I nte rna t io na l J o urna l o f   Appl ied P o wer   E ng i neer ing   ( I J AP E )   Vo l.  1 4 ,   No .   2 J u n e   20 2 5 ,   p p .   308 ~ 3 1 8   I SS N:  2 2 5 2 - 8 7 9 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / ijap e. v 1 4 . i 2 . p p 308 - 318           308       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a p e. ia esco r e. co m   O ptimi za tion a nd   dimens io ning   o sta nd - a lo ne sy ste ms enha ncing   M PP T   eff i ciency   throug h DLG in tegra ti o n       M o ufida   Sa a di,  Dib Dj a lel K a dir Erk a n   El e c t r i c a l   a n d   E n g i n e e r i n g   La b o r a t o r y   ( LA B G ET),  F a c u l t y   o f   El e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g U n i v e r si t y   o f   T e b e ssa ,   T e b e ss a ,   A l g e r i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   5 ,   2 0 2 3   R ev is ed   No v   4 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   No v   2 8 ,   2 0 2 4       Th is  p a p e e x p l o re o p ti m izi n g   a n d   siz in g   sta n d - a lo n e   so lar  p o we sy ste m u sin g   a n   i n telli g e n m a x im u m   p o we p o i n trac k i n g   (M P P T m e th o d ,   e n h a n c e d   b y   a rti ficia n e u ra n e two rk (AN N).  Th e   st u d y   f o c u se o n   b o t h   sy ste m   siz in g   a n d   e n e rg y   o p ti m i z a ti o n ,   i n teg ra ti n g   g e n e ti c   a l g o rit h m (G A)  with   d e e p   lea rn in g   (DL)  to   o p ti m ize   th e   a rc h it e c tu re   o th e   AN fo imp ro v e d   p e rfo rm a n c e   in   p re d icti n g   so lar en e r g y   o u t p u t .   Th e   h y b ri d   m e th o d ,   d e e p   lea rn in g   g e n e ti c   a lg o r it h m ( DLG A ) ,   e fficie n tl y   re d u c e c o m p u tati o n a l   c o m p lex i t y   a n d   e n h a n c e flex i b il it y   t h ro u g h   p a ra m e ter  tu n i n g ,   sig n ifi c a n tl y   imp ro v i n g   t h e   p e rfo rm a n c e   o m u lt i - lay e p e rc e p tro n   n e two rk s.   Ad d it i o n a ll y ,   a   p re c ise   siz in g   m e th o d o l o g y   b a se d   o n   so lar   irrad i a n c e   d a ta   wa imp lem e n ted   to   e n su re   th e   sy ste m   is  n e it h e o v e rsiz e d   n o r   u n d e rsiz e d .   Th e   sy ste m ' p e rfo rm a n c e   wa tes ted   a n d   v a li d a ted   u si n g   M ATLAB/S imu li n k   sim u lati o n s ,   wh ich   d e m o n stra ted   su p e rio p re d ictiv e   a c c u ra c y ,   fa ste c o n v e rg e n c e ,   a n d   o p t imiz e d   e n e rg y   c a p tu re .   T h is   c o m b i n e d   a p p ro a c h   o i n telli g e n M P P a n d   a c c u ra te  siz in g   p re se n ts  a   h ig h l y   e ffe c ti v e   so lu ti o n   fo r   imp ro v i n g   th e   e ffic ien c y   a n d   re li a b i li ty   o f   sta n d - a l o n e   so lar   e n e rg y   sy ste m s u n d e v a ry i n g   e n v iro n m e n tal  c o n d it io n s .   K ey w o r d s :   Ar tific ial  n eu r al  n etwo r k   B atter y   s to r ag e   Dee p   lear n in g   Gen etic  alg o r ith m s   Ma x im u m   p o wer   p o i n t tr ac k in g   Ph o to v o ltaic   Stan d - alo n s y s tem   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Mo u f id Saad i   E lectr ical  an d   E n g in ee r in g   L a b o r ato r y   ( L AB GE T ) ,   Facu lty   o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g   Un iv er s ity   o f   T e b ess a   T eb ess 1 2 0 0 0 ,   Alg er ia   E m ail:  s aa d im o u f id a8 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h s h if to   s u s tain ab le  en e r g y   s o lu tio n s   in c r ea s in g ly   h i g h lig h ts   s tan d - alo n p h o t o v o lt aic  ( PV)   s y s tem s   as  p r o m is in g   alter n ativ es  to   tr ad itio n al  p o wer   s o u r ce s .   T h ese  s y s tem s   g en er ate  elec tr icity   f r o m   s u n lig h t,  an   in ex h au s tib le  s o u r ce   th at  em its   n o   g r ee n h o u s g ases ,   m ak in g   th em   cr u cial  t o   r en ewa b le   en er g y   tr an s itio n s ,   esp ec ially   in   r em o te  ar ea s   o u ts id co n v e n tio n al  g r id   r ea ch .   Fo r   s elf - s u f f icien c y ,   ef f icien b atter y   s to r ag an d   ac cu r ate  s izin g   o f   co m p o n en ts ,   lik s o lar   p an els  an d   b atter ies,  ar v ital  f o r   co n tin u o u s ,   co s t - ef f ec tiv p o wer   s u p p ly   [ 1 ] [ 3 ] .   Sizin g   o p tim izatio n   d eter m in es  th b est  PV  co n f ig u r atio n   to   m ee en er g y   n ee d s   with o u t   waste   [ 4 ] Var io u s   m eth o d s   ar u s ed   f o r   th is   p u r p o s e,   ea c h   with   s p ec if ic  ad v an tag es  an d   lim itatio n s   [ 5 ] .   On c o m m o n   ap p r o ac h ,   th ' m o n th ly   a v er a g s o lar   r ad iatio n '   m eth o d ,   l ev er ag es  h is to r ical  s o lar   d ata   to   b alan ce   en e r g y   g en er atio n   a n d   s to r ag ef f ec tiv ely   in   r eg io n s   with   s tab le  w ea th er   [ 6 ] .   Yet,   it  m ay   b less   ac cu r ate  in   ar ea s   with   h ig h   s o lar   v ar iab ilit y   [ 7 ] .   T h ' p ea k   s u n   h o u r s '   m eth o d   s im p lifie s   s iz in g   b y   u s in g   p ea k   s u n lig h h o u r s ,   b u its   s im p licity   ca n   r ed u ce   ac cu r ac y   [ 8 ] .   Mo r ad v a n ce d   m eth o d s ,   lik ' h y b r id   s im u latio n - o p tim izatio n , '   co m b in s im u latio n   with   o p ti m izatio n   alg o r ith m s   to   ad ap to   s p ec if ic  co n d itio n s ,   th o u g h   th ey   r eq u ir h i g h   co m p u tatio n al  r eso u r ce s   [ 9 ] ,   [ 10 ] .   