I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   1 4 ,   N o .   3 J u n e   20 1 9 ,   pp .   1097 ~ 1104   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 4 .i 3 . pp 109 7 - 1104             1097       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   E v a l u a t i o n   o f   g a s   f u e l   a n d   b i o f u e l   u sa g e   i n   t u r b i n e         D al ya  H .   A l - M am oo r i 1 ,   M o h an ad   H .   A l jan ab i 2 ,   O m ar   M u h a mm e d   N e d a 3 ,   Zai d   H .   A l - Tam e e m i 4   A l i   A s s i m   A l o b ai d i 5     1 , 2, 4 D e pa r t e m e nt   o f   E l e c t r i c a l   P o w e r   E ng i n e e r i ng ,   A l - F ur a t   A l - A w s a t   T e c hni c a l   U ni v e r s i t y ,   N a j a f ,   I r a q     3 D e pe r t m a nt   o f   E ng i ne e r i ng   A f f a i r s ,   S un ni   D i w a n   E ndo w m e nt ,   B a g da d,   I r a q     5 D e pe r t m a nt   o f   E ng i ne e r i ng ,   B a by l o T e c hni c a l   I ns t i t ut e ,   A l - F ur a t   A l - A w s a t   T e c hn i c a l   U ni v e r s i t y ,   N a j a f ,   I r a q       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   D e c   6 ,   2018   R e v i s e J a n   21 201 9   A c c e pt e F e b   3,   2019       M o de r n   g a s   t u r b i ne s   a r e   a   s i g ni f i c a nt   s o ur c e   f o r   po w e r   g e ne r a t i o n   a nd   p r i m e   m ov e r   f o r   m a r i n e   p r o pul s i o n.   T he   d e p l e t i ng   f o s s i l   f ue l   s o ur c e s   ha v e   pr o v i de d   a   c ue   f o r   b r o a de r   i m pl e m e n t a t i o a nd  us a g e   o f   r e ne w a bl e   e ne r gy .   B i o f ue l   h a s   be e n   t o ut e d   a s   a   s ubs t i t u t e   f o r   na t u r a l   g a s   t o   po w e r   g a s   t ur b i ne s .   T o   c o nf i r m   t he   de p e nda bi l i t y   a nd   r e l i a b i l i t y   o f   t h i s   a t t e m p t   i n   a   c o m pl e x   m ul t i - do m a i n   s y s t e m ,   f o r   e x a m p l e ,   t h e   g a s   t ur bi n e ,   t h e   f ue l   s y s t e m   o f   t he   m i c r o - ga s   t ur b i n e   i s   de s i g ne d   a nd   m o de l l e d   us i ng   M A T L A B   S i m ul i nk.   T he   m o de l ;   s i m u l a t e s   t he ;   t r a n s i e nt   a nd   s t e a dy   s t a t e   o f   a   g a s   t u r b i ne s   no m i n a l   f unc t i o na l   s i t ua t i o ns .   E v a l ua t i o ns   b e t w e e t h e   f i e l da t a   a nd ;   s i m ul a t i o o ut c o m e s   v a l i d a t e   a   h i g de g r e e   o f   c o r r e s po nde nc e .   T he   f ue l   s y s t e m   i t he   m i c r o ; - g a s   t ur bi ne   s i m u l a t i o m o de l   i s   a l s o   o pt i m i z e d   w i t h   t he   e xp e r i m e n t a l   da t a .       Ke y w or d s :   B i of ue l   G a s   t u r b i n e   (G T _S e )   M A T L A B   M i c r o - ga s   t u r b i n e   R e n e w a b l e   e n e r gy   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e 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 :   D a l y a   H .   A l - M a m o o r i ,   D e pa rt e m e nt   o f   E l e c t r i c a l   P o w e r   E n g i n e e ri n g,     Al - F u r a t   A l - A w s a t   T e c hni c a l   U ni v e r s i t y ,     N a j a f ,   I r a q T e l :   0 096477 183135 01 .   E m a i l :   da l i a h a m z a 784 @ g m a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     O n   t h e   gl o b a l   c o n t e xt ,   t h e   o i l   c r i s i s ,   t h e   g r o w i n de m a n of   e l e c t r i c i t y ,   w h i c h   ha s   c a us e m a n y   t e c hn i c a l   i s s ue s   f o r   t h e   po w e r   s y s t e m s ,   a n d   t i g h t e r   c o n t r o l   o n   t h e   g r e e nh o us e   ga s   e m i s s i o h a v e   f o r c e i n dus t r y   e xpe r t s   a nd  r e s e a r c h e r s   t o   t hi n k   o f   n um e r o us   a l t e rna t i v e   e n e r gy   r e s o ur c e s . D ur i n g   t h e   C l i m a t e   C h a nge   Co n f e r e n c e   i Co pe nh a ge i n   2009s ,   t h e   s ub j e c t s   di s c us s e w e r e   c a r b o n   c a p t u r e ,   a n d   s t o ra ge ,   b i o f ue l s ,   a da p t a t i o f i n a n c i n g ,   e m i s s i o t a rge t s .   