Internati o nal  Journal of Ele c trical   and Computer  Engineering  (IJE CE)  Vol .   4 ,  No . 3,  J une   2 0 1 4 ,  pp . 34 3~ 35 0   I S SN : 208 8-8 7 0 8           3 43     Jo urn a l  h o me pa ge : h ttp ://iaesjo u r na l.com/ o n lin e/ind e x.ph p / IJECE  System  Analysis  of  a Hybr id Ren e wable Energy System       Mohamed Na jeh  La khoua* , Nao u elli Wa lid** Cha k ro un Atef**  * Res ear ch Uni t   of M echa t roni cs   S y s t em s  and S i g n als ,   ES TI,  Dep a rtm e nt of  E l ec tr ica l  Eng i ne ering ,     University  of  Carthage,  Tunisia  ** ISSAT Mateur, Dep a rtment o f  Electron i cs, Un iversitu y   of C a rthage, Tun i sia      Article Info    A B STRAC T Article histo r y:  Received  Ja n 31, 2014  Rev i sed   Mar  23 , 20 14  Accepted Apr 10, 2014      Renewable ener gies are im portant components of su stainable d e velopment.  Indeed, coup led  with  a r a tion a l use of  en erg y , th ey  r e duce the use of   conventional en erg y  s y stems based on re sources of fossil and  fissile origin and s o  therefor e the pr es s u res  envi ronmental and socio-eco nomic use.  Renewabl e en er g y   aim s  to off e r an  ene r g y  s e rvic e to  our s o cie t y a t  an   acc eptab l e pri c e .  But on the other hand, the cos t  o f  this  s e rvice has  an im pact  on the loca l eco nom y, the env i r onm ent and s o ciet y   in gener a l .  Com p ared to   conventional solutions,  enhancement of  ren e wab l e energ y  creates  more  jobs,  strengthens the local  economy ,  r e duc es the environmental impact an d   reduces th e lust  on the stocks of  energ y   and  therefore it is a source of peace.  In this  pap e r, w e  ar e int e res t ed  in the s t ud of  a h y brid r e newa ble en er g y   s y stem: wind –  photovoltaic –  accumulator .  Th e objective of  this paper is to  propose a novel approach of s y stem analy s is based on the OOPP  method  (Object ive Or ien t ed P r oj ect  P l an ning) of  a h y br id  renew a ble  en er g y  s y s t em . Keyword:  Hy bri d  rene wa bl ene r gy   OOPP m e thod   Ph ot o vol t a i c  e n er gy   Syste m  analysis  Wi n g  e n e r g y   Copyright ©  201 4 Institut e  o f   Ad vanced  Engin eer ing and S c i e nce.  All rights re se rve d Co rresp ond i ng  Autho r M oham e d Na j e h La k h o u a,     Depa rtem ent of Elect ri cal  E n gi nee r i n g,   ESTI Uni v ersi t y  of C a rt ha ge,   Tunisia   Em a il: MohamedNa j e r h.Lakhoua @ieee.org       1.   INTRODUCTION  No wa day s  t h m odel i ng an d t h e si m u l a t i on are bec o m e   a s c ien tific an d  tech no lo gical issue. In fact,  com put eri zed   desi g n  t ool  be com e s essent i a l  i n d u st ry  i n  e ffect t h ese t o ols for  pr ed ictio n an d an alysi s  of   sy st em  beha vi or , t o  re d u ce t h e cost s  an d t i m e o f  st udy   o f  a  new  p r od uct   b y  po st p oni ng  t h pr ot ot y p i n g  p h a s e   as fa r as  possible.   The ev ol ut i o of  di gi t a l  cal cul a t i on t o ol s a l l o ws us t o  co nsi d e r  ve ry  seri o u sl y  t h m odel i ng  of a   com p lex system  for exam ple a Hy brid Renewa ble E n e r g y  System  (HRES).  It m u st certain ly adap t th represen tatio lev e l of each  m o d e l in  th ob j ectives  o f   the u s er bu t n e ed ed   b e fo re th e in terco n n ection  o f  all  t h ese m odel s  t oget h er  t o   ha v e  a gl obal   re pr esent a t i o n  o f  t h HR ES.   In re cent  y ears ,  a gr owi ng m a rket  dem a nd  gre w  f o rene wable e n ergies ; they are key ele m ents of  sustaina ble energy supply. Renewa bl e ene r gy include s a large  num ber of  differe n t syste m s according to the   v a lu ed   r e s our ce  a n d  th e fo r m  o f  e n er g y   ob ta in e d  [1 ],   [ 2 ].     The de vel o pm ent s  ob ser v ed  are im pro v i n g of p r oce ssing and the de crea se in  the cost price of the   u s efu l  en erg y   p r od u c ed  t h an   th e qu ality o f   en erg y  serv ices and  in creased  th e op erati o n co m f o r t.  On  t h e side  of t h e re so urce , t h pot e n t i a l  of  re newa bl e e n er gi es c oul d f a r excee o u need s,  but  t h ei r co nt ri but i o n t o  t h e   ener gy  bal a nc e depe n d s o n   avai l a bl e su rfa ces, i nve st m e n t s for t h ei r eq ui pm ent  and t h e re duct i o o f  o u r   con s um pt i on.   