .     Lo ad   fl o w   an al ys i s   T h e   l o a d   f l o w   a na l y s i s   ha s   b e e c a rr i e d   o ut   us i n g   T us t i n/ b a c k w a r E ul e s o l v e r   i M A T L A B .   A l go r i t h m   2   s h o w s   t h e   s t e p - by - s t e pr o c e dur e   f o r   N e w t o n Ra p h s o po w e r   f l o w   a n a l y s i s .     A l go r i t h m   2 .   S t e p - by - S t e P r o c e dur e   fo r   N e w t o n R a ph s o n   P ow e r   F l o w   A na l y s i s :   S t e p   1 :   Initialization  of  bus  data,  line   data,   load  data  and  gene r a t e d   d a t a   f o r   s o m e   information  like  bus  voltage  limit,  line  parameters,  load  demand,  generator  characteristics   a n d   i n i t i a l   v o l t a g e   v a l u e   e t c .   a n d   i n i t i a l   b u s   v o l t a g e   m a g n i t u d e ,   p h a s e   a n g l e   a n d   m a x i m u m   number of iterations etc.   Step 2: Formulation of power   flow equations for each bus individually.   S t e p   3 :   A p p l i c a t i o n   o f   t h e   N e w t o n - Raphson  method  a its  convergence  properties  and  accuracy  i s   b e t t e r   t h a n   o t h e r s .   I t   i t e r a t i v e l y   u p d a t e s   t h e   v o l t a g e   m a g n i t u d e s   a n d   a n g l e s   u n t i l   t h e   power flow equations are satisf ied.   S t e p   4 :   C a l c u l a t i o n   o f   J a c o b i a n   M a t r i x   w h i c h   i n   t u r n   h e l p s   i n   u p d a t i n g   t h e   v o l t a g e   f o r   n e x t   iteration.   Step 5: Checking for convergence.   Step 6: Repetition for next iterations if not converged.   S t e p   7 :   W i t h   t h e   c o n v e r g e n c e   o f   t h e   a l g o r i t h m ,   t h e   steady - s t a t e   o p e r a t i n g   c o n d i t i o n s   o f   t h e   p o w e r   s y s t e m ,   i n c l u d i n g   v o l t a g e   m a g n i t u d e s   a n d   a n g l e s   a t   e a c h   b u s ,   l i n e   c u r r e n t s ,   a n d   p o w e r   flows are obtained.     T h e   N e w t o n R a p h s o n   po w e r   f l ow   m e t h o b e gi n s   by   i n i t i a l i z i n a l l   r e qui r e e l e c t r i c a l   s y s t e m   da t a .   T h i s   i n c l ude s   t h e   l i n e   p a r a m e t e r s ,   b us   v o l t a ge   l i m i t s ,   ge n e r a t o o ut pu t s ,   a n d   i ni t i a l   gue s s e s   f o r   v o l t a ge   m a g ni t u de s   a n a n g l e s .   P o w e r   f l o w   e qua t i o n s   a r e   t h e f o r m u l a t e f o r   e a c h   b us   b a s e o n   s y s t e m   t o p o l o g y   a n l o a c h a ra c t e ri s t i c s .   T h e   N e w t o n R a p h s o po w e r   f l o w   m e t ho i n i t i a l i z e s   s y s t e m   da t a   a n d   v o l t a ge   e s t i m a t e s ,   t h e r e pe a t e dl y   c o m put e s   po w e r   m i s m a t c h e s   a n d   upd a t e s   v o l t a ge s   us i n g   t h e   J a c o b i a m a t r i x .   T hi s   c o nt i n ue s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i V o l .   40 ,   N o .   3 ,   D e c em be r   20 25 :   1 19 9 - 1 211   1206   unt i l   t h e   m i s m a t c h e s   a r e   v e r y   s m a l l .   T h e   f i n a l   r e s ul t   g i v e s   t h e   s y s t e m ’s   s t e a dy - s t a t e   v o l t a ge s ,   a n g l e s ,   a n d   pow e r   f l ow s .     3. 3 .     O p t i m i z at i o n   to   s u i tab l l o c ate   P V   s o u r c e s   H e r e   w e   h a v e   us e CG O   a s   o pt i m i z a t i o n   t o o l   t o   de t e rm i n e   o pt i m um   s i z e ,   a n d   l o c a t i o n   f o r   P V   b a s e d   ge n e ra t i o o IE E E 33  b us .       4.   