T h e   e v e r - r i s i ng  c os t   f o r   f os s i l   f ue l s   i s   a n o t h e m a j o r   d r i v e f o r   c o n s i de r i ng  a l t e rna t i v e   f ue l s   i ga s   t u r b i n e s . ( T h e   I nt e rna t i o na l ; E n e r gy   A ge n c y ) h a s   r e po rt e t ha t   e n e r gy   n e e ds   w i l l   r i s e   a b o ut   1. 6 pe y e a r   f r o m   2006 - 2030s   . w i t i n c r e a s i n g   de m a nd  o f   ga s   po w e r   a nd  r e n e w a b l e   e n e r gy   r e s o ur c e s   a s   s h o w n   i F i g u r e   1   [1 ] - [ 5 ].   T h e   n e e d   t o   e c o f r i e ndl y   f ue l   b e c o m e s   e s s e n t i a l   w o r l dw i de   t a s k   w h e n   gl o b a l   c a l e f a c t o r y   a n d   a i rpo r t   a i qu a l i t y   pr o b l e m s   a r e   t o   b e   d i m i ni s h e d   [6 ] - [ 8 ].   t h e   e f f i c i e n c y   i m p r o ve m e n t   o ga s   t u r b i n e   u n i t s   l e a t o   de c r e a s e   e m i s s i o n s , t h e r e f o r e   t h e   B i o f ue l   i s   i t h e   p r o c e s s   of   be i n put   i nt o   us a ge . T h e   o pe r a t i o n a l   f l e xi b i l i t y   of   t h e s e   s y s t e m s   i s   o n e   o f   t h e   l e a di n g   pr o b l e m s   f o r   t h e   i n d us t r y   [1].   T h e   r e s ul t s   o f   t h e   G a s   t u r b i n e   (G T _S e c a n   b e   us e t o   e s t i m a t e   po l l u t a nt   e m i s s i o n s   a n d   c a r b o n   r e duc t i o n s   by   b i o di e s e l   i po w e r   ge n e ra t i o i n dus t r y   [ 9 ].   t h e   p r e l i m i na r y   s ur v e y s   w e r e   c o n duc t e d   on   t u r b i n e   r e l a t e b urn e r s   u nde a t m o s ph e r i c   pr e s s u r e   a n d   t e m pe ra t u r e   t r a n s duc e r s   a l o n w i t h i g h - s pe e pr e di c t i n t e c hni que s   c a n   p r o v i de   a   b e t t e unde r s t a n d i n g   [10] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 4 ,   N o .   3 J u n e   20 1 9   :     1097     1104   1098       F i gu r e   1 .   T h e   w o r l e n e r gy   de m a n o f   f ue l   [ 11 ]       2.   N U M ER I C A L   M O D E L   A a c c ur a t e   ga s   t u r b i n e   m o de l   i nt e g r a t e w i t e xpe r i m e nt a l   d a t a   f r o m   t h e   Ca ps t o n e   C30   m i c r o t u r b i n e ,   w h i c i s   l o c a t e d   a t   L a b ,   i s   de s i g n e a n d   s i m ul a t e i M A T L A B   S i m ul i n k   [12] .   T h e   g a s   t u r b i n e   m o de l   de ve l o pe d,   na m e G T _S e   w i l l   b e   s i m ul a t e d   a n d   r u o ga s   f ue l   a n d   b i of ue l   s e t t i n gs ,   w i t h   a l l   t h e   i m po rt a nt   pa r a m e t e r s   a n d   c ha ra c t e ri s t i c s   r e c o r de a n d   a na l y s e d .   G T _S e   r e p r e s e nt s   a   r e a l   i n dus t r i a l   ga s   t u r b i n e   w i t b ui l t - in   c o n t r o l   l o o ps ,   t u r b i n e   c o m po n e nt s   a n d   v a ri o us   o pe r a t i n dy n a m i c s .   T h e   f ue l   v a l v e   po s i t i o n e s e t t i ngs ,   i . e .   a a nd   (f o b i o f u e l a nd   d a nd   (f o r   ga s   f ue l w i l l   b e   o pt i m i s e d   us i n g   M A T L A B   S i m u l i nk’s   O pt i m i z e r   b l oc [13].   T h e   f ue l   v a l v e   pos i t i o n e r   s e t t i ngs   w i l l   de t e rm i n e   t h e   t y pe   of   f ue l   ga s   c h a ra c t e r i s t i c s   i n   t h e   G T _S e .   