I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   24 ,   No .   2 N o v em b e r   2 0 2 1 ,   p p .   6 4 9 ~ 6 6 0   I SS N:  2 5 0 2 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijeecs.v 24 .i 2 . p p 6 4 9 - 6 6 0          649       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs.ia esco r e. co m   Im pa ct  a ss ess men o sim ul taneo us  o pera tion o pho t o v o ltaic  a nd cog eneratio po wer plants  on i ndus trial dis tribu tion sy stem       B .   K o t i R eddy ,   Am it   K um a r   Sin g h   S c h o o o f   El e c tro n ics   a n d   El e c tri c a En g i n e e rin g ,   Lo v e ly   P ro fe ss io n a Un i v e rsity ,   Ja ll a n d h a r,   In d ia       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   21 2 0 2 1   R ev is ed   Sep   28 2 0 2 1   Acc ep ted   Sep   30 2 0 2 1       In d u stries   with   c o - g e n e ra ti o n   p l a n ts  fa c e   u n p re c e d e n ted   p ro b le m d u e   to   p e n e tratio n   o f   re n e wa b le  e n e rg y   sy ste m su c h   a so lar  p o we o n   th e ir   e x isti n g   d istri b u ti o n   n e two r k s.  Th e se   p ro b lem a re   c a u se d   b y   i n term it ten t   so lar  p o we r.   To   th is  e n d ,   th is  p a p e p r o v id e a   d e tailed   i n v e sti g a ti o n   o f   t h e   e ffe c ts  d u e   to   su d d e n   c h a n g e s   in   so lar  p o we o n   a n   e x isti n g   in d u str ial  d istri b u ti o n   n e two rk   c o n n e c ted   t o   c o - g e n e ra ti o n   p lan ts.  M o re o v e r,   th e   c a se   stu d ies   i n   th is  wo rk   c o n si d e si m u lt a n e o u o p e ra ti o n   o a   larg e   in d u stry   h a v in g   c o - g e n e ra ti o n   c a p ti v e   p o we p lan a n d   larg e   sc a le  so lar  p h o t o v o lt a ic   p o we p lan t .   Th e   re a l - ti m e   field   d a ta  fo th e   p a st  th re e   y e a rs  a re   u se d   to   c h e c k   th e   p e rfo rm a n c e   o so lar  p h o t o v o lt a ic  p o we p lan t,   lo a d   m a n a g e m e n t,   p o we q u a li ty   a n d   o t h e c o n c e rn in g   issu e o n   t h e   d istri b u ti o n   n e two rk .   In   a d d it i o n   to   t h e   re a l - ti m e   d a ta,   t h e   sim u latio n we re   p e rf o rm e d   f o th e   so lar  p o we o u tp u u n d e d iffere n so lar  irrad ian c e   c o n d it i o n s.  M o re o v e r,   th e se   sim u latio n s   a re   u se d   t o   a ss e ss   p h o t o v o lt a ic  i n teg ra ti o n   e ffe c ts  o n   a   d istri b u ti o n   sy ste m   h a v in g   a   c o - g e n e ra ti o n   c a p ti v e   p o we p lan t.   F i n a ll y ,   t h is   p a p e p u f o rwa rd   p h o to v o l taic   in teg ra ti o n   g u id e li n e to   in d u stries   a n d   p o li c y m a k e rs i n tere ste d   t o   c a rry   o u t h e   in te g ra ti o n   stu d ies   in   th e   f u tu re .   K ey w o r d s :   C o g en er atio n   ca p tiv p o wer   p lan t   Desig n   ad eq u ac y   Mic r o g r id s   R en ewa b le  en er g y   So lar   ir r ad ian ce   c o n d itio n s   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   B .   Ko ti R ed d y   Sch o o l o f   E lectr o n ics an d   E lectr ical  E n g in ee r in g   L o v ely   Pro f ess io n al  Un iv er s ity   J alan d h ar - Delh i,  Gr a n d   T r u n k   R d ,   J allan d h ar ,   Pu n ja b   1 4 4 0 0 1 ,   I n d ia   E m ail:  k o tire d d y b @ ieee . o r g       1.   I NT RO D UCT I O N   R en ewa b le  en er g y   s y s tem s   ( R E Ss )   ar ex h au s tiv an d   s u p p o r tin g   th e   g lo b al  p o wer   d e m an d   to   th e   ex ten p o s s ib le.   Ou o f   th e   av ailab le  R E Ss   s u ch   as  s o lar ,   wi n d ,   h y d r o ,   an d   b io g as,  th e   s ig n if ican s h ar e   g o es   to   s o lar   p o wer ,   as  o n   d ate.   M an y   R E Ss   ar b ein g   co n s tr u ct ed   at  th p o in o f   u s an d   co n n ec ted   to   th lo ca p o wer   d is tr ib u tio n   n etwo r k h en ce ,   th n am o f   d is tr ib u te d   en er g y   r eso u r ce s   ( DE R s )   h as  ar o u s ed   [ 1 ] .   T h e   p r esen in cr ea s ed   u tili za tio n   o f   elec tr ical  en er g y   g lo b ally ,   c au s in g   m o r tr an s m is s io n   an d   d is tr ib u tio n   en er g y   lo s s es  in   ad d itio n   t o   p ea k   l o a d   h o u r   co n g esti o n   an d   u n wa n ted   lo a d   s h ed d in g ,   wh ich   ca n   b e   o f f - s et  b y   th DE R s .   C o - g en er atio n   ca p tiv e   p o wer   is   b r o ad ly   k n o wn   as  th g en er atio n   o f   elec tr ical  p o wer   b y   in d u s tr y   f r o m   eith er   its   av ailab le  th er m al  en er g y   ( e. g . ,   s team )   o r   o th er   f o r m s   o f   en e r g y   f o r   its   s elf - u s [ 2 ] .   T h is   ty p o f   ca p tiv p o wer   g en e r atio n ,   k n o wn   as  d is tr ib u ted   g en er atio n ,   is   r ed u cin g   th d em an d   o n   t h elec tr ical  g r id   as   well  as  im p r o v in g   th e   ef f icien cy   o f   th i n d u s tr y ,   d u to   u tili za tio n   o f   waste  s team ,   h o t   liq u id s ,   an d   ef f l u en ts .   T h is ,   in   tu r n ,   is   co n s er v in g   t h n a tu r al   r eso u r ce s ,   e . g . ,   co al,   an d   t h u s   p r o tectin g   th e   e n v ir o n m en t.   R E Ss ,   esp ec ially   o f   s o lar   en e r g y ,   ar lo en e r g y   d e n s ity   an d   in t er m itten t,  wh ich   m ak es  t h em   f ast  r esp o n d in g   to   en v ir o n m en tal  ch an g es  co n ce r n in g   s lo r esp o n d i n g   co n v e n tio n al  p o wer   p lan ts   s u ch   as  co al - f ir ed   th er m al   u n its   [ 3 ] .   T h u s ,   af f ec tin g   th e   s tab ilit y   o f   th d is tr ib u tio n   n e two r k s ,   p r ec is ely ,   th d is tr ib u tio n   n etwo r k s   ca n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  24 ,   No .   2 No v em b er   2 0 2 1 6 4 9   -   660   650   h av s u b s tan tial  v o ltag f lu c tu atio n ,   wh ich   is   u n d esira b le  f o r   th r eliab le  o p er atio n   o f   an   in d u s tr y .   Als o ,   th DE R s ,   w h en   co n n ec ted   t o   d is tr ib u tio n   s y s tem s ,   co n t r ib u te  t o   th ex is tin g   d is tr ib u tio n   n etwo r k   f a u lt  cu r r e n ts ,   in   ca s o f   a n y   f au lt  in   t h eir   in ter n al  p o we r   n etwo r k .   T h e s ad d itio n al  f a u lt  cu r r e n ts   will  b s ee n   b y   th e   ex is tin g   s witch g ea r   cir c u it  b r e ak er s   an d   p r o tec tiv r elay s ,   a n d   th u s   cr ea tes  th e   d o u b ts   o f   d esig n   ad e q u ac y   o f   s witch g ea r   eq u ip m e n as  well  as  r eliab ilit y   o f   th p r o tectio n   s y s tem .   Mo s o f   th DE R s   ( e. g . ,   s o lar )   ab s o r b s   r ea ctiv p o wer   f r o m   th d is tr ib u tio n   n etwo r k s   in   g r id - co n n ec ted   m o d an d   also   in ject s   h ar m o n ics  in to   th p o wer   d is tr ib u tio n   n etwo r k s ,   d u to   th p r esen ce   o f   p o wer   elec tr o n ic  co n v er ter s .   L ev er ag in g   t h ad v an ce m e n ts   in   s m ar g r id s ,   th p en etr atio n   r ate   o f   R E Ss   is   g ain in g   m o m en tu m ,   wi th   s h ar e   in   t o tal  g en er atio n   ca p ac ity   o f   3 3 . 3 %   in   2 0 1 8   t o   3 4 . 7 in   2 0 1 9   [ 4 ] .   Hen ce   th jo in o p er atio n   o f   co - g e n er atio n   ca p tiv p o wer   p lan ts   an d   DE R s   is   m o r ch allen g in g   f o r   p r ac titi o n er s   d u to   th f ac t h at  th h ig h   p en et r atio n   o f   R E Ss   m ay   d eg r a d th ef f icien cy   o f   c o - g e n er atio n   ca p tiv e   p o wer   p la n ts .     