Int ern at i onal  Journ al of  P ower E le ctr on i cs a n Drive  S ystem   (I J PE D S )   Vo l.   11 ,  No.   4 Decem be r 202 0 , p p.   2019 ~ 20 29   IS S N:  20 88 - 8694 DOI: 10 .11 591/ ij peds . v11.i 4 . pp2019 - 20 29       2019       Journ al h om e page http: // ij pe ds .i aescore.c om   Novel t echni que for  hill cli mbing se arch to  reach  maxim um   power p oin t  trac king       Ah med   S amir  Badawi 1 ,  Nur ul Fa dzli n H asbul lah 2 ,  Siti  Hajar  Yuso ff 3 , A ish a H  Ha s him 4   Alha re th Z yo ud 5   1,2,3,4  Depa rtment   of  E lectr i ca l   an Comput er  Eng ine er ing, Int ern a ti onal Islamic U nive rsity   Mala ys ia ,   Mal aysia   Depa rtment of  El e ct ri ca l   and   C omput er   Engi n e eri ng,   Bir ze i Un ive rsity ,   PO   Box   14,   Birzeit, We s Bank ,   Pa le stin e       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Feb   9 2020   Re vised  A pr   14 , 2 0 20   Accepte M a y   9 , 2 0 20       In  thi s   pap er,  a   new  technique  has  b ee n   prop osed  to   solve   t he  tr ade  off   com mon   probl e in  h il l   cl i mbi n sea r ch   a lgori th (HCS to   re ach  m axi mu m   power  poin tracki ng  (MP PT).   The  main  ai m   of  th n ew  t ec h nique   is  to   inc re ase   the  po wer  eff icien cy   for  th e   wind   e ner gy  conve rsio sys te m   (W ECS).   The  proposed  t ec hni que  h as  be en   com bin ed  the  t hre e - mod e   al gorit h to  b s im ple r .   The  nov el   al gor it hm   is i n cre asing   th abi l it to  r e a ch   the   MP PT  wi tho ut  de la y .   The  no vel   al gor it hm   sh ows   fast  tr ac k in c apa bi li ty  and  enh anced  st abi lity und er change  wind  sp ee condi ti ons .   Ke yw or d s :   Hill  cli mb in s earch   M a ximum  pow er  po i nt trac king   Win e nerg c onve rsion s ys t em   Win tu r bin e   This   is an  open   acc ess arti cl e   un der  the  CC  BY - SA   l ic ense .     Corres pond in Aut h or :   Nuru l  Fa dzlin  Hasbull ah   Dep a rteme nt   of Elec tric al  and  Com pute E ng ineerin g,   In te r natio nal Is la mic Un i versi ty  M al aysia,   53100 G omba k,   M al a ys ia .   Emai l:  n ur ulfa dzlinha sbull ah @gmai l.com       1.   INTROD U CTION   M a ximum  po wer   point  trac king  ( MPPT is  of   t he  par a moun im port ance  in   re newable  ene r gy   reg imes   f or   no on l to  maxi mize   the  s ys te m’s  powe ef fi ci ency ,   but  al s to  re du ce  t he   retu rn   pe rio of   t he   instal la ti on   ex penses  c os a nd  good  power  qu al it a nd  reli able.  In  this  re search the   ta r g et ed  al gorith is  hill   cl imbing  searc ( HCS un der  the  direct  pow er  co ntr ol  ( DPC ),   to  i ncr ease  the  outp ut  po w er  dire ct   thr ou gh   t he   du t c ycle,  a nd  to   reac ma ximum  pea point  on  the   D li nk .   HC method   is  co nsi der e a e xa mp le   of  a   per t urb  an observ (P&O te chn i qu [ 1 - 4 ] The re  are  ma ny   featu res  f or   HCS  al gorith m;  it ’s  consi de red   t he   simplest   meth od,  not  r eq uir an pri or  knowle dge  a bo ut  wi nd   e ne rgy  c onversi on  sy ste (WEC S)   or  aerod yn a mics  char act e risti cs.  It   can   be   ap plied  t an W E CS,  s uit able   f or  s mall   scal e   w ind  tu rb i ne  ( W T)  a nd   this  typ e   of  a lgorit hm   ca br i ng   t he  op e rati ng   point  t ow a r po wer   coeffic ie nt  (C p)   by  inc reasi ng  or   decr easi ng the   per t urbin [ 5 - 9 ]   Ther e   a re  t wo  main  t ypes  acc ordi ng   to   the   maximiza ti on  of  ca ptu re power.  