I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   7 ,   No .   2 A p r il   201 7 ,   p p .   659 ~ 6 6 6   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 7 i 2 . p p 6 5 9 - 6 6 6     659       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JE C E   M a x im u m  P o w er P o int  Tra c k ing   using   Particle  Sw a r m   O pti m i z a tion Alg o rith m  f o H y bri Wind - Tida l   H a rv esting   Sy ste m  on  t h e So uth  Co a st of  Ja v a       F ra ns is co   Da na ng   Wij a y a ,   K u k uh   Da u d P riba di ,   Sa rj iy a   De p a rtme n o f   El e c tri c a En g in e e rin g   a n d   I n f o rm a ti o n   T e c h n o lo g y Un iv e rsitas   Ga d jah   M a d a   Yo g y a k a rta,  In d o n e sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Oct  2 4 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   J an   2 3 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   Feb   7 ,   2 0 1 7       T h is  p a p e p ro p o se a   h y b rid   win d - ti d a l   h a rv e stin g   sy ste m   (H WT HS) .   T o   ex trac m a x i m u m   p o w e r   f ro m   th e   w in d   a n d   ti d a l HW T HS   i m p le m e n ts  p a rti c le  sw a r m   o p ti m iza ti o n   (P S O)  a lg o rit h m   in   m a x i m u m   p o w e r   p o in t   trac k in g   (M P P T m e th o d .   T h e   p ro p o se d   HW T HS   h a d   b e e n   tes ted   o n   t h e   ra n g e   o f   p o ss ib le  i n p u a p p r o p riat e   to   t h e   c h a ra c teri stics   o f   th e   so u t h e rn   c o a st   o f   J a v a .   T h e   p re se n te d   re su lt   sh o w th a b y   u sin g   P S O - b a se d   M P P T   a lg o rit h m ,   m a x i m u m   p o w e p o in c a n   b e   a c h iev e d .   T h u th e   e ff icie n c y   o HWT HS  is  9 2   % ,   9 4   %   in   w in d   se c ti o n   a n d   9 1   %   in   ti d a se c ti o n .   By   u sin g   PSO - b a se d   M P P T HW T HS   c a n   re sp o n d   w e ll   to   c h a n g e in   w in d   a n d   t id a l   sp e e d ,   w h e th e it ' s a c h a n g e   f ro m   lo w   sp e e d   to   a   h ig h e sp e e d   o c h a n g e   f ro m   h ig h   sp e e d   to   lo w e sp e e d   w h e re i n   ti m e   to   re a c h   n e w   ste a d y   st a te  is   ±  0 . 1   s A v a ried   w in d   a n d   ti d a sp e e d ,   P S O   a lg o rit h m   c a n   m a in tain   Cp   o f   t h e   s y ste m   in   th e   ra n g e   o f   0 . 4 7   -   0 . 4 8   so   t h a p o w e c a n   b e   e x trac ted   to   th e   m a x i m u m .   K ey w o r d :   MP PT   Oce an   en er g y   P SO   R en e w ab le  e n er g y   W in d   en er g y   Co p y rig h ©   2 0 1 In stit u te o f   A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ku k u h   Da u d   P r ib ad i,     Dep ar t m en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g   an d   I n f o r m at io n   T ec h n o lo g y ,   Un i v er s ita s   Gad j ah   Ma d a ,   Gr af i k No   2 ,   Yo g y ak ar ta  55281 ,   I n d o n esia.   E m ail:  te k n ik @ u g m . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   I n d o n esia  is   a n   ar ch ip elag o   t h at  2 /3   o f   its   ter r ito r y   is   o ce an .   I t   h as  th e   lo n g e s co astl i n in   th w o r ld ,   ab o u ±   8 0 7 9 1 . 4 2   k m ,   w h ic h   is   p o ten tial  ar ea   f o r   d ev elo p m en o f   w i n d   an d   o ce an   p o w er   p lan ts I n d o n esia  h as  av er a g e   w in d   s p ee d   ab o u ±   5   m / s .   T h w in d   s p ee d   o f   4   m /s   to   5   m / s   is   class if ied   as   lo w - s ized   w it h   p o ten tial  ca p ac it y   o f   1 - 1 0 0   k W .   Mo r eo v er ,   th e x ten o f   m ar in ar ea s   o f   I n d o n esia   is   als o   p o ten tial  s o u r ce   o f   o ce an   w av e n er g y S ev er al   m ar in ar ea s   i n   I n d o n e s i a   h a v an   av er ag e   w a v h eig h b et w ee n   0 . 