Int ern at i onal  Journ al of  P ow er El ectron i cs a n d  Drive  S ys te m   (I J PE D S )   Vo l.   10 ,  No.   1 ,  Ma rch   201 9 , p p.   381 ~ 387   IS S N:  20 88 - 8 694 ,  DOI: 10 .11 591/ ij peds . v 10 .i 1 . pp 381 - 387           381       Journ al h om e page :  http: // ia escore.c om/j ourn als/i ndex. ph p/IJPE D S   A  diffe re nt visi on   for uni nterrup ti ble load  usin g hybrid     solar - gri d energy       Moham ed I br ah im   A.   Ar afa ,   El - S ay e d Sol im an   A.   Sa id   Depa rt m ent   o f  E le c tri c al E ngin eering,   Fa cul t y   of   Engi ne eri ng  Al - Azha r  Univ ersity ,  E g y p t       Art ic le  In f o     ABSTR A CT    Art ic le  history:   Re cei ved   Oct   1 5 , 201 8   Re vised  N ov   11 , 2 01 8   Accepte d  Dec   3 , 2 01 8       Atte m pti ng  to   re duce   the   exi stin g  elec tr ic i t y   con sum pti on  bil l,  as   well  as  th e   stabi lit y   and  no n - outa ge  gr id  r ec har g e  with  th e  lowest  poss ib le   cost  and  suita ble   qu al i t y ,   is  one  of  the   m ost  important   goal s  for  those  int er este d  in   ene rg y   aro und  th e  world.   Th is  pa per   stud y   th e  ci r cums ta nce s  surrounding  th e   Eg y p ti an   soci ety  to  f ind  th e  b est  soluti ons  to  a  achie ved   thi s  go al ,   and  i t  was   found  tha t   solar   ene rg y   is  one  o f  the   b est  a lt ern at iv es  availa b le   for  ener g y .   Firstl y ,   wil l  be   stud y   the   elec t ric ity   consum ptio n  bil l ,   sli c e  pr ic es  and   a   progra m   were   m ade   to  c al cu late  the   consum pti on  invoi c e  m ore ov er  ano ther   progra m   for  quic k  esti m at ion  to   the   proposed  s ola r  s y stem.  Th e   proposed   s y stem  provide s a   sm art   integra t i on  bet wee n   the  solar  s y s te m   and  grid,   wher e   the   supp l y   sus ta in abi lit y   and   the   opt imal  cost  are   consi der ed.   Thi s   conf iguration  all ows   the   two  sou rce s  sepa ratel y   o r  sim ult ane ousl y   suppl y   the  loa ds  depe nd ing   on  photovol t aic  ext r acte d  ene r g y .   Opera ti ona l  ana l y sis  of   the   proposed  s ystem  will   be  dis cussed   in  thi s   p ape r.   The   propo sed  s y stem  consists  of  solar   ce l ls,  ch arg e   c ontrol ler,  b at t eries  and  inv ert er   plugge d  to   aut om at i c  tr ansfe r  sw it ch es  ( ATS)  using  Program m abl e  Lo gic   Contro l   (PLC).   The   s y st em  gra nte e  a  saf e  and  rel i abl e  lo ad  fee ding  ind ep ende nt l y   on   the   gri d   stat us.   T he  s y st em  dura bi li t y   is  the   m ost  d epi c te d  f ea tur e  t hrough  th e   m odel li ng  and  e xper imentall y   re sults.  A  t y p ical  ca se  studi es  for  about   four   y e ars  of  non - outa ges  photovoltaic - grid  h y brid   suppl y   (the   i m ple m ent ed   s y stem) wil l  be   pre sente d   and   di scuss ed   Ke yw or d s :   ATS   Ba tt eries   Char ge  c on t ro l le r   Inver te r   Photo vo lt ai c    PLC   Pr ivate   gr i d   Publi c grid   Copyright   ©   201 9   Ins t it ut e  o f  Ad vanc ed   Engi n e er ing  and  S cienc e .    Al l   rights re serv ed .   