T he   fi rst  typ e   is  DPC   con ce r in   the   powe ou t pu direct  in   the   WECS.   Wh e re as,  the   sec ond  typ e   is  in direct   powe c ontr ol  (IDC) ,   increase th mecha nical  po wer i t he WE CS as s how i Fi gure  1.   The  i nput  of  H CS  is  c on si dered  el ect ric  po wer  since   it   ca be  si mp l m easur e us i ng  t he  c onve rter   [ 10 - 15 ] . Ho we ver, it  is in  reali ty the tur bin pow e that m ust  b e a pp li e f or the c ontr ol str at egy  t r each  to  the   peak  po i nt.  Since  no  data  for  the   wind  t urb ine  WT  is   nee ded,  it   is   en sur ed  t hat  the   W will   reach   to   it real   maxim um   pow er  po i nt,  e ven thro ugh variat io ns   of exte rn al   blade  c ha racter ist ic s o r   facto rs   [ 16 ]   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele D ri   S ys t,   V ol 11 , N o.   4 D ecembe 2020   :   2019     20 29   2020   In  Fig ure  2,  HCS  al gorith c on ce pt,   pe rturbin the   c on t ro va riable   unti reac m aximum  pea po i nt.  In  s pite  of  these   s pecial   pro per ti es  t ha t   le ad  HCS   al gorith t be  t he   best   opti on  f or  M PPT   c on tr ol  in   any  WECS.   H ow e ve r,   i fact it   is  only   ap pro pr ia te   i t he  slow  cha ngin wi nd  s peed  c onditi ons.  The refor e HCS  tra diti ona al gorithm  has   two  maj or   pro blems;  tra de - of betwee s pee a nd  ef fici enc y a nd  t he  sec ond  is  the p e rtu rb at i on ste siz [ 8 17 - 19 ] .           Figure  1. Cl assifi cat ion   of MP PT acc ordin t he  ma ximiza ti on  of total  capt ur e d powe r           Figure  2. The   main  pr i nciple  of H CS   al gorithm,  Pe rturbin t he  c on t ro var ia ble  un ti l reac h ma ximum  pea k p oin t       The   main   ob je ct ive  of   this  re search   is  t i nc rease  t he  po wer  ef fici enc f or  the   WEC S.  T he   po wer   eff ic ie nc f or  t he  W ECS can  be  inc reased us ing   HCS alg or i thms to   decr ea se the num ber   of  it erati ons to reac h   the  decisi on  f or  the   M PP T,   an tu ning  pa rameters   for  the  DC  li nk   [ 20 ] .   Pale sti ne   is  s uffe rin fro m   env i ronme nt  poll ution  pro blems,   especial ly   Gaza  strip   re gi on  a fter   the   la s three   war s .   I a ddit ion,  t he   sie ge   imposed  on  G aza  strip,  a nd  the  co ntin ue interr upt ion   of  el ect ric  power   as  well   as  f uel  make  th nee to  a al te rn at ive  s ou rce  of  ene rgy   instea of  tra di ti on al   sou rces T he  Gaza  Strip  has   an   inc reasin dema nd  for  el ect rical   po w e with  a i ncr e asi ng   s horta ge  of   powe s uppl ie [ 21 - 23 ] .   Fi gure  s hows  Pale sti ne  map   wh ic h   there   is  a   de f ic it   in  el ect rici ty  due   to   sie ge  a nd  pr e vai li ng   wa r - to r conditi ons.   More over,   el ect r ic it gen e rati on is  not feasi ble to  s at isfy  th e  d e ma nd.   M a ny   resea rchers  are   act ively  pr opos i ng   al gorithms   to  e xt ract  maxim um  po wer   point   ou of  W T.   Howe ver,  this  so luti on  ca nnot   be  ada ptable  for  Pale sti ne  due  to  t he  diff e r ent  wi nd   c ondi ti on   c ompare with   oth e places  [ 9 ] . T her e a re m a ny  tec hn i qu e unde MPPT.  