I n d on e s i an   Jo u r n al   o f  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 .   15 ,   N o .   3 ,  S e pt e m b e r   2 01 9 ,   pp .   1 645 ~ 1652   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 5 .i 3 . pp 164 5 - 1652             1645       Jou r n al   h o m e pa ge :  ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   M o d e l i n g   o f   a   p l a n a r   S O FC   p e r f o r m a n c e s usi n g   a r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r k         N .   A .   Z am b r i 1 ,   N o r h afi z   S a l i m 2 ,   A .   M o h am e d 3 ,   I l i   N ajaa   A i m i   M o h d   N o r d i n 4   1 ,4 F a c ul t y   o f   E ng i ne e r i ng   T e c hno l o gy ,   U ni v e r s i t i   T un   H us s e i n   O nn   M a l a y s i a   K a m pus   P a g o h ,   M a l a y s i a   2 F a c ul t y   of   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng ,   U n i v e r s i t i   T e k ni ka l   M a l a y s i a   M e l a ka ,   M a l a y s i a   3 D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l ,   E l e c t r o ni c   a n d  S y s t e m s   E ng i n e e r i ng ,   F a c ul t y   o f   E ng i ne e r i ng   a nd   B ui l t   E nv i r o nm e nt ,   U ni v e r s i t i   K e b a ng s a a n   M a l a y s i a ,   M a l a y s 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 d  O c t   30 ,   2018   R e v i s e d  J an   10,   201 8   A c c e pt e d  J an   25,   201 9       T he   P l a na r   S o l i d  O x i de   F u e l   C e l l   ( P S O F C )   i s   o ne   o f   t he   r e ne w a b l e   e n e r gy   t e c hno l o g i e s   t ha t   i s   i m po r t a nt   a s   t he   m a i n   s o ur c e   f o r   di s t r i bu t e d   g e ne r a t i o n  a nd  c a n  pl a y   a   s i g ni f i c a nt   r o l e   i n  t h e   c o nv e nt i o na l   e l e c t r i c a l   po w e r   g e ne r a t i o n.   P S O F C   s t a c k  m o de l i ng   i s   pe r f o r m e d  i n  o r de r   t o   pr o v i de   a   pl a t f o r m   f o r   t he   o pt i m a l   de s i g n  o f   f ue l   c e l l   s y s t e m s .   I t   i s   e xpl a i n e d  by   t he   s t r uc t ur e   a n d  o pe r a t i ng   pr i nc i pl e   o f   t he   P S O F C   f o r   t h e   m o de l i ng   pur po s e s .   P S O F C   m o de l   c a n  be   d e v e l o pe d  u s i ng   A r t i f i c i a l   N e ur a l   N e t w o r k  a ppr o a c h.   T he   da t a   r e qu i r e d  t o   t r a i n  t he   ne ur a l   ne t - w o r k  m o de l   i s   g e n e r a t e d  by   s i m u l a t i ng   t he   e x i s t i ng   P S O F C   m o de l   i n  t he   M A T L A B /   S i m ul i n k   s o f t w a r e .   T he   R a d i a l   B a s i s   F unc t i o n  ( R B F )   a nd  M ul t i l a y e r   P e r c e p t r o n  ( M L P )   ne ur a l   ne t w o r k s   a r e   t he   m o s t   us e f u l   t e c hni que s   i n  m a ny   a p pl i c a t i o ns   a n d  w i l l   b e   a ppl i e d  i n  d e v e l o pi ng   t he   P S O F C   m o de l .   A   de t a i l e d  a na l y s i s   i s   pr e s e n t e d  o n  t he   be s t   A N N   ne t w o r k   t h a t   g i v e s   t he   g r e a t e s t   r e s u l t s   o n  t he   pe r f o r m a nc e s   o f   t he   P S O F C .   T h e   s i m ul a t i o n  r e s u l t s   s ho w   t h a t   M u l t i l a y e r   P e r c e pt r o n  ( M L P )   g i v e s   t he   b e s t   o ut c o m e s   o f   t he   P S O F C   p e r f o r m a nc e   ba s e d  o n  t h e   s m a l l e s t   e r r o r s   a nd   g oo d  r e g r e s s i o n  a n a l y s i s .   Ke y w or ds :   ANN   F ue l   c e l l   M L P   PSOFC   RB F   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e d  E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   N o r   A i ra   B i nt i   Z a m b r i ,     F a c ul t y   of   E n g i n e e ri n g  T e c hn o l o gy ,   U n i v e r s i t i   T u n   H us s e i n  O nn  M a l a y s i a   K a m pus   P a go h,     H a b   P e n di di k a n   T i nggi   P a go h ,   K M   1 ,   J a l a n  P a n c h o r,   8 4600   P a n c h o r,   J o h o r,   M a l a y s i a .   E m a i l :   a i ra @ ut hm . e du. m y       1.   I N TR O D U C TI O N     T h e   de v e l o pm e n t   o f   f u e l   c e l l   a s   a   r e n e w a b l e   e n e r gy   t e c h n o l o g y   h a s   b e c o m e   ve r y   p o pul a r   d ue   t o   i t s   c l e a n   a n d  s us t a i na b l e   s o ur c e s   of   e l e c t r i c a l   e n e r gy   a n d  p r o duc e s   pur e   e n e r gy   w i t h   c o m pa r a t i v e l y   h i g h  e ff i c i e n c y   a n d  e f f e c t i v e l y   [1 - 3].   A   f ue l   c e l l   i s   a   de v i c e   t h a t   c o n v e r t s   t h e   c h e m i c a l   e n e rgy   f r o m   a   f ue l   s uc h   a s   m e t h a n e   i nt o   e l e c t r i c a l   e n e r gy   fo r   po w e r   a pp l i c a t i o n s   t hr o ug h   a   c h e m i c a l   r e a c t i o n   o f   o x y g e n   o r   a n y   o xi di z i n g  a ge nt   w i t h   a   po s i t i v e l y   c h a r ge d  h y dr o ge n   i o n s   i n s i de   t h e   c e l l   [4].   It   c a n   b e   c a t e go r i z e d  a s   a   f i r s t - ra t e   e l e c t r i c i t y   s o ur c e   be c a us e   of   i t s   a b i l i t y   i n   p r o duc i n g   c o n t i nu o us   a n d   c o n s t a nt   po w e r   a t   f ul l   l o a d .   A   f ue l   c e l l   ge n e ra t i o n   s y s t e m   n e e ds   o x y ge n   a nd  h y dr o ge n   i n   pe r f o r m i n g  t h e   c h e m i c a l   r e a c t i o n   i n s i de   t h e   s t a c k  a n d  pr o duc e   e l e c t r i c i t y   i n   D C  f o r m   [5 ] .   T h e r e   a r e   a t   l e a s t   f o ur   f ue l   c e l l   t y pe s   ha v e   e v o l v e d  i n   t h e   p a s t   de c a de s   a n d  b e c o m i n g  po pul a r   due   t o   t h e   c l e a n   a n d  s i l e n t   s y s t e m .   F ue l   c e l l   t y pe s   a r e   di ff e r e n t i a t e   a f t e r   t h e i r   e l e c t r o l y t e ,   t h e   s ub s t a n c e   t ha t   t ra n s po r t s   t h e   i o n s   a nd  a l s o   di c t a t e s   t h e   o pe r a t i n g  t e m pe r a t u r e   o f   a   f ue l   c e l l   t y pe s   [6].   