AI - b ased   ap p r o ac h es,  in c lu d in g   m ac h i n lear n in g   an d   n eu r al  n etwo r k s ,   ar e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       Op timiz a tio n   a n d   d imen s io n i n g   o f sta n d - a lo n s ystems :   en h a n cin g   MPP T e fficien cy   …  ( M o u fid a   S a a d i )   309   em er g in g   f o r   PV  s izin g ,   y ield in g   ac cu r ate  p r ed ictio n s   wh en   q u ality   d ata  is   av ailab le   [1 1 ] ,   [ 1 2 ] .   Op tim izatio n   s tr ateg ies  f u r th er   en h an ce   P s y s tem   p er f o r m a n ce ,   in cl u d in g   s tr ateg ic  p a n el  p lace m e n t,  ef f ec tiv b atter y   m an ag em en t,   an d   m ax im u m   p o wer   p o in tr ac k in g   ( MPPT)   f o r   o p tim al   en er g y   co n v er s i o n   u n d er   ch an g in g   en v ir o n m en tal  co n d itio n s   [1 3 ] [1 5 ] .   MPPT  s ig n if ican tly   b o o s ts   en er g y   y ield s   in   r e g io n s   with   v ar iab l e   wea th er ,   wh ile  ad v a n ce d   te ch n iq u es  lik a r tific ial  n eu r al  n etwo r k s   ( ANN)   an d   d e ep   lear n in g   g en eti c   alg o r ith m s   ( DL GA)   r ef in o p t im izatio n ,   im p r o v i n g   en er g y   m an ag em en ac cu r ac y   an d   ad ap tab ilit y   in   d iv er s en v ir o n m en ts   [1 6 ] [1 9 ] .   T h s tr u ctu r e   o f   t h p a p er   i s   m eth o d ically   o r g an ize d   to   f ac ilit ate  u n d er s tan d in g   th e   p r o ce s s   o f   p r ec is s izin g   an d   o p tim izatio n   o f   s tan d - alo n PV  s y s tem s .   Sectio n   2   d is cu s s es  th m o d elin g   an d   s izin g   m eth o d o l o g ies  f o r   t h ese  s y s tem s .   Sectio n   3   r ev iews  r ec en ad v an ce m e n ts   in   in tellig en t   MPPT  tech n iq u es.  Sectio n   4   f o cu s es  o n   th ap p li ca tio n   o f   ANN  an d   DL GA  in   o p tim izin g   MPPT,   wh ile  s ec tio n   5   p r esen ts   an d   an aly ze s   th e   r esear ch   f in d i n g s .   Fin ally ,   s ec tio n   6   s u m m ar izes  th s tu d y ' s   k ey   in s ig h ts   an d   c o n clu s io n s ,   h ig h lig h tin g   th p o ten tial f o r   f u tu r r esear ch   an d   d ev elo p m e n t.       2.   M O DE L I NG   AN SI Z I NG   ST AND - A L O N E   SYS T E M   T h co m p o n e n ts   o f   ty p ical  is o lated   s y s tem   p o wer ed   b y   s o lar   en e r g y ,   s u p p lem e n ted   wi th   b atter y   s to r ag e,   ar m o d eled   m ath em atica lly .   T h is   s y s tem   is   r ep r esen ted   as  s tan d - al o n c o n f ig u r atio n   in   Fig u r e   1 .   T o   ac h iev e n er g y   s elf - s u f f ici en cy ,   th f in al  s y s tem   co n f i g u r atio n   co n s is ts   o f   th f o llo win g   elem en ts :   -   1 . 2   k W   s o lar   p o wer   u n it,  c o m p r is in g   1 6   PV  p an els,  c o n n ec ted   to   DC - DC   co n v e r ter   an d   in ter f ac ed   with   th d ir ec t c u r r en t ( DC )   b u s .     -   T wo   b atter ies,  ea ch   with   c ap ac ity   o f   1 0 0   Ah   an d   v o l tag o f   1 2   V,   i n teg r ated   i n to   th s y s tem   v ia    b id ir ec tio n al  DC - DC   co n v er ter .   B o th   b atter ies  s h ar th s am co n n ec tio n   p o in an d   ar co n n ec ted   to     th DC   b u s   th r o u g h   b o th   alter n atin g   cu r r en t ( AC ) /DC   an d   D C - DC   co n v er ter s .           Fig u r e   1 .   Sy s tem   co m p o n e n ts   an d   d escr ip tio n       I n   th is   s ec tio n ,   we  d elv in to   d etailed   ex p lo r atio n   o f   p o wer   s y s tem ,   f o cu s in g   o n   th i n tr icac ies  o f   m o d elin g   its   v ar i o u s   co m p o n e n ts .   T h eq u ilib r i u m   o f   p o wer   with in   th DC   b u s   ca n   b f o r m u lated   as  ( 1 ) .     ( ) =  (   ( ) ±  ( ) )   ( 1 )     I n   th is   eq u atio n ,    ( )   an d   ( )    r ep r e s en th p o wer   o u tp u ts   f r o m   th PV  ar r ay   an d   t h b atter y   b an k ,   r esp ec tiv ely .   T h co n s tan ts       d en o te  th ef f icien cies o f   th DC /D C   an d   DC /A C   p o wer   co n v er ter s .   Fo r   th p u r p o s o f   th is   an aly s is ,   t h ese  ef f icien cies  ar ass u m ed   to   b e   co n s tan t,  with    = 0 . 95   an d    = 0 . 9 T h s ig n   co n v en tio n   f o r   P b ( t )   d esig n ates  it  as  n eg ativ e   wh en   th b atter y   is   ch a r g in g   an d   p o s itiv wh en   d is ch ar g in g .   Ho wev er ,   it  is   ess en tial  to   n o te  th at   p o wer   b alan ce   is   c o n s tr ain ed   b y   c er tain   p h y s ical  an d   o p er atio n al  lim itatio n s .     0  ( )   ( t)     ( )    ( 2 )     W h er e       r ep r esen ts   th av aila b le  p o wer   g en e r atio n   f r o m   t h PV  ar r ay       an d        r ef er   to   th m in im u m   an d   m ax im u m   b atte r y   b an k   p o wer ,   r esp ec tiv ely   [ 20 ] .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 4 ,   No .   2 J u n e   20 2 5 :   3 08 - 3 18   310   2 . 1 .     P ho t o v o lt a ic  a rr a y   T h p o wer   tr an s m is s io n   to   th g en er ato r   s h af in   PV  s y s tem   r ef er s   to   t h co n v er s io n   o f   in cid e n t   s o lar   r ad iatio n   i n to   elec tr ical  p o wer .   T h is   co n v e r s io n   p r o ce s s   is   ac co m p lis h ed   th r o u g h   t h o p er atio n   o f   th e   PV p an els   [2 1 ] .   