In te r n ation a l Jou rn al  o f Po we r  Elec tron ic s an d   D r ive S y stem  (IJ PED S )  V o l.  10, N o.  4, D e c e m ber   201 9,  pp.  2065~ 20 75  ISSN: 2088- 8694,  DOI :   10.11591 /ijpeds. v10. i 4.pp2065-2075          2065     Jou rn a l  h o me pa ge :  ht tp: //i a e score . com / j o u r na l s / i n d e x . p hp/IJ PED S   Smooth transi t ion fr om grid to  standalone solar diesel mode  hybrid generation sys tem with  a battery       A ya M.  El s h erb in y 1 ,   A d el S. Nada 2 ,  M o h a mm ed   K am a l 3   1 , 2, 3  Dep a rt em ent of E lect rical  p o w er E ng in e e r i n g ,   A l- A z h a r   Un iv e r si t y,  E gy p t    1  N e w Dam i ett a  Hi g he r  Instit u t e f o r  Engin eering   &  T echno lo gy , Eg y pt        Art i cl e In fo     ABSTRACT  A r tic le hist o r y :   R e ce i v e d  Mar  26,  2 0 1 9   Re vise d A p r  20,  201 9  A c c e pte d   J u l   21,  201 9       Th is   p ap er  d es c r i b ed   a   s elf - su p p ly  s m a rt  m i c rog r id  w h i ch  m ay  b e  a   l o w   vo lt age  or  m edium   vo l t ag e  d i s t ri butio n  netwo r k.  I t  con s i d ered  a n   eff i c i ent  energ y   s ys tem   in  w hi ch  d iff e ren t   r en ewabl e   s ources   a s  ph ot o-vo l t a ic  a rray,   win d ,  or  c on ve n t io na l  a s   d ie se l  ge n e ra tor,  a nd  sto r a g e   ca lle d   d is tr i b u t e d   gen e rators   w hi c h   o rg a n ized   t o  chan ce  th e  l o ad  p ower  d em an d   at  a ny  tim e  with   r eli a bili ty.  It   can   oper a t e   e it her  on -grid   o r   o f f - g r i d   c o n figu rati on,   esp eciall y   limited  are a s  f a r  f r om   t h e   u ti lity   g rid   n e e d ed  a n o t h er  b ac k u p   po wer.   B y  u s in g  M a tl ab/Sim u l ink,   a   s o l ar  P V  sy stem   i s   mo del e d ,   sim u l a ted,  and   det e rm in e d   t he  c h a r acteris ti c  of  a  p art i cular  p h o t ov oltai c   cell   pan e l und er  th e  i n flu e nce  of   d iff e rent   v alues   o f   a m b i e nt   c on di ti ons.   Taki ng  i n t o   con s i d erati o n   MP P T   a lg ori t hm   w h i ch   i ncreas e s   t he  s olar  e nerg y   e ff i c iency  by   I ncrem e nt al  c on duct a nce  te ch ni que  t o  track   M P P   c orrect ly   w it h  f a st  resp on se.  P o wer  el ectro nic  DC/DC  co nvert er  a nd   D C/ AC  i nv erter  a re  u sed   with   P WM   t echn i qu e.  T o  co m p en sate  t h e   p o w er  f l u ctu a ti on s  of  t h e  s y s t e m   un der  di fferen t   p o s s i b l e  t r ans i ent  cases,   a  hi gh  p e r f o rm a n ce  co nt rol  b a s e d  on   an  i mp rov e d  virtu a l  sy nch r on o u s   gen e rat o r  i s   a dd ed  t o   con f i r m   s m ooth  vari ant s   i n  v o lt a g e,  f req u en cy  a n d   acti v e  p o w e r   du ring   t ran s i e n t   condit ion s .   Th e  resu lts  s h o w   th e  P V / D iesel   gen e rat o r/ bat t ery/ po wer/f r eq uen c y  an d   vo lt age p e rfo rmance at  tw o  diff e ren t  co nditi ons. K eyw ord s :   H ybri d  A C/D C   m ic rogrid  MATLAB/S i mulink  Incr em ental c o nd uc tance     MPP T   PID   c o ntro ller     Co pyri gh t © 2 019 In stit u t e  of Advanced  En gi neeri n g  an d  S c ien ce.   All  rights   res e rv ed.  Corres pon d i n g  Au th or:   Mo ham m e d  Kam al,     D e pa rtem ent o f   E lectr i c a l p o w e r  Enginee r in g,   Al -Azh ar Un i versi t y ,  A l  Mo k h a yam   A l   D ae m, Egy pt.   Em ail:  mK a l sh a ear @yah o o .c om       1.   I N TR OD U C TI O N    The   tra d iti ona l   p o w e r  gri d   u t i l i ze s  foss il  f u e l s  a s   i ts  p rim a ry   s o u rc es  o f   ener gy  wh ic h   ca use  d u st  e m i s sio n s,  c l i m a t e  c h a n g e ,  ca rb on   d i oxi d e ,   a n d   cont i nuo us  s h o r t age  of  f oss il  fue l s.  B ut   r e c e n tl y,  r ene w abl e   ene r g y   s o u r ces  ( RES s )   ba sed  distri bu te d  ge ne rat i o n   ( D G )   u n its  a re  p r e ferred  cause  its   s ev e r al   a dv a n t a ges  suc h   a s  flex i b le  e x t ens i bil ity,   e n vi r o nm enta l - frie n d l i n e ss,  h i g h  e f fic i e n c y   a n d   i mpr ove d  r e lia bi lit y.  Conse que n tly,   the  hybr id  m ic rogri d   c o n c e pt  i s  a l so  s ug ges t e d   t o   o v e rco m e   t h e  d e f ect s   c a u s ed   b y   the   i n d i v i dua l  a ppl ica t i o n  du e  to  its  f le x i b i lit y  a n d  e f fic i e n c y.  I t’s  very   i m porta nt   f or   f ar aw ay  a re as  t o  bu il d   up  a  com p l e t e   s y s tem   able  t o  me et  t he i r   n e e d   d em an ds  a n d   overc o me   d i s c o n n ec ted  fr om   t he   u t i lit y  gri d   w i t h  hi gh  ef fic i e n c y   a n d   s ta bi lit y.  S o,   t his  resea r ch  w i l l   pre s e n t  a   p ro po sed   hyb rid   po wer  g e ne ra t i o n   s y s t e m  wh ich  usefu l  to  th is a pp lica t io ns  and discuss in det a i ls.  M i cr o g r i d  (M G )   i s  a  buil d in g  b l oc k  o f   a   d i s t r ibu t e d   s ys te m  that   c om b i n e s  st or age,   l oa d s ,   t r adi tio na l   and   r e new a b l e   so urce s.  I t  ha s  tw o  st a t es :   firstly,   'off -gr i d  co nfig urat i o n '   t o  g e nera t e   a nd   h a n d  o u t   p ow e r   ac ross  iso l a t e d   r em ot e   a r ea s  dur in g  d i sco n t i n u ity   o r  a n y  i n terr up tin g  from  t h e   u t i l i t y   g ri d .   S ec o ndl y   wh e r e     the  sys t em   i s   able   t o  gi v e -a nd-ta ke  p o w er   f r o m  the   gri d   i s  na m e d  'gr i d-c o nne cted   c o n fi gur a t i o n ' .   The  pe rform anc e   o f  a   M G   i s   ver y   i m por ta nt  duri n g  sw i t chi n g  m ode .  