D e pe n di n g  o n   t h e   o pe r a t i n g  t e m pe r a t u r e ,   a   s pe c i f i c   c a t a l y s t   i s   c h o s e n   t o   o xi di z e   t h e   f ue l   s uc h   a s   M o l t e n  Ca r b o n a t e   F ue l   Ce l l   (M CF C),   P h o s ph o ri c   A c i d  F ue l   Ce l l   (P A F C),   S o l i d  O xi de   F ue l   Ce l l   (S O F C)  a n d  P r o t o n  E xc h a n ge   M e m b ra n e   F ue l   Ce l l   (P E M F C ).   M CF C  a n d  S O F C  o pe r a t e s   a t   hi g h e r   t e m pe ra t u r e   a n d  ha v e   t h e   a b i l i t y   of   i n t e rna l   f ue l   r e fo r m a t i o n   t ha t   a l l o w s   n um e r o us   f ue l   o pt i o n s .   S O F C  m o de l   c a n   b e   di v i de d  i n t o   t w o  m a i n   t y pe s ,   n a m e l y ,   t ub ul a r   a nd  pl a n a r  c o n f i gura t i o n   t y pe s .   T ub ul a r   S O F C  a r e   f o r m e d  i n t o   s t a c ks   b y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   3 ,  S e pt e m b e r   2 019   :     1 6 4 5   -   1 6 5 2   1646   i m p l e m e nt i ng  a   t ub e   s h e e t   t o   s uppo r t   t ub e s ,   w h e r e a s   t h e   pl a na r   c o n f i gu r a t i o n   i s   f o r m e d  by   a   t h i n   p l a t e   c e l l s   s a ndw i c h e d  b e t w e e n   m e t a l   i nt e r c o nn e c t i ng  pl a t e s   [7] .   A dv a n t a ge s   o f   bo t h   t y pe s   n o r m a l l y   de p e n d  o n  t h e i r  ph y s i c a l   c o n f i gura t i o n s .   T h e   t ub ul a r  c o n f i gu r a t i o n  i s   a   m a t u r e d  t e c hn o l o g y   w h i c h   p r o m i s e s   r o b us t n e s s ,   r e s i s t a n c e   t o   m e c h a ni c a l   d a m a ge ,   a n d  a l s o   h a s   a   s i m pl e r   s e a l i n g ,   w h e r e a s   t h e   pl a na r   de s i g n   i s   m o r e   c o m pa c t   a n d  ha s   a   hi g h   po w e r   de n s i t y ,   w h i c h   de c r e a s e s   m a t e ri a l   c o nt e nt ,   t h us   l o w e r i n g  c o s t .   S o m e   t ub ul a r   de s i g n s   e l i m i na t e   t h e   n e e d  f o r   s e a l s   a n d  a l l o w   fo r   t h e r m a l   e xp a n s i o n .   T h e   t ub ul a r   S O F C  o pe r a t e s   b e t w e e n   900℃ - 1000℃  b ut   pl a n a r   o pe ra t e s   a t   8 00℃  o r   e v e n   b e l ow   a n d  t hi s   m a i n   c r i t e r i a   e f fe c t   t h e   de ve l o pm e n t   c o s t   o f  t ub ul a r   S O F C  w h i c h   i s   n o rm a l l y   h i g h e r   [8 ,   9]  a n d  t h e   t h e rm a l   s a f e t y   f o r   t ub ul a r   S O F C  i s   qui t e   c h a l l e n g i n g  [10,   11] .   I n   o r de r   t o   a c h i e v e   h i g h   e f f i c i e n c y ,   pl a n a r   S O F C   n o rm a l l y   c o n s i s t s   o f  a n   ul t ra - t hi n   e l e c t r o de   o r   e l e c t r o l y t e   s h e e t s   w i t h   l o w   e l e c t r i c a l   r e s i s t a n c e .   O pe ra t i o n  a t   t e m pe r a t u r e   l e s s   o r  l o w e r   t h a n  t h e   c o m m o n  t ub ul a r  S O F C  e n a b l e s   l e s s   e xo t i c   m a t e r i a l s   o f   s t r uc t u r e ,   t h us   c os t   s a v i n g  [ 7].     T h e r e   a r e   m a n y   r e s e a r c h   w o r ks   o n  de v e l o pi n g  t ub ul a r  S O F C  m o de l s   s uc h  a s   a   de v e l o pm e n t   o f   a   d y n a m i c   m o de l   of   S O F C  fo r   pow e r   s y s t e m   s i m ul a t i o n   us i ng  s e v e r a l   t y pe s   o f  s of t w a r e   a n d  a l s o   m o de l   fo r   a n a l y z i n g  po w e r   s y s t e m   pe r f o r m a n c e s   w h i c h  c o n s i de r   a l l   t he   l o s s e s   o r   v o l t a ge s   dr o p  i n  t h e   m o de l   [12 ,   1 3].   B e s i de s   t h a t ,   a   n o nl i n e a r   s t a t e   s pa c e   m o de l   of   t ub ul a r   S O F C  t o   e xa m i n e   t h e   dy n a m i c   b e h a v i o r   o f   S O F C  fo r   c h a nge s   i n   i nput   f ue l ,   a i r   p r e s s u r e ,   a n d  t e m pe r a t u r e   w a s   de v e l o pe d  by   Y ut o n g  e t   a l .   [ 14]  a n d  m o s t   o f   t h e s e   r e s e a r c h e r s   us e d  M A T L A B / S i m ul i nk  e n v i r o n m e n t   i n  de v e l opi n g  S O F C  m o de l   due   t o   i t s   a b i l i t y   i n   a na l y z i n g   t h e   m o de l   fo r   f ut ur e   pow e r   a ppl i c a t i o n s .   T h e   t ub ul a r   t y pe s   i s   r e c e i v i n g  t o o   m uc h   a t t e nt i o n   f r o m   r e s e a r c h e r s   [15 - 17]   w h i l e   t h e   m o de l i n g   o f   pl a n a r  S O F C  i s   l i m i t e d .     P S O F C  i s   t h e   n e w   foc us   i n   r e n e w a b l e   e n e r gy   t e c h n o l o g y   w h e r e   t h e   P S O F C  s y s t e m   b a l a n c e s   t h e   m a n uf a c t u ri n g  c o s t   a n d  a l s o   pr o m i s e s   t h e   p r o s pe c t i ve   i n   a c h i e v i ng  l o w e r   s t a c k.   T h e   m a i n  pu r po s e   of   t h i s   pa pe r   i s   t o   m o de l   P S O F C  p e r f o r m a n c e s   by   u s i n g  a rt i f i c i a l   ne ur a l   n e t w o r k  (A N N )  a pp r o a c h.   N o r m a l l y ,   i n   t h e   e xi s t i n g  t e c hn o l o g y ,   i n   o r de r  t o   de v e l o p  t h e   m o de l   of   f ue l   c e l l ,   i t   w i l l   t a ke   a   l o n ge r   pe r i o d  o f   t i m e   t o   s t udy   t h e   d y n a m i c   b e h a v i o r   due   i t s   c o m pl e x  s y s t e m   a nd  t h e   c h e m i c a l   r e a c t i o n s   i n s i de   t h e   m o de l .   T h e r e f o r e ,   A N N   c a n   h e l p   i n   r e duc i ng  t h e   t i m e   r e qui r e d  du ri n g   t h e   f ue l   c e l l   m o de l i n g  p r o c e s s .   M o r e ov e r ,   i t   i s   b a s i c a l l y   di ff i c ul t   t o   e s t i m a t e   t h e   p a r a m e t e r s   f o r   t h e   f ue l   c e l l   s y s t e m .   