Howe ver, am ong  t hese,  th ree  mode HSC  alg or it hm  is  m or e   fea sibl to   be  im ple mente i Pale sti ne,   t his  is   due  t re duct ion  of   ste fluctu at ion s   an s uitable   for   micro   gr i syst em,  but  t he   th ree   m od e   HCS   al gorith ca nnot   rea ch  ma ximum   po werp oin t   du e   t conve rg e nce   s peed  delay w ron tra cki ng  directi on,   tra de - off   betwee s peed  for  det ect i on  the   ma ximum  powe r po i nt and acc ur ac y of t rack i ng tech niq ue   [ 26 - 28 ] .   Figure  s how the  th ree  m ode  HCS  al gori thm  [ 17 ] M an s ys te ms  ha ve   maste c on trolle that   knows  in  wh ic m od t he  co ntr oller  is  oper at ing relayin on   wind  s pee d,   diff e re nces  in  wi nd   s pee d,   in  this   appr oach,  the  con t ro ll er  ca respo ns di ff e r ently  on  small er  or  la rg e wi nd   s pee cha nges  o it   can  ke ep  the  ro t or  s peed  ste ady  as   lo ng  as   the   wi nd  s pee c ha ng e doe no t   excee a ny  dead  band   l imi t.  The   pro ba bili ty   for  a dap ti ve  H CS  al gorithm  a rises, w hic ar first o pe rati ng  in  a   le arn i ng mode  to d et er mine  al the  im portan t   par a mete rs  i n f un ct io n o a ce rtai n win d patt ern   [ 29 ] .   Figure  il lus trat es  the  me chan is f or  the  th ree  m od HCS  al gorithms  t reach   the  M PP T .   Ba sic al ly,  it ’s  relay  on  the  c omparis on  bet ween  the  pervi ou s   sta te   an t he  nex sta te Th us it   s pend long   ti me  to  reach  the  maxim um  peak   point.  More over,  t he  al gorith is  very  co mp li cat ed   du t the  it erati on   process  to reac h MPPT  [ 8 17 ] .     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       Novel  tech niqu e for  hill  cli mbing searc t r each m axim um  power  po i nt tr ackin g (Ahme d S am ir  Ba dawi )   2021       Figure  3. Pale s ti ne  map   [ 24 25 ]         Figure  4. Pr i nc iple o the  H C S th ree m ode  al gorithm  [ 17 ]           Figure  5. Flo w char of th ree  mode  HCS al gorith M PP T   [ 17 ]       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele D ri   S ys t,   V ol 11 , N o.   4 D ecembe 2020   :   2019     20 29   2022   2.   WIN S PEE D AND  MPP T RELATIO   The  power  out pu from  WT   reli es  on  the  r otor  swe pt  are a,  de ns it y   of   ai an velocit of   t he  wi nd.   The  c ommo powe e qu at io for  a   WT   is   giv e by   (1 4 )    base on  case   of  c on sta nt  a ccel erati on   [ 30 ] T he   velocit υ   is  e qu a l   to   the   w ork   do ne  W,  a nd  t he  kin et ic   e nerg of  a ob je ct   hav i ng  ma ss  m t he  distance  s   unde force  F , as  t he  f ollo wing.         =     =      (1)     Applyi ng   Ne w ton’s La w:       =      (2)     Hen ce ,       =      (3)       Using  eq uatio ( 3 )   of m otion:     2 =   2 + 2      ( 4)     We ca n get:     = ( 2 2 ) 2   (5)     The o bject  init ia l velocit y i 0,   i.e.  0, the n:       = 2 2   (6)     Substi tuti ng it   in  ( 3),   t he  k i ne ti c energy o a   mass is:       = 0 . 5 2   (7)     The win d p ower is  giv e n by the  rate o c ha nge  of ene rgy  a s  the  fo ll owin g equ at io n:      =   = 1 2 2     (8)     As  m ass  flo r at e is giv e n b y:      =      (9)     The rat e of c ha ng e  of  distance  is g i ven by:       =   (10)     T he n       =    (11)     E = Kinetic   e ne rgy  (J),  ρ  Den sit ( kg/m 3 ),   m = M ass   ( kg),   A = S we pt   Ar ea   ( m 2 ),  v = Win d   S pee (m/s) ,   Cp = Powe r   c oe ff ic ie nt P = P ower (W) , d t/ dm= M as s   fl ow   r at e   (kg/s),   r = R adius  (m ),   x = di sta nce  (m ),   t = t ime  (s) dt/dE = E nerg y   f low   r at (J/s) .     