T h e   da t a   o b t a i n e f r o m   G T _S e   g a s   t u r b i n e   m o de l   i s   t h e v a l i d a t e d   w i t r e a l   e xpe ri m e n t a l   d a t a   f r o m   t h e   Ca ps t o n e   C30  [1 4].   N e a t   v e ge t a b l e   o i l s ) a r e   n o t   a pp r o p ri a t e   a s   ga s   t u r b i n e   f ue l s ;   t h e y   m us t   b e   i m p r o v e t o   b r i ng  t h e i r   c o m b us t i o n - a s s o c i a t e p r o pe r t i e s   n e a r e t o   t h o s e   of   di e s e l   o i l   [ 13].   T h i s   f ue l   v a ri a t i o i s   c h i e f l y   a i m e d   a t   de c r e a s i n t h e   v i s c o s i t y   t o   m i t i g a t e   f l o w   a s s o c i a t e p r o b l e m s ;   P a n c h a s a ra   e t   a l .   [15]   i ndi c a t e t ha t   t h e   v i s c o s i t y   of   m i n e r a l   di e s e l   i s   l o w e r   t ha n   b i o di e s e l   by ( 45 t o   55% .   T h e   hi g h e r   f ue l   v i s c o s i t y   of   b i o di e s e l   c o ul a f fe c t   t h e   o ut c o m e   i n ( po o r   a t o m i z a t i o n )   a nd  m a y   c l o t h e   f ue l   n o z z l e s . .   E s t e ri f i c a t i o n   i s   o n e   o f   t h e   p r o v e n   m e t h o ds   i s   t h e   s a m e   a c t i v e   t e c hn i que   t o   a dj us t   t h e   v e ge t a b l e   o i l   s t r u c t ur e   a nd  de c r e a s e   i t s   v i s c o s i t y   [16].   T a a nd  P a l a ni s a m y   [17]  i n   t h e i r   w o r c o n duc t e num e r o us   pe r f o r m a n c e   t e s t s   t o   s t udy   t h e   c o m b us t i o n   d i s t i ngui s hi n g   of   b i o di e s e l   r e s ul t i n g   f r o m   W a s t e   Co o ki ng   O i l   (W CO )   c hi e f l y   f r o m   p a l m   o i l   r e s o ur c e   i a   30 - k i l o w a t t   m i c r o t u r b i n e .   B D 20,   i . e .   b i o di e s e l   b l e n o f   20%   (a   m i x t u r e   o f   20%   W CO   a n d   80 di e s e l r e a c h e t h e   m a x i m u m   e f f i c i e n c y   a s   c o m pa r e w i t o t h e b l e n d i n g   r a t i o s .   T h us ,   t h e   b i o f u e l   di s c us s e f r o m   t hi s   po i n t   o n w a r ds   i s   b a s e d   o t h e   b i o di e s e l   of   t h e   B D 20.       3.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S   T h e   i n dus t ri a l   g a s   t u r b i n e   c o n s t r uc t e f r o m   c o m p r e s s o r ,   t h e   c o m b us t i o n   c h a m b e a nd   t h e   t u r b i n e   s e c t o r   [18] .   G T _S e   h a s   i t s   f u n d a m e n t a l   de s i g n   c o n s t r uc t e d   o n   ( t h e   R ow e n ’s   m o de l )   [1 8]  a n i n c o r po ra t e   D .   N .   G a o n k a r ’s )   m i c r o t u r b i n e   m o de l   a s   s h o w n   i F i g u r e   2   [19] .           F i gu r e   2 .   R ow e n ’s   ga s   t u r b i n e   m o de l   [18]   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       E v a l uat i on   of   gas   f u e l   and   bi of u e l   us ag e   i t ur bi n e   ( D al y H .   A l - Mam oor i )   1099       T h e   R ow e n ’s   m o de l   h a s   b e e n   w i de l y   r e f e r r e t o   a nd  us e t o   s t udy   t h e   e ffe c t s   of   t h e   go ve rn o r   on ( ga s   t u r b i n e   s y s t e m s .   T h e   C a ps t o n e   C30   i s   l i qu i f ue l   a n ga s   f ue l   c a p a b l e ,   a nd  l a b o r a t o r y   t e s t s   w e r e   do n e   o n   b o t ga s   f ue l   a n d   b i o f u e l .   E xpe ri m e nt a l   d a t a   o b t a i n e i n c l ude   t he   t u r b i n e   e x ha us t   t e m pe r a t u r e ,   p r e s s ur e ,   t u r b i n e   s pe e d,   t o r que ,   a n po w e r .   