T h e r e f or e ,   n e ura l   n e t w o r k  a pp r o a c h   w i l l   p r o v i de   w e l l   m o de l l i n g  a dv a n t a ge s ,   do e s   n o t   r e qui r e d  m a n y   i n v e s t i ga t i o n  o f   pa r a m e t e r s   a n d  i t   w i l l   b e   e a s i e r   i n  e xt e n di ng  t h e   m o de l   f o r   po w e r   s y s t e m   a na l y s i s   s t udy   s uc h   a s   d i s t ri b ut e d  ge n e ra t i o n  a n d   m i c r o   g r i d   a ppl i c a t i o n s .       2.   ELEC TR O C H E M I C A L  E Q U A TI O N S   F O R   P LA N A R   S O F C   E l e c t r o c h e m i c a l   e qu a t i o n s   a r e   i m po rt a nt   i n   a n a l y z i n g  t h e   P S O F C  r e a c t i o n s   i n s i de   t h e   c e l l   a nd  a l l   o f  t h e s e   e qua t i o n s   a r e   us e d  t o   e s t i m a t e   c urr e n t   de n s i t i e s   t hr o u gh o ut   t h e   c e l l .   P S O F C  S i m ul i n k  m o de l   c a n   b e   de ve l o pe d   by   u s i n g  t h e   e l e c t r o c h e m i c a l   e qua t i o n s   a nd  t h e   i nput   o ut put   da t a   f o r   A N N   m o de l   c a n   b e   o b t a i n e d  f r o m   t h e   s i m ul a t i o n   o f  t h e   P S O F C  S i m ul i nk  m o de l .   P S O F C  vo l t a ge   i s   c a l c ul a t e d  b a s e d  o n   t h e   r e v e r s i b l e   vo l t a ge   a n d  t h e   s um   o f   s e ve r a l   l o s s e s   f r o m   t h e   po l a ri z a t i o n  c ur v e   [18]  w h i c h   a r e   t h e   e ff e c t s   of   a c t i v a t i o n ,   c o n - c e n t r a t i o n   a n d  o h m i c   l o s s e s   [19,   20].   T h e   o pe n   c i r c ui t   v o l t a ge   ( E O CV )  o r   a l s o   kn o w n   a s   t h e   r e v e r s i b l e   c e l l   vo l t a ge   i s   a c k n o w l e dge d  a s   a   f un c t i o n   o f   t e m pe r a t u r e   a n d   re a c t a n t   c o n c e nt r a t i o n.   T h e   c e l l   o pe r a t i n g  v o l t a ge   ( V cel l )  i s   e qua l   t o   t h e   s ub t ra c t i o n  o f   t h e   o pe n  c i r c ui t   v o l t a ge   f ro m   t h e   s u m   o f   l o s s e s   s h ow n   a s   b e l ow   [18]:     V cel l   =   E O CV   -   ∑  ( η a ct   +   η o h m   +   η co n c )   (1)     T h e   o pe n   c i r c u i t   v o l t a ge   c a n   b e   o b t a i n e d   f r o m   t h e   N e rn s t   e qua t i o n   b e l ow   [ 21 ]:     E O CV = E 0   – R T / z F   (l n ( P H2 *P O2 0 . 5 )/ P H 2 O )    (2)     w h e r e ;       E 0 =  - ∆G 0 / z F                        (3)     w h e r e   ∆ °   i s   t h e   G i b b s   f r e e   e n e r gy   c h a nge   a t   s t a n da rd  s t a t e   a nd  F   r e f e r   t o   t h e   F a ra d a y ’s   n um b e r .   n  i s   t h e   n u m b e r   o f  e l e c t r o n s   f o r m a t i o n   i n   t h e   r e a c t i o n   w h e r e   t h e   v a l ue   of   n  i s   t w o  due   t o   t h e   n um b e r   o f   t w o   e l e c t r o n s   t r a n s f e rr e d  f o r   e v e r y   o n e   m o l e   o f  r e a c t e d  h y dr o ge n .  N o r m a l l y   i n   f ue l   c e l l   c h a ra c t e ri s t i c s   a s   w e l l   a s   i n   S O F C  s t udi e s ,   t h e   m a j o r   l o s s e s   a r e   t h e   o hm i c   po l a r i z a t i o n  ( η o h m ) ,   a c t i v a t i o n   po l a r i z a t i o n  ( η a ct ) ,   a nd  c o n c e nt r a t i o n  po l a ri z a t i o n   ( η c o n c ) .   T h e   a c t i v a t i o n   l o s s   i s   t h e   di f f e r e n c e   b e t w e e n   i o n i c   po t e nt i a l   a t   t h e   e l e c t r o l y t e   a n d  e l e c t r o n i c   po t e nt i a l   a t   t h e   e l e c t r o de   w h i c h   i s   g r e a t e r   t ha n   t h e   e qui l i b ri u m   po t e nt i a l   [2 2] .   A c t i v a t i o n   po l a ri z a t i o n  f o r   b o t h   e l e c t r o de s ,   a n o de   a n d   c a t h o de   c a n  b e   de t e rm i n e d   us i n g   e qua t i o n  (4)   a nd  (5)  b e l o w   [ 22 ]:     η a ct   ,   a n   =  2R T / z F   [s i nh - 1   ( I / 2i o , a n   )]     (4)     η a ct   ,   ca   =   2 R T / z F   [s i nh - 1   ( I/ 2i o , ca )]     (5)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       Mode l i ng   o f   a   pl anar   SO F C  pe r f or m anc e s   us i ng   ar t i f i c i a l   ne ur al   n e t w or k   ( N.   A .   Z am br i )   1647   In   t h e   a b o ve   e qua t i o n s ,   i o , a n   a n d  i o , c a   a r e   t h e   e xc ha n ge   c u rr e nt   de n s i t y   fo r   bo t h   a n o de   a nd  c a t h o de .   T h e   o hm i c   po l a ri z a t i o n   de pe n ds   o n  t h e   e l e c t r i c a l   r e s i s t a n c e   of   t h e   e l e c t r o de s   a n d   t h e   i o n   t r a n s po r t   i n   t h e   e l e c t r o l y t e   a nd  i t   i s   de s c r i b e   by   t h e   O hm ’s   L a w   a s   s h o w n   b e l ow .     i R o h m o h m     (6)     T h e   o hm i c   r e s i s t a n c e ,   R o h m   c a n  b e   w r i t t e n  a s   [ 22 ]:     R o h m   =   [( τ an /σ an )  + ( τ el /σ el   )+ ( τ ca /σ ca   )]     (7)     Co n c e n t ra t i o n   po l a r i z a t i o n  ha ppe n s   due   t o   t h e   r e duc t i o ns   of   r e a c t a nt   ga s   c o n c e nt r a t i o n s   a nd  c a n  b e   de t e r m i n e d   b y   t h e   f o l l ow i n g  e e qua t i o n s   [ 22 ]:     η co n c, a n = - ( R T / 2F ) l n[1 - ( I/ i as )]   + ( R T / 2F )l n[1+ [ I ( P H 2 , a n ) / ( P H 2 O , a n ∙i as ) ]]     (8)     η co n c, c a   =  - R T / 4F   l n (   1 - ( I / i cs ))     (9)     w h e r e   i as   a nd  i cs   a r e   t h e   c urr e nt   de n s i t i e s   a t   e l e c t r o de   o r   e l e c t r o l y t e   i n t e r f a c e s   i n   w hi c h   t h e   p a r t i a l   p r e s s ur e   o f  ga s   i s   n e a rl y   z e r o   a n d   i t   c a n  b e   de f i n e   a s   [ 22 ]:     i as = (2F P H 2 , an )(D eff an )/ (R T τ an   )   (10)     i cs = (4F P O 2 , ca )(D eff ca )/ ([(P ca - P O 2 , ca )  )) / P ca ][R T τ ca   ]     (11)     T h e   o ut put   f ue l   c e l l   v o l t a ge ,   V fc   c a n  b e   e xpr e s s e d  a s   [22] :     V fc   = N 0   ( E O CV - η a ct , a n - η a c t , ca - η o h m - η co n c, a n - η c o n c, c a )    (12)     T h e   o ve r a l l   o ut pu t   v o l t a ge   de pe n ds   o n  t h e   num b e r   o f   c e l l s ,   ( N 0 )  us e d  i n   t h e   de s i g n.   