I nte rna t io na l J o urna l o f   Appl ied P o w er   E ng ineering   ( I J AP E )   Vo l. 7 ,   No . 2 A u g u s t   201 8 ,   p p .   1 2 0 ~1 2 8   I SS N:  2252 - 8792   DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ap e. v 7 . i2 . p p 1 2 0 - 128           120       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JA P E   M icro   H y dro po w er Sys te m   Desig f o G ua   K ela m     Electrici ty Suppl y       M a h m o ud   A.   M .   Albree m 1 Ro s nita   M d Asp a n 2   1   De p a rtm e n o f   El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   E n g in e e rin g ,   A ’S h a riq y a h   Un iv e rsit y ,   O m a n   2   S c h o o o f   El e c tri c a S y ste m s E n g in e e ri n g ,   Un iv e rsity   M a la y sia   P e rli s ,   M a lay si a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   1 9 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   A p r   2 5 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Ma y   1 0 ,   2 0 1 8       S u f f icie n a n d   u n in terr u p ted   e lec tri c it y   su p p ly   is  o n e   o f   th e   m a in   f a c to rs  to   d e v e lo p   th e   c o u n try .   T o d a y ,   e lec tri c it y   c a n   b e   g e n e ra ted   u sin g   a   v a riet y   o so u rc e s,  w h e th e f ro m   n o n - re n e w a b le  so u rc e a s   w e ll   a re n e wa b le   re so u rc e s.  T o   g e n e ra te  e lec tri c a p o w e r,   M a la y sia   c a n ' re l y   e n ti re ly   o n   n o n - re n e wa b le  re so u rc e su c h   a p e tro leu m   a n d   c o a a th e se   a re   f in it e   re so u rc e s   w h ich   a re   e x p e rien c in g   d e p letio n   a ro u n d   t h e   w o rld .   El e c tri c it y   g e n e ra ted   f ro m   re n e w a b le  so u rc e su c h   a w a t e r,   p a rti c u larly   f ro m   m icro   h y d r o p o w e r   s y ste m is  c o n sid e re d   th e   c h e a p e st  a n d   m o st  e n v iro n m e n tall y   f ri e n d ly   so u rc e   o f   e lec tri c a e n e r g y .   Ba se d   o n   th e   re c o n n a issa n c e   stu d y   c o n d u c ted ,   th e   stre a m o f   f lo w in g   w a ter  in   G u a   Ke la m   h a v e   th e   p o ten ti a to   y ield   a b o u t   3 4 . 2 9   k W   o f   e lec tri c it y   p o w e r,   b a se d   o n   th e   h e a d   h e ig h o f   2 7   m   a n d   f lo ra te  0 . 2 1 6   m 3 /s.   In   t h is  p a p e r,   a   m o d e f o a n   o rd in a ry   m icro   h y d ro p o w e r   f a c il it y   h a b e e n   p ro p o se d .   It  l in k v a rio u e lec tro m e c h a n ica e q u ip m e n c o n sistin g   o f   a   h y d ra u li c   tu rb i n e   g o v e rn o r,   a n d   a   sy n c h ro n o u g e n e r a to r.   T h e   m o d e li n g   wa e x e c u ted   to   d e sig n   a   m i c ro   h y d ro p o w e s y st e m   a a n   a lt e rn a ti v e   so u rc e   o f   su p p ly   o f   e le c tri c it y   to   G u a   Ke la m ,   P e rli s.  T h e   p ro p o se d   m o d e w a t e ste d   b y   p lac in g   a   t h re e - p h a se   f a u lt   to   e a rth   f o th e   p u r p o se   o f   tes ti n g   th e   re li a b il it y   o f   th e   s y s tem .   W it h   th e   se lec ti o n   o f   a n   a p p r o p riate   c o n tro sy ste m ,   th e   p ro p o se d   m o d e is  v e ry   su it a b le  f o th e   d e v e lo p m e n o m icro   h y d ro p o w e s y ste m   a a   p o ten ti a site su c h   a s G u a   Ke lam .   K ey w o r d :   Flo w   r ate   H y d r au lic  t u r b in   H y d r o p o w er   s y s te m   Co p y rig h ©   201 8   In s t it u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ma m o u d   A .   M.   A lb r ee m ,     Dep ar te m en t o f   E lectr o n ics a n d   C o m m u n icatio n   E n g in ee r i n g ,   A’ S h ar q i y a h   U n iv er s it y ,   4 0 0   I b r a,   Om an .   E m ail:  Ma h m o u d . alb r ee m @ as u . ed u . o m       1.   I NT RO D UCT I O N     L ea d in g   co u n tr ies  ar f o cu s i n g   o n   t h en h a n ce m en o f   m an y   alter n a tiv a n d   r en e w a b le  en er g y   r eso u r ce s   s i n ce   f o s s il  f u el s   c an   n o   lo n g er   f u lf ill  t h w o r ld ' s   ev er   i n cr ea s i n g   en er g y   d e m an d s   [ 1 ] .   An   id ea l   en er g y   s o u r ce   s h o u ld   b r en ew ab le  an d   s h o u ld   h av m i n i m al  ef f ec t o n   en v ir o n m e n [ 2 ] .   T ec h n o lo g y   th at   u tili ze s   t h h ea d   o f   w ater   f lo w i n g   i n   a   s tr ea m   to   g e n er ate  elec tr ical   p o w er   w h e n   t h e   w ater   tu r n s   t u r b in is   k n o wn   a s   m icr o   h y d r o p o w er   ( M HP ) ,   w ell - te s ted   tec h n o lo g y   o n ce   r elied   b y   s o m e   d ev elo p ed   n atio n s   f o r   p o w er   s u p p l y   b e f o r v en tu r i n g   in t o   lar g e - s ca le  h y d r o p o w er   s y s te m s   [ 3 ] .   Var io u s   s tu d ie s   ca r r ied   o u h a v led   t o   i m p r o v e m e n t s   to   m ak M H P s   v iab le  f o r   d ev elo p m en t,  e s p ec iall y   i n   r e m o te   ar ea s   th at  ar d if f ic u lt to   g et  el ec tr icit y   f r o m   t h g r id .   Gu Kela m   i s   lo ca ted   3 3 k m   n o r th   o f   Kan g ar ,   is   li m esto n ca v th at   h a s   n o w   b ec o m to u r is t   attr ac tio n .   T h ex is te n ce   o f   r iv er ,   Su n g ai  P elar it,   f lo w i n g   th r o u g h   th e   ca v e   an d   t h e n   f lo w s   i n to   t h S u n g a P er lis   h ig h li g h p r o p o s als  to   d ev elo p   th p o ten tial   m icr o   h y d r o   p lan t   in   th ar ea .   T h ese  ar ea s   w er s u p p lied   w it h   e lectr icit y   f r o m   t h Natio n al  Gr id   b u t   it  i s   u n d e n iab le  t h at  t h er ar o n l y   g o o d n ess   to   b g ai n ed   f r o m   th e   ap p licatio n   o f   MH P   s y s te m ,   m ak in g   t h s t u d y   o f   G u Kela m   as a   p o ten tial M HP   p lan f e asib le.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J A P E   I SS N:  2252 - 8792     Micr o   Hyd r o p o w er S ystem  De s ig n   fo r   Gu a   K ela E lectricit S u p p ly   ( Ma h mo u d   A .   M.  