Ther e f or e,   f rom  ( 8), the  po w er ca n be r e pre sented  as the  foll ow i ng equat ion :     = 0 . 5  3   (12)     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       Novel  tech niqu e for  hill  cli mbing searc t r each m axim um  power  po i nt tr ackin g (Ahme d S am ir  Ba dawi )   2023   The  ca pture d p ow e r fr om t he win ca n be e xpress ed  as the  foll ow i ng equat ion       = 0 . 5  3   (13)     The  s wep a re of   t he  wind  tur bin ca be   com pu te f r om  the  le ngth  of   t he  wi nd  tu rb i ne  bla des  us in t he  e qu at ion   f or  t he  s we pt ar ea  of a  ci r cl   =        P =   0 . 5 c P ( λ , β ) ρπ R 2 V w 3   (14)     Wh e re,   c =   powe r   coe ff ic ie nt,  Vw  =   Win vel ocity ,   ρ =   densi ty  of  ai r and  a nd   R   r ot or  ra diu s The   po wer  coeffic ie nt  ( cp f or  t he  WT  i the   ma ximum  power  that  cou l be  ca pt ured   of  t he  t otal  avail able   in  t he   wi nd,   cp   is  a functi on o blade   pitc a ng le  ( β a nd   blade  ti s pee rati ( λ ) T he or et ic al ly,  a w i nd  tur bin e   can  ex tract  maxi m um  59. %   from   the   total   powe r   of   wi nd  (Bet z ’s  li mit ) [ 9 ] Be tz   li mit   ide ntifie as   a   WT  c a onl conve rt  59. %   ma xim um   of  the   total   a vai la ble  ene r gy  in   the  wi nd  into   kin et ic   e nerg y.  Pr act ic al ly  WT  c an   extracts a rou nd 40 %  of the  po wer i t he win in  the i deal  WT p ow e r   [ 31 ] .   Fo r   small   scal WT,   β  a ngle   betwee the  r efere nce  li ne  a nd   c hor of   t he   blade  on  the   ro t or   hub,  normall zer or  ke pt  c onsta nt.   C onseq ue ntly,   for  a   c on sta nt  pitch  a ng le powe c oeffici ent  is  only  a   f unct io n   of  ti s peed  ra ti o.   T he  ti s pe ed  rati   is  rati betwee t he  wind  s pee (V w a nd  s pe ed  of  the  blad ti (V tip as  sho w in   ( 15 [ 31 ] .     λ = V t ip V w =   ω r V w   (15)     wh e re ωr  is  th e turbine  ang ular  s peed. T he win tu r bin dyna mic eq uatio is  giv e n b ( 16 )   [ 31 ] .      =      (16)     wh e re ,   F   is   th visc ous   f rict ion  c oeffici ent,   J   is  t he  sy ste in erti a,   TL   is  the   to r qu e   due  t loa d,  Tm   is  t he   tor qu e  g i ven by the  tu rb i ne.   The p ow e c oe ff ic ie nt    ( , )   can  b e  d et er mine d fo r WT  by  ( 1 7 ) .   ( , ) = 1 ( 2 3 4 ) 5 +   6   (17)     wh e re λi  is a  va riable  wh ic i s a fu nction o λ β  is  def i ned  as in  ( 18 )     1 = 1 + 0 . 08 0 . 03 5 3 + 1   (18)     Substi tuti ng  ( 16)   th rou gh  to   ( 17 ) ,   the   c oeffici ents  f r om  c1   t c are:   c3   =   0.4,c =   0.517 6,  c4   =   5,  c 116,c 0.0 068  a nd  c =   21  [ 31 ] .   Fig ur e   represe nts  th no nlinear   po wer  coe ff ic ie nt   c p(λ β),   descr i be by  (17), acc ordin g t the  ti s pee d rati λ  f or   va rio us   valu es  of  β p it ch  angle  [ 31 ] .   M ea wind  s pe ed  pla imp ort ant  r ole  in  the  wi nd   powe ge ner at io proces due  to   the  cu bic   pro portion al   re la ti on   betwee po wer  an m ean  wind   sp ee d.  A ver a ge   wi nd  s peed  ref le ct to  t he  ro t or  sp ee d.   Ther e f or e,   tota o utput  powe r   is  pro portio na with   r otor  spe ed  a s how in   ( 14).   