Corres pond in g  Aut h or :   Moh am ed  I br a him  A . Araf a,     Dep a rt m ent o f  Ele ct rical  En gi neer i ng,   Al - A zha r Un i ve rsity ,   Al  Nsrst . Cairo , E gypt.   E - m ail:  m arafa_ m arafa@ ya ho o. c om       1.   INTROD U CTION   Energy  chall en ge  has  bec om e   the  m os t  eff ect ive  on e  i n  th is  centur y  a nd  env ir onm entally   fr ie nd l y   so luti ons  i n  ac com pan ie d  with  a  sta ble  gri d   are  bec om ing   prom inent.  Thi s  pa per   pro pos es  a  co nf i gurat ion   for  a  hybri d  phot ovoltai c  no n - ou t ages  gr i d  ene r gy  syst em .  Loo ki ng  f or   a   nat ur al   e nv i ronm e nt  with out  poll utants   and   s us ta ina bl e  energy  so l ution s  t o  preser ve   our  ow n  f or   t he  f uture  ge nerat ion s  [ 1].   Ot he r  than  hydr o  powe r,  wind  a nd  phot ovoltai c  ene r gy   ho l ds   t he  m os t  po te ntial   to  m eet   our  e ne rg y  dem and s  al on e,   wind  e ne rg y  is  capab le   of  s upplyi ng   la rg e   a m ou nts  of  power  but  it s  pre sence  is  highly   unpre dicta ble  as  it   can  be  he re  one   m o m ent  and   gone  in  a n ot her ,   m or eover  it   hig h  c os t.  So la r  energy  is  pr ese nt  throu ghout  the  day  but  the  so la r   irrad ia ti on  le ve ls  var y  du e  to  t he  sun  intensit y  and   unpre dicta ble  sh ad ows  cast   by  cl ou ds,   bird s ,  trees,  et c.  [ 2],   [3 ] . N ow the c os t  of  s olar  po wer i s lo wer co m par ed  to  t he pre vious tim e. Th e  w or ld  m ap  f or  s olar  r a diati on   More ver,  rate a nd av ai la bili ty  in  E gypt a nd th e worl d urged   us   for use  [ 4], [5].    the  pr ic e  of  pr oducin g  s olar  energy  is  becom ing   lowe r  tha n  be fore  due  to   the  fr eq u e nt  use s  for  it   as  sh own  in  Figure  1.  Al lot   of  people  us e  this  pa rtic ular   cl ean  e nergy  a fter  t he  s harpl y  increasi ng  in   the  acc ountin g  sli ce   of   e nergy.   T he   com m on   inh e ren t  dr a wb ac k  of   wind  a nd   phot ovoltai c  syst e m s  are  their  interm i tt ent  natur e s   that  m ake  them   un reli able,   s o  it   is  i m po rtant  to  be  c on t rol le d  as  well   as  integrate d  with   oth er  m or e  s ources  a s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8 694     I nt J  P ow  Ele c  &  Dr i   Syst , Vol.  10 , No .  1 ,  Ma rch   2019   :    381   –   387   382   batte ries  [7 ] ,  [ 8].   Tw o  ex pe rim ents  with  dif fer e nt  sp eci fic at ion   was  im ple m ented,   the  fi rst  ex per im ent  us in g  520 - W at t   po ly cryst al li ne  phot ocell s  an d  20A/24DC V  P W M  charge  c ontrolle r  pro duce d  2600  W / Da y,  the   seco nd  ex pe rim ental   us in g  520 - Watt   m on o - cryst al li ne  ph oto cel ls  a nd  20A/ 24DCV   M PPT  c harge   co ntr oller  pro du ce d  3120   W at t/ day,  m or e  diff er ent  kinds  of  loads  as  li gh ts,  m o tors,   com pr esso rs,   e tc .  to  ob ta in  ac cur at e   resu lt s.   T he  se cond   ex per ie nc e  was   the   be s t  it   eff ic ie nt  t ha n  t he  first  e xperim ent  by  m or e   tha n  17%  of  the     first e xp e rim ent.           Figure  1. Pr ic e  h ist ory  of sili con P V  cel ls       2.   