5   to   3   m .     T o   o p tim ize  th p o w er   g en er a tio n   s y s te m s ,   t w o   o r   m o r t y p es  o f   en er g y   s o u r ce s   ca n   b co m b i n ed .   E ac h   o f   th e   en er g y   s o u r ce s   ca n   o v er co m e   t h w ea k n e s s   o f   t h o th er .   T h i n ter m itte n n at u r o f   w in d   e n er g y   ca n   b co m p en s ated   b y   t h p r ed ictab le  n atu r o f   o ce a n   w a v en er g y .   Ho w e v er ,   t h ex is ten ce   o f   m a x i m u m   p o w er   p o in tr ac k er   in   r en e w ab le  en er g y   p o w er   p lan t s   ar s till   ess e n tia to   en s u r th at  t h m a x i m u m   p o w er   ca n   b ex tr ac ted   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   On   [ 3 ] s tep   s ize  w h ic h   is   u s ed   i s   f i x ed   v al u s o   th at  it  w ill  af f ec th s p ee d   o f   ac h iev in g   co n v er g e n t .   C h o o s i n g   th ap p r o p r iate  v alu o f   s tep   s ize   is   ess e n tial   in   d es ig n in g   MP PT .   A   s m all   s tep   s ize  v al u es  w il m i n i m iz th o cc u r r en ce   o f   o s cillat io n s   b u t h s y s te m   w il tak l o n g   ti m to   ac h ie v e   co n v er g e n t.   L ar g s tep   s ize  v alu e s   w ill  s h o r ten   t h e   ti m to   ac h ie v e   co n v er g en t   b u t   o s cillatio n   w ill   o c cu r   ar o u n d   th o p ti m u m   p o in t so   i w il p r o d u ce   lo s s es.  T h u s ,   t h u s o f   ad ap tiv s tep - s ize  MP PT   alg o r ith m   i s   th e   r ig h s o l u tio n   to   o p ti m ize  s p ee d   to   ac h iev co n v er g en t   an d   lo s s es  d u to   o s cillatio n s   [4 - 6] R esear ch   s u r r o u n d in g   ad ap tiv MP P T   i s   g ett in g   l o d o n e ,   s o m al g o r ith m s   w h ic h   h av b ee n   u s ed   ar e   n eu r o - f u zz y ,   g en et ic  al g o r ith m s ,   s i m u lated   an n ea li n g ,   a n d   P SO .   T h u s o f   ad ap ti v MP PT   alg o r ith m   s h o w s   a   g o o d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E   I SS N:  2 0 8 8 - 8708     MPP T u s in g   P S A lg o r ith f o r   Win d - Tid a l W a ve   E n erg Ha r ve s tin g   S ystem  …  ( Fra n sisc o   Da n a n g   W ij a y a )   660   p er f o r m a n ce   to   m ax i m ize   t h e   o u tp u t   p o w er   o f   r e n e w ab le  en er g y   p o w er   p lan ts .   B y   u s i n g   P SO  al g o r it hm ,   ef f icien c y   o f   w i n d   en er g y   c o n v er s io n   s y s te m s   ca n   b i n cr ea s ed ,   an d   s h o w ed   g o o d   p er f o r m an ce   i n   r esp o n d in g   to   c h an g es i n   w i n d   s p ee d ,   as p r esen ted   in   [ 7 ] .   I n   th is   r esear c h h y b r id   w in d - tid al  h ar v esti n g   s y s te m   ( HW T HS)   w as   co m p o s ed   o f   w i n d   an d   tid al  tu r b in s y s te m .   T o   m ax i m ize  t h o u tp u t p o w er   o f   HW T HS,  P SO a lg o r ith m   w a s   u s ed   to   co n tr o l th d u t y   c y cle   o f   th b u ck - b o o s co n v er ter .   MP PT   p r o ce s s   w as  p er f o r m ed   o n   ea ch   s y s te m ,   w in d   e n er g y   s y s te m   ( W E S)  an d   tid al  en er g y   s y s te m   ( T E S) ,   s o   th at  t h m a x i m u m   p o w e r   o f   ea ch   s y s te m   ca n   ce r tain l y   b e x tr ac ted .   Fu r t h er m o r e,   to tal   ex tr ac ted   p o w er   f r o m   t h t w o   s y s te m s   wer tr an s f er r ed   to   th lo ad .   I n   th is   s t u d y ,   HW T HS  w a s   test ed   in   ac co r d an ce   w it h   th p r ev aili n g   w in d s   a n d   o ce an   w av e s   o n   t h s o u t h   co ast o f   J av is lan d .       