Where   M G   i s   re spons i b le  t o  ad just     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN: 2088- 8694   I nt   J  P ow  Elec   & Dr i   S y st V ol.  10,  N o.  4 , Dec  201 9 :   2 0 6 5  – 2 075  2 066 the  vo l t a g e  a nd  fr eque nc y   w itho u t   a ny  sup p o rt  f rom   t h e  u t ili ty  gri d   duri n g  t h e  t r ans i en t  ca se s  [1-4] .     P V   m odule   c a n   u se d   as th e  f un dam e n t a l   p o w e r   t ra nsform ati o n   u n i t  of a P V  gener at or sy s tem   w h ere   its ou t put   cha r ac t e ris tic  d e p e n ds  o n  t h e   sol a r  insu la tio n  a nd  t h e  c e ll  t e m pe rat u r e   [ 5-9].   Be ca use   P V   m odu le  h as   no n l i n ea ri t y   c ha rac t e r is tics,   i t s   d esi g n  esse nt ia ll y  m o d e le d  a n d  si m u la t e d  t h r o u g h   m a x i m um   pow e r   p o i nt   trac k i n g   ( MPPT )  [5] .   U sua l l y   M P P T  sym b o liz es  b y  a   p o wer  elec t r o nic   circ u it  w h i c h  offe rs  a n   int e rfac e   betw ee n  P V   a nd   l oa d  b y   u s i ng   s om e  me t h ods   a s  N e ura l   N etw o rk  [ 5] ,   Incre m e n ta l  C o nd u c tance   ( I C )   [ 1 0 ] ,   F u z z y  L o gi c   [11],  P e rturb  &   O b se rve  [12],   and   Cuc koo   s e a r ch  a l g ori t hm   [ 13] .  IC  i s  c o m m only   i m ple m ented   and  trac ke d  co ntr o l  s t rate gy  be cau se  o f  i t s  env i ro nm en tal  ada p t a b ilit y   a n d   h i gh e r   s t eady - st at e   ac c u ra cy   [ 1 4 ] .   MP P T   i s  a p p l i e d in the  b o o s t  c on verter  b y a   S i muli n k / m od el w her e   t h e d u ty  cyc le   ( D )   i s  a u tom a tic a l l y  v a r ie d   uses  I G B T  w i t h   f ast   sw i t c h i n g  spe e d   a nd   l o w   o u t pu t  impe dance   to   g e n er ate  t h e  neede d   v ol ta ge  t o  e x tr act   ma ximum   po w e r  [3].The   DC / D C  co n v ert e r s   c a n   b e  fi x e d  t h e   o u t put  v o l t age   by  c h a n g i ng  du ty  c ycle   o f  trans i s t or s.   I t   ca n  be   u se d  s e par a te ly  f or  eac h  so urc e   o r   used  as  a   s i n g l e  D C /   D C   c o n ve rter  f or   w hol e     syste m   [ 15].   T h e   s y nc h r o n ous  m achi n e  is   o ne  o f  t h e  m o st   i m p orta nt   p a r t  of   t he  p ow er   g r i d,   d iese l   e n g i n e   go vern or  s y s t e m,   its  r efe r en c e   a n d   m e a su red  spee d,   m ec han i ca l   p ow e r ,  volta ge   r eg ula t or  a n d   e xc ita t i o n   syste m   [ 16-1 9 ] .  Ener gy storag e   sy s t em  ( E S S )  i s   u s e d  a s   an   a u x il iar y  sour ce   [ 20].     I n   t h i s  st u dy,  t he  P V   pane l   a n d  diese l   g e n e r ator  a re   u se d  a s   t h e   m a in  p o w er  g ene r ator  i n  t h e   sys t em .  A nd  d u e   to   t h e   c o n t i n u ous  d em and  for  e n e r gy,   E S S   d ev i c e s   a r e   r e qu ired  t o   c o mpe n sa t e   t he   p ow er  i n  c a se     the  l o ad  d em and  is  l e ss.  S ec t i o n   2   r e p rese nt e d   t he   w ho le  s ys t e m   c on fi g u rat i o n .   S ecti on  3  s how e d     the   sim u l a t i on   o f  t h e   prop os ed  h y b ri d  p o w e r  sys t em   a n d   r esults  un d e r  di ff e r e n t   p o ssi ble  t r an si ent   c a s es   a s  sw it c h i n g  from   gr i d - c o n n ec t e d  to  i s l a nde d  w i t h   v ari o us  d ynam i c   lo a d s.  F i n al ly ,  s e c t ion   4 & 5   out li n e s  re su l t s   di sc ussi o n  a nd  conc lus i o n  of t h e pa per.       2.   S Y S T EM   C O N F I GU R A TI O N   Thi s   s y s t e m  comp o s ed   o f   mai n   i t e ms   a s  PV ,  Di es el   g e n era t o r ,  b a t te ry, an d   dyna mic   l o ad.   The w h o l e   com p o n e n t s  are inter c o n n ec te d as  s how n   i n  F igure   1  the n  d isc u ss e d  in  de t a ils.           F i gur e 1.  S i n g l e  li ne  d ia gra m  of  pro p o se d hy bri d  sys tem       2.1.    PV  syste m  The   bas i c  de vic e   o f  a   P V   s yste m  is   t he   P V   c e ll  w h i c h  dire c t l y   c on ve rts  s u n l ig h t   i nt o  D C   e le c t rica l   e n ergy . C el l s   c a n  b e   c o l l ect e d   t o   fo rm  p an el s  o r  a rra y s  an d   mo d u l e s  for  h i gher p o w e r ap pl ica t io ns.   I n  o rde r  to  P V   cell  has  a   no nli n ea r  vo l t a g e-c u rre nt  ( V - I)   c har acte r ist i c ,   i t  can   b e   mo de l e d  us ing   c u rrent  s ourc e s,  d i o des   and  re s i s t ors.  S eve r al  m eth o d s  ha ve  b ee n  de ve l ope d  to  m ode l   a   P V   p a ne l  a s   m a t he ma ti c a l   m ode li ng  a n d   softw a re /sim ula tio n.   S in g l e-di o d e  a n d  d o u b le -d iode   m od e l s  are   c om monl y   us ed  t o  s i mu la te  P V   cha r ac t e ris tics bu t   one d i o d e   m odel  e q u i va l e nt  c i r cu i t   i s  p o p u l ar  m ode l  u s ed to  e v a l ua te   t he   p e rform anc e   d a t a   w h ic h  are   re prese n t e d  by  P - V   c h ara c terist i c   c urves  [2 1].   A n   i de a l   s in g l e - diode   m o d el  i n  F i g u re  2 (a )  has  thre e   c o mp on en ts:   ph oto - c u rre n t   so u r ce ,  di od e   para l l e l   to   s o u rce ,   o u t p u t  c u rre n t .   In  F igure   2 ( b)  b e cause   t h e   s hu nt   resistance  R sh  i s   l a r g e ,   s o   i t  u s u a l l y  c a n  b e   n e g l e c t e d   t h e n  p r a c t i c a l  m o d e l   sim p ly  a dded  s er ies   r e sistance    R s   [ 1 4 ].  