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 . 2 ,   N o . 4 ,   A u g u s t   2 0 1 2 ,   p p .   4 5 6 ~ 4 6 2   I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8     4 5 6       J o u r n a l   h o m e p a g e :   h t t p : / / i a e s j o u r n a l . c o m / o n l i n e / i n d e x . p h p / I J E C E   B a t t e r y   C o n t r o l   S t r a t e g y   f o r   H y b r i d   P o w e r   G e n e r a t i o n   S y s t e m s       J u n a i d i ,   A y o n g   H i e n d r o ,   Y o h a n n e s   M .   S i m a n j u n t a k   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 , T a n j u n g p u r a   U n i v e r s i t y       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   J u n   1 2 ,   2 0 1 2   R e v i s e d   J u l   2 1 ,   2 0 1 2   A c c e p t e d   J u l   2 6 ,   2 0 1 2       S t a n d a l o n e   d i e s e l   g e n e r a t o r s   ( D G s )   a r e   w i d e l y   u t i l i z e d   i n   r e m o t e   a r e a s   i n   I n d o n e s i a .   S o m e   a r e a s   u s e   m i c r o h y d r o   ( M H )   s y s t e m s   w i t h   D G s   b a c k u p .     H o w e v e r ,   h i g h l y   d i e s e l   f u e l   p r i c e   m a k e s   s u c h   s y s t e m s   b e c o m e   u n e c o n o m i c a l .   T h i s   p a p e r   i n t r o d u c e s   h y b r i d   p h o t o v o l t a i c   ( P V ) / M H / D G / b a t t e r y   s y s t e m s   w i t h   a   b a t t e r y   c o n t r o l   s t r a t e g y   t o   m i n i m i z e   t h e   d i e s e l   f u e l   c o n s u m p t i o n .   T h e   m e t h o d   i s   a p p l i e d   t o   c o n t r o l   t h e   s t a t e   o f   c h a r g e   ( S O C)   l e v e l   o f   t h e   b a t t e r y   b a s e d   o n   i t s   p r e v i o u s   l e v e l   a n d   t h e   d e m a n d   l o a d   c o n d i t i o n   t o   o p t i m i z e   t h e   D G   o p e r a t i o n .   S i m u l a t i o n   r e s u l t s   s h o w   t h a t   o p e r a t i o n s   o f   t h e   h y b r i d   P V / M H / D G / b a t t e r y   w i t h   t h e   b a t t e r y   c o n t r o l   s t r a t e g y   n e e d s   l e s s   f u e l   c o n s u m p t i o n   t h a n   P V / M H / D G   a n d   M H / D G   s y s t e m s .   K e y w o r d :   B a t t e r y   c o n t r o l   s t r a t e g y   D i e s e l   g e n e r a t o r   F u e l   c o n s u m p t i o n   H y b r i d   s y s t e m   S O C   Co p y r i g h t   ©   2 0 1 2   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 :   A y o n g   H i e n d r o ,     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 ,   T a n j u n g p u r a   U n i v e r s i t y ,   J a l a n   J e n d r a l   A h m a d   Y a n i ,   P o n t i a n a k   7 8 1 2 4 ,   I n d o n e s i a .   E m a i l :   a y o n g h 2 0 0 0 @ y a h o o . c o m       1 .   I N T R O D U C T I O N   M a n y   r e m o t e   a r e a s   i n   I n d o n e s i a   a r e   m a i n l y   p o w e r e d   b y   s t a n d a l o n e   D G s .   S o m e   a r e a s   w i t h   r i v e r s   f l o w i n g   p o t e n t i a l   u s e   M H   s y s t e m s   w i t h   D G s   a s   b a c k u p .   I n   t h e   M H / D G   s y s t e m ,   t h e   D G   s u p p l i e s   l o a d   i f   t h e   M H   g e n e r a t e s   l o w   e n e r g y   a n d   c a n n o t   f u l f i l l   t h e   d e m a n d   l o a d .   