It  seem i n  fact  im port a nt  t o   of fer a sy st em ic  m odel  desc ri bi n g  t h e f u nct i oni ng  of a  HR ES. T o  reac h   t h i s  o b ject i v e,  t h e O b ject i v Ori e nt ed P r oje c t  Pl anni ng  ( O OPP )  m e t hod  seem s t o  be a pr om i s i ng res earch   m e t hod. T h e o b ject i v e of t h i s  pape r i s  t o  pr op ose a gl o b al  sy st em  anal y s i s  based o n  t h e  OOP m e t h o d  of a   co m p lex  system . A  case study o f  a PV / W i n d   h ybr id  en ergy syste m  is p r esen ted.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 088 -87 08  IJEC E V o l .  4, No . 3,  J u ne 2 0 1 4   :    34 3 – 3 5 0   34 4 2.   PART  OF RE NEWABLE E N ERGY  Renewa ble e n ergies  exploit  energy s o urces  of  natu ral o r i g in  (s un win d ,  wate r.. . ) .  T h e y  rep r ese n energies  of future  in t h e m easur e  where  they  are i n exha ustible and  preserve the e nvi ronment [3].    Tu ni si a at  t h e head  of t h e M a gh reb c o un t r i e s t o  im pl em ent  nat i onal  pr og ram s  for  t h e use o f   ren e wab l e en erg y  g r an ts a p a rticu l ar in terest  in  th is v ital area g i v e n  its acti v e ro le in  th e eco n o m ic, so cial an en v i ron m en tal. In  ad d ition ,  t h e en erg y  is  o n e   o f  t h e main  ax es  o f  the Tu n i sian  energ y  po licy with  an   in stitu tio n a and  regu lato ry fra m ewo r k   t o  add r ess th ese ch allen g e (Figure 1).            Fi gu re 1.   S u p p l y   and dem a nd fo r rene wa bl e ener gy   i n   Tu ni si a       In dee d , t h e  de vel o pm ent  of r e newa bl e e n er gy  t o  i m pro v t h e ene r gy   bal a nce  of t h e co u n t r y ,  t o  co ve r   its needs at le ast cost, to guarant ee t h e su ppl y  o f  ru ral  and i s ol at ed reg i ons e n er gy  an d re duci ng  pol l u t i o n   fr om  conve nt i o nal  ene r gy  [ 4 ] ,   [5] .     The sourc e s of rene wa ble energi es al l o obt ai ni ng a f t e r  t r ansf or m a tion of m echani cal energy,  electricity, heat or fuel. Coupl ed  with  a  rat i o nal   use  of  e n er gy , t h ey  al l o w   t o  re d u ce t h e c ons um pt i on  o f   ori g i n   bot h f o ssi l  a n d  fi ssi l e  f u el s, a n d  co nse q uent l y  red u ce t h e  i m pact  envi ro n m ent a l  and  so ci o-ec on om i c   nee d s   ener gy  t o  desc r i be o u r  sy st em The  objective   of the  re newa ble energy is t o : re du ce th d e ficit to  t h e l e v e l of en erg y  b a lance an paym ents balances  of provi de ene r gy acce s s  to  t h populations  of  rural areas re duce  em issions   2. 1.  Ph ot ov ol t a i c  s o l a r e n er gy   Mean s th e electricity g e n e rat e d  b y   p r o cessi n g   of a p a rt of so lar  rad i ation  with   a pho tov o ltaic cell.  Seve ral  cel l s  are co nnect e d  t oget h er t o   f o r m  a sol a r pane l  (or m odul e )  p hot ov ol t a i c . Se veral  m odul es  t h at  are   gr o upe d i n  a  p hot ov ol t a i c  po wer  pl ant  are  cal l e d ph ot o v o l t a i c  fi el d. The  t e rm  can refe r ei t h er  ph ot o v o l t a i c   p h y sical  p h e nomen o n  - th pho tov o ltaic effect o r  related tech no log y   [6 ],  [7 ], [8 ].    Photovoltaic s y ste m s are used for  40 years .  A pplications  bega with the  space progra m for ra di tran sm issio n  satellites. Th ey co n tinu e d   with tag s   o f fsh o re  eq u i p m en t an d rem o te lo catio n s  i n  all coun tries of  t h e w o rl d,  usi n bat t e ri es t o  st ore  el ect ri ci t y  du ri n g   h o u r w i t hout   su nl i g ht   (Fi g ure  2 ) .   Solar electric s y ste m s offe r ma ny adva ntages , including:     Th ey are safe,  n on-po llu ting  an d silen t;    They re quire al m o st no m a intenance;     Th ey  o p e rate  profitab l y in   rem o te areas and in  m a n y  resid e n tial an d co mmercial ap p licatio n s ;     They are  fle x ible and can be e xpa nded at  any  tim e  to m e e t  your  nee d s elect ricity;    Th ey g i v e  you g r eater  ind e pen d e n ce  -  ind e p e nd en t op er at io n   o f  t h n e tw or k or  system b acku p   du r i ng  po we r out a g es.