I nte rna t io na l J o urna l o f   P o wer   E lect ro nics   a nd   Driv S y s t em s   ( I J P E DS)   Vo l.  1 6 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 2 5 ,   p p .   5 9 9 ~ 6 0 7   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijp ed s . v 1 6 . i1 . p p 5 9 9 - 607         599     J o ur na l ho m ep a g e :   h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   Dilig ence ana ly sis  f o r micro g rid  sy stems in isla nde mo de of  o pera tion with  op tima l switc hing  c o ntrol o co nv ert e r       P rit ha   G up t a 1 ,   M a hes h Si ng h 2 ,   Sh im py   Ra lha n 3 ,   M a ng a l   Sin g h 4   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   & E l e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,   S h r i   S h a n k a r a c h a r y a   Te c h n i c a l   C a mp u s,   B h i l a i ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   R o b o t i c s a n d   A u t o ma t i o n   E n g i n e e r i n g ,   S y m b i o si s I n st i t u t e   o f   Te c h n o l o g y ,   P u n e   C a m p u s ,   S y m b i o si s   I n t e r n a t i o n a l   ( D e e me d   U n i v e r si t y ) ,   P u n e ,   I n d i a   3 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   & E l e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,   S h r i   S h a n k a r a c h a r y a   Te c h n i c a l   C a mp u s,   B h i l a i ,   I n d i a   4 D e p a r t me n t   o f   E&T C ,   S y m b i o s i s I n st i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   P u n e   C a m p u s,  S y mb i o si s   I n t e r n a t i o n a l   ( D e e me d   U n i v e r si t y ) ,   P u n e ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   5 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Dec   7 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   Dec   2 6 ,   2 0 2 4       To   o p e ra te  a   m icro g ri d   sy ste m   in   islan d e d   m o d e ,   it   is  e ss e n ti a to   a n a ly z e   th e   e c o n o m ic  fe a sib il it y   a n d   p e rfo r m a n c e   o th e   sy ste m .   T h e   p r o p o se d   sy ste m   in teg ra tes   two   o r   m o re   re n e wa b le  e n e rg y   so u rc e s,  p ro v i d in g   a   p ro m isin g   so lu ti o n   fo r   m e e ti n g   e n e rg y   n e e d su sta in a b l y .   C o n d u c ti n g   a   tec h n o - e c o n o m ic   a n a ly sis  o f   su c h   m icro g ri d   s y ste m is  c rit ica to   m a x imiz in g   th e   e fficie n t   u ti li z a ti o n   o re n e wa b le  e n e rg y   s o u rc e s.  T h e   sim u latio n f o t h e se   m icro g ri d   sy ste m s a re   p e rfo rm e d   u sin g   HO M ER  P r o   so ftwa re ,   w h e re   v a ri o u s   e c o n o m ic  p a ra m e ters su c h   a c o st  o e n e rg y   (COE),   e lec tri c it y   p ro d u c ti o n ,   n e p re se n c o st  (NPC),   c a rb o n   e m issio n s,  f u e c o n su m p ti o n ,   a n d   p a y b a c k   p e rio d a re   e v a lu a ted   f o t h e   p r o p o se d   sy ste m s.  Ad d i ti o n a ll y ,   t h e   sy ste m ' p e rfo rm a n c e   is   a n a ly z e d   u sin g   P S IM   s o ftwa re ,   wh ich   in c o rp o ra tes   o p ti m a sw it c h i n g   c o n tro l .   Th e   re su lt a re   fu rt h e v a li d a ted   u si n g   a   p ro t o t y p e   h a rd wa re   se tu p .   Th e   fin d i n g in d ica te  th a t h e   P V/ hy d r o   sy ste m   with   N P C:  7 0 5 , 6 5 8   Rs  a n d   p a y b a c k   p e ri o d :   9 . 