E qu a t i o n s   (1) - (12)  a r e   us e d  t o   de v e l o p  P S O F C  m o d e l   by   us i n g  M A T L A B / S i m ul i n k  s o f t w a r e   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   1  a n d  t h e   pa r a m e t e r s   us e d  i n   t hi s   de v e l o pe d  m o de l   a r e   s h o w n   i n   T a b l e   1.   T h e   o ve r a l l   m o de l   o f  t h e   P S O F C  c o n s i s t s   of  s e v e n   s ub s y s t e m   w h i c h   a r e   pa rt i a l   p r e s s ur e ,   o pe n   c i r c ui t   v o l t a ge ,   a c t i v a t i o n  po l a ri z a t i o n   i n   a n o de ,   a c t i v a t i o n   po l a ri z a t i o n   i n   c a t h o de ,   c o n c e n t r a t i o n   po l a r i z a t i o n   f o r   bo t h   a n o de   a n d  c a t h o de   a n d  a l s o   t h e   o hm i c   po l a ri z a t i o n.   T h e   p a r t i a l   p r e s s u r e   e qua t i o n s   c a n  b e   fo un d  i n  E l - S ha r k h  e t . a l   [ 23 ].           F i gu r e   1 .  P S O F C  S i m u l a t i o n   M o de l   i n  M A T L A B /   S i m u l i n k   [24]   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   3 ,  S e pt e m b e r   2 019   :     1 6 4 5   -   1 6 5 2   1648   T a b l e   1 .   P S O F C  M o de l   P a ra m e t e r s   P a ra m e t e r s   V a l u e s   i o , a n   ( Am - 2 )   5300   i o , c a   ( Am - 2 )   2000   τ an   ( mm )   700     τ el   ( m m   )   10     τ ca   ( m m   )   50     σ an   ( S / m   )   (9 x 1 0 7 / T )e - 1 1 5 0 / T     σ el   ( S / m   )   (3 . 3 4 x 1 0 4 / T )e - 1 0 3 0 0 / T       σ ca   ( S / m   )   (4 x 1 0 7 / T )e - 1 2 0 0 / T       P ca   ( a t m   )   1     P an   ( a t m   )   1     D eff an (m 2 s - 1 )   3 . 5 x 1 0 - 5     D eff ca (  m 2 s - 1 )   7 . 3 x 1 0 - 6     P H 2 , a n   ( % m o l   )   97     P H 2 O , a n   ( % m o l   )   3   P O 2 , c a   ( % m o l   )   21   ∆ G 0   2 3 7 k J m o l - 1       3.   ANN  I N P U T  A N D   O U TP U TS   D A TA   A n   a rt i f i c i a l   n e u ra l   n e t w o r k  i s   a   m a pp i n g  n e t w o r k  o r   t e c h ni que   t h a t   w e r e   a b l e   t o  c o m put e   s o m e   f un c t i o na l   r e l a t i o n s hi p  b e t w e e n   i t s   i nput   a nd  o ut pu t .   N o w a da y s ,   t h e   n e u r a l   n e t w o r k  ha v e   b e c o m e   a   v e r y   i m po rt a n c e   t o o l   o r   t e c hn i que   i n  s o m e   of   t h e   a ppl i c a t i o n   a s   i t   w e r e   us e d  t o   s o l ve   a   w i de   v a r i e t y   of   pr o b l e m s .   M o r e ov e r ,   A N N s   a b l e   t o   gi ve   r e s ul t s   f o r   n o n - l i n e a r   p r o b l e m s   v e r y   qui c kl y   o n c e   t h e   t r a i n i n g  p r o c e s s   i s   ov e r   [25 - 27] .   T h e r e f o r e ,   t h e   pe r f o r m a n c e s   o f   t h e   P S O F C  c a n   b e   m o d e l   by   i m pl e m e nt i n g   t h e   A N N   a pp r o a c h  e m pl oy i n g  M L P   a n d  R B F   n e ur a l   n e t w o r k  t e c hn i que s .   T h e   a ppl i c a t i o n s   o f   t h e   A N N   i s   a   r e l a t i v e l y   s i m pl e   t e c hn i q ue   w i t h   a   ra pi d  r e s po n s e   t i m e   a n d  t h e   s y s t e m   i s   c o n s i de r e d  s ui t a b l e   t o   de t e r m i n e   t h e   pe r f o r m a n c e s   of  t h e   P S O F C.     In   t h e   f i r s t   pa rt   o f   t h e   s i m ul a t i o n,   t h e   P S O F C  s y s t e m   ha v e   be e n   de s i gn   a n d  m o de l   i n   t h e   M A T L A B / S i m ul i nk  s o f t w a r e   i n  o r de r   t o   o b t a i n   t h e   s e t   o f   i nput s   a nd  o ut put s   f o r   a b o ut   1200  da t a .   T h e s e   da t a   l a t e r   w i l l   b e   us e d  fo r   t h e   n e xt   t a s k  w h i c h   i s   t o   c o n s t r uc t   t he   P S O F C  m o de l   us i n g  a r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r k  e n v i r o n m e n t .   T h e   s e t   o f   i n put   a n d  o ut put   d a t a   w e r e   di v i de d  i nt o   3  pa r t s   w h i c h   a r e   t h e   da t a   o f   t ra i ni n g ,   t e s t i n g   a n d  v a l i d a t i o n .   F o r   A N N   m o de l ,   a b o ut   70%  s a m pl e s   of   da t a   w e r e   us e d  fo r   t ra i ni n g ,   15%  f o r   t e s t i n g  a n d  15%   fo r   v a l i da t i o n .   F o r   t hi s   pa pe r,   t h e r e   a r e   t w o   i n put s   d a t a   i n v o l v e d  w h i c h   a r e   t h e   l o a d  c urr e nt   a n d  t e m pe ra t u r e .   T h e   s e t   o f   i n p ut   da t a   w i l l   b e   f e d  t o   t h e   M L P   n e u r a l   n e t w o r k   us i n g   s i g m o i d  a c t i v a t i o n   f un c t i o n  i n  t h e   hi dde n   l a y e r .   T h e r e   a r e   t w o   o ut put   n e u r o n s   f o r   t h e   P S O F C  s y s t e m   w h i c h  a r e   t h e   o ut p ut   v o l t a ge   a nd  a l s o   t h e   o ut put   pow e r .   T h e n   num b e r   o f   n e u r o n s   i n  h i dde n   l a y e r   e ffe c t s   t he   ov e r a l l   n e u ra l   n e t w o r k  pe r f o r m a n c e s   a s   s m a l l   a m o u n t   o f   n e u r o n   m a y   ha v e   pr o hi b i t e d  t h e   n e t w o r k  f r o m   c o r r e c t l y   a n d  e f f e c t i v e l y   m a ppi ng  t h e   i n p u t   a nd  o ut put .   T a b l e   2  s h o w s   t h e   pa ra m e t e r s   us e d  i n   M L P   a n d  R BF   n e u r a l   n e t w o r k  a n d  F i gu r e   2  s h o w s   t h e   b a s i c   a rr a nge m e nt   o f   t h e   M L P   a nd  R B F   a r c hi t e c t u r e .       T a b l e   2 .   