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.   3 ,  Septem be r 2020 , pp.  15 27 ~ 1535   IS S N:  20 88 - 8694 ,  DOI: 10 .11 591/ ij peds . v11.i 3 . pp 15 27 - 1535          1527       Journ al h om e page :  http: // ij pe ds .i aescore.c om   Op tim al  planning  of hy br i d photo voltai c/batte ry / die sel  generat or i n ship  power sy stem       Ab b a  L awan  Bukar 1 ,   C hee  Wei  Tan 2 ,  K w an   Yiew  Lau 3 ,  A hme d Tij jani D ah ir u 4   1 ,2,3,4   Division   of Electrical Power ,   School   of El ec t ric a l  Eng ineeri n g,   Univer si ti T ek nologi   Ma la ysia   1   Depa rtment of  El e ct ri ca l   Eng in ee ring ,   Fa cul ty   o f  Engi n ee ring ,   Univer siti   of  M ai d uguri ,  Nig eria       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Ja n   5 , 20 20   Re vised  M a r   30 , 2 0 20   Accepte d  Apr   16 , 20 20       In  li n e  wi th  the  inc re asing  conce rn  on  the  poll u tion  relea se   by   m ari ne   ships,  ren ewa bl e  en erg y  te chno logi es  i n  ships  power  s ystem   has  re ce iv ed  so  much   at t ent ion .   R ec en tl y,   photovoltaic   (PV )  and  ene rg y  storage  sys tem  (ESS)  ar e   bee n   integra te d   in to   conve n ti o nal  die s el  gen er at or   in   ships   po wer  sys te m   Neve rthele ss ,   improper  si zi ng  o f  the   ov erall   ship  power  station  wi ll   r esult  i n   a  high  inv estm e nt  cost  and   inc r ea se  CO 2   e mi ss ion.   Th is  pape r   devi sed  a   me thodol ogy   to   co mput e   the  opti mal   siz e  o f   th e   ESS ,   PV   and   d ie sel   gene ra tor  in   a   ship  power  sys tem  to   mi n im i ze   CO 2   em ission,   f uel   cost,  an d   inve stme n t   cost.  It   is   a   wel l - kn own  fact   that  p ower  gen erati on   in   a   sa il ing   ship  depe nd  on   t he  time  zone,  lo ca l  ti m e,  date,  latit ude ,   and  long i tude   a long   ship  navi g at ion   r oute   and  th e  con dit ion  of   th e  shi p  power  sys te m   al so  diff ers  from  power  sys t em s  on  la nd .   T he  dev ised  m et h od  in  thi s  pap er   ta k es  int o   ac coun ts  the  ge ogra phical  and  s ea son  var ia t ion  of  solar  insola t i on  al ong  the   route  from   La g os  (Nige ri a)   to   Conakry  (Gu inea)  and   a cc ur at e l y  mod el   th e   power  output of P V m odule s is al ong  the rout e.   Ke yw or d s :   Photo vo lt ai c s ys te m   Sh ip  po wer sys te m   CO2   emissi on   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 :   Chee  Wei Ta n,    Divisio n of El e ct rical  Power   En gin eeri ng,   Un i ver sit y Te knol og i  M al a ys ia ,   81310,  UT M  S kudai,  Joh or .   Emai l:  ch eewe i@utm. my       1.   INTROD U CTION   As   the   am ount   of  C O 2   e missi on  emit te d  by  ma rine   s hi ps  increa ses,   t he  mari ne  i ndus trie s   an d  internati onal   marit ime  orga nizat ion s   a re  unde r  pr e ssure   f rom  t he   U ni te d  Nati on s   a nd  E uro pean  Un i on   fr ame w ork  c onven ti on  on  cl imat e  cha ng e  t o  re duce  CO 2  emissi ons  [ 1 ] .  Du e  t o  the  fact   that  mari ne  s hi ps   are   powe red   by  c onve ntion al   D G,   t he  co st  of  f uel  ha s  ad ver sel y  af fect ed  the  operati on al   c os ts  of  sh ips .   Con se quently ,   ef forts  are   been  m ade   t o  i nteg rate  re new a ble  ene r gy  (RE)   te ch no l og ie s ,  s pec ific al ly   photov oltai c  ( PV )   a nd  e ne rgy  stora ge   s ys te m  (ESS)   int o  t he   sh i p  powe r   s ys te m.   T he   integ rati on  of  t he   RE     no t  on l y  mit igate s  the  CO 2   emissi on   a nd   fu el   co st  but  al so   imp rove s  powe r  qual it y,   imp r ov e  e nerg y  eff ic ie nc y.   No t withstan ding,  t he  use   o f  RE  te chnolo gies  in creases  the  i nvest ment  cost  a nd   make s  the  powe r   gen e rated  fluct uates  f rom  ti me  to  ti me  [ 2 ,  3 ] .  A  wi de  ra ng e  of   resea rch   ha ve  pr ov e n  tha t  the  us e d  of  E SS  is   on e   of  the  mos t  eff ect ive   met hods  to   imp rove  powe r  qual it y  a nd  reli abili ty  of  the  powe r  s ys te m   an d  a s  wel l   favo ur s  t he  pe netrati on  of   R E  te ch no l og ie s   [ 4 ,  5 ] .  Noneth el ess,  the  de plo yme nt  RE   te chnolo gy  ma y  i ncr eas e   the  in vestme nt   co st  a nd  ma ke   the   po wer  s ys te m   to   be   w obbly  ow i ng  t o  t he  i ntermitt ent  beh a vi or  of  t he  resou rces  [ 6 ] .  So me  w orks  ha ve  c onfirme d  that  the  opti m al   mana geme nt   of   E SS  with  RE  generato rs  in  the  sh ip  powe r  sy s te m can  r e duce  the co st o f  ope rati ng  e xisti ng   powe r  sy ste m  and   reduce  ne ga ti ve  env i ronm ental   impact   [ 2 ,  7 ] .    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.   3 ,  Se ptembe r  2020   :    15 27   –   15 35   1528   A  s hip   powe r   sy ste m   integ rated  with  a  RE  sy ste m   ca n  be  viewe d  as  a  s pecial   mobil e  an d  auto nomous  s yst em.  