I n  Figure  2(c)   p ra ctica l   m o d e l   w i t h   series  r es is ta nce   R s   a nd   s hu n t   r e s i s ta nc e  R sh   i s  selected  t o  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J  P o w   Elec  &  D r i   S y st   I S S N :  2088- 86 94       Sm oot h t r a n si ti on  f r om  grid  t o  sta n d a l o n e  so l a r  d i esel m o de  … ( A ya M.  Elsher biny )   2 067 sim u la t e   t he   b ehav i o r   of  a   P V   pane l,   t hr o u gh  ma the m a tic al  m ode l in g  [ 7 ] .   S un  P o w e r   S P R- 305E- W H T - D   so lar   pa ne l  pr o v ide s   h ig her   e f fic i e n cy  a n d   p er f o r m ance   t ha n  c o n ven t i o na l  de si g n s  a nd  t h in  f i l m  so lar   p a nel s .  S o ,   i t   s a v es  b o t h  tim e  a nd  m o ney  an d  c o mm on l y   u se d  [ 4 ] .     2. 1. 1.   M at h e mat i c a l  mod e l  o f   P V  Case   ( a ) :   n egl e c tin g  t h e   in ter n a l   l o s se s  of  t he   C ur r e nt ,   by  ap p ly i n g   Ki r c hh of f ' s  l a w :     I  =   I ph  –  I d     (1 )     I d  = I O  [e xp  (   . .   )  –   1 ]     (2 )     V t  =  K .   T C /q     ( 3)       (a )  (b )  (c)    F i gur e   2.   T he  e qu i v ale n t  c i r c u i t   o f   P V   device ,   ( a )  I d ea l  si ngl e   d io de  m ode l     ( b ) P r ac t i c a l m ode l wit h  R s  (c)  P racti c al mo d el w i t h   R s   a nd  R sh       Where  I   i s   t h e  out pu t  c u r r ent,   I ph   i s  t h e  ph ot o   c u rrent ,  I d   i s  the  d i o d e   c u r r e nt   w hi c h   p r o por t i o n a l  t o   t he   sa tura tio n curr ent,  I O   i s the   r e ver s e   sat u r a tio n or   l e a k ag e   cu r r ent of the  d io de ( A ) ,   V  is the   volt a ge  im pos e d   o n   the   d i ode,   V t  is   c a l l ed   t he t herm al v olta ge  be cause  of i t s e x clu s i v e de pen d e nc e  of tem per a tur e ,   T C   i s   t h e  ac tu a l   c e l l  t e m p e r a t u r e  ( K ) ,   K   i s   B o l t z ma nn  con s t a n t   ( 1 . 38 1×10 - 23  J / K ) ,   q   i s   cha r g e   o f  el ect ron   (1 .602   ×   1 0 -1 9  C ) ,   an d  Ns   i s  th e  num ber   of   P V   ce l l s  co n n e c t e d  i n   s e r ie s.   A   i s  t h e   i d ea lit y  fa c t o r   w h i ch   d ep end s   o n   PV  c el l  tec h n o lo gy.   C a s e  (b) :   n e g lec t  serie s  re si s t anc e   R s   a nd   s hu nt   r esi s t a n c e   R sh   d u e   t o   th e i r  ef fect  o n   th e  effi c i ency  of   t he  P V   cell a nd  m o d u l e .   W hen  R s  o n l y i s  t ake n  i n t o co ns i d era tio n  the   eq ua ti on  will  be  a s  the n e x t   fo rm [6 ] .     I d  = I O  [e xp  (     . .   )  –   1 ]     (4 )     C a s e(c ) :   wh ere  R s   i s  t h e  s u m   of  s e v er al  s t r u c tura l  re si s t an c e s  in  t he   s ola r   c e l l   a nd  R sh   r ep re se nt s  t h e  l e a k ag e   e ffe c t  of t h e so lar   ce ll   s em i c o n d u c t or m ate r i a l [5 ] .   B y  ap pl yin g  K i r c hh of f ' s  law :     I  =   I ph  –  I d  –  I sh        (5 )     I  =   I ph  –  I O  [ex p  (      . .   )   –  1]  –   (        )       (6 )     S o l a r   c e lls  a r e   a r r anged  i n   s e r ies  an d / or   p a r alle l  i n   P V   module s  to  o b t a i n  hi g h er   v a l u e s  of  v o l t a ge s   a nd  c u r r e nt s  a s   s how n  i n   F igur e  3.   I t   c a n  be  r e a lize d   t ha t  the   nu mb er  o f   se ri e s   m odu l e s  ( N se r )   is  d irec tl y   pr opor ti ona l   t o   t he  e qu iva l e n t  ser i es   a nd   p ar a lle l  r e sis t a n ce  a nd   t h e   n u m b e r  of   p a r al l e l  mo dul e s   ( N par )  is   in ver s e l y  pr op or t i o n a l   t o  t h e m .  S o ,  the  o u t p u t   v olta ge   i s  inc r e a s e d   r egu l a r ly  w ith  n um ber   of   m o d u l es  c o n n ec ted  in  s e r ies  wher e  the  curre nt  r e m ain  u n a f fec t ed.  Simila r l y  the   vo ltage   s t a y  u n cha n g e d   w h er e    t h e   out put   c u rren t   i s  i m p r ov ed   p r o po rti o n a lly   t o   nu mb er  o f  mo d u l e s  c o nn ected   i n  par a ll e l   [ 1 1 ] .   T he  e q u a t i o n   fo r array   u s in g   N ser  & N par   i s  give n  b y :     I  =   I ph  N par  –  I O  N par  [e x p   (        .  .   ) –   1 ]  –  (            )        (7 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I S S N: 2 0 8 8 - 86 94    I n t  J Po w El ec &  D ri S y s t   Vo l. 1 0 ,  No . 4 ,   D e c  2 0 19   :   2 065   –  2 075  2 068     F i gur e  3.   S e r i e s  &  pa r a lle l  c o n n e c t io n  o n   I -V   c har a cter i s t i c s  [ 8]       2 . 1 . 2 .   E ffect   o f   a m b i en t   co ndi t i o n s o n  I -V  & P- V  cha ra cteristic s of  P V   P o w e r   out p u t  of  P V   m odu le   i s  dir e c tly  p r o por ti o n al  t o  so lar   r a d ia t i o n .  S e lec t i n g  t h e  be st  l oc a t io n  is  ess e nt i a l   t o   i nst a ll   P V  mo dul e  a n d   t h e   st re ng th   o f   so l a r  r a d i at io n  nee d   t o  be  c o n s i de r e d .   Besi d es  t ha t,   l oca l   cl i m at e   and   env i ro n m ent a l   f act o r s  su c h   a s  te mp e r at u r e ,   w i n d ,   a n d  hu mi d i t y   n e e d   to   b e   ob se r v ed   a s  it   h a s   a n  e ffe c t   o n  t h e  o u t p ut   pow er   o f   P V   m odule.   W he r e   t he  p er f o r m a n ce  of  P V   module  d e p e nd  on  the  q u a n ti ty   o f   so lar   r a di a t ion  and  t h e   tem p er atur e o f  sur r o u n d i ng .   F i g u r e  4  i s   s how e d   I –V   a nd P – V   cha r ac ter i st i c s in  c ase o f   va r y in g   ir r a d i a tio n  w i t h   c o n st ant  te mpe r at ur e .   