As  o n   d ate,   n o   estab lis h ed   c o d es,  g u id elin es,  an d   p o licies  o f   DE R s ,   esp ec ially   o n   co - g en er atio n   ca p tiv p o wer   p lan ts ,   ar e   av ai lab le  in   ter m s   o f   th e   s h ar a n d   m itig atio n   tech n i q u es  o f   th eir   ad v e r s ef f ec ts .   Ho wev er ,   I n s titu te  o f   E lectr ic al  an d   E lectr o n ics E n g in ee r s   ( IEEE )   1 5 4 7 . 7 - 2 0 1 3   [ 5 ]   h as g i v en   s o m g u id elin es   to   m ak r esear ch er s   u n d er s ta n d   th im p ac ts   o f   DE R s   in teg r atio n   o n   d is tr ib u tio n   n etwo r k s ,   b u n o en tire ly   d o n till   d ate  f r o m   p r ac tical  p er s p ec tiv e.   Als o ,   th I E E E   1 5 4 7 - 2 0 1 8   [ 6 ]   an d   I E E E   1 5 4 7 a - 2 0 2 0   [ 7 ]   s p ec if ied   th r eq u ir em en ts   a n d   r esp o n s d u r i n g   n o r m al  an d   ab n o r m a co n d itio n s .   Fu r th er m o r e,   litt le  wo r k   is   d o n till   d ate  co n ce r n in g   DE R   im p ac s tu d y   o n   co - g en er atio n   ca p tiv p o wer   p lan ts .   Hen ce   th er is   an   u r g en n ee d   to   s tu d y   th im p ac o f   DE R s   o n   ex is tin g   in d u s tr ial  p o wer   d is tr ib u tio n   n etwo r k   with   ca p tiv co - g en e r atio n ,   an d   th is   s tan d s   as  th p r im ar y   s u b ject  o f   th is   p ap er .   W ith   th I E E E   g u id elin es,  as  m en tio n ed   ab o v f r o m   o p er atio n al  p e r s p ec tiv e,   th is   p ap er   g ath er e d   in p u ts   f r o m   th e   f ield   d ata  an d   th o r o u g h l y   s tu d ied   th im p ac ts   o f   s im u ltan eo u s   o p er atio n   o f   DE R   an d   co - g en e r atio n   ca p tiv p o wer   p lan ts   o n   th ex is tin g   d i s tr ib u tio n   n etwo r k   in   lar g in d u s tr y   s etu p .   Fo r   th i s   wo r k ,   th ca s o f   th c h em ic al  in d u s tr y ,   h a v in g   its   o wn   co - g en er atio n   ca p tiv p o wer   p lan ( C C PP )   with   s o la r   p h o t o v o ltaic  ( PV )   p o wer   p la n t ( SP P)  is   co n s id er ed .         2.   L I T E R AT U RE   R E VI E W   I is   k n o wn   f ac th at  th ex is tin g   co n v en tio n al  p o wer   d is tr ib u tio n   n etwo r k s   wer d e s ig n ed   f o r   u n id ir ec tio n al  p o wer   f lo b u t n o r   f o r   b id ir ec tio n al  ca u s ed   d u to   DE R s .   T h I E E E   1 5 4 7 . 7 - 2 0 1 3   h as  p r o v id ed   ce r tain   g u id elin es  f o r   im p ac s tu d y   f r o m   tech n ical  p er s p e ctiv s u ch   as  en g in ee r i n g   p a r am eter   cr iter ia  an d   d ata  r eq u ir em en t   to   c o n d u ct  s tu d y   an d   in ter p r et  th e   r esu lt s .   I h as  s tr ess ed   th n ee d   to   s tu d y   th e   ef f ec ts   in   te r m s   o f   v o ltag f lu ctu atio n s ,   in cr ea s ed   f au lt  cu r r e n ts   an d   f alse  tr ip   o f   r elay s ,   r ea ctiv p o wer   in jectio n   o r   ab s o r p tio n   an d   v o ltag r eg u lat io n ,   s y s tem   s tiff n ess   o r   wea k n ess ,   d esig n   ad eq u ac y   o f   eq u ip m en t,  an d   ar f lash   h az ar d   s tu d y .   A n   ex ten s iv s tu d y   o f   lit er atu r is   d o n o n   th s elec ted   to p ic  to   k n o th r esear ch   d o n in   th e   p ast.  I h as  h elp ed   in   k n o win g   th up - to - d ate   wo r k   d o n b y   v ar io u s   r esear ch er s   an d   id en ti f y   th r esear ch   g ap s   th er ein .   T h e   b r ief   s u m m ar y   o f   liter atu r r ev iew  is   g iv en   as f o llo ws:   Ma n s o u r et  a l.   [ 8 ]   h as  r ev iewe d   th tech n ical  ch allen g es  d u to   lar g s ca le  PV  in teg r at io n   s u ch   as  v o ltag s tab ilit y   an d   lim it  v io latio n s .   T h ab o v r ef er e n ce   o u tlin ed   th e   p o we r   s y s tem   s tab ilit y   d u r i n g   f a u lt   co n d itio n s   a n d   t h n ee d   f o r   i n tellig en s y s tem s .   B ad al  et  a l.   [ 9 ]   h av e   d escr ib e d   th e   u s ef u ln ess   o f   r e n ewa b le   en er g y   an d   th e   in teg r atio n   ch allen g es  lik v o ltag an d   f r eq u en cy   d ev iatio n s   a n d   h av e   s u g g ested   f o r   s p ec ial   p r o tectio n   s ch em es  an d   c o n tr o is s u es.  Alzy o u d   et   a l .   [ 1 0 ]   h av a n aly s ed   t h im p ac ts   o f   i n teg r atio n   o f   s o lar   f ar m s ,   s u ch   as  v o ltag p r o f ile ,   p o wer   l o s s es  an d   s h o r cir c u it  lev els  with   s im u latio n s   b y   elec tr ical  tr an s ien an aly ze r   p r o g r a m   ( E - T AP )   s o f twar an d   s u g g ested   to   in s tall  PV  p o wer   p lan ts   n ea r   th lo ad   co n ter s .   T h e   p r o tectio n   s tr ateg ies t o   m itig ate  DE R   im p ac t o n   ex is tin g   d is t r ib u tio n   n etwo r k s   ar s tu d ied   in   [ 1 1 ] .   T h im p ac t   o f   R E Ss   as  co - g en er atio n   p o wer   p lan o n   p o wer   s y s tem   n etwo r k   ar d is cu s s ed   in   [ 1 2 ]   with   s u g g esti o n   to   m an ag r ea ctiv p o wer   r eq u ir em en ts .   T h e   au th o r s   h a v s im u lated   a   6 . 3   MW  co - g en er atio n   p o wer   p lan t.  T h e   ef f ec ts   o f   b id ir ec tio n al  p o wer   f lo ws  an d   p r o tectio n   s tr ateg y   o n   i n v er ter - b ased   m icr o g r i d s   ar d is cu s s ed   in   g r ea d etail  in   [ 1 3 ]   an d   d ev el o p ed   a   n ew  p r o tectio n   s tr ateg y .   An   ex p er g r o u p   o n   r ec o m m e n d ed   p r ac tices  f o r   win d   an d   PV  in teg r atio n   [ 1 4 ]   h as  p r o v i d ed   th e   in f o r m atio n   o n   h o to   d o   in teg r atio n   s tu d y .   T h r ep o r o f   t h is   g r o u p ,   h as  p r esen ted   th m ain   p o in ts   lik lo ad   s ch ed u lin g ,   d is p atch ,   r ea ctiv p o wer ,   a n d   tr an s ien ts ,   f o r   f u tu r e   s tu d ies.  Ad eb iy et  a l.   [ 1 5 ]   h a v m o d e lled   an d   in v esti g ated   th im p ac o f   th d is tr ib u tio n   g r id - co n n ec ted   PV  s y s tem   h av in g   v a r iab le  lo a d s   u n d er   v ar i o u s   wea th er   co n d iti o n s .   T h e y   h av e   co n cl u d ed   th at   th v ar y i n g   e n er g y   d em an d s   wer e   ef f icien tly   m an ag ed   with   s u itab le   m ax im u m   p o wer   p o in tr ac k in g   ( M PPT )   co n tr o l m eth o d s .   I n   co al  f ir ed   s team   p o we r   p lan ts ,   m ain ten an ce   o f   co n s tan o u tle s team   p r ess u r ir r esp tv o f   l o ad   is   an   im p o r tan asp ec t w ith   p r o p er   co n tr o l in   m en tio n ed   b y   th e   au th o r s   in   [ 1 6 ] .   A l t h o u g h ,   t h e   a f o r e m e n t i o n e d   l i t e r a t u r e   s u r v e y   r e v e a l s   t h at   t h e r e   a r e   c e r t a i n   t ec h n i c a l   is s u e s   s u c h   as  p o w e r   q u a l i t y   a n d   r e l a y   p r o te c t i o n   is s u es   wi t h   t h e   h i g h e r   p e n e t r a t i o n   o f   r e n e w a b le   e n e r g y   ( m a i n l y   s o l a r   p h o t o v o l t a i c ) .   T h e   m a j o r   g a p s   i n   e x p e r i m e n t s   a n d   r e al - t i m e   f ie l d   a p p l i c a ti o n   s ti l l   e x i s ts   a n d   th e   n e e d   f o r   p o l i c i e s   a n d   g r i d   s t a n d a r d s   o n   R E Ss   i n te g r a t i o n   i s s u e s   a r e   r e q u i r e d .   T h e   c o n t r i b u t i o n   o f   t h i s   w o r k   i s   g iv e n   b e l o w :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       I mp a ct  a s s ess men t o f simu lta n eo u s   o p era tio n   o f p h o to vo lta ic   a n d   c o g en era tio n   ( B .   