Int ern at i onal  Journ al of  P ower E le ctr on i cs a n d  Drive  S ystem   (I J PE D S )   Vo l.   11 ,  No.   4 ,  Decem be r 202 0 , p p.   2073 ~ 2082   IS S N:  20 88 - 8694 ,  DOI: 10 .11 591/ ij peds . v11.i 4 . pp 2073 - 2082       2073       Journ al h om e page :  http: // ij pe ds .i aescore.c om   Propos ed ene rgy ma nage ment f or a dece ntrali zed DC - mic rogri d  based PV - WT - HE SS for  an isolat ed com munity       Hafsi Ou ssam a 1 ,  Ab delk ha l ek O th m an e 2 ,  Ha r tani M oha mmed  Amine 3 ,  C hakar  Abd esel em 4 ,    So ume ur  M ohammed  Ami n e 5   1 ,2,3,4, 5   Smart   Gri ds  and  Ren ewa b le   Ene rgi es  L abo rat ory  SG RE, U nive rsity   of   Ta hr i  Moham ed, Be c har ,   Alg eria   3   La bora tory  of   d ura ble de v el opm ent   and inform a t ic s L DD I, Unive rsity  of  Ahm ed   Draia ,   Adrar ,   Al ger ia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Ja n   2 1,   20 20   Re vised  A pr   2 6 , 2 0 20   Accepte d  J un   10 , 20 20       Microgr ids a r e  s ma ll - s ca l e  powe r  sys te ms de stin ed  to  supply   isol at ed  v il l age s   and  opt im um   ut il izati on   of   ren e wable   ene rg ie s.   For  thi s  re ason,   thi s  p ape r   pre sents  a   DC - MG   of  150   Kw p  to   fe ed   an   isl a nd  vi ll ag e.  Th e   conf iguration   of  th e   proposed   sys te m  consist s  of  four   in te r con nec t ed   sub - sec tions   supplie d   by  the  ce n tralize d  unit   through  P V  and  W ind  Dis tri bute d   En erg y  Resourc es  DERs,  in  addi t i on  to  the   supe r ca pa ci tor   storag e  dev ic e .   In   th e   othe r   hand ,   int ern al   b atter i es  of  ea ch   sub - sec t ion  cov er  it s  load  demand  sep arate ly ,   wher e   el e ct ri ca l   and  ch em i ca l   storag e  d evi c es  c an  b e  a dvant ag eous  hy brid  en erg y   storage   sys te m   HESS   for  the   sys te m.   Thus,   th e  cont rol  stru ct ur e   of  the   DC - MG   is  base d   o n  cur r ent  hyster esis  method   to   assure  th e  cha r ge/ disch arg e   oper ation  and   the   st abi l it y  of   the  DC - bus  volt ag e,  the n   a   proposed   ma nag em en t  str at egy   to   m ana g e  th e  sha red   en erg y  of   th e  DC MG   sys te m.  The   sys te m  b ehavior  is  te st ed  un der   var i able  par a me t ers  and  cond it ions  using   Matl ab/ Si mul ink .   Ke yw or d s :   Con tr ol a nd m anag e ment   DC  micr ogri d   DC/DC c onve r te r   Energ y  st or a ge  sy ste m   Re new a ble e ne rg ie s   This   is an  open   acc ess arti cl e   un der  the  CC  BY - SA   l ic ense .     Corres pond in g  Aut h or :   Haf si  O us sama ,   Smart  Gr i ds   & Re new a ble E ne rg ie s  Lab or at ory  S GRE - L,   Dep a rtme nt of  Ele ct rical  En gi neer i ng,   Un i ver sit y o f Ta hr i  Mo hame d,  Bec har,  Alge ria     The  i nd e pe nd e nce street,  PB  417  Be c har Al ger ia ,   Emai l:  h afsi. ou ssama@ pg. un i v - bec har . dz ,  oussama 5bm @ gm ai l. co m       1.   INTROD U CTION   In   t he  la st  yea rs,   the re  is  a  quic k  i ncr ease  of   cl ea n  a nd   s us ta ina ble  ene r gy - based   re ne wab le   e nerg y  so urces   REs   in   po wer  s ys te m s  [ 1].   To   ma ke   the   be st  util izati on   of  renew able  e nerg y,  M ic r ogrids  ha ve  bee n  widely   stu die d  an d  ha ve  a n  imp or ta nt  r ole  i n  t he  fu t ur e   en ergy  [ 2] ,   to   de crease  t he  c on su m mati on  of  fo ssil   energ y  a nd  t o  create   a   s olu ti on  for   rem ote   areas.   A   M ic r ogri d  s ys te m   i ntegr at es   se ver al   ty pes   of   REs   to  fee d  the  hous e ho l d  and  in dustria l  l oad.  It  ca n  be   c la ssifie d  t o  AC   an d/or  DC  M i crogr i d.  DC - MG  c ombines   va rio us   REs  su c h  as  phot ovoltai c  P V,   wind  tu r bine   WT,  F uel  ce ll   FC  and   biomass,  i n  ad diti on  to  st or a ge  dev ic es   su c h  as  che mica l  batte ries,  e le ct rical   su pe r capaci tor   SC  a nd  fl ywheel,  a nd  DC   loa ds   [ 3].   DC - M G   s yst ems   pr ese nt  m ore  adv a ntage s  c ompa red  to  tra diti on al   AC - MG,  w her e  we  neg le ct   al te r na ti ve  pa rameter s  an d  disturba nces  [ 2].   I n  li te ratu r e,  DC - MG  is   more  a dv a ntag eous  co m par e d  with  AC - MG   in  te r m  of  t he   init ial   cost, t he net sa ving  value, t he  p a yb ac k pe rio d  a nd the  sy ste m effic ie nc y  [ 4].    In   rece nt  yea rs,   resea rc he rs   are  go i ng  towa r d  DC - MG  fiel d,  es pe ci al ly  with  in creasin g  it s   app li cat io ns   i n  E V,  data   a nd  te le com munic at ion   center s,   reside ntial   ci ti es  …   et c.   [ 5].   He nce,   t he  use   of   ren e wa ble  an d  non - re new a ble   DERs  res ults  in  ma ny   t yp es  of   MGs,  wh ic h  var ie s  f r om   si mp le   to  c ompli cat ed  config ur at io ns  fo ll owin g  t he   us e d  to po l og y  an d  t he  volt age/p ow e r  le ve l  of   t he  syst em.   I n  [6],   t he  auth or s   hav e  pro posed   PV /B at te ry   DC - M G ,  P V/WT/Ba tt ery   to po l ogy  in   [ 7],   wh il e  [ 8]  stu dies  a  DC - MG  ba se d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  D ri   S ys t,   V ol .  