T h e s e   da t a   w i l l   b e   us e t o   o pt i m i s e   G T _S e   v a l v e   p o s i t i o n e r   s e t t i n gs ,   a nd  t o   v a l i d a t e   t h e   a c c ura c y   of   G T _S e   ga s   t u r b i n e   m o de l .   Ce n t e n o   i n   [ 20]  off e r s   a   m o r e   c o m pr e h e n s i v e   i n t e r p r e t i ng  a nd  t h e   i m po rt a n c e   o f   t h e   v a ri o us   c o n t r o l ;   l o o ps   a s   s h o w n   i F i g ur e   3.   G T _S e   i s   m o de l l e d   a nd   s i m ul a t e i M A T L A B   S i m ul i n k   a n d   c a p r o v i de   po w e r   o ut put   i n f o rm a t i o n   a nd  pa ra m e t e r s   s u c a s   t u r b i n e   s pe e d,   e x h a us t   t e m pe ra t u r e ,   l o a d   t o r que ,   f ue l   f l o w ,   a n d   f ue l   c o n t r o l   s i g na l s .   It   i s   de v e l o pe t o   k n o w   h o w   t o   r e p r e s e n t   t h e   s t e a dy - s t a t e   c o n di t i o n s   a nd  t r a n s i e n t   b e h a v i o ur s   o f   a   t y pi c a l   ga s   t u r b i n e   o pe r a t i o n.         F i gu r e   3 .   F ue l   c o n t r o l   b l o c d i a g r a m s   i n   G T _S e .       T h e   f ue l   ga s   c o n t r o l   s c h e m e   i n   F i gu r e   4   i s   c o n s i s t e t w o   va l v e s ,   t h e   f i r s t   i n   t h e   s e r i e s   i s ( t h e   v a l v e   po s i t i o n e r ) ,   w h i c c o n t r o l s   ( t h e   p r e s s ur e )   b e t w e e n   t h e   t w o   v a l v e s   a s   a   f un c t i o o f   s pe e d.   W hi l e   t h e   s e c o n v a l v e   h a s   a   l i n e a r   a r e a   a g a i n s t   l i f t   c h a ra c t e ri s t i c s   a n d   t o   a t t a i f ue l   f l o w   v e l o c i t y .   If   t h e   v a l v e   po s i t i o n   i s   c o n t i n ue r e l a t e t o   t h e   V c e   s i gna l ,   t h e   r e m a i ni n r e s ul t   i s   a   f l ow   r a t e   o f   f ue l   i s   r e l a t i v e   t o   t h e   m u l t i pl i c a t i o n   pr o duc t   o f   V c e   a nd  t u r b i n e   s pe e [21] .           F i gu r e   4 .   G T _S e   ga s   t u r b i n e   m o de l   i M A T L A B   S i m ul i n k   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 4 ,   N o .   3 J u n e   20 1 9   :     1097     1104   1100   T h e   f u e l   de m a n d   s i g na l s   f r o m   s pe e d ,   t e m pe r a t u r e   a nd  a c c e l e r a t i o c o n t r o l   a r e   c o n s i de r   a s   t h e   i n pu t   r e que s t   s i g n a l s   t o   t h e   f ue l   c o nt r o l   .   W h e r e a s   t h e   o ut pu t   s i g na l   i s   t h e   f ue l   f l o w   W F   t ha t   w i l l   f l o w   i n t o   t h e   g a s   t u r b i n e   s y s t e m   [22] .   T h e   v a l v e   po s i t i o n e r   t r a n s f e f un c t i o n   i s :      = . + .                    (1)     m o r e o ve r ,   t h e   f ue l   s c h e m e   a c t u a t o r   t r a n s f e f un c t i o n   i s :     Wf = 1 Tf s + 1 Ei                   (2 )     T h e   v a l v e   po s i t i o n e s e t t i ngs   f o r   b i o f ue l   ( a a n d   c a n ga s   f ue l   ( d a nd  f a r e   o pt i m i s e d   by   us i n g   t h e   s i g n a l   c o n s t ra i nt   o pt i m i s e r   b l o c i n   M A T L A B   S i m u l i nk.   S i m p l e m e t h o w a s   i m pl e m e n t e d   t o   c o m put e   a n o pt i m i s e   t h e   v a l v e   po s i t i o n e v a l ue s   a s   s h o w n   i F i gu r e   5.           F i gu r e   5 .   O p t i m i s a t i o n   o f   v a l v e   po s i t i o n e r   s e t t i n gs       T a b l e   1 .   V a l ue   P o s i t i o n a l   S e t t i n g   f o r   B i o f u e l   a n d   G a s   F ue l   N o t a t i o n   V a l u e   A   0 . 1 7 8 8   B   0 . 0 3 5 4   C   0 . 2 2 5 4   D   0 . 1 1 9 9   E   0 . 8 4 1 9   F   0 . 