T h p o wer   tr a n s m itted   to   th g en er ato r   s h af t ,   r ep r esen ted   b y   ( 3 ) ,   is   f u n cti o n   o f   th a v ailab le  s o lar   r ad iatio n ,      th ef f icien cy   o f   th PV  p an els,     s u r f ac ar ea   o f   th PV  p an els,     th tem p er atu r co ef f icien t f o r   th PV p an els.  T h is   eq u atio n   q u an tifie s   th e   p o wer   o u tp u t   o f   th PV  s y s tem ,   p r o v id in g   v al u ab le   in s ig h ts   in to   its   ca p ac ity   to   g e n er ate  elec tr ical  en er g y   f r o m   s u n lig h t .      ( ) =  . ( ) .  . ( 1 +  . ( ( ) ) )   ( 3 )     W h er e     r ef er en ce   tem p er atu r is   tem p er atu r as  f u n ctio n   o f   tim an d     is   th s o lar   r ad iatio n   as  a   f u n ctio n   o f   tim e.   T h av e r ag p o wer   o f      o v er   th s p ec if ied   tim p er io d     ca n   b ca lcu lated   u s in g   ( 4 ) .       = 1  0 . ( ) .  . ( 1 +  . ( ( ) ) ) .    ( 4 )     2 . 2 .     St o ra g o f   ener g y   L ea d - ac id   b atter ies  u s ed   in   PV - w in d   s y s tem s   f u n ctio n   u n d er   d ef i n ed   co n d itio n s .   I n   t h e   t y p i c al  o p e r a t i o n a l   s t a t e ,   i t   i s   d i f f i c u l t   t o   a n t i c i p at e   w h et h e r   e n e r g y   wi l l   b e   d r a w n   f r o m   o r   s u p p l i e d   to   t h e   b a t t e r y   [2 2 ] .   E ac h   b atter y   with in   th en e r g y   s to r ag s y s tem   is   d ep icted   as  an   eq u iv alen cir cu it,  c o m p r is in g   v o ltag s o u r ce   ( r ep r esen tin g   o p e n   cir cu it  v o ltag e,    )   in   s er ies  with   a n   in ter n al  r esis tan ce   ( R _ in t)   [2 3 ] .   As  r esu lt,  th ter m in al  v o lta g o f   t h b at ter y   is   estab lis h ed   b y   ( 5 ) .     =    ( 5 )     I n   th is   m o d el,   b o t h      an d     ar d ep e n d en t   o n   th e   b atter y ' s   s tate  o f   ch ar g (  ) ,   w h ich   in d icate s   th r em ain i n g   ca p ac i ty   av ailab le  f o r   d is ch ar g e.   T h i s   co r r elatio n   is   r ep r esen ted   as  d ata  v ec t o r s ,   with   th eir   v alu es  d eter m in ed   th r o u g h   in ter p o latio n   with in   th r e s p ec tiv v ec to r   b ased   o n   th cu r r en  .   T h is   ac co m m o d ates  th n o n lin ea r   in ter d ep en d e n cies  b etwe en      an d   .   T h s tate  o f   ch ar g    ca n   b e   ex p r ess ed   as   ( 6 ) .      = , , , 100                 [ % ]     ( 6 )     W h er ,   r ep r esen ts   th n u m b er   o f   am p er e - h o u r s   alr ea d y   u tili ze d   an d   ,    s ig n if ies  th m ax im u m   ca p ac ity ,   m ea s u r ed   in   am p e r e - h o u r s .   T h is   ca n   b co m p u te d   a s   ( 7 ) .     , = 3600 0        [ ]   ( 7 )     W h er   d en o tes  th ch a r g e/d is ch ar g b atter y   C o u l o m b ic  e f f i cien cy ,   wh ich   is   0 . 9 7 5   i n   th is   ca s e.     s ig n if ies   th b atter y   cu r r en t   in   am p er e s ,   with     0   in d icatin g   d is ch a r g a n d     0   in d icatin g   c h ar g in g .   T h i n itial      is   d eter m in ed   b y   n o n ze r o   i n itial  v alu o f   , .   T o   en s u r e   o p t im al  p er f o r m an ce   an d   b atter y   lo n g ev ity ,      m u s t b m ain tain ed   with in   s p ec if ic  lim its ,   d ef in ed   as      ≤     ≤   .   T h b atter y   cu r r e n is   s u b jec to   co n s tr ain ts ,   an d   th ese  li m its   ar co n tin g e n o n      an d   ,   as  d escr ib ed   b y   ( 8 ) .     = { (  )               (  )                    ( 8 )       an d      r ep r esen th m in im u m   an d   m a x im u m   p e r m is s ib le  b atter y   b an k   v o ltag es,  r esp ec tiv ely .   Fu r th er m o r e ,     is   in d ir ec tly   in f l u en ce d   b y      th r o u g h   th e   p r ev i o u s ly   m en tio n ed   n o n lin ea r   r elatio n s h ip s .   Ad d itio n ally ,   m ec h an is m   is   in   p lace   to   lim it  th b atter y   b an k   cu r r en t,  en s u r in g   ze r o   c u r r en wh en      r ea ch es its   m ax im u m   o r   m in i m u m   v alu e   [2 4 ] .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       Op timiz a tio n   a n d   d imen s io n i n g   o f sta n d - a lo n s ystems :   en h a n cin g   MPP T e fficien cy   …  ( M o u fid a   S a a d i )   311   3.   SI Z I NG   S T AND - A L O NE   S YST E M   B AS E O M O N T H L AVE RAG E   M E T H O D   T h ef f ec tiv e   an d   d ep e n d ab le   f u n ctio n in g   o f   s tan d - alo n e   p h o to v o ltaic/b atter y   s y s tem   r eli es  h ea v ily   o n   ac cu r ate  s izin g .   Sizin g   t h is   s y s tem   u tili zin g   m o n th ly   av er ag d ata  en tails   estab lis h in g   th s u itab le  ca p ac ities   f o r   th PV  p an els  an d   en er g y   s to r ag elem en ts ,   wh ich   ar cr u cial  in   p r o f icie n tly   f u lf illi n g   th lo a d   d em an d s   ( r e f er   to   T ab le  1 ) .   T h g en er al  lo a d ,   PV ,   an d   en er g y   p r o d u ce d   ar g i v en   b y   ( 9 )   an d   ( 1 0 ) .      =     ( 9 )        =             ( 1 0 )     W ith :      =   [ 1  (  ) ]   ( 1 1 )     T h r o u g h   r ig o r o u s   co m p u tatio n s   o f   m o n th ly   en e r g y   y ield   f o r   ea ch   g en er ato r   an d   co r r esp o n d in g   lo ad   d em an d ,   d is tin ct  s u r f ac ar ea s   f o r   p h o to v o ltaic  p an els  ar d is ce r n ed .   T h ese  q u an tific atio n s   ar d ed u ce d   u s in g   th f o r m u latio n s   p r esen ted   f o r   PV,  as e lu cid ated   in   [2 5 ] .      = ma x ( ,  , )   ( 1 2 )     T h Mo n tn e y   en er g ies p r o d u c ed   b y   PV  ar e   g iv en   i n   ( 1 3 ) .     {  , = (  12 = 1 ) / 12  , = (  12 = 1 ) / 12   ( 1 3 )     H er e,   E lm ea n   r e p r esen ts   th e n er g y   r eq u ir e d   to   m ee t h lo a d   d em an d .   I is   ca lcu lated   as  t h av er ag e   en er g y   n ee d ed   to   s atis f y   t h s y s tem ' s   lo ad   d em a n d   u n d er   v ar io u s   c o n f ig u r atio n s   o f   win d   t u r b in e s   an d   p h o t o v o ltaic   p an els.    r ep r esen ts   t h p r o p o r tio n   o f   th e   lo a d   s u p p lied   b y   t h PV  s o u r ce .   C o n s eq u en tly ,   we  d er iv e   th e   f o llo win g   r esu lt as e x p r ess ed   in   ( 1 4 ) .      = ( ,   ,  )   ( 1 4 )     T h s u b s eq u en t e q u atio n s   esta b lis h   th q u an titi es o f   PV p a n els r eq u ir ed ,   as e x p r ess ed   in   ( 1 5 ) .      , =   ,   ( 1 5 )     T h m ea n   e n er g y   co n s u m p tio n   is   ex p r ess ed   as   ( 1 6 ) .      =  ,  ,     ( 1 6 )       T ab le   1 T h s etu p   an d   p ar a m eter s   o f   th PV a n d   win d   en er g y   s y s tem s   M o n t h       ( K W h / m)   T   ( ° C)         ( K W h / m 2 )      ( K W h )   Jan u a r y   8 5 . 5   1 0 . 1   0 . 1 4 1 0   7 . 7 8   3 3 3 . 6   F e b r u a r y   9 8 . 6   1 1 . 5   0 . 1 4 1 9   9 . 0 3   3 3 9   M a r c h   1 4 3 . 6   1 6 . 1   0 . 1 4 4 6   1 3 . 4 1   3 4 7   A p r i l   1 7 4 . 2   1 9 . 8   0 . 1 4 6 8   1 6 . 5 1   3 4 7 . 0 4   M a y   2 0 1 . 5   2 4 . 5   0 . 1 4 9 7   1 9 . 4 8   3 3 6 . 7 2   Ju n e   2 0 7 . 3   2 8 . 7   0 . 1 4 8 6   1 9 . 8 9   3 3 2 . 8 8   Ju l y   2 1 8 . 2   3 2 . 3   0 . 1 5 3 9   2 1 . 7 4   3 4 7 . 0 4   A u g u st   1 9 7 . 1   3 1 . 6   0 . 1 5 1 2   1 9 . 5 9   3 4 5 . 8 4   S e p t e m b e r   1 5 6 . 4   2 7 . 1   0 . 1 5 1 2   1 5 . 2 7   3 3 6 . 4 8   O c t o b e r   1 2 7 . 9   2 2 . 7   0 . 1 4 8 5   1 2 . 2 6   3 2 3 . 5 2   N o v e mb e r   95   1 5 . 5   0 . 1 4 4 3   8 . 8 5   3 4 3 . 4 4   D e c e m b e r   7 9 . 6   1 1 . 1   0 . 1 4 1 6   7 . 2 8   3 2 9 . 5 2    ,   a v e   =   1 3 . 4 2    ,   a v e   =   3 3 8 . 5         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 4 ,   No .   2 J u n e   20 2 5 :   3 08 - 3 18   312   T h s izin g   p ar a m eter s   f o r   th h y b r i d   s y s tem   ar d eter m i n ed   b ased   o n   th e   p r e v io u s ly   o u tlin ed   r elatio n s h ip s .   T ab le   2   p r o v id e s   b r ea k d o wn   o f   th e   m o n t h ly   en er g y   p r o d u ctio n   f r o m   th e   s o lar   s y s tem .   I t   ca n   b n o ted   th at  t h av er a g p h o to v o ltaic  en er g y   o u tp u is   ap p r o x im ately   1 3 . 4 2   k W h /m 2 .   Giv en   th at  th av er a g e   lo ad   en e r g y   d em an d   is   3 3 8 . 5   k W h ,   an d   co n s id er i n g   th at   th s y s tem   in   q u esti o n   is   s tan d - alo n e   PV  s y s tem ,   o n ly   th c o n f ig u r atio n   o f   4 0   p an els co m es c lo s est to   m ee tin g   th r eq u ir ed   l o ad   en e r g y   o f   5 2 3 . 4 7   k W h .   B atter y   ca p ac ity   is   ca lcu lated   u s in g   th an n u al  m o n th ly   av e r ag m eth o d   with   th e   d ay   o f   au to n o m y as e x p r ess ed   in   ( 1 7 ) .     = .  ,  . .  .   ( 1 7 )     W h er  ,   m o n th ly   lo ad   co n s u m ed   ( k W h /d )   an d     th n u m b e r   o f   d ay s   o f   th m o n th   th at   p r e s en ts   th m ax im u m   lo a d   ( 3 1   d ay s ) ,   PD s tan d s   f o r   p er ce n tag d ep th   o f   d is ch ar g e   .   T h ef f icien c y   o f   th b atter y .   T h n u m b er   o f   b atter ies u s ed   i s   ca lcu lated   b y   ( 1 8 ) .     =  [   ]   ( 1 8 )     W h er   r ep r esen ts   th s elec ted   b atter y   ca p ac ity .   T o   s u m m a r ize,   th to tal  m ax im u m   p o w er   o u tp u o f   th p h o to v o ltaic  p an els  is   d eter m in ed   as  Pp v   =   40   ×   80   =   3 , 6 0 0   k W .   Mo r eo v er ,   th s y s tem   u tili ze s   3   b atter ies  with   s p ec if icatio n s   o f   ( 1 2   V,   1 0 0   Ah ) .       T ab le   2 .   T h n u m b er   o f   win d   tu r b in es a n d   p an els wa s   d eter m in ed   th r o u g h         (m 2 )       ,   f i n a l   (m 2 )   El me a n   ( K w h )   0   0   0   0   0   0 . 1   4 . 2 8   7   4 . 5 2 2   6 0 . 6 8   0 . 2   7 . 5   12   7 . 7 5 2   1 0 4 . 0 3   0 . 3   7 . 7 6   12   7 . 7 5 2   1 0 4 . 0 3   0 . 4   8 . 4 0   13   8 . 3 9   1 1 2 . 5 9   0 . 5   8 . 6 4   13   8 . 3 9 8   1 1 2 . 7 0   0 . 6   1 0 . 0 4   16   1 0 . 3 3 6   1 9 8 . 7 0   0 . 7   1 1 . 1 7   17   1 0 . 9 8   1 4 7 . 3 5   0 . 8   1 4 . 1 2   23   1 4 . 8 5 8   1 9 9 . 2 8   0 . 9   1 9 . 8 3   31   2 0 . 0 2   2 6 8 . 6 6   1   2 6 . 3 8   40   2 6 . 4 8   3 4 5 . 3 6       4.   AP P L I CA T I O O F   H YB RI I NT E L L I G E N T   M P P T   ( DL G A)   T h ap p licatio n   o f   ANN  in   m ax im u m   p o wer   p o in ( MPP )   T r ac k in g   is   p ar ticu lar ly   ess en tial  d u to   s o lar   en er g y ' s   in h er en tly   v ar ia b le  n atu r e,   wh ich   is   af f ec ted   b y   r an g o f   e n v ir o n m en tal  co n d itio n s ,   in clu d in g   th in ten s ity   o f   s u n lig h t,  tem p er atu r e,   an d   s h ad o im p ac ts .   ANN  f u n ctio n s   s im ilar ly   to   th h u m an   b r ain   b y   lear n in g   a n d   r etain in g   i n f o r m atio n   an d   in s ig h ts   th r o u g h   n etwo r k   o f   in ter co n n ec ted   lin k s   k n o wn   as  weig h ts .   