11 , N o.   4 ,  D ecembe r  2020   :   2073   –   2082   2074   PV /W T/FC /B at te ry .   Ot her  re searche r   dealt   with   EV   i n  F C/ Ba tt ery /SC   topolo gy   [ 9].  I n  DC - MG,   s ui ta ble   topolo gy   de pe nd s  on  the  ne eded   a ppli cat i on   a nd  re gion   conditi on.  Be sides,  we  disti nguis h  two  op erati on  modes,  Gr i d - off  m ode  w he n  the  DC - MG  operates  a utonomo us ly  a nd   se par at el y  from  t he  main  gr i d.   In   the   oth e r  side ,  the   MG  op e rates  in  pa rall el   with  the   gri d  in  Gr i d - Tie d  m ode,  w her e   the  mismat che d/ex ceede d   energ y  is s uppl ie d/abs orbed b y  the  grid  side  resp ect ivel y [10].   This  pa pe r  pr esents  sim ulati on,  co ntr ol  an d  ma nag e ment   of   the  pro pos ed  dece ntr al iz ed  DC - MG  base d  P V/W T/HESS   unde r  s pecified   loa d  s chedule  a nd  va riable  s un  po te ntial   of  the   stu died   zo ne.  T he   goal   of this st udy  is  to ensu re th e  foll ow i ng :   -   U ni nterru ptable ope rati on of the  wh ole sys te m dur i ng normal , cr it ic al  and eme r gen c y  c ases.   -   Co ntr ol the  c harge/disc harg e cycles  of the   HES S  d e vices  base d on it s ene rgy/p ower  de ns it ie s.   -   M ana ge  t he  s har e d  e nerg y/powe r  i ns ide t he  D C - MG  unde r  a stable  DC  bus  vo lt a ge   The  propose d  DC - MG  sho w n  in  Fi gure  1  consi sts  of   PV  and   WT  as  D ERs,  super cap aci tor  an d  4  su b - sect io ns ,  e ach s ub - sect io n has l ocal b at t eries an d  l oads .    In   this  st udy,   we   us e d  Se mi - act ive  topolo gy  w her e  t he  superca pacit or  is  connecte d  dir ect ly  to  DC - bu s , while  Bi di recti on al  c onve rters B DC c o nt ro l t he  f unct io ning  of the l oc al  b at te ries [ 11 ,   12 ].           Figure  1. Pro pose d  str uctu re  of the st ud ie d DC - MG       2.   MO DELIN G  OF THE  D C - MG   In  the   pr opos e d  DC - MG,   P V   is  c onsidere d  as  the   pri nci pa l  source   a nd  WT  is   the   sec onda ry,  wh il e  the  HE SS  ai m s  to  en sure  th e  powe r  bala nc e  an d  the  sta bili ty  of   t he  s ys te m.  This  order   is  base d  on  th e   avail abili ty  of  the  D ERs,  a nd   especial ly   the   am ount  of  the   delive red  e nergy  of  eac h  DE R.  Th e  siz in g  of  th e   sy ste m  DERs  is not c on si der e d  in  this a rtic le .     2 . 1.   PV  p an el     T he  PV  sou rc e  can  be  repre sented  by  a n  e qu i valent  ideal   curre nt  sour ce   co nn ect e d  with  se ries  an d  par al le l resist ors, i n  a dd it io n  t o  a  pa y bass  di od e . E quat ion ( 1) d esc ribes  th e outp ut curre nt  o f  the  PV :  [5,  13].       = (  , + . ∆ ) .   (1)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   &  D ri S ys t   IS S N: 20 88 - 8 694       Propose d ener gy man ag e me nt  for a  decen tr alized  DC - Mi c ro gri d b as e d  P V - WT - H ES S  f or…  ( H afsi  Ou s sa m a)   2075   Wh e re   IPV   is  t he  a rr a y  c urrent   ( A) ,  I P V,  N   i s  the   STC  ( Sta nd a r d  Te st  C onditi on)  v al ue  o f   I PV, KI  is  the  s hort   ci rc uit  cu rr e nt  te mp e ratur e   c oe ff ic ie nt,   ∆_T   is  the  diff e re nce  betwee n  act ual  an d  no minal   te mp erat ur e , G  is the act ual s un irr a diati on (W/m²)  and  G n i s the S TC  v al ue of  the s un ir rad ia ti on.     2 .2 .   W ind  tu r bine ge nera t or  a n d P MSG   The   wi nd  tu r bi ne  is   use d  f or  t he  c onve rsi on  of  kin et ic   energ y,  the re  are  man y  of   ge ner at or s   to   trans fer  the  me chan ic al  po wer t o  el ect rical  p ow e r,  P M S Gs are b ec om i ng  i ncr easi n gl y  po pu la r  f or   wind  powe r  app li cat io ns   [14,  3],   it   can   ge ner at e  t he  el ect rical   powe r  i n  var ia ble  wi nd  sp ee d. T he  t opol ogy  t hat  use d  in  thi s   study  is  '' P MSG  direct - dri ve n''  with  non - con t ro ll ed   rect ifie r,   ass ociat e d  with  a   DC/ DC  c onver te r.  The  mecha nical  po w er  obtai ne d b y ro t or   blade s i s:     = 1 2 ρπ R 2 V 3 C P ( β , )   (2)     Wh e re,    is  th e  ai r  de ns it y  ( kg/m3 ),   R  is   the   rad i us   of   wind   tur bin e  blade   ( m),   V  is  wind  sp ee d  ( m/s)   and  ( ,  )   is  t he  powe r  c oeffici ent,  wh ic h  expresses   the   r el at ion sh i p  bet ween  the   ti p  s peed  rati o    a nd  the   pitch a ng le   .     2 . 3.   B attery   The  batte ry  in   this  w ork  is  a   Lead - aci d  t ype  beca us e  of   it s  wide   ad va ntages  s uc h  as  l ow  cost  a nd   high  rate o f rec ycling 9 7%  [5,  15]. T he ou t put v oltage  of th e b at te r y  is     = −   = E 0 − −  ∗  + exp ( − ∗  ) −   ∗ ∗ −   (3)     Wh e re   U _b  is   the   batte r y  outp ut  vo lt a ge,  E   is  open - ci r cuit  volt age ,  E0   is  th e  batte ry  inter na l   equ i valent v olt age,  K  is  pola ri zat ion   c on sta nt,  Q  is  the   ma ximu m b at te r y  c apacit y,   it   is  th e  extracte d  cap aci ty,   Rb  is  inte rn al   i mp e dan ce ,  i b  i s  the  batte ry  c urren t,   an d  i *  i s  the  filt ered   ba tt ery   c urren t.   