A l b r ee m )   121   MH P   is   r ep u ted ly   o n o f   th m o s ef f icie n t,  lo n g est  las tin g   an d   m o s r eliab le  f o r m s   o f   r en e w ab le  en er g y   f o r   elec tr icit y   g e n er atio n   [ 4 ] C o m p ar i n g   w h at  a   MH P   p lan t   h a s   o v er   o t h er   p o w er   g e n er atio n   s y s te m s   o f   t h s a m e   ca p ac it y   ( f r o m   w in d ,   w a v an d   s o lar   p o w er   p lan ts )   is   t h at  i t   h as  a n   ef f ic ien c y   r an g o f   7 0 to   9 0 w h ic h   is   th b est  th at  a n y   o t h er   en er g y   tech n o lo g y   ca n   ac h ie v [ 5 ] W ith   th co m b i n atio n   o f   th h ill y   ter r ain   an d   an   ex ten s i v r iv er   n e t w o r k ,   m i cr o   h y d r o p o w er   p lan ca n   b d ev elo p ed   in   ar ea s   w it h   p o ten tial.  W ith   to d a y ' s   ad v an ci n g   tech n o lo g y   an d   t h m an y   s tu d ies  co n d u cted ,   g en er atin g   elec tr icit y   f r o m   t h e   k in e tic  en er g y   i n   r iv er s   i n   f lat   ar ea s   t h at  w er p r ev io u s l y   i m p o s s ib le   to   i m p le m e n i s   n o w   p o s s ib le.   T h o p er atin g   li f o f   a   MH P   p lan t c an   last   u p   to   5 0   y ea r s   if   t h s y s te m   is   w el l - in s ta lled   an d   m ai n tai n ed   [ 6 ] .   C u r r en tl y ,   Ma la y s ia’ s   elec tr ic it y   g en er atio n   d ep en d s   o n   f o s s il  f u e ls .   I t ' s   r elia n ce ,   w h ic h   is   ar o u n d   9 0 %,  is   n o a   s ec u r o p tio n   in   th e   lo n g   r u n   [ 7 ] .   T h n at io n s   o il  r ea ch ed   a   p ea k   o f   8 6 2 , 0 0 0   b b l/d   in   2 0 0 4   an d   p r o d u ctio n   h as  b ee n   g r ad u all y   d ec r e m e n ti n g   e v er   s i n ce ,   p r i m ar il y   d u to   m at u r in g   o il  r eser v o ir s   [ 8 ] .   T o   en s u r s u s tai n ab ilit y   i n   t h d ev elo p m en t   o f   it 's  o il  r eser v es,  it  h as   b ec o m an   i m p o r tan is s u e   f o r   t h g o v er n m e n ts   to   estab lis h   n e ec o n o m icall y   w o r th y   s o u r ce s   o f   en er g y   a s   th s u p p l y   o f   f u e ls   ar g r ad u al l y   d ep letin g   an d   alter n at iv co s ts   an d   th m ain ten a n ce   r e m ai n s   in cr ea s in g   y ea r l y   m a k i n g   it  h ar d er   f o r   Ma lay s i a   to   s u s tai n   it s   o il  d ev elo p m e n t   [ 9 ] Ma lay s ia  is   r ich   i n   r en e w ab le  en er g y   s o u r ce s   s u ch   as  b io g as,  b io m a s s ,   s o lar ,   w i n d   a n d   h y d r o .   Am o n g   t h ese  s o u r ce s   o f   r e n e w ab le  en er g y ,   t h p o ten tia o f   d ev el o p in g   m o r ef f icie n t   MH P   s y s te m s   s ee m s   m o s t u n d er ex p lo r ed .   T h is   p ap er   p r o p o s e s   MH m o d el   f o r   elec tr icity   s u p p l y   i n   Gu Kela m   as  a n   alter n ati v s o u r ce   to   s u p p l y   elec tr icit y   to   ar ea s   th at   h av th p o ten tial  to   r ed u ce   d ep en d en ce   o n   f o s s il  f u els  a s   th m ain   s o u r ce   to   g en er ate  e lectr icit y .   Ho w ev er m ap   s tu d ie s   a n d   h y d r o lo g y   s tu d ies  u s ed   to   id en ti f y   p o ten ti al  Gu a   Kela m   as   a   s ite  to   d e v elo p   MH P   s y s te m .   T h r est  o f   t h e   p ap er   d esig n ed   m o d el  i n clu s i v o f   t h e   co m p o n e n ts   to   b lo ca ted   in   th p o w er h o u s e,   wh ich   ar t h h y d r a u lic  t u r b in e   an d   g o v er n o r ,   an d   th s y n ch r o n o u s   g en er ato r .   I d o es  n o i n v o l v d esi g n in g   c i v il  w o r k s   co m p o n en ts   s u c h   a s   i n tak e,   f o r eb a y   ta n k ,   p en s to ck   a n d   s o   o n .   T h e   m o d eli n g   i s   d o n u s i n g   b lo ck   d iag r a m s   w it h   g r ap h ic al  in ter f ac a n d   s et   o f   b lo ck s   w i th   s i g n a l   in ter co n n ec tio n s .   T h m o d el  e v en t u all y   w as  test ed   u s i n g   M atlab / Si m u li n k   to   i n v esti g ate   t h e f f ec tiv e n e s s   o f   th p r o p o s ed   m o d els.       2.   B ACK G RO UND   Mic r o   h y d r o   p o w er   s y s te m s   a r in clu d ed   in   t h ca teg o r y   o f   s m all  s ca le  h y d r o   p lan ts .   A c co r d in g   to   P r ac tical  A ctio n ,   MH P   g en er atio n   ca p ac it y   is   i n   th r an g o f   5   k W   to   1 0 0   k W   [ 4 ] T h er ar e   t w o   v er y   i m p o r tan p ar a m eter s   r elate d   t o   th MH P ,   t h ese  ar h ea d   a n d   w ater   f lo w   r ate.   B o t h   ar n o o n l y   u s ed   w h en   m ak in g   an   as s es s m en to   id en ti f y   t h p o ten tial  o f   MH P   s ite,   b u it  also   im p o r tan f o r   th p u r p o s o f   d esig n in g   a n d   s elec ti n g   a n   ap p r o p r iate  h y d r o p o w er   s y s te m   o n   th s ite  [ 3 ] .   B ec au s w a ter   is   d iv er ted   f r o m   th s tr ea m   o r   r iv er   an d   r ed ir ec ted   b ac k   in to   th s a m s tr ea m   w it h   r elativ el y   l ittl i m p ac o n   t h s u r r o u n d in g   ec o lo g y ,   m icr o   h y d r o   p lan is   co n s id er ed   r u n - of - r i v er   s y s te m   [ 10] .   P o w er   is   g en er ated   o n l y   w h en   e n o u g h   w ater   is   a v aila b le  f r o m   th r i v er   o r   s tr ea m   b ec au s t h is   t y p o f   s ch e m d o es  n o h av a n y   w a ter   s to r ag ca p ab ilit y .   O f te n   MH P   s y s te m   co n s id er ed   s tan d alo n s y s te m   f o r   s m al l p o w er   ca p ac it y   a n d   j u s en o u g h   f o r   lo ca co n s u m p tio n .   S tan d alo n s y s te m   m ea n s   t h s y s te m   is   o f f - g r id ,   w h ic h   is   n o t c o n n ec ted   to   th g r id   lin e   s y s te m   [ 4 ] .   Fig u r e   1   s h o w s   t y p ical  la y o u t o f   MH P   s y s te m .           Fig u r e   1.   T y p ical  m icr o   h id r o p o w er   s y s te m   co n f i g u r atio n   [ 4 ]       T h m aj o r   p ar ts   o f   ty p ical  m icr o   h y d r o   p o w er   s y s te m   ar [ 1 1 ] :   1.   