M L P   a n d  R B F   P a r a m e t e r s   M e t h o d s   M L P   RBF   G o a l   ( M S E )   N o t   a p p l i c a b l e   0   In p u t s   2   2   O u t p u t s   2   2   H i d d e n   l a y e r   1   1   A c t i v a t i o n   f u n c t i o n   i n   h i d d e n   l a y e r   S i g m o i d   G a u s s i a n   S p r e a d   N o t   a p p l i c a b l e   8   T ra i n i n g   840   840   T e s t i n g   180   180       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       Mode l i ng   o f   a   pl anar   SO F C  pe r f or m anc e s   us i ng   ar t i f i c i a l   ne ur al   n e t w or k   ( N.   A .   Z am br i )   1649       F i gu r e   2 .   T h e   t hr e e   l a y e r s   a r c h i t e c t ur e   o f   M L P   a n d   R E F   n e u ra l   n e t w o r ks       G e n e ra l l y ,   n o rm a l i z a t i o n  p r o c e s s   i s   a   p r o c e s s   t ha t   t r a n s f o r m i n g  a l l   t h e   da t a   o r   v a ri a b l e   o f   a   c e r t a i n  pa r a m e t e r  t o   a   s pe c i f i c   ra n ge   o r  i nt e r v a l   l i ke   0  a nd  1  o r   b e t w e e n   - 1  t o   + 1 .   W h e n   t h e r e   i s   b i g  di f f e r e n t   i n  ra n ge ,   n o rm a l i z a t i o n   i s   r e qui r e d  s o   t h a t   a l l   t h e   i n pu t s   a r e   a t   a   c o m pa r a b l e   r a nge .   T h e   da t a   n o r m a l i z a t i o n   i s   o n e   o f   t h e   i m po r t a n t   s t e p  f o r   a n y   a n a l y s i s   o f   t h e   i n pu t   s a m p l e   f r o m   m a n y   s i t ua t i o n   i n   put t i n g   t h e   d a t a   i n t o   a   c l o s e   r a n ge .   I n   t h e   A N N   s y s t e m ,   t h e   e xi s t e n c e   o f   t h e   a c t i v a t i o n   f u n c t i o n   t h a t   us e d  i n   t h e   hi dde n   l a y e r   w i t h  c e r t a i n   r a nge   m a de   t h e   da t a   n o r m a l i z a t i o n   p r o c e s s   i s   o n e   of  t h e   i n i t i a l   s t e p  b e fo r e   pr o c e e d  t o   t h e   n e xt   s t e p.   F o r   s i gm o i d   f un c t i o n ,   t h e   ra n ge   l i e s   b e t w e e n   0  t o   1  s o   t h e   da t a   w i l l   b e   n o r m a l i z e d  w i t hi n   t h e   r a nge   i n  o r de r   t o   e n s u r e   t h e   r e g r e s s i o n   r e s ul t   l i e s   w i t h i n   t h e   s pe c i f i c   a r e a .   B a s e d  o n   t h i s   p a pe r,   t h e   n o rm a l i z a t i o n   o f   da t a   i nt o  p. u .   f r o m   t h e   ra n ge   0  u nt i l   1  c a n  b e   do n e   by   us i n g   t h e   e qua t i o n   b e l ow ,     Z i = ( X i - X ( m i n) ) / ( X ( m ax ) - X ( m i n ))     (13)     w h e r e ,     Z i   =   t h e   n o rm a l i z e d  d a t a     X   =   t h e   a c t ua l   d a t a   T h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o po s e d  A N N   t e c hn i que   i s   e v a l ua t e d  i n   t e rm s   o f   t h e   m a xi m u m   e rr o r   ( e m a x )  a n d  r o o t   m e a n   s qu a r e   (R M S )  e rr o r  ( e r m s )  w hi c h   a r e   gi v e n  m a t h e m a t i c a l l y   by   t h e   f o l l ow i n g  e qu a t i o n s :     e max =   m a x  |   T q -   O q   |   ,   q  =   1, 2 , 3 …. , n   (14)     e r m s =   √ (1 / n  ∑ n q 1 (t q - O q ) 2   )     (15)     w h e r e   T q = [  t q1 ,t q2   , …  , t q m ax   ]  i s   t h e   t a r ge t   v e c t o r ,   O q = [O q1 ,O q2 , …, O q m ax   ]   i s   t h e   o ut put   ve c t o r   of   t h e   o ut put   l a y e r ,   a n d  n   i s   t h e   n u m b e r   of   n e ur o n s   i n   t h e   o ut put   l a y e r .   T hi s   e rr o r   f un c t i o n   i s   ge n e r a t e d  w h e n   t h e   de s i r e d  o ut put   o f   a   n e t w o r k  i s   c o m pa r e d  w i t h  t h e   a c t u a l   o ut put   o f   a   s y s t e m .       4.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S     T h e   r e s ul t s   o f   t h e   c o m pa r i s o n  b e t w e e n   M L P   a n d  R B F   fo r   m o de l i ng  t h e   P S O F C  pe r f o r m a n c e s   a r e   pr e s e nt e d.   I n  t hi s   s e c t i o n,   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   P S O F C  s y s t e m   w a s   de t e rm i n e   b y   c o m pa r i ng  t h e   r e s ul t s   o f  t h e   M L P   a n d  R B F   n e u r a l   n e t w o r k  m o de l   us i n g  a   s e t   o f   i nput s   a nd  o ut pu t s   da t a   o b t a i n e d  f r o m   t h e   P S O F C   m o de l   s i m u l a t i o n  r e s ul t s   us i n g   M A T L A B / S i m u l i nk  e xpl a i ne d  b e fo r e .   T h e r e   a r e   t w o   m a i n  r e s ul t s   t ha t   h a v e   b e e n   di s c us s e d  w h i c h   a r e   t h e   r e g r e s s i o n   a na l y s i s   a n d  t h e   n e t w o r k  e rr o r s .   T h e   r e g r e s s i o n   a n a l y s i s   i s   a b o ut   t h e   s t a t i s t i c a l   p r o c e s s   fo r   e s t i m a t i n g  t h e   r e l a t i o n s h i p   a m o n g   t h e   v a r i a b l e s .   T hi s   s t a t i s t i c   w i l l   s h o w s   t h e   di s t r i b ut i o n   o f   da t a   l i e s   t o   t h e   c e r t a i n   po i nt   i n   t h e   r e g r e s s i o n   pr o c e s s .   T h e   r e g r e s s i o n   a na l y s i s   of  t h e   M L P   a n d   RB F   n e u r a l   n e t w o r k  b e t w e e n   t h e   o ut put s   a nd  r e s po n d i n g   t a rge t s   a r e   s h o w n   i n  F i gu r e s   3   a n d   4 ,   r e s pe c t i v e l y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   3 ,  S e pt e m b e r   2 019   :     1 6 4 5   -   1 6 5 2   1650       F i gu r e   3 .   R e gr e s s i o n  o f   P S O F C  m o de l   us i n g  M L P           F i gu r e   4 .   R e gr e s s i o n  o f   P S O F C  m o de l   us i n g  R B F       T h e   c o rr e l a t i o n   c o e ff i c i e n t   (R )  fo r   bo t h   A N N   t y pe s   a r e   a l m o s t   e qua l   t o   1  t h a t   i n d i c a t e s   t h e   r e g r e s s i o n   ha v e   t h e   s t r o n g  c o rr e l a t i o n   b e t w e e n   t h e   a c t ua l   o ut put   da t a   a n d   t a r ge t   d a t a   o f   n e u r a l   o ut put .   