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J ECE   I S SN 208 8-8 7 0 8       Syst em  An al ysi s  of   Hy bri d   R e new a bl e E n er gy  Syst em  ( M o h a m e d  N a j e L a kh o ua)   34 5   ‘  Fi gu re  2.  P hot ov ol t a i c  ar ray       First,  h i gh   reliab ility - it h a n o  m o v i ng   p a rts wh ich  m a k e  it p a rticu l arly su itab l fo r rem o te areas.  This  is due  t o   its  use on spa cecraft. The n , the  m odular  nature of phot ovoltaic  pa nels allows  sim p le  and  ad ap tab l e to variou s en erg y   n eeds.  Syste m s can b e  d e si gn ed fo r power  ap p lication s   ran g i n g  fro m   m i lliwatts   to  m e g a watts.  Ope r at i n g c o s t s are  very  l o w  gi ven  t h e  red u ce d m a int e na nce a n d  t h ey  re qui re  n o  f u el   or   tr an sp or tatio o r  h i g h l y sp ecialized  p e r s onnel.  Finally, photovoltaic technol ogy  has  qualities ecologically because  the  finishe d  product is non- p o llu ting ,  qu iet  and   d o e n o t   distu r b th e env i ro n m en t if it is t h o ccup a tion   o f  sp ace fo r larg e installatio n s The  p hot ov ol t a i c  sy st em  has d i sadva nt ages:     The m a nufa c ture  of  phot ovoltaic  m odule  is the  high  technology investm e nt and re quires a  high c o st.    The act ual yield c o nve r sion  m odule is low  (the t h eoretical lim i t for cryst a lline silicon c e ll is 28% ).    Pho t ov o ltaic gen e rat o rs  are co m p etitiv with  d i esel  g e n e rato rs  fo r l o w energ y   d e m a n d s  i n  iso l ated  areas.    Finally, whe n  the stora g e of  electrical  energy in chem ica l  form  (battery ) i s  requi re d, t h e cost  of t h P V   g e n e rator is i n creased. Reliab ility an d   p e rfo rm an ce of th e syste m , h o wev e r, rem a in  equ i v a len t  as long  as  t h e bat t e ry  a n d  associ at ed  co m ponent s a r e c a ref u l l y  sel ect ed  reg u l a t i ons .     2. 2. Wi nd  e n e r gy   The wi nd e n er gy  i s  one  of t h m o st  prom i s ing e n er gy  so ur ces whi l e  o ffe r i ng t h fast est  gr owt h  rat e   t o  t h w o rl d.  I n  f act , t h e  wi n d  e n er gy   pr od uct i o n  d o es n' t  l oose n  a n y   gas  t o   gree n h o u se  effect  a n ge nerat e   few  ne gat i v e e ffect o n  t h e  en vi r onm ent  [9] ,   [1 0]   An  exam pl e o f  a n  ae ro ge ner a t o has  a  gen e rat i n g  sy nc hr on o u s t h at  f u n c t i on  vari a b l e   spee d. T h e   r e gu latio n of   po w e r  is assur e d   b y  a system   t o  wedg ing   o f   blad es th at  p e rm its th e v a riab le-sp e ed   wo rk ing .  Th spee d o f  t h e t u rbi n e an d t h e f r eq ue ncy  o f  t h e net w or k a r unc o upl e d  t h ro ug h t h e  i n t e rm edi a ry  o f  a sy s t em  of  p o wer co nv ersio n  th at takes in ch arg e  as th ex citatio n   o f  the g e n e rating   (Fig ure  3 ) The  wo rki n of a n  ae ro ge n e rat o r  i s  m a naged  by  a c ont rol  a nd c o m m a nd  u n i t  t h at   cont rol s  t h electric and m echanical  para meters of t h machine while  act i ng at  t h s a m e  t i m e  on t h e de vi ce t o   we dgi ng  o f   blades  and t h syste m  of  power c o nv ersion it assu res so  the op ti m i zatio n   of the electric  ener gy  pr od uc ed.    The  blades  a n d s k iff are  s u pported by t h e t o we form ed  of fou r  brid les:  a lo wer  b r i d le, a su p e rior  b r i d le an d  two in ter m ed iate  b r i d les.  To  d i fferen t  lev e ls o f  th e lower brid le are p l aced  th e cu pbo ard  o f  the  cont rol a nd c o mmand accompanie d by the  connection cel respectively, the  trans f or m i ng ele v ator and to a   sup e ri o r  l e vel ,  t h e devi ce  of  po wer .   To a ccess t h e di f f e r ent elem ents  of the ae roge nerator, an ele v ator is   in stalled  to  t h b a sis  o f  th e t o wer.        Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 088 -87 08  IJEC E V o l .  4, No . 3,  J u ne 2 0 1 4   :    34 3 – 3 5 0   34 6     Fi gu re  3.  Si m p l i f i e d di a g ram  of  a c o n v e n t i o nal  wi nd       3.   