W ater   d iv e r s io n   ( I n tak e)   2.   P ip elin ( P en s to ck )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :   2252 - 8792   IJ A P E    Vo l.   7 ,   No .   2 A u g u s t   201 8 :   120     1 2 8   122   3.   P O WE RH O US E   C o n v e y a n ce   o f   w a ter   f r o m   t h s o u r ce   o f   w ater   i n   r eq u ir ed   q u an tit y   to w ar d s   t h w ater wa y s   i s   th e   p r im ar y   m ea n s   o f   h y d r o   p o w er   i n tak e.   T o   p r ev en lar g w ater   b o r n   o b j ec ts   f r o m   e n ter in g   t h w ater w a y   o f   th MH P   p r o j ec t,   tr ash   r ac k s   h av to   b p lace d   at  th i n tak w h ic h   ac ts   as  th f i lte r   [ 1 2 ] .   P ip elin is   r esp o n s ib le  to   co n v e y   th w at er   f r o m   f o r eb ay   ta n k   to   th tu r b in e.   I p r ess u r is es  th w ater   an d   m u s b ca p ab le  o f   w i th s ta n d in g   h i g h   p r ess u r e s .   P o w er h o u s i s   b u ild in g   th at  co n s is t s   o f   elec tr o - m ec h an i ca eq u i p m en s u c h   as  tu r b in e s ,   g e n er ato r ,   d r iv s y s te m s   an d   co n tr o ller s   [ 1 3 ] .   T u r b in is   th p r i m ar y   co m p o n en i n   th MH P   s y s te m   t h at  co n v er ts   th en er g y   f r o m   f all in g   w ater   in to   m e ch an ica r o tatin g   s h a f p o w er   [ 1 4 ] Dep en d in g   o n   th s p ee d   r eq u ir ed   f o r   th g e n er at o r ,   th tu r b in ca n   b co n n ec ted   eith er   d ir ec tl y   to   t h g e n er ato r   o r   in d ir ec tly   b y   m ea n s   o f   g ea r s   o r   b elts   an d   p u lle y s   [ 1 3 ] .   T h en ,   g en er ato r   p r o d u ce s   elec tr ic  en er g y .   T u r b in es  ca n   b d iv id ed   in to   t w o   m aj o r   t y p es:   r ea ctio n   t u r b in a n d   i m p u l s t u r b in e   [ 1 4 ] T h m o s t   co m m o n   t y p es   o f   tu r b i n u s e d   in   m icr o   h y d r o   s y s te m   i n cl u d ed   in   t h   r ea ctio n   tu r b i n ar Fra n ci s ,   Kap la n   an d   P r o p eller   tu r b in e   [ 1 4 ] .   Of ten   t h r ea ctio n   t u r b in i s   u s e d   f o r   lo w   h ea d   ag ai n s t h i m p u ls t u r b in [ 1 1 ] m ea n w h i le  an   i m p u ls t u r b i n is   u s ed   i n   h ig h   h ea d   an d   m ed i u m   h ea d   p la n ts   [ 1 5 ] .   P elto n ,   T u r g o   an d   C r o s s f lo w   ar t h m o s t c o m m o n   i m p u ls t u r b in u s ed   in   m i cr o   h y d r o   s y s te m   [ 1 4 ] .       4.      M E T H O DO L O G Y   4 .1       I dentif y   G ua   K ela m   a s   a   po t ent ia l ba s t o   dev el o p m i cr o   hy dro po w er   s y s t e m   4 . 1 . 1 Rec o nn a is s a nce   s t ud i es   R ec o n n ais s an ce   s t u d ies  w er ca r r ied   o u to   id en ti f y   G u Ke la m   a s   p o ten tial  s ite  to   d e v e lo p   m icr o   h y d r o p o w er   p la n t.  A   p r eli m i n ar y   s t u d y   to   id en tify   h y d r o p o w er   p o ten tial  s ites   is   ca lled   r ec o n n ai s s a n ce   s tu d y   d u r in g   t h i n itial  s ta g e s   [ 1 6 ] T h r ec o n n ais s an ce   s t u d y   i s   d iv id ed   in to   t w o   m a in   p ar ts ,   n a m el y ,   m ap   s t u d ies   an d   h y d r o lo g y   s t u d ies.  T h to p o g r ap h ic  m ap   o f   th ar ea   ar o u n d   Ka k B u k it  an d   m e teo r o lo g ical  d ata  f r o m   t h e   n ea r est  m eteo r o lo g ical  s tatio n   ( C h u p in g   Statio n )   w as  u s ed   f o r   b o t h   o f   th ese  s tu d ies.   Fro m   t h m ap   s t u d ies,  t h s u it ab le  s tr ea m ,   h ea d ,   ca tch m e n ar ea   an d   w a ter w a y   r o u te  w er e   id en ti f ied   f o r   m icr o   h y d r o   g e n er atio n   [ 1 6 ] .   T h av ailab le  h ea d   i s   est i m ated   b y   d eter m in i n g   t h d if f er en ce   in   ele v atio n   b et w ee n   th p o s s ib le  i n ta k a n d   tailr ac o f   th s ite.   Sin ce   t h er ar n o   f lo w   r ec o r d s   at  p ar ticu lar   lo ca tio n ,   th s tr ea m   f lo w   av a ilab le  f o r   m icr o   h y d r o   g en er atio n   w a s   p r ed icted   b y   e s ti m ati n g   t h m ea n   an n u al  f lo w   ( Q m ) .   T h ca tch m en w ater   b alan ce   m et h o d o lo g y   w as  u s ed   to   esti m ate  Q m   [ 1 7 ] .     Q m = ( A A R x   A r ea ) / 31536               ( 1 )     w h er Q m   is   m ea n   a n n u al  f lo (m 3 /s ) ,   AARD   is   a v er a g ca tc h m e n r u n - o f f   d ep t h   ( mm )   a n d   A r ea   is   c atc h m e n t   ar ea   ( km 2 ).   T h lo n g   ter m   a v er ag a n n u al  ca tch m en t r u n o f f   d ep th   ( AARD )   is   g i v en   b y   [ 1 7 ] :     AARD = S A A R     AE                                                    (2 )       w h er e   S A A R   is   s tan d ar d   av er a g an n u a l r ain f all  ( mm a n d   AE   is   a ctu al  e v ap o r atio n   ( mm ).   T h r elatio n s h ip   b et w ee n   an d   S A A R   is   g iv en   b y :     r = 0 . 0 0 0 6 1   x   S A A R   0 . 4 7 5   f o r   S A A R   8 5 0   mm              (3 )     r = 1 . 0     f o r   S A A R   8 5 0   mm                                                 ( 4 )     A ct u al  e v ap o r atio n   is   ca lcu lat ed   u s in g :     AE = x   PE                                 ( 5 )     w h er r   is   s ca li n g   f ac to r   an d   PE   is   p o ten tial e v ap o r atio n   ( m m ) .   T o   esti m ate  S A A R   an d   p o ten tial  ev ap o r atio n ,   r ain f al an d   d ail y   p o ten tial  e v ap o r atio n   d ata  ( PE )   ar e   u s ed .   T h an n u a r ain f all   an d   d aily   ev ap o r atio n   d ata  u s e d   w er o b tain ed   f r o m   Ma la y s ian   Me teo r o lo g ical   Dep ar t m en ( C h u p in g   Statio n )   f r o m   p er io d   o f   2 0 0 5   to   2 0 1 4 .   T h av er ag a n n u al  ev ap o r atio n   an d   av er ag e   an n u al  r ai n f all  f o r   th 1 0   y ea r s   w er ca lc u lated   f ir s b e f o r th d ail y   ev ap o r atio n   d ata  co u ld   b d er iv ed   an d   u s ed   f o r   h y d r o lo g y   s tu d ie s   [ 1 8 ] .       