T h i s   s y s t e m   r u n s   w i t h   h i g h   c o s t   i n   t h e   l o n g   p e r i o d   d u e   t o   h i g h l y   d i e s e l   f u e l   p r i c e .   I n t r o d u c i n g   t h e   P V / b a t t e r y   i n t o   t h e   s y s t e m   w i l l   r e d u c e   t h e   D G   o p e r a t i o n   a n d   h e n c e   d e c r e a s e   d i e s e l   f u e l   c o n s u m p t i o n .   H o w e v e r ,   w i t h o u t   u s i n g   a   p r o p e r   c h a r g i n g / d i s c h a r g i n g   c o n t r o l   s t r a t e g y ,   i t   w i l l   r e d u c e   t h e   b a t t e r y   l i f e t i m e   a n d ,   c o n s e q u e n t l y ,   i n c r e a s e   c o s t   o f   t h e   b a t t e r y .         M a n y   b a t t e r y   c h a r g i n g   c o n t r o l   t e c h n i q u e s   h a v e   b e e n   d e v e l o p e d   f o r   d i s p a t c h i n g   f l u c t u a t i n g   e n e r g y     r e s o u r c e s ,   s u c h   a s   w i n d   f a r m s   [ 1 ] - [ 6 ] .   T h e   p a p e r s   i n   [ 1 ] - [ 4 ]   p r o p o s e   a   s i m p l e   s c h e m e   t o   t h e   b a t t e r y   c h a r g i n g / d i s c h a r g i n g   s t r a t e g y .   T h e   b a t t e r y   s t o r e s   e x c e s s   e n e r g y   a n d   d i s c h a r g e s   i t   w h e n   t h e   d e m a n d   i s   l a r g e .   T e l e k e   a t . a l . [ 5 ]   i n t r o d u c e   t h e   r u l e d - b a s e d   c o n t r o l   m e t h o d   t o   s u p p o r t   t h e   i n t e r m i t t e n t   e n e r g y   r e s o u r c e s   ( P V   s y s t e m s   a n d   w i n d   f a r m s )   o n   a n   h o u r l y   b a s i s .   L i   e t . a l .   i n   [ 6 ]   u s e s   a   f u z z y   l o g i c   b a s e d   c o n t r o l   m e t h o d   t o   r e g u l a t e   t h e   b a t t e r y   S O D   a t   e x p e c t e d   c o n d i t i o n s .     T h e   M H   r e s o u r c e   i s   m o r e   s t a b l e   t h a n   w i n d   e n e r g y .   H o w e v e r ,   i n   s o m e   a r e a s   i n   I n d o n e s i a ,   t h e   w a t e r   d e b i t   i s   d e p e n d e n t   u p o n   t h e   s e a s o n s .   T h e   r a i n y   s e a s o n   i n c r e a s e s   t h e   w a t e r   f l o w   a n d ,   o n   t h e   c o n t r a r y ,   t h e   w a t e r   d e b i t   i s   g r e a t l y   d e c r e a s e d   a t   t h e   d r y   s e a s o n .   I n   o r d e r   t o   f u l f i l l   t h e   d e m a n d ,   t h e   M H   n e e d s   o t h e r   e n e r g y   r e s o u r c e s   a s   b a c k u p .   T h i s   p a p e r   p r o p o s e s   a   b a t t e r y   c o n t r o l   s t r a t e g y t o   s i m u l a t e   t h e   p e r f o r m a n c e   o f   a   h y b r i d   P V / M H / D G / b a t t e r y   s y s t e m   i n   S a j i n g a n .   T h i s   s i t e   i s   l o c a t e d   i n   W e s t - B o r n e o   a n d   l i e s   b e t w e e n   2 ° 0 8 '   -   0 ° 3 3 '   N o r t h   L a t i t u d e s   a n d   1 0 8 ° 3 9 '   -   1 1 0 ° 0 4 '   E a s t   L o n g i t u d e s .       2 .   S Y S T E M   M O D E L   T h e   s y s t e m   m o d e l   c o n s i s t s   o f   P V ,   M H ,   G D   a n d   b a t t e r y   i s   p r e s e n t e d   i n   F i g u r e   1 .   