T h e   M L P   n e u r a l   n e t w o r k  i n d i c a t e s   t h e   b e s t   v a l ue   o f   R   w h i c h   i s   0. 9 9929  f o l l o w e d  by   RB F   f un c t i o n   w hi c h   i s   0. 9789 3.   F r o m   t h e   r e g r e s s i o n   r e s ul t s ,   i t   c a n   o b s e r ve d  t ha t   t h e   M L P   n e t w o r k  e m pl o y i n g  s i gm o i d  a c t i v a t i o n   f un c t i o n   s h o w s   t h e   b e s t   r e s ul t   a s   t h e   d a t a   a r e   c o n v e r ge s   a l o ng  t h e   b e s t   f i t   l i n e .   T h e   m a xi m u m   a nd  R M S   e rr o r s   a r e   t h e n   c a l c ul a t e d  us i n g   e qua t i o n s   ( 14)  a n d  (15)  a n d  T a b l e   3  s um m a r i z e s   t h e   n e t w o r k  e rr o r s   w i t h   b o l d   f i gur e s   r e p r e s e n t   t h e   b e s t   t e s t i n g  R M S   e rr o r s .         T a b l e   3 .   P e r f o r m a n c e   o f   M L P   a nd  R B F   N e ur a l   N e t w o r ks   T e s t i n g   S t a ge   O u t p u t   D a t a   S i g m o i d   ( M L P )   G a u s s i a n   (R B F )   e m a x   e rms   e m a x   e rms   P o w e r   0 . 0 6 9 2   0 . 0 3 2 8   0 . 2 8 2 2   0 . 0 8 2 3   V o l t a g e   0 . 0 6 2 3   0 . 0 1 4 5   0 . 1 0 2 1   0 . 0 7 5 5       F r o m   T a b l e   3,   i t   c a n   b e   ob s e r v e d  t h a t   t h e   M L P   n e t w o r k  a l w a y s   a c h i e v e s   t h e   b e s t   c l a s s i f i c a t i o n   o f  t h e   R M S   e r r o r s   fo r   t h e   t w o   of   t h e   o ut put s   da t a   o f   P S O F C  s y s t e m .   T h e   M L P   n e t w o r k  i s   goo d  i n   de t e rm i ni n g  t h e   t e s t i n g  s t a ge   f o r   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   P S O F C  s y s t e m   w i t h   t h e   l o w e s t   RM S   e r r o r .   B a s e d  o n   t h e   r e s ul t s ,   t h e   M L P   n e ura l   n e t w o r k  s h o w s   t h e   l o w e s t   v a l ue   of   t h e   m a xi m u m   e rr o r   f o r   po w e r   a n d   v o l t a ge   w i t h   t h e   v a l ue s   of  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       Mode l i ng   o f   a   pl anar   SO F C  pe r f or m anc e s   us i ng   ar t i f i c i a l   ne ur al   n e t w or k   ( N.   A .   Z am br i )   1651   0. 0692  p . u  a n d  0. 0623  p . u,   r e s pe c t i v e l y   w h i l e   fo r   R B F   n e ura l   n e t w o r ks ,   t h e   m a xi m um   e rr o r   f o r   b o t h   pow e r   a n d  v o l t a ge   a r e   0. 2 822  p. u  a n d  0. 1021  p . u,   r e s pe c t i v e l y .   M L P   i s   a l s o   g o o d   i n   m i n i m i z i ng  t h e   m a x i m um   e rr o r   fo r   t h e   t e s t i n g  s t a ge   w i t h   t h e   v a l ue   o f   0. 0328  p. u  a n d  0 . 06 23  p. u  f o r   b o t h   po w e r   a n d  v o l t a ge   c o m pa r e d  t o   RB F   w i t h   t h e   h i g h e r   v a l ue s .   T hi s   i n d i c a t e s   t h a t   t h e   M L P   n e t w o r k  w i t h   S i g m o i d  a c t i v a t i o n   f un c t i o n   i n   t h e   hi dde n   l a y e r   ha s   t h e   b e s t   r e s ul t s   a n d  a b l e   t o   gi ve   t h e   b e s t   c l a s s i f i c a t i o n   f o r   t h e   pow e r   a nd  v o l t a ge   v a l ue s .   It   c a n   b e   c o n c l ude   t ha t   t h e   t ra i n e d  M L P   n e u r a l   n e t w o r k  c a n   c o rr e c t l y   pr e di c t   t h e   pe r f o r m a n c e s   of   P S O F C  w i t h   t h e   m i n i m a l   e rr o r s .       5.   C O N C LU S I O N     T h e   i n v e s t i ga t i o n  o f   P S O F C  pe r f o r m a n c e s   by   us i n g  A N N   a ppr o a c h   s h o w s   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t hi s   f ue l   c e l l   by   c o m pa ri n g  t h e   r e s ul t s   f r o m   di f f e r e n t   t y p e s   of  A N N   w h i c h   a r e   t h e   r a d i a l   b a s i s   f un c t i o n   a n d   m ul t i l a y e r   pe r c e pt r o n.   T hr o ug h   t h e   r e gr e s s i o n   a na l y s i s   i t   c a n   b e   c l e a r l y   s e e n   t h e   c o r r e l a t i o n   a m o n gs t   v a r i a b l e s   ha s   b e e n   s uc c e s s f ul l y   e s t i m a t e d  s t a t i c a l l y .   It   ha s   b e e n   k n o w n   p ra c t i c a l l y   t ha t   M L P   i s   m o r e   s upe r i o r   t h a n   R B F   b ut   t hi s   i s   t r ue   f o r   c e r t a i n   a ppl i c a t i o n   a s   ge n e r i c a l l y   RB F   i s   a l s o   pow e r f ul   t o   y i e l ds   be s t   r e gr e s s i o n  o n   gi v e n   s e t   da t a   i nput   a n d  o ut put   de pe ndi n g  h o w   t h e   t ra i ni n g  b e e n   c o n duc t e d.   T o   h a v e   m i n i m u m   e rr o r   f o r   a n y   n e t w o r k  i s   ut t e r l y   pr o m i n e nt   t h us   i t   c a n   b e   c o n c l ude d  t hr o ug h   t h i s   i n v e s t i ga t i o n   t h a t   M L P   n e t w o r k  do e s   i t s   b e s t   pe r fo r m a n c e   w i t h   s h o w i n g  l e s s   e rr o r s .   I n   a   n u t s he l l ,   t h e   M L P   n e u ra l   n e t w o r k  w i t h   t h e   S i gm o i d   a c t i v a t i o n   f un c t i o n   i n   t h e   h i dde n  l a y e r   gi v e s   t h e   b e s t   r e s ul t   c o m pa r e d  t o   t h e   R B F   a s   t h e   r e g r e s s i o n   s h o w s   t h e   b e s t   f i t t i ng  r e s ul t   w i t h  m i n i m a l   R M S   e rr o r s   o f   0. 0692  p. u   f o r   po w e r   a n d  0. 0 623   p. u   f o r   v o l t a ge .       A C K N O WL ED G E M EN TS   T h i s   w o r k  w a s   s uppo r t e d  b y   T IE R   1  g r a nt   (U 862)  o f   U n i v e r s i t i   T u n  H us s e i n   O nn   M a l a y s i a   (U T H M ),   P ow e r   E n e r gy   F oc us   G r o up,   A dv a n c e d  T e c hn o l o g y   Ce n t r e   (A T C) ,   F a c ul t y   of   E n g i n e e r i ng  T e c hn o l o g y ,   U T H M   a n d  G r e e n   a nd  S us t a i n a b l e   E n e r gy ,   F a c ul t y   of   E l e c t r i c a l   a n d  E l e c t r o n i c s   E n gi n e e r i n g   (G S E n e r gy ),   U T H M .       