K o ti  R ed d y )   651     T h is   wo r k   ad o p ts   PV  m o d u le  u s in g   s in g le - d io d p r in cip le  a n d   v er if ies  th m o d el  ac cu r ac y   u s in g   s tan d ar d   PV simu latio n   s o f twar e.     T h is   wo r k   co n s id er s   th o r o u g h   ca s s tu d ies  to   an aly ze   th p er f o r m a n ce   o f   s o lar   PV  p o wer   alo n g   with     co - g en e r atio n   p lan co n n ec te d   to   d is tr ib u tio n   n etwo r k .   T h ese  ca s s tu d ies  p r esen th ef f ec ts   o f   PV   in teg r atio n   o n   d is tr ib u tio n   n etwo r k   p o wer   f lo co n s id er i n g   r an d o m n ess ,   f au lt  cu r r e n an d   h a r m o n ic   co n ten t in   th e   PV sy s tem s   u s i n g   r ea l - tim d ata.       F in ally ,   th is   wo r k   p u f o r war d   PV  in teg r atio n   g u id elin es  c o n s id er in g   co - g e n er atio n   ca p t iv p o wer   p lan ts   in   th ex is tin g   d is tr ib u tio n   n etwo r k s .   T h ese  g u id elin es  h elp   p o licy m ak er s   an d   in d u s tr ies  f o r   th eir   im p r o v e d   b u s in ess   p lan s   an d   ca n   b a   s tep p in g   s to n f o r   th f u tu r m icr o g r i d s   m o d eli n g ,   d esig n ,   a n d   an aly s is .     T h o r g an izatio n   o f   th p ap er   is   g iv en   n ex t.  Sectio n   3   d is cu s s es  th m o d elin g   o f   PV  m o d u le.     Sectio n   4   p r esen ts   th d etails  o f   in d u s tr y   an d   its   o p er atio n a s tr ateg ies.  T h p er f o r m an ce   an aly s is   o f   th PV   s y s tem   alo n g   with   ca p tiv c o - g en e r atio n   is   p r esen ted   in   s ec tio n   5 .   Sectio n   6   p r esen ts   th im p ac ts   o f   PV  s y s tem   alo n g   with   ca p tiv co - g en e r atio n   u s in g   s im u latio n s   co n d u cted   in   m o d elin g   s o f twar E - T AP,  an d   co n clu s io n s   with   f u tu r wo r k   ar d r awn   i n   s ec tio n   7.       3.   M O DE L I NG   O F   P V   M O D UL E   T h s o lar   p o wer   p lan ( SP P)  co n s is ts   o f   m an y   n u m b er s   o f   p h o to v o ltaic  ( PV)   m o d u les  co n n ec ted   in   s er ies  ( s tr in g s )   an d   p a r allel  ( ar r ay s )   to   g et  th d esire d   v o l tag an d   ac tiv p o wer .   PV  m o d u les  n ee d   to   b m o d eled   to   k n o its   b eh a v io r   u n d e r   d if f e r en am b ien co n d itio n s .   s o lar   PV  ce ll  is   s em ico n d u cto r   o n   wh ich   r esear ch   wo r k   o n   its   m ath em atica m o d elin g   is   b e i n g   d o n co n tin u o u s ly   b y   m a n y   r esear ch e r s   with   d if f er en tech n iq u es.  Ho wev e r ,   th m o d el  s u g g ested   in   [ 1 7 ]   is   b ein g   wid ely   u s ed ,   in   wh ich   th PV  ce ll  o p er atio n   is   ex p lain ed   with   t h h elp   o f   Sh o ck ley ' s   s im p le  d io d m o d el.   T h c u r r e n s u p p lied   b y   th e   PV  modul ( I )   an d   th p h o to   cu r r e n t ( I p h )   in   am p er es a r g iv en   b y   th f o llo win g   e x p r ess io n   ( 1 ) :     = 0 (  ( ( + )   ) 1 ) ( + ) ,                     =   ( , + µ  ( , )   ( 1 )     wh er an d   Gr ef   ar th ef f ec tiv an d   r ef er en ce   ir r a d ian ce   in   W /m 2 ,   T   an d   T c, r ef   ar th ef f ec tiv an d   r ef er en ce   ce ll' s   tem p er atu r in   0 K;µI s r ep r esen ts   th tem p er atu r co ef f icien o f   th s h o r t - cir cu it  cu r r e n in   A/ 0 C ; I o   i s   th d io d r ev er s s atu r atio n   cu r r e n t in   am p s ;q   d en o tes th ch ar g o f   th elec tr o n   wh ich   is   g iv en   b y   1 . 6 0 2 * 1 0 - 19 C o u l o m b s   an d   k   i s   th B o ltzm an n   co n s tan t,   wh ich   is   g iv e n   b y   1 . 3 8 1 * 1 0 - 23 J /K;  d en o tes  th e   v o ltag at  th ter m in als  o f   t h m o d u le  in   v o lts R s   d en o tes  th s er ies  r esi s tan ce   in   Oh m s R p   is   th s h u n t   r esis tan ce   in   o h m s Ncs  r ep r esen th n u m b er   o f   ce lls   in   s er ies;   f in ally ,   Γ  d e n o te  t h d io d q u ality   f ac to r   wh ich   lies   b etwe en   1   an d   2 ; w h ich   is   g en er ally   ta k en   as 1 . 3 .     3 . 1 .     PV - mo du le  s im ula t io n m o del    F o r   s i m u l a t i o n   p u r p o s e ,   t h e   P V   m o d u l e   R E C 2 5 5 P E   m a n u f a c t u r e d   b y   t h e   r e n e w a b l e   e n e r g y   c o r p o r a t i o n S i n g a p o r e   [ 1 8 ]   u s e d   i n   t h e   c a s e   s t u d i e s   c o n s i d e r e d   i n   t h i s   w o r k .   T h e   t y p e   o f   t h e   s e l e c t e d   m o d u l e   h a s   a   t o t a l   6 0   m u l t i - c r y s t a l l i n e   c e l l s   i n   s e r i e s   o f   t h r e e   s t r i n g s ;   e a c h   s t r i n g   h a s   2 0   c e l l s   a n d   t h r e e   b y p a s s   d i o d e s .   I n   g e n e r a l ,   t h e   P V   m o d u l e   d e t a i l s   s u c h   a s   o p e n   c i r c u i t   v o l t a g e ,   m a x i m u m   p o w e r   p o i n t   v o l t a g e ,   n o m i n a l   c u r r e n t ,   s h o r t   c i r c u i t   c u r r e n t ,   t e m p e r a t u r e   c o e f f i c i e n t   o f   p o w e r   a n d   v o l t a g e   a t   s t a n d a r d   t e s t   c o n d i t i o n s   ( S T C ) ,   a i r   m a s s   ( A M )   o f   1 . 5 ,   c e l l   t e m p e r a t u r e   o f   2 5   0 C   a n d   n o r m a l   o p e r a t i n g   c e l l   t e m p e r a t u r e   ( N O C T ) ,   w i n d   s p e e d   o f   1   m / s e c ,   a m b i e n t   t e m p e r a t u r o f   2 0   0 C ,   a n d   c e l l   t e m p e r a t u r e   o f   4 5 . 7   0 C   s p e c i f i e d   b y   t h e   P V   m a n u f a c t u r e r s .   T a b l e   1   h i g h l i g h t s   t h e   d e t a i l s   o f   t h e   s e l e c t e d   P V   m o d u l e .   T h e   m a i n   v a r i a b l e s   i n   t h e   P V   m o d u l e   a r e   s o l a r   i r r a d i a n c e   a n d   o p e r a t i n g   t e m p e r a t u r e .   T h e r e   a r e   a   f e w   n u m b e r s   o f   P V   d e s i g n   a n d   s i m u l a t i o n   s o f t w a r e   a v a i l a b l e   i n   t h e   m a r k e t ,   s u c h   a s   P V s y s t ,   P V   F - C h a r t ,   p v P l a n n e r ,   R E T s c r e e n ,   a n d   s o l a r   p r o .   M o s t   o f   t h e m   a r e   m a d e   f o r   e i t h e r   a c a d e m i c   p u r p o s e   o r   l i m i t e d   u s e   a n d   d o   n o t   h a v e   f u l l   m o d e l i n g ,   s h a d i n g   a n d   e n d - u s e r   i n t e r f a c e .   O n   t h e   o t h e r   h a n d ,   P V s y s t   i s   d e s i g n e d   t o   b e   u s e d   b y   a r c h i t e c t s ,   e n g i n e e r s ,   a n d   r e s e a r c h e r s .   I t   i s   a l s o   a   h a n d y   e d u c a t i v e   a n d   f i e l d - o r i e n t e d   t o o l ,   w h i c h   i n c l u d e s   s y s t e m   d e s i g n ,   s i z i n g ,   s h a d i n g   a n a l y s i s ,   s i m u l a t i o n   a n d   r e s u l t s   [ 1 9 ] .   B e s i d e s ,   i t   c a n   i m p o r t   m e t e o r o l o g i c a l   d a t a ,   a s   w e l l   as   i n d i v i d u a l   d a t a   f r o m   m a n y   d i f f e r e n t   s o u r c e s   a n d   t h e   u n i q u e   f e a t u r e   o f   b i - f a c i a l   m o d e l   e s t i m a t i o n s .     3 . 2 .       V a lid a t io n o f   P V - m o du le  m o del    F i g u r e s   1 - 4 ,   r e s p e c t i v e l y ,   s h o w   t h e   g r a p h i c a l   r e s u l t s   o f   t h e   a b o v e   s i m u l a t i o n s .   T h e   P V   m o d u l e   m o d e l   b y   S h o c k l e y ' s   s i m p l e   d i o d e   i s   v a l i d a t e d   u s i n g   P V s y s t   f o r   t h e   f o l l o w i n g   c o n d i t i o n s :     I - C h ar ac ter is tics   with   v ar y in g   ir r a d ian ce   at  co n s tan t te m p er atu r e.     