E v en   t h o u g h   th ap p r o ac h es  f o r   esti m ati n g   m ea n   an n u al  f lo w   m a y   n o b p r ec is e,   th v al u o b tain ed   is   r eliab le  en o u g h   to   es ti m a te  t h to tal  av ailab le  h y d r au lic  en er g y   o n   t h s p ec i f ied   s ite  [ 1 9 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J A P E   I SS N:  2252 - 8792     Micr o   Hyd r o p o w er S ystem  De s ig n   fo r   Gu a   K ela E lectricit S u p p ly   ( Ma h mo u d   A .   M.  A l b r ee m )   123   4 . 1 . 2 .   E s t i m a t io o f   po w er   g ener a t io n     T h esti m ated   to tal  a v ailab le  p o w er   o f   t h s i te  w er ca lc u l ated   u s i n g   th e   esti m ated   h ea d   an d   f lo w   r ate  o b tain ed   f r o m   m ap   s t u d ies  an d   h y d r o lo g y   s t u d ies  [ 2 0 ] A n   e f f icie n c y   f ac to r   o f   0 . 6   w as  s elec ted   to   esti m ate  th r ea li s tic  p o w er   a v ailab le  f r o m   th s ite   as  s h o wn   in   ( 6 ) .   T h v alu 0 . 6   w a s   s e lecte d   b a s ed   o n   th e   NR C a n   w h ich   s tates  t h at  f o r   s y s te m s   u p   to   1 0   kW   ( s m all  s y s te m s ) ,   t h ef f icie n c y   f ac to r   co u ld   b tak en   as  ap p r o x im a tel y   5 0 %.  Me a n w h ile,   f o r   s y s te m s   lar g er   th a n   1 0   kW   ( lar g er   s y s te m s ) ,   t h ef f icien c y   f ac to r   is   g en er all y   f r o m   6 0 % to   7 0 %   [ 1 3 ] .     P = 0 . 6   x   Q m   x   x   H                            ( 6 )     w h er P   i s   e n er g y   c h an g p er   s ec o n d   ( kW ) ,   Q m   i s   v o lu m p er   s ec o n d   o f   w ater   f all   d o w n   (m 3 /s ) ,   g   i s   a ac ce ler atio n   d u to   g r av i t y   ( m /s 2 )   a n d   H   is   a av ai lab le  h ea d   ( m ).     4 . 1 . 3 .   P o w er   de m a nd   det er min a t io n       P o w er   d e m a n d   s u r v e y   is   i m p o r tan in   th p lan n i n g   o f   elec t r if icatio n   s y s te m .   T h is   is   to   e n s u r th at  th p o w er   g en er ated   b y   th p lan is   s u f f icie n to   m ee th n ee d s   o f   th ar ea   [ 2 1 ] .   T o   id en tify   t h p o w er   d em a n d   in   t h ar ea ,   all  u ti liti e s   ar esti m a ted   u s i n g   p r e - d esi g n ed   an a l y s is   f o r m at.     4 . 2 .   M o delin g   o f   m icro   hy dro po w er   s y s t em   pla nt   T h is   p ap er   d escr ib es  th m o d elin g   o f   t h t w o   elec tr o - m ec h a n ical  co m p o n e n t s   o f   MH P   s y s te m   t h at  is   f o u n d   in   p o w er h o u s e,   w h ic h   a r th h y d r a u lic  t u r b in an d   g o v er n o r   an d   th s y n ch r o n o u s   g en er ato r .     4 . 2 . 1 .   H y dra uli c   t urbin a nd   g o v er no r   H y d r au lic  t u r b in a n d   g o v er n o r   b asicall y   u s ed   f o r   t w o   p u r p o s es:  f ir s tl y ,   it  d ev elo p s   m ec h a n ica l   p o w er   at  th s h a f o f   t h g e n e r ato r   w h ic h   is   f ed   to   th g e n er ato r   f o r   p r o d u ctio n   o f   elec tr ici t y ,   an d   s ec o n d l y   to   co n tr o th v ar iatio n   o f   s p ee d   o f   th g en er ato r   s u c h   t h at  t h g en er ated   f r eq u e n c y   r e m ai n s   co n s ta n t.  I n   t h is   p ap er ,   th s i m p le   h y d r au lic   s y s te m s   g o v er n ed   b y   p r o p o r ti o n al - i n te g r al - d er iv ati v a n d   p r o p o r ti o n al - i n te g r al   co n tr o ller s   ar m o d eled .   T h h y d r au lic  t u r b in a n d   g o v e r n o r   s y s te m   co n s is t s   o f   h y d r a u l ic  t u r b in e,   s er v o m o to r   an d   P I D - b ased   g o v er n o r ,   as illu s tr ated   in   Fi g u r e   2.   T h h y d r au lic  t u r b in i s   m o d e led   b y   t h n o n li n ea r   s y s te m   ill u s tr ated   in   Fi g u r e   3 .   T h p ar a m eter   b eta   is   t h s p ee d   d ev iatio n   d a m p i n g   co ef f icie n t.  P m   i n d icate s   th i n itia m ec h a n ical   p o w er   in   p er   u n it  at   t h e   m ac h in e s   s h a f t.  T h is   v alu i s   au to m at icall y   u p d ated   b y   t h l o ad   f lo w   u tili t y   o f   t h P o w er g u i b lo ck   [ 2 2 ] .   T h g ate  s er v o   m o to r   is   m o d eled   b y   s ec o n d - o r d er   s y s te m   as  s h o w n   i n   Fi g u r e   4 .   T h elec tr ic  s er v o   m o to r   is   u s ed   a s   g o v er n o r .   As  t h e y   h a v a   s i m p le  d esi g n ,   r eq u ir les s   m ain ten a n ce   a n d   ar less   ex p e n s i v e   th an   co n v e n tio n al  g o v er n o r s ,   th elec tr ic  s er v o   m o to r s   ar p r ef er ab le  f o r   th co n tr o o f   m icr o   h y d r o p o w er   s y s te m s   [ 2 3 ] .   T h g ain ,   Ka  an d   ti m co n s ta n t ,   T in   s ec o n d s   ( s ) ,   o f   th f ir s t - o r d er   tr an s f er   f u n ctio n   r ep r esen tin g   t h s er v o   m o to r   [ 2 4 ] .   T u r b in s p ee d   g o v er n o r   P r o p o r tio n al  I n te g r al  Der iv a tiv e   ( P I D)   g ain s   p la y   v er y   i m p o r tan r o le  o n   h y d r au lic  t r an s ie n t c au s ed   b y   l o ad   ch an g e s   [ 2 5 ] T h PID   d e s cr ib th r ee   b asic  m at h e m a tic al  f u n ct io n s   ap p lied   to   th er r o r   s ig n al.   T h P I r eg u la to r   h as  p r o p o r tio n al  g ain   K p ,   an   i n te g r al  g a in   K i ,   a n d   d er iv ativ g ai n   K d . T h u s o f   h i g h   d er iv ati v e   g ai n   lead s   to   o s cillat io n s   o r   in s tab il it y   in   t h ca s e   o f   co n n ec tio n   to   s tr o n g   in ter co n n ec ted   s y s te m .   P I co n tr o ller s   en s u r f aster   s p e ed   r esp o n s b y   p r o v id in g   b o th   tr an s ie n g ai n   r ed u ctio n   an d   i n cr ea s e.   T h tr an s f er   f u n ct io n   o f   P I with o u d er i v ati v p ar ( P I   g o v e r n o r )   is   ac tu a ll y   eq u iv ale n t to   th h y d r a u lic - m e ch an ica l g o v er n o r   [ 2 6 ] T h m o d el  o f   P I s u b s y s te m   is   s h o w n   as Fi g u r e   5.               