6 5   y e a rs  is   t h e   m o st  su it a b le  o p t io n   f o r   m e e ti n g   th e   e lec tri c it y   d e m a n d   in   r u ra a re a s .   Also ,   th r o u g h   o p t ima sw it c h in g   c o n tr o l   a p p li e d   to   th e   m icro   g ri d   c o n v e rte th e   o u t p u t   v o lt a g e   a c h iev e d   is  se v e n   lev e ls  a n d   h a rm o n ic d isto rti o n   is 3 . 7 %   f o v o lt a g e   a n d   1 . 7 %   f o t h e   c u rre n t.   K ey w o r d s :   An n u al  co s t   C O2   e m is s io n   C o s o f   en er g y   ( C OE )   I s lan d ed   m o d o f   o p e r atio n   Mic r o   g r id   s y s tem   Net  p r esen t c o s t ( NPC )   Op tim al  s witch in g   co n tr o l   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 :   Prith Gu p ta   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  &   E l ec tr o n ics E n g in ee r in g ,   Sh r i Sh an k ar ac h a r y T ec h n ical  C am p u s   B h ilai   4 9 1 0 0 1 ,   I n d ia   E m ail:  p r ith ag u p ta. 2 5 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h g r o wth   o f   m icr o   g r id   s y s te m s ,   esp ec ially   in   r u r al  an d   o f f - g r id   ar ea s ,   h as  b ee n   f u ele d   b y   t h g lo b al  n ee d   f o r   d ep e n d ab le   an d   s u s tain ab le  en e r g y   s o lu tio n s   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   B y   co m b in in g   s ev er al   r en ewa b le  en er g y   s o u r ce s ,   in clu d in g   h y d r o ,   s o lar   a n d   win d ,   m icr o g r id s   p r o v id d ec en t r alize d   m eth o d   o f   e n er g y   p r o d u ctio n   an d   d eliv er y   th at  g u ar a n tees a   r eliab le   an d   s u s tain ab le  p o wer   s u p p ly .   Am o n g   t h eir   o p er atio n al   m o d es,  i s lan d ed   o p er atio n   is   p ar ticu lar ly   s ig n if ican t,  as  it  en ab les  m icr o g r id s   to   f u n ct io n   in d ep en d en tly   f r o m   th m ain   g r id ,   o f f er in g   r esil ien ce   in   ar ea s   with   lim ited   o r   n o   g r id   co n n ec tiv ity   [ 3 ] .   T h is   s tu d y   f o c u s es  o n   th tech n o - ec o n o m ic  an al y s is   an d   p er f o r m an ce   e v alu atio n   o f   h y b r i d   r en ewa b le  en er g y - b ased   m icr o   g r id   s y s tem s   o p er atin g   i n   is lan d ed   m o d e.   B y   in te g r atin g   two   o r   m o r e   r en ewa b le   en e r g y   s o u r ce s ,   th ese  s y s tem s   p r o m i s s u s tain ab le  s o lu tio n   f o r   m ee tin g   r u r al  e n er g y   d e m an d s   wh ile  m in im izin g   en v ir o n m en tal  im p ac ts   [ 4 ] ,   [ 5 ] .   Ad v an ce d   s im u latio n   to o ls ,   in clu d in g   HOM E R   Pro   an d   PS I M,   ar em p lo y ed   to   ass ess   th ec o n o m ic  v iab i lity   an d   o p e r atio n al  p e r f o r m an ce   o f   p r o p o s ed   s y s tem s .   Mo r eo v er ,   h ar d war v alid atio n   p r o v i d es  p r ac tical  i n s ig h ts   in to   s y s tem   f ea s ib ilit y .   T h e   f in d i n g s   h i g h lig h t   th p o ten tial  o f   h y b r id   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  16 ,   No .   1 Ma r c h   20 25 599 - 607   600   co n f ig u r atio n s ,   p ar ticu lar ly   th c   s y s tem ,   in   ad d r ess in g   r u r al  elec tr if icatio n   ch allen g es wit h   o p tim al  ef f icien cy   an d   co s t - ef f ec tiv e n ess .       2.   