W hen ir r a dia t i o n   i n c re ase s ,  t h e   c u rrent   i nc rea s e s   o bv i ously   but  vo l t age   o u t p u t   i nc r e a s e s   s l i gh t l y.   T his  r e su lts  i ncr e asi ng  i n   o ut put  p ow er   i n   t h is  o p e r a ti n g   c o n d i t i o n .     I n   F igur e  5  I – V   a nd  P – V   cha r ac t e r i s tic s  un de r   var y i ng  tem p er a t u r e   a nd  c o n s ta nt  i r r a di a tio n.   W he n     the  opera t i n g   t em per a t u re  i n c rea s es,  t h e   cur r ent  o u t p u t   r ises  m ar gina ll y  b u t  the  v o l t a ge  o utp u t  de cr e a ses  dr astic al ly.   Thi s   i n d ica t e s   a   n e t   d r o p  in  p ow er   out p u t   w i t h   i nc re ase  i n   t em pe ratur e  [9].          F i gur e   4.   I –V   a nd  P – V   c h ar a c ter i s tic s  un de r   va r y in g  ir r a di a tio n  [ 8 , 1 0 ]           F i gur e   5.   I –V   a nd  P – V   char acter i s tic s  un de r   va r y in g  tem p er a t ur e  [ 8 , 1 0 ]         2. 1. 3.   M aximu m  p o wer   p o in t   t r ac kin g   ( MPPT)   F o r   ma xi m i z i n g   t he   P V   c onv er sio n   e ff ic ie n c y,   M P P T  is  i m p lem e n t e d .  M P P T   i s   n o t  a  m e c h a n i c a l   tra c k i n g   b ut  a t  the   sam e   t im e   it  c a n   b e  use d   w ith   a   m e c hani c a l  tr a c ki n g   s ys tem .   M P P   doe s  n o t   l i e  a t     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J  P o w   Elec  &  D r i   S y st   I S S N :  2088- 86 94       Sm oot h t r a n si ti on  f r om  grid  t o  sta n d a l o n e  so l a r  d i esel m o de  … ( A ya M.  Elsher biny )   2 069 a   par t ic ular   p o i nt  b ut   i t  m ove s  ar ou n d   P - V   c ur ve  d e p en ds   o n  li g h t   i ntensity   a nd   t emp e ratu re  a s  Figu re  6 (a) .   I C   i s  t h e  m o st  c om mon l y   m e th o d   due   t o  i t s  be tter   per f o r m a n ce,   f a s t e r   tr a c k i ng  t i m e   a nd   h as  n o     osc i l l a t i on  [ 12] .   The  pr inc i p l e   of  I C  is  a c h ie ve d  w h e n   t he   s lo p e  o f   t he  P - V   c ur ve  i s  z e r o   a t   t h e  MP P ,   pos it iv e   a t   t he  l e f t  o f   t he   M P P ,   and  nega t i ve  a t  the   r i ght  o f  the  MP P .   B y  c o mpa r i ng  the  inst anta ne ou s  co n duc ta nc e   ( I /V )   to  t he   i nc r e m e ntal  c ond uc t a nce   ( Δ I / Δ V ),   M P P   c a n   b e  fo u n d   [ 2 2] .   Th i s   a l g or i t h m   sh ow n  i n   F i g u r e   6( b)   i s  b ased  o n   t h e   p r i n ci pl e   t h at  th e  M PP i s re ac h e d   wh en  (  / =   0)   [ 14] .          .  I     V     I V     0  ( 8 )              Th e n  Vp = Vmpp    When    0 ,        Th e n  Vp > Vmpp  righ t  to   MP P,     When    0 ,          T he n  V p <V m p p  lef t   t o  MP P         ( a )  (b)     F i gure  6. ( a)  B a s i c  i dea   of  I C m e tho d  o n  a I-V  & P- V Curv e  (b)  F l ow cha r t  of   t he  b as i c   I C   al gor i t hm       2. 1. 4.   B oost   con v er t e r     I n   g ener a l l y ,   P V   s yst e ms  u se d  D C /D C  c onve r t er s  ste p   up  or   s te p  d o w n   t he   P V   vol tage   a n d   a u tom a t i ca l l y  var y i n g  t h e  du ty   c y c le   ( D )   i n  or der   t o   g e n e r ate   t he   r e q u i r e d  v o l ta ge   t o  acc esses  m a x i m u m   pow e r   [ 3] .   A   bo os t  c o nver t e r   i s  a l so  n a m e d   a   s te p   u p   c o nver t er   be ca use   t h e  o u t p ut  v ol ta ge  i s  h i ghe r   th a n     t h e in p u t   vo lt ag e. As  a   res u l t  t o  ac hi ev e p o w e r   b al a n c e ,   t h e  o u tp ut cu rren t   i s lo wer  th an  th e   i npu t cu rr ent  [23 ] .   The   dc  v o l ta g e   i s  e sse nt i a ll y  r e gu la te d  th r ough  th e  D C /D C  c o n v e r t er   t o  fi x  the  o u tp ut  c a p a c i t y   a nd   de t e r m ine d   t he   m icr ogr i d   t ot al  pow er   o u t p u t   [ 2 ] .   T he   d u t y   r a t i o   o f   t h e  cho p p e r  is   i nc re a s ed   l in e a rly   wi th  i n c r e a s e  i n   cel l   t e mp erat u r e   a n d   th erefo r e   th e   int e n s it y  [11 ] .  Th e  i n p u t– out put   v ol t a g e   r el a t ion s hi p  fo r  c o n tin u o u s   c on duc tio n  m ode  i s  gi ven  b y :             ,  1   , f o r   D   ∈ 0,1            (9 )     2. 1. 5.   I n v e r t e r   I n   g r i d- c o nnec t e d   P V   system s;  c o n v er t i n g   t he   D C  ou tpu t   o f  th e  s o l ar  m o d u l e s  to   A C   p o we r   t h rough  the  i nver t e r   i s  i m por ta nt  t o  c o nnec t   w i t h  u t ili ty  a n d   s up p l y i ng   l ocal  l oad s .   Cur r ent- c o nt r o l l e d   H - b r i dge   P WM   in ver t e r   w it h low - pass  ou t p u t   f il ter s   i s the   mos t   c omm o n  co ntr o l  str u ct ur e   f o r   the   D C /A C  gr i d   c on ver t er   [ 2 4 ] .   The   D C /A C  c o nver t er s  i n ser t   s inus o i da l  c u r r ent   i n to   t he   g r i d  c o n t r o l l i ng  t h e  pow er   f ac t o r .   I nver t e r   c on t r ol l e r  c o n f ir m  the  c o nt r o l   of  a c tive   and  r e a c t i v e  p o w e r   ge ner a t e d  to  t he  g r i d,   t hus  t he   c o n t r o l  of   D C - l i n k  v o lta ge   i s   a c hie v e d   w i t h  hi gh  qua l ity  o f   the   i n jec t ed  p ow er   a nd   g r i d  syn c h roni z a ti on   [ 3 ] .   P W M   i s   a   t e c h n i qu e   wh ich   the  sw itc he d  vo l t age   p u l se s  ar e   pr od uc e d   f or   d i ffe r e n t   o u t pu t  f r e q u e nc i e s  an d  vo l t a g e s .   