T h e   h o u r l y   e l e c t r i c   p o w e r   f l o w   o f   t h e   s y s t e m   i s   e x p r e s s e d   b y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E   I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8         B a t t e r y   C o n t r o l   S t r a t e g y   f o r   H y b r i d   P o w e r   G e n e r a t i o n   S y s t e m s   ( J u n a i d i )   4 5 7 P v ( t )   +   P d ( t )   +     P h ( t )   +   P b ( t )   =   P l ( t )             ( 1 )     w h e r e   P v ,   P d ,   P h ,   a n d   P b a r e   o u t p u t   p o w e r   o f   P V ,   D G ,   M H ,   a n d   b a t t e r y ,   r e s p e c t i v e l y ,   w h i l e   P l d e n o t e s   d e m a n d   l o a d .   T h e   b a t t e r y   o u t p u t   p o w e r   b e c o m e s   p o s i t i v e   i f   t h e   b a t t e r y   i s   d i s c h a r g i n g .   I n   t h e   r e v e r s e   p r o c e s s ,   t h e   b a t t e r y   o u t p u t   p o w e r   i s   n e g a t i v e .           F i g u r e   1 .   S y s t e m   m o d e l   s c h e m e     2 . 1 .   P h o t o v o l t a i c   p o w e r   T h e   P V   o u t p u t   p o w e r   i s   a   f u n c t i o n   o f   s o l a r   i n t e n s i t y   ( R ,   k W / m 2 )     a n d   p a n e l   t e m p e r a t u r e   ( T ,   ° C ) .   F o r   t h e   P V   e f f i c i e n c y   e v   a n d   p a n e l   a r e a   A ,     t h e   h o u r l y   P V   o u t p u t   p o w e r     i s   d e f i n e d   b y       P v ( t )   =   e v . A . R ( t ) . ( 1     0 . 0 0 5 . ( T ( t )   +   5 ) )             ( 2 )     2 . 2 .   M i c r o h y d r o   p o w e r   T h e   M H   o u t p u t   p o w e r   d e p e n d s   o n   t h e   h e a d   a v a i l a b l e   ( h e f ,   m )   a n d   d e b i t   o f   t u r b i n e   ( Q t ,   m 3 / s ) .   T h e   h o u r l y   M H   o u t p u t   p o w e r   i s   s p e c i f i e d   b y     P h ( t )   =   9 . 8 1 . e h . h e f . Q t ( t )                 ( 3 )     w h e r e e h i s   t h e   M H   e f f i c i e n c y .     2 . 3 .   D i e s e l   g e n e r a t o r   p o w e r   a n d   f u e l   c o n s u m p t i o n   T h e   o p e r a t i n g   l o a d   i n f l u e n c e s   t h e   f u e l   c o n s u m p t i o n   o f   t h e   D G   ( F d ) .   T h e   h o u r l y   f u e l   c o n s u m p t i o n   o f   t h e   D G   a t   r a t e d   c a p a c i t y   ( T d )   i s   d e f i n e d   b y     F d ( t )   =   a . T d   +   b . P d ( t )                 ( 4 )     w h e r e   a   a n d   b   d e n o t e   c o e f f i c i e n t s   o f   D G   f u e l   c o n s u m p t i o n   i n   L / k W h .     2 . 4 .   B a t t e r y   a n d   f u l l   e n e r g y   c y c l e s   L e a d - a c i d   b a t t e r i e s   h a v e   a b i l i t y   t o   s u p p l y   h i g h   c u r r e n t s   a n d   r e l a t i v e l y   l o w   c o s t .   T h e s e   m a k e   t h e   l e a d   a c i d   b a t t e r i e s   s u i t a b l e   i n   h y b r i d   p o w e r   g e n e r a t i o n s .   H o w e v e r ,   t h e   n u m b e r   o f   c y c l e s   o f   l e a d - a c i d   b a t t e r i e s   d e c r e a s e s   e x p o n e n t i a l l y   w h e n   i n c r e a s i n g   t h e   d e p t h   o f   d i s c h a r g e   ( D O D ) .   F i g u r e   2 ( a )   s h o w s   t h e   n u m b e r   o f   c y c l e s   v e r s u s   t h e   D O D   f o r   a   t y p i c a l   l e a d   a c i d   b a t t e r y .     