CA SE ST UD Y O F   A H Y B R ID  RE WAB LE ENERG Y   SYSTE M   Hy bri d  R e new a bl e E n er gy  Sy st em s (HR E S )   are  becom i ng  po p u l a fo re m o t e  area po w e r g e ne rat i o n   appl i cat i o ns  d u e t o  a dva nces  i n   rene wa bl ener gy  t ech n o l ogi es  an d s u bs eque nt   ri se i n   pri ces  o f   pet r o l eu m   pr o duct s hy bri d  ene r gy  sy st em  usual l y  consi s t s   of t w or m o re re new a bl e ene r gy  s o urces  use d  t o g e t h er t o   provide i n creas ed system  efficiency as  we ll as greater  balance in e n ergy s u pply.  Fo r m a n y  ap p l icatio n s  of sensitiv e an d  strat e g i c in terest as th e relay o f  teleco mm u n i cati o n s , bo rd er  cro ssi ng s, iso l ated  h a b itat, clin ics, etc.,  o f f-grid   o f  conventi onal electricity, pe rm anent pri m ary energy s o urce  av ailab ility is   v ital an d  con d i tio n i ng  in  a v e ry larg e ex ten t , th e reliab ility  o f  th e facilities an d  th eir con tin uou o p e ration .  C o n v e n tion a l tech no log i cal so lu tio ns  b y  conv en tion a l elect ro ch em ical sto r ag e are exp e n s iv e,  tech n i cally li mited  in   p o wer an d li m ited  in  cap acity [11 ] [12 ] Th ose m a de by  t h e gene rat o rs, s h are t h e n eed t o  s u ppl y   fuel  a nd m a i n t e nance ,  ha ve  dra w back s   related  no ise, p o llu tion  and   esp ecially th ei r p oor p e rfo rman ce at p a rtial lo ad . New tech no log y  so l u tio ns,  mad e  b y   h y b r i d  system s, ev en  if t h ey are co m p etitiv e ag ain  econo m i c st ep s,  ho wev e o f fer a h i g h  secu rity.  Ho we ver ,  i n  v i ew of t h e nee d  f o r s u st ai na b l e devel o pm ent ,  t h ese sol u t i o ns,  wi t h  t h e s u pp o r t  of t h e p ubl i c   will, can   b e   eco n o m icall y  v i ab le in  t h e m e d i u m  an d  long  term .   A hy b r i d   p o w er gene rat i o s y st em , general l y , i s  one  that  com b ines and  levera ges seve ral sources   avai l a bl e easi l y   m obi l i zed. T h e sy st em  t h at  i n t e rest us  bri ngs  t o get h e r  t w o  pa rt s f o r  t h e pr o duct i on  o f  ener gy   through electrochem ical stor age in our cas e; we a r e inte rested in  system s of sm all powe r producing easily  DC co nv ertib le.  Hyb r i d  systems can  add r ess l i m i tatio n s  in  term s o f  fu el flex ib ility, efficien cy, reliab ility , e m issio n s   and  /  o r  ec on o m i c s. Inc o r p o r at i ng  heat po wer ,  an hi ghl y -efficient de vices  (fuel  cells, adva nced m a terials,  cooling syste m s, etc.) can increase   overall efficiency  and conse r ve   en erg y  fo r a  h ybr id  system  when  com p ared wit h  indi vidual techno logies.  Achieving hi ghe r reliability  ca n be accom p lishe d with re dunda n t   t echn o l o gi es and/ or e n er gy  st ora g e. S o m e   hy b r i d  sy st em s t y pi cal ly  i n clude  bot h, w h i c h can si m u l t a neou sl i m p r ov e th e quality an d  av ailab ility o f   p o wer.  Hybri d  systems can be  designed t o  m a ximize the us e o f  r e newa bl e, re su l t i ng  in  a system with  lo wer  em i ssi ons t h a n  t r adi t i onal   fo ssi l -fuel e d  t e c h n o l o gi es.  Hy bri d  sy st em s can be  desi gne d t o  ac hi eve  desi re attributes at t h e lowest acc eptable c o st,  whic h is  the   key to m a rket acceptance  [10].  Figure  prese n ts   di ffe re nt  ha rd ware  com p o n e n t s   of t h e e x am pl e o f  a  HR E S .   To  get  co nst a n t  po wer s u ppl y ,  t h e o u t p ut  o f  t h re ne wabl m a y be connected to t h e rechargea b le   b a ttery b a n k  an d  t h en  to  t h lo ad . If th e l o ad  is altern ati n g curre n t (AC),  then a n  inve rter is use d  t o  conve rt   t h e di rect  c u r r e n t  ( D C )  s u ppl y  fr om  t h e bat t e ry  t o  t h AC  l o ad. C onsi d erat i on a b out   v o l t a ge t r a n si t i on a m ong  m odul es st art i n g  f r om   W i n d   Gene rat o r, B a t t ery  C h ar ger  C ont rol l e r a n I nve rt er  sh o u l d   be s u b j ect  t o   v o l t a ge  stan d a rd wh ich m a in ly fo cu s ab ou v o ltage co m p atib ilit y.      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJECE   ISS N 2088-8708      Syst em  An al ysi s  of   Hy bri d   R e new a bl e E n er gy  Syst em  ( M o h a m e d  N a j e L a kh o ua)   34 7   Fi gu re  4.  