THE  M O DEL  OF  THE  PROPOSE D  S O LAR  E NER G Y CO NV E RSION  SYST EM   The  m od el   of   t he  pro pose d  non  outa ges  hybr i d  gri dphoto vo lt ai c  so la r  e nergy  syst e m   c on sist s  of   t he   PV   s olar   pa ne ls,  cha rg e   co nt ro ll er,  batte ri es  ba nk,  P LC   co ntr olled  A TS  pa nel  a nd  inv e rter  as   show n  i n    Fig ure  2.   The  syst e m   beh ave s  a s  a  load  de m and   opti m iz e r,   w her e  th e  lo ad  can  f ully   be  su ppli ed  by  th e  so la r   energy i n ca se  of the  public  gri d  outa ge s   [ 10 ] , [ 11 ].           Figure  2. Bl oc k diag ram  o f  th e pro posed  s olar  e nergy syst em  co nn ect  to  the  public g rid       3.   PROP OSE D L OAD  MA P P ING   A ND  M ANAGE MEN T FOR  HO M E   Indee d,   the  A TS  has  fixe d  op e rati on  pro f il e,  and   it   can  be  su f fici ent  for  seve ral  lim it ed  need s   app li cat io n.   T o  exten d  the   ATS   functi onal it y  the  PL C  loo k  li ke  a  su it able  so luti on   f or  dynam ic   (prog ram m able)  A TS  syst e m .  Pr ogram mable  AT S  c ontrolle r  al lo ws   to  m ake  an  integrate d  syst e m   of   do m est ic   ener gy  m anag em e nt  dep e ndin g  on  the  accum ulati on   betw een  the  so la r  a nd   t he  public  util it y  gr id.   The  syst em   co ns ide rs  that  the   ho m eor   sho ps  can  be  div ide d  into  s ubsect ion s acco rd i ng   t o  nee ds   or   em e rg e n c y   loads  sect i on s  as  exam ple  fo r   childre n,   gran df at her   a nd  gra nd m oth eras   show n  in  Fig ur e  3  or  s hops   a s  ge nera l   li gh ti ng,  em erg ency  c orrid or s,  s urveil la nce,   cam eras  and   c ounters   Sect io n  1  will   dep e nd  m ai nly  on   th e  so la r   energy;   the  oth er  t wo  sect io ns   a re  fe d  fro m   so la r  or   publ ic   util ity  gr id  autom at ic ally  t hro ugh  pro gr a m m able  ATS   re fer  t o  s om e con diti ons  [12 ] .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J   P ow  Ele c  &  D ri   Syst     IS S N:  20 88 - 8 694       A d if fe rent visi on s  for  uninter ru pti ble lo ad usi ng h y br id  s ola r - gr id  e nerg y   ( Moham e d I brah i m  A . Arafa )   383       Figure  3. A par t m ent p r opos e d sec ti on s       The  syst em   is   desig ned   to  s witc h  the  so ur ce  autom at ic a l ly   as  sh own  in  T able  1.  I n  case  of   th e   ou ta ge’ s   public  util ity  gr id  K 1,   K 3,   an d  K 5  con ta ct ors  are  switc he d  OF F  then  the  so la r  energy  con ta ct ors  K 2,   K4, a nd K6 a re  sw it che d O N.   In   ca se o f  no - s olar  e nergy,  al l   the  loa ds  w il l  be  a uto m at ic ally  connecte d  t o  the p ubli c  gri d.  H oweve r,  the  syst em   is  autom at ed,   the   whole  syst em   m anu al   switc hing  is  prov i de d.   Ta bula ti on  the  de sig n  r ul es  for  op e rati ng a nd  con t ro ll in g  the   three  dif fer e nt  sect ion s a re e xplo red in Ta ble  1 .       Table  1.   