I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g   ( I J E C E )   V o l .   9 ,   N o .   1 ,   F e b r u a r y   2 0 1 9 ,   p p .   1 4 1 ~ 1 4 7   I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8 ,   D O I :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 9 i 1 . p p 1 4 1 - 1 4 7             1 4 1       J o u r n a l   h o m e p a g e :   h t t p : / / i a e s c o r e . c o m / j o u r n a l s / i n d e x . p h p / I J E C E   A   c o m p a r a t i v e   a p p r o a c h   b e t w e e n   d i f f e r e n t   o p t i m i z e   r e s u l t   i n   h y b r i d   e n e r g y   s y s t e m   u s i n g   H O M E R       S h w e t a   G o y a l 1 ,   S a c h i n   M i s h r a 2 ,   A n a m i k a   B h a t i a 3   1 D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   G r a p h i c   E r a   d e m m e d   t o   b e   U n i v e r s i t y ,   I n d i a   2 S c h o o l   o f   E l e c t r o n i c s   &   E l e c t r i c a l ,   L o v e l y   P r o f e s s i o n a l   U n i v e r s i t y ,   I n d i a   3 D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e r i n g   G r a p h i c   E r a   d e m m e d   t o   b e   U n i v e r s i t y ,   I n d i a       A r t i c l e   I n f o     A B S T R A C T   A r t i c l e   h i s t o r y :   R e c e i v e d   A u g   2 9 ,   2 0 1 7   R e v i s e d   J a n   6 ,   2 0 1 8   A c c e p t e d   J a n   2 0 ,   2 0 1 8       T o   c o m p a r e   t h e   d i f f e r e n t   r e s u l t   o f   o p t i m i z a t i o n   o f   a   h y b r i d   e n e r g y   s y s t e m .   A   h y b r i d   r e n e w a b l e   e n e r g y   s y s t e m   ( H R E S )   i s   t h e   c o m b i n a t i o n   o f   r e n e w a b l e   a n d   n o n - r e n e w a b l e   s o u r c e s   w h i c h   i s   p l a y i n g   a   v e r y   i m p o r t a n t   r o l e   f o r   r u r a l   a r e a   e l e c t r i f i c a t i o n   w h e n   g r i d   e x t e n s i o n   i s   n o t   p o s s i b l e   o r   e x c e s s i v e l y   e x p e n s i v e .   N o n   r e n e w a b l e   s o u r c e s   l i k e   d i e s e l   p o w e r   g e n e r a t o r   ( o p t i o n a l )   a r e   u s e d   i n   a   H R E S   f o r   b a c k u p   w h e n   r e n e w a b l e   e n e r g y   s u p p l y   i s   n o t   s u f f i c i e n t .   W h i l e   t h e   H R E S   i s   v e r y   i m p o r t a n t   d u e   t o   t h e   s m a l l e s t   n a t u r a l   a n d   p h y s i c a l   c o n t a c t   c o m p a r e d   t o   n o n   r e n e w a b l e   s o u r c e s ,   t h i s   w o r k   p r o p o s e d   a   c o m p a r i s o n   o u t c o m e   w i t h   t h e   h e l p   o f   d i f f e r e n t   c o m p o n e n t   b y   u s i n g   H O M E R   s o f t w a r e   a n d   g e t   b e s t   o p t i m i z e   r e s u l t   f o r   t h e   m o d e l .   T h i s   p a p e r   p r e s e n t s   a   w i d e - r a n g i n g   r e v i e w   o f   v a r i o u s   a s p e c t s   o f   H R E S .   T h i s   p a p e r   d i s c u s s e s   s t u d y ,   b e s t   s i z i n g ,   a n d   m o d e l ,   o r g a n i z e   a s p e c t   a n d   r e l i a b i l i t y   i s s u e .     K e y w o r d s :   C o m p a r a t i v e   a n a l y s i s   C o n f i g u r a t i o n   R e s o u r c e s   S t u d y   a r e a   C o p y r i g h t   ©   2 0 1 9   I n s t i t u t e   o f   A d v a n c e d   E n g i n e e r i n g   a n d   S c i e n c e .     A l l   r i g h t s   r e s e r v e d .   C o r r e s p o n d i n g   A u t h o r :   S h w e t a   G o y a l ,     D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   G r a p h i c   E r a   d e m m e d   t o   b e   U n i v e r s i t y ,   D e h r a d u n   -   2 4 8 0 0 2 ,   U t t a r a k h a n d ,   I n d i a .   E m a i l :   s h w e t u g o y a l @ g m a i l . c o m       1 .   