P - C h ar ac ter is tics   wi th   v ar y i n g   ir r a d ian ce   at  co n s tan t te m p er atu r e.     I - C h ar ac ter is tics   with   v ar y in g   tem p er at u r at  co n s tan t ir r a d ian ce .     P - C h ar ac ter is tics   wi th   v ar y i n g   tem p er at u r at  co n s tan t ir r a d ian ce .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  24 ,   No .   2 No v em b er   2 0 2 1 6 4 9   -   660   652   T ab le  1 .   Deta ils   o f   th PV m o d u le  f o r   ca s s tu d ies co n s id er e d   in   th is   wo r k   S.   N o .   P a r a me t e r   S y mb o l   U n i t   V a l u e   a t   S TC   V a l u e   a t   N O C T   1   N o mi n a l   p o w e r   P mp p   W a t t s   2 5 5   1 8 5   2   N o mi n a l   p o w e r   v o l t a g e   V mp p   V o l t s   3 0 . 5   28   3   N o mi n a l   p o w e r   c u r r e n t   I mp p   A mp s   8 . 4 2   6 . 6 8   4   O p e n   c i r c u i t   v o l t a g e   V o c   V o l t s   3 7 . 6   3 4 . 8   5   S h o r t   c i r c u i t   c u r r e n t   I sc   A mp s   8 . 9 5   7 . 1 8   6   P a n e l   e f f i c i e n c y   η   %   1 5 . 5   -   7   Te mp e r a t u r e   c o e f f i c i e n t   o f   P m p p   -   %/ 0 C   - 0 . 4   -   8   Te mp e r a t u r e   c o e f f i c i e n t   o f   V o c   -   %/ 0 C   - 0 . 2 7   -   9   Te mp e r a t u r e   c o e f f i c i e n t   o f   I sc   -   %/ 0 C   0 . 0 2 4   -   10   I r r a d i a n c e   G   W / m 2   1 0 0 0   8 0 0               Fig u r 1 .   I - C h ar ac t er is tics   with   v ar y in g   ir r ad ian ce   at  co n s tan t te m p er a tu r e   Fig u r 2 .   P - C h ar ac t er is tics with   v ar y in g   ir r ad ian ce   at  co n s tan t te m p er atu r e               Fig u r 3 .   I - C h ar ac ter is tics   with   v ar y in g   tem p er atu r e   at  c o n s tan t ir r ad ia n ce   Fig u r 4 .   P - C h ar ac ter is tics   with   v ar y in g   tem p er atu r at  c o n s tan t ir r ad ia n ce       T h s im u latio n   r esu lts   v alid at th r elatio n s h ip s   b etwe en   I - an d   P - ch a r ac ter is tics   o f   PV  m o d u le   b y   Sh o ck le y ' s   s im p le  d io d m o d el  ( 1 ) .   Fu r th er m o r e,   we  v e r if y   th ac cu r ac y   o f   s im u lated   r es u lts   u s in g   ( 1 )   b y   co m p ar in g   with   th r ef er e n ce   v alu es  g iv en   b y   th m an u f a ctu r er   ( Mf r . )   o f   SP m o d u le s T ab le  2   p r o v id es  ap p r o x im atio n   er r o r   d etails.  T h ap p r o x im atio n   er r o r   ca n   b e   d ef in ed   as f o llo ws ( 2 ) :             =        1          2          2             ( 2 )     wh er Y an d   Y c o r r esp o n d   t o   r ef er e n ce   v al u s p ec if ied   b y   th m an u f ac tu r e r   ( f o r   STC  an d   NOCT)   an d   v alu e   o b tain ed   in   th s im u latio n   u s in g   ( 1 )   r esp ec tiv ely .   B ased   o n   th ab o v r esu lts ,   we  claim   th at  th er r o r   is   v er y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       I mp a ct  a s s ess men t o f simu lta n eo u s   o p era tio n   o f p h o to vo lta ic   a n d   c o g en era tio n   ( B .   K o ti  R ed d y )   653   lo an d   t h er ef o r e,   th e   Sh o ck l ey ' s   s im p le  d io d m o d el   ca n   b u s ed   as  b aselin f o r   lar g e - s ca le  PV  in teg r atio n   s tu d ies.       T ab le  2 .   C o m p a r is o n   b etwe en   s im u latio n   an d   ac tu al  r esu lts   u s in g   Sh o ck ley ' s   s im p le  d io d m o d el   P a r a me t e r   R e f .   v a l u e   o f   M f r .   S i mu l a t i o n   r e s u l t   u si n g   ( 1 )   A p p r o x i ma t i o n   e r r o r   S TC   N O C T   S TC   N O C T   S TC   N O C T   P mp p   2 5 5   1 8 5   2 5 5   1 8 7 . 6   0   0 . 0 1 4   V mp p   3 0 . 5   28   3 0 . 5   28   0   0   I mp p   8 . 4 2   6 . 6 8   8 . 4 2   6 . 7   0   0 . 0 0 0 3   V o c   3 7 . 6   3 4 . 8   3 7 . 6   35   0   0 . 0 0 5 7   I sc   8 . 9 5   7 . 1 8   8 . 9 5   7 . 2   0   0 . 0 0 2 8       4.   I NDUS T RY  D E SC RIP T I O NS F O CASE   ST U DI E S C O NSI D E RE D   T h is   s ec tio n   d escr ib es th p o wer   d is tr ib u tio n   n etwo r k ,   co - g en er atio n   ca p tiv p o wer   p lan ( C C P P)  s et   u p ,   an d   th e   s o lar   p h o to v o ltaic  p o wer   p lan ( SP P)  d etails  co n s id er ed   in   t h ca s s tu d ies.  Fo r   th ca s s tu d ies  co n s id er ed   i n   th is   wo r k ,   we   c h o s k n o wn   lar g e - s ca le  c o n t in u o u s   p r o ce s s   ch em ical  in d u s tr y ,   wh ich   h as  b o th   C C PP   an d   s o lar   p h o to v o ltaic  p o wer   p lan t ( SP P).   T h p r o ce s s   p lan t r eq u ir es h ig h - p r ess u r s team   o f   3 2   k g /cm 2   at  h ig h er   tem p e r atu r es  o f   o r d er   o f   2 4 0   0 C .   T h to tal  p o wer   r eq u ir em e n o f   in d u s tr y   is   3 6   MW  o u o f   wh ich     3 0   MW  is   r eq u ir e d   d u r in g   n o r m al  o p er atio n   o f   t h in d u s tr y .   T h r em ain i n g   6   MW  is   alwa y s   n ec ess ar y   to   s u p p o r t   b ase  lo a d s   in   p lan t s   s u ch   as  wate r   s y s tem   an d   v e n tilatio n .   Sin ce   th e   co n s id er ed   in d u s tr y   is   co n tin u o u s ly   o p er ated ,   th er ef o r e,   th e   n et  l o ad   o f   th p lan is   a lm o s co n s tan ir r esp ec tiv e   o f   s ea s o n s   an d   tim e.   Mo r eo v er ,   s o m o f   th l o ad s   s u ch   as a ir   co n d itio n in g   an d   s er v ice  wate r   p u m p s ,   wh ich   a r o n   at  d ay   tim a r tu r n ed   o f f   d u r i n g   th n i g h t.   Ho wev er ,   th lig h tin g   lo ad ,   wh ich   is   ess en tially   r eq u ir ed   in   d ar k   h o u r s ,   will     o f f - s et  th e   n et   lo ad   d u r in g   th n ig h t   tim e.   T h e   au th o r s   ah s   v er if ied   th e   p ast  th r ee   y ea r s   lo ad   p r o f ile   o f   th e   in d u s tr y   a n d   c o n clu d ed   t h s am e Fig u r e   5   d ep icts   th e   p o wer   s ch em atic  d ia g r am   o f   th in d u s tr y   wh o s o p er atio n al  p h ilo s o p h y   o f   s am is   d escr ib ed   in   s u b s eq u e n t sectio n s .           Fig u r 5 .   Po wer   s u p p ly   s ch em atic  d iag r am   in clu d in g   C C PP   an d   SP P       4 . 1 .       Co - g ener a t i o n po wer   pla nt   T h C C PP   with   two   s team   b o iler s   an d   tu r b o   g en e r ato r s   ( T Gs)  ar e   in s talled   in   th e   co n s id er ed   in d u s tr y   with   co al  as  th f u el  f o r   b o iler s .   T h Steam   g en e r ato r   co n s is ts   o f   r ad ian b o iler   with   in teg r al  s u p er   h ea ter s ,   f o r ce d   f lo s ec tio n   an d   tu b u lar   air   h ea ter   with   t wo   f o r ce d   d r a f an d   two   in d u ce d   d r af f an s .   T h e   tu r b in es  ar e   o f   e x tr ac tio n   co n d en s in g   t y p with   tu r b o   g en e r ato r s   ( T Gs).   T h e   T Gs  ar e   2 - p o le,   3 - p h ase,   air - co o led   a n d   c o n n ec ted   to   t h s team   tu r b in e   d ir ec tly .   T h eir   m a x im u m   o u tp u t   is   r ated   at  3 0   M W   ( 3 5 . 2 9   MV at   0. 8 5   p o wer   f ac to r )   at  1 1   k lev els,  wh ich   is   s tep p ed   u p   t o   3 3   k lev el.   Als o ,   C C PP   is   co n n ec ted   with   a   u tili ty   g r id   f o r   s tar t - u p   p u r p o s at  2 2 0   k le v els  with   2 2 0 /3 4 . 5   k in ter co n n ec tin g   tr an s f o r m er s .   I t   is   wo r th   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  24 ,   No .   2 No v em b er   2 0 2 1 6 4 9   -   660   654   n o tin g   t h at  f r o m   an   o p e r atio n al  p o in o f   v iew ,   th m i n im u m   p o wer   o u tp u o f   ea ch   tu r b i n wo u ld   b at   least  6 0 o f   t h 3 0 MW  ( i.e .   