PLC s ta tus d esi gn   PLC Swit ch es   Sectio n  1   Sectio n  2   Sectio n  3   K1   K2   K3   K4   K5   K6   No - u tility   OFF   ON   OFF   ON   OFF   ON   No - so lar   ON   OFF   ON   OFF   ON   OFF   Au to m atic   OFF   ON   ON   OFF   ON   OFF   Manu al   ON/OFF   ON/OFF   ON/OFF   ON/OFF   ON/OFF   ON/OFF   No - u tility No - so lar   OFF   OFF   OFF   OFF   OFF   OFF         The  s olar  e nergy  syst em   integrate d  with   pu blic  gr i d  th rou gh   pro gram m a ble  AT S  ac hieveeasines s  t o  changin g  t he  e le ct rical   feed in g  to  l ocali zed  l oads  of  this  w ork  ATS   c ontr ol  pa nel  a nd   s olar  pan el s  as  sh ow n    in Figu re  4.               Figure  4. A  T  S   co ntr ol  pan el  and s olar pa ne ls       4.   PERFO R MANC E  PA R AME RTER  OF H OME  SOSL A R  S YS TE M    The  rated  a nd   the  pr ic es  of   th e  syst e m   co m po ne nts  at   2014  are  li ste d  in  T able  2  The  dur at ion   of   fu l l   loade d  syst e m   has  bee n  ex pr e m ental y  determ ined  by  a  fu ll   load  op e rati on  an d   fu ll y  OFF  Gr id .  The  syst e m   can  grants  a  s uccess fu ll y  loa d  operati on  f or   12Hr s .  H owe ver   the  non - ou ta ges  sup ply  de m and es  is  the   m os t   do m inat  aim   of   this  w ork,   on e  can  c onside r  a  pa rtly   non - outa ges   sup plies.Fo r  a xam ple  the  non  i nterru ptable   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8 694     I nt J  P ow  Ele c  &  Dr i   Syst , Vol.  10 , No .  1 ,  Ma rch   2019   :    381   –   387   384   su pply   durati on  o f   the   pr opose d  syst em   can  be  extreem l y  extend e d  with  a  s m art  load  m ang e m ent  syst e m   (LMS) . Th e sy stem  o utp ut c urre nt w as  6  A m par e w it hin  the full  load  du rati on  as  well  as 2 20 V  syst e m  o utput  vo lt age .  It  can   su ccessf ully   feed   the   f ull  no n  ou ta ge  loa ds   f or   a  lot  ofhou rs.   Cost  optim iz at ion   has  be e n  consi der e d  by t ran s ferrin g par t of the l oad s  t o  the  s olar  e nergy syst em  to  be  in a l ow e r  ac countin g  sli ce.       Table  2.   T he  price s of t he   s olar  e nergy syst em  co m po nen ts   No .   State m en t   Qty .   Ch arac teristic   Price  in   EGP   1   So lar  cell   6   1 3 0  W   3900   2   Ch arge con troller   1   3 0  A   140   3   Inv erter   1   1 5 0 0  W   800   4   Battery   2   1 5 0  A/Hr   2140   5   ATS  (PL C )   1   -   2000   6   Els.   -   -   220   Total   9000         The  l ow e r  c os t   of  the   pro pose d  syst em   infer a   struct ur e   an d  l ong  li fe   tim e  are  s om e  sal ie nt   featu res  of  this  syst e m .Throu gh   a bout  6.4  ye ar s  the  s yst e m   can  su c ceuffly   rec ov e r  his  cost.   F urt hr m or e,  in   ca se  of  consum ption   hi gh e r  tha n 1 000 K W  m on thly , th e  syst e m  co st wil l reco vee d  th r ough  3.8 y ears       5.   CA TE G ORI E S FO R  E NER GY  L OADS  CONS UMPT ION   SYST EM   The re   are   dif fer e nt  cat eg ori es  fore nergy  co ns um ption  of  po wer  s yst e m   su ch  a s  resid enc e ,   com m ercial ,   ind us t rial  an d/ or   agr ic ultur al  as sh ow n  in Figur e 5 . Each  ty pe of  this c on s umpti on  is d i vid e d  int o  sli ces.  These  s li ces   wer e  w orke d  out  to  tr y  to  help  the  firs t  tranc hes  t o  low  t he  suff erin g  of  low - i nco m e   ci ti zens.  