F E ASI B I L I T AN AL Y SI S O F   M I CRO G RID  SYS T E M   ( CASE   S T UDY)   T h r is in g   d e m an d   f o r   elec tr icity   in   I n d ia,   d r i v en   b y   f ac t o r s   lik in d u s tr ial  d ev el o p m en t,   a g r icu ltu r e,   an d   liv in g   s tan d ar d s ,   h as  lef t   m an y   r u r al  ar ea s   with o u ad eq u ate  en er g y   ac ce s s .   T en d u a,   v illag in   th e   B alr am p u r   d is tr ict  o f   C h h attis g ar h ,   is   o n e   s u ch   lo ca tio n .   T h i s   s tu d y   aim s   to   ad d r ess   its   en e r g y   n ee d s   th r o u g h   s im u latio n   m o d el  u tili zin g   PV / h y d r o   an d   PV/ d iesel  m icr o g r id   co n f ig u r atio n s ,   d ev elo p e d   u s in g   HOM E R   Pro   s o f twar e.   T h r esear ch   in clu d es  an   ec o n o m ic  f ea s ib ilit y   an a ly s is   o f   th ese  s y s tem s   to   d ete r m in th eir   p o ten tial  f o r   s u s tain ab le  r u r al  elec tr if ica tio n   [ 6 ] .     2 . 1 .    Site   a nd   re s o urce   a s s es s m ent   co m p r eh e n s iv s u r v e y   was  co n d u cte d   in   T e n d u a,   ac co u n tin g   f o r   lo ad   r eq u ir e m en ts   an d   av ailab le   n atu r al  r eso u r ce s   s u ch   as  s o l ar   r ad iatio n ,   h y d r o   f lo w   f r o m   th Kan h ar   R iv er ,   an d   win d   d ata  s o u r ce d   f r o m   NASA.   T h v illag h as  1 0 0   h o u s es  with   to tal  p o p u latio n   o f   5 0 0 ,   r e q u ir in g   an   esti m ated   lo ad   o f   1 0   k W   co m p ar ed   to   th e x is tin g   2   k W   ca p ac ity .   Mo n th l y   s o lar   r ad iat io n   d ata   s h o wed   an   av er a g o f   5 . 9 8   k W h /m ²/d ay ,   with   s ea s o n al  v ar iatio n s .   T h is   d ata   in f o r m ed   th e   d ev elo p m e n o f   h y b r id   en e r g y   s y s tem s   c o m b in in g   s o lar   an h y d r o   r eso u r ce s .     2 . 2 .     P r o po s ed  m icro g rid c o n f ig ura t io n   T h s tu d y   s im u lated   an d   an aly ze d   two   h y b r id   m icr o g r i d   co n f ig u r atio n s   to   ev alu ate  th eir   p er f o r m an ce   an d   f ea s ib ilit y .   T h ese  c o n f i g u r atio n s   wer e   o p tim ized   in   H OM E R   Pro   to   en s u r e   th ey   m et  th lo a d   d em an d   ef f icien tly   wh ile  m in im izin g   co s ts   [ 7 ] ,   [ 8 ] .   C o m p o n en d et ails ,   in clu d in g   in s tallatio n   an d   m ain ten an ce   co s ts ,   wer s p ec if ied   f o r   ac cu r ate  s i m u latio n   a n d   a n aly s is .   Fig u r e s   1   an d   2   r ep r esen ts   th s im u latio n   o f   p r o p o s ed   m icr o   g r i d   s y s tem s .     2 . 2 . 1 .   Sy s t em   0 1 :   P V - hy dro - ba t t er y - co nv er t er   co nfig ura t io n   T h is   co n f ig u r atio n   co n s is ts   o f   th PV  s y s tem   h y b r id   with   th h y d r o   g en er ato r .   T h m ajo r   k ey   co m p o n en ts   u s ed   f o r   d ev el o p i n g   th e n er g y   m o d el  a r e:   -   Ph o to v o ltaic  ( PV )   p a n els:   T h s y s tem   in co r p o r ates  1 0   k W   o f   PV  p a n els,  lev er ag in g   s o l ar   en er g y   as  r en ewa b le  p o we r   s o u r ce   t o   s u p p ly   elec tr icity .   -   Hy d r o   ge n er ato r 9 8   k W   h y d r o   g e n er ato r   f o r m s   th b ac k b o n o f   th is   co n f i g u r atio n ,   u tili zin g   co n s is ten t   wate r   f lo to   p r o v id a   r eliab l an d   s u s tain ab le  en er g y   s u p p l y .   -   B atter y   st o r ag e:  T h s y s tem   u s es  5 2   s tr in g s   o f   lead - ac id   b at ter ies  to   s to r ex ce s s   en er g y   g en er ated   d u r in g   p er io d s   o f   h ig h   p r o d u ctio n   an d   s u p p l y   p o wer   d u r in g   d em an d   p ea k s   o r   lo p r o d u ctio n   p er io d s .   L ea d - ac i d   b atter ies ar ch o s en   f o r   th eir   c o s t - ef f ec tiv en ess   an d   r eli ab ilit y .   -   C o n v er ter 3   k W   co n v er ter   is   in clu d ed   in   th s y s tem   t o   m an ag th e   co n v er s io n   o f   DC   p o wer   g en e r ated   b y   th e   PV  p an els  an d   b atter ies  in to   AC   p o wer   f o r   co n s u m er   u s e.   T h is   en s u r es  co m p a tib ilit y   with   th e   elec tr ical  r eq u ir em en ts   o f t h e  lo ad .     2 . 2 . 2 .   Sy s t em   0 2 :   P V - dies el - ba t t er y - co nv er t er   co nfig ura t io n   T h is   co n f ig u r atio n   m ir r o r s   Sy s tem   0 1   in   d esig n   b u t r ep lace s   th h y d r o   g e n er ato r   with   9 8   k W   d iesel   g en er ato r .   T h k ey   co m p o n en t s   ar as f o llo ws:   -   Ph o to v o ltaic  ( PV)   p a n els:   R et ain s   th 1 0   k W   s o lar   PV  s y s tem ,   p r o v id in g   r en ewa b le  en er g y   co m p o n en t   to   r ed u ce   r elian ce   o n   co n v en ti o n al  f u els.   -   Diesel  g en er ato r :   Su b s titu tes  th h y d r o   g en er ato r   with   a   9 8   k W   d iesel  g en e r ato r ,   in tr o d u cin g   a   n o n - r en ewa b le  en er g y   s o u r ce   f o r   p o wer   g en er atio n .   T h is   s etu p   is   ty p ically   em p lo y ed   in   s ce n a r io s   wh er h y d r o   r eso u r ce s   ar u n av ailab le  o r   in co n s is ten t.   -   B atter y   s to r ag e:  Similar ly   in teg r ates  5 2   s tr in g s   o f   lea d - ac id   b atter ies  f o r   en er g y   s to r ag a n d   lo ad   b alan cin g .   -   C o n v er ter : A   3   k W   co n v er ter   is   also   in clu d ed   to   h an d le  p o w er   co n v e r s io n   task s .     2 . 2 . 3 .   Co m pa riso a nd   pu rpo s o f   s im ula t io ns   T h p r im ar y   o b jectiv o f   s im u latin g   th ese  co n f ig u r atio n s   is   to :   -   Ass es s   th tech n o - ec o n o m ic  f ea s ib ilit y   o f   th two   s y s tem s .   -   C o m p ar th eir   en e r g y   g en er ati o n   ca p a b ilit ies,  f u el  co n s u m p ti o n ,   em is s io n s ,   an d   o v er all  ef f i cien cy .   -   An aly ze   th eir   s u itab ilit y   f o r   r u r al  ap p licatio n s ,   tak in g   i n to   ac co u n f ac to r s   s u ch   as  r eso u r ce   av ailab ilit y ,   o p er atio n al  c o s ts ,   an d   en v i r o n m en tal  im p ac t.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Dilig en ce   a n a lysi s   fo r   micro   g r id   s ystem s   in   is la n d ed   mo d o f o p era tio n   w ith     ( P r ith a   Gu p ta )   601   B y   in co r p o r atin g   b o th   r en ewa b le  ( s o lar ,   h y d r o )   an d   n o n - r en e wab le  ( d iesel)  r eso u r ce s ,   th s t u d y   aim s   to   id en tify   th m o s s u s tain ab le  a n d   c o s t - ef f ec tiv co n f ig u r atio n   f o r   o f f - g r id   o r   r u r al  ar ea s   with   v ar y i n g   r eso u r ce   ac ce s s ib ilit y .   