I N T R O D U C T I O N     E l e c t r i c i t y   g e n e r a t i o n   t h r o u g h   r e n e w a b l e   s o u r c e s   i n   a   v e r y   i m p o r t a n t   t o p i c   f o r   r e s e a r c h   n o w   d a y s .   t h e   r e d u c t i o n   o f   f o s s i l   f u e l s   a n d   t h e   k n o w l e d g e   o f   e c o l o g i c a l   h u m i l i a t i o n   i s   t h e   m a i n   r e a s o n   f o r     i n c r e a s i n g   u s e   o f   r e n e w a b l e   e n e r g y   i n   t o d a y s   s c e n a r i o ,   t o   r e d u c e   t h e   e f f e c t   o f   g r e e n   h o u s e   g a s e s   i t   i s   v e r y   i m p o r t a n t   t o   d e v e l o p   o f   a   H R E S   s y s t e m   i n   r u r a l   a r e a   [ 1 ] .   U s e   o f   n o n   r e n e w a b l e   s o u r c e s   a l o n e   c a n   b e   a   v e r y   e x p e n s i v e   p r o c e s s   s o   t o   r e d u c e   t h e   c o s t   o f   e l e c t r i c i t y   g e n e r a t i o n   w e   c a n   a l s o   u s e   t h e   r e n e w a b l e   s o u r c e s .   T h e y   a r e   c h e a p   a n d   e a s i l y   a v a i l a b l e   f o r   g e n e r a t i o n .   T h e   m a i n   a p p a r a t u s   o f   t h e   H E S   m a i n l y   i s   r e n e w a b l e   p o w e r   g e n e r a t o r   a s   a   p r i m a r y   ( A C / D C   s o u r c e s ) ,   n o n - r e n e w a b l e   g e n e r a t o r   a s   a   b a c k u p   s y s t e m ( A C / D C   s o u r c e s ) ,   p o w e r   c o n d i t i o n i n g   u n i t ,   b a t t e r y     s y s t e m ,   l o a d   ( A C / D C )   a n d   s o m e t i m e s   i t   i s   g r i d   c o n n e c t e d   w h i l e   s o m e   t i m e   s t a n d   a l o n e   [ 2 ] .   A   g e n e r a l   H R E S   c o n f i g u r a t i o n   h a s   b e e n   s h o w n   i n   F i g u r e   1 .   H O M E R   ( H y b r i d   O p t i m i z a t i o n   o f   M u l t i p l e   E n e r g y   R e s o u r c e s )   i s   t h e   i n t e r n a t i o n a l   s e t   i n   s m a l l   g r i d   s o f t w a r e ,   b a s e d   o n   d e c a d e s   o f   l i s t e n   t o   t h e   d e s i r e s   o f   u s e r   i n   t h e   o r d e r   o f   t h e   w o r l d   w i t h   k n o w l e d g e   i n   d e s i g n i n g   a n d   a r r a n g e   s m a l l   g r i d s   a n d   t r a n s m i t t e d   p o w e r   s y s t e m   t h a t   c a n   c o n t a i n   a   g r o u p i n g   o f   n o n - c o n v e n t i o n a l   e n e r g y   s o u r c e s ,   s t o r a g e ,   a n d   c o n v e n t i o n a l   g e n e r a t i o n   e i t h e r   i t   i s   t h r o u g h   a   l o c a l   g e n e r a t o r   o r   a   p o w e r   g r i d .   H o m e r   s y s t e m   u s e d   t o   r e d u c e   t h e   d e p e n d e n c y   u p o n   o t h e r   c o n v e n t i o n a l   s o u r c e s   [ 3 ] .   I t   u s e d   t o   s i m p l i f y   t h e   d e s i g n i n g   t a s k   o f   t h e   h y b r i d   m o d e l ,   a n d   o p t i m i z a t i o n   a n d   e v a l u a t i o n   o f   t h e   e c o n o m i c a l   a n d   s c i e n t i f i c   o p t i o n   o f   a   h i g h e s t   a m o u n t   o f   o p t i o n s   l i k e   m a c h i n e r y   e x p e n s e s ,   e l e c t r i c   l o a d ,   a n d   p o w e r   s u p p l y   a c c e s s i b i l i t y   w h e t h e r   s t a n d   a l o n e   a n d   g r i d   c o n n e c t e d .   H O M E R   b a s i c a l l y   d e s i g n e d   f o r   r u r a l   c o m m u n i t y   e l e c t r i f i c a t i o n   a n d   n o w   i t   i s   l i c e n s e d   t o   H O M E R   E n e r g y .   O b j e c t i v e   O r i e n t e d   P r o j e c t   P l a n n i n g )   o f   a   h y b r i d   r e n e w a b l e   e n e r g y   s y s t e m   c a n   b e   u s e d   t o   d e v e l o p   a   n o v e l   a p p r o a c h   o f   o p t i m i z a t i o n   [ 4 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g ,   V o l .   9 ,   N o .   1 ,   F e b r u a r y   2 0 1 9   :     1 4 1   -   1 4 7   1 4 2     F i g u r e   1 .   