This  is  cl early   ref le ct ed  in  hous e hold  and   c omm ercial   con su m ption   a nd   are  th ose   who  be nef it   fr om  diff e re nt seg m ents  of  c ons umpti on whil e a gri cultural a nd in du st rial  cons um pt ion   has  a  sing le   sli ce [13] ,  [14 ].           Figure   5. Co nsum ption  cate gory sli ces       Accor ding  to  the  Ele ct rici ty   Re gu la to ry  A ut hority   and   Co ns um er  Prote ct ion   Re gula to ry  Au th ori ty .   Com m on  classi ficat ion   of the  aver a ge  e ne rg y  cons um ption  for h om e h as b e en  li ste d   i n  T a ble 3       Table  3.  T he  s umm arized v al ue of  m on thly  h om e ele ct rity   bill       The  cust om er  con s um ption   is  us ually   locat ed  betwee n  seve n  sli ces  of   ta ble  3,   thes e  sli ces  are   div ide d  int o  th ree  sepa rate  le vels;  low,   nor m al   and   high.   The  lo w  le ve l  has  co up le   of  sli ces  S 1L   and   S 2L ,  Co n su m p tio n  Kw   No n e   Low (1 - 1 0 0 )  L L   (S 1 ,S 2 )   No r m al  ( 1 - 1 0 0 0 )  f o r  > 10 0  L N  (S 3 ,S 4 ,S 5 ,S 6 )   Hig h >1 0 0 0   L H  (S 7 )   S s   (S lid e N o. )   0   S 1 L   (1)   S 2L (2)   S 1 N  (3)   S 2N (4)   S 3N (5)   S 4N (6)   S 1 H  (7)   C s   (K w)   0   1 - 50   51 - 1 0 0  ( 5 0 )   1 - 200   201 - 3 5 0   (15 0 )   351 - 6 5 0   (30 0 )   651 - 1 0 0 0   (35 0 )   1001   P s   ( EGP )   9     0 .22   0 .30   0 .36   0 .70   0 .90   1 .35   1 .45   R s   ( EGP)     1   2   6   11   15   25   40   M S  (K w)   50   100   200   350   650   1000   1001   T S  (E GP)   12   28   78   188   462   944   1 4 9 1 .5   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J   P ow  Ele c  &  D ri   Syst     IS S N:  20 88 - 8 694       A d if fe rent visi on s  for  uninter ru pti ble lo ad usi ng h y br id  s ola r - gr id  e nerg y   ( Moham e d I brah i m  A . Arafa )   385   norm al   le vel  i nclu des   qua d  sli ces  S 3N ,  S 4N ,  S 5N ,  S 6N   wh il e  sing le   sli ces  fo r  highest  singl e  le vel  S 7 H .  T his  of   course  is  de pe nd i ng  on  the  use r  co nsum ption . W he n  the  to ta l  con su m ptio n  is  200  Kw   t he n  the  bill   valu e  is  78  EGP ,  at  650 K w  c on s um ption t he bil l wil l be  462 E GP .         6.   CUSTO MER CO NSUM PTION  C ALA UL ATIO N    Assum ing   the  total   hom e  consum ption   is  C T   ( Kw /M onth ),  the  sli de   num ber   c onsu m ption   is  S s ,  t he   sli de  con s um ption   is  C s   (K w ),   the  K w  (E gy ptian  Pound )  pr ic e  is  P s ,  cu stom er  serv ic e  pr ic e  for  sli ce  is  R s   (Eg y ptian  P ou nd),  lo w  le vel  consum ption   i s  L L ,  norm al   l evel  co nsum ption   is   L N ,  high   le vel  c on s umpti on  is   L H   ,T S   is  the   total   sli ce  co nsum ption   (E gypt ia n  Pou nd),   M S   total   sli ce  consum ption   E GP   a nd  P T   is  t he  tota l   custom er  co nsum ption   ( Egy pt ia n  P ound)   ca n  be  obta in  as   in  f ollo wing  (1).   Ele ct rity   bill   val ue  cal c ulati on   as  sh ow n  in  Fi gur e 6 .                 (1)     More o ve r,   the  custom er cons um ption  ca n b e cal culat ed by  (2)                     (2)     6 . 1.     C as e  St u dy   Fo r  e xam ple,   the  hom e  custom er  con s um ption   C T   is  90   (Kw/M onth)  can  be  a naly zed  an d  c os t   cal culat ed usin g  (1)  &  ( 2) as  f ollows.   