1 8   M W ) .   Hen ce ,   b o t h   T Gs  to g eth e r   will  s u p p ly   3 6   MW,  wh ich   is   th ex ac ac tiv e   p o wer   r e q u ir em e n o f   th in d u s tr y .   I n   th is   in d u s tr y ,   th m a n ag em en h as  in s talled   1 2   MW - p ea k   ca p ac ity   SP to   m ee th s tatu to r y   r eq u ir em en ts   an d   t o   en co u r ag e   r en ewa b le  en er g y   ( R E ) .   Fu r th er m o r e,   d u r in g   th e   SP g en er atio n   tim e   ( o f   ar o u n d   f iv e   to   s ix   h o u r s   in   d a y ) ,   t h o p er atio n   o f   C C PP   is   b ein g   k ep t   r u n n in g   at  th e   lo wer   o u tp u o f   ar o u n d   ( 2 6   M W ,   i. e. ,   1 3   MW  f r o m   ea ch   T G)   an d   SP i s   s u p p ly in g   th r est  to   s at is f y   p o wer   b alan ce .   T h u s ,   th is   lo wer in g   o f   C C PP 's  o u tp u d ec r ea s es  th o v er all  ef f icien cy   o f   th e   s team   tu r b in e   f r o m   3 4 to   3 2 %,  an d   ev en   th ex tr ac tio n   o f   s team   in to   th p r o ce s s   s y s tem   b ec o m es c o m p lex .       4 . 2 .       So l a PV   po wer   pla nt    f ew   y ea r s   a g o ,   1 2 - MW  SP was  in s talled   in   th in d u s tr y .   T h to tal  SP was  d iv id e d   in to   two   d iv is io n s ,   ea ch   o f   6   MW.  to tal  o f   4 7 , 0 6 0   PV  m o d u les  with   s p ec if icatio n s   d escr ib e d   in   T a b le  1   wer e   in s talled   with   co n v en tio n al  i n v er ter s   wh ich   d o   n o h av an y   r ea ctiv p o wer   s u p p o r ex ce p ac tiv p o wer   o u tp u t.  Po we r   ev ac u atio n   w as  d o n at  6 . 6   k lev el  th r o u g h   th r ee   win d in g   tr an s f o r m er s   o f   2 . 5   MV A,     3 4 0   V/3 4 0   V/6 . 6   k V,   an d   Dy 5 y 5   r atin g .   T h L e v elize d   co s o f   en er g y   was e s tim ate d   to   US $   0 . 1 1 3   [ 2 0 ] .     4 . 3 .       O pera t io na l st ra t e g y   o f   t he  ind us t ry   bef o re   SPP   inte g ra t io n   I n   g en e r al,   th p lan l o ad   d e m an d   is   m et  b y   C C PP   alo n g   with   u tili ty   g r id   u n d er   f l o atin g .   T h is   is   ac co m p lis h ed   b y   h av in g   cir c u i b r ea k e r s   1 ,   2 ,   3   an d   6 ,   as  s h o wn   in   Fig u r 5 ,   in   clo s ed   m o d e.   W h en   t h C C PP   is   o f f ,   th b ase  lo ad s   o f   6   MW  will   b s u p p lied   b y   th u tili ty   g r id   with   th h elp   o f   d em an d   m an a g em en t   co n tr o ller ,   wh ich   is   u s ed   to   c u r b   th u n wa n ted   d em an d   s p ik d u to   s u d d e n   tu r n   o n   a n d   tu r n   o f f   o f   th e   lar g in d u ctio n   m o t o r s .       4 . 4 .       O pera t io na l sra t e g y   o f   t he  ind u s t ry   a f t er   SPP   it e g ra t io n   T h in d u s tr y - wid p o we r   b ala n ce   eq u atio n   at  an y   tim t is g iv en   ( 3 )   an d   ( 4 ) .     +  +  =  +   ( 3 )     v +  =  +   ( 4 )     wh er e,   P grid ,   P CCPP ,   P SPP   d e n o t es  th ac tiv e   p o wer   s u p p o r t   f r o m   th e   g r i d ,   C C PP ,   an d   th S PP .   Als o ,   P BL   an d   P L r ep r esen ts   th ac tiv p o wer   co n s u m p tio n   b y   th b ase  lo ad s   an d   th in d u ctio n   m o to r   lo a d s .   Fu r th er m o r e ,   i n   th is   wo r k   we  h av ass u m ed   t h P BL  as  n o n - elastic,  i.e . ,   th e y   ar tr ea ted   as  co n s tan lo ad s .   Similar ly ,   Q grid Q CCPP   d en o tes  th r ea ctiv p o wer   s u p p o r f r o m   th g r id ,   an d   th C C PP .   Al s o ,   Q BL   an d   Q L   r ep r esen th e   r ea ctiv p o wer   co n s u m p tio n   b y   th b ase  lo ad s   an d   th in d u ctio n   m o to r   lo ad s .   As  lo n g   a s   SP is   g en er atin g   p o wer ,   i.e . ,   d u r i n g   th d ay   tim e,   th e   PV  o u tp u t   p o wer   is   t h o r o u g h ly   u tili s ed   b y   r ed u cin g   C C PP   g en er atio n .   T h f o llo win g   o p er atio n al   in te r lo ck s   wh ich   a r n ec ess ar y   f o r   th jo in t   m an ag e m en o f   th e   C C PP   an d   SP ar p r esen ted   n ex t.  I f   a n y o n T o f   C C P is   tr ip p ed ,   th in d u s t r y   co n tin u es  to   r u n   with   s u p p o r f r o m   th u tili ty   g r id   an d   SP wh en   it  is   av aila b le  to   s atis f y   ( 3 ) ,   ( 4 ) .   Su p p o s e   th p r o ce s s   lo ad   is   r ed u ce d   s u d d en ly ,   d u to   an y   ab n o r m ality   in   p r o ce s s   o p er at io n s .   I n   th at   ca s e,   th er e   will  b s itu atio n   o f   is lan d in g   o f   C C PP   d u r in g   wh ic h   th SP to   b k ep o f f   to   a v o id   u n - a u th o r is ed   p o wer   ex p o r to   g r id   an d   to   p r e v en s u d d en   v o ltag r is at  p lan b u s es.  Fo r   th is   p u r p o s e,   an   ad d itio n al  m ec h an ical   in ter lo ck   is   p r o v i d ed   b etwe en   th c ir cu it  b r ea k er   ( C B )   at  GT   an d   C B   at   SP P.  T h m o m en C C PP   is   n o g en er atin g   p o wer   an d   C B   at  GT s ,   i.e .   C B - 4   an d   C B - 5   ar o f f t h m ec h a n ical  in ter lo c k   co n tact  ac tiv ates  an d   tr ip s   t h C B s ,   i.e . ,   th C B - 1 9   an d   C B - 2 0   at  SP tr ip s   with in   m ax im u m   tim o f   0 . 0 8   s ec o n d s   ( i.e . ,   th tr ip   tim e   o f   C B s   at  GT   an d   SP to g eth er ) .   T h is   is   well  with in   th lim its   o f   0 . 1 6   s ec o n d s   p r escr ib ed   b y   [ 6 ,   s ec . 6 . 4 . 1 ,   T ab . 1 2 ] .       4 . 5 .       Under - ra t ed  o pera t io o f   CCP P   As  p er   th e   ch ar ac te r is tic  cu r v es  o f   th e   s team   g en er ato r   a n d   s team   tu r b in e,   th e   p er f o r m a n c o f   C C PP   b ec o m es  ab y s m al  if   th e   g en e r atio n   o f   T is   less   th an   1 6   M W .   T h d esig n   ef f icien c y   o f   C C PP   is   3 4 u p   to   1 6   MW  wh ich   r ed u ce   to   3 2 %   wh en   t h lo ad   is   1 4   MW,  d u e   to   o p er atio n   o f   SP P.  T h o v er all  ef f icien c y   o f   C C PP   is   g iv en   ( 5 ) .       η C C PP =   Heat   eq uiv al e n t   of   el ct r i cal   o ut p ut In p ut   en er g y   f r o m   f uel   co m b us t i o n x100   ( 5 )       5.   P E RF O RM A NCE A NAL YS I S AN R E SU L T S   I n   th is   wo r k ,   we  in v esti g ated   th m o n th ly   p e r f o r m an ce   o f   1 2 MWp ea k   SP P   f o r   th last   th r e y ea r s   to   k n o th m o n th ly   g en er ati o n ,   tem p er atu r an d   ir r ad ian ce   ef f ec o n   p o wer   o u tp u a n d   o th er   p e r f o r m an ce   in d icato r s   as  p er   th r elev an s tan d ar d s ,   s u ch   as  I E C   6 1 7 2 4   [ 2 1 ] .   I is   also   u s ef u f o r   co m p ar in g   th PVs y s Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       I mp a ct  a s s ess men t o f simu lta n eo u s   o p era tio n   o f p h o to vo lta ic   a n d   c o g en era tio n   ( B .   K o ti  R ed d y )   655   d esig n ' s   e s tim ate d   o u tp u with   th ac tu al  o u tp u t.  T h lead in g   p er f o r m a n ce   in d icato r s   o f   g r id - co n n ec ted   SP P   ar p er f o r m an ce   r atio   ( PR )   an d   ca p ac ity   u tili s atio n   f ac to r   ( C UF) ,   wh ich   ar illu s tr ated   as f o llo ws:     Per f o r m an ce   r atio   ( PR )   is   d ef in ed   as  th co m p ar is o n   b e twee n   th ac tu al  en er g y   o u tp u ts   to   th at  o f   th eo r etica l e n er g y   th at  m ig h t h av b ee n   ac h iev ed   a n d   is   g iv e n   ( 6 ) .     