2.   H WT H S’s M P P T   HW T HS  w a s   co m p o s ed   o f   win d   tu r b i n e,   tid al  tu r b in e,   r ec t if ier ,   b u c k - b o o s co n v er ter ,   an d   lo ad   as   s h o w n   i n   Fi g u r 1 .   W in d   a n d   tid al  tu r b in w a s   u s ed   to   co n v er w i n d   an d   tid al  e n er g y   i n to   m ec h a n ical  e n er g y   ac co r d in g   to   ( 1 ) .   T h co ef f i cien o f   p er f o r m a n ce   o f   t h e   tu r b in ( C p )   r ep r esen ts   th e   p o w er   ex tr ac tio n   ef f icien c y   f r o m   t u r b in e s .   I n   th eo r y ,   th m a x i m u m   v al u o f   C p   is   0 . 5 9 ,   b u in   p r ac tice  th C p   v alu es   o n l y   i n   th r an g o f   0 . 4     0. 45   [ 8 ] .   A ea ch   t u r b in t h er is   s p esi f ic   o p er atin g   p o in w h er th m ec h a n ical  p o w er   ca n   b ex tr ac ted   to   th m a x i m u m ,   t h p o in is   co m m o n l y   r e f er r ed   to   o p tim u m   tip   s p ee d   r at io   ( T SR ) .   T SR   ( λ )   is   th e   r atio   b et w ee n   t h r o tati o n al  s p ee d   to   w in d   ( o r   tid al)   s p ee d   ( 4 ) .   I n   th s ta te  o f   w i n d   an d   tid al  v ar y   o v er   th ti m e,   th T SR   s h o u ld   b m ain tai n ed   s o   th v al u w ill  al wa y s   b at  th o p ti m u m   p o in t.  T h u s ,   th C p   o f   t h e   s y s te m   ca n   b k ep t c o n s tan t a t   th o p ti m al  p o in s o   th at  m ax i m u m   elec tr ical  p o w er   ca n   b ex tr ac ted .                                        ,   ( 1 )                         (                        )              ,   ( 2 )                                                ,   ( 3 )                 .   ( 4 )     w h er P m   is   m ec h a n ical  p o w e r ,   ρ   is   air   an d   s ea w ater   d en s it y ,   R   is   r o to r   d iam eter ,   is   w i n d   o r   tid al  s p ee d   ( m /s ) ,   β  i s   p icth   a n g le,   an d   ω m   is   r o tatio n al  s p ee d .   Fi g u r 2   s h o w s   t h p o w er   c h ar ac ter is tic s   o f   w i n d   an d   tid a l   tu r b in i n   w h ic h   at  a n y   w in d   an d   tid al  s p ee d   th er i s   ce r t ain   r o tatio n al  s p ee d   w h er t h m a x i m u m   p o w er   g en er ated .   T h p o in b ec o m e s   th tar g et  o f   MP P T   s o   C p   c an   b k ep co n s ta n at  t h o p ti m al  p o in a n d   th e   g en er ated   p o w er   is   al w a y s   m a x i m u m .   T o   b a b le  to   ex tr ac th m a x i m u m   p o w er ,   d u t y   c y cle  o f   th b u c k - b o o s co n v er ter   w a s   eq u ip p ed   w it h   MP P T   alg o r ith m .   T h o u tp u p o w er   o f   t h b u ck - b o o s co n v er ter   w as  t h b asis   v ar i ab le  f o r   ev alu at in g   th d u t y   c y cle.   I n   t h is   s t u d y ,   t h P SO  alg o r it h m   u s ed   3   p ar ticles  w h er ein   t h p ar ticles  r ep r esen d u t y   c y cle  ( d ) .   W h ile  s p ee d   ( Ф )   r ep r ese n ts   s tep - s ize  o f   d u t y   c y cle.   MP PT   p r o ce s s   w as  ca r r ied   o u w it h   r ef er e n ce   to   Fig u r 3 .   W h er w   is   t h m o m en tu m   f ac to r   ( w   =   0 . 1 5 ) ,   r 1   an d   r 2   ar r an d o m   v alu e s   b et w ee n   0   a n d   1 ,   c 1   an d   c 2   ar ac ce ler atio n   co n s tan ts   ( c 1   = c 2   0 . 5   an d   1 . 6 ) .           Fig u r 1 .   B lo ck   d iag r a m   o f   H W T HS   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N : 2088 - 8708   I J E C E   Vo l.  7 ,   No .   2 A p r il  2 0 1 7   :   6 5 9 666   661       ( a)       ( b )     Fig u r 2 .   ( a)   C h ar ac ter is tics   o f   tu r b in p o w er   as a   f u n ctio n   o f   th r o to r   s p ee d   f o r   s er ies o f   w i n d   s p ee d s ,     ( b )   C h ar ac ter is tics   o f   t u r b in e   p o w er   as a   f u n ctio n   o f   th r o to r   s p ee d   f o r   s er ies o f   tid al   s p ee d s           Fig u r 3 .   Flo w c h ar t   o f   P SO M P PT  alg o r ith m       W in d   an d   tid al  tu r b i n p ar am eter s   u s ed   i n   th is   r esear c h   ca n   b s ee n   i n   T ab le  1   al o n g   w it h   p ar am eter s   o f   P MSG.   Fig u r 4   s h o w s   w in d   a n d   s ea   w a v es   ch ar ac ter is tic  w h ic h   w er t h b asis   f o r   test i n g   th e   p r o p o s ed   s y s te m .   T h w i n d   g r ad ien i n   th r eg io n   o f   I n d o n esia  g e n er all y   b l o w s   f r o m   th s o u th ea s -   So u th w ester n   w it h   w i n d   s p ee d s   r an g in g   b et w ee n   2 . 5   -   1 0   m / s .   W ith   t h h ig h e s w i n d   s p ee d s   w er i n   th W ester n   I n d ian   Oce an   So u t h   Su m atr to   E ast  J av a,   A n d a m an   Sea,   So u t h   C h in a   Sea,   J a v Sea   an d   th e   E a s ter n   P ac i f ic  Oce a n   P h ilip p in es.  Fi g u r 4   ( a)   is   s am p le  d at o f   w i n d   s p ee d   o n   th So u th   C o ast  o f   J av tak en   f r o m     -   5   Sep te m b er   2 0 1 6 .   T h w in d   s p ee d   v ar ied   b et w ee n   1 . 03  -   5 . 6 6   m /s   w i th   a n   av er a g w i n d   s p ee d   o f   3 . 8 1   m/ s .   A t h at  ti m th d o m i n a n t   w i n d   s p ee d   w as  4 - 5   m /s .   T h is   w as  i n f lu e n ce d   b y   th c h ar ac t er   o f   th m o n s o o n   ea s w h er th w i n d   b le w   f r o m   th co n t in e n o f   Au s tr alia  to   th Asi an   co n t in e n t h r o u g h   th d eser in   t h e   n o r th er n   p ar o f   A u s tr alia   an d   o n l y   th r o u g h   th n ar r o w   s ea .   So   th w i n d   w a s   d r y   w h ich   r esu lt in g   ter r ito r y   o f   I n d o n esia s u f f er ed   d r o u g h t a n d   in   g en er al  h ad   r elativ el y   s t ab le  w i n d   s p ee d .   Wh en   t h w in d   b lo w s   o v er   t h s u r f ac o f   t h s ea ,   s o m o f   i ts   e n er g y   i s   tr an s f er r ed   to   th s ea   w ater   th r o u g h   f r ictio n   b et w ee n   t h a ir   m o lec u les  a n d   th w ater   m o lecu les.  Data   s h o w ed   th at  s e v er al  m ar i n ar ea s   in   I n d o n esia  h ad   th p o ten tial  wav es  w it h   a n   a v er a g h ei g h o f   0 . 5     2   m ,   w h ic h   is   p o ten ti al  s o u r ce   o f   en er g y   to   g en er ate  elec tr icit y .   Sa m p le  d ata  o f   o ce an   w a v h ei g h o n   th So u t h   C o as o f   J av ca n   b s ee n   in     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E   I SS N:  2 0 8 8 - 8708     MPP T u s in g   P S A lg o r ith f o r   Win d - Tid a l W a ve   E n erg Ha r ve s tin g   S ystem  …  ( Fra n sisc o   Da n a n g   W ij a y a )   662   Fig u r 4 ( b ) .   Oce an   W av h ei g h t   v ar ied   b et w ee n   2 . 4     2 . 8   m   w it h   a n   av er a g h eig h o f   2 . 5 4   m .   A lt h o u g h   t h e   p r o ce s s   o f   f o r m atio n   o f   w a v es   in f l u en ce d   b y   t h w in d ,   b u b o th   h av e   d if f er en t   c h ar ac ter is t ics .   A s   ca n   b s ee n   o n   Fig u r 4 ( b ) ,   o ce an   w a v is   m o r p r ed ictab le  an d   s tab le,   s o   th n at u r o f   o ce an   w av e n er g y   ca n   b u s ed   to   co m p e n s ate  t h i n ter m itte n t n atu r o f   w i n d   en er g y .       T ab le  1 .   T h P a r am eter   o f   W i n d   an d   T id al  T u r b in e   W i n d   T u r b i n e     P M S G     T i d a l   T u r b i n e   -   P M S G   R a t e d   w i n d   s p e e d   1 4   m/ s       R a t e d   t i d a l   sp e e d   3   m / s   R o t o r   d i a me t e r   0 . 