Pr e vious   stud ie s  hav e  e xp l or e d  hybr i d  power   sy ste m   arr a ng e ments  on   s hi ps   [ 8 - 10 ] .  I n  [ 9 ] ,   a  D G  i n  co njuncti on  with   a  li thium - io n  ba tt ery   has   been  exa mine d  f or  sh ip   cra ne   op e rati on.  To   mi nimize   fu el   c onsumpti on,  the   batte r y  stora ge  s ys te m   has  bee n  us e d  to  c onve rt  bul k  ca rr ie rs   to  al l - el ect ric  sh ip s   [ 11 ] .  Othe r  st udy  ha ve  el ucidate d  diff e re nt  c on t r ol  c on t ro l   sc he mes  t o  re du ce   fu el   co nsum ption  a nd  prolo ng  t he  li fesp an   of  ES S.  Als o  a vaila ble  in  the  li te r at ur e  a re  stu di es  relat ed  to  hybri d  PV / Win d/d ie sel   an d  P V/diesel   sy ste ms   in  co nj un ct io n  with  ESS  on  la nd   f or  resi den ti al   pur pose  [ 3 ,  12 ,  13 ] .   S pecifica ll y,   t he  op ti mal   siz ing   of   a n  a utonomo us   P V/Wi nd/ESS/ diesel   ge ner at or   s ys te m  has  bee n  pro p os ed  t o  ma ximize   reli abil it y  an d  minimi ze  the  c os t  of  e nerg y  [ 3 ] .  I n  [ 14 ]   an   op ti m um   unit   siz ing   meth od   has  been  pr opos e d  f or  a  sta ndal o ne   micro gr i d  s ys t em.  An   opti mu m  desig n  for   sta nd al on e  die sel /wind /P V  hybri d  sy ste m   unde r  un ce rtai nt ie s  of  RE so ur ce s  has  b ee n pro po se d t o  ma ximize   r el ia bili ty an d t he  Le veliz ed  c os t  of  e ne rgy    To  the  best  of  our  knowle dg e ,  hy br id  P V/diesel   with   ESS  on  sh i ps  has  not  bee n  disc us se d  extensi vely  in   the  li te ratur e   [ 1 ,  15 - 18 ] .  D iffer e nt  f rom  the  pre vious  w orks,   t his  stu dy  anal ys es  a  hybri d  PV /diese l  with   ESS  f or   a n  oi l  ta nk er   sh i p  nav i gating  f rom  La go s   in  N igeria  to   Co na kry  in   G ha na.  The   sh ipl oad  va riat ion s  at   f ull - spe ed  sai li ng,  re gu la r  sai li ng,  a ncho rin g,   dock ing ,   an d  l oad i ng / un l oad i ng  is  bee n  modell ed.  Fi na ll y,   a   c omparis on  is   ma de  ba sed   on   va rio us  s ys te m  c onfi gurati ons   in   te r ms  of  C O 2   e m issi on   and   c os t  for  th e  sh ip  powe r  s ys te m.    The  re st  of   t he  pa pe r   is  org a nized  as  fo ll ows:  Se ct ion   2  prese nts  the   mathemat ic al   modell ing  of  the  c omp onent   that  c ompo se d  the   hybr i d  sh i p  powe r   syst em.  Sect io ns   3  pr ese nt   the  f or m ulati on  opti miza ti on  pr ob le m .  S ect ion   4  pres ents  the  met hodolo gy.  Sect ion   5  de m onstrat es  exem plar y  cas e   stud ie s  to  va li date  the  pro po s ed  meth odology   a nd  fi na ll y,   the  co nclu sion   is  dr a wn   ou t  in   Sect ion   6.       2.   DESCRIPTI ON A ND M A THE MA TI C AL  MO DELL ING   OF T HE  HYBRID  SHIP  POWE R  POWER  S YST EM   2.1.   Diff ere nce be t ween a s hip p ow er  system  and p ower sy st em o n la nd   This  stu dy  i s   relat ed  t o  ge ner at io n  plan ning  e xp a ns i on  in   sh i p  power   sy ste m  a nd  it   dif fer s   consi der a bly  f r om  aut onomo us  micr ogrid   on  la nd.  A   sh i p  powe r  s ys te m   c an  be  viewe d  a s  sp e ci al   mobil e  an d  auto nomous  m ic rogr id  [1]. T he deta il s d esc riptio n of  t he d iffer e nces is  d e scribe d  in  Ta ble 1 .         Table  1.   Dif fere nce  betwee n  a  sh i p power  s yst em and  powe r  s ys te m  on lan d   Hy b rid sh ip  po wer  sy stem   Stan d alo n e po wer  sy stem  o n  land   Po wer  sy stem  is  m o b ile   Po wer  sy stem  is f i x ed  in o n e po sition .   Ir radian ce   o n   a  s ailin g   sh ip   v aries  with   th e  ti m e ,   d ate  an d   p o sitio n   o f  th e  sh ip ;  in   ad d iti o n ,  it  relies  o n   lo n g itu d e and  latitud e.   Fix ed  ir radian ce is  r eceived .   Load   v aries  with   th e  o p erating   m o d es  o f  th e  sh ip   (f u ll - sp eed  sailin g ,  regu lar  sailin g ,  an ch o ring ,  d o ck in g  an d  load in g /u n lo ad i n g ).   Load   fluctu ates   co n tin u o u sl y   in   stan d alo n e po wer  sy stem   Los s  o f  p o wer  supp ly   p ro b ab ility   ( LPSP)  m u st  b e   zero.   It  is n o t necess ary  to   g u arantee zer o   LPSP   Sea  wat er  c rash in g   o n   th e  d eck  in   th e  sh ip   p o wer  sy stem  h as  a  g rea t  im p act  o n   th e  ef ficiency   o f  PV   m o d els.   This   p h en o m en o n   is  n o t  fou n d   in   t h e  PV   m o d u les o n  land .   The  an g le  o f  in cid en ce  o n   th e  PV   ar r ay   ch an g es  d u e   to  f lu ctu atio n  of the sh ip   The  an g le  o f  in cid en ce  o n   th e  PV  a rr ay   is  fixed .       2.2.   Descripti on   of  t he  hybri d s h ip power  syste m a n d na vigat ion r oute   The  fo c us  of  t his  stu dy  is  t o  op ti mall y  desi gn  a  hybri d  po wer  sy ste m  c omp rising  of  P V,   ESS,  a nd   diesel  g ene rato r  s ys te m  f or  a n  oil   ta nker   s hip.  Be side s,   the   s tudy fur th er   an al yzed  the   emi ssion  a nd  c os t of  th e   hybri d  powe r  s ys te m   i n  t he  oi l  ta nk e r  s hip.  