PR =   A ct ual   en er g y   o ut p ut ( kW h ) T heor i t i cal   o ut p ut ( GA PV η ) x100   ( 6 )     wh er Ap v   d e n o tes th ar ea   o f   th SP P m o d u les.  I t sh o u ld   b e   n o ted   th at,   th PR   d ep en d s   o n   ir r ad ian ce ,   tilt   an g le,   an d   air   tem p er atu r e.   h ig h er   PR   in d icate s   th s atis f ac to r y   o p er atio n   o f   p l an t.  PR   v alu e   b etwe en   7 5 % a n d   8 0 % is   r ea s o n ab ly   g o o d   f o r   ef f icien o p er a tio n   o f   SP P.     C ap ac ity   u tili za tio n   f ac to r   ( C UF)   is   d ef in ed   as  th e   r atio   b etwe en   ac tu al  o u t p u to   th o u tp u as  p e r   th e   in s talled   ca p ac ity ,   wh ich   is   g i v en   as ( 7 ) ,     CUF = A ct ual   en er g y   o ut p ut ( kW h ) Max .     p o s s i b l e   o ut p ut   d ur i n g   t he   t i m e   p er i o d ( 365 S PP   i n s t al l ed   ca p ac i t y ) x100   ( 7 )     Mo r eo v er ,   C UF  d ep en d s   o n   s o lar   ir r ad iatio n ,   ai r   tem p er at u r e,   an d   d esig n   q u ality .   h ig h er   v al u e   in d icate s   th s y s tem   r u n n in g   with   b etter   clim atic  co n d itio n s   an d   v alu a b o v e   1 5 is   r e aso n ab le.   T ab le   s h o ws  th ac tu al  f ield   v alu es  o f   PR   an d   C UF  an d   co m p ar es   th em   with   t h v al u es  o f   d esig n   esti m ates.  B ased   o n   th is   co m p ar is o n ,   we  co n c lu d th at  th o p er atio n   o f   SP is   s ati s f ac to r y .   m ax im u m   en er g y   o u tp u o f   1 1 . 8 4   MWp ea k   was  r ec o r d ed   o n   Dec em b er   2 6 ,   2 0 1 9   ( i.e . ,   c o o a n d   b r ig h s u n n y   d ay ) .   Ho we v e r ,   f o r   a   ce r tain   p e r io d   o f   tim t h SP was  k ep t   o f f   eith er   f u lly   o r   p ar tially ,   d u t o   p o wer   f lo r estrictio n s   f r o m   C C PP ,   wh er th m in im u m   p o wer   o u t p u co u ld   n o b e   m ai n tain ed   at  s team   tu r b in s id e.   I n   th e   s u b s eq u e n t   s ec tio n s ,   we  d is cu s s   th im p ac o f   s u ch   r estrictio n s   an d   p o wer   o u tp u o f   SP d u to   d if f er en s o lar   ir r ad ian ce   co n d itio n s .         T ab le  3 .   Desig n   esti m ates,  ac tu al  v alu es a n d   p er f o r m an ce   in d ices o f   SP P f r o m   Ap r .   2 0 1 7 - Ma r .   2 0 2 0   G e n e r a t i o n   R e p o r t   f r o m   A p r i l   2 0 1 7   t o   M a r c h   2 0 2 0   i n   M i l l i o n   U n i t s ( M U )   M o n t h   a n d   Y e a r   Est i m a t e d   G e n e r a t i o n   ( M U )     A c t u a l   G e n e r a t i o n   ( M U )     A p p r o x i ma t i o n   Er r o r   ( %)   PR   C U F   R e mar k s   A p r   2 0 1 7   1 . 4 8 3   1 . 5 9 1   7 . 2 8   8 6 . 5 1   1 5 . 4 2   G o o d   w e a t h e r   c o n d i t i o n s   M a y   2 0 1 7   1 . 4 3 2   1 . 3 1   - 8 . 5 2   7 1 . 2 3   1 4 . 8 9   S t e a m   c o n t r o l   i ssu e a t   C C P P   Ju n   2 0 1 7   1 . 2 3   0 . 5 1 9   - 5 7 . 8 0   2 8 . 2 2   1 2 . 7 9   S t e a m   c o n t r o l   i ssu e a t   C C P P   Ju l 2 0 1 7   0 . 8 0 1   0 . 9 5 8   1 9 . 6 0   8 3 . 0 7   8 . 3 3   G o o d   w e a t h e r   c o n d i t i o n s   A u g 2 0 1 7   0 . 8 9   1 . 0 5 4   1 8 . 4 3   8 0 . 9 5   9 . 2 6   G o o d   w e a t h e r   c o n d i t i o n s   S e p 2 0 1 7   1 . 1 4 8   1 . 3 9 3   2 1 . 3 4   7 5 . 7 4   1 1 . 9 4   G o o d   w e a t h e r   c o n d i t i o n s   O c t 2 0 1 7   1 . 3 4 4   1 . 2 8 6   - 4 . 3 2   6 9 . 9 2   1 3 . 9 8   S t e a m   c o n t r o l   i ssu e a t   C C P P   N o v 2 0 1 7   1 . 5 6 1   1 . 2 4   - 2 0 . 5 6   6 7 . 4 2   1 6 . 2 3   S t e a m   c o n t r o l   i ssu e a t   C C P P   D e c 2 0 1 7   1 . 5 4   1 . 2 9 4   - 1 5 . 9 7   7 0 . 3 6   1 6 . 0 2   S t e a m   c o n t r o l   i ssu e a t   C C P P   Jan 2 0 1 8   1 . 4 6 3   1 . 2 0 5   - 1 7 . 6 3   6 5 . 5 2   1 5 . 2 1   S t e a m   c o n t r o l   i ssu e a t   C C P P   F e b 2 0 1 8   1 . 5 9   1 . 3 8 3   - 1 3 . 0 2   7 5 . 2 0   1 6 . 5 4   S t e a m   c o n t r o l   i ssu e a t   C C P P   M a r 2 0 1 8   1 . 6 8 6   1 . 5 6 1   - 7 . 4 1   8 4 . 8 8   1 7 . 5 3   S t e a m   c o n t r o l   i ssu e a t   C C P P   A p r 2 0 1 8   1 . 4 6 8   1 . 6 5 6   1 2 . 8 1   9 0 . 0 4   1 5 . 2 7   G o o d   w e a t h e r   c o n d i t i o n s   M a y 2 0 1 8   1 . 4 1 7   1 . 3 9   - 1 . 9 1   7 5 . 5 8   1 4 . 7 4   S t e a m   c o n t r o l   i ssu e a t   C C P P   Ju n 2 0 1 8   1 . 2 1 7   0 . 2 0 3   - 8 3 . 3 2   1 1 . 0 4   1 2 . 6 6   S t e a m   c o n t r o l   i ssu e a t   C C P P   Ju l 2 0 1 8   0 . 8   0 . 8 4 5   5 . 6 2   7 3 . 2 7   8 . 3 2   G o o d   w e a t h e r   c o n d i t i o n s   A u g 2 0 1 8   0 . 8 9   0 . 8 0 7   - 9 . 3 3   6 1 . 9 8   9 . 2 6   G o o d   w e a t h e r   c o n d i t i o n s   S e p 2 0 1 8   1 . 2 1 8   1 . 2 3 4   1 . 3 1   6 7 . 1 0   1 2 . 6 7   G o o d   w e a t h e r   c o n d i t i o n s   O c t 2 0 1 8   1 . 3 3   1 . 5 7 2   1 8 . 2 0   8 5 . 4 7   1 3 . 8 3   G o o d   w e a t h e r   c o n d i t i o n s   N o v 2 0 1 8   1 . 5 4 5   1 . 5 4 1   - 0 . 2 6   8 3 . 7 9   1 6 . 0 7   S t e a m   c o n t r o l   i ssu e a t   C C P P   D e c 2 0 1 8   1 . 5 2 4   1 . 1 7 3   - 2 3 . 0 3   6 3 . 7 8   1 5 . 8 5   S t e a m   c o n t r o l   i ssu e a t   C C P P   Jan 2 0 1 9   1 . 4 4 8   1 . 5 4 7   6 . 8 4   8 4 . 1 1   1 5 . 0 6   G o o d   w e a t h e r   c o n d i t i o n s   F e b 2 0 1 9   1 . 5 7 3   1 . 5 1 2   - 3 . 8 8   8 2 . 2 1   1 6 . 3 6   -   M a r 2 0 1 9   1 . 6 6 9   1 . 6 9 3   1 . 4 4   9 2 . 0 5   1 7 . 3 6   G o o d   w e a t h e r   c o n d i t i o n s   A p r 2 0 1 9   1 . 4 5 2   1 . 0 3 2   - 2 8 . 9 3   5 6 . 1 1   1 5 . 1 0   S t e a m   c o n t r o l   i ssu e a t   C C P P   M a y   2 0 1 9   1 . 4 0 3   1 . 0 5 1   - 2 5 . 0 9   5 7 . 1 5   1 4 . 5 9   S t e a m   c o n t r o l   i ssu e a t   C C P P   Ju n 2 0 1 9   1 . 2 0 5   0 . 3 2 7   - 7 2 . 8 6   2 8 . 3 6   1 2 . 5 3   S t e a m   c o n t r o l   i ssu e a t   C C P P   Ju l 2 0 1 9   0 . 7 8 5   1 . 0 6 8   3 6 . 0 5   8 2 . 0 3   8 . 1 6   G o o d   w e a t h e r   c o n d i t i o n s   A u g 2 0 1 9   0 . 8 7 2   0 . 9 8 8   1 3 . 3 0   5 3 . 7 2   9 . 0 7   G o o d   w e a t h e r   c o n d i t i o n s   S e p 2 0 1 9   1 . 1 2 5   1 . 0 3 8   - 7 . 7 3   5 6 . 4 4   1 1 . 7 0   S t e a m   c o n t r o l   i ssu e a t   C C P P   O c t 2 0 1 9   1 . 3 1 6   1 . 3 9 3   5 . 8 5   7 5 . 7 4   1 3 . 6 9   G o o d   w e a t h e r   c o n d i t i o n s   N o v 2 0 1 9   1 . 5 2 9   1 . 3 3 3   - 1 2 . 8 2   7 2 . 4 8   1 5 . 9 0   S t e a m   c o n t r o l   i ssu e a t   C C P P   D e c 2 0 1 9   1 . 5 0 9   1 . 4 2   - 5 . 9 0   7 7 . 2 1   1 5 . 6 9   S t e a m   c o n t r o l   i ssu e a t   C C P P   Jan 2 0 2 0   1 . 4 3 3   1 . 5 0 5   5 . 0 2   8 1 . 8 3   1 4 . 9 0   G o o d   w e a t h e r   c o n d i t i o n s   F e b 2 0 2 0   1 . 5 5 7   1 . 5 6 6   0 . 5 8   8 5 . 1 5   1 6 . 1 9   -   M a r 2 0 2 0   1 . 6 5 2   1 . 7 5 1   5 . 9 9   9 5 . 2 1   1 7 . 1 8   G o o d   w e a t h e r   c o n d i t i o n s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  24 ,   No .   2 No v em b er   2 0 2 1 6 4 9   -   660   656   6.   I M P AC T O F   SI M U L T A NE O US  O P E RA T I O O F   SPP   AND  CCP P   O I NDUST RY'S   DIS T RI B U T I O N   SY ST E M - RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   I n   o r d e r   to   s tu d y   th im p ac ts   o f   PV  in teg r atio n   with   co - g en er atio n   ca p tiv p o wer   g e n e r atio n ,   we  s im u late  th p o wer   n etwo r k   o f   th e   in d u s tr y   with   th h elp   o f   th e   co m m e r cial  s o f twar e   E - T AP  p r o g r am .   