The  t otal co nsum ption   C T   90  K w/m on th  s houl d be  rev ie w ed  to  T a ble  3   f or d et erm ined  t he  le vel  an d  sli ce  S s ;  then f ound this  cons um ption  in  lo w  le vel c onsu m ption   L L an d  in  the  seco nd  sli ce.  S 2   In case  of ( 1 )   one ca n  s us ti tut e w it h f ollow i ng  par am et er:    C T   = 90  Kw, S  = 2 ,  S - 1 =  1,  S um . 1 , C =  C 1   = 50  Kw, P =  P 1   = 0. 22 EGP,  T C - 1   = T 1   =  50  Kw, P S   = P 2   =  0.30  EGP ,  R S   = R 2   = 2   EG P,  T S - 1  = T 1   =  12 E GP an d  M S - 1   = M 1   = 50  K w.   Thin :   P T   = (C 1   * P 1 ) +  {(C T   –   M 1 ) * P 2 } + R 2   (50 *0.22) + { ( 90  -   50)  * 0.3 0}  + 2 =  25 E G P   The  t otal bil l v al ue  of  90  Kw / m on th hom e  con s um ption  is  25 E GP .   Or   su sti tute i n (2):   The n:   P T   = T 1   +  {(C T – M 1 ) *   P 2 }  + (R 2 –   R 1 )   12 + { (90  - 50 ) * 0.3 0}  +  (2 - 1)  = 25 E GP   The  t otal bil l v al ue  of  90  Kw / m on th hom e con s um ption  is  25 E GP .               Figure  6 .  Ele ct rity  b il l value c al culat ion         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8 694     I nt J  P ow  Ele c  &  Dr i   Syst , Vol.  10 , No .  1 ,  Ma rch   2019   :    381   –   387   386   7.   BIL LS C ALC ULATO R    The  f ollow i ng   program   is  a   qu ic k  cal c ulati on   f or   Bi ll   value  as  in  Fig ur e   4.   Just   inp ut  the  total   cousum ption   da ta   in  K w  an d  ty pe  of   c ons um pt ion   to  get  t he  total   val ue  of   t he  bill   in  E GP .  C onsu m ption   of  700  K w  F or   e xam ple,  the  invoice   value  var i es  accor ding  to   the  ty pe  of   re s identia l  is  539.5  EG P,  com m ercial   is 8 60 EGP, a gri cul tural  is 35 4  E GP   or in dus tria l be  785 EG P cons um ption as s how n  in   Fi gure   6 .       8.   LOCA LIZ ED  PERS ONAL  HOME  SOL A R  S YS TE M  E STIM ATIN.   Qu ic k  a nd  sim ple  cal culat io n  for  th e  basic  e nergy,  c onsu m ption  of   t he  ec onom ic al   residen ti al   can  be   discusse d  as  f ol lows   basic  an  apar tm ent  un it s  (secti on).   A n  apar tm ent  of   s ing le   r oom   sh ould  incl ude  kit chen,  bath room ,  com m on   areas  a nd   m any  balco nies .  T he  apa rtm ent  can  be  e xten ded   t o  incl ud e  se ve ral  room s  as   well   as  m or e  t han   on e  bathro om .  Ho we ver ,  the  apar tm ent  powe r  consum ption   ca n  be  es tim a te d  a  cor di ng   to   the f l ow c har t  of Fi gure  7 .   This  est i m at ed  con s um ption   powe r  the  so la r  syst e m   (p ane ls,  charge  co nt ro ll er,  batte rie s  bank  an d  the in ver te r)  a r e opted  base d ov e rall  co st  of  the s olar  syst e m  w ill be  al so  determ ined  usi ng the e stim at or .            Figure   7 .  S olar  syst e m  p rice a nd spec s       Wh e n  ha ve  a  bu il di ng  co ns i sts  of  2  unit s  170  m 2   each,  2  un it s  200  m 2   each  a nd  one - un it   20m 2   for   doorm an  then  the  so la r  syst e m   wh ic h  we  ne ed  to  overc ome   this  bu il ding  is  15 . 2  K W   a nd  it s  pr ic e  be  258,4 00  EGP . Starti ng c urren t  f or  m otors a nd co m pr es so rs  is a n  im po rtant c on ce pt i n  this  d esi gn.       9.   