Po lres   is  po la ri zat ion   resist ance.       2 . 4.   S uperc apacit or   SC   The  SC  ca n  rel ease  or   a bsor b  high  cu rr e nt  s pi kes  duri ng   a   s hort  ti me  in  mi ll ise con ds   due  to  it s  high  powe r  de ns it y  [16],  in  a dd it i on   t o  it s  high - eff ic ie nc y  c ycle  a bout  ( 100  %)  an d  m ore  c harge/disc harg e  cycle   com par e d  to  t he   chemical   batt eries  [ 17].   In   [ 18],   detai le d  m od el li ng  of  the   superca pacit or  is  deliberate d.  The   SC ene rgy ES C i s d esc ribe d by it s volt age  VS C a nd ca pa ci ta nce CSC [ 16]:      =   2 2   (4) .     2.5.   El ectr on ic   power  c onver ters   In  ou r  DC MG,   DC/DC   c on ve rters   are   re pr e sente d  by   s witc hing   models,   w here  pulse   with   modu la ti on   P W M   sche mas  are  impleme nt ed  co ns i der in g  losses  a nd   ha rm on ic s.  This  mode  re quires   high   switc hing   fr e quenc y  t hat ma ke  the  sim ulati on m ore ti me c onsumi ng.         (a)     (b)       (c)     Figure  2. Ci rcui ts of  t he DC/ D C p ow e r  c onve rters: (a )  B oost, (b)  Buc k - B oo st, (c )  BDC     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  D ri   S ys t,   V ol .  11 , N o.   4 ,  D ecembe r  2020   :   2073   –   2082   2076   2 . 5 .1 .   B oost  conver ter   B oo st  c onver te r  is  a  non - isola te d  DC - DC  co nv e rter   a ble  to  boos t  the  ou t put   volt ag e  grea te r  than  the   input ,  it   is  al s o  known   as  st ep  up  co nvert er  [ 1 9 ]  a s   s hown  in  fig ur e   (2 - a ) .  The   bo ost   co nv e rter  ha s  two  op e rati on  pe rio ds .  Durin g  fir s t  per io d,   the  c ontr olled  switc h  S1   is  O N,   wh i le   S1   is  tur ned  OF F  in  t he  se cond   per i od [14].  The d uty  c ycl e  form ulati on   of th e boost  con ver t er is:     = 1 −    (5)     2 . 5 .2 .   B uck bo os t  conver ter   DC/DC  B uck - boos t  c onve rte r   s how n  i n  fig ur e   ( 2 - b)  is   ab le   to   ge ner at e   an  i nv e rted   outpu t  volt age   gr eat er  t ha n  or   le ss  than  t he  input   volt age ,  wh e re  it   operat es  in   the  bu c k  mode  w he n  k  <  0.5  an d  i n  th e  boos t  mode  wh e n k >  0 . 5   [ 14] . T he  duty  c ycle ca n be  fin d b y     = +    (6)     2.5.3.   Bi dire ct iona l  buck - b oost  conver ter   BDC   BDC  is  a n  el ect ro nic   int erf ace   bet wee n  t he  DC - bus  an d  t he  ba tt ery ,  w hich   assu re  t he   charge/disc harge  ope rati on .  T he  BDC  has  tw o  m od e s,  bo os t   mode  w he n  th e  batte ry   disch arg e  (S3:  O N  &  S4 :   OF F ),   a nd  bu c k  wh e n  t he  batte ry   c harge  (S3:  O FF  &  S 4:  ON).  The   tw o  sw it ches  of  the   BDC  are   co nt ro ll ed   com plimentar y  via  t he  PWM   sig nal  c om m ands  of  the   ca scade - cl os e d  l oop  ( vo lt age   &  c urren t   hyst eresis)   [ 20 ].     2 . 6.   L oads   The  pr opos e d  sy ste m  s upplie s  bo t h  DC  a nd  AC  loads ,  w he re  AC  ty pe  c on sist s  of   to w  02   hous i ng  with 5 0  K wp  f or   eac h,  a p ol yc li nic  and  pri m ary  scho ol  of 22 K w p.  Th e f ourt h  DC  l oad  of  28 Kwp   is de sti ned   for  a n  a gr ic ultur e  appli cat ions.       3.   CONTR OL A ND  ENE RGY  MAN AGE M ENT  STR ATI GY   The   ma nag e m ent  s ys te m   pol ic y  M SP   ai ms    to  prov i de  t he  load   side   wit h  un i nterru ptable   ene r gy  in   add it io n  to  protect   the  sy ste m  com pone nts   [21] .   The  global  co ntr ol  structu re  co ns ist s   of   tw o  to polog ie s ,   wh ic h  a re:   1 -   M PP T c on t ro ll er  of  t he  c onve rsion c hains  of  PV /W T s ource s.   2 -   Cl os ed  c ontr ol  loops  of the  D C/ DC BDC  of  local  b at te ries.   The  c on t ro l  str at egy   of   t he  de centrali zed  c on fig ur at io n  ai ms   to  ma nag e  t he   sh are d  e nerg y  inside  a nd  betwee n  the  int ercon nected s e ct ion s se pa ratel y  th rou gh thei r  local  c ontr ollers LC  of the   BDC o f batt eries .       3.1.   C on tr ol s t ructure  of  th e  PV  c onversi on ch ain :     I n  this   pa rt,  t he   PV  is  c on t ro l le d  du rin g  s un ny  ho ur s   by   th e  MPPT co ntr ol le r  to  e xtract  i ts  maxim um   powe r usin g  c onve ntio nal P & O  met hod wit h PI re gu la to r  t o mai ntain  the  bus  vo lt a ge.           Figure  3. Co m mon c on t ro l st r uctu re  o f   PV / WT  s ources   ba sed MP PT .       The  op e rati on  pr i nciple  of  th is  method  is  t o  adj us t  the  operati ng  vo lt a ge  in  te r ms  of  powe r  unti l   achievin g  t he r el at ion sh i p dP/ dV =  0  [ 2 2,   23 ].     3.2.   C on tr ol s t ructure  of  th e  WT co nv ersi on ch ain   The   pr opos e d  con t ro l   meth od  re qu i res  onl y  powe r   outp ut   meas u re ment   of   the   c onve r sion  c hain   of   WT.   