9   m       R o t o r   d i a me t e r   0 . 9   m   R a t e d   p o w e r   1   k W       R a t e d   p o w e r   1 . 5   k W   I n e r t i a   0 . 0 0 0 8   k g . m 2       I n e r t i a   0 . 0 0 0 4   k g . m 2   N o mi n a l   r o t a t i o n a l   s p e e d   1 . 2   p u       N o mi n a l   r o t a t i o n a l   s p e e d   1 . 2   p u   S t a t o r   p h a se   r e si st a n c e   8 . 6 7   mΩ       S t a t o r   p h a se   r e si st a n c e   8 . 6 7   mΩ   d - a x i i n d u c t a n c e   2 . 8 6   mH       d - a x i i n d u c t a n c e   2 . 8 6   mH   q - a x i i n d u c t a n c e   3 . 4 4   mH       q - a x i i n d u c t a n c e   3 . 4 4   mH   R o t a t i o n a l   d a mp i n g   0 . 0 0 1   N . m.s       R o t a t i o n a l   d a mp i n g   0 . 0 0 1   N . m.s             ( a)       ( b )     Fig u r 4 ( a)   W in d   ch ar ac ter is tic  o n   th s o u t h   co ast o f   J av a ,   ( b )   Oce an   w a v ch ar ac ter is t ic  o n   th s o u th   co ast  o f   J av a       3.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI S   Af ter   t h a n al y s i s   o f   t h d es ig n   a n d   MP PT   m ec h a n i s m   f o r   HW T HS,  s i m u latio n   u s i n g   Si m u lin k   w a s   co n d u cted   to   v er if y   t h p r o p o s ed   m et h o d   as  s h o w n   i n   Fig u r 5 .   I n   th is   s i m u latio n ,   th p ar am eter s   u s ed   i n   HW T HS r ef er   to   T a b le  1 .   T h e   lo ad   u s ed   in   th i s   s t u d y   i s   r es is ti v lo ad   w it h   v al u 1 0   Ω .         3 . 1 .     P er f o rm a nce  o f   P SO   M P P T   Alg o rit h m   f o E a ch  Sy s t e m   B ased   o n   s im u lat io n   r esu l ts ,   th g r ea ter   th w in d   s p ee d ,   th o u tp u p o w er   o f   th W E b ec am e   g r ea ter .   T h is   al s o   ap p lies   to   T E S ,   th e   g r ea ter   th e   s p ee d   o f   t h tid al ,   th e   o u tp u t   p o w er   o f   T E S   also   in cr ea s e d P SO  alg o r ith m   w h ich   w a s   i m p le m en ted   o n   HW T HS  co u ld   in cr ea s t h o u tp u p o w er   o f   ea ch   s y s te m ,   b o th   W E an d   T E S .   T h u s ,   th e f f i cien c y   o f   W E co u ld   b in cr ea s ed   f r o m   7 1 to   9 4 w h il T E S’ s   ef f icie n c y   in cr ea s ed   f r o m   6 6 to   9 1 %.  I n   th T E S ,   in   ad d itio n   to   i m p r o v e   th ef f icie n c y   o f   2 4 %,  th u s o f   t h P SO   al g o r ith m   al s o   co u ld   m ai n tai n   s y s te m   ef f icie n c y   at  9 1 w h e r T E S’ s   ef f icie n c y   t h at   d id   n o t u s MP P T   v ar ies  b et w ee n   4 9 - 8 6 %.  P er f o r m a n c o f   W E S a n d   T E at  an y   w i n d   s p ee d   an d   tid al  s p ee d   ca n   b e   s ee n   i n   Fi g u r 6 .     3 . 2   P er f o rm a nce  o f   P SO   M P P T   Alg o rit h m   f o H WT H S   B ased   o n   [ 9 ] ,   tid al  s p ee d   is   a   f u n c tio n   o f   t h o ce a n   w a v h eig h t   as  s tated   i n   ( 5 ) .   W h er e   is   tid al   s p ee d ,   m   w as  a v er a g b ea ch   s lo p ( m 0.033) ,   g   i s   ac ce le r atio n   o f   g r av i t y   ( g 9 . 8   m / s 2 ) ,   is   o ce an   w a v e   h eig h t,  a n d   α   w as t h w a v b r ea k er   an g le  ( α 1 5 ˚ ) .                               ( 5 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N : 2088 - 8708   I J E C E   Vo l.  7 ,   No .   2 A p r il  2 0 1 7   :   6 5 9 666   663   T h u s ,   b ased   o n   Fi g u r 4 ( b ) ,   tid al  s p ee d   o n   t h s o u t h   co ast  o f   J av w as   i n   t h r an g e   o f   1 . 5   -   1 . 8   m /s .     Fig u r 7 ( a)   an d   Fig u r 8 ( a)   s h o w s   m o d el  o f   w in d   s p ee d   an d   tid al  s p ee d   u s ed   f o r   HW T HS te s ti n g .           