Fig u r 2 . H y d r au lic  t u r b in a nd    g o v er n o r   m o d el   Fig u r e   3 .   H y d r au lic  t u r b in m o d el     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :   2252 - 8792   IJ A P E    Vo l.   7 ,   No .   2 A u g u s t   201 8 :   120     1 2 8   1 24           Fig u r 4 .   Mo d el  o f   g ate  s er v o   m o to r   Fig u r 5 .   Mo d el  o f   P I s u b s y s te m         Valu es o f   K p K i K d   an d   T w   ca n   b ca lcu lated   u s i n g   ( 7 )   to   ( 9 [ 2 7 ] :     K p   =                                       ( 7 )     w h er e   R t     is   t e m p o r ar y   d r o o p   ( p u ) .   Fo r   K i   :     K i   = r p T K                   ( 8 )     w h er e   T r     is   d as h p o ti m co n s ta n ( s ) .   B y   u s i n g   P I   g o v er n o r ,   K d = 0 ,   w h er T w ,   ca lled   w a ter   ti m c o n s ta n o r   w ater   s tar t in g   ti m ( in   s )   is   ca l cu lated   as ( 9 ) .     T w   =  g A h L q r r                     (9 )     w h er e   q r   i s   r ated   t u r b in e   f lo w   ( m 3 /s ) ,   L   i s   p en s to ck   le n g t h   ( m ) ,   A   i s   p e n s to c k   cr o s s   s ec tio n   ( m 2 )   a n d   h r   i s   r ated   tu r b in h ea d   ( m ) .       4 . 2 . 3 .   Sy nchro no us   m a c hin e     T h g en er ato r   u s ed   to   s i m u lat th p o w er   p r o d u ctio n   f r o m   MH P   g en er ato r   is   th r ee - p h ase  s alie n p o le  s y n c h r o n o u s   g e n er ato r .   T h p o w er   s tab ilit y   o f   s y s t e m   m ai n l y   d ep en d s   o n   th p er f o r m an ce   o f   t h e   s y n ch r o n o u s   g e n er ato r .   T h v ar iatio n   o f   lo ad   o r   f r eq u e n cies   o f   s y n c h r o n o u s   m ac h i n e s   p u l th e   s y s te m   to w ar d   in s tab il it y   [ 2 8 - 29 ] Salie n p o le  s y n c h r o n o u s   g e n er ato r s   ar m o s tl y   u s ed   in   h y d r o   p o w er   p lan ts   co m p ar ed   to   c y li n d r ical  r o to r s   w h ic h   ar co m m o n l y   u s ed   in   n u clea r ,   g a s   a n d   th er m al  p o w er   p lan t s .     4 . 3 .   O pera t io n   o f   m icro   hy dr o po w er   pla nt   Fig u r 6   s h o w s   th f lo w c h ar t   o f   th p r o p o s ed   m o d el  f o r   m icr o   h y d r o p o w er   p la n i n   G u Kela m ,   w h ile  Fi g u r e   illu s tr ates t h p r o p o s e d   m o d el  o f   m icr o   h y d r o   p lan t.   T h m icr o   h y d r o p o w er   p lan is   estab lis h ed   in   an   ar ea   w h er th er is   r elativ el y   h ig h   w ater   ca tch m en t   ar ea   w h ic h   i s   t h s o u r ce   o f   w ater   to   d r iv t u r b i n e.   W ater   co llected   f r o m   t h w ater s h ed   i s   f ilter ed   an d   ch a n n e led   in to   f o r eb a y   tan k   w h ich   th e n   co n v e y s   th e   w ater   to   th t u r b in e   th r o u g h   p en s to c k .   W ater   f r o m   t h f o r eb a y   ta n k   w i ll f lo w   i n to   th h y d r o   tu r b in a n d   g o v er n o r   s y s te m   th r o u g h   w ic k et  g ate.   T h h y d r o   tu r b in e   an d   g o v er n o r   s y s te m   h as  t h r ee   co m p o n en t s ,   w h ic h   ar th e   h y d r o   tu r b in e,   t h e   g o v er n o r   a n d   th e   h y d r o   s er v o   m o to r .   T h ese  in d i v id u al   p ar ts   p la y   a n   i m p o r ta n r o le  i n   s ta b ilizin g   t h s y s te m .   T h h y d r au lic   tu r b i n i s   u s ed   to   co n v er t   m ec h an ical  e n er g y   f r o m   t h p o ten t ial  e n er g y   o f   th e   w ater   i n   t h e   f o r eb ay   v ia  g r av it y ,   w h ic h   th a n   d r iv es  t h s y n ch r o n o u s   g en e r ato r .   T o   g en er ate  th ex citat i o n   v o lta g s u p p lied   to   th s y n c h r o n o u s   g e n er ato r ,   an   ex cita tio n   s y s te m   i s   u s ed .   T h ac tu al  s p ee d   o f   th s y n c h r o n o u s   g e n er ato r   is   co m p ar ed   to   th r ef er en ce   s p ee d .   I f   th er is   d if f er e n ce   b et w ee n   th e s t w o   s p ee d s ,   th e n   t h is   d i f f er en ce   w il ac as  a n   i n p u to   th e   g o v er n o r .   T h o u tp u t   s ig n al  f r o m   t h g o v er n o r   s en d   s i g n al  to   t h s er v o   m o to r .   F o r   ex a m p le,   i f   th e   s h af s p ee d   is   g r ea ter   th a n   th e   r ef er en ce   v al u e,   g o v er n o r   s en d s   s ig n al  to   s er v o   m o to r   s y s te m   to   r ed u ce   w ic k et  g ate  o p en in g .   W h e n   w ick e t   t R 1 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J A P E   I SS N:  2252 - 8792     Micr o   Hyd r o p o w er S ystem  De s ig n   fo r   Gu a   K ela E lectricit S u p p ly   ( Ma h mo u d   A .   M.  A l b r ee m )   125   g ate  o p en i n g   is   r ed u ce d ,   th e   f l o w   r ate  w ill  a u to m atica ll y   b r ed u ce d .   T h en ,   th m ec h an ica p o w er   d ev e lo p ed   at  th e   t u r b in o u tp u t   w ill   b r ed u ce d .   C o n s eq u e n tl y ,   t h s h a f s p ee d   is   r ed u ce d   an d   th e   s y s te m   w ill   r es u m at   s y n ch r o n o u s   s p ee d .   On   t h o th er   h a n d ,   if   t h s y n ch r o n o u s   s p ee d   is   eq u al  to   t h r ef er e n c s p ee d ,   th s y s te m   w il g en er ate  p o w er   at  a   co n s t an s p ee d .   A   2 0   k W   o u tp u i s   th r es u lta n lo ad   p r o d u ce d   at  th e n d .   T o   test   th e   r eliab ilit y   o f   t h s y s te m ,   t h r ee - p h a s f a u lt b lo ck   is   co n n ec t ed   to   th lo ad .           Fig u r e   6 .   Flo w c h ar t o f   p r o p o s ed   m o d el  o f   m icr o   h y d r o p o w e r   p lan t             F ig u r e   7.   P r o p o s ed   m o d el  o f   m icr o   h y d r o p o w er   p lan t       5.   RE S U L T S   AND  D I SCU SS I O N   5 . 1 .     