T his  ca n  be  achie ved   f rom  the  DC  li nk’s  c urren t  a nd   volt age  wit hout  re quirin g  any   s pee d  or   wind   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   &  D ri S ys t   IS S N: 20 88 - 8 694       Propose d ener gy man ag e me nt  for a  decen tr alized  DC - Mi c ro gri d b as e d  P V - WT - H ES S  f or…  ( H afsi  Ou s sa m a)   2077   measu reme nt s  or  an oth e r   me chan ic   fact or  [ 24,  25 ] .   M axi mu m   power  operati on   f or  a  WT  reali zed   w hen  the   rati o  of  the   po wer  va riat ion  on  the   s peed  va riat ion  eq ual  to  zer o.  I n  ad di ti on ,  t he  bac k - emf   of  a  PMSG  is   pro portion al  t o t he rotat io nal  sp ee d  ω , a nd hence it  ca n be s how n  that  [ 2 4           = 0   (7)     Using  t he   de fe ren ce   power  dP   a nd  c reasin g  or  dec reasin g  the   DC - bus   volt age  ca n  be   achieve   the   M PP   at   pr act ic al   sp ee d  r otati on al .   by  util iz at ion   P& O  or  Hill - Cl imbing    S earch   HC S  [ 25 ]  to   e xtract  the   MPP   from   avail a ble  wind  sp ee d  an d  t o  giv e   t he  V d c  ref e re nce  a s   s hown  i n  fig ure  3   to   PI  c ontr oller  t o  re gu la t e  the  ou t pu t  powe r  a t 400 V.     3.3.   Bu ck - boo st   bidi rec tiona l   converter  contr ol   The  c on tr ol  str uctu re  s how n  i n  fig ur e   6   desc ribes   the  opera ti on   pr i ncip le   of  the   cha rg e/ di scharge  of   the  batte ry.   Th e  casca de  t opol ogy  ai ms  t o  mit igate   the   bus   volt age   va ri at ion s   by   the   PI  re gu la t or  a nd  the n  gen e rate s   th e r efere nce c urre nt to  t he hyst er esi s r e gu la to r,   ei ther  to  ch a r ge  or  discha rg e   cases.             Figure  4 .  Co ntr ol str uctu re  of  t he  B DC of t he l ocal b at te ries.       3.4.   M anag e m ent  s tr at e gy   The  f ollow i ng  flo wc har t   des cribes   the   ene r gy  ma na geme nt  strat e gy  of  the  DCMG,   w hich   ai ms  t o  con t ro l  a nd  pr otect   the  s ys te m  pa rts ,  wh e re   fou r  m od e s  ar e  us e d  to  super vise  the  DERs  op e rati on,  c ontrol  the   charge/disc harge  of the l ocal  batte ries a nd  a ssu re  the  loa d dema nd. Ta ble  1  il lustrate  the  selec te d  m ode s.             Figure  5. Flo w char t  of the  po wer ma nag e me nt poli cy o f D C - MG.       Table  1.  E xpla nation o f  t he  m anag e ment  m odes.   Mod es   Descripti o n   Mod e 1   In th is m o d e,  th e s elected b attery is  t u rned  OFF  an d  the  load  su p p lied  via renewab le so u rces, th e E MS  giv e an ord er  to  r en ewable so u rc es to  chan g e the con trol m o d e f ro m   MPPT  to d roo p  con trol m o d e.   Mod e 2   In th is case, the  ge n erate d  po wer mo r e than  the d em an d   p o wer  an d  the SO C o f  th e battery  b e tween 9 0  % and  20  %,  so   th e asso ciated b attery is charg in g .   Mod e 3   The d em an d  po we r  m o re  th an  the in j ected p o wer  at  the  DC - b u s fr o m  r en e wab le so u rces a n d   th e SOC of cha rge  o f  th e  ass o ciated b attery  m o re  th an  20  %,  so  here the battery   i s d isch argin g  to c o v er  th e mis sin g  power .   Mod e 4   In th is case, the  as so ciated b attery ar r iv ed  to th e lim it  an d  the d em an d  po wer  less  than  the in j ected p o wer  in  the  ass o ciated s ectio n ,  h ere  to  avo id  the  b lack - o u t case the  o th er  sectio n s wh o  hav e a  SOC  m o r e  th an  20 ,  th e batt eri es  sh aring  the p o wer t o  cov er  th e m iss in g  po wer  to  f eedi n g  the  d am ag ed   secti o n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  D ri   S ys t,   V ol .  11 , N o.   4 ,  D ecembe r  2020   :   2073   –   2082   2078   4.   SIMULATI O N RESULTS   AND DIS C USSION   In  t his  sect io n,  the  stu die d  m od el   was  simu la te d  in  M at la b   Sim ulin k  s oft war e,   w her e   the  ob ta in e d  resu lt s   are   pr es ented   a nd  disc us se d  t o  ve rif y  the   se rv ic ea bili ty  a nd  e ff ic ie nc y  of  t he   pro po sed   syst em.   T he   use   of  va riable   we at her   co ndit ions  fi gure  6   ai m s  to   te st  the   vi abili ty  of  t he  s ys te m  unde r   s uch  disturba nc e  a nd  their ef fects  on  the  ob ta in ed  re su lt s,  in  addit ion t o  t he  sel ect ed  sc he du le   of  the s ub sect io ns l oads.         (a)     (b)     Figure  6. Va riable p r of il e of s olar  a nd  wind s olar para mete r s:   (a)   The  v a riat ion o f  ir ra diati on  a nd tempe rat ur e  of PV s our ce.   ( b) T he  wind s pee d prof il e  of  WT.       Con ce rn i ng   t he   irrad ia ti on  a nd   te m pe rature  saw  in  fi gur e  (6 - a),  t he  da y  an d  the  nigh t  pr ofi le   has   been  re present ed.   A bout  t he  wind  s pee d   fig ur e   (6 - b),  we  f ocused   on  t hr e e  re gimes  fro m  wi nd  s peed :   rated   sp ee d  m ode,   w eek  s pee d  mod e  w her e   the   W T  is  tu r ned  off   an d  t he  t hir d  mode  w her e   th e  WT   power  i s  not  op ti mal.  Re gardin g  the  powe r  pro file   dema nd,  we  re pr ese nt  the  po wer   pro file   simi la r  to  reali ty.  