The  w ork  is   ba sed  on  a   pr oject   name d  “ O n  t he  a ppli cat ion   of  RE   te chnolo gy  in   Oil  Tan ke r  S hi p”  i n  S ub - Saha ran  A fr ic a   [ 19 ] .  T he  detai l  sp eci ficat io ns   of  the   oil  ta nker  s hip  are  that  t he  he igh t ,  widt h,   an d  le ngth   are   20. 6  m ,  50  m,   and  20 0  m ,  re sp ect ively .  T he   arc hitec ture  of  the   hybri d  s hip  po wer  sy ste m  is  sh ow n  i n  Fi gure  1.   T he  pow er  s ys te m  c ons ist s  of  diesel   ge ner at or   ( DG),   PV   modu le s  a nd  E SS.   T he  esse nc e  of   t he  ES S  is  to  abs orb  e xc ess  powe r  g e ner at e d  by  P V   and  as  well   i mpro ve  the  reli a bili ty  of  the   s ys te m.   T he  D G  m us t  be   able  t o  f ulfil  the  s hip  e nergy  dema nd  at   al l  t ime  since   the   s hip’s   powe r  s ys te m  al way s  operate s  in  sta nd al one  mode.   Th e  oi l  ta nk er   sh i p  nav i gates  f r om  Lag os   (N i ger i a)  t o  Con a k r y  ( G uine a)  in  5da ys ,  a nd   sai l  on  the  r ou te   fi ve  ti mes   annuall y.   Pr ec ise ly,  the  s hip   sta rts  sai li ng   at   9:00   am  on  Fe bruary  10 th ,  April   10 th ,  J un e  10 th ,  Aug us t  10 th ,  O ct ob e r  10 th    fr om  Lag os   a nd   r et urns  Fe bruary  16 th ,  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N: 20 88 - 8 694       Op ti m al  plann i ng o f  hy br id  ph oto v oltaic/ batt ery/ diesel  g e ne ra tor  in shi p p ower  …   ( A bba Lawan  Buk ar )   1529   April   16 th ,  Jun e  16 th ,  A ugus t  16 th ,  Oct obe r  16 th   res pecti vely   from  Co na kry .  The refor e ,  th e  op ti miza ti on  ta kes   into acc ount  1200  h  i n  a  yea r .      2.3.   Model li ng   of  t he ship  power  system c om p on en ts    2.3.1.   Photov olt aic  s ystem   Durin g  the  na vig at io n  r oute   from  La gos  in   Niger ia   t o  Co nakr y  in  G ui ne a,  so la r  i rr a diance  va ries   with  t he   ti me,  date  a nd  posit ion  of  the   s hip.   T he  mathe ma ti cal   model  to   com pu te   f or  t he   P V  pa nel  po wer   ou t pu t   is  de fin ed  by  ( 1)  [ 17 ,  20 ] .   Th e  m ode l  est imat es  PV  powe r  outp ut  unde r  varyin g  ambient   te mp e ratur e   and s olar  ir rad i ance.     POW pv ( t ) = P r pv × ( G G ref ⁄ ) [ 1 + T c o f ( T c − T re f ) ]   (1)     wh e re      is  the  total   hourl y  P V   pan el   ou t pu t  powe r  ( )   gen e rate d  at   ti me  ( ) ,     is  t he  P V  pan el   rated   po wer   ( ) ,      re pr es ent  so la r  ir radi ance  ( 2 ⁄ ) ,       repr esents  the   so l ar  ir rad ia nce  a t  ref e ren ce  c ondi ti on s  ha ving  a  value  of  1000   ( 2 ⁄ ) ,     de note   the  PV  panel   coe ff ic ie nt,  it   is  set   a s   − 3 . 7 × 10 − 3 ( 1 ℃ ⁄ )   for po l y  a nd  mono - cr ys ta ll ine sil ic on  [ 21 ] .      de note  the  P V pan el  cell  te mp e ratur e , a nd  la stl y,      is t he  P V pan el  cell  te mp e ratur e  at st and a r d  te st co ndit ion ,  no rmall y  set  as   25℃   [ 22 ] .       DC / DC DC / DC P V     a r r a y E S S O i l   t a n k e r   s h i p D C   Bu s A C   Bu s DC / DC D C   L o a d A C   L o a d C y cl e   C har g i ng   - C ont r ol   S t r a t e g y DG   Co n a k r y ( G u i n e a ) La go s ( N i ge r i a ) M o n r o n vi a ( Li b e r i a )   (a)   (b)     Figure  1.  (a )  H ybrid  o il  tan ke r  s hip   powe r  s yst em (b)   na viga ti on   route ma p     Accor ding  to  the  model  of  PV   propose d  by   M a rkva r  [ 17 ,  20 ] ,  the   c el l  te mp eratu r e    can  be   expresse d  as  fo ll ow s:         T c = T a mb + ( ( ( T n oc t − 20 ) / 800 ) × G ) ,    (2)     wh e re,   repres ents  am bient   te mp erat ur e  in ℃ ,     dep ic ts  t he  nomi nal  c el l  op erati ng   te mp erat ur e  i n ℃ .  It  is  imp ort ant   to  no te   t hat  th e       value  depe nd s   on  t he  P V  modu le   s pecifi cat ion   a nd  it   sp eci fied   by  it s  ma nufactu rer.   S olar   irra dia nce  play s  a n  i mporta nt  r ole  in  a   sh i p  powe r  s ys te m.   T his   w ork ,   therefo re,   pr opos es   a   m od ific at ion  of  t he   sol ar  ir rad ia nce   on  th e  s hip  bo ard.  The   m odific at ion  is  a s  f ollows   [ 23 ] .     G ( s , t ) = G d ( s , t ) + G r ( s , t ) + G b ( s , t )   (3)   G b , n ( s , t ) = [ cos ( θ ) + cos 2 ( ϕ 2 ) sin ( χ ) + p ( cos χ + C ) sin 2 ( ϕ 2 ) ]   (4)      wh e re  ( , ) ,  ( , ) ,  ( , )   and  , ( , )   den ote  the  s ky  dif f use   rad ia ti on,  gro und  ref le ct i on   rad ia ti on,  direc t  rad ia ti on  an d  direct  no rmal  irrad ia nce  on   a   su r face  wh ic h  is  perpe nd ic ular  to  th e  sun ’s  ray s ,   resp ect ivel y.  T he  var ia bles  ,    and    represe nt  the  ze nith  a ng l e,  di ffuse  porti on  co ns ta nt  an d  the   re flect io n  ind e x,   res pecti vely. W hile      re pr ese nts t he  a ngle  the  so la r  r a ys  a nd  bo a rd a nd it  is co mput ed usin g 5  [ 24 ] .     