Fo r   p r ec is id en tific atio n   o f   th MPP,  th ese  we ig h ts   as s o ciate d   with   th n eu r o n s   m u s b m eticu lo u s ly   ca lcu lated   v ia  an   ex ten s iv t r ain in g   p r o ce s s .   On ce   th is   tr ain in g   is   co m p lete,   th AN ca n   s er v as  an   esti m ato r   f o r   th MPP,  p r o v id in g   th r ef er e n ce   v alu ( m ax i m u m   p o wer   v o ltag ( VM P )   or   m ax im u m   p o wer   cu r r en t   ( I MP ) )   to   th e   MPPT  co n tr o ller   [2 6 ] .   T h tr ain in g   o f   an   ANN  in v o l v es  s y s tem atic  ad ju s tm en o f   weig h ts   an d   b iases ,   o f ten   u ti lizin g   th s ig m o id   ac tiv atio n   f u n ctio n .   I n itially ,   weig h ts   an d   b iases   ar r an d o m ly   ass ig n ed   to   s et  th s tar tin g   p o in f o r   th lear n in g   p r o ce s s .   Du r in g   f o r war d   p r o p ag atio n ,   in p u ts   p ass   th r o u g h   th n etwo r k ,   with   ea ch   n eu r o n   ca lcu latin g   weig h ted   s u m   an d   ad d in g   b ias,  s u b s eq u en t ly   p ass ed   th r o u g h   a n   ac tiv atio n   f u n ctio n   lik s ig m o id .   T h e   s ig m o id   f u n ctio n ,   m ap p in g   v alu es  b etwe en   0   an d   1 ,   is   f av o r ed   f o r   its   ab ilit y   to   co n v er t n u m b e r s   in to   p r o b ab ilit ies  an d   h an d le  n o n - lin ea r   d ata  r elatio n s h ip s .   Fo llo win g   th is ,   th b ac k p r o p ag atio n   p h ase  b eg in s ,   wh er th n etwo r k ' s   o u tp u er r o r   is   ca lcu lated   a n d   p r o p a g at ed   b ac k war d ,   ad j u s tin g   weig h ts   an d   b iases .   T h is   ad ju s tm en is   b ased   o n   th er r o r ' s   p ar tial  d er iv ativ es  co n ce r n in g   ea ch   weig h an d   b ias,  g u id ed   b y   lea r n in g   r ate  p ar am eter .   T h is   cy cle  o f   f o r war d   p r o p ag atio n ,   b ac k p r o p ag atio n ,   a n d   weig h t   an d   b ias  a d ju s tm en ts   r ep ea ts   o v er   m u ltip le  iter atio n s ,   g r ad u ally   r ef in in g   th n etwo r k   to   m in im ize  p r ed ictio n   er r o r s .   T h tr ain in g   p r o ce s s   also   in clu d es  ev alu atin g   an d   ad ju s tin g   th m o d el  with   v a lid atio n   s et  to   p r ev en o v er f itt in g   o r   u n d er f itti n g ,   en s u r in g   th ANN  ef f ec tiv ely   g en er alize s   to   n ew  d ata.   I n   A NNs,  an   in cr ea s in   th n u m b er   o f   h id d e n   lay er s   ca n   lead   to   en h a n ce d   tr ac k in g   ef f icien cy   an d   im p r o v ed   p er f o r m an ce   in   ad a p tin g   to   p o wer   f lu ctu atio n s   in   th ar r ay ,   th o u g h   it m ay   also   r esu lt in   s lo wer   tr ac k in g   s p ee d     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       Op timiz a tio n   a n d   d imen s io n i n g   o f sta n d - a lo n s ystems :   en h a n cin g   MPP T e fficien cy   …  ( M o u fid a   S a a d i )   313   T h in teg r atio n   GA  with   DL   f o r   th o p tim izatio n   o f   ANN  a r ch itectu r es  h as  b ee n   f o cu s   o f   v ar i o u s   r esear ch er s .   T h is   ap p r o ac h   ai m s   to   en h an ce   th p er f o r m an ce   o f   m u lti - lay er   p er ce p tr o n   n etwo r k s .   Giv en   th e   co m p u tatio n al   co m p lex ity   a n d   ex ten d e d   tr ai n in g   d u r atio n   in h er en i n   DL   ev o lu tio n ar y   alg o r ith m s   lik e   GA  ar e   em p lo y ed   t o   o p tim ize  n etwo r k   p er f o r m an ce .   GA  is   p ar ticu lar ly   n o ted   f o r   its   r o b u s o p tim izatio n   ca p ab ilit ies.  T h is   m eth o d   ef f ec tiv el y   r e d u ce s   co m p u tatio n al   co m p lex ity   an d   in cr ea s es  o v e r all  s y s tem   f lex ib ilit y   th r o u g h   p ar am eter   tu n i n g ,   th e r eb y   a u g m en tin g   th p er f o r m an ce   o f   D L .   I n   th is   s ch em e,   DL   is   u tili ze d   to   d eter m i n th e   o p tim al  d u ty   cy cle  v alu e,   e n s u r in g   m ax im u m   p o wer   ex tr ac ti o n .   T h n eu r al  n etwo r k   u n d er g o es tr ain in g   with   a   d ataset,   wh ich   is   th en   o p tim iz ed   u s in g   GA  f o r   im p r o v ed   ef f ic ien cy .   T h e   s tep s   in v o lv e d   in   im p lem en tin g   th e   g en etic  alg o r ith m   ar o u tlin ed   as f o llo ws:     -   Step   I A s s es s   th f itn ess   f u n ctio n   an d   p in p o in t th d esig n   p a r am eter s .     -   Step   I I Gen er ate   p o p u latio n ,   r ep r esen tin g   p o ten tial so lu tio n s   to   th p r o b lem .     -   Step   I I I E v alu ate  t h is   p o p u lati o n   u s in g   a n   o b jectiv f u n ctio n .     -   Step   I V:  F r o m   th p o p u latio n ,   s elec two   p ar en ts   b ased   o n   t h eir   f itn ess   lev els.  Hig h er   f itn ess   in cr ea s es   th lik elih o o d   o f   s elec tio n .     -   Step   V:  C r ea te  n ew  p o p u latio n   b y   r ep e ated ly   ex e cu tin g   s el ec tio n ,   cr o s s o v er ,   an d   m u tatio n   u n til  th e   n ew   p o p u latio n   is   co m p lete.     -   Step   VI F o r m   n ew  g e n er ati o n   an d   r etu r n   to   s tep   I I I .     -   Step   VI I I f   th e   en d   c o n d itio n   ( m in im izatio n   o f   m ea n   s q u ar ed   er r o r   ( MSE ) )   is   m et,   co n cl u d th p r o ce s s   an d   id en tif y   th b est s o lu tio n   as th tar g et   ( s ee   F ig u r 2 ) .           