CONCL US I O NS   A  cost  a nd   non - i nter r upti ble  op ti m iz ed  hybr id  s olar - gr i d  s yst e m   has  been   pro pose d,   si m ula te d  an d  reali zed.  T he  syst e m   of ferre d  the  possibil it y  of   w orkin g  with  O N/O F F  gri d.   T he  m axim u m   per m i ssible  extracte d  e nergy  from   so la r  cel ls  is  on e  of   the  syst e m   feat ur es .  Actual  s ust ai na bili ty   has  been   ex pe rim ental ly  accom plished   wh e re  the  batt ery  bank  was  desig ne d  to  co ver   the  daily   load  re quirem e nts.  The   syst e m   ATS   is   config ur e d  f or  an  a uto m at ic  na vig at io n  be tween  m anu a l  or  aut om at e d  s witc hing.   The  syst em   has  bee n  m od el ed,   im pl e m ented  a nd  te ste d  us in g  the   Ma tl ab  Sim uli nk  pac ka ges.  Tw o  ye ars ,  the   el ect rici ty   bills  ha ve   been  at ta ched  and  com par e d  with  the   ph oto volt ic   outp ut  m e te rs.   A  c ost   and  no n - int errup ti ble  opti m iz ed  hybri d  s olar - gr id syst em  h as be en pr opos e d,  si m ulate d  an d real iz ed.   Th e n get the  f ol lowing:   a.   35% r e duct ion  has bee n gaine d  acc ordin g  t o t he  offici al   bill s.   b.   The  syst em  o ffered  the  possib il ities of   w orki ng in pa rall el  w it h gr i d.   c.   The  m axi m u m  p erm issi ble ex tract ed  e ne rg y  f ro m  so la r  cel ls  is o ne of  t he de sign crit eria.   d.   Actual  s us ta ina bili ty  an d  sat is factor y a greem ent h a ve bee n exp e rim ental l y  f ulfill ed.   e.   The pr ogram m able syst em  A TS  has been  confi gured f or an  au tom at ic  n av igati on   bet wee n  m anu al  or  autom at ed  switc hing.   f.   A  cl ear   cost  re du ct io n o f  the   su pp or te d publ ic  g ri d  el ect rici ty .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J   P ow  Ele c  &  D ri   Syst     IS S N:  20 88 - 8 694       A d if fe rent visi on s  for  uninter ru pti ble lo ad usi ng h y br id  s ola r - gr id  e nerg y   ( Moham e d I brah i m  A . Arafa )   387   REFERE NCE S    [1]   Hui,   Joanne ,   Al i rez a   Bakhshai,  a nd  Prave en   K.  J ai n. ,   "A   h y brid   wind - solar  en er g y   s y stem:  A  n e w  rec t ifi er   stage   topol og y , "  in   Ap pli ed  Powe r  El e ct ronics  Conf ere nce  and  E xposit ion  ( APEC) ,   2010  Tw ent y - Fi f t h  Annual   IEEE ,    pp.   155 - 161 ,   20 10.   [2]   Ye,   Shunliu,   an d  Bo  Sun.,   "A p pli c at ion  of  fl ywhee l  batter y   in   solar  power  sy stem,"  in   Ene rg y  and  Env ironment   Technol ogy ,   200 9.   ICE ET' 09 .   In t ern ational Conference on, vol.  1 ,   pp.   533 - 536 .   I E EE ,   2009.   [3]   Fluri,   Thomas  P,   "The   pote n tial  of  concent r ating  solar  power   in  South  Afric a. "   Ene rgy  Policy   37,   no .   12  :     5075 - 5080,   200 9 .   [4]   Chan,   Nga i La m   Alvin.,  "S olar el ec tr ic i t y   from   c o nce ntr at or   photo volt aic  s y stems , "   2013.   [5]   IEA.   En erg y   t echnolog y   tra nsit i ons  for  industr y :  strategie s  for  t he  next   industrial  rev o lut ion .   O ECD  Pub li shing,   2009.   [6]   Dali ,   Mehdi,  Ja m el   Bel had j,  an d  Xavie r  Robo a m ,   "H y brid  sol a r – wind  s y stem  with  batter y   sto rag e  op era t ing  i n  grid - connect ed  and  standa lon e  m ode:   cont rol  a nd  ene rg y   m an age m ent – exp erim ent al   in v esti g at ion , "   En ergy   3 5,     no.   6   :  2587 - 259 5,   2010 .   [7]   Ca rra sco,   Juan   Manue l,   L eop oldo  Garc ia   Fr anque lo ,   Jan  T.  Bia la si ewicz,   Edua rdo  Galv á n,   Ramón  Carlos  Portil loGuisado ,   MA   Marti n  Pra t s,  Jos é  Igna ci o  L eón,   and  Nar ci so   Moreno - Alfonso,  "P ower - elec tr onic   s y s te m s  for  the   gr id  in te gra tion  of  ren ewa bl e  ene rg y   sourc e s: A  surve y , "   IE EE  Tr ansacti ons  on  in dustrial  elec tr onic s   53,   no.   4  :  1002 - 1016,   200 6 .   [8]   Nati ona l  Resea r ch  Counci l .   R estruc tur ing  fed er al   clim at e  r ese a rch   to  m ee t  th e   cha llenges  of  cl imat e  cha ng e .   Nati ona l  Ac adem ie s Press ,   2009 .   [9]   L y m an ,   R.   O.  B .   E.   R .   T.,  and   ENERGY  ECONO MIS T,   "W hy   ren ewa bl e  ene r g y   c annot   rep lace   foss il   fue ls  b y   205 0, "   Fri ends  o f  Sc ie nc e  Ca lgary ,   2016 .   [10]   Kea rne y ,   David ,   "U ti li t y - s ca l e  p ower  tower   sol ar   s y stems :  Perfor m anc e  a ccept an ce   te st  gu ide l ines , "   Contract   303   :   275 - 3000,   2013 .   [11]   W ong,   S.  Y.,   and  A.  Chai ,   "A n  off - grid  solar  sy st em  for  rura l  vil l age   in  M al a y si a, "  In   Pow er  and  Ene rgy   Engi ne ering  Co nfe renc e  ( AP P E EC) ,   2012  Asia - Pac ific ,   pp .   1 - 4 ,   2012.   [12]   Arafa ,   M.  I.   A. ,   S ai d,   E.   S.  S.  A. ,   &  El wan y ,   M . ,   “ An  opti m iz ed  design  cri t eria  of  non - outa ge  an d  power  red uct i on  for  h y brid  solar - grid  s y stem  (re sident ial  hom es — ca se  stud y ).   I n   Powe r  Syste m s  Confe renc e  ( MEP CON) ,   2017   Nine teenth   Int ernati ona l Middl e East   (pp. 59 - 62) .   IEEE,   2017,   De ce m ber .   [13]   Yogiant o,   Agus ,   Hendra   Budion o,   and  Indra   A.  Adit y a,   "Config ura t ion  h y brid  s ola r  s y st em  (PV ) ,   wind  turbi ne ,   a nd  die sel , " i n   Pow e r E ngineering  a nd  Re n ewabl e   E nergy   ( ICPE R E) ,   2012   Inte rnat io nal  Conf ere nce  on ,   pp .   1 - 5 ,   201 2.   [14]   Nan,   Jiang,   and   Xu  Honghua,   " Dete c ti on  platfo rm   design  of  so la r  ene rg y   grid - conne c te d  photo volt aic   s y stem, "   in   Pow er  Syst em  Technol og y  ( P OWERCON) ,   2010  Inte rnat ional   Confe renc e  on ,   pp.   1 - 4 ,   2010 .   [15]   Alm i,   M.  F. ,   et   al . ,   "En erg y   m a nage m ent   of   wi nd/PV  and  ba tt e r y   h y b rid  s y ste m , "   Inte rnationa l  Journal   of  N e w   Computer  Archit ec tures  and   th ei r   Applications ( IJN CAA ) ,   4. 1 :  30 - 3 8,   2014 .   [16]   Zha ng,   Li,  et   al. ,   "A   famil y   of  n eut ra l  poin t  c lam ped  full - bridg e  topol o gie s  for   tra nsform erl ess  photovol taic   gri d - ti ed   inve r te rs,"   I EE E   Tr ansacti o ns on  Powe r   Ele ct ronics   28 . 2 :   73 0 - 739 ,  2013 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.