Fig ure  presents   that   r otor   sp ee ver s us  outp ut  power  for  eac wind   s pe ed,  the re  is   maxim um  out pu t   am ount  of  po wer  that  t he   W cou l e xtract  i WT  operate at   the  rated   r otor  s pee ( ω o pt or   t t he  opti mu m   r otor  sp ee value   ω opt  can  reache at   the  op ti m um   ( λ opt ).  in  orde to  c ol le ct   maximum  po s sible  po wer  from  the  WT WT  m us be   tu rn e on  at   opti mal  TSR  λ opt This  case  of  ope rati on  is  possi ble  by  co ntr olli ng   the  r otati on al   s peed  of  the  W tha i t   al way s  turns  on at the  opti m um o r rat ed spee d.        =   3   (19)     Wh e re,   K opt   is an  opti mu m  w i nd  wr it te n b ( 20 ) .      = 0 . 5  5  3   (20)       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele D ri   S ys t,   V ol 11 , N o.   4 D ecembe 2020   :   2019     20 29   2024       Figure  6. P ow e c oeffici ent  ( , )         Figure  7.  M ec ha nical  pow e c urves  at   va rio us win sp ee ds   [ 32 ]     3.   PROP OSE D HCS  A L GO R ITHM T REACH  MPPT   In  this  wor k,   three  mode  al gorithms   ha been  co m bin e to   be   sim pler.   T he   ada ptive  al go rith m   con ta in s   thr ee  mode,  in  it ’s   c on si der e very   com plica te du t it erati on  f or   same  e quat ion   of  ω [8,   33].   Figure  sho w the  novel  tw m od pro pos ed  al gorith m.  The  mai ai from  the  ne a lgorit hm   is  to  i ncr ease  powe e ff ic ie nc y,  inc reasin the  c onve rg e nc sp e ed   an a vo i t he  tra de - off  betwee spe ed  for   detect ion  the   maxim um  pow er  point  a nd  ac cur ac of  t racki ng  te ch nique.   The   decisi on  of  t he  al gorithm   th rou gh  du t cycle   can  reac t the  cu r ve  to  m aximu peak   po i nt  due  to  f ewer   cal c ulati on s   in  the   m ode  sta ge s.  T he   new  al gorithm is  conside red sim pler  tha t he  th re e modes  and  fa ste r.           Figure  8. Flo w char of the  pro po s ed  no vel HC S alg or it hm.   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       Novel  tech niqu e for  hill  cli mbing searc t r each m axim um  power  po i nt tr ackin g (Ahme d S am ir  Ba dawi )   2025   4.   MO DELIN THE  WEC US I NG PM S G WI ND GE NER ATO RE   Ther a re  fi ve   ma in  bl ock s   in  the  WEC model,  w hich  are  WT pe rm anen t   ma gnet   sy nc hro nous   gen e rato (PM SG ) th ree  pha se  diode  bri dg recti fier,   co nt ro ll er  a nd  DC   to  DC  bo os conve rter.  Six  wind  sp ee pro file   eff ect   t t he  WT   as  i nput.   Sc op es   in   P M S meas ur e t he  sta t or  c urr ent,   ro t or  s peed,   el ect ro ma gn et i to rque   an st at or  volt age.   T he  t hr ee - phase   outp ut  from   t he  P M SG  has   been  recti fied   us in the  th ree - phase   diode  bri dge r ect ifie r.     Figure  il lust rates  the  WE CS  model  with  three  mode   HCS  al gorith an the  pr opos e HCS   al gorithm.  I this  m od el   it   ca be  a ppli ed  t he  HC al gori thms  to  c hec the  eff ic ie ncy   performa ncefo each   al gorithm  base on  the  ou t pu t   sign al   be ha vior.  T he  sco pe  m easur e ment  ha been   c hec ked  the  DC  volt ag via   DC li nk. T e nhance  the  MPP T tec hniq ue  it   sh oul be  tu ni ng for t he mo de l ci rcu it  es pec ia ll DC to  D C  boo st  conve rter.   