Fig u r 5 Si m u li n k   b lo ck   o f   H W T HS                                 (a )                             ( b )                               ( c)                             ( d )     Fig u r 6 ( a)   Ou tp u t p o w er   o f   s tan d - alo n w i n d   en er g y   s y s te m ,   ( b )   Ou tp u t p o w er   o f   s tan d - alo n tid al  en er g y   s y s te m ,   ( c)   E f f icie n c y   o f   s ta n d - alo n w i n d   en er g y   s y s te m ,   ( d )   E f f icie n c y   o f   s ta n d - a lo n w i n d   en er g y   s y s te m       Du r in g   3   s ,   w i n d   s p ee d   ch an g ed   f r o m   5   m / s   to   6   m / s   th e n   d o w n   to   4   m /s .   Ge n er ato r   r o tat io n   s p ee d   r esp o n d ed   w ell  to   w i n d   s p e ed   ch an g es   w h er ei n   ti m to   r ea ch ed   n e w   s tead y   s tate  wa s   0 . 1   s .   W h en   t h w i n d   s p ee d   v ar ied   f r o m   4   m /s   to   6   m /s ,   p o w er   t h at   co u ld   b ex tr a cted   v ar ied   f r o m   1 0 5   W   to   2 6 0   W   an d   C p   w a s   i n   th r an g o f   0 . 47    0 . 48 .   C p s   r esp o n s e,   g en er ato r   r o tatio n   s p ee d ,   an d   W E S s   ex tr ac ted   p o w er   ca n   b s ee n   Fig u r 7 .   A s   f o r   th T E S,  tid al  s p ee d   r o s f r o m   1 . 7   m / s   to   1 . 8   m / s   th e n   d o w n   to   1 . 5   m /s .   As  in   W E S,  T E S s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E   I SS N:  2 0 8 8 - 8708     MPP T u s in g   P S A lg o r ith f o r   Win d - Tid a l W a ve   E n erg Ha r ve s tin g   S ystem  …  ( Fra n sisc o   Da n a n g   W ij a y a )   664   g en er ato r   r o tatio n   s p ee d   r esp o n d ed   w e ll  to   c h a n g in   tid al   s p ee d   w h er ei n   t i m e   to   r ea ch   n e w   s tead y   s tate   w a s   0. 0 5   s .   W h e n   th tid al  s p ee d   w a s   in   th r an g o f   1 . 5     1 . 8   m /s ,   p o w er   th a co u ld   b ex tr a cted   v ar ied   b etw ee n   2 8 0   W   an d   4 0 9   W ,   also   C p   w a s   in   th r a n g o f   0 . 4 7     0 . 4 7 5 .   C p s   r esp o n s e,   g en er ato r   r o tatio n   s p ee d ,   an d   T E S’ s   ex tr ac ted   p o w er   ca n   b s ee n   Fi g u r 8 .           ( a)       ( b )       ( c)     ( d )     Fig u r 7 ( a)   W in d   s p ee d ,   ( b )   W in d   g en er ato r   r o tatio n   s p ee d ,   ( c)   W in d   ex tr ac ted   p o w er ,   ( d )   W E S p o w er   co ef f icie n t         ( a)     ( b )       ( c)     ( d )     Fig u r 8 ( a)   T id al  s p ee d ,   ( b )   T id al  g en er ato r   r o tatio n   s p ee d ,   ( c)   T id al  ex tr ac ted   p o w er ,   ( d )   T E S p o w er   co ef f icie n t       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N : 2088 - 8708   I J E C E   Vo l.  7 ,   No .   2 A p r il  2 0 1 7   :   6 5 9 666   665       Fig u r 9 T o tal  h ar v ested   p o w er   f r o m   HW T HS       Fig u r 9   s h o w s   h ar v ested   p o w er   f r o m   HW T HS  at  w i n d   s p ee d   4     6   m / s   a n d   t id al  s p ee d     1 . 5     1 . 8   m /s .   A w i n d   s p ee d   o f   4   m / s   an d   tid al  s p ee d   o f   1 . 5   m /s ,   t h p o w er   o f   3 8 5   W   w a s   h ar v ested   w h ile   at  w i n d   s p ee d   o f   6   m /s   a n d   tid al  s p ee d   o f   1 . 8   m /s ,   t h p o w er   h ar v e s ted   at   6 6 9   W .   T h u s ,   t h m a x i m u m   p o w er   o f   ea ch   s y s te m   h ad   b ee n   s u cc e s s f u l l y   e x tr ac ted   at  ea ch   co r r esp o n d in g   in p u t c o n d itio n s .       4.   CO NCLU SI O N   T h p r o p o s ed   HW T HS  w a s   c o m p o s ed   o f   w i n d   t u r b in e,   tid al  tu r b in e,   r ec ti f ier ,   b u ck - b o o s t   co n v er ter ,   an d   lo ad .   