A   d i sti n ct i v e   m odu la tor   pr o duce s   a n  a v er a g e  v o lta ge   v a l ue  e q u al  t o  the   r e fe r e n c e   v o l t a g e   w i t h i n  e a c h  P W M  p e r i o d .   P W M   pr ovi des  a  w a y  t o   d ecr ease   t h e  To ta l  H a r m onic   D i s t or t i o n   ( T H D )   of  l oa d  cur r en t.   T H D   r e qui r e m e nt   c a n   b e   m e t  when the  o ut put  o f a   P W M i nver t e r  is f ilter e d [2 3].    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN: 2088- 8694   I nt   J  P ow  Elec   & Dr i   S y st V ol.  10,  N o.  4 , Dec  201 9 :   2 0 6 5  – 2 075  2 070 2.2.    D i esel  g en e r at or  (D G )  In  nuc lear   p o w e r   p l a n t s  esp e c i al ly,   DG   i s  one   o f  t h e  fu n d am enta l  ins t r u m e nt s  ne e d ed   t o  m ode le d   and  a n a l yze d   d yna mica l l y.   D ue  t o  i t s  cri t i ca l  func tio n  a s   a   b ac k u p   s our ce  t o   e nab l e  the  MG  p erfor m a n ce  i n   safe   u n d e r   t r a ns ien t   c on dit i o n s  a nd  i t s  ro le   i n  freq ue ncy   and   v olta ge   r e g u l ari t y .  Ini t i a lly   D G   i s   i n  st and b y   mode   a n d   d e l i v er ing  no  ac ti ve  p ow e r .  The   pla n t  is  f e d   b y  t h e  d i s t rib u tio n  ne t w or k  and  the  s y n c hr ono us   ma chine  (S M)  oper a tes a s  a  c on de nse r  to ke ep  t he  b us v o l t a ge  a t  1. 0  p.u.       2.2. 1. Gover n or   Ini t i a lly  t h e   g o v ern o r  and  it s  de sig n   p a r am ete r s  ar e  obse r v e d  t o  se t   a t   s te a dy  s t a t e  va lue   'ze r o '   a n d     the  r e fe re nc e  m e c h ani cal  p o w e r   a lso  o b se rved  f rom   n o   s pee d   d e v i a t i o n  sce n ar io.  Th i s   a ss umpt i on  w h e n   ma chine   at   t he   i ni tial i za t i o n   s tate   a n d   c ha ng ed  d ire c t l y  onc e  c omi ng  i n to  t he   p ra ct ica l   s t a te  [ 1 6 ].  I t  has   tw o   in put   t erm i nal s ;   o n e  is  t he  r e f er ence   s pe e d   a nd   a no the r   i s  t h e  ac tua l   s pee d   a nd  o n e  ou t p u t   t er m i nal   is    t h e  me c h ani cal  p o w e r   ( Pm ).  T h i s  prod uce d   Pm  i s   f e d   i nt o  the   sy nc hro n o u s  gene ra tor  bl ock.  T he   s ha ft  s pee d   t h at   s e n sed   from  t h e   g e n erat or  b l o c k   i s  f e d   ba ck   t o   t h e  di e s el   en gi ne  b l o c k   a n d   t he   d if f e rence  (error)   b et ween  t h e   ref e ren c e  an d   a c t u al   s pe ed   i s  me a s u r ed   a nd   c on t r ol l e d   wit h   he lp   o f  su it ab le  P I D   c ontro ller  w h i c h   minim i z e   t he  s pe e d   e r r or.  The  a c t u at or  g e t s  si g n al  f r o m  go ve rno r  t o   a dj us t  the   fue l   i n j ec tio n  ra te  w hic h   ma int a ins  t h e  c ons t a n t   f r e q u e n cy ou t put  f ro m   t h e   sys t em   [ 17].  T he  t rans fe r  func ti on  an d   the  fee dba ck loo p  o f   the m ode le d  g over nor  i s  sh o w n in F i g ur e 7.            F i gure  7. S imuli n k m odel  of  d iese l e n g i ne  go v er nor       2.2. 2. Exc ite r   The  pre s ence   o f  e x c i t e r  is  v e r y  im p o rta n t  in   a ny  ge ner a t o r  bec a u s e  o f   i ts   a bi l ity  t o  co n t rol  the  fie l d   and  term ina l   v ol ta ges  d u ri ng  norm a l  an d  ab norm a l  sit u at i o ns.  A l so  a   r ole   in  v o l tage   i n s ta bi lit y  b y   c o n t rol lin g  ac t i ve  a nd  re acti v e  pow er  i n   ge nera tor   [1 6 ] .  A u toma tic  V ol tage  R e gu la tor  ( A V R )   system   i s  c ont ro ll ed   t he  exc ita t i o n   c urr e nt  b y  usi n g  t h e  term ina l   v o l t a ge  e r r or  a s  a   con tro l   i n p u t  i n   t he   e xci t a t io n  co n t ro l  lo op  a n d  s o   t h e   g e n e ra t o r  o u tp ut   vol t a g e   i s  con t in uousl y   d et e c t e d   un ti l   t h i s  e rror  bec o me s  ze ro  [ 1 8 ] .   G ener ator’s   exc ita t i o n   c on t r ol  i s  a  t y pica l  no n-l i near   tim e-va rian t  co n t r o l   s ys tem   tha t   i m p l e me nts  a   SM  v o lta ge   r egu l a t o r   and   ex ci ter   ba se d  on   t he   I EE E  t ype   A C1A   exc ita t i o n   s ys t e m   model .  It s  o u tp ut   i s  th e  fie l d  vo lt a g e   (Vf )   w h i ch   con s i d ere d   a n  in p u t   to  S M  b l oc k.  T he  v o lta ge   w ave f orm   of  t he  i s ola t e d   g rid  is  g ener ate d   b y  t h e  S M   a nd  its   A V R  con trol s t h e  vo lta ge d ur ing  the   tw o m o des  of o pe rat i o n [1 9] .     2.3.    En er g y  stora g e  system   In practice, any  t ype  o f  ba tte ries can  b e u s e d  in RESs suc h a s   lead- a c i d,  n i c kel-c a d m i um ,   and  ni c k e l - iro n   b a t te r i es  a nd  pra c t i ca ll y   f oun d  t h a t   t h e   m ost  usua l l y  use d   i n  RE S s   i s  the  deep - d i s c h arge   l ea d-ac id     bat t ery  [1 5].   Thi s   t ype   i s  pr e f e rred  bec a u s e   of  its  a dva n t a g e s   in cl udi ng   t h e   p e rfo rman c e ,   p ri ce   a n d   ba t t e ry   l i f et i m e.  T hi s  d e si gn   i s  p r e p are d   t o   p r ov i d e  smal l  amo unt s  o f   p o w e r   over  l ong   p e r i ods  c o n tinu o u s l y   a nd   i t s   di sc harge   u p   t o  80%   o f  the   t o ta l  b a tter y   c a p ac it y  w i th o u t  dam a g i n g  t h e   bat t ery  [2 0].  Lea d -ac i d  ba t t eries  i s   presum ed  a n  e l ec t r oc hem i cal  s tor a ge  f or   t h i s  sta nda l one  D C  m i cr o g ri d  ta ki n g   i n t o  c ons i d er at i o n  its  r e l a t i v e l y   low   c o s t  a nd  m ature d  t ech n o l o g y . In or der to  p rotec t   t he  b atter i e s fr om o ver- rec h argin g  a nd o v er- d i s c h a r gi ng,   the  ba tter i e s   S O C B   i s  li m i te d   betw e e n   S O C B_ M A X  a n d  S O C B_   M I N   a s  u p p e r  and  l o w e r  li m i ta ti o n   r e s pe cti v e l y,   as show n  in  ( 1 0 )  [1].     