The  powe r   dema nd  was   great er  in  t he  midd le   of  the  day  especial ly   in  s um me r,   w her e  t he  powe r  de man d  e xce eds  the   assigne d  a mou nt  as  i n  fi gure  (8 - b).   Exactl y,  the  rated  pow er  of   t his  loa d  sect ion   is  50  Kwp  a nd  reac hed  7 0   Kwp  t o  e xami ne  the  r eact io n of t he  s ys te m  a nd the e ff ect i ve ness o f  the  m anag e ment  d ec isi on s i n  s uc h  c ases.            Figure  7 .  P ow e r bala nce  of th e D ERs  ( P V,  WT) an d SC.       Figure  7   sho ws  the  pro file   of   t he  ge ne r at ed  ene rgy  of  the  DERs  a nd   t he  SC.   T he  P V  s ource  interve ne d  dur ing  s unny  hours  betwee n  ( 17 - 83)   s,   where   it s  ma ximum  ge ner at e d  powe r  was   ab out  100  k W   appr ox imat el y  at   50  s  i n  the   midd le   of  the   day.  T he  rated   ou t pu t  powe r  of  WT  at   rated  wind  s pee d  10  m/s  is  50  Kwp   as  see n  in  the p eri od  f r om   ( 67 - 75)  s.   Thus,  the g ene rated  po wer s of  the  D ERs  are   interr up ti ble due  t o  the  inte rmitt en t  natu re  of  t he  us e d  ren e wa bles  as   seen   between  ( 33 - 43)   s   w her e   the   wind  s pee d  was   le ss  tha n  the  cut - i n  sp ee d.   T he  bi g  ad va ntage  of   the  s up e rca pacit or   SC  is  to  gen e r at e/ abso r b  fast  current  s pik es   to  th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   &  D ri S ys t   IS S N: 20 88 - 8 694       Propose d ener gy man ag e me nt  for a  decen tr alized  DC - Mi c ro gri d b as e d  P V - WT - H ES S  f or…  ( H afsi  Ou s sa m a)   2079   load  durin g  tra ns ie nt  reg imes   du e  t o  it s  hi gh   powe r  de ns it y  in  ad diti on   t o  mainta in  the  bus  vo lt age   wit hin   it s   sp eci fied   li mit s.  In  a dd it io n,  the  fast  res ponse   ti me  of  the   S C  duri ng  s udde n  ca ses  ca n  s olv e   the   disa dv antag e  of the  batte r y b ecause  of it s slow dy namic a nd  respo ns e ti m e as see n  in  70 s.         (a)       (b)       (c)     (d)     Figure  8 .  Th e   powe r bala nce  of the  fou r  s ubsy ste ms:   (a) Fi rst secti on, (b ) Sec ond sec ti on , ( c )  T hir d  sect ion   and ( d)  F ourth   sect ion .       Figure  8   il lust rates  the  pow er  balance  of  the  s ub s ys te m s  of  the   DC - M G ,  wh e re  t he   local   loa d  dema nds  a re   pl otted  with   it s  batte ry  e nerg y  and  the   a bsor be d/g e ner at e d  powe r   f rom/  to   the  c ommo n  D C  bu s   of   t he  DC - M G .  As  viewe d  i n  each  s ubsy ste m,  the  l ocal  lo ad  wa s  s upplied  fir stl y  by  t he   ren e wa ble  ene rgy  of  the  ce ntrali zed   powe r  plant,   w hile  the   local   ba tt eries  inter ve ne  t o  c ope  with  t he  e nerg y  m ismat ch  betwe en  t he   load  a nd   t he  r enew a ble  ene r gy.  Ex act ly,  t he  cha r ge/disc harge  of   the  l ocal  batte ries  is  con tr olled  by   the  casca de - c ontr ol - loop  base d  on  t he  var ia ti on   of  t he  c ommo n  bus  volt age  t o  ge ner at e  t he  ref e ren ce   c urre nt  to   the  a ppr opriat e  batte r y.   Duri ng  night  hours ,  the   wind  t urbine   is  t he  a ss ign e d  res ource   to   s upply  the   loa d,  wh il e  t he  perm anen t   excee de d  a nd / or  l acke d  powe r  is  a bsor be d  a nd / or  ge ner at e d  by  the   local   batte ries  and  by   the  superca pac it or   to  c op e  wi th  fast  cu rr e nt  sp ikes .  I f  the  centrali zed  renewable  e nerg y  do es  not  m uc h  the  total   load  de m and   of   t he  w ho le   sy ste m,  the  l ocal  batte ries  discha rg e  fo ll owin g   their  sta t e  of   c harge,  ei t her   t o  su ppl y  it s local  load o r  t o  s hare ene rgy  t o  the  co m mon  DC  bus  with t he oth er sub s ys te m s.   Th us ,  t he  glob al   sh are   ene rgy  betwee n  the  DERs  a nd  the  stora ge  dev ic e s  are  c ontrolle d  re ga rd i ng   the  var ia ti on o f   the   volt age  of the  c ommo n  D C  li nk .   D uri ng  the  per i od  ( 17 - 50)  s,  th e  PV  pow e r  inc rease  to  it s  maxim um   pea k,   wh il e  the  w ind   s ource  pro vid es  it s  lo w  powe rs.   I n  this  per i od,  the  fou rth  s ub - sect io ns  are  su ppli ed   via   the  a vaila ble  re new a ble  e ne rgy  a nd  th e  batte ries  c ov e r  t he   missi n g  powe r.   For  t he  t hir d  s ub - sect ion ,  i n  the  half - da y,   the  powe r  dema nd   decr ease s  te m porar il y  so   t he   corres pondent   un it   sto rag e  a bs or bs  the  excess  po wer.   I n  the  th ird  pe rio d,   fro m  the  half - da y  to  the  s uns et   (5 0 - 83)  s,  t he  P V  powe r   sta rts   decr easi ng,   the   avai la ble w in d  po wer  ac hieve d  it s   rate d  duri ng ( 67 - 75)   s,  where   the  w in d  s peed was   12   m /s  as  represe nted  in   fig ur e  (6 - b) .   I n  this  pe rio d ,  t he   SO C  of   batte ries  w e re  in  t he   range  (30 - 90 ),   s o   batte ries  wer e  charge d/d isc ha rg e   to  c over  t he   load   po wer  dema nd  an d  a ss ur e   the   DC - bu s   volt age   f ol lowing  the   re f eren c e  value 4 00 V.