Di a g r a m  of a n  e x am pl e o f  a  HR E S         4.   THE NEED FOR  SYSTEM  ANALYSIS  Syste m  An alysis seek s to   u n d e rstand  wh at hu m a n s  n eed  to  an alyze d a ta in pu o r   d a ta flow  sy st em ati cal l y , pro cess o r  t r ansf orm  dat a , st ore dat a , a nd  out put  i n fo rm at i on i n  t h e co n t ext  of a part i c ul ar   project. Furthe rm ore, syste m   analysis is use d  to a n al yze, design, and im ple m ent im prove m ents in the s u pport   of use r s  and  the functioni ng  of  projects   that  ca n be accom p lished th rough the   use of c o m puterize d   inform ation syste m s.  Installing a sys t em  without  prope planning  l eads  t o  great user di ssatisfaction a n fre que n tly causes   th e syste m   to  fall in to  d i su se. SA len d s  structu r e to  th e analysis an d  d e sig n   o f  in form at io n  system s, a   co stly  endeavor that might otherwi s e have  been  done in a haphazard way. It   can be thought of as a series of  pr ocesses  sy st em at i call y  un dert a k en  t o  i m prove a  p r oject th ro ugh  the u s e of   c o mpute r ized i n form ation  syste m s. Syste m  an alysis  in vo lv es  work i n g   with  curren t  an d eve n t u al  use r s of i n fo rm ati on sy st em s t o  supp o r t   th em  in  work i n g   with  techno l o g i es in  an   o r gan i zatio n a l sett in g .   User i n volvement throu ghout the syste m s proj ect is critical  to the successful  developm ent of  com put eri zed i n f o rm at i on sy s t em s. Sy st em anal y s t s , w h os e rol e s i n  t h o r ga ni zat i on  are  di scus sed  ne xt , are  t h e ot her  esse n t i a l  com ponent  i n   devel opi n g   usef ul  i n f o rm ati on  sy st em s.  Users a r e m ovi ng t o  t h e f o re fr ont  as s o ft wa re  deve l o p m en t t e a m s b eco m e   m o re in tern atio n a l in  th ei com posi t i on.  T h i s  m eans t h at  t h ere i s  m o re e m phasi s on  wo rki ng  wi t h  s o ft ware  use r s;  o n   per f o r m i ng an al y s i s   o f  th eir   pr oj ects, pr ob lem s , an d obj ectiv es;  an d on  co mmu n i cating  t h an alysis and   desig n  of  th p l an n e sy st em  t o  al l  i nvol ved .   There  are  m a ny  m e t hods t h at  have  bee n   use d  t o  e n han ce pa rt i c i p at i on i n  i n f o rm ation  sy st em planning and requirem ents analysis.  W e  re view som e   methods he re because we thi nk them  to be fairly  rep r ese n t a t i v e of t h ge neral   ki n d s o f  m e t hods i n   use. T h m e t hods i n cl u d e Del phi foc u s g r ou ps, St ru ct ure d   An alysis  Desig n  Techn i qu (SADT), Obj ectiv es Or iented  Proj ect Plan n i n g   (OOPP), m u ltip le criteria  d ecision -m ak in g (MCDM ) , an d to tal qu ality m a n a g e m e n t  (TQM).    The  o b ject i v of  t h e  Del phi   m e t hod  i s  t o  a c qui re a n d  a g g r egat k n o w l e dge  f r o m   m u l t i pl e e xpe rt s s o   th at p a rticip an t s  can find  a con s en su s so lu tion  to a  p r ob lem   [13 ]   A sec o nd  di st i n ct  m e t hod i s  f o cu gr ou ps  ( o r f o c u se gr o u p  i n t e rvi e ws) .   Thi s  m e t hod  re l i e s on  t eam   or  group dy na mics to gene ra te as  m a ny ideas as possi ble. Foc u s groups been use d  for decade s   by  m a rketing  researc h ers to  unde rstand c u s t om er  product pre f ere n ces [14].  M C DM  vi ews  req u i r em ent s  gat h e r i n g an anal y s i s  as a pr o b l e m  requi r i ng i n di vi dual   i n t e rvi e ws.  An alysts u s i n g MCDM fo cus p r im arily  o n   analysis of the c o llected data to  re veal users’ requirem ents, rather  th an   o n   reso lv i n g   or n e go tiati n g  am b i g u ities. Th ob j ectiv e is to  find  an  op ti m a l so lu tio n for th p r ob lem of  co nflictin g   v a lu es an d   ob j ect iv es,  wh ere the p r ob lem   is m o d e lled  as a set o f   q u a n titativ e v a lu es  req u i ring  opt i m i zati on [ 1 5]   TQM is a way to  in clud e th cu sto m er in  d e v e lop m en t p r ocess, to  im p r o v e p r o d u c t qu ality [1 6 ] . In  a  TQM   pr o j ect dat a  gat h eri n g   fo r c u st om ers  need s, i . e .,  req u i r em ent s  el i c it at i on m a y  be do ne  wi t h   QF D.   