H y b r i d   e n e r g y   s y s t e m   c o m p o n e n t       2 .   S T U D Y   A R E A   E i t h e r   t h e   g o v e r n m e n t   c o m p a n i e s   a r e   n o t   a b l e   t o   s e t   p o s i t i v e   i n f r a s t r u c t u r e   f o r   e l e c t r i c i t y   i n   h i l l y   a r e a s   o f   U t t a r a k h a n d   b e c a u s e   o f   t r a n s p o r t a t i o n   d i f f i c u l t i e s .   R T I   q u e r y   b y   D e h r a d u n - b a s e d   a c t i v i s t   A j a y   K u m a r   r e v e a l s   t h i s   i n f o r m a t i o n   t h r o u g h   i n v e s t i g a t i o n ;   t h a t   M o r e   t h a n   7 6   v i l l a g e s   o f   U t t a r a k h a n d   a r e   n o t   e l e c t r i f i e d   y e t   [ 6 ] .   A m a z i n g l y ,   t w o   d i s t r i c t   o f   U t t r a k h a n d ,   U t t a r k a s h i   a n d   P i t h o r a g a r h   d i v i d e   g l o b a l   b o r d e r   w i t h   N e p a l   a n d   C h i n a ,   h a v e   a   m a s s   o f   v i l l a g e   u n e l e c t r i f i e d .   T h e   c u r r e n t   r e a d i n g   p r o j e c t e d   s t a n d   a l o n e   h y b r i d   e n e r g y   s y s t e m   c o n s i s t i n g   o f   b i o m a s s ,   s o l a r   p h o t o v o l t a i c ,   d i e s e l   g e n e r a t o r ,   a n d   b a t t e r y .   T a b l e   1   s h o w s   t h e   p a r t i c u l a r s   o f   c l u s t e r   o f   D e h r a d u n   b l o c k   [ 7 ] .         T a b l e   1 .   N u m b e r   o f   V i l l a g e s   T a r g e t e d   f o r   E l e c t r i f i c a t i o n / I n t e n s i v e   E l e c t r i f i c a t i o n   u n d e r   D D U G J Y   ( D e e n   D y a l   U p a d h y a y   G r a m   J y o t i   Y o j n a )   B l o c k   N o .   o f   U n e l e c t r i f i e d   &   D e e l e c t r i f i e d   V i l l a g e   N o .   o f   E l e c t r i f i e d   V i l l a g e s   P e r v i o u s l y   T o t a l   C h a k r a t a   3 2   1 2 2   1 5 4   D o i w a l a   0   7 7   7 7   K a l s i   3 0   1 7 4   2 0 4   R a i p u r   7   1 1 1   1 1 8   S a h a s p u r   0   1 1 5   1 1 5   V i k a s   N a g a r   0   4 9   4 9   T O T A L   O F   A L L   B L O C K S   6 9   6 4 8   7 1 7       3 .   L O A D   A S S E S S M E N T   D e h r a d u n   b l o c k   h a s   a d e q u a t e   s u n s h i n e   a s   a   n a t u r a l   r e s o u r c e ;   i t   h a s   m o d e r a t e   w i n d   s p e e d s   w h i l e   b i o m a s s   a v a i l a b l e   i n   g r e a t   q u a n t i t y   a s   t h e   a n i m a l   p o p u l a t i o n   i s   m u c h   g r e a t e r   i n   t h i s   a r e a   a n d   o t h e r   p a r t s   o f   b l o c k .   D a t a   c o l l e c t e d   b y   t h e   s u r v e y   a n d   t h e   d e m a n d   o f   e n e r g y   i s   s e p a r a t e d   i n t o   f i v e   m a i n   c a t e g o r y   ( i )   d o m e s t i c   l o a d   ( i i )   c o m m e r c i a l   l o a d   ( i i i )   a g r i c u l t u r e / i r r i g a t i o n   l o a d   ( i v )   s c h o o l   l o a d   ( v )   m e d i c a l   c e n t e r s .   D o m e s t i c   l o a d   c o n s i s t s   o f   l i g h t ,   t e l e v i s i o n   s e t ,   f a n s ,   a n d   r a d i o   s y s t e m .   C o m m e r c i a l   l o a d   i n c l u d e   p o w e r   f o r   s h o p s ,   c o m m u n i t y   c e n t r e ,   s t r e e t   l i g h t s       w h i l e   a g r i c u l t u r e   l o a d   i n c l u d e s   w a t e r   p u m p ,   i r r i g a t i o n   p u m p ,   w e l l ,   f o d d e r   m a c h i n e .   M e d i c a l   c e n t r e   l o a d   c o n s i s t ,   C F L ,   r e f r i g e r a t o r ,   f a n s ,   w h i l e   s c h o o l   l o a d   c o n s i s t   o f   C F L ,   c e i l i n g   f a n ,   d e s k t o p ,   t e l e v i s i o n   T a b l e   2   s h o w s   t y p e s   o f   l o a d   f o r   d i f f e r e n t   s e c t i o n .     