I f   t h e   n u m b e r   o f   f u l l   e n e r g y   c y c l e s   i s   d e f i n e d   a s   h o w   m a n y   t i m e s   t h e   f u l l   e n e r g y   t h a t   c a n   b e   t a k e n   o u t   o f   a   b a t t e r y   d u r i n g   i t s   l i f e t i m e ,   i t   c a n   b e   e x p r e s s e d   b y     ( n u m b e r   o f   f u l l   e n e r g y   c y c l e s )   =   ( n u m b e r   o f   c y c l e s )   x   ( D O D )           ( 5 )     T h e   n u m b e r   o f   f u l l   e n e r g y   c y c l e s   o f   a   l e a d - a c i d   b a t t e r y   i s   a l m o s t   c o n s t a n t   a n d   i n d e p e n d e n t   t o   t h e   D O D   i n   a   l o w e r   s p e c i f i c   r a n g e .   A s   s e e n   i n   F i g u r e   2 ( b ) ,   t h e   n u m b e r   o f   f u l l   e n e r g y   c y c l e s   i s   a b o u t   5 1 0   c y c l e s   w i t h   t h e   D O D   b e t w e e n   0 %   a n d   6 0 % .   I n   o r d e r   t o   l e n g t h e n   t h e   b a t t e r y   l i f e ,   t h e   b a t t e r y   m a y   n o t   b e   o p e r a t e d   a t   t h e   D O D   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I S S N : 2 0 8 8 - 8 7 0 8   I J E C E   V o l .   2 ,   N o .   4 ,   A u g u s t   2 0 1 2   :   4 5 6 4 6 2   4 5 8 h i g h e r   t h a n   6 0 % .   F r o m   t h e   i n f o r m a t i o n   g i v e n   i n   F i g u r e   2 ( b ) ,   t h e   S O C   ( S O C   =   1     D O D )   f o r   t h i s   s t u d y   i s   l i m i t e d   b e t w e e n   4 0 %   a n d   1 0 0 % .       0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 0 1 0 0 0 2 0 0 0 3 0 0 0 4 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 7 0 0 0 8 0 0 0 9 0 0 0 1 0 0 0 0 D O D   ( % ) N u m b e r   o f   C y c l e s 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0 5 5 0 D O D   ( % ) N u m b e r   o f   F u l l   E n e r g y   C y c l e s   ( a )               ( b )   F i g u r e   2 .   ( a ) .   N u m b e r   o f   c y c l e s   v e r s u s   D O D ,   ( b ) .   N u m b e r   o f   f u l l   e n e r g y   c y c l e   v e r s u s   D O D       3 .   B A T T E R Y   C O N T R O L   S T R A T E G Y   P R O C E D U R E   T h e   p r o p o s e d   b a t t e r y   c o n t r o l   s t r a t e g y   a p p l i e d   i n   t h e   P V / M H / D G / b a t t e r y   s y s t e m   h a s   s i x   m a i n   s c e n a r i o s   a s   s h o w n   i n   T a b l e   1 .   T h e   s c e n a r i o s   d e p e n d   o n   t h e   S O C   o f   t h e   b a t t e r y   ( X ( t ) ) .   I f   e l e c t r i c i t y   s u p p l y   f r o m   b o t h   P V   a n d   M H   m a t c h e s   t h e   d e m a n d   l o a d ,   t h e   D G   a n d   b a t t e r y   d o   n o t   o p e r a t e   ( s c e n a r i o   1 ) .   H o w e v e r ,   i n   t h e   w o r s t   c a s e   ( s c e n a r i o   6 ) ,   t h e   D G   m u s t   o p e r a t e   a t   i t s   f u l l   c a p a c i t y   t o   s u p p o r t   t h e   P V / M H   i n   f u l f i l l i n g   t h e   e l e c t r i c i t y   d e m a n d .             T a b l e   1 .   