Fig u r 2 .   B lo ck   d iag r am   t r ain i n g   MPPT  u s in g   DL GA       Fig u r 3   illu s tr ates  th tr ain in g   d y n am ics  o f   d if f er en AN ar ch itectu r es ANN  with   1 0   n eu r o n s ,   ANN  with   1 0 0   n eu r o n s ,   d ee p   lear n in g   ( DL ) ,   an d   DL GA r ep r esen ted   as  Fig u r es  3 ( a ) - 3 ( d ) ,   r esp ec tiv ely .   Am o n g   th ese,   DL GA  ( Fig u r 3 ( d ) )   s h o ws  th e   b est  p er f o r m an ce ,   with   r a p id   c o n v e r g e n ce   an d   lo w   m ea n   s q u ar ed   e r r o r   ( MSE )   ac r o s s   tr ain in g ,   v alid atio n ,   an d   test   p h ases ,   in d icatin g   a   h ig h ly   g e n er aliza b le  m o d el.   Fig u r 3 ( a )   s h o ws  in itial  im p r o v em en t b u r ea c h es  p latea u ,   wh ile  Fig u r 3 ( b )   ex h ib its   o v er f itti n g ,   as  s ee n   in   th r is o f   v alid atio n   er r o r   af t er   in itial  p r o g r ess .   Fig u r 3 ( c ) ,   lik Fig u r 3 ( a) ,   f its   th d ata   d ec en tly   b u s h o ws  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 4 ,   No .   2 J u n e   20 2 5 :   3 08 - 3 18   314   s lig h d iv er g en ce   b etwe en   tr ain in g   an d   v alid atio n   er r o r s ,   s u g g esti n g   p o s s ib le  o v er f itti n g .   Ov er all,   DL GA  p r o v es  to   b th m o s r o b u s t,   m ak in g   it  th o p tim al  ch o ice  f o r   r ea l - wo r ld   ap p licatio n s   d u to   its   s u p er io r   ac cu r ac y   a n d   g en er aliza tio n .   T ab le  3   p r o v id es  a   d etailed   co m p a r is o n   o f   th e   ar ch itect u r es  b ased   o n   k ey   m etr ics  lik ep o ch   r an g e   ( 0   to   1 0 0 0 ) ,   tr ain i n g   tim e,   o v er all  p er f o r m an ce ,   an d   g r ad ien b eh av i o r .   T h ese   m etr ics  o f f er   in s ig h ts   in to   th ef f icien cy   an d   ef f ec tiv e n ess   o f   ea ch   m o d el,   with   th g r ad ien tar g et  s et  at     1e - 1 6 ,   r ef lectin g   a   h ig h   p r ec is io n   in   th e   lear n in g   p r o ce s s .       T ab le  3 .   C o m p a r is o n   b etwe en   p er f o r m an ce s   o f   d if f er e n t a r ch itectu r o f   ANN   A N N   a r c h i t e c t u r e   N u mb e r   o f   e p o c h s   El a p se d   t i m e   ( s)   P e r f o r ma n c e   G r a d i e n t   A N N   1 0 N   1 0 0 0   00   : 0 0   : 0 4   1 . 4 4   e - 14   9 . 4 5   e - 14   A N N   1 0 0   N   1 0 0 0   00   : 0 0   : 0 8   1 . 3 3   e - 14   7 . 3 2   e - 11   DL   1 0 0 0   00   : 0 0   : 1 5   4 . 0 9   e - 12   9 . 6 8   e - 9   D G A   14   0 0 : 1 4 : 3 7   3 . 4 7 e - 32   5 . 1 6   e - 17       ( a)     ( b )     ( c)     ( d )       Fig u r 3 .   T h d y n am ic  tr ain in g   o f   v ar io u s   ANN  ar ch itectu r e s :   ( a)   ANN  with   1 0   n eu r o n s ,     ( b )   ANN  with   1 0 0   n eu r o n s ,   ( c )   d ee p   lear n in g   ( DL ) ,   an d   ( d )   DL GA   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       Op timiz a tio n   a n d   d imen s io n i n g   o f sta n d - a lo n s ystems :   en h a n cin g   MPP T e fficien cy   …  ( M o u fid a   S a a d i )   315   5.   DIS CU SS I O O F   R E SU L T S   Set w ith in   th s p ec if ic  en v ir o n m en tal  co n d itio n s   o f   Neg r in e,   W ilay o f   T eb ess in   Alg er ia,   th s tu d y   u tili ze s   h is to r ical  atm o s p h er ic  d ata  f r o m   2 0 1 2 ,   in cl u d in g   v ar iab les  lik am b ien tem p er atu r a n d   s o la r   in s o latio n ,   to   ac cu r ately   s ize  an d   o p tim ize  th e   s y s tem   as  s h o wn   i n   F ig u r 4 .   T h s y s tem ,   co m p r is in g   PV   p an els  an d   b atter y   s to r a g e,   was  s im u lated   in   MA T L AB / Simu lin k   u s in g   l o ca lized   d at an d   lo a d   p r o f iles ,   s h o wca s in g   th ef f ec tiv e n ess   o f   ANN - o p tim ized   MPPT  i n   im p r o v in g   p o wer   g en er atio n   to   m ee v a r y in g   en er g y   d em a n d s .   T h e   s tu d y   p r o v id es  v alu ab le   in s ig h ts   in to   th d ep lo y m e n o f   ef f icien s o lar   en er g y   s y s tem s   in   ar id   an d   s em i - ar id   r e g io n s .   Fig u r 5   p r esen ts   th p o wer   g en er ated   b y   th PV  an d   w in d   tu r b in e   is   d e p icted   alo n g s id th lo ad   p r o f ile.   T h is   f i g u r e   h elp s   v is u alize   h o t h c o m b in e d   e n er g y   p r o d u ctio n   f r o m   th ese   r en e wab le  s o u r ce s   alig n s   with   th d em an d   r eq u ir em en t s .   B y   co m p ar in g   th ese  cu r v e s ,   o n ca n   ass ess   wh eth er   th g en er ated   p o wer   m ee ts ,   ex ce ed s ,   o r   f alls   s h o r t o f   th lo a d   at  v ar i o u s   p o in ts   in   tim e.           Fig u r 4 .   His to r ical  d ata  am b ien tem p er atu r e   an d   s o lar   in s o latio n   in   o n e   y ea r           Fig u r 5 .   Po wer   l o ad   p r o f ile  c h o s en       Fig u r 6   p r esen ts   co m p ar ati v an aly s is   o f   two   MPPT  m e th o d s DL GA  an d   p er tu r b   an d   o b s er v e   ( P& O ) ap p lied   to   s tan d - a lo n PV  s y s tem ,   f o c u s in g   o n   DC   b u s   v o ltag e .   Ov er   1 2   h o u r s ,   th DL GA   co n s is ten tly   m ain tain s   h ig h er   an d   m o r s tab le  v o ltag t h an   P& O.   