R ES U LTS   A N D   D I S C U S S I O N     U t i l i z i n d a t a   g a t h e r e f r o m   b o t p h y s i c a l   s ur v e y s   a n o n l i n e   s u r v e y s   w e   h a v e   de v e l o pe a e ffe c t i ve   m o de l   i M A T L A B   S i m u l i n k .   T h e   o ut c o m e s   of   t hi s   r e s e a r c a r e   g r o upe d   i nt o   t hr e e   pe r s pe c t i v e s :   pr o s um e r s '   s t a ndpo i n t ,   u t i l i t y   s e c t o r ' s   v i e w p o i n t ,   a n d   e n v i r o n m e nt a l   c o n s i de ra t i o n s .     4. 1 .     P r o s u m e r s ’  p r e f e r e n c e   4. 1 . 1 .   M o n th l e l e c tr i c i ty  b i l l   In  t hi s   r e s e a r c a rt i c l e ,   t h e   f l e xi b l e   a n d   e f f i c i e n t   us e   o f   R E S   a n E S S   w i t h   a   T O T   s c h e m e   c a r e duc e   t h e   m o nt h l y   e l e c t r i c i t y   e xpe n s e .   Co n s um e r s   n e e t o   s pe c i fy   t h e   de t a i l s   o f   t h e i r   h o m e - a ppl i a n c e s   a n t h e i l o a r e qui r e m e n t   a   da y   a h e a d   o r   t h e y   c a n   f o l l ow   t h e   de m a n d   p r o f i l e   s ugge s t e by   t h e   c o n t r o l l e r   o f   t h e   ut i l i t y   c o m pa n y .   Co n s um e r s   ha v e   t h e   o pt i o n   t o   s e l e c t   a nd  a nn o u n c e   t h e   m o s t   s u i t a b l e   t a r i f f   pl a o n e   d a y   i n   a dv a n c e .   By   a do pt i n g   t hi s   a pp r o a c h,   c o n s um e r s   c a m a x i m i z e   t h e i r   b e n e f i t s   a s   s h o w n   i F i g u r e   a n d   T a b l e   5.           F i gu r e   2 .   Co s t   c u r v e       T a b l e   5 .   T h e   pe r f o r m a n c e   o f   pr o po s e S RL M S   b a s e o n   e l e c t r i c i t y   e xpe n s e   P ro s u m e r s   E l e c t ri c i t y   b i l l   (3 0   d a y s )   S a v i n g s   (i n   % )   W i t h o u t   E M S   W i t h   S RL M S   P ro s u m e 1   4 , 375   3 , 165   28%   P ro s u m e 2   6 , 600   4 , 720   29%       4. 1 . 2 .   EP I   T h e   s t a r   ra t i n g   o f   a n y   r e s i de n t i a l   b ui l di n g   c a b e   c a l c ul a t e b a s e o i t s   e n e rgy   pe r f o r m a n c e     i n de ( E P I).            =           (  ) /          (  .  )   (         )     F o r   a   pe r i o (14 . 12. 2018     31 . 12 . 2024) ,   i a   t r o pi c a l   c o un t r y   E P v a r y i n g   i t h e   ra n ge   o f   29 - 39   r e p r e s e n t s     4 - s t a r   r a t i n g   a nd  E P I   l e s s   t ha n   2 r e p r e s e n t s   s t a r   ra t i ng.   D ue   t o   t h e   s i g n i f i c a nt   r e duc t i o n   i e n e r gy   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752         A   T O T t r i - op t i m i z e d - t ar i f f   bas e d   s t r at e gi c   r e s i d e nt i al   l oa m anage m e nt   w i t …  ( Kuhe l i   G os w am i )   1207   c o n s um pt i o n   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   3 ,   a i m p r o v e m e n t   i n   E P a n d   f urt h e i m p r o v e m e n t   i s t a r   ra t i n b y   a t   l e a s t   u ni t   c a n   b e   a c h i e v e d,   w h i c h   i t u rn  a s s u r e s   m o r e   s ub s i di e s   f r o m   t h e   f e de r a l   a ge n c i e s .     4. 2 .     U t i l i t y   s e c t o r s   p r e f e r e n c e   4. 2 . 1 .   P e ak   t o   av e r age   r a t i o   R e duc t i o n   i P A R   r e duc e s   g r i d   s t r e s s   a nd  e l e c t r i c i t y   c o s t   fo r   t h e   p r o s um e r s .     P A R   =   (  )   = 1   1   (  = 1 )   (21)     T h e   r e s ul t   is   s h o w n   i F i g u r e   4.             F i gu r e   3 .   R e duc t i o i e n e r gy   c o n s um pt i o n     F i gu r e   4 .   