T h e   f o llo win g   s u b s ec tio n s   p r o v i d d etailed   d is cu s s io n   o f   th m ain   im p ac ts   o f   h ig h   PV  p o wer   p en etr atio n ,   p r ec is ely ,   we  i n v esti g ate  th e   co n v er g e n ce   o f   p o wer   f lo w s ,   h ar m o n ics,  r ea ctiv e   p o we r ,   an d   f au lt   cu r r en ts   ca u s ed   d u to   in teg r atio n   o f   SP alo n g   with   ex is tin g   C C PP   o n   th e   d is tr ib u tio n   n etwo r k .   F o r   b r ev ity ,   th e   ca s s tu d ies ar d etailed ;     C ase  s tu d y   1 I n   t h is   ca s s tu d y ,   we   in v   esti g ate  th e   lo ad   f l o o f   th e   PV - in teg r ated   d is tr ib u tio n   n etwo r k   u s in g   E - T AP  s o f twar e.   I is   wo r th   to   b p o in ted   o u th at  t h lo ad   f lo d ep icted   in   Fig u r es  6 - 8   i s   s in g le - p h ase,   h o wev e r ,   in   E - T AP w h av co n s id er ed   th ac t u al  th r ee - p h ase  m o d el  o f   d is tr ib u tio n   n etwo r k   [ 2 2 ] .       C ase  s tu d y   2 T h is   ca s s tu d y   in v esti g ates  th e   h ar m o n ics  in jecte d   b y   th e   s m ar PV  c o n v er ter s   in to   th e   d is tr ib u tio n   n etwo r k .   Fro m   th p o wer - q u al ity   asp ec t,   th is   c ase  s tu d y   is   u s ef u l   to   s h o wca s th im p ac ts   o f   PV - in teg r atio n .     C ase  s tu d y   3   an d   4 :   T h ca s s tu d ies  3   an d   4   a r th e   in v esti g atio n   in to   T G' s   p o wer   f ac to r   an d   f a u lt  cu r r en t   an aly s is   f o r   p r e - an d   p o s t - PV  in teg r atio n .   Pre cisely ,   ca s s t u d y   3   d is cu s s es  th p o wer   f a cto r   o f   T an d   ca s s tu d y   4   an aly ze s   th f au lt  cu r r en co n tr i b u tio n   o f   th SP f o r   b o th   p r e - an d   p o s t - PV  in teg r atio n .   T h ese  ca s s tu d ies  ar es s en ti al  to   u n d er s tan d   th s izin g   o f   ca p ac ito r s   to   f ac ilit ate  r ea ctiv p o wer   s u p p o r t   an d   cir cu it b r ea k er   s izin g   in   o r d er   to   with s tan d   f a u lt c u r r e n ts   ca u s ed   b y   SP P.     C ase  s tu d y   5 I n   th is   ca s s tu d y ,   we  p e r f o r m   th c o n tin g e n cy   an aly s is   f o r   t h jo in m a n a g em en o f   SP P   alo n g   with   C C P P.  T h is   ca s s tu d y   is   h elp f u to   u n d er s tan d   th b eh av io u r   o f   th jo in t   s y s tem   d u r in g   th f au lts   an d   tr an s ien ts   ca u s ed   d u to   s u d d en   lo ad   r ed u ctio n .     6 . 1 .       C a s s t ud y - 1   T h cr itical  lo ad   p o in f r o m   th p er f o r m an ce   p o in o f   v iew  o f   s team   tu r b in e   is   1 3   MW.  He n ce ,   at  all  th tim es  th C C PP   h as  to   s u p p ly   2 6   MW  lo ad ,   wh ile  th e   r e m ain in g   1 0   MW  ca n   b e   s u p p li ed   f r o m   SP P,  wh en   it  is   r u n n in g ,   a n d   t h en   f r o m   C C PP   with   b ac k - u p   f r o m   t h u tili ty   g r id .   Ho wev er ,   th e   ch a n g in g   p o wer   o u t p u t   o f   SP P,  with   v ar y in g   clim atic  co n d itio n s   ar to   b ab s o r b e d   b y   C C PP ,   wh ich   m ay   af f ec its   o p er atio n .   T h e   im p o r tan asp ec o f   th is   wo r k   is   to   s im u late  an d   an al y ze   th e   p o wer   f lo w   in   th e   in d u s tr y   w ith   v ar y i n g   clim ate   co n d itio n s ,   as  we  m en tio n e d   a b o v e.   Fig u r es  6 - 8   d ep icts   th s im u latio n   r esu lts   o f   p r e -   a n d   p o s t - PV  in teg r atio n   s ce n ar io s   with   d if f er en t ir r ad i an ce   s ce n ar io s ,   i.e . ,   1 0 0 % a n d   4 0 % so lar   ir r ad ia n ce   r esp ec ti v ely .   B ased   o n   th p r e - in te g r atio n   s im u latio n   as  d ep icted   in   Fig u r 6 ,   we  co n clu d th at  th p o w er   s h ar o f   C C PP   at  1 0 0 p lan lo ad   is   6 0 o f   its   ca p ac ity   an d   is ,   th er ef o r e ,   s atis f ac to r y .   Als o ,   t h v o lt ag lev els  at     3 3   k an d   6 . 6   k b u s es  ar at  9 9 . 9 8 an d   1 0 3 . 6 %,  r esp ec tiv ely ,   wh ich   ar in   ac ce p tab le  lim its .   S im ilar ly ,   b ased   o n   th PV  in teg r atio n   at   1 0 0 an d   4 0 PV  lev els  th o p er atio n   o f   C C PP   is   s atis f ac to r y ,   as  well,   with   th m in im u m   s u g g ested   lo ad i n g   o f   1 3   MW  b y   ea ch   s team   tu r b in e.   Als o ,   th v o ltag lev el s   at  3 3   an d   6 . 6   KV   b u s es  ar b etwe en   1 0 0 an d   1 0 4 %,  wh ic h   ar e   well  with in   t h ac ce p tab le   lim it  s p ec if ied   b y   [ 7 ] .   I s h o u ld   b e   n o ted   th at,   we  h av s im u lated   ca s s tu d y   1   b y   ass u m in g   th r ea ctiv p o wer   s u p p o r o f   th SP to   b tu r n ed   o f f .   Ho wev e r ,   in   ca s s tu d y   3   we  d etail  th m er its   o f   h a v in g   r ea ctiv p o wer   s u p p o r t f r o m   SP P.     6 . 2 .       C a s s t ud y - 2   Acc o r d in g   to   p r ev io u s ly   r ec o r d ed   in d u s tr y ' s   d ata,   th to tal   m ax im u m   v o ltag h a r m o n ic  d is to r tio n   ( V HD)   b ef o r e   in s tallatio n   o f   SP P,  was  3 . 4 %.  T h is   is   d u t o   p o wer   elec tr o n ics  s u ch   as  v ar iab le  f r e q u en c y   d r iv es.  Af ter   SP in s tal latio n ,   ad d itio n al  h ar m o n ics  ar in jecte d   in to   th d is tr ib u tio n   s y s tem   d u to   elec tr o n ic   PV  in v er ter s .   I n   th is   ca s s tu d y ,   we  co n d u ct  s im u la tio n s   f o r   1 0 0 PV  p en etr atio n   at  6 . 6   KV  b u s es - 1   an d   2 .   T h to tal  h ar m o n ic   d is to r tio n s   ( T HD)   at  p o in o f   co m m o n   c o u p lin g   ( PC C )   wh er DE R s   a r co n n ec ted   t o   th e   d is tr ib u tio n   n etwo r k   ar e   r esp ec tiv ely   f o u n d   t o   b 6 . 8 9 an d   7 . 9 %.  T h e   ab o v r esu lts   in d icate   th at  th e   h ar m o n ic  le v els  ar ju s ab o v 5 %;  th lim its   ar th o s p r escr ib ed   b y   I E E E   5 1 9 - 2 0 1 4   ( Se c. 5 . 1 ,   T a b . 1 0 )   [ 2 3 ] T o   m itig ate  th ad v er s ef f ec ts   o f   h ar m o n ics  ca u s ed   d u to   SP in teg r atio n ,   s u itab le  h ar m o n ic  f ilter s   ar s u g g ested   to   b in co r p o r ated .   Simu latio n s   ar also   d o n b y   ad d in g   ad d itio n al  h ar m o n ic  f i lter s   in s id th PV   in v er ter s   ( s in g le  tu n ed   6 0 0   k VAr   f ilter s )   with   wh ich   th h ar m o n ic  lev el  h as  b ee n   r ed u c ed   to   4 . 4 8 %.  T h er e   ex is ts   r esear ch   f o r   p r o p er   co n t r o l o f   g r id - c o n n ec te d   PV sy s tem s   in   r ed u cin g   ex p ec ted   v o ltag d is to r tio n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       I mp a ct  a s s ess men t o f simu lta n eo u s   o p era tio n   o f p h o to vo lta ic   a n d   c o g en era tio n   ( B .   K o ti  R ed d y )   657           Fig u r 6 .   Pre - i n teg r atio n   lo ad   f lo w     Fig u r 7 .   Po s t - in teg r ati o n   lo a d   f lo at  ir r ad .   o f   1 0 0 0   W /m 2           Fig u r 8 .   Po s t - in teg r ati o n   lo a d   f lo at  s o lar   ir r ad ia n ce   o f   4 0 0   W /m 2       6 . 3 .       C a s s t ud y - 3   I is   k n o wn   f ac t   th at  t h P s y s tem   u s u ally o p e r ate   clo s to   u n ity   p o wer   f ac to r ,   i.e . ,   t h ey   d o   n o t   in ject  an y   r ea ctiv p o wer   s u p p o r t   in to   t h d is tr ib u tio n   s y s tem   u n less   it  h as  r ea ctiv e   p o wer   ca p ab ilit y .   T h er ef o r e,   in   th cu r r en ca s s tu d y ,   we  co n s id er   o n l y   th ac tiv p o wer   s u p p o r f r o m   th SP P.  