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  D ri   S ys t,   V ol .  11 , N o.   4 ,  D ecembe r  2020   :   2073   –   2082   2080   In   t he  ni gh t  pe rio d  ( 83 - 100)   s ,  the  th ree  sub - loads  ha ve  a  m inimum  powe r   consu mp ti on  f or   li ghti ng  and  ot her  smal l  app li cat io ns ,  wh il e  th e  f ourt h  s ub - loa ds  w hich  re pr ese nt  the  ag ricult ure   ap plica ti on ,   do  not   consu me  a ny  powe r.  I n  t his   pe rio d,  the   a va il able  re new a ble  s ources   a r e  the   WT  i n  pa rall el   with   t he   local   batte ries.  Exac tl y  at   (7 0 )   s,   t he   batte r y  of  t he   fir st  s ub - s ys te m  was  disc onnected   out  fro m  the   s ys te m   cause d  by  ei ther   if  it s  SO C  bec om es   le ss  the  30  %   or  due  t o  a n  el ect rical   f ault  a s  il lustrate d  in  Figure  (8 - a) .   B ecause   of   t his  prob le m,  the   centr al iz ed  un it   via  re new a ble  resou r ces  sup plies  th e  load   of  this  s ub - s ys te m  c omplet el y,   wh il e  t he  local   batte ries  at   t he   oth e r  sub - sy st ems  in te rv e ne  t o  s uppl y  thei r  l ocal  loa ds .   He nce,  t he  batte ri es  are   more  stresse d  durin g  this  per i od,  w her e  t he  bu s  volt age  is  aff ect ed  by  a  f ast   ov e rsho ot  in  ad diti on   t o  af fecti ng  the  total   sta bili ty  of   the   DC - M G ,  w her e   th e  D ERs,   the   s up e rca pacit or  and  batte rie s  c op e   with  t he   ne eded   energ y  to  mit ig at e the bus  v a ri at ion s a nd  pro vid e t he  la c ked ene rgy  t o  the   appr opriat e loa d.           Figure  9. Ba tt eries an d SC st a te  o f  ch a rg e .       Figure  9   re pr e sents  the  SO C   of   batte ries  of  each  s ub - sect i on   a nd  the  SC .  As  ca n  be  observ e d,   t he   SO C  ref le ct s  t he  us e d  e nerg y  of  the  stora ge  dev ic es   du r ing   t he  powe r   bala nce   prof il e .  T he  batte ries  are   discha rg i ng  es pecial ly  at   the  half  day  w he n  the  de man d  power   be  gr eat e r,  bu t  w her e  t he  dema nd  lo a d  powe r   be  le ss  the   po wer   ge ner at e d  the  batte ries  a r e  chargin g  (th e  third  an d  th e   fou rth  s ub - se ct ion s) ,  the  fir st  and  seco nd  batte rie s  are  disc harging  at   al l  ti me  because   of   t he   dema nd  powe r  great er   tha n  t he  gen e rated   powe r.  At  ni gh t   an d  a fter  70s  the   sta te   of  batte ries   be  al m os t  sta bl e  beca us e  the   load  de man d  powe r  will   be  l ow e r  excep ti ng  t he  f irst  sub - sect io n,   the  batte ries   be  off - li ne,   a nd  the  c onti nu at ion   of   t he  disc hargin g  batte ries  w e   exp la in  it  by t he  inter nal r esi st ance.   The   SC  has   a  big  r ole  i n  t h e  beg i nn i ng  as   s een  a nd  i n  the   transient   pe rio ds  beca us e   it   de li ver s   high   powe r  wit h ver y fast res ponse  ti me to e nsure  the sta bili ty of  the  dc - bus.             Figure  10.  DC - bu s  volt age  of  the D C - M G .       Figure  10   re presents  the   bus  vo lt age   of  t he  DC - M G   s ys te m  wit h  a  re fere nce  value  of  400  V.   Th e   var ia ti on  of  th e  co mm on  bus   volt age  of  the   sy ste m   in dica te s  the  a mou nt  of  the   a vaila bl e  energ y  i n  th e  DC - M G  a nd  c on se qu e ntly  ref le ct s  it s  total   sta bili ty.  The  bu s  volt age  ha s  a  fa st  respo ns e  ti me  (abo ut  0.2 7  s )  an d  small   o ve rs hoot  (a bout  6  V ).   D uri ng  the  fast  cha ng e  i n  the  ge ner at e d  powers  of  th e  ren e wa ble  so urces   because   of  the   unpre dicte d  weathe r  c onditi on s ,  the   s up e r capaci tor   inter ven e s  fi rstly  t o  c ops  with  tr ansien t   sp ikes   to   be  f ollow e d  by   th e  local   batte ri es  ei ther   to   c ha rg e   or   to   disc harge  t o  meet   the  powe r  difference   betwee n  l oad s   an d  DERs.   The  obser ve d  dro ps   i n  t he   bus  volt age  are  du e   to  t he   fast  reacti ons  of  the   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   &  D ri S ys t   IS S N: 20 88 - 8 694       Propose d ener gy man ag e me nt  for a  decen tr alized  DC - Mi c ro gri d b as e d  P V - WT - H ES S  f or…  ( H afsi  Ou s sa m a)   2081   su pe rca pacit or  reg a rd i ng  the  f ast   cha ng e  i n  t he  a vaila ble  powe r  at   the   co mmon  DC  li nk ,  w hich   is  co nnect e d  directl y  t o  the   dc bus.   In   ge ner al ,   the   volt age  of   t he   com mon  D C  li nk   was  ne arly  c onsta nt  arou nd   it s  ref e ren ce  with  a   minimu m  of 399V a nd a  max imum  of  406V.       5.   CONCL US I O N   In  this  wor k,   a  pro posed   D C - MG  is  stu died  a nd  pr ese nt ed  as   a  s olu ti on  f or  isl an d  vill ag es  a nd   commu niti es  at   the  s ou t h   of  Alge ria.   T hus,   the  pro posed   sy ste m  is   co nt ro ll ed   via   casc ade - c ontrol - lo op s   to   regulat e  the  c ommo n  bus  vo lt age  a nd   pla nn i ng  the  c harge - discha rg e   of  th e  local   batte rie s  of  each   subs yst em.    