P A R   re duc t i o n       4. 2 . 2.   V o l tage   p r o fi l e   at  e a c h   b u s   T h e   l o a d   f l ow   a na l y s i s   ha s   b e e n   c a rri e o ut   us i n g   N e w t o n   R a p h s o n   m e t h o d.   It   i s   c o n v e r ge i i t e ra t i o n s .   F r o m   F i gu r e   5   i t   c a n   b e   c o n c l ude t h a t   by   us i n g   t h e   p r o po s e S R L M S   vo l t a ge   p r o f i l e   h a s   b e e n   s i g n i f i c a n t l y   i m p r o ve a t   b us   n um b e 18 ,   26 ,   a nd  3 3.           F i gu r e   5 .   V o l t a ge   p r o f i l e       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i V o l .   40 ,   N o .   3 ,   D e c em be r   20 25 :   1 19 9 - 1 211   1208   4. 2 . 3.   R e d u c ti o n   i n   tr an s m i s s i o n   l o s s e s   w i th   o p ti m i z e d   P V   i n te gr at i o n   T h e   a m o unt   o f   r e duc t i o n   i t r a n s m i s s i o l o s s e s   due   t o   o pt i m a l   p l a c e m e nt   o f   P V   s o ur c e s   h a s   b e e n   t a b ul a t e i T a b l e   6 .       T a b l e   6 .   R e duc t i o n   i t ra n s m i s s i o l o s s es   Co n d i t i o n   L o a d   c o n d i t i o n     P o w e l o s s   P   Q   W i t h o u t   P V   i n t e g ra t i o n   F i x e d   l o a d   2 0 6 . 6 3   k W   1 3 7 . 8   K V A R   P e a k   h o u r s   2 4 3 . 5   k W   1 6 3 . 1   K V A R   W i t h   1 . 3 1   M W   P V   i n t e g ra t i o n   a t   B U S   1 8   F i x e d   l o a d   1 2 1 . 4 6   K W   7 9 . 6   K V A R   W i t h   (2 )1 . 3 1   M W   P V   i n t e g ra t i o n   a t   B U S   1 8   a n d   26   6 8 . 2   k W   4 8 . 7   K V A R   W i t h   (3 )1 . 3 1   M W   P V   i n t e g ra t i o n   a t   B U S   3 3 ,   2 6 ,   a n d   18   6 6 . 1   k W   5 0 . 6   K V A R   W i t h   (4 )1 . 3 1   M W   P V   i n t e g ra t i o n   a t   B U S   3 3 ,   2 5 ,   2 1 ,   a n d   18)   1 1 4 . 7   k W   8 5 . 2   K V A R   W i t h   1 . 3 1   M W   P V   i n t e g ra t i o n   a t   B U S   3 3   P e a k   h o u r s   1 5 3 . 4 5   K W   9 9 . 6   K V A R   W i t h   (2 )1 . 3 1   M W   P V   i n t e g ra t i o n   a t   B U S   3 3   a n d   26   8 7 . 9   k W   6 1 . 1   K V A R   W i t h   (3 )1 . 3 1   M W   P V   i n t e g ra t i o n   a t   B U S   3 3 ,   2 6 ,   a n d   18   7 4   k W   5 5 . 9   K V A R   W i t h   (4 )1 . 3 1   M W   P V   i n t e g ra t i o n   a t   B U S   3 3 ,   2 5 ,   2 1 ,   a n d   18)   1 1 1 . 3 9   k W   8 3 . 6 1   V A R       4. 3 .     En v i r o n m e n tal   as p e c t   It   ha s   b e e n   e s t i m a t e t h a t   0. 9 kg   o f   CO 2   i s   p r o duc e b y   1   kW ge n e ra t i o n.   I t hi s   c a s e   s t udy ,   w e   ha v e   fo un t ha t   da i l y   a pp r o xi m a t e l y   t o nn e s   o f   CO 2   e m i s s i o n   c a b e   r e duc e by   us i n S R L M S   w h i c h   a   t r e e   c a a b s o r b   i n   100   y e a r s .         5.   C O N C LU S I O N     T h i s   p a pe c o m p r e h e n s i v e l y   a ddr e s s e s   v a r i o us   a s pe c t s   o a   s t ra t e gi c   l o a d   m a na ge m e n t   s y s t e m   e m pl oy i n a r t i f i c i a l   i nt e l l i ge n c e .   T h e   i nt e l l i ge n t   S R L M S   ha s   s h o w n   s i g n i f i c a n t   i m p r o v e m e n t   t hr o ug h   t h e   i m p l e m e nt a t i o n   o f   s e ve r a l   ke y   s t e ps ,   s uc a s ,   i n c l udi ng  l o a s c h e du l i n g ,   R E   pe n e t r a t i o n   a n d   e n e r gy   s t o r a ge   s y s t e m   s c h e dul i n g .   O u r e s e a r c ha s   f o c us e o n   u n de r s t a ndi n di v e r s e   de m a nd  p a t t e rn s   a m o ng  do m e s t i c   pr o s um e r s .   