I n   t h i s   s e c t i o n   y e a r   i s   d i v i d e d   i n t o   t w o   s e g m e n t   o f   6 - 6   m o n t h   n a m e l y     s u m m e r   a n d   w i n t e r   f r o m   M a y   t o   O c t o b e r   a n d   N o v e m b e r   t o   A p r i l   r e s p e c t i v e l y .   D i f f e r e n t   l o a d   p r o f i l e s   s h o w n   i n   F i g u r e   2 ,   F i g u r e   3   a n d   F i g u r e   4 .   s h o w s   c o m b i n e d   y e a r l y   l o a d   a s s e s s m e n t   f o r   g i v e n   a r e a .       T a b l e   2 .   D i f f e r e n t   C a t e g o r i e s   o f   L o a d   f o r   E a c h   T i m e   S e g m e n t   L o a d     P o w e r ( w a t t s )     S u m m e r   T i m e   ( M a y - o c t )   W a t t - h r s / D a y   W i n t e r   T i m e   ( N o v e m b e r - A p r i l )   W a t t - h r s / D a y   D o m e s t i c   P u r p o s e   I n c l u d e s   : L o w   E n e r g y   L i g h t s ( C F L ) / T e l e v i s i o n / F a n / I m m e r s i o n   R o d     T o t a l       1 0 9 2 5 0   2 7 0 7 5 0   B u s i n e s s   L o a d   I n c l u d e s   : S h o p s / C o m m u n i t y   C e n t r e / S t r e e t   L i g h t     T o t a l       4 2 8 0 0   3 3 3 6 0   A g r i c u l t u r e / I r r i g a t i o n   P u r p o s e   I n c l u d e s   : W a t e r   P u m p / I r r i g a t i o n   P u m p / W e l l / F o d d e r   M a c h i n e     T o t a l       7 3 8 1 4 . 4   5 9 6 4 8   M e d i c a l   C e n t r e   I n c l u d e   : L o w   E n e r g y   L i g h t s ( c f l ) / C e i l i n g   F a n /   R e f r i g r a t o r     T o t a l       1 5 6 3 0   1 5 2 7 0   S c h o o l   L o a d   I n c l u d e s :   C F L / C e i l i n g   F a n / D e s k t o p ( c o m p u t e r ) / T e l e v i s i o n     T o t a l       5 6 2 0   2 1 4 0   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g     I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8       A   c o m p a r a t i v e   a p p r o a c h   b e t w e e n   d i f f e r e n t   o p t i m i z e   r e s u l t   i n   h y b r i d   e n e r g y   s y s t e m     ( S h w e t a   G o y a l )   1 4 3     F i g u r e   2 .   W i n t e r   p e r i o d   l o a d   p r o f i l e           F i g u r e   3 .   S u m m e r   p e r i o d   l o a d   p r o f i l e         F i g u r e   4 .   C o m b i n e d   l o a d   p r o f i l e       4 .   R E S O U R C E S   A S S E S M E N T     I n   t h i s   a r e a ,   s o l a r   a n d   b i o m a s s   a r e   t h e   m a j o r   r e s o u r c e s .   T h e   e s t i m a t i o n   o f   p o t e n t i a l   o f   a v a i l a b l e   e n e r g y   r e s o u r c e s   a s   w e l l   a s   t h e   e n e r g y   d e m a n d   o f   t h e   s t u d y   a r e a   i s   c a r r i e d   o u t   a s   f o l l o w s :     4 . 1 .       P h o t o   v o l t a i c   s y s t e m     T h e   w e a l t h   i s   u s e d   f o r   5 0   K W   s y s t e m   i s   $ 3 7 , 5 0 0   a n d   r e p l a c e m e n t   c o s t   i s   t a k e n   $ 1 1 , 6 9 3 .   5 0 ,   1 0 0 ,   2 0 0   k W   u s e d   a s   t h e   d i f f e r e n t   c a p a c i t i e s   f o r   S o l a r   P V   p a n e l s .   A n d   s y s t e m   l i f e   i s   c o n s i d e r e d   2 0   y e a r s   [ 8 ] .   T a b l e   3   s h o w s   t h e   P V   i n p u t   d a t a   u s e d   i n   H O M E R   a n d   F i g u r e   5   s h o w s   t h e   g r a p h i c a l   r e p r e s e n t a t i o n   o f   t h a t   T a b l e   3 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g ,   V o l .   9 ,   N o .   1 ,   F e b r u a r y   2 0 1 9   :     1 4 1   -   1 4 7   1 4 4 T a b l e 3 .   S o l a r   R e s o u r c e   I n p u t   i n   H O M E R   M o n t h   C l e a r   i n d e x   D a i l y   r a d i a t i o n   i n d e x   ( k W h / m 2 / d )   J a n u a r y   0 . 6 2 0   3 . 5 7 1   F e b r u a r y   0 . 6 2 7   4 . 3 9 1   M a r c h   0 . 6 2 7   5 . 4 2 9   A p r i l   0 . 6 3 7   6 . 4 7 9   M a y   0 . 