MP PT   p r o ce s s   w a s   p er f o r m ed   o n   ea ch   s y s te m ,   W E an d   T E S.  T h p r o p o s e d   s y s te m   h ad   b ee n   test ed   o n   t h r an g o f   p o s s ib le  in p u ap p r o p r iate  to   th ch ar ac t er is tics   o f   th e   s o u th er n   co ast  o f   J av a.   T h p r esen ted   r es u lt  s h o w s   t h at   b y   u s i n g   P SO - b ased   MP P T   al g o r ith m ,   m a x i m u m   p o w er   p o i n ca n   b e   ac h ie v ed .   T h u s   th ef f ic ien c y   o f   HW T H is   9 2   %,  9 4   in   w in d   s ec ti o n   an d   9 1   in   tid al  s ec tio n .   B y   u s i n g   P SO - b ased   MP PT ,   H W T HS  ca n   r esp o n d   w ell  to   ch an g e s   in   w i n d   an d   t id al  s p ee d ,   w h et h er   it ' s   c h a n g f r o m   lo w   s p ee d   to   h ig h er   s p ee d   o r   ch an g f r o m   h i g h   s p ee d   to   lo w er   s p ee d   w h er ein   ti m to   r ea ch   n e w   s te ad y   s tate  i s   ±   0 . 1   s .   A v ar ied   w i n d   an d   tid al  s p ee d ,   P SO  alg o r ith m   ca n   m ai n tai n   C p   o f   th s y s te m   i n   t h r an g o f   0 . 4 7   -   0 . 4 8   s o   th at  p o w er   ca n   b ex tr ac ted   to   th m a x i m u m .       ACK NO WL E D G E M E NT S   T h au th o r s   w o u ld   lik to   th a n k   Fac u lt y   o f   E n g i n ee r in g   Un iv er s ita s   Gad j ah   Ma d a   f o r   p r o v id in g   th e   f ac ilit ies to   co n d u ct  t h is   r esear ch .       R E F E R E NC E S   [1 ]   L . H.  P ra to m o ,   F . D.  W ij a y a   e   E.   F irm a n s y a h ,   Ca p a c it o Ba n k   V o l tag e   Eq u il i b riu m   f o M P P T   in   S in g le - P h a se   S in g le - S tag e   F iv e - L e v e In v e rter  f o P V - G rid ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica a n d   Co mp u ter   En g i n e e rin g ,   p p .   62 - 7 1 ,   2 0 1 5 .     [2 ]   K.T .   A h m e d ,   M .   Da tt a   e   N.  M o h a m m a d ,   A   No v e Tw o   S w it c h   No n - i n v e rti n g   Bu c k - Bo o st  C o n v e rter  Ba se d   M a x i m u m   P o w e P o i n T ra c k in g   S y ste m ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica a n d   C o mp u ter   En g i n e e rin g ,   v o l.   3 ,   p p .   4 6 7 - 4 7 7 ,   2 0 1 3 .     [3 ]   Y.  Da   e   A .   Kh a li g h ,   Hy b rid   Off sh o re   W in d   a n d   T id a T u rb in e   En e rg y   Ha r v e stin g   S y ste m   w it h   In d e p e n d e n tl y   Co n tr o ll e d   Re c ti f iers ,   e m   IECON  '0 9 .   3 5 th   An n u a C o n fer e n c e   o f   IEE E ,   2 0 0 9 .     [4 ]   M . K.  Ho n g   e   H.H.  L e e ,   A d a p ti v e   M a x i m u m   P o w e P o i n T ra c k in g   A l g o rit h m   f o V a riab le  S p e e d   W in d   P o w e r   S y st e m s” ,   L if e   S y ste m M o d e li n g   a n d   In tell ig e n t   Co m p u ti n g ,   v o l.   6 3 2 8 ,   p p .   3 8 0 - 3 8 8 ,   2 0 1 0 .     [5 ]   S . M . R.   Ka z m i,   No v e A l g o rit h m   f o F a st  a n d   Eff i c ien S p e e d - S e n so rles M a x i m u m   P o w e P o in T ra c k in g   in   W in d   En e rg y   Co n v e rsio n   S y ste m s” ,   IEE T ra n sa c ti o n o n   In d u stri a El e c tro n ics ,   v o l.   5 8 ,   p p .   2 9 - 3 6 ,   2 0 1 1 .     [6 ]   E. A .   Am o n ,   T . K. A .   Bre k k e n   e   A . A .   S c h a c h e r,   M a x i m u m   P o w e P o in T ra c k in g   f o Oc e a n   Wav e   En e rg y   Co n v e rsio n ,   I EE T r a n s a c ti o n On   In d u stry   A p p li c a ti o n s,  v o l .   9 ,   p p .   1 0 7 9 - 1 0 8 6 ,   2 0 1 2 .     [7 ]   K.  Da u d ,   F . D.  