M o r e o v e r ,   t h e   e f f i c i e n c y   of   t hi s   s y s t e m   i s   f urt h e a m pl i f i e by   t h e   i n c o r po ra t i o o f   a   n e w l y   pr o po s e T O T .   O u s y s t e m   o ut pe r f o r m s   i t h e   a ppl i c a t i o n   o f   a   rul e - b a s e s t ra t e gy   fo c ha r g i n g   a n di s c ha r gi ng  t h e   E S S .   T o   v a l i da t e   t h e   e f f e c t i v e n e s s   of   t h e   d e s i gn e m o de l ,   w e   h a v e   c o n duc t e a   c a s e   s t ud y   c o n s i de r i ng   di f f e r e n t   de m a nd   pa t t e rn s   o f   do m e s t i c   c o n s u m e r s   w i t du a l   o b j e c t i v e s .   F i r s t l y ,   i t   e m po w e r s   pr o s um e r s   t o   i ndi r e c t l y   pa rt i c i p a t e   i t h e   ut i l i t y   m a rke t ,   r e s ul t i ng  i n   s i g ni f i c a n t   r e duc t i o n s   i n   t h e i r   m o nt h l y   e l e c t r i c i t y   e xpe n s e s   w i t h o ut   c o m p r o m i s i n g   t h e i p r e f e r e n c e s .   S i m u l t a n e o us l y ,   i t   c o nt r i b ut e s   i e nh a n c i ng  E P I,   f o s t e r i n g   e c o - f r i e ndl y   pra c t i c e s ,   a n d   p r o m o t i n g   i ni t i a t i v e s   by   ut i l i t i e s   a n d   f e de r a l   a ge n c i e s   t o   c o n s e r v e   e n e r gy .   A ddi t i o na l l y ,   w e   h a v e   a s s e s s e t h e   m o de l ' s   pe r f orm a n c e   o n   a n   I E E E   3 b us   s y s t e m ,   r e v e a l i n g   s ub s t a n t i a l   r e duc t i o n s   i t ra n s m i s s i o l o s s e s   due   t o   o pt i m a l   pl a c e m e nt   o f   di s t r i b ut e s o l a r   e n e r gy   ge n e r a t i o n.   T h i s   t e s t i ng  p h a s e   a l s o   e n a b l e s   t h e   de s i g o f   a   j udi c i o us   m o de l   t ha t   e f f i c i e n t l y   r e duc e   g r i d   s t r e s s   w hi l e   e n s u r i ng  u ni n t e rr u pt e d,   h i g h - qu a l i t y   pow e r   s uppl y   t o   pr o s um e r s .   I n   s u m m a r y ,   t h e   S R L M S   s e r v e s   t h e   i n t e r e s t s   of   pr o s um e r s   a nd  u t i l i t y   s e c t o r s ,   s h o w c a s i n g   i t s   po t e n t i a l   i o pt i m i z i n g   e n e rgy   us a ge   a n f o s t e r i n g   a   h e a l t h y   r e l a t i o n s h i p   b e t w e e n   s t a ke h o l de r s .       A C K N O WL ED G E M EN TS     T h e   pi v o t a l   c o n t ri b ut i o n s   o f   t h e   E l e c t r i c a l   E ngi n e e ri n D e p a r t m e nt   a nd  D i gi t a l   L i b r a r y   a t   J a d a v pu r   U n i v e r s i t y   i n   a dv a n c i n t h e   qua l i t y   of   o ur   r e s e a r c h   de s e rv e   s p e c i a l   r e c o gn i t i o n .   W e   e xt e n o ur  h e a r t f e l t   gra t i t ude   t o   J a da v pu r   U n i v e r s i t y   fo r   f urni s h i n g   us   w i t h   a n   e xc e pt i o na l   a c a de m i c   a n r e s e a r c h   gu i da n c e .   A ddi t i o n a l l y ,   w e   e xpr e s s   o ur  a pp r e c i a t i o n   t o   E R L D (E a s t e rn  R e gi o n   L o a D i s pa t c Ce n t r e )   a n d   W B R E D A   (W e s t   B e n ga l   R e n e w a b l e   E n e r gy   D e v e l o pm e n t   A ge n c y fo r   t h e i i n v a l u a b l e   p r o v i s i o n   o f   e s s e n t i a l   d a t a   a n d   in f o r m a t i o n.   A l l   d a t a   w i l l   b e   m a de   a v a i l a b l e   o r e que s t .         F U N D I N G   I N F O R M A TI O N   A ut h o r s   s t a t e   t ha t   n o   f un d i n g   w a s   i n v o l ve i n   t h e   p r e p a r a t i o o f   t h i s   m a n us c r i p t .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.