6 5 3   7 . 2 5 8   J u n e   0 . 6 1 8   7 . 0 7 5   J u l y   0 . 5 1 9   5 . 8 3 7   A u g u s t   0 . 5 3 7   5 . 6 2 5   S e p t e m b e r   0 . 6 2 3   5 . 6 9 8   O c t o b e r   0 . 7 0 7   5 . 2 8 9   N o v e m b e r   0 . 6 9 9   4 . 2 1 1   D e c e m b e r   0 . 6 0 8   3 . 2 5 6   A v e r a g e   0 . 6 1 7   5 . 3 4 5       F i g u r e   5 .   S o l a r   i n p u t   g r a p h       4 . 2 .       B i o m a s s   e n e r g y     T h e   e s t i m a t i o n   o f   B i o m a s s   p r o b a b l y   d e p e n d s   o n   t h e   a c c e s s i b i l i t y   o f   a n i m a l   a n d   a g r i c u l t u r e   w a i s t .   T h e   a v a i l a b i l i t y   o f   b i o m a s s   o n   t h e   s i t e   a b o u t   1 4 t / d a y ,   T a b l e   4   s h o w s   t h e   b i o m a s s   d a t a   i n   t h a t   a r e a .   S o m e   b i o m a s s   u s e d   f o r   d o m e s t i c   p u r p o s e   a n d   b a l a n c e   i s   o b t a i n a b l e   f o r   p o w e r   g e n e r a t i o n   u s i n g   b i o m a s s   g a s i f i c a t i o n   [ 9 ] .       T a b l e   4 .   B i o m a s s   R e s o u r c e   I n p u t   M o n t h   A v a i l a b l e   b i o m a s s ( t o n e s / d a y )   J a n u a r y   1 0 . 0 0 0   F e b r u a r y   1 5 . 0 0 0   M a r c h   1 7 . 0 0 0   A p r i l   1 0 . 0 0 0   M a y   1 5 . 0 0 0   J u n e   1 7 . 0 0 0   J u l y   1 0 . 0 0 0   A u g u s t   1 5 . 0 0 0   S e p t e m b e r   1 7 . 0 0 0   O c t o b e r   1 0 . 0 0 0   N o v e m b e r   1 5 . 0 0 0   D e c e m b e r   1 7 . 0 0 0   A v e r a g e   1 3 . 9 8 4       4 . 3 .       D i e s e l   e n g i n e - g e n e r a t o r   s e t     A   g e n e r a t o r   o f   3   k W   A C   i s   u s e d   a t   c o s t   $ 3 3 8   i n i t i a l l y   a n d   r e p l a c e m e n t   c o s t   $ 5 7 6   i s   c o n s i d e r e d   w i t h   $   0 . 3 8   p e r   h o u r   p r o c e s s   a n d   p r e s e r v a t i o n   c h a r g e s .   I t s   t i m e   i s   p r e d i c t a b l e   a s   1 5 0 0 0   w o r k i n g   h o u r s .   D i f f e r e n t   c a p a c i t i e s   o f   a c   g e n e r a t o r s   a r e   c o n s i d e r e d ,   f o r   e . g .   1 5   k W ,   2 0   k W   f o r   o p t i m i z a t i o n .   A l g o r i t h m   F i g u r e   6   d e f i n e s   t h e   a l g o r i t h m   w o r k   f o r   t h i s   r e s e a r c h   w o r k   a n d   C o s t s   o f   v a r i o u s   a p p a r a t u s   a r e   g i v e n   i n   T a b l e   5 .       T a b l e   5 .   C o s t   o f   V a r i o u s   C o m p o n e n t s   C o m p o n e n t   C o s t   ( $ / K W )   P V   c e l l   7 5 0   B i o m a s s   g e n e r a t o r   9 5 2   D i e s e l   g e n e r a t o r   1 1 3   C o n v e r t o r   7 5 0   B a t t e r y   1 0 0 0       T h i s   p r o p o s e d   m o d e l   p r e p a r e   w i t h   t h e   h e l p   o f   o n e   5 0   k W   p h o t o v o l t a i c   c e l l ,   o n e   2 0 0   k W   b i o   d i e s e l   g e n e r a t o r ,   o n e   1   k w c o n v e r t e r ,   1   S 4 K S 2 5 P   b a t t e r y ,   o n e   3   k W   d i e s e l   g e n e r a t o r   ( f o r   b a c k u p   s y s t e m )   w i t h   3 m w h / d a y   a n d   p e a k   l o a d   i s   6 4 5   k W   s h o w n   i n   F i g u r e   7 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g     I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8       A   c o m p a r a t i v e   a p p r o a c h   b e t w e e n   d i f f e r e n t   o p t i m i z e   r e s u l t   i n   h y b r i d   e n e r g y   s y s t e m     ( S h w e t a   G o y a l )   1 4 5     F i g u r e   6 .   A l g o r i t h m   f r a m e   w o r k           F i g u r e   7 .   F i n a l   m o d e l   o f   H R E S       5 .   D I F F E R E N T   C O N F I G U R A T I O N   O F   P R O P O S E D   M O D E L   W e   g e t   d i f f e r e n t   c o n f i g u r a t i o n   w i t h   d i f f e r e n t   c o m p o n e n t   r e s u l t   w h i c h   i s   s h o w n   i n   T a b l e   6 .   