cos θ = [ cos ϕ cos χ + sin ϕ s in co s ( ξ − Ƈ ) ]     (5)     wh e re   ϕ   de no te   the   ti lt   ang le   from   the   ho rizon ta l  surface   a nd  sin c e  PV  modu le s   are   horiz on ta ll y  placed  on  the   sh ip boar d,   t herefo re,  ϕ   is  a  c onsta nt  0.       Ƈ   an d    de no te   t he  plate   azi mu t h  and  sun  azi mut h  ang le ,  r es pecti vely. T he  azi m uth  a nd s un ze nith a ng le   can   be  c ompu te d u sing 6   [ 25 ] .     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.   3 ,  Se ptembe r  2020   :    15 27   –   15 35   1530   cos   θ = cos χ = sin λ sin δ + co sxco s λ cos α     (6)     wh e re    denote  the  la ti tud e  in  degrees,    is  the   so la r  decli nation  a ngle   w hich   can  be  c omp uted  us i ng  7  a nd    denote t he  s olar  a ngle , i t i s d et ermi ne d usin g (8 - 13).     α = 23 . 4 4 sin [ 360 ( d − 80 365 . 25 ) ]   (7)   β = 360 24 ( LST − 12 )   (8)   LST = LT + TC 60 ⁄   (9)   TC = 4 ( L loca l − LSTM ) + EOT     ( 10)   LSTM = t z on e . 15 o     ( 11)   EOT = 9 . 8 7 sin ( 2B ) − 7 . 5 3 co s ( B ) − 1 . 5 sin ( B )     ( 12)   B = 360 ( d − 81 ) / 364      (13)     wh e re    denote  the  numbe r  of  da ys ,     and      denote  the  loc al   ti me  and   lo cal   sta nd ar d  ti me,   resp ect ivel y.      r epr ese nt  the  e qu at io n  of   ti m e,  ta king  int o  account  the  i rregu la rity  of  th e  sp ee d  of  ea r th  arou nd   the  s un.      rep re sent  t he  dif fer e nce  betwee n  G M T   and   the  c urre nt  ti me  zon e .     denote  the   local  longit ude . Ta ble 2 p rese nts the  sp eci ficat ion   of the  PV t hat is  us ed  in t his stu dy [3].       Table  2 .   T ech ni cal  an d ec on omi c p a rameters   of the  syst em  com pone nts   PV   Rated  po wer   2 7 5  W   Thick n ess  of PV  m o d u le   0 .25  m   Initial co st   $ 2 .15 /W   Ef fic ien cy   17%   PV r eg u lato r  co st   $ 1 5 0 0   Leng th  of PV  m o d u le   1  m   Lif eti m e   2 4  yr   W id th  of PV  m o d u le   0 .88  m   Battery     Disch arge ef ficien cy   100yr   Lif eti m e   3yr   Ch argin g    eff icien cy   85yr   Initial co st    $ 2 8 0 / k W   Diesel g en erator   Lif eti m e    2 4 ,00 0  h o u rs    Initial co st   $ 1 0 0 0 /k W   Rated  po wer   W           2.3.2.   Battery   st or age system  and e nergy m ana ge ment  s tr at e gy   Du e   t o  t he   spo rad ic   nat ur e   of  the   P V   power  ou t pu t,   E SS   is   inco rpor at e d  to   the   s hip  powe r  sy ste m  t o  mana ge  t he  de fici t  or  exce ss   powe r  pro duc ed,   ta king  i nto  acco unt  the   s ta te   of  cha rg e   (S OC )  of  the   ESS.   Wh e n  the   pow er  ge ner at e d  by  PV  m odules   or  the   diesel   ge ner at or  e xcee ds  the   loa d  de man d  of  t he  shi p,   t he  ESS   be gin s   to   cha r ge.  T he  c hargin g  ene rgy  of  t he  batte r y  ba nk  at   an y  gi ven  ti me     c an  be   co m pu te d  a s   fo ll ows:     E ES U ( t ) = E ES U ( t − 1 ) + ( E PV ( t ) + E die sel ( t ) − E load ( t ) ) . η ch   (14)     wh e re   ( )   de no te   the  loa d  dem and,   ( )   and   ( − 1 )   denotes  the  c ha rg i ng  ene rgy  of  the   batte ry  at   ti me     an d  − 1 ,  ℎ   is  t he  chargin g  ef fici ency   of  the   batte ry .   Simi la rl y,  w he n  t he  oil  t ank e r   sh i p  energ y  de ma nd  e xceed s   the   ge ner at ed   po wer   at   ti me  ,   the  ES U  dis charges  t o  f ul fil  the  sh i p  de man d   accor ding t o  ( 16) .   Ta ble  2 pr e sents the  s pecif ic at ion  of t he b at te ry  that is  u s ed  in  this st udy [ 3] .     E ES U ( t ) = E ES U ( t ) − ( E load ( t ) − E PV ( t ) − E die sel ( t ) ) / η di s       ( 15)       2.3.3.   Diesel  g e nera t or   Fo ll owin g  t he  dep l oyment   of  the  P V  s ys te m   to  the   sh i p  po wer  syst em,  t he   diesel   ge ner a tor  now   act s  as  a b ac kup  source . I t  s witc he d  on w he n  the   total  p ower  g e ner at e d  from   P V  a rr a y  an d  E SU  is no t   suffi ci ent  to   fu lfil   the  de m and  of  the  s hip .   Co ns e qu e ntly,  t he  dies el   gen e rato r  i s  modell ed  a ccordin g  to   it s  fuel   consu mp ti on  de fine d by [ 3] :      FC d = γ . P d + δ . P d rat e d       ( 16)     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N: 20 88 - 8 694       Op ti m al  plann i ng o f  hy br id  ph oto v oltaic/ batt ery/ diesel  g e ne ra tor  in shi p p ower  …   ( A bba Lawan  Buk ar )   1531   wh e re    and     den ote t he  outp ut  an d rate d  po w er of  the  diesel  g en erato r.     an d    represe nt the   coeffic ie nt  of   f uel cons umpti on c ur ve  a nd are  g ive n  a s  0.246  ( L/h )  a nd  0.0845 (L/ h) r es pec ti vely.     2.3.4.   Loa d  dem and   To  achie ve  a  r el ia ble  sy ste m   that  would  ful fil  the  load  re qu i reme nt  of   t he  sh i p  at   al l  t ime,  al l  the   char act e risti cs  of   t he  sh i p  loa d  pr of il e  must   be  co ns i der e d.  