Th e SADT  meth od  represen t atte m p ts  to  ap p l th e co n c ep t o f  fo cu s g r ou ps sp ecifically  to   i n f o rm at i on sy st em s pl anni n g ,  el i c i t i ng dat a  fr om  grou ps o f  st akeh ol der s  o r  or ga ni zat i ona l  t e am s [17] . T h ey  are cha r acteriz ed by their  us e of  p r e d et erm i ned r o l e s f o gr o up/ t eam   me m b ers and the use of graphically  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 088 -87 08  IJEC E V o l .  4, No . 3,  J u ne 2 0 1 4   :    34 3 – 3 5 0   34 8 st ruct u r e d  di a g ram s . SADT e n abl e s ca pt u r i ng  o f  a p r op os ed sy st em ’s fu nct i o n s  an da t a  fl ows  am ong t h e   fu nct i o ns.   The  OOPP m e thod also re ferred t o  as L o gic a l Fram ewor Ap pr oac h   (LF A ),  i s  a st r u ct u r ed m eet i ng  p r o cess. Th is  ap pro ach  seeks to  id en tify the  m a j o r cu rre n t  pr obl em s usi ng ca use - ef fec t  analysis and  search  fo r t h e best  st r a t e gy  t o  al l e vi at e t hose i d ent i fi ed pr o b l e m s  [1 8] , [1 9] , [ 2 0] . O O PP m e tho d  ha s bec o m e  t h stan d a rd   for the In tern ation a l Dev e lop m en Proj ect Desi gn . Team  Techn o l ogi es ha ve co nt i nue d t o  re fi ne t h e   approach into  Team UP [21],  [22].      5.   RESULTS  O F  SY STEM  A NAL YSI S   In t h is pa rt,  we propos e a sy ste m  analysis of a  HR ES. T o  this e ffect,  our a n alysis wil l  especially  foc u on the  analysis of t h ob jectives usi n the OOPP  m e thod.   In orde r t o  ta ke to  good t h e t a sk  of system   analys is of  HR ES, it is  neces sary first of all  to a d opt a   referen tial of  data. Th is  referen tial is cen tered   o n :     The ex pl oi t a t i on  dat a base  of  an exam pl e of an  aero g e n e r at or a v ai l a bl e  i n  Si di  Dao u d  i n  Tu ni si a t h at   i n cl ude s a  m a nual  o f  m a i n t e nance  ( fre q u en cy  co nve rt er,  i n st al l a t i on  des c ri pt i o n, el ect r i c, t r an sf orm i ng ,   g e n e rating   facilities p l an s) as well as a m a n u a l  of  op eratio n (wo r k i ng   descrip tion ,  wo rk ing  sequ en ces,  com m uni cat i on  s o ft ware ).      The ex pl oi t a t i on  of c onst r uc t o r dat a  (m ul t i pl i e r, ge ne rat i n g ,  de vi ce of  bra k i n g,  devi c e  of o r i e nt at i o n ,   hy d r aul i c  po w e st at i o n ,   se ns ors ... ).    Th e resu lt is co rresp ond ing OOPP m o d e l h a s b e en  bu i lt in  o r d e r to represen t th e HRES.  An  im port a nt   poi n t   m u st  be not i ced:  t h e p o i n t  of  vi ew  of t h e anal y s i s  i s  t h at  of a  per s on  wi t h out  c onc ret e   ex p e r i en ce on  t h r e n e w a b l e en erg y , i.e.  o n l y  th rou g h  a book ish kno w l ed ge, who s ob j e ctiv e is th u s o f  th fi nal  m odel  de scri bi n g  t h H R ES.   The Gl obal Objective (GO)  is: “P ro duct i o n  of el ect ri cal  ener gy  usi ng a  Hy bri d  R e ne w a bl e Ene r gy   Syste m ” and  we identifie 5 Specific  Objectives (SO) (Ta b l e   1).        Tabl 1.  O O PP  nal y si s o f  a  H R ES    Code  Designat ion  GO   Pr oduction of elect r i cal ener gy  using  Hy br id Renewable E n er gy Sy stem   as sur e SO1  Supply i ng of the el ectr i cal ener gy using a photov oltaic gener a tor  assur e d   R1.1  Co m m unication with the sy ste m  assu r e R1.2  Treat m e nt of   the d a ta assured   R1.3  M a nagem e nt  and m odulation of the ener gy  assur e d   R1.4  Allocation and pr otection of   the installation assured  R1.5  Conver s ion and st or age of the ener gy  assur e d   R1.6  Acquisition the sy ste m  stat es assured   SO2  Supply i ng of the el ectr i cal ener gy using a wind gener a tor  assur e d   10   R2.1  T r eat m e nt of the data assur e d   11   R2.2  M a nagem e nt of the ener gy assur e 12   R2.3  Conver s ion o f  the ener gy  assur e d   13   R2.4  Acquisition of the  data assur e 14   SO3  M a nagem e nt  and tr ansform a tion of the ener gy  using a  conver t er  assur e d   15   SO4  Stor age of the energy  using batter i es  assur e 16   SO5  M easur e m ent and  r ecor d  of the data  using  m easur es  inter f acings assur e     So,  we ide n tify through the  OOPP  m e thod the diffe re nt functions  accom p lished by t h e differe n co m p art m en ts o f  th HRES. It will p e rm i t  u s  th ereafter  to   an alyze th e HRES o f  m a n n e r in  org a n s   functio n s   and organs  com ponents  until to a rrive  to t h e  elem en tary organ of t h HRES called t h e c o m pone nt.     