Hen ce ,  a n  e ne rgy  mana g eme nt  poli cy   E MP  is  dev el op e d  to   ma na ge  t he  s har e d  ene rgy  i ns ide  t he   w ho le   rem ote  DC - MG  i nclu ding  re new a ble  e ne rgi es  DERs ,  HE SS  a nd  var ia ble  AC/DC   loa ds.   Among   co nt ro ll ers ,  M PP T  is  us e d  to  extract  th e   maxim um   po wer   of   t he  re ne wab le   s ource s  PV   a nd  wi nd.   T he   sel ect e d  semi - act ive  topolo gy  f or   Ba tt eries/ SC  has  it s  ad va ntages  a nd  di sad van ta ges  ba sed  on   t he  pro po s ed  s ys te m ,  wh e re   the  main   obje c ti ve  is  to  mit ig at e  the  va riat io ns   of   t he  c ommo n  DC  li nk  in  a dd it io n  to   s upply  the  fast  current   sp ikes   to   prote ct   the   che mica l  batte ries   beca us e   of   their   slo w  dyna mic.   From   the   ob ta ine d  simulat io n  re su lt s ,   the imp or ta nce  o f  t he  HE SS wit h  the  ren e w able DERs is  well  shown in   the presente d p ow e r bala nce  pro file s.   The  pro posed   EMP  is  te ste d  unde r  normal,   crit ic al   and  e mer gen c y  c ase s  to   ge ne rate  t he  a ppr opriat e  sig nal  comma nds   P W M  to   the   powe r  c onve rters   as   see n  i n  the   ca se  of  the   s udde n  a bs e nce   of   the  batte r y  at   th e  fir st   su bsyste m.  E xa ct ly,  the  w hole   DC - M G   ha s  pro ve d  it s  s erv ic ea bili ty,  e ff ic ie nc y  a nd  reli abili ty  duri ng  the  enti re  ap plied  disturba nce  s uc h  as  var ia ble  weathe r  co ndit ion s  a nd  une xpect ed  fau lt s  t hat  can  occ ur   in  the   netw ork  el eme nt and c omp onents.       ACKN OWLE DGE MENTS     Au t hors   ack no wled ge  t he  fin ancial   s upport   of  t he   Ge neral   Directi on   of  Scie ntific   R esearch   a nd   Tech no l og ic al   Dev el opment , DGRS DT  thro u gh t he  PR FU  Pr oject   (N°  A01L 07UN0 8012 012018 0007) .       REFERE NCE S    [1]   D abba ghjamanes h ,   Morteza,  K a vousifar d ,   Abdol la h,   M ehr a ee n ,   Shahab,   et  al. ,   “ Sensiti vit y   Anal ysis  of  Rene w ab l e   Ene rgy  In te gra tion  on  Stocha st i c  En erg y  Mana gem en t  of  Auto ma t ed  Re conf ig ura ble  Hybrid  AC - DC  Microgr id   Cons ide ring  DL R  Secur i ty  Cons tra int,”   IE EE Tr ansacti ons on  In dustrial  Informatic s ,   2019.   [2]   YU ,   Yue   et  W a da ,   Keiji. ,   “ Sim ula ti on   Study   of   Pow er  Man ageme nt   for   a   High ly  R el i abl e   Dist ribut ion   Sys te m   using a   Tri pl e  A ct iv e  Bridg e  Co nver te r   in   a   DC  Microgr id , ”  Ener gie s ,   vol .   11 ,   no .   11 ,   p p .   3178 ,   2 018 .   [3]   H.  Ous sama ,   A.   Othma n e,   C .   Abdesel em  ,   H .   Mohammed  A mi ne ,   “ Wi nd   tu rbine   g ene r at or  base d  on  PM SG  conne c te d   to   D C  microgrid   sys t em , ”  Inte rnat ion al  Jo urnal  o f   Co ntrol,  Ene rg y  an d  E le c tric al   Eng ine ering ,   v ol.  7 ,   pp.   40 - 43 ,   2019 .   [4]   Ghanba ri,  Niloo far   &   Mobarre z,  Maz i ar  &   Mad adi ,   Mehrna z  &   Bhat tacha ry a,  Subhashish,   “ Co mpre hensiv e  Co st  Compa rison  and   Analysis  of   Buil ding - Scale  Solar   DC a nd   AC Mi cro grid , ”  2019 .   [5]   H an ,   Ying,   C he n ,   W ei rong ,   e t  LI,   Qi ,   “ Modeling,  con trol,  and   ene rgy   ma n ageme nt  f or  DC  m i cro grid.  In :  Sm a rt   Pow er  Distribut i on  Sys te ms ,”   A c ademic   Press . p p .   69 - 90 ,   2019 .   [6]   B onkil e ,   Mayur  P.  et   R am ad esig an ,   Venk at asa ila nat han . ,   “ Pow er  ma nag em en t  co ntrol   stra te gy  usi ng  physics - base d   bat t ery   mod el s  i n  standalone   PV - bat t ery   hybri d  s ystem s ,”   Journa l  of   Ene rg y  Stor age ,   vo l. 23, p p .   258 - 268 ,   2019 .   [7]   HU ,   Jiefe ng ,   S han ,   Yinghao ,   X u ,   Yin li ang ,   et  a l. ,   “ A   coor din ated  cont rol   of   hybrid   a c/ dc   m ic rogr id s  with  PV - wind - bat t ery   under   v ari ab le   g ene r at i on  and  loa d  co ndit ions ,”   Int ernati onal  Journal  of  Elec tri cal  Powe r  &   Ene r gy   Syste ms ,   vol .   10 4,   p p .   583 - 592 ,   2019 .   [8]   D uma n ,   A.   Ca n  e t   G üle r ,  Önder,   “ Techno - economic  an al ysis   of   off - grid   P V/wind/fue l   ce l l  hybr id   sys tem   com b in at ions  wi th  a   com p ari son  of  reg ul arl y   and   sea sonall y   occu pie d  househo lds, ”   Sustainable  C i ti es  and   Societ y ,  vol.   42 ,   p p .   107 - 126 ,   2018 ,   2017 .   [9]   A ll aoua ,   Boum edi en e,   A snou ne ,   Khad idj a ,   et   M eb ark i ,  Brahi m ,   “ En erg y  ma n agem ent   of  PEM  fue l  ce l l/ superc apaci t or  hy brid  power  source s  for  an  e l ec tr ic   veh icle,”   I nte rnational   jou rnal  of  hydroge n   ene rgy ,   vo l.   42 ,   no  33,   p p .   21158 - 21166 ,   2017 .   [10]   T abata ba ei ,   Nas er  Mahda vi ,   K a bal c i ,   Ersa n,   et   B iz on,   Ni cu,   “ O ver vie w  of  Mi cr ogrid.   In:   Micro grid  Archi t ectur es,   Control   and  Prot ec t ion  Methods ,”   Springer,   Cha m . p p .   