The  hour l y  ch ang e  i n  the  s hi p  loa d  pr of il e  with   resp ect   to  dif fe ren t  op e rati ng  modes  of   the  s hip   is  acc ounte d  f or   i n  this  w ork.   Fi gure  2a  sh ows  t he  sh i p  load   prof il es  a nd  it s  dif fer e nt  op e r at ing   m odes.   T he  loa d  c onditi on s   are   50 0  kW,  1290  kW,  1580  kW,  1650  kW,   and   1790  kW   w hic h  co rr e spond  to  a nc hori ng,  unloa ding/ loading,  re gu la r  cr uisin g,   doc king,  a nd   f ull - sp ee d  sai li ng , res pecti vely.   The  p l ot  of the  hourl y  l oad co ndit ion  al ong  the  ro ute is g i ven in  Fig ur e  2b.        3.   FOR M ULAT ION   OF T HE  OPTIMIZ AT ION   PR OBL EM   3.1.   Obj ec tive fu n ctions a n d c onstrain ts   Ba sed  on  the   s ys te m  desc ript ion  ab ove,  t he   main   obje ct iv e  is  to   mini mize   the  operati ng  c os ts  a nd   inv est me nt  of  the  s hip s   pow er  s ys te m   a nd  as   well   t he   green hous e   e missi on s   from   th e  co nve ntion  diese l   gen e rato r  s ys t em,  wh il e  sat i sfy i ng  al l  othe r  op e rati onal   const raints.   T hu s ,  t he  ob je c ti ve  f un ct io ns  are  as   fo ll ows:         (a)     (b)     Figure   2 .  (a )  S hip  l oad i ng c onditi on  (b)  L oa d prof il e  of the  sh i p  al on g  the   route        1 =   +   +   +    1 =   = ∑ ∑  240 = 1 3 = 1 (  ) = ∑ ∑   . ( . + .  ) 240 = 1 3 }     (17)     The   total   c os t  i s  c omprise d  of   instal la ti on  c ost ,  f uel   cost,   t he   re placeme nt  cost  of  P V   a nd  ES S.   T hu s ,  the cost s ar e  d e fine d  f ollo ws.     {   = ∑ ∑   . ( . + .  ) 3 = 1 3 = 1   =  . (    +     )   =  . (    +    )     (18)     wh e re      ,      ,      ,        denotes  the  re placement  a nd  inst al la ti on   cost  fo r   the  ESS  a nd   P V.       denote  the   fu el   co st  (0.39  $/L ),      denote s  the  capaci ty  of   th e  batte r y  and      denote  t he  siz e   o  t he  PV  ( kW) .   T o  c onve r t  the  init ia l  syst em  capit al   c os t  to   an nual   c apita l,  ( 19)  for   capit al   recover y fact or  ( CR F) i s a pp li ed fo r  the  pu rpose.      = ( 1 + ) ( 1 + ) − 1     (19)     wh e re    deno te   the  real  interes t  rate  and     is  the  li fe  sp a n  of  the  ESS  a nd   PV .    F or  the  hybri d  s hip   powe r  sta ti on, t he  f ollo wing  operati onal  c ons trai nts m us t  be fulfill ed .      ≤  ≤     (  ) ≤  ≤    (  ) ≤  ≤  (  ) }     (20)    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.   3 ,  Se ptembe r  2020   :    15 27   –   15 35   1532   And most  imp or ta ntly,  t he  ac ti ve  powe r  s ho uld   be bala nc e d  in  s uch a  wa y  that,      +  +  =      (21)     wh e re   ,   ,     de note   the  ou t pu t  of  ESS ,  PV   a nd  diesel   ge ner at or  res pect ively ,  consi der i ng  the ti me ( t )  a nd seasonal   var ia ti on   (s).     repres ent the  sh i p  loa d dema nd.         4.   METHO DOL OGY   Since  the   f ormulat ion  of   t he  siz in g  desi gn  pr ob le m   is  f or m ulate d  a s  a  c on st raine d  nonlinea r   op ti miza ti on  pro blem,   par ti cl e  s war m   opti miza ti on  is  use d  t o  so l ve   the   opti miza ti on  pro blem  i n  t hi s  pap e r.  PSO  was   fir st  dev el op e d  by  Kenne dy  an d  Eberha rt  in  19 95  [ 2] [ 7 ] .   T he  basic  c on ce pt  i nvolv e s  in   the  PSO  is  the  ra ndom  ge ner at io n  of  s w arm  of  par ti cl es  al so  kn own   a s  the   po pu la ti on  of  in div i du al s.  Eac h  pa rtic le   in  t he   swarm  is  re pr esenti ng  a  po t entia l  so luti on   to  the  opti miza ti on   prob le m  flie s  via  a n  n - dime ns io na l  search   la nd sca pe  at  a  rand om   velocit y.  T he p os it ion of each  swarm  is upd at e d bas ed on i ts best  gl ob al  e xp e rienc e, its   best  ex plorat ion,  an d  it s  pr evio us   ve locit y  vect or,  us i ng  the  f ollo wing  f ormulae.  F igure  3  pr es e nts  the  flo wch a rt of t he  prop os ed  met hodolo gy.     x i k + 1 = x i k + v i k + 1     (22)     + 1 = + 1 1 (   − ) + 2 2 (   − )     (23)     Wh e re     de no te   the   ine rtia   we igh t, 1   an d  2   de note   rand om  nu mb e r  betwee n  0  a nd  1,  1   an d  2   denote acce le r at ion  c onsta nt,     de no te  t he bes t historic  posit ion at ta in by  p a rtic le   .       M o d i f i c a t i o n   o f   t h e   s o l a r   i r r a d i a n c e   a c c o r d i n g  t o   t h e   n a v i ga t i o n   r o u t e Ca l c u l a t i o n   o f   t h e   l o a d   p r o f i l e   w i t h   r e s p e c t   t o   t h e   f i v e   op e r a t i n g  c on d i t i on s R a n d o m l y   ge n e r a t e   N   p a r t i c l e   w i t h   a   s p e c i f i e d   c o n s t r a i n t s E v a l u a t i o n   o f   e a c h   p a r t i c l e   f i t n e s s   f u n c t i o n U p d a t e   G b e s t   a n d   P b e s t C h e c k   f o r   e a c h   p a r t i c l e   G b e s t   a n d   P b e s t   I n i t i a l i z a t i o n   of   v e l o c i t y   v e c t or ,  P b e s t ,  G b e s t   f o r   e a c h   p a r t i c l e M i n i m u m   c os t   a n d   e m i s s i o n Che c k   c o n s t r a i n t s   f o r   e a c h   p a r t i c l e C h oo s e   b e s t   s ol u t i on   a s   t h e   f i n a l   r e s u l t Y e s No S t a r t S t a r t     Figure  3.  