W h ile  P& s h o ws  s tep - lik in cr ea s e   d u r in g   its   in itial  r am p - u p ,   in d icatin g   its   iter ativ ap p r o ac h ,   DL GA  d em o n s tr ates  s m o o th er   an d   q u ic k er   co n v er g en ce   to   th m a x im u m   p o wer   p o in t.   T h is   is   lik ely   d u to   DL GA' s   p r ed ictiv ca p a b ilit ies,  wh ich   u s e   h is to r ical  d ata  f o r   m o r p r ec i s co n tr o l.  T h e   zo o m e d - in   v iew  r ev ea ls   th at  DL GA  h as  m in im al  r ip p le  an d   tig h ter   v o ltag r eg u latio n ,   s u g g esti n g   b etter   h an d lin g   o f   v a r iab le  en v ir o n m en tal  co n d itio n s ,   wh ile  P& s h o ws  m o r p r o n o u n ce d   v o ltag e   f lu c tu atio n s ,   in d icatin g   less   s tab ilit y .   DL GA' s   s tab ilit y   r ed u ce s   p o wer   o s cillatio n s ,   en h an cin g   s y s tem   ef f icien cy   a n d   m in im izin g   wea r   o n   co m p o n en ts .   Fig u r 7   c o m p ar es  t h p er f o r m an ce   o f   f o u r   MPPT  tech n iq u es DL GA,   DL ,   ANN,   an d   P& O o v er   1 2   h o u r s   in   PV  s y s tem .   DL GA,   ANN,   an d   DL   d em o n s tr ate  s wif an d   s tab le  r is to   p ea k   p o wer ,   with   DL GA  s h o win g   s u p er io r   s tab ilit y   a n d   m in im al  f lu ct u atio n s .   As  s o lar   ir r ad ian ce   ch a n g es,  DL GA  ad ap ts   well,   m ain tain in g   n ea r - o p tim al  p o w er   ar o u n d   8 8 0   W ,   wh ile  P& ex p er ien ce s   lar g er   d ip   to   7 8 0   W .   Du r in g   p ea k   m id d ay   ir r a d ian ce ,   DL GA  s u s tain s   ar o u n d   1 5 5 0   W ,   o u t p e r f o r m in g   P& O,   wh ich   f lu ctu ates  n ea r   1 5 0 0   W .     ANN  an d   DL   m atch   DL GA   a 1 3 5 0   W   b u s h o le s s   d y n am ic  r esp o n s to   ir r ad ian ce   ch an g es.  As  s u n lig h wan es,  DL GA  m ain tain s   th h ig h est  o u tp u ( 8 5 0   W ) ,   wh ile  P& d ec lin es  m o r er r atic ally ,   an d   ANN/DL   d r o p   m o r s h ar p ly .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 4 ,   No .   2 J u n e   20 2 5 :   3 08 - 3 18   316   Fig u r 8 ,   d e p ictin g   b atter y   p o wer   o u tp u t ,   s h o ws  th at  DL GA  s tab ilizes  q u ick ly ,   m ain tain in g   co n s is ten p o wer   with   m in im al  f lu ctu atio n ,   in d icatin g   e f f icien b atter y   m an ag em e n t.   I n   co n tr ast,  P& O   ex h ib its   m o r p r o n o u n ce d   f l u ctu atio n s ,   s u g g esti n g   less   ef f icien b atter y   ch ar g r e g u lat io n .   As  th s y s tem   tr an s itio n s   to   d is ch ar g in g ,   DL GA  h an d les th s h if t sm o o th ly ,   wh ile  ANN  an d   DL   m ir r o r   ea ch   o th er   clo s ely   in   p er f o r m an ce .   Ov er all,   DL GA  s tan d s   o u t   f o r   its   r o b u s tn ess   an d   ad a p tab ilit y ,   e n s u r in g   m ax i m u m   b atter y   ef f icien cy   an d   s y s tem   en er g y   av ailab ilit y   th r o u g h o u t th d a y .           Fig u r 6 .   Pro f ile  o f   v o ltag D C   b u s   in   1 2   h o u r s           Fig u r 7 .   P r o f ile  o f   PV p o w er   in   th 1 2   h o u r s           Fig u r 8 .   Pro f ile  o f   b atter y   p o wer   in   th 1 2   h o u r s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       Op timiz a tio n   a n d   d imen s io n i n g   o f sta n d - a lo n s ystems :   en h a n cin g   MPP T e fficien cy   …  ( M o u fid a   S a a d i )   317   6.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   in v esti g ated   th o p tim izatio n   o f   s tan d - alo n s o lar   p o wer   s y s tem   b y   im p r o v in g   MPPT   alg o r ith m s   u s in g   ANN  an d   g e n etic  alg o r ith m s   ( GA) ,   s p ec if i ca lly   th DL GA  ap p r o ac h .   T h r esu lts ,   b ased   o n   s im u latio n s   u s in g   atm o s p h er ic  d ata  f r o m   Neg r in e,   Alg er i a,   s h o wed   th at  th DL GA  m eth o d   o u t p er f o r m s   tr ad itio n al  tech n i q u es  lik P & in   m ain tain i n g   h ig h er ,   m o r s tab le  v o ltag es,  lead in g   to   im p r o v e d   en e r g y   ca p tu r e.   T h DL GA  also   d e m o n s tr ated   s u p er i o r   p e r f o r m an c in   m an a g in g   b atter y   ch ar g i n g   an d   d is ch ar g i n g   cy cles,  en h an cin g   b atter y   ef f i cien cy   an d   life s p an .   Ad d itio n ally ,   th ANN  m o d els  s h o wed   ef f ec tiv e   p o wer   m an ag em en t,  a n d   m ea n   s q u a r ed   er r o r   an aly s is   co n f ir m ed   ex ce llen g en er aliza tio n   ca p a b ilit ies  in   th ANN   tr ain in g   p r o ce s s .   Ov er all,   th is   r esear ch   h ig h lig h ts   th p o te n tial  o f   in tellig en MPPT  m eth o d s   to   o p tim ize  s o lar   en er g y   s y s tem s ,   o f f er i n g   m o r r eliab le  an d   ef f icien s o lu t io n s   f o r   r eg i o n s   with   h ig h   s o lar   p o ten tial.  T h e   m eth o d o l o g ies p r esen ted   ca n   s er v as a   b en c h m ar k   f o r   f u tu r e   r en ewa b le  en e r g y   o p tim izatio n   ef f o r ts .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   N o   f u n d in g   in v o lv e d .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al   u s es  th C o n t r ib u to r   R o les  T a x o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize   in d iv i d u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Mo u f id Saad i                                 Dib   Djalel                               Kad ir   E r k an                                   C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   D a t a   a v a il a b i li t y   is   n o t   a p p l i ca b l e   t o   t h is   p a p e r   a s   n o   n e w   d at w e r e   c r e a t e d   o r   a n al y z e d   i n   t h is   s t u d y .