SOC B_ MI N    S O C B (t)    S O C B_ M AX    ( 1 0 )     The  tem p era t ure  is  a   m a i n  fac t or  f or  b at t e ry  p erfor m ance .  Anoth er  i m portan t   f ac tor  tha t   cha r ac t e rize s  t h e  ba t t e r y  be h a vior  i s  the  sta t e  of  c har g e  (S O C )   o f  a   ba t t e r y  [25].   O f te n  S O C  i s   e qu iva l e n t   t o     a   f u e l   g a u g e  f o r  a  b a t t e r y  f r e i g h t  a n d   i t s   u n i t s   a r e   s y m b o l i z e d   b y  a  per centa ge   p o i nts   ( i.e . ,   0 %  i s   e mp t y ,   and   1 0 0 %  is  f ul l ) .  Ther e  is  a   s u b s t i t u te   f orm   of  t he   s a m e   me asu re  t ha t   c a lle d  t h e  dep t h   of  d isc h arge   ( D O D ) ,   and  e qua l  to  o ne  m in us  t he  S O C   ( i. e . ,   100%   i s  e m pty,  0 %  i s   f u l l ) .  The  S O C  is  c omm onl y  use d   t o   si g n ify   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J  P o w   Elec  &  D r i   S y st   I S S N :  2088- 86 94       Sm oot h t r a n si ti on  f r om  grid  t o  sta n d a l o n e  so l a r  d i esel m o de  … ( A ya M.  Elsher biny )   2 071 the  c u rr ent  sta t e  of  a   b a tte ry   i n  use   a nd  when  d i s c u ss i n g   the  l i f eti m e   o f   t h e   b a t t e ry  a ft er  r e p ea t e d  u s e,   th e  DOD  i s   m o s t o f t e n   u s ed   [ 20 ].     2. 4.     L oad   The   loa d   u se d   i n   t h i s  pa per   is   5 00 kw   a s   a  c o ns tan t   l oad   a t   g r i d -c o n n ect ed  m o d e   a nd   a   v ari a bl e   l o ad   tha t   i ni t i a l l y   1 00 kw   r esis tive   lo ad  a nd  the n   v ar i a nt  i n t o  3 0 0 k w .   Th is  l o a d  inser t e d   i n  si m u lat i o n   a t   i sla nde d   m ode  w i t h   s te p  ti m e   1 0s  a p p r ox ima t e .   T he   i n v er ter   c o nver t s  t h e   D C   i nput   f ro m  t h e  P V   m o d u l e   o r  t h e   b a tt ery   de pe n d i ng  on  t h e  mode   o f  o p e r a tion  in to  A C   v o lta ge   w it h  R M S   v a l ue  o f   35 0 0 V .       3 .     S I MULAT I ON OF  PRO P OS E D   H YB RID  PO WER  S Y S T EM  Al l   t h e  e l e m en ts  o f  t h e  si mu l a t e d   s y st e m   w h i ch   s ho wn   i n   Fi gu re  8  a r e  con n e c te d  t o   one   m o d u l e   thr o u g h   t he   p o i n t   o f  c o mm on   c ou p lin g  (P C C ).   M a tla b / S i m u li nk  i s   u s e d   t o   g a i n   r e s ul t s   i n   di ffe rent   c on diti ons  e i t h e r   g r i d-   c o nnec t e d   m ode   o r   isla n d e d   m ode .   S y stem ’ s   f r e que nc y   i s  s e t   a t   5 0 H z  a n d  o p e r a t e s   i n  g r i d - c o n n ec ted  m o de  b e f or e   4s  t hen  t h e  M G   i s   disco n n e c te d  fr om   t h e   u t i l i t y   a t  4s.   The  fr e que nc y  an d  v o l t a g e  dur in g  tr ans i t i on  m o de  a r e   r e g u l a t ed   t o  be   c o n sta n t  jus t   m ini m u m   dr o op  a t   t his  mo m e nt.   Th is  d r o o p   i s   im pr o v ed  by  u s i n g  P I D   c ont r o ller   o n   t he   p o w er   o f   the  ba tte r y   d e pe n d   o n   the  di ffere n ce   b etwe e n   r efe r enc e   a nd  a c t ual  spe e d  o f   t he   g ove r nor .   This  m et ho d  i s   p r o p o se d  an d  r e s u l t s  a r e  t a k e n  w i t h   P I D   a n d   w i t h o u t   t o   c o mpa r e  the   pe r f or m a nc e  of   t he  s ystem   i n   d if fer e n t   p ar am eter s.   A l so  w he n  t h e  loa d   c ha n g es  dur in g     the  i s la ndi n g  m ode,   a l l  the   DGs rea ct pr o mptl y t o  sta bi l i z e   t he   s ys tem   and  ma tch  t h e  l o ad  a u t om at ica l l y .           F i gur e  8.   S i m uli n k   m odel  of  p r o p o sed  h y b r i d   pow er   s yste m      3 . 1 .   M PPT   under  co nsta n t  t em pera ture  a n d   v a r ia nt  irra d iance   B y   u s i n g   s i g na l  b u il de r  in  F ig ure   9  to  t e s t  the   model  at  ( T  =   2 5 ℃ ,   I r   =  ( 400 ,   600,   8 0 0 ,   10 0 0 )   w / m 2 ).  The   o u t p ut   w ave f or m s   a r e   s how n   i n   F i gur e   10.        (a )   ( b )     F i gur e   9.   ( a )   T em p  &  Ir   p r o f i le s,  ( b)  I -V   &   P - V   s olar   m odu l e   C h c    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I S S N: 2 0 8 8 - 86 94    I n t  J Po w El ec &  D ri S y s t   Vo l. 1 0 ,  No . 4 ,   D e c  2 0 19   :   2 065   –  2 075  2 072 (a )  (b)         (c)   ( d)        (e)  (f)       F i gur e   1 0 .   S i mula t i on  r e su lts  a t  t w o  co nd i t i o n s  w h en  T =2 5  ℃ ,   ( a )   M i crogri d  fre qu en cy ,   ( b )   Micr ogr id  pha se  v o l t a ge,   ( c )  P V   pow e r ,   ( d )   D i esel  pow er ,   (e) Battery  p ower, ( f )  B attery s t a te of   charge       3 . 2 .   M PPT   under  co nsta n t  irra d ia n ce  a n d   v a r ia n t   t emp era tu re  B y   u s i ng  si g n a l   b ui l d er   i n  F i gur e  1 1   t o  tes t   t he  m ode l  at  ( I r   =   100 0  w / m 2 ,   T  =  ( 25,   30,   35,   40) ℃) .  The   o u t p ut   w ave f or m s   a r e   s how n   i n   F i gur e   12.       (a ) (b)   F i gur e  1 1 .   ( a )   Tem p   &   I r   pr o f i l es,   ( b )   I - V   &  P - V  solar   m odul e   C h c    Sin g le -Pha se   V o l ta ge  R MS V al ue 0246 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 Ti me  ( S ) 0 20 40 60 80 10 0 12 0 Pp v   ( K W ) P B  w ithout  P ID P B  w it h  PID 0 2 4 6 8 1 0 1 21 4 1 61 82 0 Ti m e   ( S ) - 100 0 100 200 300 400 500 600 700 P B  w ithout  P ID P B  w it h  PID D i s c o nnec t fr om  the gr i d Load i n c r eas es   200k w SO C   (% ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   E l e c  &  D ri S yst  IS S N :   2088- 86 94       Sm o o t h   tr ansi t i on f r om  gr i d  t o  st a n d a l o n e so l a r  d i ese l  m o de …  (Ay a   M.   Elsher bi n y )  2 073 (a)  ( b )         (c)   (d)         ( e )  ( f )    F i gure  1 2 . S imula t io n r e su l t s  a t  tw o  c o ndi t i o n s  w h en  Ir  =   1000  w/ m 2 , (a)  Mi c rogr id F req u ency,     (b)  Mi c r ogr id  P hase  V olt a ge,   (c) P V  pow e r , (d)   D i esel  pow er, (e )  B a t t er y power,  (f ) Battery  s tat e  of   char ge      4 .     R E S U L T S  D I SC U S SI O N   M P P T   i s  a c h ie v e d  st ep -by - st ep  unt il   r ea ch ed   1 00k w  by   u si ng   I C  m et ho d   un der  di ff ere n t   ambi en t  con d i t i on s  w hoever   inc r ea si ng  tem p era t ure   from  2 5 : 40 ℃   o r  irradia n ce  fr om  400 : 100 0   w / m 2   a s  sho w e d   i n   F i gure   9(b)   &   10( b).  The  pro pos ed Ma t l a b / S i muli n k   i s  pr ove d  tha t  whe n   i r r adia nc e  is  i ncre ased,   P V   powe r   i s   incre a se d  fr eq uen t ly  a s  sh o w ed  i n  F i gure  1 1 (c ).  A lso  w h en  t e m pe ra ture  i s  i n cre a se d,   P V   pow e r   i s  de cre a se d   as  s h o w e d   i n   F igure   12(c) .  I - V   a nd  P - V   c h ara c h t eris ti c s   o f  P V   a re  s how e d   a t  c ons t a n t   t e m pe rat u re   a n d   varia n t   irradia n c e   a n d   v ic e  v e rsa.   M ode l i n g   i s  com p ar e d   t hat  w h en  a d d i n g  PI D   c o n t r o ller   to  E S S ,   th us  t he   re su lt s  i ndi cat ed   t h a t   th e   p e rfo rman c e   of   w h o l e  sy st em  i s  b e t t e r  tha n   w i t h o u t  P I D   c o n n e c t i on.  T his  i s   v ery  clea r  in  f r e q u e n c y ,   vo lta ge ,  S O C,  d iese l  po w e r  and  ba tter y   p ow e r   w a vefor m s.  M icrogr id  f re q u e n cy  i s  ke epe d   con s ta n t   a t   50 H Z   w ith  a   s m a ll   d ro op  a t   d isc o nti n u i t y   f ro m   the  u til i t y  g r id  a t   s t e p   t ime   4s  a p p r o xi m a te   a n d   w h en  l oa d  i s   i ncre ased  2 0 0kw   a t   step  t im e   10s  a ppro x i m a te .  A l so   m i c rogr id  phase  v o l ta ge   i s  regu la t e d  at   3 500R M S  v alue  wi t h  hi g her  dro p  wh e n   l o ad  i s i n c r e a s e d ,  bu t   add i ng P I D   c o n t r o l l er  is re duce d   t his  dro p . This  ac hi e v e d   s m o o t h tran si t i o n s thr oug h the   pr o p o s e d   s ys tem   a nd new  a dd i t i o n o f   P ID  to  s t a b i liz e the   sys t e m  and   ma tch  t h e  loa d   a ut oma tica l ly  s pec i a l l y   w hen   the  loa d   c ha n g es  d u ring  t h e  is l a n d i n g   m od e.  S o  all  the  D G s  a r e  reacted  prom ptly.   Initia l l y  D G   i s  in  s tandby  m ode  a n d  deliverin g   no   a c tive   pow e r   t h e n  it  i s   i nc rea s ed  i t s   pow er   w hen  d i con t in u i t y   fro m  t h e   gr id  a n d   w hen  loa d   i s  incr ease d  t o   c om pan s ate  w h ol e   re quire d  p o w e r   of  dem a nd.  B ut a dd i n g   P I D   i s  reduc e d  i ts ge n era t e d   p ow e r   t ha t ' s  c l e a rl y in in F i g u re   1 0(d)  &  1 2(d) . A l so bat ter y   pow er   w he n  u s i ng  P I D   is  p r o d u ce d  2 0 0kw   t o  m e e t   t he  n eed  d em an d  as   d ie sel  pow er  i s  re d u ced.   It s   S O C   Fr e q  (H Z ) Sing le -Pha se  V ol tag e   R MS  V al ue Pp v   ( K W ) P   di es el  ( K W ) P B  (K W ) SOC   (% ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN: 2088- 8694   I nt   J  P ow  Elec   & Dr i   S y st V ol.  10,  N o.  4 , Dec  201 9 :   2 0 6 5  – 2 075  2 074 s l o p e  p e r f o r m a n c e   i s  r e d u c e d  w i t h i n   t i m e   w h e n  a d d i n g   P I D  c o n t r o ller   a s   s how e d   i n   F i gure   1 0 ( f )  &  12( f)   w h ic h ke ep  it l o n g  l ife tim e.        5 .   CONCL U S ION  Thi s   p ap e r   i s   i n t r odu ce d   a  st udy   o f  hyb ri d  p o w e r   g en e r a t ion   sys t e m  inc l ud ed   r e n ewab l e   e n e rgy  source s  a n d  c o nve n tio na l   w h i c h  ha s  tw o  o p e r a t i on  m ode s ;   g ri d-c o nn e c t e d  a n d   i s ol at ed   s y s t e m.  T h e   s ola r   P V   syste m   i s  m o dele d  a n d  si m u l a te d  us i n g   Ma t l ab /S i m u l i n k  t o   s tu d y   the   in flue nce  of  d iffer e n t   a mbie nt   con d i t i on s.  A l s o,   D iesel  ge ne rator  a nd  st ora g e  is  o rga n iz e d   t o  cha n c e   t h e   l oa d  p o w e r  dem a nd.   T he  o b t ai n e d   re su lt s  are   c onf i r med   st a b il i t y   of   t h e   s y s t e m  t h oug h  vol t a g e   a n d  fre q uen c y  o f   M G   i n   d iffer e n t   t ra nsie n t   c a s es .   Thi s   p rop o s e d   m et h o d   i s   v ali d at ed   a s  eff ect i v e,  f ea si bl e   an d   ea s y   t o  im plem en t  a nd  c a n   b e  de ve lo p e d  in     the f u tur e  to se rve   re mote   p la ce s .  Thi s  rese a r c h   h a s  a fu t ur e visi o n  to a d v a nc e the   pro p o s ed s yst e m  with  o ther  sub g ri d s   t o  de v e lo p  a fixe d m u lt i m i crogr id  s ystem   able t o  w o rk  under transient  cases  with high ef f i ciency.       ACKNOW LEDG E MEN T S  The  au th ors a r e  gratefu l   t o t h e  r e fe ree s  for  their  v a l ua b l e sug ge st io ns.      