Flo w char t  of the  pro po s ed  meth odol ogy   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N: 20 88 - 8 694       Op ti m al  plann i ng o f  hy br id  ph oto v oltaic/ batt ery/ diesel  g e ne ra tor  in shi p p ower  …   ( A bba Lawan  Buk ar )   1533   5.   SIMULATI O N  RESU LT S   AND DIS C USSION   Be aring  in  min d  the   in flue nce   of  s olar  rad ia ti on  on  t he  op ti mal  siz ing  desi gn  pro blem ,  th e  co rr ect io n  coeffic ie nt  cos ( ) of  t he  PV  m odule s  is  i nv est igate d  i n  t his  pap e r   an d  ta king   int o  acc ount   the   par a mete rs   of  ( 4 ) - ( 12 ) .  I n  thi s  re gard,   the   s olar  i rr a diati on  is  sam pled   al ong  the   r oute   f r om  Lag os  in   N igeria  t o  C on a kry  i n  Gu i nea.   T hu s ,   the  s olar   ir rad i ance   obta ine d  for  t he   P V  s yst em  on  the   s hi p  boar d  is  give n  i n  Fig ur e   4a .  T o  stren gth e n  t he   stu dy,  a n  ec onomi c  a nalysis   on  t he  im pact   of  inte gr at in g  PV  a nd  ESS   into  t he  s hip  powe r  sy ste m   c on si de rin g  dif fer e nt   loa ding   co ndit ion   is   a nalyze d  t o  de monstra te   the   ef fecti ve ness   of   the   pro po s ed   PSO met ho d.     Fo r  c omparis on  pur po se , thre e cases a re c onsidere d:   Ca se 1 : T he  c ost  conside rin g  t he  s hip p ower  sy ste m  with  di esel  g e ner at or   on l y.       Ca se 2 : T he  c ost  o f  sh i p p ow e r  s ys te m  with  PV  a nd  diesel   gen e rato r on l y.   Ca se 3 : T he  c ost  sh ip  po wer s ys te m c onside r ing   ESS , PV a nd d ie sel   ge nerat or .   Table  3  presen t  the  C O 2   th at   would  be  e mit te d  a nd  t he  t otal  cost  of  th e  s hi p  power  s ys te m  f or  Ca se   1,   Ca se  2,  an d  Ca se  3.   It  ca n  be  seen  i n  Tab le   3,   the  outp ut   of   the  DG   po wer   is  re duced   with  the  de ployme nt   of  PV  in  both   Ca se  2  a nd  C ase  3.  T he  em issi on   is  al s o  r edu ce d  i n  sinc e  the  diesel   ge ner at or   operati on  is  com pensat ed  with  P V  a nd   ESS.     I n  case   1,   t he  s hip   e nerg y  de man d  is  con ti nu ous ly  sup plied  by   DG.   Ther e f or e,   it   re su lt s  in   high   c os t  a nd  t he   pro blem   of  C O 2   e missi on  is   m uc h  highe r.  I n  ca se  2,  eve n  th ou gh  the  PV  is  i ns ta ll ed   int o  t he   syst em,   the   s ys te m   c onfig ur at io n  ha s  t he   hi gh e st  cost   of  a bout  ($  1,2 16,30 0),  t his   impli es  that  ESS  is  essen ti al   in  the  po we r  s ys te m   and   op ti miz at ion   pro cess   mu st  be  pe rformed .   Ou tst a nd i ng l y,  wh e n  E SS  is  inco rpor at e d  t he  f uel  co st  an d  s ys te m  c os t  dr ast ic al ly  re duce  to  $522, 90 5  an d  $1,00 3,600   res pecti vely . A  f ue l  pr ic e   of 0 . 39   $/L   is used  f or   the  e sti mati on.  Fi gure 4b  depi ct s  the  s umma ry  of   the compa ris on for  t he  th ree  di ff ere nt sce nar i os .       Table  3 .  CO 2   e missi on and  ne t pr ese nt c os t f or four  dif fer e nt s ys te m c onfi gurati ons     Cas e 1   Cas e 2   Cas e3   Size of P V ( k W )   0   8 ,28 0   5 ,34 6   Cap acity  of E SS  ( k W  h)   0   0   7 ,40 0   NPC ($)   1 ,05 6 ,645   1 ,21 6 ,300   1 ,00 3 ,600   PV ins tallatio n  cos t   0   1 3 ,67 0   1 0 ,86 7   ESS  in stallatio n  co st    0   0   677   PV r ep lac em en t  cos t   0   1 3 ,67 0   1 0 ,40 0   ESS  r ep lace m en t c o st   0   0   1 6 ,76 7   Fu el Co st ($)   9 6 7 ,678   8 2 0 ,600   5 2 2 ,905   Em iss io n  ( k g )   1 9 ,32 3 ,1 2 2   8 ,56 0 ,730   2 ,75 0 ,400   Total d iesel o u tp u t ( k W     5 ,28 6 ,176   4 ,90 6 ,443   3 ,05 0 ,200           (a)   (b)     Figure  4. (a ) M od i fied  s olar  ir rad ia nce alo ng  the ro ute (b)  Com par is on of t he  C O 2  emissi on a nd NPC  fo r t he  three sce ne rios       6.   CONCL US I O N     A  meth odol ogy  to  co mpute  f or   the  opti mum  siz e  of   hybr id  PV /ES S/D G   in  a  sh ip  pow er  sy ste m  has   been  prese nted  in  t his  pa pe r.   Hour l y  loa ds  pro file   of   t he   sh ip  is  mod el le d  with  res pect  to  the   shi p  five   op e rati ng  c ondi ti on s  namel y,  ancho rin g,  unl oad i ng /l oa di ng,   regular   cr uisi ng,  docki ng,   a nd  fu ll - s pee d  s ai li ng .  Nav i gation  r oute   fr om  Lag os   in  Nige ria  to  C on a kry  in  G uine a  is  con si der e d  as  a  case  stu dy.  F ollow e d  by  the   app li cat io n  of  PSO  to   c omp ut e  f or  the   best   siz e  of   ES S  a nd   PV,   an d  to   opti mize   diesel   gen e rato r   o utput  s o  as   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.   3 ,  Se ptembe r  2020   :    15 27   –   15 35   1534   to  reduce   emis sion  a nd  total   cost.   