B u t   t h e   b e s t   r e s u l t   c o n f i g u r a t i o n   g e t   i s   I   m o d e l .       T a b l e   6 .     F o u r   D i f f e r e n t   C o n f i g u r a t i o n s   w i t h   D i f f e r e n t   C o m p o n e n t   S y s t e m   C o m p o n e n t   A v a i l a b i l i t y     I   M o d e l   I I   M o d e l   I I I   M o d e l   I V   M o d e l   S o l a r   P h o t o v o l t a i c   Y e s   Y e s   Y e s   Y e s   B i o d i e s e l   Y e s   Y e s   Y e s   Y e s   B a t t e r y   Y e s   N o   Y e s   N o   G e n e r a t o r   Y e s   N o   N o   Y e s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g ,   V o l .   9 ,   N o .   1 ,   F e b r u a r y   2 0 1 9   :     1 4 1   -   1 4 7   1 4 6 I t   i s   s e e n   t h a t   w h e n   u s i n g   a l l   f o u r   c o m p o n e n t   t h e n   N P C   ( N e t   P r e s e n t   C o s t )   o f   $ 2 7 0 , 1 4 6   a n d   C O E   ( C o s t   o f   E n e r g y )   $ 0 . 0 2 4 / k W h   w h i c h   i s   b e s t   c o n f i g u r a t i o n   w i t h   m o d e r a t e   p r o d u c t i o n .   T a b l e   7   s h o w s   t h e   e l e c t r i c i t y   p r o d u c t i o n   b y   d i f f e r e n t   a p p a r a t u s   f r o m   I   c o n f i g u r a t i o n .   T a b l e   8   s h o w s   t h e   c o m p a r a t i v e   s t u d y   b e t w e e n   d i f f e r e n t   c o n f i g u r a t i o n s   i n   h o m e r   w i t h   s t e p   t i m e   5 0   a n d   o p t i m i z e d   c o m p l e t e d   i n   1 . 3 4   m i n .       T a b l e   7 .   P o w e r   G e n e r a t i o n   b y   D i f f e r e n t   A p p a r a t u s   P r o d u c t i o n   K W / y r   %   P V   a r r a y   1 1 4 , 8 6 3   1 0   G e n e r a t o r   1   7 , 4 7 4   1   G e n e r a t o r   1 0   9 7 3 , 7 2 8   8 9   T o t a l   1 , 0 9 6 , 0 6 5   1 0 0       T a b l e   8 .   C o m p a r a t i v e   S t u d y   b e t w e e n   D i f f e r e n t   C o n f i g u r a t i o n s   S .   n o .   C o n f i g u r a t i o n s   T o t a l   e n e r g y   p r o d u c t i o n   K W h / y r   N P C ( $ )   C O E ( $ ) / K W h   O p e r a t i n g   c o s t ( $ ) / y r   1   S P V   , b i o d i e s e l   w i t h   b a t t e r y   a n d   d i e s e l   g e n e r a t o r     1 , 0 9 6 , 0 6 5   2 7 0 , 1 4 6   . 0 2 4   3 , 1 4 1   2   S P V ,   b i o d i e s e l   w i t h o u t   b a t t e r y   a n d   d i e s e l   g e n e r a t o r     1 , 1 7 0 , 4 0 8   2 4 1 , 0 7 4   . 0 2 1   9 7 2   3   S P V ,   b i o d i e s e l   w i t h   b a t t e r y   w i t h o u t   d i e s e l   g e n e r a t o r     1 , 0 8 9 , 1 5 5   2 4 2 , 0 3 4   . 0 2 1   9 6 9   4   S P V ,   b i o d i e s e l   w i t h   d i e s e l   g e n e r a t o r   w i t h o u t   b a t t e r y     1 , 1 7 7 , 5 7 5   2 6 9 , 2 2 8   . 0 2 4   3 , 1 4 8       6 .   C O M P A R A T I V E   A N A L Y S I S   A N D   D I S C U S S I O N   T h e   j o b   h a d   b e e n   d o n e   o n   H R E S   f o r   D e h r a d u n   B l o c k   u s i n g   s o l a r /   b i o g a s /   d i e s e l /   b a t t e r y / c o n v e r t e r   a p p a r a t u s   a n d   f o u n d   t h e   b e s t   s u i t e d   h y b r i d   m o d e l   f o r   t h e   s e l e c t e d   b l o c k ,   b y   w h i c h   w e   c a n   f o u n d   t h e   l o w e s t   N P C ,   C O E ,   O p e r a t i n g   c o s t .   T h e   o p t i m i z a t i o n   a n d   s i m u l a t i o n   s h o w s   t h a t   o n   t h e   b a s e   o f   r e a s o n a b l e   C O E   a n d   N P C ,   i . e .   w i t h   t h e   e n t i r e   f o u r   c o m p o n e n t s   w e   g e t   b e s t   a l t e r n a t i v e   b u t   m e e t   m a x i m u m   c o n s i s t e n c y .   1 .   I   m o d e l   h a s   t h e   m a x i m u m   r e n e w a b l e   i n c u r s i o n   2 .   