B a t t e r y   c o n t r o l   s t r a t e g y   s c e n a r i o s   S c e n a r i o   D G   B a t t e r y   1   N o t   o p e r a t i n g   N o t   o p e r a t i n g   2   N o t   o p e r a t i n g   E n e r g y   s t o r a g e   3   N o t   o p e r a t i n g   E n e r g y   s o u r c e   4   O p e r a t i n g   E n e r g y   s t o r a g e   5   O p e r a t i n g   E n e r g y   s o u r c e   6   O p e r a t i n g   N o t   o p e r a t i n g           F i g u r e   3 .   F l o w c h a r t   o f   t h e   p r o p o s e   s t r a t e g y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E   I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8         B a t t e r y   C o n t r o l   S t r a t e g y   f o r   H y b r i d   P o w e r   G e n e r a t i o n   S y s t e m s   ( J u n a i d i )   4 5 9   R u l e   o f   t h e   c o n t r o l s t r a t e g y   i s   p r e s e n t e d   i n   F i g u r e   3 .   T h e   S O C   o f   t h e   b a t t e r y   i s   l i m i t e d   b e t w e e n   X m in     a n d   X m a x   l e v e l s .     T h e   c u r r e n t   s t a t e   S O C ,   X ( t + 1 ) ,   i s   c a l c u l a t e d   b a s e d   o n   i t s   p r e v i o u s   s t a t e   ( X ( t ) ) ,   a s   s p e c i f i e d   b y                 ( 6 )     I n   ( 6 ) ,   I b   d e n o t e s   t h e   b a t t e r y   c u r r e n t ,   w h i l e   C   i s   t h e   n o m i n a l   c a p a c i t y   o f   t h e   b a t t e r y .   T h e   c u r r e n t   I b   i s   p o s i t i v e   i f   t h e   b a t t e r y   a c t s   a s   a n   e n e r g y   s t o r a g e   a n d   n e g a t i v e   i f   i t   i s   a n   e n e r g y   s o u r c e .     2 0 0 0 4 0 0 0 6 0 0 0 8 0 0 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 T i m e   ( h o u r ) D e m a n d   L o a d   ( k W )     F i g u r e   4 .   H o u r l y   l o a d   d i s t r i b u t i o n     2 0 0 0 4 0 0 0 6 0 0 0 8 0 0 0 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 T i m e   ( ho ur ) M H   O u t p u t   P o w e r   ( k W )     F i g u r e   5 .   H o u r l y   M H   o u t p u t   p o w e r       F i g u r e   4   s h o w s   a   t y p i c a l   l o a d   p r o f i l e   i n   S a j i n g a n   ( W e s t   K a l i m a n t a n )   w i t h   t h e   p e a k   l o a d   o f   5 6 . 2 5 k W .   F r o m   t h e   h o u r l y   l o a d   p r o f i l e ,   t h e   d a i l y   e n e r g y   d e m a n d   i s   3 0 7 k W h . T h e   d e s i g n   f l o w   r a t e   f o r   t h e   M H   i s   2 0 L / s .   T h e   l o w e s t   f l o w   r a t e   m e a s u r e d   a t   t h e   s i t e   i s   1 5 L / s   d u r i n g   d r y   s e a s o n   w i t h   t h e   h e a d   o f   6 0 m .     T h e   h o u r l y   M H   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I S S N : 2 0 8 8 - 8 7 0 8   I J E C E   V o l .   2 ,   N o .   4 ,   A u g u s t   2 0 1 2   :   4 5 6 4 6 2   4 6 0 o u t p u t   p o w e r   i s   p r e s e n t e d   i n   F i g u r e   5 .   T h e   a v e r a g e   s o l a r   r a d i a t i o n   b a s e d   o n   a n n u a l   m e a s u r e m e n t   i s   5 . 7 3 k W / m 2 . T h e   h o u r l y   P V   o u t p u t   p o w e r   i s   s h o w n   i n   F i g u r e 6 .   T h e   c o e f f i c i e n t s   o f   D G   f u e l   c o n s u m p t i o n   a r e   a   =   0 . 0 8   L / k W h   a n d   b   =   0 . 2 5   L / k W h ,   r e s p e c t i v e l y .   F o r   t h i s   s t u d y ,   l e a d - a c i d   b a t t e r i e s     w i t h   t h e   n o m i n a l   c a p a c i t i e s o f   C   =   1 5 0 0 A h   a n d   t h e   c u r r e n t s   l i m i t     o f   3 0 0 A     a r e   u s e d .   