The   sim ul at ion   res ult  ob ta ined   sho ws  t hat  th e  net  pre sent  c os t   of  t he   s hip  powe r  s ys te m   that  c onsti tutes  P V/ESS/ diesel   ge ner at or  is  le ss  tha n  t ha t  of  the   s hip  pow er   sy ste m  that   const it utes  PV/ diesel   ge ner at or.    S om e  of  the  fi nd i ngs  at ta ined  a re  as  f ol lows :  (i)   the  ti me  zo ne  a nd  a s  well   the  local   ti me  has  a  great   infl uen ce  on  the  c orrecti on   c oe ffi ci ent  fo r  PV   powe r  in  the  sh i p  po wer   s ys te m.  (ii)     So la r   ir rad ia nc e  great ly   af fec ts  the   P V  po wer  gen e rati on  duri ng  s u m mer   tha n  i n  a ny  oth e r  sea son.   T he  pro po se d  met hodolo gy can be  impro ved  a nd  app li ed  t o  ot he r  micr ogrids  t ha t are mobil e, s uch  a s a h i gh - s peed   trai n  a nd conta iner  s hip.       REFERE NCE S   [1]   S.  We n ,   H.  L an,  D.  C.   Yu,  Q .   Fu,  Y. - Y.  Hong,   L.  Yu ,  et   a l. ,   "O ptimal   si zi ng  of  hy brid  ene rgy   stor age   sub - sys te m s   in  PV /di ese l  shi p  power  sys tem  using f req uen cy ana lysis,"   Ene rg y,   vo l. 140, pp. 1 98 - 208,   2017 .   [2]   A.  L.  Bukar   an d  C.   W.  Ta n ,   " A  rev ie w  on   sta nd - al one   photov olt aic - wind  ene r gy  sys te m  with   fue l  ce l l:   Sys tem   opti mization  and   ene rgy   m ana g e me nt   strategy, "   J ournal  of cl ean e r product ion,  20 19.   [3]   A.  L .   Buk ar,  C .   W.  Ta n ,   and   K.  Y.   La u ,   "O pti mal  si zi ng   of  an  au tonom ous  photovol taic /win d/ba ttery/d ie sel   gene ra tor mi cro grid  using gr asshopper  opt im i za t ion  a l gorit h m, "  Solar E nergy ,   vo l.   188 ,   pp .   685 - 6 96,   2019 .   [4]   M.  S.   Ngan   an d  C.   W.  Ta n,   " As sess me nt  of   ec onom ic  vi abi l it y   for   PV /wind/ die sel   hybr id   e ner gy  sys tem   in   southern  Penins ula r  Ma la ysia , "  Re newab le   and   Sustainabl e   Ener gy  Revi ews,   vol .   16 ,   pp .   634 - 64 7,   2 012 .   [5]   A.  L.  Bukar,  C .   W .   T an,   K .   Y.  La u ,   and   A.   Marwant o,   "Ec onomi c  Ana lysi s  of  Reside nt ia l   Grid - connect ed   Photovolt aic   Sys te m  w it h   Lithi um - ion   Battery   Storag e, "   in   2 019  IE EE  Conf ere nce  on   En ergy   Con ve rs ion   (CENCON) ,   201 9,   pp .   153 - 158 .   [6]   N.  M.  Isa ,   A.   L .   Bukar ,   T.  C.   We i ,   and  A.  M a rwant o,   "O ptima l  Sizi ng   of  Hyb rid  Fuel   Cell  an d  PV   Em ployi n g   Hybrid  PS O - GA, " i n   2019  I EE E   Confe renc e  on   E nergy   Conv ersion  (CENCON) ,   2 019,   pp .   159 - 16 4.   [7]   M.  I.  Hla l,  V.  K .   Ramach anda ra murt hya ,   S.   Pad ma nab an,  H.  R .   Kaboli ,   A.   Pouryekta,  T.  Abdull ah ,   et  al . ,   "N SGA - II  and   MO PS O  base d  opt im i za t i on  for  si zi ng  of   hybrid  PV /win d/ba ttery  ene rgy   storage  sys te m , "  Int.  J .   Pow er   El e ct ron.   Dr iv e   Syst,   vo l. 10, pp. 463 - 478,   2019.   [8]   C.   Yan ,   G.   K.   Vena yag am oorthy ,   and   K.   A.   Co rz ine ,   "O ptimal  lo ca t ion  and   sizi n g  of   en erg y  sto r age  modules  for   a   smart   e le c tric  ship  power  sys te m , "  in  2011  IE EE   Symposium  on  Computati onal  Int el li g ence  Applic ati ons  In  Smar t   Gr id  (CIASG) ,   2 011,   pp .   1 - 8.   [9]   E.   Ovrum  and  T.  Bergh,   "M odelli ng  li thi u m - ion   b at t ery   hybrid  shi p  cra ne  op erati o n, "  Appl i ed  En ergy ,   vol .   152,   pp .   162 - 172,   2015 .   [10]   B.   Za hed i,  L .   E .   Norum ,   and   K.  B .   Ludvi gsen ,   "O pti mized   e ff ic i enc y   of  all - elec tr ic  ships  by   dc  hybr id  powe r  sys te ms,"  Journ al  of   power  sour ce s,  vo l. 255, pp. 341 - 354,   2014.   [11]   E.   K.  Ded es,   D.   A.  Huds on,   an d  S.  R.   Turno ck ,   "A ss essing  the   pote nt ia l  o f  hy brid  ene rgy   tech nology  to  red u c e  exha ust  em issio ns from   glob al shippi ng, "  Ene rg y  pol ic y ,   vo l. 40, pp. 204 - 218,   20 12.   [12]   A.  L.   Buk ar,  B.   Modu,  Z.   M .   Gw oma ,   M.  Mus t apha ,   A.  B.   Buji ,   M.  B.   La w an ,   et   al . ,   " Ec onom i c  As sess me nt  of   a   PV /Die sel/ Batte ry  Hybrid   En erg y  Sys te m   for   a   Non - El ectrif i ed   Rem ote  Vi ll ag e   in  Nig eria, "   Eur opean  Journal   o f   Engi ne ering  R ese arch  and  S cien ce ,   vol .   2 ,   pp .   21 - 31,   2017 .   [13]   A.  Mal eki  and   A.  As kar z ade h ,   "A rti fic i al  be e   sw arm   op ti m iz a tion  for   optimum   sizi ng   of  a   stand - al one   PV /W T /FC   hybrid  sys te m   c onsideri ng  LPS P   concept , "  Solar  Ene rgy,   vol .   107 ,   pp .   227 - 235 ,   2 014.   [14]   B.   Z hao,  X.   Zh ang,  P.  Li,  K.   Wa ng,   M.   Xue,  and  C .   Wa ng ,   " Optim al  siz ing,  oper atin g  str at eg y  and   oper at ion a l   expe ri ence  of   a  s ta nd - a lone   micro grid  on  Dongfus han  Island , "  App li ed   Ene rgy ,   vo l. 113, pp. 1656 - 1 666,   2014 .   [15]   K. - J.  Lee,  D. - S.   Shin,  J. - P.   Lee,  D. - W.  Yoo,  H. - K.  Choi,  and  H . - J.  Kim ,   "H ybri d  photovol t ai c /d ie sel  gr ee n   ship   oper a t ing   in   sta ndal one   and   gri d - conne c te d   mo de  in   South   Korea - Exp eri m enta l  inve stig at ion , "   in   2012   I EEE   Ve hi cl e   Pow er  a nd  Propulsion  C onfe renc e ,   2012,   pp.   580 - 583.   [16]   F.  Adamo,  G.  Andria,   G .   Cav one,   C .   De   Cap ua,   A .   M.  L.  L anz ol la ,   R.   Morell o ,   e t  al . ,   "Es ti ma ti on  o f  ship   em issions   in   the  port  of Tar ant o , "  Me asur eme nt ,   v ol.   47 ,   pp .   982 - 9 88,   2014 .   [17]   H.  La n ,   S.   W en, Y. - Y.  Hong,  C .   Y.  David ,   and   L .   Zha ng ,   "O ptima l  sizi ng   of  hybr i d  PV /di ese l/ b att ery   in   ship  powe r   sys te m, "  App lied   ene rgy ,   vo l. 158 ,   pp .   26 - 34 ,   201 5.   [18]   S.  We n,   H .   La n ,   Y. - Y.  Hong,  C.   Y.  David,   L.   Z hang,   and  P.   Cheng,   "A ll oc ation   of  ESS   by  int er val   optimi za t ion   me thod conside r ing  im p ac t   of  shi p  sw ingi ng  on  h ybrid  PV /di ese l   ship p ower  sys tem, "  App li ed   Ener gy,   vol .   175,   pp .   158 - 167,   2016 .   [19]   A.  Dol a ta b adi  a nd  B.   Moham m adi - Iva tl oo,   "S to cha sti c  r isk - constra in ed  op ti m al  s iz ing   for   hybrid   power  sys te m   of   me rch ant   ma r ine ve ss el s,"  I EEE  Tr ansacti ons on Indus trial   Infor matic s,  vo l. 14,  pp.   5509 - 5517 ,   2018.   [20]   M.  H.  Am rollah i  and   S.   M.  T.  Bat ha ee ,   "T ec hn o - ec onom ic  optimizati on   of  hyb rid  photovo lt a ic / wind  gene r ation   toge th er  wi th  en erg y  stor age  sys te m   in   a   stand - a lone  micro - grid   subjec t ed  to  d e ma nd   response, "   Applied   En ergy ,   vol.   202 ,   pp .   66 - 77,   2017 .   [21]   A.  Male k i  and   F.  Pourfaya z,  "O pti mal  siz ing  of   aut o nomous  hyb rid  photovoltaic/ wind/ba ttery  po wer  sys te m  wi th   LPS P te chnol og y  by  using  evol u ti onar y   al gor it h ms,"  Solar  Ene r gy,   vo l. 115, pp.  471 - 483,   2015 .   [22]   A.  Hiendr o,   Y.  I smai l ,   F.  T .   P.  Wi gyar ia nto ,   K.  H.  Khw ee ,   and  J .   Junaidi,  "O ptimum  Rene w abl e   Frac ti on  for  Gri d - conne c te d  Phot ovolt aic  in  Off ic e  Bu il ding  E ner gy  Sys te ms  in  Indone sia , "  Inte rnational   Jo urnal  of  Powe r  El e ct ronics  and   Dr iv e  Syst ems,  v ol.   9 ,   p .   1866 ,   20 18.   [23]   H.  Lan,   J.  Da i,  S.  W en,  Y. - Y.   Hong,  D.   C.   Yu,  an d  Y.  B ai ,   "O ptimal  tilt  angle  of   p hotovol taic   arr a ys  and  ec onom ic  al lo ca t ion  of   en e rgy  storage syste m  on  la rg e  oi l ta nker   ship,"   En ergie s,  vo l. 8, pp.  11515 - 11530,   2 015.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N: 20 88 - 8 694       Op ti m al  plann i ng o f  hy br id  ph oto v oltaic/ batt ery/ diesel  g e ne ra tor  in shi p p ower  …   ( A bba Lawan  Buk ar )   1535   [24]   H.  L an,  Y.  B ai,  S.   W en,  D.   C.   Yu,   Y. - Y.   Hong,  J.   Dai ,   e t  al . ,   "M odel in g  and   stabilit y   ana lysis  of   hyb rid  pv/di ese l / ess i n   ship p ower  sys t e m, "  In ve nt ions,  vol.   1 ,   p .   5 ,   2016 .   [25]   A.  Anvari - Moghadda m ,   T.  Dra gic ev ic ,   L.  Men g,   B .   Sun,   and   J.  M.   Guerr ero ,   "O pti ma l   pl anning  and   op era t io n  ma nag em en t  of   a  ship  e le c tric al   power  sys tem  with  en erg y   storage   sys te m , "  in  IECON  2 016 - 42nd  Annu al  Confe renc e  of   th e  IE EE Industria l  E le c tronic s So c ie t y ,   2016,   pp.   2 095 - 2099.       BIOGR AP HI ES OF  A UTH ORS        Abba  La wan   B ukar   is  und erg o ing  a   PhD   degr ee   in  E lectr i cal  Engi ne eri ng  at  Univer siti   Te kn ologi   Mala ysia ,   Johor,   Mala ysia .   His  rese arc h   intere st s  inc lude   r ene w abl e /a l te rna ti v e  ene rgy  sys te ms  and  ene rgy man ageme nt .         Chee   W ei   T an  is  an  As socia te  Profess or  at   Univer siti   Te kno l ogi   Mala ysi a  a nd  a  member   o f  the  Depa rtment   of   El e ct ri ca l   Pow er ,   Fa cul ty   of   elec tri c al  eng ine er in g.   His   rese arc h   int er ests  in cl ud e   th e  appl i ca t ion  of   po wer  elec troni cs   i n  ren ew abl e /a l ternat iv e  en erg y  s ystem s.         Kw an  Yiew  Lau  is  a  Senior  Lectu rer   at   the   In s ti tute  of  High  V olt ag e  and  High   Curre nt,  Unive rsiti   Te knologi Mal a ysia.           Ahmed  Ti j ja n i  Dahir u  is  cur re ntl y  under go ing   a  PhD   in  El e ct ri ca l  Engi ne er ing  Programme   at   Univer siti   Te kn ologi   Mal aysia,   Johor,  Mala ysi a.   His  rese arc h   int er ests  inclu de  ren ew abl e   e ner gy  int egr at ion   int o   power  distri bu tion ne tworks.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.