3 - 19 ,   202 0 .   [11]   J ing ,   We n long,  L ai ,   Ch ea n   Hun g,   W ong ,   Shung   Hui   W al l ace,  e t   a l. ,   “ Ba tt ery - su per ca p acitor   hyb rid  ene rgy   stora ge  sys te m  i n  st a ndal one   DC  mi cro gr ids :  arevie w,”   I ET  R ene wabl e  Pow er  Gene rat ion ,   vol .   11,   no   4,     p p .   461 - 469 ,   20 16 .   [12]   K uma r ,   Jayn end ra,   A ga rwal ,   A nshul,   e t  A gar wal ,  “ Vine et a .   A  rev ie w  on   o ver all  con trol  o f  DC  microgrid s,”   Journal  of   En ergy   Storage ,   vo l.  21,   p p .   113 - 138 ,   2019 .   [13]   Hus sain  A.  At tia,   “High   per for ma nc e  PV   sys tem  base d   on   ar ti f ic i al  neur a l  n et work  MP PT  wit h  PI  con trol l er   f or  dire c t  cur ren t   wate r   pump   appl i c at ions” ,   Inte rnat ional  Journal   of   Pow er  E lectron ic s  and   Dr ive  S y stems  (IJ P EDS) ,  vol.   10 ,   no .   3 ,   pp .   1329 - 1338 ,   20 19 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  D ri   S ys t,   V ol .  11 , N o.   4 ,  D ecembe r  2020   :   2073   –   2082   2082   [14]   Ed - dahmani   Ch afi k,   Mahmoud i   Hass ane,  B ako uri  Anass ,   and   El   A zz aou i   Mar ouan e,  “A  New   Adapt ive  Anti - Wi ndup  Con trol l er  for   Wi nd   En er gy  Conversion  S ystem   B ase d  on   PM S G” ,   vol .   9 ,   no.   3 ,   pp .   1321 – 1329 ,   2018 .    [15]   B angue ro ,   Ed ison,  C orr ec he r ,   Antonio,  P érez - nav arr o,   Ángel ,   et   al.,  “ A  r eview  on   bat t ery   cha rging   and  disch arg ing   cont rol   strat egie s: Appl icat ion   to   ren ew abl e   en er gy  sys te ms,”  En ergie s ,   vo l. 11, n o  4,   p p .   1021 ,   20 18 .   [16]   Y in ,   Chang ji e ,   W u ,   Hongw e i,   L ocment,  Fabri ce ,   e t  a l. ,   “ En erg y  m ana g em e nt  of  DC  micr ogrid  base d   on   photovol taic   co mbi ned   with   d ies e l  g ene r at or   an d  superc apaci tor , ”   En ergy   conve rs ion  and  mana geme nt ,   vo l.  13 2,     p p .   14 - 27 ,   2017 .   [17]   A  kamel ,   Ahm e d,   R ezk ,   Heg az y ,   S heh at a ,   Nabila,  et  a l. ,   “ En erg y  Mana g em en t  of  a   DC  Mi cro g rid  Composed   o f  Photovolt aic/Fu el   C el l /Ba t te ry/S uper ca p acitor   Sy stem s,”   Batteri e s ,   vol. 5, no  3 ,   p p .   63 ,   2019 .   [18]   Soumeur  M.,   Ga sbaoui  B. ,   Abd elkhale k  O. ,   Hart a ni  M.,   Hafsi  O. ,   “E ner gy  Man ag em en t  for  a  Hyb rid  Fuel  c el l /SC  for  Four - Wheel   Drive   E lectr i c   Vehi cl e ,”   in   El e ct rotehn ic a ,   El e ct ronica ,   Au t omatic a   (E EA ) ,   vol .   67 ,   no.   3 ,     pp.   58 - 64 ,   2019 .   [19]   M ore no - val en zu el a ,   Jav ie r  et  G arc í a - alarc ón ,  O ct av io,   “ On  con trol   of   a   boost  DC - DC  power  conve rt er  und er   constra in ed  inpu t ,”   Comple xi t y ,   2 017.   [20]   R avi ,   De epa k ,   R eddy ,   Band i  Mal li kar jun a,  S him i ,   S.  L.,  e t  a l. ,   “ Bi dire c ti ona l  dc  to   dc  Conver te rs:  An  Overvi ew  of   Vari ous  Topo lo gie s,   Sw it chi ng   Sche me s  and   Control   Techni ques, ”   Int ernational  Journal  o f   Engi n ee ring   a nd   Technol ogy ,   vo l. 7, no  4 ,   pp .   5 ,   2 018 .   [21]   Soumeur,   Moha mm ed  Am ine ,   Brahi m  Gasbao ui,   Othm ane   A bdel kha le k,   Ja me l  Ghoui li ,   T ofi k  Toumi,   an d   Abdesel em   Ch a kar .   “ Compa r at i ve  study  of  ene r gy  ma nag ement  strat eg ie s  for  hy brid  proton  exc h ange   m em br ane   fue l ce l l  fou r   wh ee l   drive ele ct ri c   vehicle,”   Journ al  of   Powe r   Source s ,   vo l.  462 ,  20 20.   [22]   Hart ani  M  A,  H am ouda   M,  Abd el k ha le k  O ,   Haf si  O,  “M ana ge me nt   of  MP PT  Te chn ic s  and  E ner gy  Storag e  o n   Rene wabl e  Hybrid  Pow er  Sys te ms”,   in  E lectrote hni ca,  Elec troni ca,   Aut o matic a  (E EA ) ,   vol.   67 ,   no.   3,     pp.   22 - 36 ,   2019 .   [23]   O.  Ze br aoui,  M .   Bouz i,   “Im pro ved  MP PT  controls  for  a   stand al one   PV /win d/ba ttery  hybrid   e ner gy  sys te m ”,   Inte rnational   Jo urnal  of Powe r  El e ct ronics  and   Dr iv e  Syst ems (I JP EDS) ,   vol .   11 ,   no.   2,   pp.   988 - 1 001 ,   2020 .   [24]   Z am m it ,   Dani el,   S ta ine s ,   C.   Spi t eri ,   M ic a ll e f ,   Al exa nder ,   et   al . ,   “ MP PT  with  cu rre nt  cont rol   for   a  PM SG   smal l  wind  t urbine  in  a  grid - conne c te d   DC  mi cro gr id.  In:  Rese arc h  an d  innova t ion  on   wind  ene rgy   o n  expl oi ta t ion  in   urba n  env ironme nt  co ll oquiu m,”   Springer,   Cham,   p p .   205 - 219 ,   20 17 .   [25]   M ousa ,   Hos sam   HH ,   Y ouss ef ,   Abdel - R aheem ,   et  M ohamed ,   Essam   EM . ,   “ Vari able   step   size  P&O  MP P T   al gorit h m  for   o pti mal  power   e xtra c ti on  of   mu lt i - phas e  PM SG  base d  win d   ge ner ation  sys te m ,”  Inte rnational   Journal   of   Elec t rical   Powe r &   E nergy   Syst ems ,   v ol.   108 ,   p p .   218 - 231 ,   2019 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.