For  i n st anc e , t h e m a i n  funct i ons  o f  t h e ae ro gene ra tor are  a ccom p lished re spectively by t h e following  syste m s:      Sy st em  of capt a t i on an d t r a n s m i ssi on:  R e gr o up t h e nec e ssa ry  el em ent s  t o  t r ans f o r m  t h ki net i c  ene r gy   o f   wind  in m ech an ical en erg y   of ro tatio n  ad ap ted  to th g e n e ratin g .         Sy st em   of pr o duct i o n o f   t h e   el ect ri c energy: Perm its to conve r t the m echanical e n ergy of  rotation in  electric energy  ada p ted t o  t h gene rating.      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J ECE   I S SN 208 8-8 7 0 8       Syst em  An al ysi s  of   Hy bri d   R e new a bl e E n er gy  Syst em  ( M o h a m e d  N a j e L a kh o ua)   34 9   Sy st em  of con t rol  an d com m a nd:  C o nt ai n t h e p r o g r am m a bl e aut o m a t on,  i t s  peri phe ral s  as wel l  as t h e   di ffe re nt  sen s o r s.  Thi s  sy st em  pe rm it s t h e au t o m a t i c  wor k i n of  t h e ae ro ge nerat o r.        Su pp ort  a n d L ogi st i c s:  R e g r o up el em ent s  t h at  cove r t h e s k i ff, t h e  su p p o r t  of t h e s k i ff  (t owe r) a s  wel l   as  and the  hydra u lic and electric  f eed i n g of  th e  machine.   Th h i erarch ical an alysis of t h HRES is con s titu ted   o f  three lev e ls; a  first lev e l fo rm ed  b y  th e fou r   sy st em s of t h m achi n e for m ed by  orga n s  fu nct i ons  de com posabl e  i n  orga ns com pone nt s. T h i s  anal y s i s   p e rm itted  to  id en tify syste m in  d y n a m i c in t e ractio n, org a nized  to  assure th e conv ersi o n   o f  th k i n e tic en erg y   o f  wi n d  in  electric en erg y  ad ap ted  t o  th n e twork.        6.   CO NCL USI O N   In t h i s  art i c l e we  prese n t e d  a  st udy   of  hy bri d  re ne vel a bl e e n er gy  sy st em (HR E S )   o n  t h e  o n e ha n d ,   and a sy st em  anal y s i s  based  o n  t h e O O PP m e t h o d  o f  a PV/ W i n d hy b r i d  e n er gy  sy st em on t h ot he r ha nd . I n   fact,  hybrid  power system s c o m b ine two  or m o re ene r gy  con v e r si o n  de vi ces, o r   t w o or   m o re  f u el s fo t h e   sam e  devi ce, t h at  w h e n  i n t e grat e d ove rc o m e l i m i t a t i ons  i nhe rent  i n  ei t h er.  They  ca n  of fer  sol u t i o n s  an val u e t o  c u st o m ers t h at  i n di v i dual  t e c h n o l o gi es ca nn ot  m a t c h.   Thi s  anal y s i s  was pe rm i t  t o  ident i f y  t h di ff erent  f u nct i ons  and c o m pone nt s of t h e HR E S  as wel l  a s   th e tech n i cal co n s t r ain t s un der wh ich  it is  su b m itted  (f eatu r e techn i cal co nd itio ns o f   work i n g ,  v i bratio n s clu tter ,  pow er,  p r ecision …) Th is nov el app r o c h of  an alysis  en ab le u s  t o  so lv e a  real world  prob lem  related  to   rene wa bl e ene r gy  t ech nol ogy   and  m a nagem e nt .       REFERE NC ES   [1]   C. Alasdair, Gro w th on All Front s-The  BTM Wind Ma rke t  Upda te,   Renewab l e Energy  world , July   2007.  [2]   Interna tiona l En erg y   Associat ion ,   IEA 2006  Wind  Energy Annua Report , July  200 6.  [3]   Olawole Joseph  Petinrin ,  Over coming Challeng es  of Renew a ble En erg y  on Fu ture Smart Grid TE LKOMNIKA   Indonesian Jour nal of El ectrical Engineering , Vol 10, No2, 2012,  pp: 229-234   [4]   Société Tunisienne de l’ El ec t r ic i t é  e t  du Gaz (ST E G ),   Large scale  integration of solar and wind power in  Mediterranean countries , MED  2 010 Project, Tun i sia.  [5]   P r ojets  de Rech erche F é dér ée ( P RF : S y s t èm e éoli en, M E S ,  de  la Recher che S c ien tifiqu e  et de  la Techno logie ,   Tunisie, www.mrst dc.gov.tn/pr e sentation/PRF.  [6]   J. A.  Duffie and  W. A.  