R EF ER EN C ES     [ 1]   S .   O .   T .   O g a j i ,   e t   a l . ,   “ M o de l l i ng   f ue l   c e l l   p e r f o r m a nc e   u s i ng   a r t i f i c i a l   i nt e l l i g e nc e , ”   J ou r na l   o f   P ow e r   Sour c e s ,   v o l .   154,   p p.   19 2 - 197,   2 006 .   [ 2]   Y .   Q i ,   e t   a l . ,   “ D y na m i c   m o de l i ng   of   s o l i d  o xi de   f ue l   c e l l :   T he   e f f e c t   o f   di f f us i o n  a nd  i nh e r e nt   i m pe d a nc e , ”   J our nal   of   P ow e r   Sour c e s ,   v o l .   1 50,   p p.   32 - 47 ,   200 5.   [ 3]   M .   A .   A ns a r i ,   e t   a l . , " O p t i m i z at i on   o f   e l e c t r oc he m i - c a l   pe r f o r m anc e   of   a  s ol i d   ox i de   f ue l   c e l l   u s i ng  A r t i f i c i a l   N e ur al   N e t w or k , "   2016  I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o n  E l e c t r i c a l ,   E l e c t r o ni c s ,   a nd  O p t i m i z a t i o n  T e c hn i qu e s   ( I C E E O T ) ,   C he n na i ,  pp.   4 230 - 423 4 ,  20 16.   [ 4]   G .   G o o ds t a l ,   “ W h a t   i s   F ue l   C e l l , ”   2nd   E d .   U ni t e d   S t a t e s   o f   A m e r i c a .   D e l m a r   C e ng a g e   L e a r n i ng ,   20 13.   [ 5]   K .   N i c e   a nd   J .   S t r i c kl a nd ,   “ H o w   f ue l   c e l l   w o r k s , ”   2 000 .   A v a i l a bl e :   qf ue l s / f ue l - c e l l . h t m .     [ 6]   N e ds t a c k ,   “ A bo ut   t he   F u e l   C e l l   T y pe s , ”   20 01 .   A v a i l a b l e :   ht t p: / / w w w . ne d s t a c k. c o m / t e c hno l o gy / f ue l - c e l l - t y pe s .     [ 7]   R .   Z o g g ,   e t   a l . ,   “ E m e r g i ng   t e c hno l o g i e s :   us i ng   s o l i d - o xi d e   f ue l   c e l l s   f o r   di s - t r i but e d  g e ne r a t i o n , ”  A SH R A E   J . l ,   v o l .   48,   pp .   116 - 11 8,   20 06.   [ 8]   U.   G .   B o s s e l ,   “ S ol i d  o x i de   f ue l   c e l l s   I I I , ”   S . C .   S i g na l ,   H .   I w a - ha r a   ( E ds . ) ,   T he   E l e c t r o c he m i c a l   S o c i e t y   P r o c e e di ng s   S e r i e s ,   P e n ni ng t o n ,   N J ,   U SA ,  PV   93 - 4 ,   pp .   8 33 ,  1 993 .   [ 9]   “ F ue l   c e l l   ha ndbo o k , ”   7t h  e d .   U . S .   D O E ,   N a t i o na l   E n e r g y   T e c h - n o l o gy   L a bo r a t o r y ,   2004 .   [ 10]   K.   P .   R e c kn a g l e ,   e t   a l . ,  “ T hr e e - di m e ns i o na l   t he r mo - f l ui d  e l e c t r o c he m - i c a l   m o de l i ng   o f   pl a na r   S O F C   s t a c ks , ”   J our nal   o f   P ow e r   Sour c e s ,   v o l .   1 13,   p p.   10 9 - 114 ,   2 003 .   [ 11]   X .   M e ng xue   a nd  L .   X i ,   “ M o de l i ng   a nd   t e m pe r a t ur e   d i s t r i bu - t i o n  a na l y s i s   o f   a   s i ng l e   c e l l   i n  c r o s s - f l o w   pl a na r   s o l i d   o xi de   f ue l   c e l l , ”   2 015   C h i n e s e   A u t om a t i o n  C ongr e s s   ( C A C ) ,   W uhan ,   pp.   1 448 - 145 1 ,  20 15 .   [ 12]   C .   W a ng   a nd   M .   H .   N e hr i r ,   “A   phy s i c a l l y - ba s e d  dy na m i c   m o de l   f o r   s o l i d   o xi de   f ue l   c e l l s , ”  I E E E   T r an s .   E ne r gy   C onv e r s i on . ,   v o l .   22,   p p.   88 7 - 897 ,   2 007 .   [ 13]   Y .   H .   L i u,   e t   a l . ,  “ A pp l i c a t i on  of   SO F C s   t o  E l e c t r i c   P ow e r   S y s t e m , ”   2011  A s i a - P a c i f i c   P o w e r   a nd  E ne r g y   E ng i ne e r i ng   C o nf e r e nc e ,   W uha n ,   pp .   1 - 4 ,  20 11 .    [ 14]   Q .   Y ut o ng ,   e t   a l . ,  “ N onl i ne ar   s t a t e   s pac e   m ode l i ng  and  s i m u l a t i o n  of   a  SO F C   f ue l   c e l l , ”   A m e r i c a n   C o nt r o l   C o nf e r e nc e ,   pp .   2 534 - 25 38 ,  2 006 .   [ 15]   Y .   I i da ,   e t   a l . ,  “ D e v e l opm e nt   o f   an  SO F C   dy nam i c   s i m u l at i on   e nv i r onm e nt , ”   P r o c e e d i ng s   o f   S I C E   A nnua l   C o nf e r e nc e ,   pp .   3 125 - 31 27 ,  2 010 .   [ 16]   S .   F e da k a r ,   e t   a l . ,  “ M o de l i ng   a nd   s i m ul a t i o n  o f   S O F C   us i ng   P S C A D , ”   E u r oc on  2 013 ,   Z a gr e b ,   pp .     1058 - 106 5 ,  20 13 .   [ 17]   A .   A .   S a l a m ,   e t   a l . ,  “ D y n am i c   m ode l i ng  a nd  s i m u l a t i o n  o f   So l i d  O x i de   F ue l   C e l l   s y s t e m , ”   200 8  I E E E   2nd  I nt e r na t i o na l   P o w e r   a nd  E ne r gy   C o nf e r e nc e ,   J o ho r   B a h r u ,   p p.   81 3 - 818 ,  2 008 .   [ 18]   A .   P r a m ua nj a r o e nk i ,   e t   a l . ,   “ M a t he m a t i c a l   A na l y s i s   of   P l a na r   S o l i d  O xi d e   F ue l   C e l l s , ”   I nt e r na t i ona l   J ou r na l   of   H y dr oge n   E ne r gy ,   v o l .   3 3 ,   pp .   254 7 - 2565 ,   2008 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   3 ,  S e pt e m b e r   2 019   :     1 6 4 5   -   1 6 5 2   1652   [ 19]   J.   P a du l l e s ,   e t   a l . ,   “ A n  I nt e g r a t e d  S O F C   P l a n t   D y na m i c   M o de l   f o r   P o w e r   S y s t e m s   S i m ul a t i o n, ”   J ou r na l   o f   P ow e r   Sour c e s ,   v o l .   86 ,   pp .   495 ,   2000 .   [ 20]   C .   B o c c a l e t t i ,   e t   a l . ,   “ S i m u l a t i o ns   m ode l s   of   f ue l   c e l l   s y s t e m s , ”   P r o c .   I C E M ,   E l e c t r i c a l   M a c hi n e s ,   C ha n i a ,   G r e e c e ,   pp.   6 ,   S e p   200 6   [ 21]   J .   T .   K uo ,   e t   a l . ,   “ U s i ng   A r t i f i c i a l   N e ur a l   N e t w o r k  f o r   R e s e r v o i r   E ut r o ph i c a t i o n  P r e d i c t i o n , ”   E c ol o gi c al   M ode l i ng ,  v o l .   200 ,   pp.   1 71 - 177 ,   2007 .   [ 22]   A .   