T h e   l e v e l   o f   t h e   S O C   i s   s e t   b e t w e e n   X m in   =   4 0 %   a n d   X m a x   =   1 0 0 % .       1 0 0 0 2 0 0 0 3 0 0 0 4 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 7 0 0 0 8 0 0 0 0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 T i m e   ( ho ur ) P V   O u t p u t   P o w e r   ( k W )     F i g u r e   6 .   H o u r l y   P V   o u t p u t   p o w e r     0 2 0 4 0   P o w e r   ( k W )     ( a ) - 2 0 0 2 0   P o w e r   ( k W )     ( b ) 1 1 1 1 1 1 3 3 2 5 5 5 6 6 6 6 4 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 0 4 0 1 0 0   S O C   ( % )     ( c ) S c e n a r i o s P l ( t ) P v ( t ) P h ( t ) P b ( t ) P d ( t ) X ( t )     F i g u r e   7 .   L o a d   d i s p a t c h   s c e n a r i o s       T h e   r e s u l t s   o f   a p p l y i n g   t h e   b a t t e r y   c o n t r o l   s t r a t e g y   a r e   s h o w n   i n   F i g u r e   7 .   F i g u r e   7   p r e s e n t s   t h e   p o w e r   o u t p u t   o f   t h e   P V / M H / d e m a n d   l o a d   ( a ) ,   t h e   D G / b a t t e r y   ( b ) ,   a n d   t h e   S O C   ( c )   w i t h i n   a   s p e c i f i e d   t i m e   p e r i o d .   A s   s h o w n   i n   F i g u r e   7 ,   s c e n a r i o   1   i s   e m p l o y e d   w h e n   t h e   d e m a n d   i s   v e r y   l o w   a n d   t h e   P V / M H   c a n   m e e t   i t .   I n   t h i s   c o n d i t i o n ,   t h e   b a t t e r y   i s   i n   i t s   m a x i m u m   l e v e l .   T h e   d e m a n d   i s   r i s i n g   ( a s   i n   s c e n a r i o   3 ) ,   a n d   i t   n e e d s   t h e   b a t t e r y   t o   b e   d i s c h a r g e d   d o w n .   I n   s c e n a r i o   2 ,   t h e   d e m a n d   i s   s u p p l i e d   b y   t h e   P V / M H .   T h e   e x t r a   e n e r g y   i s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E   I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8         B a t t e r y   C o n t r o l   S t r a t e g y   f o r   H y b r i d   P o w e r   G e n e r a t i o n   S y s t e m s   ( J u n a i d i )   4 6 1 u s e d   t o   c h a r g e   t h e   b a t t e r y   a n d   h e n c e ,   S O C   o f   t h e   b a t t e r y   i s   g o i n g   t o   r i s e .   I n   s c e n a r i o   5 ,   t h e   d e m a n d   g o e s   u p   a n d   t h e   P V / M H / D G   w i t h   t h e   b a t t e r y   i s   u s e d   a l l   t o g e t h e r   t o   m e e t   t h e   d e m a n d .   H o w e v e r ,   i n   s c e n a r i o   6 ,   t h e   S O C   o f   t h e   b a t t e r y   h a s   r e a c h e d   i t s   m i n i m u m   l e v e l   ( 4 0 % )   a n d   t h e   d e m a n d   i s   s u p p l i e d   b y   t h e   P V / M H / D G   w i t h o u t   t h e   b a t t e r y .   I n   s c e n a r i o   4 ,   t h e   b a t t e r y   h a s   c h a n c e s   t o   i n c r e a s e   i t s   S O C   l e v e l   f r o m   t h e   p r e s e n c e   o f   e x t r a   e n e r g y   c o n t r i b u t e d   b y   t h e   P V / M H / D G .     B a s e d   o n   t h e   s i m u l a t i o n   s t u d y ,   a p p l i c a t i n g   t h e   b a t e r y c o n t r o l   s t r a t e g y   t o   t h e   h y b r i d   p o w e r   P V / M H / D G / b a t t e r y   s y s t e m   r e s u l t s   i n   t h e   f u e l   c o n s u m p t i o n   o f   1 3 . 