I I   m o d e l   c o n s i s t s   o f   S P V /   b i o g a s   b u t   n o   d i e s e l /   b a t t e r y   h a s   l o w e s t   N P C .   B u t   t h e r e   i s   n o   b a c k   u p   i n   t h e   s y s t e m .   I f   s o m e h o w   a n y   r e n e w a b l e   s o u r c e   a r e   n o t   p r e s e n t   t h a n   w e   w i l l   n o t   a b l e   t o   g e t   e l e c t r i c i t y .   W i t h   t h e   c o m p a r i s o n   o f   m o d e l   1   i t   r e d u c e   t h e   i n i t i a l   c o s t   B u t   m e e t   h i g h e r   C O E   a n d   N P C .     3 .   I n   I I I   m o d e l   w i t h o u t   d i e s e l   g e n e r a t o r   h a s   s a m e   p r o b l e m   a s   I I   m o d e l     4 .   I n   I V   m o d e l   w i t h o u t   b a t t e r y   d o e s   n o t   h a v e   a n y   s t o r a g e   s y s t e m   f o r   e x c e s s i v e   b a t t e r y .   W h i c h   w i l l   i n c r e a s e   o p e r a t i n g   c o s t   s o   N P C   a n d   C O E   a l s o   i n c r e a s e         R E F E R E N C E S   [ 1 ]   T o r r e g l o s a   J .   P ,   G a r c í a - T r i v i ñ o   P ,   F e r n á n d e z - R a m i r e z   L .   M ,   &   J u r a d o   F .   C o n t r o l   b a s e d   o n   t e c h n o -   e c o n o m i c   o p t i m i z a t i o n   o f   r e n e w a b l e   h y b r i d   e n e r g y   s y s t e m   f o r   s t a n d - a l o n e   a p p l i c a t i o n s .   E l s e v i e r   o n .   E x p e r t   S y s t e m s   w i t h   A p p l i c a t i o n s .   2 0 1 6 ;   5 1 : 5 9 7 5 .   [ 2 ]   S h e z a n   S .   A ,   J u l a i   S ,   K i b r i a   M   A ,   U l l a h   K   R ,   S a i d u ,   R ,   C h o n g   W   T ,   &   A k i k u r   R   K .   P e r f o r m a n c e   A n a l y s i s   o f   a n   o f f - g r i d   W i n d - P V - D i e s e l - B a t t e r y   H y b r i d   E n e r g y   S y s t e m   F e a s i b l e   f o r   R e m o t e   A r e a .   E l s e v i e r   o n .   J o u r n a l   o f   c l e a n e r   p r o d u c t i o n .   2 0 1 6 : 1 2 1 1 3 2 .   [ 3 ]   F u l z e l e   J .   B . ,   S u b r o t o   D u t t .   O p t i m i u m   P l a n n i n g   o f   H y b r i d   R e n e w a b l e   E n e r g y   S y s t e m   U s i n g   H O M E R .   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g   ( I J E C E ) ,   2 0 1 2 ;   2 ( 1 ) : 6 8 - 7 4 .   [ 4 ]   M o h a m e d   N a j e h   L a k h o u a * ,   N a o u e l l i   W a l i d * * ,   C h a k r o u n   A t e f * * .   S y s t e m   A n a l y s i s   o f   a   H y b r i d   R e n e w a b l e   E n e r g y   S y s t e m .   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g   ( I J E C E ) ,   2 0 1 4 ;   4 ( 3 ) : 3 4 3 - 3 5 0 .   [ 5 ]   A l i   Z a k e r i a n ,   D a r y o o s h   N a z a r p o u r .   N e w   H y b r i d   S t r u c t u r e   B a s e d   o n   I m p r o v e d   S w i t c h e d   I n d u c t o r   Z - S o u r c e   a n d   P a r a l l e l   I n v e r t e r s   f o r   R e n e w a b l e   E n e r g y   S y s t e m s .   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g   ( I J E C E ) ,   2 0 1 4 ;   6 ( 3 ) : 6 3 6 - 6 4 7   [ 6 ]   A r t i c l e   t i t l e .   h t t p s : / / d a t a . g o v . i n / v i s u a l i z e 3 / ? i n s t = f 8 5 9 9 7 2 6 2 2 2 6 1 c 0 f 3 6 3 7 c e 3 5 8 e f 2 2 b a 5 & v i d = 9 1 0 1 .   D a t e   a c c e s s e d   3 1 / 2 / 2 0 1 6 .   [ 7 ]   A r t i c l e   t i t l e .   h t t p : / / w w w . d d u g j y . g o v . i n / m i s / p o r t a l / d c o v e r e d . j s p ? s t c d = 0 5 .   D a t e   a c c e s s e d   3 1 / 2 / 2 0 1 6 .   [ 8 ]   G u p t a   A ,   S a i n i   R .   P ,   &   S h a r m a ,   M   P .   S t e a d y - s t a t e   m o d e l i n g   o f   h y b r i d   e n e r g y   s y s t e m   f o r   o f f   g r i d   e l e c t r i f i c a t i o n   o f   c l u s t e r   o f   v i l l a g e s .   E l s e v i e r   o n   R e n e w a b l e   E n e r g g .   2 0 1 0 ;   3 5 ( 2 ) : 5 2 0 - 5 3 5 .   [ 9 ]   V a r s h n e y   N ,   S h a r m a   M .   p ,   &   K h a t o d   D   K .   S i z i n g   o f   H y b r i d   E n e r g y   S y s t e m   u s i n g   H O M E R .   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E m e r g i n g   T e c h n o l o g y   a n d   A d v a n c e d   E n g i n e e r i n g .   2 0 1 3 ;   3 ( 6 ) : 4 3 6 - 4 4 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g     I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8       A   c o m p a r a t i v e   a p p r o a c h   b e t w e e n   d i f f e r e n t   o p t i m i z e   r e s u l t   i n   h y b r i d   e n e r g y   s y s t e m     ( S h w e t a   G o y a l )   1 4 7 B I O G R A P H I E S   O F   A U T H O R S       S h w e t a   G o y a l   i s   a   P h D   s c h o l a r   i n   e l e c t r i c a l   e n g i n e e r i n g   d e p a r t m e n t   a t   G r a p h i c   E r a   ( d e e m e d - t o   b e   U n i v e r s i t y ) ,   D e h r a d u n   s h e   r e c e i v e d   h e r   M . T e c h   f o r m   s a m e   u n i v e r s i t y   . H e r   i n t e r e s t   a r e a   i n c l u d e d   E n e r g y   s y s t e m ,   R e n e w a b l e   E n e r g y .   s h e   h a s   p r e s e n t e d   p a p e r s   a t   s e v e r a l   n a t i o n a l   a n d   i n t e r n a t i o n a l   c o n f e r e n c e s   i n   I n d i a         D r .   S a c h i n   M i s h r a ,   A s s o c i a t e   P r o f e s s o r   i n   S c h o o l   o f   E l e c t r o n i c s   a n d   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   ( S E E E ) ,   L o v e l y   P r o f e s s i o n a l   U n i v e r s i t y ,   P u n j a b .   H e   r e c e i v e d   h i s   B . E .   i n   E l e c t r i c a l   &   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e r i n g   f r o m   B . R .   A m b e d k a r   U n i v e r s i t y ,   A g r a ,   M . T e c h   i n   C o n t r o l   S y s t e m s   f r o m   J a i   N a r i a n   U n i v e r s i t y ,   J o d h p u r .   H e   h a s   c o m p l e t e d   h i s   P h . D .   f r o m   I I T   R o o r k e e   i n   A l t e r n a t e   H y d r o   E n e r g y   C e n t r e .   H e   h a s   s e v e r a l   p a p e r s   i n   I n t e r n a t i o n a l / n a t i o n a l   c o n f e r e n c e s   i n d e x e d   w i t h   S C I ,   S c o p u s ,   a n d   U G C   a p p r o v e d .   H i s   a r e a   o f   r e s e a r c h   i n c l u d e s   R e n e w a b l e   E n e r g y ,   D e s i g n   &   M a n a g e m e n t   o f   S m a l l   H y d r o p o w e r ,   R e l i a b i l i t y   E n g i n e e r i n g   a n d   O p t i m i z a t i o n         D r .   A n a m i k a   J a i n   i s   a   P r o f e s s o r   i n   E C E   D e p a r t m e n t   a t   G r a p h i c   E r a   ( d e e m e d - t o   b e   U n i v e r s i t y ) ,   D e h r a d u n .   S h e   h a s   r e c e i v e d   h e r   P h D   D e g r e e   f r o m   I I T - R o o r k e e   w i t h   s p e c i a l i z a t i o n   i n   S o f t   C o m p u t i n g .   H e r   i n t e r e s t   a r e a s   i n c l u d e   A r t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e ,   F u z z y   C o n t r o l   S y s t e m s   a n d   P r o c e s s   C o n t r o l .   S h e   h a s   a   v a s t   a c a d e m i c   e x p e r i e n c e   o f   t w e n t y   y e a r s .   S h e   h a s   t o   h e r   c r e d i t   m o r e   t h a n   t w e n t y   n i n e   p u b l i c a t i o n s   i n   N a t i o n a l   a n d   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l s / C o n f e r e n c e s .   S h e   i s   c u r r e n t l y   s u p e r v i s i n g   t h r e e   P h . D .   s t u d e n t s   a n d   m o r e   t h a n   t e n   M . T e c h   a n d   B . T e c h   s t u d e n t s .   S h e   h a s   v e r s a t i l e   k n o w l e d g e   a n d   a   c o n t r i b u t o r   t o   J o u r n a l   r e v i e w s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.