C ha i s a nt i ku l w a t ,   e t   a l . ,   “ M o de l l i ng   a nd  c o nt r o l   o f   pl a na r   a no de - s uppo r t e d  s o l i d  o xi de   f ue l   c e l l , ”   C om p ut e r s   &   C he m i c al   E n gi ne e r i n g ,   v o l .   3 2,   pp .   236 5 - 2381 ,   2008 .     [ 23]   M.   Y .   E l - S ha r kh ,   e t   a l . ,   “ A   d y na m i c   m o de l   f o r   a   s t a nd - a l o ne   P E M   f ue l   c e l l   po w e r   p l a nt   f o r   r e s i de nt i a l   a ppl i c a t i o ns , ”   J ou r na l   of   P ow e r   Sour c e s ,   v o l .   138 ,   pp .   199 - 204 ,   20 04.   [ 24]   N .   A .   Z a m br i ,   e t   a l . ,   “ P e r f o r m a nc e   c o m pa r i s o n  o f   d y na m i c   m o de l s   o f   pr o t o n  e xc ha ng e   m e m - br a ne   a nd  pl a na r   s o l i d   o xi de   f ue l   c e l l s   s ub j e c t e d   t o   l o a d  c ha ng e , ”   I nt e r n at i on al   R e v i e w   o n  M o de l l i ng  and  Si m u l a t i ons   ( I R E M O S) ,   v o l .   4 ,   pp.   34 02 - 3409 ,   201 1.   [ 25]   M .   B e c c a l i ,   e t   a l . ,   “ F o r e c a s t i ng   da i l y   ur ba n  e l e c - t r i c   l o a d  pr o f i l e s   u s i ng   A N N s , ”  E ne r gy   C onv .   A nd  M anag . ,   v o l .   45,   pp.   28 79 - 2900 ,   200 4.   [ 26]   S .   A .   K a l o g i r o u,   “ A ppl i c a t i o ns   o f   A N N s   i n   e n e r g y   s y s t e m s :   a   r e v i e w , ”  E ne r gy   C onv .   M a nag . ,   v o l .   4 0,   pp .   1 073 - 1087 ,   1999 .   [ 27]   M .   I l ung a   a nd   D .   S t e phe ns o n ,   “ I nf i l l i ng   s t r e a m   f l o w   da t a   us i ng   f e e df o r w a r d  b a c k - pr o pa g a t i o n  ( B P )   A N N s , ”   W at e r   SA ,   v o l .   31 ,   pp .   171 - 176 ,   20 05.       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S       N o r   A i r a   B i n t i   Z a m br i   r e c e i v e d  he r   B S c   f r o m   U ni v e r s i t i   K e b a n g s a a n  M a l a y s i a   i n  2007  a nd   M E ng   f r o m   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a   i n  2010 ,   r e s pe c t i v e l y .   S he   r e c e i v e d  he r   P hD   o n   e l e c t r i c a l   po w e r   e ng i ne e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t i   K e ba ng s a a n  M a l a y s i a   ( U K M )   i n  20 15.   C ur r e n t l y ,   s he   w o r ks   a s   s e ni o r   l e c t ur e r   i n  U n i v e r s i t i   T u n  H us s e i n  O nn  M a l a y s i a   a n d  s he   c a n  be   r e a c he d  a t   a i r a @ ut hm . e d u. m y .   H e r   m a i n   r e s e a r c h  i nt e r e s t s   a r e   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e nc e ,   di s t r i but e d  g e n e r a t i o n  a nd  r e ne w a bl e   e ne r gy   s y s t e m s .           D r .   N o r ha f i z   B i n  S a l i m   o bt a i ne d  h i s   B a c he l o r ` s   de g r e e   f r o m   U ni v e r s i t i   T e kn i ka l   M a l a y s i a   M e l a k a   ( U T e M )   M a l a y s i a   i n  2007 ,   M s c .   de g r e e   f r o m   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a   ( U T M ) ,   i n   2009  a nd   D r .   E ng .   de g r e e   f r o m   Y o ko ha m a   N a t i o na l   U n i v e r s i t y   ( Y N U ) ,   J a p a n  i n   201 7.   S i nc e   2007  h e   h a s   be e n   w i t h  U T e M   a s   a   t ut o r ,   l e c t u r e r   a n d  c ur r e n t l y   a   s e n i o r   l e c t ur e r   i n   t h e   D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng .   H i s   c ur r e n t   r e s e a r c h  i s   c e nt e r e d  o n  f r e que nc y / vo l t a g e   s t a bi l i t y   a s s e s s m e nt   a n d  a na l y s i s   w i t h   d i s t r i b ut e d  e ne r gy   r e s o ur c e s .         A z a h  M o ha m e d   r e c e i v e d  h e r   B S c   f r o m   t he   U n i v e r s i t y   o f   L o ndo n  i n   1 978   a s   w e l l   a s   h e r   M S c   a nd   P hD   f r o m   U ni v e r s i t i   M a l a y a   i n  1988  a n d  1995 ,   r e s p e c t i v e l y .   S he   i s   a   p r o f e s s o r   i n  t h e   D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l ,   E l e c t r o ni c   a nd  S y s t e m s   E ng i ne e r i ng ,   U ni v e r s i t i   K e b a ng s a a n  M a l a y s i a .   H e r   m a i n   r e s e a r c h  i n t e r e s t s   a r e   po w e r   qu a l i t y ,   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e nc e ,   a nd   r e ne w a bl e   e ne r g y   s y s t e m s .   S he   i s   a   s e ni o r   m e m be r   o f   I E E E .   S he   c a n   be   r e a c he d   a t   a z a h@e ng . u km . m y .           I l i   N a j a a   A i m i   M o hd  N o r di n   o bt a i n e d  h e r   B .   E ng .   D e g r e e   i n  E l e c t r i c a l - M e d i c a l   E l e c t r o ni c s   E ng i ne e r i ng   a nd   P h . D   d e g r e e   i n   t he   f i e l d  o f   S o f t   R o bo t i c s   E ng i ne e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a .   C u r r e nt l y ,   s he   i s   w o r ki ng   a s   a   l e c t ur e r   i n  t he   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng   T e c hno l o gy ,   F a c ul t y   of   E ng i ne e r i ng   T e c hno l o gy ,   U ni v e r s i t i   T un  H us s e i n   O nn  M a l a y s i a   ( U T H M ) .   H e r   m a i n  r e s e a r c h  i nt e r e s t s   a r e   i n  t h e   a r e a s   o f   E l e c t r o ni c s ,   S o f t   R o bo t i c s ,   R e ha b i l i t a t i o n  R o bo t i c s ,   M a c hi ne   L e a r n i ng   a nd  W i r e l e s s   M o ni t o r i ng .   S he   i s   c ur r e n t l y  t he   he a d  r e s e a r c he r   o f   C y be r ne t i c s   R e s e a r c h  G r o up  ( C R G )   i n  t he   U T H M ,   a   m e m b e r   o f   B o a r d  o f   E ng i ne e r   M a l a y s i a   ( B E M ) ,   I ns t i t u t e   o f   E ng i ne e r s   M a l a y s i a   ( I E M )   a nd  M a l a y s i a   B o a r d  o f   T e c hno l o g i s t s   ( M B O T ) .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.