Fu r th er m o r e,   to   ca ter   to   t h r ea ctiv p o wer   b alan ce ,   t h r ea ctiv p o wer   s u p p o r t   is   ass u m ed   t o   b p r o v i d ed   b y   eith e r   C C PP   o r   th e   u tili ty   g r i d .   Hen ce ,   th e   p o wer   f ac t o r   o f   C C PP   o r   th u tili ty   g r id   d ec r ea s es  in   p o s t - in teg r atio n   o f   SP P.  I n   th is   ca s s tu d y ,   s im u latio n s   a r p er f o r m e d   f o r   1 0 0 PV  p en etr atio n   with   u tili ty   g r i d   d i s co n n ec ted ,   i.e . ,   th e   g r id - tie  is   ass u m ed   to   b ab s en an d   th er ef o r e,   th to tal  r e ac tiv p o wer   d em an d   is   s u p p lied   o n ly   b y   C C PP .   B ef o r SP in teg r atio n   th p o wer   f ac t o r   at   th C C PP   is   m ain tain ed   at   0 . 8 3   ( la g g in g )   an d   with   1 0 0 %     PV - in teg r atio n   th p o wer   f ac t o r   at   SP is   f o u n d   to   b 0 . 7 6   ( lag g in g ) .   T h is   s u b s eq u en tly   ca u s es  an   in c r ea s in   th lin c u r r en ts   a n d   h av e   ad v er s ef f ec ts   in   th e   s y s tem   o p er atio n .   T o   o v e r co m e   th is   is s u e,   we  s u g g est  th e   f o llo win g   s o lu tio n s ;   1 )   i n s tallin g   s u itab le  ca p ac ito r s   wh en   th p o wer   f ac to r   o f   th SP is   ass u m ed   to   b e   u n ity   2 )   en a b lin g   th e   r ea ctiv p o w er   ca p ab ilit y   in   PV  in v er ter s   [ 2 4 ] .   T h f o r m e r   is   co s t - in ef f ec tiv wh er ea s   th e   latter   is   co s t - ef f ec tiv d u to   o v er s izin g   o f   t h e   PV in v er ter s   t o   f ac ilit ate  r ea ctiv p o wer   s u p p o r t.  Ho wev e r ,   d u to   th e   in ter m itten g en er atio n   o f   PVs ,   th e   ca p ac ito r s   h av e   to   wo r k   h a r d er   to   r eg u late   th e   p o wer   f ac to r   d u e   to   v o ltag f lu ctu atio n s ,   wh ich   i n   tu r n   d eter i o r ates  th e   life   o f   th ca p ac ito r   b an k .   On   th e   o th e r   h an d ,   th e   r ea ctiv e   p o wer   ca p a b ilit y   o f   PV  in v e r ter s   ca n   b ac tiv ely   c o n tr o lled   with o u in cu r r in g   m u ch   b u r d e n   o n   t h in v er te r s ,   s u b s eq u en tly   in cr ea s in g   th h o s tin g   ca p ac ity   o f   r e n ewa b le  en er g y   in   m ic r o g r i d s   [ 2 5 ] .   A ls o ,   in s tallatio n   o f   s to r ag e   b atter ies  to   s to r th PV  p o wer   wh en   it  is   s u r p lu s   an d   to   r elea s th s am b ac k   to   lo ad s   d u r in g     o f f - s o lar   h o u r s   ca n   p ar tially   el im in ate  th ex ce s s   PV p o wer   an d   r ea ctiv p o wer   is s u es.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  24 ,   No .   2 No v em b er   2 0 2 1 6 4 9   -   660   658   T h PV in v er ter s   f ac ilit ate  th e   r ea ctiv p o wer   s u p p o r t g iv e n   b y ,     (  ) 2 + ( ) 2 (  ) 2   ( 8 )     wh er e , P SPP ,   Q SPP  an d      r esp ec tiv ely   d en o te  ac tiv e ,   r ea ctiv e,   a n d   m ax im u m   ap p a r en t p o wer   c ap ac ity   o f   SP P.  T h r ea ctiv p o wer   b alan ce   in   ( 4 )   with   Q spp  is   r ef o r m u l ated   as ;       +  +  = +   ( 9 )     Fin ally ,   s im u latio n s   ar e   co n d u cted   to   u n d er s tan d   th e   im p a cts  o f   r ea ctiv p o wer   s u p p o r p r o v id e d   b y   SP in   th jo in o p er atio n .   T h is   is   d o n b y   s ettin g   th p o wer   f ac to r   o f   PV  in v er te r   to   0 . 8   ( lag g i n g )   in   th E - T AP.  T h e   r esu lts   in d icate   th at  SP Ps   d el iv er ed   r ea ctiv p o we r   at  an   ac tiv p o wer   o f   3   MW  i.e . ,   2 5 o f   r ated   DE R   ca p ac ity   wh ich   is   in   lin with   t h cr iter ia  m en tio n e d   in   [ 8 ,   C lau s e   5 . 2 ] .   T a b le  4   d escr ib es th ef f ec t o f   r ea ctiv e   p o wer   s u p p o r t f o r   o n   a n d   o f f   co n d itio n s   o f   Q SPP   T h Q - S PP   o f f   an d   Q - SP o n   in   th T ab le  4   co r r esp o n d s   to   r ea ctiv p o wer   s tatu s   o f   PV  in v er ter ,   f o r   e. g . ,   Q - o f f   in d icate s   th r ea cti v p o wer   s u p p o r t   f r o m   t h P is   tu r n e d   o f f .   Hen ce ,   th S PP   o p er ates  at  u n ity   p o wer   f ac t o r   ( PF ) .   Fr o m   T a b l 4   it  is   ev id e n th at  d u r i n g   Q - SP o f f ,   th p o wer   f ac to r   at  T was  m ain tain ed   at  0 . 7 6   ( lag g in g )   with   ca p ac it o r s   tu r n e d   o n ,   an d   th m a x im u m   v o ltag e   at  6 . 6   k b u s   is   f o u n d   to   b e   1 0 3 . 8 %.  On   th o th e r   h an d ,   in   th ca s o f   Q - SP o n ,   th T p o w er   f ac to r   is   m ain tain e d   at  0 . 8 4   ( lag g in g )   wi th   a   p er ce n tag im p r o v em en o f   1 0 . 5 2 %.  T h is   b u lk   im p r o v em e n in   p o wer   f ac to r   at  T is   a cc o m p lis h ed   d u to   th r ea ctiv e   p o wer   s u p p o r p r o v id ed   b y   th e   SP P.  Fu r th er m o r e,   it  is   to   b e   n o te d   th at   th ca p ac ito r   b a n k s   wer e   tu r n ed   o f f   d u r in g   th Q - SP o n .   Mo r e o v e r ,   d u r in g   Q - SP o n ,   th ac tiv p o wer   o u tp u o f   SP i s   r ed u ce d   to   3   MW  co n ce r n in g   4 . 5 2   MW  in   Q - SP o f f .   T h is   r ed u ctio n   in   ac tiv p o wer   is   n eg lig i b le  co m p ar in g   to   th at  o f   p o wer   f ac to r   im p r o v em e n at  T G.   Als o ,   th m ax im u m   v o lt ag at  6 . 6   k b u s   is   f o u n d   to   b 1 0 6 %,  wh ich   is   p r ec is ely   m ee tin g   th lim its   p r escr ib ed   in   [ 7 ] .   T h er ef o r e,   th co o r d in atio n   s tu d y   am o n g   th co n v en tio n al  p o wer   f ac to r   r eg u latin g   d e v ices  lik ca p ac ito r   b an k s ,   au to - tap   ch an g er s   an d   SP Ps   i n   th in d u s tr y   f o r   s im u ltan eo u s   o p er atio n   o f   th SP P a n d   C C PP   is   an   im p o r tan t f u tu r r esear c h   d ir ec tio n .       T ab le  4 .   Ma x im u m   v o ltag co m p ar is o n   b y   en a b lin g   r ea ctiv e   p o wer   s u p p o r t f r o m   PV in v er ter   C a se   Ea c h   TG   o u t p u t   Ea c h   S P P   o u t p u t   P F @ TG   P F @ S P P   V o l t a g e   ( %) @   6 . 6   k V   b u s   Q - S P P   o f f   1 3 . 3 5 + j 1 1 . 5   4 . 5 2 + j 0 . 2 8 6   0 . 7 6   1 . 0 0   1 0 3 . 8   Q - S P P   o n   1 4 . 8 6 + j 9 . 5   3+ j2 . 2 5   0 . 8 4   0 . 8 0   1 0 6 . 1       6 . 4 .       C a s s t ud y - 4   T o   s tu d y   th e   im p ac t   o f   PV  p en etr atio n   d u r in g   t h r ee - p h ase  b o lted   f au lt  at   PC C ,   th s y s tem   is   s im u lated   at  1 0 0 PV  p o wer   lev el  with   in d ep en d en t   f ee d in g .   T h s im u latio n   r esu lts   f o r   b o th   p r e - in teg r atio n   an d   p o s t - in teg r atio n   s ce n ar io s   ar s h o wn   in   th e   Fig u r es   9   a n d   1 0   r esp ec tiv ely .   T h is   r esu l in d icate   th at  th e   f au lt  cu r r en r is is   o n ly   0 . 9 d u to   PV  in teg r atio n   ( 1 2 . 6 4 9   k ag ai n s 1 2 . 5 3 5   k at   6 . 6   k b u s   i.e .   th e   co m m o n   p o in o f   co u p li n g - P C C ) .   W ith   th is   r esu lt,  it  ca n   b co n clu d e d   th at  th PV  in teg r atio n   ef f ec o n   ex is tin g   d is tr ib u tio n   n etwo r k   i s   n o t m u ch   s ig n i f icam t a n d   ca n   b m a n ag ea b le  ea s ily .               Fig u r 9 .   Fau lt o n   6 . 6   an d   3 3   k b u s es a t p r e - in teg r atio n   Fig u r 1 0 .   Fau lt o n   6 . 6   a n d   3 3   k b u s es p o s t - in teg r atio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.