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   S .   A h ma d   e t   a l . ,   A   R e v i e w   o f   H y b r i d   R e n e w a b l e   a n d   S u s t a i n a b l e   P o w e r   S u p p l y   S y s t e m :   U n i t   S i z i n g ,   O p t i m i z a t i o n ,   C o n t r o l ,   a n d   M a n a g e m e n t ,   E n e r g i e s ( 1 9 9 6 1 0 7 3 ) ,   v o l .   17 ,   n o .   23 ,   p .   6 0 2 7 2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 7 2 3 6 0 2 7 .   [ 2 ]   O .   H a f e z   a n d   K .   B h a t t a c h a r y a ,   O p t i m a l   p l a n n i n g   a n d   d e s i g n   o f   a   r e n e w a b l e   e n e r g y   b a s e d   s u p p l y   sy s t e f o r   mi c r o g r i d s ,   Re n e w a b l e   E n e r g y ,   v o l .   4 5 ,   p p .   7 1 5 ,   S e p .   2 0 1 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r e n e n e . 2 0 1 2 . 0 1 . 0 8 7 .   [ 3 ]   H .   R e z z o u k   a n d   A .   M e l l i t ,   F e a si b i l i t y   st u d y   a n d   se n si t i v i t y   a n a l y s i o f   a   s t a n d - a l o n e   p h o t o v o l t a i c d i e sel b a t t e r y   h y b r i d   e n e r g y   sy st e i n   t h e   n o r t h   o f   A l g e r i a ,   R e n e w a b l e   a n d   S u st a i n a b l e   E n e r g y   Re v i e w s ,   v o l .   4 3 ,   p p .   1 1 3 4 1 1 5 0 ,   M a r .   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r ser. 2 0 1 4 . 1 1 . 1 0 3 .   [ 4 ]   G .   Z u b i ,   R .   D u f o - p e z ,   M .   C a r v a l h o ,   a n d   G .   P a s a o g l u ,   Th e   l i t h i u m - i o n   b a t t e r y :   S t a t e   o f   t h e   a r t   a n d   f u t u r e   p e r s p e c t i v e s , ”  Re n e w a b l e   a n d   S u st a i n a b l e   En e rg y   R e v i e w s ,   v o l .   8 9 ,   p p .   2 9 2 3 0 8 ,   Ju n .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r ser. 2 0 1 8 . 0 3 . 0 0 2 .   [ 5 ]   R .   Lu n a - R u b i o ,   M .   Tr e j o - P e r e a ,   D .   V a r g a s - V á z q u e z ,   a n d   G .   J.   R í o s - M o r e n o ,   O p t i ma l   si z i n g   o f   r e n e w a b l e   h y b r i d e n e r g y   sy st e ms:   a   r e v i e w   o f   m e t h o d o l o g i e s,”   S o l a r E n e r g y ,   v o l .   8 6 ,   n o .   4 ,   p p .   1 0 7 7 1 0 8 8 ,   A p r .   2 0 1 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . so l e n e r . 2 0 1 1 . 1 0 . 0 1 6 .   [ 6 ]   G .   M e r e i ,   C .   B e r g e r ,   a n d   D .   U .   S a u e r ,   O p t i mi z a t i o n   o f   a n   o f f - g r i d   h y b r i d   P V w i n d d i e s e l   s y st e w i t h   d i f f e r e n t   b a t t e r y   t e c h n o l o g i e u s i n g   g e n e t i c   a l g o r i t h m,   S o l a r   E n e r g y ,   v o l .   9 7 ,   p p .   4 6 0 4 7 3 ,   N o v .   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . s o l e n e r . 2 0 1 3 . 0 8 . 0 1 6 .   [ 7 ]   R .   S e n   a n d   S .   C .   B h a t t a c h a r y y a ,   O f f - g r i d   e l e c t r i c i t y   g e n e r a t i o n   w i t h   r e n e w a b l e   e n e r g y   t e c h n o l o g i e s   i n   I n d i a :   a n   a p p l i c a t i o n   o f   H O M ER ,   Re n e w a b l e   E n e rg y ,   v o l .   6 2 ,   p p .   3 8 8 3 9 8 ,   F e b .   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r e n e n e . 2 0 1 3 . 0 7 . 0 2 8 .   [ 8 ]   A .   M e l l i t   a n d   S .   A .   K a l o g i r o u ,   A r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   t e c h n i q u e s f o r   p h o t o v o l t a i c   a p p l i c a t i o n s :   a   r e v i e w ,   Pro g r e ss i n   En e r g y   a n d   C o m b u s t i o n   S c i e n c e ,   v o l .   3 4 ,   n o .   5 ,   p p .   5 7 4 6 3 2 ,   O c t .   2 0 0 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p e c s. 2 0 0 8 . 0 1 . 0 0 1 .   [ 9 ]   H .   X .   Y a n g ,   L .   Lu ,   a n d   J.  B u r n e t t ,   W e a t h e r   d a t a   a n d   p r o b a b i l i t y   a n a l y s i s   o f   h y b r i d   p h o t o v o l t a i c w i n d   p o w e r   g e n e r a t i o n   sy s t e ms   i n   H o n g   K o n g ,   Re n e w a b l e   En e rg y ,   v o l .   2 8 ,   n o .   1 1 ,   p p .   1 8 1 3 1 8 2 4 ,   S e p .   2 0 0 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / S 0 9 6 0 - 1 4 8 1 ( 0 3 ) 0 0 0 1 5 - 6.   [ 10 ]   A .   A .   A b o u   E l   E l a ,   M .   A .   A b i d o ,   a n d   S .   R .   S p e a ,   O p t i m a l   p o w e r   f l o w   u si n g   d i f f e r e n t i a l   e v o l u t i o n   a l g o r i t h m,   El e c t r i c   Po w e r   S y s t e m Re se a r c h ,   v o l .   8 0 ,   n o .   7 ,   p p .   8 7 8 8 8 5 ,   J u l .   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e p sr . 2 0 0 9 . 1 2 . 0 1 8 .   [1 1 ]   D .   Y u e ,   F .   Y o u ,   a n d   S .   B .   D a r l i n g ,   D o mes t i c   a n d   o v e r se a ma n u f a c t u r i n g   sc e n a r i o o f   s i l i c o n - b a s e d   p h o t o v o l t a i c s:   Li f e   c y c l e   e n e r g y   a n d   e n v i r o n m e n t a l   c o m p a r a t i v e   a n a l y s i s ,   S o l a r E n e r g y ,   v o l .   1 0 5 ,   p p .   6 6 9 6 7 8 ,   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . s o l e n e r . 2 0 1 4 . 0 4 . 0 0 8 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.