9 8 8 L / y r .   T h i s   v a l u e   i s   l o w e r   t h a n   t h e   f u e l   c o n s u m p t i o n   o f   t h e   h y b r i d   M H / D G   ( 2 4 . 5 4 9 L / y r )   a n d   P V / M H / D G   ( 1 8 . 9 4 4 L / y r )   s y s t e m s   w i t h o u t   t h e   b a t t e r y .         4 .   C O N C L U S I O N   A   b a t t e r y   c o n t r o l   s t r a t e g y   h a s   b e e n   p r o p o s e d   t o   r e d u c e   f u e l   c o n s u m p t i o n   i n   a   h y b r i d   P V M H / D G / b a t t e r y   s y s t e m .   T h e   m e t h o d   c o n t r o l s   t h e   D G   a n d   b a t t e r y   o p e r a t i o n s   b a s e d   o n     t h e   p r e v i o u s   l e v e l   o f   t h e   b a t t t e r y   S O C   a n d   t h e   d e m a n d   l o a d   w i t h   s i x   m a i n   s c e n a r i o s .   F r o m   s i m u l a t i o n   r e s u l t s ,   i t   h a s   b e e n   s h o w n   t h a t   t h e   P V / M H / D G / b a t t e r y   s y s t e m   w i t h   t h e   p r o p o s e d   m e t h o d n e e d s   l e s s   f u e l   c o n s u m p t i o n   t h a n   t h e   P V / M H / D G   a n d   M H / D G   s y s t e m s   w i t h o u t   t h e   b a t t e r y .       R E F E R E N C E S   [ 1 ]   E .   M u l j a d i ,   C.   P .   Bu t t e r f i e l d ,   R.   Y i n g e r ,   a n d   H .   Ro m a n o w i t z ,   E n e r g y   S t o r a g e   a n d   Re a c t i v e   P o w e r   Co m p e n s a t o r   i n   a   L a r g e   W i n d   F a r m ,   i n   P r o c .   4 2 n d   A I A A   A e r o s p a c e   S c i e n c e s   M e e t i n g   a n d   E x h i b i t ,   R e n o ,   NV ,   2 0 0 4 ,   p p . 1 - 1 0 .   [ 2 ]   A .   A r u l a m p a l a m ,   M .   Ba r n e s ,   N .   J e n k i n s ,   a n d   J .   B.   E k a n a y a k e ,   P o w e r   Q u a l i t y   a n d   S t a b i l i t y   I m p r o v e m e n t   o f   a   W i n d   F a r m   U s i n g   S T A T CO M   S u p p o r t e d   w i t h   H y b r i d   Ba t t e r y   E n e r g y   S t o r a g e ,   i n   P r o c .   I n s t .   E l e c t .   E n g .   G e n e r a t i o n ,   T r a n s m i s s i o n   a n d   D i s t r i b u t i o n ,   2 0 0 6 ,   v o l .   1 5 3 ,   n o .   6 ,   p p .   7 0 1 7 1 0 .   [ 3 ]   J .   Z e n g ,   B.   Z h a n g ,   C.   M a o ,   a n d   Y .   W a n g ,   U s e   o f   Ba t t e r y   E n e r g y   S t o r a g e   S y s t e m   t o   I m p r o v e   t h e   P o w e r   Q u a l i t y   a n d   S t a b i l i t y   o f   W i n d   F a r m s ,   i n   P r o c .   I n t .   Co n f .   P o we r   S y s t e m   T e c h n o l o g y ,   2 0 0 6 ,   p p .   1 6 .   [ 4 ]   H .   T .   L e ,   S .   S a n t o s o ,   a n d   W .   M .   G r a d y ,   D e v e l o p m e n t   a n d   A n a l y s i s   o f   a n   E S S - Ba s e d   A p p l i c a t i o n   f o r   Re g u l a t i n g   W i n d   F a r m   P o w e r   O u t p u t   V a r i a t i o n ,   i n   P r o c .   I E E E   P o we r   E n e r g y   S o c .   G e n .   M e e t i n g ,   C a l g a r y ,   A l b e r t a ,   C a n a d a ,   J u l   2 6 3 0 ,   2 0 0 9 .   [ 5 ]   S .   T e l e k e ,   M .   E .   Ba r a n ,   S .   Bh a t t a c h a r y a ,   a n d   A .   Q .   