T he   main   functi on   of  t he   co ntr oller  is  t mak e   switc hing  t hroug t he  duty   cycle   ba sed   on  t he  dec isi on of t he a lgorit hm .  Th e  thr ee - m od e  algorit hm   ( Ad a pt ive)  ma kes  it e rati on s  to reac the  MPPT. w her eas ,   the  pro posed  a lgorit hm   a vo i ds  the  it erati on  delay  ti me  to   reach  t he  MP PT  due  to  th e   com pin e m ode  as  sh ow in   F i gur e 8 .           Figure  9. WEC S - P M S G mo de l       4.1.   WECS  PM SG  w ith  thre e m od algorit hm  (adapti ve)   In   t his  sect ion,  the  ada ptive  or   t he  thre e - m od e   al gorithm   has  been   a pp li ed  to  the  W ECS  PMSG   model  usi ng  M A TLAB   S I M U LI NK.  Si wind  sp ee pro file   the  i nput   of  the  WT The  MATL A sco pe  measu red   r oto r   sp ee d,   sta to vo lt age  a nd  cu rr e nt,  el ect rom agn et ic   to rque  and   powe f or   PM S G.   To  e nhance   the r es ults f or t he  P M S it  s houl d be tu ning  the p a ramete rs t reac t the   ta rg et ed  object ive.   In  F ig ure  10  DC  vo lt age   ha bee measu r ed  befo re  a pplyin t he  t hr ee - mode  al gorith to   de scri be  the  si gn al   be ha vior  befo re  a nd   after   a pplyin the  th ree - m od e   al gorith m,   aft er  t hat   the   e ff e ct   of  t he   three - mode   al gorithm a nd t he pr opos e al gorithm  is co m par e d.   Figure   11   sho ws  t he   DC   volt age  a fter   a pp l yi ng  th ree  mode   al gorith ms.   T her e   is  delay   to  reach   the   maxim um   pow er  point  beca use   of  an  it erati on   proce sses  t reac t he  MPPT.  T he  t hr e e - m od al gorithm  ha trade off  bet we en  ef fici enc a nd   c onve r gen c sp ee to  reac ma pe ak  po int  du t c omplexit t reac the  decisi on fo th e p ea k po i nt.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele D ri   S ys t,   V ol 11 , N o.   4 D ecembe 2020   :   2019     20 29   2026       Figure  10. DC  vo lt age  b e f or e   app l ying th th ree - m ode   al gor it hm           Figure  11. DC  vo lt age  afte a pp l ying  HCS t hr ee  m od e  alg or it hm       4.2.   Ap pli n t he p roposed  novel  a lg orit hm    The  pro po se al gorithm  has  been  ap plied  t the  WECS Six  wind  s pee prof il the  i nput  of  the  WT   to  chec t he  ef fici ency   pe rformance  for  t he  model  un der   fa st  varyin in   w ind   s pee d.   In  F igure s   12,  13  it   can   be  seen  t he  thr ee  Ph ase  vo lt a ge  an cu r ren are  pure  si ne  w ave  w hich  a mpl it ud increase dramat ic al ly  direct   base on  i ncr e asi ng  wi nd  s pe ed.  V oltage   cu rv e   a nd  c urren t   are   in   ph ase t her e   is  no  le a di ng  or  la ggin in  the   ph a se  a ng le   w hich   eq uals  z er o.  The re fore,   the  powe facto e qu al s   1.   It  m eans  t hat  in duc ti ve  reacta nce  equ al s   to cap aci ti ve  r e act ance a nd th at  co ndit io ca ll ed  res on a nce   conditi on.            Figure  12 Z oom of  ge ner at or  currents      betwe en 4. 672s an d 4.67 8s           Figure  13. Z oo m of  ge ner at or  Vo lt age   V a bc   betwe en 14.9 9s an d 15.07s       The  sim ulati on  resu lt a re  s hown   i pervio us  fig ur e,   the  tu r bin reach   to  it maxim um   pe ak  point  a t   wind  s peed  of   15  m/s  is  a pp li ed T he  el e ct ric  powe an r otor  s peed  are  sam pled  e very  sec onds  after  a   new r otor  ref e r ence s pee is s et . Th e  freq ue nc y of t he PM S G gen e rato is  equ al  t o 50 Hz .   