I dentif y   G ua   K ela m   a s   a   p o t ent ia b a s t o   d ev elo m icro   h y dro   s y s t e m       T h av ailab le  h ea d ,   H ,   a n d   ca t ch m e n t a r ea   ( A r ea )   ar esti m a ted   f r o m   to p o g r ap h ic  m ap   o f   Kak i B u k i t   p r o v id ed   b y   th Dep ar t m en o f   Su r v e y   a n d   Ma p p in g   Ma la y s ia .   T h av ailab le  h ea d   an d   ca tch m en ar ea   w er e   f o u n d   to   b 2 7   m   an d   1 2   k m 2 ,   r esp ec tiv el y .   P o w er   g e n er atio n   ca n   b o b tain ed   a Gu Kela m   ca lcu la ted     u s i n g   ( 6 ) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :   2252 - 8792   IJ A P E    Vo l.   7 ,   No .   2 A u g u s t   201 8 :   120     1 2 8   126   ) 27 )( 8 . 9 )( 216 )( 6 . 0 ( P            = 3 4 . 2 9   k W     Fro m   th to tal  p o w er   g en er at i o n   r aised ,   th esti m ated   to tal  d ail y   en er g y E Gdai ly is   ca lcu lat ed :     E Gdaily   = 3 4 . 2 9 k W   x   2 4 h     = 8 2 2 . 9 6   k W h     Gu Kela m   is   a   to u r i s attr ac tio n   u n d er   t h m a n ag e m e n o f   t h P er lis   Fo r estr y   D ep ar tm e n t .   T h er ef o r e,   it  is   n o a   d en s el y   p o p u lated   ar ea .   Un d er   th m a n ag e m e n o f   th d ep ar t m en t,  th er is   b u ild in g   th at  b ec a m a   ce n tr f o r   th m a n ag e m e n o f   t h ar ea .   E lectr icit y   eq u ip m e n t h at  i s   u s ed   o n l y   co v er s   m an a g e m e n o f f ice,   s tr ee lig h tin g   a n d   li g h t in g   i n   th e   ca v e.   T ab le   1   s h o w s   t h p o w er   d e m an d   p r o f ile  a n al y s i s   f o r   th G u Kela m .       T ab le  1 P o w er   De m an d   P r o f il An al y s i s   f o r   Gu Kela m   I t e m   P o w e r   r a t e   p e r   u n i t   ( W )   Q u a n t i t y   T o t a l   p o w e r   ( W )   H o u r s/ d a y   d a y s/ w e e k   W a t t   h r / w e e k   A i r   c o n d i t i o n e r   3 . 5   h p   3 . 5 k   5   1 7 , 5 0 0   4   5   3 5 0 , 0 00   S t r e e t   l i g h t   6 0   10   6 0 0   12   7   50 , 4 00   S p o t l i g h t   1 0 0   4   4 0 0   24   7   67 , 2 00   F l o u r e sce n t   L i g h t   40   20   8 0 0   8   5   32 ,0 0 0   G r a n d   T o t a l       1 9 , 300       4 9 9 , 6 0 0       Fro m   T ab le  1 ,   th m ax i m u m   t o tal  p o w er   u s ed   at  a n y   o n e   ti m i s   1 9 . 3   k W   w h ile  t h w ee k l y   en er g y   co n s u m p tio n ,   E D w ee kly ,   w a s   4 9 9 . 6   k W h / w ee k .   T h d aily   e n er g y   co n s u m p tio n ,   E Ddaily ,   ca n   b o b tain ed   as:      E Ddaily   = days 7 week / Wh 600 , 499   = 7 1 . 3 7 1   k W h         T h to tal  p o w er   th a ca n   b g en er ated   f r o m   t h p lan i s   3 4 . 2 9   k W   or   8 2 2 . 9 6   k W h   p er   d a y   an d   t h m ax i m u m   p o w er   d e m a n d   is   at  1 9 . 3   k W   o r   7 1 . 3 7 1   k W h   p er   d ay .   T h u s   it  i s   co n clu d ed   th at  Gu Kela m   h as  t h e   p o ten tial  to   b d ev elo p ed   as   s ite   f o r   M HP   p lan t.  Fo r   th m o d ellin g   o f   MH P   p la n t,  t h t u r b in a n d   g en er ato r   m o s t su itab le  f o r   u s o n   th p r o p o s ed   s ite  m u s t b h ig h er   th a n   3 4 . 2 9   k W .       T h p ar am eter s   u s ed   f o r   h y d r a u lic  a n d   co n tr o ls   ar as  s h o w n   i n   T ab le  2 B ase d   o n   h ea d   m ea s u r e m e n a n d   f lo w   r ate,   th MH P   p lan is   p lan n ed   to   u s e   Fra n cis  t u r b in w it h   5 0   k W   r ated   tu r b in p o w er   an d   4 0 0   th r ee   p h ase  s y n ch r o n o u s   g en er ato r   w it h   r atin g   p o w er   4 2 . 5   k VA   a n d   f r eq u e n c y   o f   5 0   Hz.       T ab le  2 Hy d r au lic  a n d   C o n tr o l P ar am eter s   P a r a me t e r   V a l u e   R a t e d   g e n e r a t o r   4 2 . 5   k V A   R a t e d   t u r b i n e   p o w e r   5 0   k W   R a t e d   t u r b i n e   f l o w ,   q r   6 7 . 3 3   m 3 /s   R a t e d   t u r b i n e   h e a d ,   h r   2 7   m   G a t e   p o si t i o n   a t   r a t e d   c o n d i t i o n   0 . 9   p u   N o   l o a d   f l o w ,   q nl     0 . 2   m 3 /s   P e r man e n t   d r o o p ,   R p   0 . 0 5   p u   T e mp o r a r y   d r o o p ,   R t   0 . 8 5 9 8   p u   D a sh p o t   t i me   c o n st a n t ,   T r   1 1 . 0 7 6 2   s   S e r v o   mo t o r   g a i n ,   K a   3 . 3 3   S e r v o   mo t o r   t i me   c o n s t a n t ,   T a   0 . 0 7   s   M a x   g a t e   o p e n i n g   r a t e   M X G T O R   0 . 1   p u / s   M a x   g a t e   c l o si n g   r a t e   M X G T C R   - 0 . 1   p u / s   M a x   g a t e   l i mi t ,   G   max   0 . 0 1   p u   M i n   g a t e   l i mi t ,   G   mi n   0 . 9 7 5 1 8   p u   P e n st o c k   l e n g t h ,   L   2 1 2   m   P e n st o c k   c r o ss se c t i o n ,   A   1 5 . 2   m 2   T u r b i n e   d a m p i n g ,   D   0 . 5   p u / p u   S p e e d   d e v i a t i o n ,   ∆w   0 . 7 7 2 1 1   p u   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J A P E   I SS N:  2252 - 8792     Micr o   Hyd r o p o w er S ystem  De s ig n   fo r   Gu a   K ela E lectricit S u p p ly   ( Ma h mo u d   A .   M.  A l b r ee m )   127   6.   SI M UL AT I O N   R E S UL T S   Fig u r 8   to   Fig u r 1 1   s h o w   t h p er f o r m a n ce   o f   th m o d elli n g   o f   m icr o   h y d r o p o w er   p lan t .   Fig u r 8   s h o w s   t h r es u lt  f o r   s y n ch r o n o u s   g en er ato r   r o to r   s p ee d   in   p er   u n it.    Fro m   th ch ar ac ter i s tics ,   it  i s   o b s er v ed   th at  th r o to r   s p e ed   tak es  1 . 2   s ec o n d s   to   ac h iev s tead y   s tate   co n d itio n   at  s y n c h r o n o u s   s p ee d .   Fig u r 9   s h o w s   t h f ield   v o lta g c h ar ac ter is tic s   o f   t h s y n c h r o n o u s   g e n er ato r .   I s h o w s   t h a th e   f ield   v o ltag i n   p er   u n it tak e s   1 . 4   s ec o n d s   to   r ea ch   s tead y   s ta te  co n d itio n .   Stato r   cu r r en o f   t h s y n c h r o n o u s   g e n er ato r   in   p er   u n it  ta k es   1 . 3   s ec o n d s   to   r ea ch   s tead y   a s   s h o w n   in   Fig u r 1 0 .   I t a ls o   illu s tr ates t h h ig h   tr an s ie n t v al u f r o m   0 . 