0 8 5 9       A   m o r e   a c c ur a t e   m i c r o - ga s   t u r b i n e   s i m ul a t i o m o de l   i s   c o m pl e t e d   by   i n c o r po ra t i n v a l ue s   f r o m   T a b l e i nt G T _S e .   F u r t h e s t ud i e s   a n d   r e s e a r c c a b e   do n e   i t e r m s   o f   t h e   r e s po n s e   a n d   dy n a m i c s   o f   t h e   m i c r o - ga s   t u r b i n e   o pe r a t i ng   o b o t ga s   f ue l   a n d   b i o f u e l .   T h e   f i r s t   t e s t   i s   t o   o pe ra t e   t h e   m i c r o - ga s   t u r b i n e   m o de l   G T _S e   o n   b i of ue l   a n ga s   f ue l   pa ra m e t e r s ,   w i t h o ut   i n t r o duc i n a n y   l o a t o r que   di s t u r b a n c e .   A s   di s c us s e e a r l i e r,   t h e   pri m a r y   f ue l   o f   m i c r o - ga s   t u r b i n e   i s   n a t u ra l   g a s ,   w hi c i s   c o n s i de r e d   t h e   o pt i m um   f ue l   f o r   t h e   m i c r o - ga s   t u r b i n e .   F i gu r e   6   de m o n s t r a t e   t h e   m i c r o - ga s   t u r b i n e   f ue l   f l ow   w h e r u nni n g   o f   f ue l   ga s     a n b i o f ue l .   F i gu r e   7   s h o w s   t h e   d i f fe r e n c e   i t u r b i n e   s pe e d uri n g   ga s   f i ri n g   a n d   b i o f ue l   f i r i n g .   W h i l e   F i gu r e   s h o w s   t h e   t o r que   ge n e r a t e d   o t h e   t u r b i n e   r o t o r .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       E v a l uat i on   of   gas   f u e l   and   bi of u e l   us ag e   i t ur bi n e   ( D al y H .   A l - Mam oor i )   1101       F i gu r e   6 .   F ue l   f l ow   c o m pa r i s o n   b e t w e e n   f ue l   ga s   a nd  b i o f ue l   (w i t h o ut   d i s t u r b a n c e )             F i gu r e   7 .   T u r b i n e   c o m pa r i s o b e t w e e n   f ue l   ga s   a nd  b i o f ue l   (W i t h o ut   D i s t u r b a n c e )           F i gu r e   8 .   T u r b i n e   t o r que   c o m pa ri s o n   b e t w e e n   g a s   f ue l   a nd  b i of ue l   (w i t h o ut   di s t u r b a n c e )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 4 ,   N o .   3 J u n e   20 1 9   :     1097     1104   1102   A   l o a t o r que   di s t u r b a n c e   i s   i nt r o duc e t o   G T _S e   t o   t e s t   a n d   s t udy   t h e   dy n a m i c s   o f   t h e   m i c r o - g a s   t u r b i n e ,   a s   s h o w n   i F i g u r e s   a n d   10 .           F i gu r e   9 .   L o a t o r que   d i s t u r b a n c e   i G T _S e         F i gu r e   10 .   D i s t u r b a n c e   s i g na l       F i gu r e   1 s h o w s   t h e   f ue l   f l ow   i n t o ( t h e   ga s   t u r b i n e ) du ri n g   t h e   d i s t u r b a n c e .   T h e   ga s   t u r b i n e   c o n t r o l l e i s   c a p a b l e   o f   c o n t r o l l i n g   a nd  m a i nt a i n i n g   a   c o n s t a nt   a nd  s t e a d y   f ue l   f l ow ,   w h i c i s   v i t a l   t o   p r e v e n t   f l a m e   o ff  (a i r - f ue l   m i xt u r e   i s   t o o   l e a n)  o r   o v e r - t e m pe r a t u r e   (a i r - f ue l   m i xt u r e   i s   t o o   c os t l y [23].   T h e s e   s i t ua t i o n s   w i l l   t ri p   t h e   t u r b i n e   a n d   c a us e   s e v e r e   da m a ge s .             F i gu r e   11 .   F ue l   f l ow   c o m pa ri s o n   b e t w e e n   g a s   f ue l   a nd  b i o f u e l   (w i t h   d i s t u r b a n c e )   -0 . 1 5 -0 . 1 -0 . 0 5 0 0 . 0 5 0 . 1 0 . 1 5 0 20 40 60 80 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 D i s tu r b a n c e   (P . u ) D i s tu r b a n c e   s i g n a l   (G a s   F u e l ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       E v a l uat i on   of   gas   f u e l   and   bi of u e l   us ag e   i t ur bi n e   ( D al y H .   