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       Novel  tech niqu e for  hill  cli mbing searc t r each m axim um  power  po i nt tr ackin g (Ahme d S am ir  Ba dawi )   2027   The  new   al gor it hm   is  co ntr ol le in  duty   cycle  to  c ontrol  the  volt age   to  reac ma xi mu pea po i nt.  Bi tc an gle  is  c onside r ed  c onsta nt  =0)  irre sp ect iv of  wind  sp ee d.  It’s   cl ear   f rom  Fi gures  15  a nd  16   after  t he  rati ng  wind   sp ee th pro posed   al gorith m r e ache the  c urve   to  t he   ma ximum point  val ue  th r ough  the   du t cycle Fi gure  16   s how s   the  pe rforma nce  of  the  pro po s ed  M P PT  al gorithm  unde mixe wind   prof il with  six   va riat ion   point.  T he   perf or m ance  of   t he  dev el oped  al go rithm  pr ese nts  fast  tracki ng  capa bi li t ie s.   M ore ov e r,   t he  new   te c hn i qu e   for  HCS  ca reache to  t he   maxim um   pe ak  point  with  minimu cal c ulati on   wh ic maki ng  it   simple  im pl ementat ion  al gorithm   an c ompeti ti ve  due   to  s ummari ze th ree  m od e   to  tw mode.   T he   pro po s ed   al go rith s hows   fast  t r ackin cap a bili ty  a nd  e nhance sta bili ty  unde both   lo w   an hi gh   rate o c hange   wind s pee c onditi ons a nd is  ver ifie d usin g MATLAB/ Sim ulink .           Figure  14. Z oo m of  ge ner at or  powe r ou t pu be tween  15. 00 s  and  15.06s           Figure  15. DC  vo lt age  b e f or e   app l ying tw o mo de   al go rith ms   f or  WECS - PM S G           Figure  16. V oltage   a fter a pply ing  t wo m od e   al gorithms   f or   WECS - P M S G       5.   CONCL US I O N   This   pa per  pro po s ed   a   ne w   t echn i qu e   for   HCS   al gorith t i ncr ease   the  e ff ic ie nc performa nce   to   reach  to  t he  maxim um   pea point.  T he  pro po se al go rithm  ca ptu re the  maxim um  possible  power   a nd  reache to   the  maxim um   pow er  point  on  the   curve  at   diff e r ent  wi n s pee without  the  kn ow le dg e   of  the   WT   aerod yn a mic  char act e risti cs.  The   pe rfo rm ance  of  the   pro posed   no vel   al gorithm   presents  fast  tra ckin capab il it ie s .   It   can   reac t the  ma xim um  peak  po i nt  wit minim um   ca lc ulati on   w hich  maki ng  it   simple   impleme ntati on   al gorith an co mp et it ive  du t s um ma rized  th ree  m ode  to  tw m od e.  The  e xperi mental   resu lt c onfir m   that  the   propo sed  te c hn i qu e   for  HCS  is   re mar kab l faster  by  20%   of  t he   total   ti me  r e qu i red  com par i ng to  t he  m ode alg ori thm  du e  to si m plici ty.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele D ri   S ys t,   V ol 11 , N o.   4 D ecembe 2020   :   2019     20 29   2028   ACKN OWLE DG MENT     This  re searc has  been  sup porte by  t he  r esearch   grant  no.  RI GS1 6 - 041 - 0104  f rom   the  M al aysia   M inist r y of Hi gh e E ducat io n i acc orda nce  with the  Resea rch I niti at ive Grant  Sche me.       REFERE NCE S   [1]   Simoe s,  M.G. ,   B . K.  Bose,   and  R . J.  Spiege l ,   " Fuzz logi c   base intell ig ent   cont ro of  va ria b le   spe ed  c age   ma ch ine   wind  gene r at i on  sys te m ,"   I EE E   tr ansacti ons on  po wer  elec troni cs Vol.   12 ,   no .   1 ,   p p.   87 - 95 1997 .   [2]   Solouma h,   H . 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