Beckman,  Solar Eng i neering of Thermal  Processes , S econ d  Edit ion,  A. W ile y,  Int e rs ci enc e   Publication, 199 1.  [7]   D.S.H Chan, J.R. Philips  and J . C.H.  Phang, A   Com p arative St ud y  fo r Ex tracti on Methods for  Solar Cel l  Mod e Parameters,  Solid State Electronics , Vol.29, No3,  pp. 329  - 337 [8]   I. Hadj Mahammed, Modélisation  du  Gén é r a teur  Photovoltaïque, Mémoir e de Mag i ster Ecole Nationale  Poly techniqu e,  El Harr ach , 200 2.  [9]   Zavad il R . , Mill er N., E llis A .  and Muljadi  E . Ma king Connect ions: Wind Power Challeng es an d Progress,  IEEE  Power  &  Energy Magazine , Nov/Dec 2005 [10]   M.N. Lakhoua,  S y stemic An alysis of a Wind Power  Station in   Tunisia,  JEEE,  University of Oradea Publisher Vol.4, No1, 201 1.    [11]   B.S. Borrow y  an d Z.M. Salameh ,  Me thodolog y  fo r Optimally  Sizing the Comb ination Batter y  B a n k  and PV Array   in a Wind/PV Hy brid  S y stem,  I E EE Transaction   on Energy Conversion , Vol.12,  No1, pp.73-78 , 1 997.  [12]   J. B. Fulzele,  B a purao Deshmukh a nd  Subroto  Dutt,  Optimium Planning of  Hy brid Renewable Energ y  S y s t em  Using HOMER,   International Jo urnal of  Electr ical and Computer Engin eering , V o l 2, No1, 2012,  pp: 68-74   [13]   R.M. Roth, W.C.I. Wood and A.Del phi, Appr oach to acquiri ng knowledge f r om  single and m u ltiple exp e rt s,  Conference on  Trends and Dire ctions in  Exp e rt Systems , 1990.  [14]   M. Parent, R.B .  Gallupe, W.D.  Sa lisbur y  and J.M. Handelman, Knowledge  creation in focus groups: can group  techno logies h e lp ?   Information  &   M anagement 38 (1), 2000, pp.47-58.  [15]   H.K. Jain, M.R. Tanniru and  B. F azlollahi, MCDM approach for genera ting and evaluating altern ativ es in  requirement an aly s is,  Information Sy ste m s Re se arc h , 2  (3), 1991,  pp. 223-239 [16]   A.C. Sty l ianou,  R.L.  Kumar and  M.J. Khouja, A  Total Quality   Mana gementbas e d s y stems de velopment process,  T h e DAT A  B A S E  for   Advan ces  i n  Infor m ation S y s t ems , 28 (3) ,  19 97, pp . 59-71 [17]   K. S c hom an an d D.T. Ros s ,  S t ructur ed  an aly s is for requir e ments defin ition’ IEEE T r ansact i on on Softwar e   Engineering , 3 ( 1 ), 1977 , pp . 6-1 5 [18]   AGCD,   Manuel pour l’applicat ion de la «P lan ifica tion d e s Int e rvent i ons Par Object ifs ( P IPO) . 2èm e  Edition ,   Bruxelles, B e lgique, 1991   [19]   The  Logical Framework Approach (LFA): H a nd book for objec tives-oriented p l anning,  Norad, 4th ed ition, 1999.  [20]   M.N. Lakhou a,  Refining  the ob jectives or iented   project planning  (OOPP) into  method of  informational analy s is  b y   objec tives ,   IJPS , Vol. 6(33), pp.  7550 - 7556 , 20 11.  [21]   S. Killich, Team Up, a soft ware- t echnical support-tool,  businesses of  the  future . Aachen, 2002.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 088 -87 08  IJEC E V o l .  4, No . 3,  J u ne 2 0 1 4   :    34 3 – 3 5 0   35 0 [22]   S. Killich a nd H. Luc zak,  Suppo rt of Inter organizational Cooper a tion VIA  Team Up Internet-Bas ed Tool for Work  Groups, Work  With Display Units , P r oceed ing s  of the 6th inte rnation a ll y S c i e ntific Conf eren c e , Berch t es gad e n,   May  22-25, Berlin, 2002       BI O G R A P HY  OF   C O R R ES P O ND IN G AU TH OR      Mohamed Najeh Lakhoua born in 1971 in Tu nis (Tunisia), h e  received the  BSc degree in   Electrical Engin eering  from the High School o f   Scien ces and   Techn i ques of  Tunis, th e DEA   degree in Auto matic  and Produ ction  engin eerin g from the same school and  th PhD degree  in  Industrial  Engin eering f r om the National Schoo l of  Engin eers o f  Tunis, r e spectively  in 1996 1999 and 2008. He is currentl y  I EEE Senior m e m b er  and Assistant Professor at the High School   of Technolog y   and Informatics. Dr Lakhoua ha s published over than 150  scho larly  r e sear ch  papers in man y  journals and in ternational conf erenc e s .  His  res earch  inter e s t s  a r e focus e d on   a n a l y s is a nd c o mma nd of  sy stems; sy ste m  mod e ling; dev e lopm ent of information sy stem and   SCADA sy stems.      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.