H u a n g ,   Ru l e - Ba s e d   Co n t r o l   o f   Ba t t e r y   E n e r g y   S t o r a g e   f o r   D i s p a t c h i n g   I n t e r m i t t e n t   Re n e w a b l e   S o u r c e s , I E E E   T r a n s a c t i o n s   o n   S u s t a i n a b l e   E n e r g y ,   v o l . 1   ,   n o .   3 ,   p p .   1 1 7 - 1 2 4 ,   O c t 2 0 1 0   [ 6 ]   X .   L i ,   D .   H u i ,   L .   W u ,   a n d   X .   L a i ,   Co n t r o l   S t r a t e g y   o f   Ba t t e r y   S t a t e   o f   Ch a r g e   f o r   W i n d / Ba t t e r y   H y b r i d   P o w e r   S y s t e m ,   i n   P r o c .   I E E E   I n t e r n a t i o n a l   S y m p o s i u m   o n   I n d u s t r i a l   E l e c t r o n i c s   ( I S I E ) ,   2 0 1 0 ,   p p .   2 7 2 3 - 2 7 2 6 .       B I B O G R A P H I E S   O F   A U T H O R S       J u n a i d i   w a s   b o r n   i n   P o n t i a n a k ,   I n d o n e s i a ,   i n   1 9 5 9 .   H e   r e c e i v e d   t h e   M . E n g   d e g r e e   i n   e l e c t r i c a l   e n g i n e e r i n g   f r o m   Ba n d u n g   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y   ( I T B) ,   Ba n d u n g ,   I n d o n e s i a   i n   1 9 9 4 .   H i s   p r o f e s s i o n a l   r e s e a r c h   i s   i n   e l e c t r i c i t y   c o n s e r v a t i o n ,   m a n a g e m e n t   e n e r g y   a n d   e n e r g y i n n o v a t i o n   p o l i c y .   H e   i s   c u r r e n t l y   a   s e n i o r   l e c t u r e r   i n   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 ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g ,   T a n j u n g p u r a   U n i v e r s i t y ,   P o n t i a n a k ,   I n d o n e s i a .                 A y o n g   H i e n d r o   w a s   b o r n   i n   K e t a p a n g ,   I n d o n e s i a ,   i n   1 9 6 9 .   H e   r e c e i v e d   t h e   M . E n g   d e g r e e   i n   e l e c t r i c a l   e n g i n e e r i n g   f r o m   B a n d u n g   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y   ( I T B ) ,   Ba n d u n g ,   I n d o n e s i a   i n   2 0 0 0 .   H e   i s   c u r r e n t l y   a   s e n i o r   l e c t u r e r   i n   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 ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g ,   T a n j u n g p u r a   U n i v e r s i t y ,   P o n t i a n a k ,   I n d o n e s i a .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I S S N : 2 0 8 8 - 8 7 0 8   I J E C E   V o l .   2 ,   N o .   4 ,   A u g u s t   2 0 1 2   :   4 5 6 4 6 2   4 6 2   Y o h a n n e s   M .   S i m a n j u n t a k   w a s   b o r n   i n   K e t a p a n g ,   I n d o n e s i a ,   i n   1 9 5 6 .   H e   r e c e i v e d   M . E n g   d e g r e e   i n   e l e c t r i c a l   e n g i n e e r i n g   f r o m   T a n j u n g p u r a   U n i v e r s i t y   ( U N T A N ) ,   P o n t i a n a k ,   I n d o n e s i a .   H i s   p r o f e s s i o n a l   r e s e a r c h   i s   i n m a n a g e m e n t   e n e r g y .   H e   c u r r e n t l y   i s   a n a s s o c i a t e d   p r o f e s s o r   i n   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 ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g ,   T a n j u n g p u r a   U n i v e r s i t y ,   P o n t i a n a k ,   I n d o n e s i a .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.