A l - Mam oor i )   1103   F i gu r e   12   r e p r e s e n t s   t h e   t u r b i n e   s pe e du r i ng  ga s   t u r b i ne   s t a rt up   s e que n c e   u n de l o a d   t o rque   di s t u r b a n c e .   B o t c o n t r o l l e r s   f o g a s   f ue l   a n d   b i o f ue l   r e s pe c t i v e l y   w e r e   c a pa b l e   o f   m a i nt a i n i ng   t h e   t u r b i n e   s pe e a t   m o r e   t h a 0 . 8   p. u.   i t h e   p r e s e n c e   o f   t h e   l o a d   t o r que   di s t u r b a n c e .           F i gu r e   12 .   T u r b i n e   s pe e c o m pa r i s o b e t w e e n   ga s   f ue l   a n d   b i o f u e l   (w i t d i s t u r b a n c e )       F i gu r e   13  s h o w s   t h e   v a ri a t i o n   o f   t u r b i n e   t o r que   du ri n l o a t o r que   d i s t u r b a n c e .   A   s ha r d r o o f   t o r que   i s   o b s e r v e d   a t   t h e   20s   due   t o   t h e   s u dde s u r ge   o f   t o r que   di s t u r b a n c e .   H ow e v e r ,   b o t h   m i c r o - ga s   t u r b i n e   f ue l   m o de l s   c a n   a d a pt   a n d   c o n t a i n   t h e   f a ul t .   O v e r a l l ,   G T _S e   m i c r o - ga s   t u r b i n e   s i m ul a t i o n   m o de l   s h o w e t h a t   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   b i of ue l   i s   c o m pa ra b l e   t h a t   o f   n a t u ra l   ga s .   A   di s t u r b a n c e   s i g n a l   w a s   i nt r o duc e t o   s t udy   t h e   r e s po n s e ,   a n d   a l l   s i m ul a t i o r e s ul t s   i m p l y   t h a t   b i o f u e l   c a b e   t h e o r e t i c a l l y   us e d   a s   a   a l t e rna t i v e   f ue l .           F i gu r e   13 .   T u r b i n e   t o r que   c o m pa ri s o n   b e t w e e n   g a s   f ue l   a n d   b i of ue l   (w i t h   d i s t u r b a n c e       4.   C O N C LU S I O N S     E v a l ua t i o n   a n da t a   v a l i d a t i o s h o w e G T _S e   i s   p ra c t i c a l l y   a c c ur a t e   a nd  s u i t a b l e   fo r   dy n a m i c   s t udi e s .   By   o pt i m i s i ng   a n d   i n c o r po r a t i n g   g a s   f ue l   a n d   b i o f ue l   v a l v e   s e t t i ngs ,   G T _S e   r e f l e c t s   a c t u a l   t u r b i n e   o pe r a t i o a n d   p r o v i de s   a n   i n s i g ht   i n to   t h e   pe r f o r m a n c e   a n d   r e s po n s e   o f   a   r e a l   i n d us t r i a l   g a s   t u r b i n e .   T h e   r e s ul t s   a n d   pe r f o r m a n c e   o f   b i of u e l   i G T _S e   i l l us t ra t e d   de s i r e d   dy n a m i c   r e s po n s e   a nd  f ue l   c o n s u m pt i o c h a ra c t e ri s t i c s .   T o   f ur t h e p r o v e   t h e   f e a s i b i l i t y   of   b i of ue l   us a ge   i a   g a s   t u r b i n e ,   a   l o a d   t o r que   d i s t u r b a n c e   w a s   a l s o   i nt r o duc e d   i G T _S e   m o de l .   G T _S e   w a s   a b l e   t o   r e s po n d   t o   t h e   f a u l t .   A ddi t i o na l ,   t h e   f ue l   f l e xi b i l i t y   a n di m i ni s h i n g   o pe r a t i ng  c o s t   a r e   a   r e qui r e f e a t u r e   t o   m e e t   a l l   t h e   c h a ra c t e r i s t i c s   w h i l e   i ga s   t u r b i n e s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 4 ,   N o .   3 J u n e   20 1 9   :     1097     1104   1104   R EF ER EN C ES   [ 1]   R .   K .   B ha r g a v a ,   L .   B r a nc hi n i ,   F .   M e l i no ,   a nd  A .   P e r e t t o ,   A v a i l a b l e   a nd   F u t ur e   G a s   T u r b i ne   P o w e r   A ug m e nt a t i o T e c hno l o g i e s :   T e c hno - E c o no m i c   A na l y s i s   i S e l e c t e d   C l i m a t i c   C o ndi t i o ns ,   J .   E ng .   G as   T u r bi ne s   P ow e r ,   20 12,   v o l .   134,   no .   10 ,   p.   1 0200 1.   [ 2]   H .   