REFE RENCES    [1]   C.  Y in ,  H.  W u,  F .  Lo c m ent,  a n d   M .  S echilari u,  " E n erg y   M an agem en t   of   D C  M i cro g ri d   Based  on   P h o t ovo lt a i c  Com b i n ed  w it h   D i esel  G enerat o r   a nd   S upercap acit o r,"  Ener gy Con vers i o n   an d  M a n a g emen t ,   v o l .   1 5 ,   no.   1 32,   pp .   1 4-27 ,  2 0 1 7 .   [2]   J .   L iu ,  M J .  Ho ss a i n,  J .  Lu ,  FH .  R a fi ,  a n d   H.  L i,   " A  h y b r id  A C / D C  Microg rid   Cont rol   S y stem   B ased  o n  a  Vi rtu a l  Synchronous  G e nerator  for  Sm o o th  T ransient   P erf o rm ances ,"  Elect ri c  Power  Sys t ems  Res e a r ch ,   v o l.   3 0 ,   n o.   162,  p p .1 69 -18 2 , 2 01 8.   [3]   S .   G a u rav,  C .  Birl a,  A .  Lam b a,  S .  U m a s han k ar,  and  S .   G an e s an,   " Energ y   M an a g em ent   of   P V - batt ery  Bas e d  M i crog rid  S y ste m , "   P r o c ed ia  T echn o l ogy ,   vo l.   1 ,  no.   21,   p p .   1 03 -11 1 ,   2 01 5.   [4]   J .  H u ,   Y .   S h a n ,   Y .  X u ,  a n d   J M .   G u e r r e r o ,   " A  c o o r d i n a t e d  C o n t r o l  o f   H y b r i d  A C / D C  M i c r o g r i d s   w i t h  P V - w i n d - bat t ery  under   Variabl e   G enerat i o n  and  Load  C onditions,"   In ter n at io nal Jou r n a l of  El ectr i cal  Po wer  &   Ener g y   Sys t ems ,  v o l .   1 , n o.   1 04 ,  p p .  5 83-59 2,   2 01 9.   [5]   S.  A s s ahout,  H .   E l aissaoui,  A .  El  Oug li,  B .  Ti dhaf ,  and  H.  Z r o u ri ,  " A   N eu ral  Net w ork   an d  Fu zzy  L o g ic  b as e d   MPP T   A lg o r ith m   f or  P ho to vo lta ic   P u m ping   S y s te m , "   In tern a t io na l Jou r na l of Po wer   Electroni cs an d Dr ive   Sys t ems   (I J P ED S) ,  vol.   9 ,   n o .   4 ,   pp .   1 82 3-18 33 , 2 018 .  [6]   H.  B ellia,  R.  Y oucef ,  and   M.  F a t im a,  " A   d e tailed  M odel i n g   o f  P h ot ov o l t a ic  M od ule  Using   M A T LA B, "  NR I A G   J o urna l  o f   Astro n omy  an d Ge op hy sic s ,   vo l. 3 , n o . 1,   pp .   53 -61 ,   2 01 4 .   [7]   O.   N zim a ko ,   and   R.   W i e rck x ,   " M od eli ng  an d  Simu la t i o n   o f   A   grid - integ r at ed  P h o to vo lt aic  S y s t em   U s i n g   a   R eal- time  Dig i tal  Simulat o r,"   I E EE   T r an s a c t i o ns   o n  In d u s t r y  Ap p l i c at i o ns ,   vol .   5 3 ,   no.  2 ,   pp .   1 326 -13 3 6 , 2 016 .   [8]   S B .   As gh ar,   and  RK .   Sin g h ,   " S i m u lin k  Based   Anal ys is   a nd  Real iza ti o n   o f  So l a r  PV  S y s te m , "   Energ y  an d Po wer  En gi neeri n g , vo l . 7 , n o.  11 ,  pp . 5 46 -5 56 ,   2 0 1 5 .   [9]   XH .   N guy en,   and   M P .   N guy en,   "Mat hem a ti c a l  Mo del i n g   o f  P h oto v o l t aic  cel l/ mo dule/ array s   w ith  T ags   i n   Matl a b /S i m u link , "  En vir onment a l  System s  R e sea r ch ,   v o l .   4 , no .  1 , p p. 2 4,  20 1 5 .   [10]   K.   V is wesw ara,  " An  i nv est i gatio n  of  I n c remental   C ond uc t a nce  Bas ed   M a x im u m   P o w er  P oint  T racki n g   f o r  P h o t o v ol t a i c   S ys t e m , "   E n erg y  Proced ia ,   v o l .   1 ,   n o .   5 4 ,   p p.  11-2 0 ,  20 14.   [11]   G.  B al asub ram a ni a n ,  and   S .   S ing a ravel u ,  "F uz zy  L og ic  B ased  C o n t roll er  f or  a   S tand -alo ne  H y b ri d  Gen e ra t i o n   S y s t e m   U s i n g   W ind  and   P h o t ovol ta i c   E n e rg y, "   In tern atio nal J o u r n a l  o f   Ad v a nces  in  Engin eering   &   T ech no logy ,  v o l.   3 ,   no . 2 ,   p p .   6 68 -67 9 , 2 01 2.   [12]   RI.  Putr i ,   S .  Wi bowo,   and  M .   R if a’I,  " M a xi mum  Po wer  Point   T r ack i ng  f o r  P h o t ov oltai c   U s i n g   I ncrem e nt al  Co nd uc ta n c e   Meth o d ,"   En erg y  Pr oced ia ,   vol.  1,  no.   6 8 ,   p p.  2 2-30,   201 5.   [13]   S .   O bu kh ov,   A .  Ib rahim,   a nd   R .   Ab oelsaud ,   " M a xi m u m   P o we r  P o int  Track in g   o f   P arti all y   S hadi ng   P V  S y stem   Us ing  Cu cko o   S earch   A lgo r it h m ,"  Interna t ion a l Journal o f   P o wer  Elect ro n i c s  a n d  D r i v e   Sy s t ems   (I J P E D S ) ,   vo l.  10,   n o . 2 ,   pp.  1 08 1-10 89 ,   2 01 9 .  [14]   S .   M ot ahhi r,   A .   El   G hzi zal,  S.   S eb ti,   and  A.  D ero u i c h,   " Mod e lin g  of   P ho tov o l t a i c  S y st em  w it h  M o d i fi ed   Increm ent a l Con d uct a nce Al gori th m   f o r   Fas t  Cha nges  o f Irradi anc e,"  In tern atio na l Jo ur nal o f  P hotoen e rg y , 2 01 8.   [15]   Z.  R a s in,  a n d  A.   J id in ,   "   De sign   a nd   D e v e l op me n t   o f  Grid -c on n e c ted  Quasi-Z-S o urce  PV  I nverter, "   International   Jou r n a l  o f   Po we r Electr onics  and D r i ve Sys t ems   (I J P ED S ) ,  vol.   9 ,   no .  4,   p p .   1 989-20 05   , 2 0 1 8 .  [16]   S .   T a l pu r,   " Testi ng  and   M odel   Val i d a ti on  o f   R o u n d   R o t or  S y n ch ro n o u s   G ener ato r   ( GE NROU ),"  Re ne w a b l e  a nd  Su st a i n a b l e E n e r gy  R eviews,   vol.   1,  no.   8 0 ,   p p.  880 -88 7 ,   2 01 7.   [17]   G.   K on ar,   AK .   S i ngh,   a n d   N .   Chak rabort y ,   "M od eli n g   and   S i m u l a ti on   o f   S t a n dalon e   M icro  H yd ro-d iesel   Hy bri d   Pow e r  Pl ant  f o r  Indi an  h i l l y   r egi on, "   Chen na i Fo urth  In ter natio nal Confer en ce on   S u s t ainabl e  E n er gy an d   I n t e ll i g en t S y st ems ,  20 13 ,  p p .  15 9 - 16 6.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.