W ij a y a   e   S a rji y a ,   Dy n a mic   Res p o n se   O M a x imu Po we Po i n T r a c k in g   Us in g   Pa rticle   S w a rm   Op ti miza ti o n   Fo W in d   E n e rg y   C o n v e rs io n   S y ste m” ,   e m   In tern a ti o n a Co n f e re n c e   o n   In f o rm a ti o n   Tec h n o l o g y   A n d   El e c tri c a En g in e e rin g ,   Yo g y a k a r ta,  2 0 1 6 .     [8 ]   J.M . G .   a .   F . B.   Z h e   Ch e n ,   A   Re v i e w   o f   th e   S tate   o f   th e   A rt  o f   P o we El e c tro n ics ,   p .   1 7 ,   2 0 0 9 .     [9 ]   R. M .   S o re n se n ,   Ba sic   Co a sta En g in e e rin g ,   P e n n sy lv a n ia:  S p rin g e S c ien c e + Bu sin e ss   M e d ia,  I n c . ,   2 0 0 6 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E   I SS N:  2 0 8 8 - 8708     MPP T u s in g   P S A lg o r ith f o r   Win d - Tid a l W a ve   E n erg Ha r ve s tin g   S ystem  …  ( Fra n sisc o   Da n a n g   W ij a y a )   666   B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS       Fra n sisc o   Da n a n g   W ij a y a   w a b o r n   o n   F e b r u a ry   1 9 7 4   in   S lem a n ,   In d o n e sia .   He   re c e iv e d   h is  Ba c h e lo a n d   M a ste d e g re e ,   b o t h   f ro m   El e c tri c a En g in e e rin g   M a jo r,   G a d jah   M a d a   Un iv e rsit y   in   1 9 9 7   a n d   2 0 0 1   re sp e c ti v e ly .   He   th e n   g o t   h is  Do c to r   o f   E n g in e e rin g   in   T o k y o   In stit u te  o f   T e c h n o lo g y   in   2 0 0 9 .   He   is  c u rre n tl y   A ss o c iate   P ro f e ss o a th e   De p a rtm e n o f   El e c tri c a l   En g in e e rin g   a n d   In f o rm a ti o n   T e c h n o lo g y ,   G a d jah   M a d a   Un iv e rsity .   His  re se a rc h   is  sp e c ialize d   in   p o w e s y st e m   e n g in e e rin g ,   e n e rg y   c o n v e rsio n ,   a lso   tran sm issio n   a n d   d istri b u t io n   sy ste m .   H e   is  a lso   e x p e rt  in   p o w e s y s te m   c o n tro tec h n iq u e   u sin g   M a g n e ti c   En e rg y   R e c o v e r y   S w it c h   (M ERS ).         K u k u h   D a u d   Prib a d i   wa b o rn   o n   F e b ru a ry   1 9 9 5   i n   Be k a si,  In d o n e sia .   He   re c e iv e d   h is  Ba c h e lo d e g re e   o f   El e c tri c a En g in e e rin g   f ro m   D e p a rt m e n o f   El e c tri c a En g in e e rin g   a n d   In f o rm a ti o n   T e c h n o l o g y ,   Ga d jah   M a d a   Un iv e rsity   in   2 0 1 6 .   H is  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   m a x i m u m   p o w e p o in trac k in g ,   o p t im iza ti o n ,   p o w e s y ste m s,  a n d   re n e w a b le  e n e rg y .   He   is   c u rre n tl y   c o n d u c ti n g   re se a rc h   a b o u o p ti m iza ti o n   o f   h y b rid   w i n d - o c e a n   e n e rg y   h a rv e stin g   s y ste m.         S a r jiy a   re c e i v e d   th e   b a c h e lo a n d   m a st e d e g re e f ro m   G a d jah   M a d a   Un iv e rsit y ,   Yo g y a k a rta,   In d o n e sia ,   i n   1 9 9 8   a n d   2 0 0 1 ,   r e sp e c ti v e l y ,   a n d   th e   P h . D .   d e g re e   f ro m   th e   Ch u lalo n g k o rn   Un iv e rsit y ,   T h a il a n d ,   in   2 0 0 8 ,   a ll   in   e lec tri c a e n g in e e rin g .   P re se n t l y ,   h e   jo in w it h   th e   El e c tri c a En g in e e rin g   a n d   In f o rm a ti o n   Tec h n o lo g y   D e p a rt m e n a Ga d jah   M a d a   Un iv e rsit y .   His   re s e a rc h   in tere sts  in c lu d e   re li a b il it y   e v a lu a ti o n   o f   e lec tri c   p o w e r   s y st e m s,  e c o n o m ic  a n d   se c u re   o p e ra ti o n   o f   e le c tri c   p o we s y ste m s,  p o w e r   s y s te m s   a n d   e n e rg y   p lan n in g ,   a n d   re n e w a b le  e n e r g y   in teg ra ti o n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.