K ur j i ,   A g us t i n   V a l e r a - M e d i n a ,   J o R uny o n,   A nt ho ny   G i l e s ,   D a n i e l   P ug h ,   R i c ha r d   M a r s h ,   N .   C e r o ne ,   F .   Z i m ba r d i ,   a nd   V .   V a l e r i o . ,   C o m bus t i o c ha r a c t e r i s t i c s   o f   bi o di e s e l   s a t u r a t e w i t h   py r o l y s i s   o i l   f o r   po w e r   g e ne r a t i o i n   g a s   t ur bi n e s ,   R e ne w .   E ne r gy ,   2 016 ,   v o l .   99 ,   pp .   4 43 .   [ 3]   Al - T a m e e m i ,   Z .   H . ,   E na w i ,   H .   H . ,   A l - A nba r ,   K .   M . ,   &   A l m ukh t a r ,   H .   M .   ( 20 18) .   T r a n s i e n t   S t a b i l i t y   I m pr ov e m e nt   o f   t he   P o w e r   S y s t e m s .   I nd one s i a J ou r na l   of   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i n an C om pu t e r   S c i e nc e ,   12 ( 3) ,   916 - 9 23.   [ 4]   D a w o ud,   S .   M . ,   &   L i n,   X .   ( 20 15) .   S t u dy   of   h y br i PV - w i n e ne r g y   s y s t e m   t o   i s o l a t e d   m i c r o - g r i d.   I nd one s i an   J our na l   of   E l e c t r i c a l   E ngi ne e r i ng   and   C om p ut e r   Sc i e nc e ,   16( 2) ,   221 - 231 .   [ 5]   H .   K ur j i ,   A .   V a l e r a - M e d i na ,   A ni e k a O ko n,   C .   C h e ng - T ung ,   "   C a r bo di o xi de   b l e nds   t o   r e d uc e   e m i s s i o ns   un de r   pr e m i xe d   c o m bus t i o n   m o de . "   I 13 t h   I nt e r n at i ona l   C o nf e r e nc e   on   E ne r g y   f or   a   C l e an   E n v i r onm e nt   J u l y   2 - 6,   S ã o   M i g ue l ,   A z o r e s ,   P o r t ug a l ,   2 017 .   [ 6]   S .   S g o ur i d i s ,   P .   A .   B o nne f oy ,   a nd   R .   J .   H a ns m a n ,   A i r   t r a ns po r t a t i o i n   a   c a r bo n - c o ns t r a i n e d   w o r l d:   L o ng - t e r m   dy na m i c s   o f   po l i c i e s   a nd  s t r a t e g i e s   f o r   1 36  m i t i g a t i ng   t he   c a r bo f oo t pr i n t   o f   c o m m e r c i a l   a v i a t i o n,   T r ans p.   R e s .   P ar t   A   P ol i c y   P r ac t . ,   2 011 ,   v o l .   45 ,   no .   10,   p p.   10 77 1 091 .   [ 7]   Y u,   S . ,   S uba s h ,   A .   A . ,   L i u ,   X . ,   L i u ,   X . ,   H o dz i c ,   E . ,   S z a s z ,   R . Z . ,   B a i ,   X . S . ,   L i ,   Z . S . ,   C o l l i n,   R . ,   A l n ,   M . ,   &   L ör s t a d ,   D . ,   " N um e r i c a l   a nd  E xpe r i m e nt a l   I nv e s t i g a t i o o f   t he   F l a m e   S t r u c t ur e s   i a   N e w   L a b - S c a l e   G a s   T ur b i n e   S w i r l   B ur ne r " ,   A S M E   T ur bo   E xpo   20 18.   [ 8]   K ha n,   M .   R .   B . ,   P a s up ul e t i ,   J . ,   A l - F a t t a h ,   J . ,   &   T a hm a s e b i ,   M .   ( 2 018) .   O pt i m a l   G r i d - C o nne c t e d   P V   S y s t e m   f o r   a   C a m pus   M i c r o g r i d.   I ndone s i an   J our n al   o f   E l e c t r i c a l   E ngi ne e r i ng  a nd  C om put e r   Sc i e nc e ,   12 ( 3) ,   899 - 90 6.   [ 9]   M o ha m e A l a l i m   A l t a he r ,   G o r do E .   A ndr e w s   a nd  H u   L i ,   S t udy   of   B i o di e s e l   E m i s s i o ns   a nd  C a r bo M i t i g a t i o i n   G a s   T u r bi ne   C o m bus t o r ,   A m e r i c an   J ou r na l   o f   E ng i ne e r i ng   R e s e ar c ( A J E R ) ,   I S S N :   2320 - 084 7,   V o l um e - 03 ,   I s s ue - 11,   pp - 29 0 - 298,   2 018 .   [ 10]   S uba s h,   A .   ( 20 18 ) .   L a s e r - B a s e I nv e s t i g a t i o ns   o f   C o m bus t i o P he no m e na   i n   G a s   T u r b i ne   R e l a t e B ur n e r s .   D e pa r t m e n t   o f   P hy s i c s ,   L und  U n i v e r s i t y .   [ 11]   T he   c a r bo B r i e f ,   S e v e e s s e n t i a l   g r a ph s   f r o m   t he   I E A s   W o r l E ne r gy   O ut l o o k,   2 012 .   [ O nl i ne ] .   A v a i l a b l e :   ht t p: / / w w w . c a r bo nb r i e f . o r g / bl o g / 2012 / 11 / f a v o ur i t e - g r a phs - f r o m - i e a .   [ 12]   S i m ul i nk:   U s e r s   G u i de ,   T h e   M a t hW o r ks ,   I nc . ,   1998 .     [ 13]   A g r e s t i ,   M . ,   C a m po r e a l e ,   S .   M . ,   a nd  F o r t una t o ,   B . ,   2000 ,   A O b j e c t - O r i e nt e P r o g r a m   f o r   t he   D y na m i c   S i m ul a t i o n   o f   G a s   T u r bi ne s ,   A S M E   P a pe r   N o . 20 00 - GT - 42.     [ 14]   K a l t s c hm i t t ,   M . ,   R e i nha r d t ,   G .   A . ,   a nd   S t e l z e r ,   T . ,   19 97,   L i f e   C y c l e   A na l y s i s   o f   B i o f ue l s   unde r   D i f f e r e n t   E nv i r o nm e nt a l   A s pe c t s ,   B i om a s s   B i oe ne r gy ,   1 2,   pp .   121 134 .     [ 15]   A g a r w a l ,   A .   K . ,   1 999 ,   P e r f o r m a nc e   e v a l ua t i o n   a n d   t r i bo l o g i c a l   s t udi e s   o a   bi o di e s e l - f ue l e d   c o m pr e s s i o i g ni t i o e ng i ne ,   P hD   t he s i s ,   C e nt e r   f o r   E ne r gy   S t ud i e s ,   I ndi a n   I ns t i t u t e   o f   T e c hno l o gy ,   D e l hi ,   I ndi a ,   p.   34 4.   [ 16]   P a nc ha s a r a ,   H ,   S i m m o ns ,   B .   M . ,   A g r a w a l ,   A .   K . ,   S p e a r ,   S .   K . ,   a nd   D a l y ,   D .   T . ,   2 008 ,   C o m bus t i o P e r f o r m a nc e   o f   B i o di e s e l   a nd  D i e s e l - V e g e t a b l e   O i l   B l e nds   i n   a   S i m u l a t e d   G a s   T ur b i ne   B u r ne r ,   A SM E   P a pe r   N o .   G T 20 08 - 5149 6.     [ 17]   K e xi n   L i u,   J o hn  P .   W o o d,   B i o di e s e l   a s   a A l t e r na t i v e   F u e l   i S i e m e ns   D r y   L o w   E m i s s i o ns   C o m bus t o r s :   A t m o s phe r i c   a nd  H i g h - P r e s s u r e   R i g   T e s t i ng ,   A SM E   J our nal   o f   G a s   T u r b i ne s   and   P ow e r ,   S e pt e m be r   14,   2 009   [ 18]   E e   S a n n   T a n ,   K um a r a n   P a l a n i s a m y ,   E xp e r i m e n t a l   a nd   S i m u l a t i o n   S t udy   o f   B i o di e s e l   C o m bus t i o i n   a   M i c r o t u r b i n e ,   P r o c e e d i ng s   o f   A S M E   E xpo   20 08,   J une   9 - 13 ,   200 8,   B e r l i n .     [ 19]   W .   I .   R o w e n ,   S i m p l i f i e d   m a t he m a t i c a l   r e pr e s e nt a t i o ns   o f   s i ng l e   s ha f t   g a s   t ur bi ne s   i n   m e c ha ni c a l   dr i v e   s e r v i c e ,   pr e s e n t e d   a t   t h e   I nt .   G a s   T ur b i n e   a nd   A e r o e ng i ne   C o ng e r .   a nd   E xpo . ,   C o l o g ne ,   G e r m a ny ,   19 92.     [ 20]   D .   N .   G a o nka r ,   M o de l i ng   a n S i m ul a t i o o f   M i c r o t u r b i ne   B a s e D i s t r i bu t i o G e ne r a t i o S y s t e m ,   I E E E   T r an s .   O n   P o w e r   Sy s t e m ,   20 06 .     [ 21]   S pe e d t r o n i c   M a r V   G a s   T u r b i ne   C o nt r o l   S y s t e m ,   G E R - 3658D .   [ 22]   P .   C e n t e no ,   I .   E g i do ,   C .   D o m i ng o ,   F .   F e r na n de z ,   L .   R o uc o ,   a nd   M .   G o nz a l e z ,   R e v i e w   o f   g a s   t u r b i ne   m o de l s   f o r   po w e r   s y s t e m   s t a b i l i t y   s t udi e s ,   pr e s e n t e a t   t he   9t S pan i s h   P or t u gue s e   C ong r e s s   o E l e c t r i c a l   E ngi ne e r i ng M a r be l l a ,   S p a i n,   20 05.     [ 23]   G a s   T ur b i n e   L i qu i d   F u e l   S p e c i f i c a t i o n,   G e ne r a l   E l e c t r i c   ( G E   C o . ) ,   G E I   41047H .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.