1   s ec o n d   to   0 . 2 .   I n   Fig u r 1 1 ,   it  is   clea r   th at  th p h ase  v o lta g o f   s y n c h r o n o u s   g e n er ato r   in   p er   u n it  t ak es  0 . 5 7   s ec o n d s   to   r ea ch   th s tead y   s t ate  co n d itio n .   Fro m   th o b s er v atio n ,   t h p h ase  v o lta g s tar t s   at  1 . 1   p er   u n it  in   th b eg i n n i n g   o f   t h s i m u lat i o n .   T h en   it  d r o p p ed   to   0   p er   u n i w h en   f a u lt  o cc u r r ed   an d   r etu r n ed   to   n o m i n al  i m m ed iatel y   a f ter   t h f a u lt i s   c lear ed .   T h s a m o cc u r r ed   w h e n   t h ex citatio n   s y s te m   f ield   v o lta g h ad   r ea ch ed   t h v al u o f   1 1 . 5   p u   w h e n   f au lt  o cc u r r ed .   I is   s h o w n   t h a at  f a u lt  t h r o to r   s p ee d   in cr ea s ed   to   1 . 2 1   p u   b u r etu r n ed   to   1   p u   as  it  r eg u lates  b y   t h g o v er n o r   s y s te m .   T h s p ee d   tak es  s o m ti m e s   t o   s tab ilis d u to   th r ate  o f   v alv o p en in g   an d   clo s in g   in   th g o v er n o r   s y s te m   i s   li m it ed   to   0 . 1   p u /s .               Fig u r 8 .   T h s y n c h r o n o u s   g e n er ato r   r o to r   s p ee d   ch ar ac ter is tic s   Fig u r 9 .   T h s y n c h r o n o u s   g e n er ato r   f ield   v o lta g ch ar ac ter is tic s                   Fig u r 1 0 .   T h s tato r   cu r r en t o f   s y n c h r o n o u s   g en er ato r   ch ar ac ter is t ics   Fig u r 1 1 .   T h P h ase  v o ltag o f   s y n c h r o n o u s   g en er ato r   ch ar ac ter is t ics       7.   CO NCLU SI O N   T h p o ten tial  o f   G u Kela m   as  a n   MH P   p lan h av e   b ee n   i d en tifie d .   T h m o d eli n g   o f   M HP   s y s te m   h as  b ee n   d ev elo p ed   an d   d esig n ed   to   r u n .   T h r esu lts   s h o w   th at  w it h   th s elec tio n   o f   ap p r o p r iate  g o v er n in g   s y s te m ,   lead s   to   co n s ta n v o lt ag an d   co n s ta n o u tp u s p ee d .   T h co n s tr u ctio n   o f   an   MH P   p lan as  th m ai n   s o u r ce   o f   en er g y   s u p p l y   i n   G u Kela m   m a y   n o b a   g o o d   id ea   as  t h ar ea   h as   b ee n   g r an te d   th p o w er   s u p p l y   f r o m   t h Natio n al  Gr id ,   b u t t h id ea   o f   m a k i n g   t h MH P   s y s te m   as a n   alter n ati v s o u r ce   o f   o f f - g r id   elec tr icit y   ca n n o co n tin u to   b ig n o r ed .   T h is   is   b ec au s t h co s o f   f o s s il  f u e l - b ased   elec tr ici t y   g en e r a tio n   is   i n cr ea s i n g   d ay   b y   d a y .   T h p r o p o s ed   m o d el  d esig n ed   f o r   th is   r esear ch   u s es  r ea lis t ic  v alu o f   es ti m ated   h ea d   an d   f lo w   r at e   in   G u Kela m ,   m a k in g   it a   m o r r eliab le  m o d el  to   b d ev elo p ed   at  th p r o p o s ed   s ite.     0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 2 1 . 4 1 . 6 1 . 8 2 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 1 . 1 1 . 2 1 . 3 1 . 4 T i m e pu < R o t o r   s p e e d     w m     ( p u ) > 0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1 1. 2 1. 4 1. 6 1. 8 2 - 15 - 10 -5 0 5 10 15 T i m e   ( s ) pu 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 2 1 . 4 1 . 6 1 . 8 2 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 T i m e   ( s ) pu < S t a t o r   c u r r e n t > 0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1 1. 2 1. 4 1. 6 1. 8 2 - 1. 5 -1 - 0. 5 0 0. 5 1 1. 5 T i m e   ( s ) pu Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :   2252 - 8792   IJ A P E    Vo l.   7 ,   No .   2 A u g u s t   201 8 :   120     1 2 8   128   RE F E R E NC E S   [1 ]   El -   Kh a tt a m ,   W . ,   S a lam a ,   M . M . A . ,   " Distrib u ted   g e n e ra ti o n   tec h n o lo g ies d e f in it i o n   a n d   b e n e f it s , " El e c tric  Po we r   S y ste m R e se a rc h ,   v o l.   71 ,   n o .   2 p p .   1 1 9 - 1 2 8 ,   2 0 0 4 .   [2 ]   G u n e y ,   M . S . ,   Ka y g u su z ,   K.    " Hy d ro k in e ti c   e n e rg y   c o n v e rsio n   sy ste m s:  a   tec h n o lo g y   sta tu re v i e w , "   Ren e wa b l e   a n d   S u sta i n a b le E n e rg y   Rev iews v o l.   14 ,   n o .   9 ,   p p .   2 9 9 6 - 3 0 0 4 ,   2 0 1 0 .   [3 ]   Ka u n d a ,   C. S . ,   Kim a m b o ,   C. Z. ,   Nie lse n ,   T . K.  " tec h n ica d isc u ss io n   o n   m icro h y d ro p o w e tec h n o lo g y   a n d   it s   tu rb i n e s , "   Ren e wa b le  a n d   S u st a in a b le E n e rg y   Rev iews ,   v o l.   35,   p p .   4 4 5 - 4 5 9 ,   2 0 1 4 .   [4 ]   P ra c ti c a A c ti o n .   " M icro - h y d ro   p o w e r , " .   Re tri e v e d   M a rc h   1 2 ,   2 0 1 5 ,   f ro m   h tt p : // p ra c ti c a lac ti o n . o rg /d o c s/tec h n ica l_ i n f o rm a ti o n _ se rv ice / m icro _ h y d ro _ p o w e r. p d f ,   2 0 1 3 .   [5 ]   Na sir,   B. A . ,   " De sig n   c o n sid e ra ti o n   o f   m icro - h y d ro - e lec tri c   p o w e sta ti o n .   T e c h n o lo g ies   a n d   M a t e rials  f o Re n e wa b le E n e rg y , "   En v iro n me n a n d   S u st a in a b i li ty ,   v o l .   5 0 ,   p p .   19 - 2 9 ,   2 0 1 4 .   [6 ]   P a ish ,   O.,   " S m a ll   h y d ro   p o w e r:  t e c h n o l o g y   a n d   c u rre n sta tu s , " R e n e wa b le  a n d   S u st a in a b le  En e rg y   Rev iews ,   v o l.     6 ,   n o .   6 p p .   5 3 7 - 5 5 6 ,   2 0 0 2 .   [7 ]   S a lm a n ,   A . ,   Ra z m a n ,   M . T . ,   " S e lec ti o n   o f   re n e w a b le  e n e rg y   so u rc e f o su sta in a b le  d e v e lo p m e n o f   e lec tri c it y   g e n e ra ti o n   sy ste m   u sin g   a n a ly ti c   h iera rc h y   p ro c e ss a   c a se   o f   M a lay sia , "   Ren e wa b le  E n e rg y v o l.   6 3 ,     p p .   4 5 8 - 4 6 6 ,   2 0 1 4 .   [8 ]   En e rg y   In f o r m a ti o n   A d m in istr a ti o n ,   " En e rg y   p ro f il e   o f   M a la y sia , "   Re tri e v e d   M a rc h   1 1 ,   2 0 1 5 ,   f ro m   h tt p : // ww w . e o e a rth . o rg /v ie w /artic le/1 5 2 5 0 9 /,   2 0 1 3 .   [9 ]   G o m e sh ,   N.,   Da u t,   I. ,   Irw a n to ,   M . ,   Irw a n ,   Y.M . ,   F it ra ,   M . ,   " S tu d y   o n   M a lay sia n ’s  p e rsp e c ti v e   to w a rd re n e w a b le   e n e rg y   m a in l y   o n   so lar en e rg y , "   En e rg y   Pro c e d i a v o l 3 6 ,   p p .   3 0 3 - 3 1 2 ,   2 0 1 3 .   [1 0 ]   A lt e rn a ti v e   En e rg y   Ne ws   Ne t wo rk ,   " M icro   h y d ro   p o w e -   p ro a n d   c o n s, "   Re tri e v e d   Ju ly   2 9 ,   2 0 1 5 ,   f ro m   h tt p : // ww w . a lt e rn a ti v e - e n e r g y - n e w s.in f o / m icro - h y d ro - p o w e r - p ro s - a n d - c o n s,   2 0 1 5 .   [1 1 ]   Ca n y o n   H y d ro ,   " G u id e   to   h y d ro   p o w e r:  a n   in tro d u c ti o n   t o   h y d ro p o w e c o n c e p ts  a n d   p lan n in g , "   Re tri e v e d   A u g u st  1 ,   2 0 1 5 ,   f ro m   h tt p : // a ss o c iatiam h c . ro /w p - c o n ten t/ u p lo a d s/ 2 0 1 3 / 1 1 / G u id e - to - Hy d ro p o w e r. p d f ,   2 0 1 5 .   [1 2 ]   Ha rp e r,   G . D.,   " P lan n in g   a n d   i n st a ll in g   m icro   h y d ro   s y ste m a   g u id e   f o in sta ll e rs,  a rc h it e c ts  a n d   e n g in e e rs, "   Ne Yo rk Earth sc a n   P u b li c a ti o n s L td ,   2 0 1 1 .   [1 3 ]   Na tu ra Re so u rc e Ca n a d a ,   " M icro - h y d ro p o w e sy ste m s:  a   b u y e r’s  g u id e , "   Re tri e v e d   Ju l y   2 8 ,   2 0 1 5 ,   f ro m   h tt p : // ww w . o re g o n . g o v /en e rg y /R ENEW /H y d ro /d o c s/M icro Hy d ro G u id e . p d f ,   2 0 1 5 .   [1 4 ]   A sia n ,   P a c if ic  Ce n ter  f o Tec h n o l o g y   T r a n sfe r,   " M icro   h y d ro   p o we r:  re so u rc e   a ss e s s m e n h a n d b o o k , "   Ne De lh i. :   S in g h ,   D ,   2 0 0 9 .   [1 5 ]   Drtin a ,   P . ,   S a ll a b e rg e r,   M . ,   " H y d ra u li c   tu rb i n e -   b a sic   p rin c ip les   a n d   sta te - of - th e   a rt  c o m p u tatio n a f lu id   d y n a m ic s   a p p li c a ti o n , "   J o u r n a l   o M e c h a n i c a En g in e e r in g   S c ien c e v o l.   2 1 3 ,   p p .   85 - 1 0 2 ,   1 9 9 9 .   [1 6 ]   G a o ro n g ,   L . ,   Qiu b o ,   M . ,   " A   m a n u a o f   re c o n n a issa n c e   stu d y   f o m icro   h y d ro   p o w e d e v e lo p m e n t, "   Ha n g z h o u   Re g io n a Ce n tre (A sia   P a c if ic) F o S m a ll   H y d ro   P o w e r,   1 9 9 9 .   [1 7 ]   Eu ro p e a n   S m a ll   H y d ro p o w e A s s o c iatio n ,   " L a y m a n ’s  g u id e b o o k   o n   h o w   to   d e v e lo p   a   sm a ll   h y d ro   site, "   (2 n d   e d . ) .   M a d rid :   P e n c h e ,   C,   1 9 9 8 .   [1 8 ]   Ra m a n ,   N.,   Ib ra h im ,   H.,   P a lan isa m y ,   K.,   " M icr o   h y d ro   p o ten t ia i n   W e st  M a la y sia , "   P ro c e e d i n g   f r o m   ICEE   2 0 0 9 :   T h e   T h ird   In tern a ti o n a C o n f e re n c e   o n   E n e rg y   a n d   En v iro n m e n t.   M a lac c a ,   M a la y sia ,   2 0 0 9 .   [1 9 ]   Na ti o n a Ru ra El e c tri c   Co o p e ra ti v e   As so c iatio n   (NRECA )   I n tern a ti o n a F o u n d a ti o n ,   " M icro   h y d ro p o w e so u rc e b o o k , "   W a sh in g to n ,   D.C:   I n v e rsin ,   A .   R,   1 9 8 6 .   [2 0 ]   Hu rst,   P . ,   " Ra in f o re st p o li ti c s,  e c o lo g ica d e stru c ti o n   in   S o u th -   Eas A sia , "   L o n d o n Zed s B o o k s,  1 9 9 0 .   [2 1 ]   De p a rtme n o f   En e r g y ,   " M a n u a ls  a n d   g u id e li n e s f o m icro - h y d ro p o w e r   d e v e lo p m e n in   ru ra e lec tri f i c a ti o n , "   vo l.   1 .   M a n il a ,   P h il i p p i n e s: De p a rtm e n o f   En e rg y   P h i li p p in e s Of f ice ,   2 0 0 9 .   [2 2 ]   M a th W o rk G ro u p .   2 0 0 9 .   M a th W o rk d o c u m e n tatio n .   Re tri e v e d   A u g u st,  1 0 ,   2 0 1 5 ,   f ro m   h tt p : // ww w . m a th w o rk s.co m   [2 3 ]   Ha n m a n d lu ,   M . ,   G o y a l,   H.,   Ko th a ri,   D. P .   (2 0 0 6 ).   A n   a d v a n c e d   c o n tro sc h e me   fo mic ro   h y d ro   p o we p la n ts P r o c e e d in g   f ro m   P EDES   ‘0 6 T h e   In tern a ti o n a Co n f e re n c e   o n   P o w e El e c tro n ics ,   Driv e s an d   En e rg y   S y st e m s.Ne w   De lh i,   In d ia,  2 0 0 9 .   [2 4 ]   A li re z a ,   K.,   Om e r,   C. O.  (2 0 1 0 ).   En e rg y   h a rv e stin g so lar,  w in d   a n d   o c e a n   e n e rg y   c o n v e rsio n   sy ste m s.  F lo rid a :   CRC P re ss ,   2 0 1 0 .   [2 5 ]   H.  F a n g ,   L .   Ch e n ,   N.  Dla k a v u   a n d   Z.   S h e n ,   " Ba sic   M o d e li n g   a n d   S im u latio n   T o o f o A n a l y s is  o f   H y d ra u li c   T ra n sie n ts  in   Hy d ro e lec tri c   P o w e P lan ts, "   in   IEE T ra n sa c ti o n s   o n   En e rg y   C o n v e rs io n ,   v o l .   2 3 ,   n o .   3 ,   p p .   8 3 4 - 8 4 1 ,   S e p t.   2 0 0 8 .   [2 6 ]   Na g h iza d e h ,   R. A . ,   Ja z e b i,   S .   V a h id i,   B. " M o d e li n g   h y d ro   p o w e p lan ts  a n d   tu n i n g   h y d ro   g o v e rn o rs as   a n   e d u c a ti o n   g u i d e li n e , "   In ter n a ti o n a Rev iew  o n   M o d e li n g   a n d   S im u la ti o n v o l .   5 ,   n o .   4 p p .   1 7 8 0 - 1 7 9 0 2 0 1 2 .   [2 7 ]   Erem i a ,   M . ,   S h a h i d e h p o u r,   M . ,   " Ha n d b o o k   o f   e lec tri c a p o w e sy ste m   d y n a m i c s:  m o d e li n g ,   sta b i li ty   a n d   c o n tr o l, "   Ne w   Je rse y Jo h n   W il e y   &   S o n s In c   2 0 1 3 .   [2 8 ]   G u p ta,  J.B. ,   " P e rf o rm a n c e   o f   e le c tri c a m a c h in e , "   Ne w   De lh i:   S . K.  Ka taria   &   S o n s.,   2 0 1 2 .   [2 9 ]   Ka ra d y ,   G . G . ,   Ho lb e rt,   K.E . ,   " El e c trica e n e rg y   c o n v e rs io n   a n d   tr a n sp o rt:  a n   in ter a c ti v e   c o mp u ter - b a se d   a p p r o a c h , "   Ne w   Je r se y Jo h n   W il e y   &   S o n s In c ,   2 0 1 3 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.