T h h y b r id   m icr o g r id   co n f ig u r atio n s   wer o p tim ized   u s in g   HOM E R   Pro ,   s o p h is ticat ed   to o f o r   m o d elin g   an d   an aly zin g   h y b r i d   en er g y   s y s tem s ,   en s u r in g   t h ey   m et  elec tr ical  lo a d   d em an d s   ef f icien tly   wh ile   m in im izin g   co s ts .   T h o p tim i za tio n   p r o ce s s   f o cu s ed   o n   f u l f illi n g   th lo ad   d em an d   co n s is ten tly ,   ev en   d u r i n g   p ea k   p er i o d s ,   wh ile  m in im izin g   th lev elize d   co s o f   en er g y   ( L C OE ) ,   cr u cial  m etr ic  th at  c ap tu r es  th av er a g e   co s o f   elec tr icity   o v er   th s y s tem 's  life tim e.   Deta iled   co s an aly s es  in clu d ed   ca p ital  co s ts   f o r   in s tallatio n ,   o p er atio n   a n d   m ain te n an ce   ( O & M)   co s ts   f o r   p er io d ic  s er v ici n g ,   r ep lace m en co s ts   f o r   co m p o n en ts   lik b atter ies  an d   co n v er ter s ,   an d   f u el  co s ts   f o r   th d iesel  g e n er ato r   in   Sy s tem   0 2 .   T h tech n ical  an d   ec o n o m ic  d etails  o f   ea c h   co m p o n en t,  s u ch   as  ef f icien c y ,   life tim e,   an d   o p e r atio n al  c h ar ac ter is tics ,   wer s p ec if ied   f o r   a cc u r ate  s im u latio n .   R eso u r ce   av ailab ilit y ,   in cl u d i n g   s o lar   ir r ad iatio n ,   wate r   f lo f o r   th h y d r o   g en er ato r ,   a n d   d iesel  s u p p l y ,   was  in co r p o r ated   to   ev alu ate  th s y s tem s '   f ea s ib il i ty   u n d er   d if f er e n co n d itio n s .   E n v ir o n m e n tal  co n s id er atio n s   wer e   also   s ig n if ican p ar o f   th an aly s is ,   aim in g   to   m in im ize  g r ee n h o u s g as  em is s io n s ,   p ar ticu lar ly   f r o m   th e   d iesel  g en er ato r   in   Sy s tem   0 2 .   Mu ltip le  s ce n ar io s   an d   s en s itiv ity   an aly s es  wer co n d u cted   to   ass ess   th e   r o b u s tn ess   o f   ea ch   s y s tem   d esig n   u n d er   v ar y in g   ec o n o m ic  an d   en v ir o n m en tal  f ac to r s .   T h o p tim izatio n   p r o v id e d   in s ig h ts   in to   th p er f o r m a n ce ,   co s t - ef f ec tiv e n ess ,   an d   s u s tain ab ilit y   o f   th two   co n f ig u r atio n s ,   em p h asizin g   th r o le  o f   r en e w ab le  r eso u r ce s   lik PV  an d   h y d r o   in   r e d u cin g   co s ts   an d   em is s io n s .   I also   h ig h lig h ted   th e   tr ad e - o f f s   o f   u s in g   a   d iesel  g e n er ato r   in   ar ea s   with o u co n s is ten h y d r o   r eso u r ce s ,   d em o n s tr atin g   th f ea s ib ilit y   o f   tailo r ed   h y b r i d   s y s tem s   f o r   r u r al  elec tr if icatio n .   T h p er f o r m an ce   a n aly s is   r ev ea led   th at  th PV/h y d r o   s y s tem   ( MG - 0 1 )   o u tp er f o r m e d   th e   PV/d iesel   s y s tem   ( MG - 0 2 )   in   ter m s   o f   an n u al  en er g y   g en e r atio n ,   p r o d u cin g   1 7 , 9 0 0   k W h /y ea r   co m p ar e d   to     1 6 , 7 0 0   k W h /y ea r   f r o m   MG - 0 2 .   T h is   d if f er en ce   u n d er s co r e s   th ad v an tag o f   in teg r atin g   h y d r o   g en e r ato r ,   wh ich   ca n   h ar n ess   co n s is te n r en ewa b le  en er g y   s o u r ce   t o   en h an ce   o v er all  s y s tem   o u t p u t.  B o th   s y s tem s   d em o n s tr ated   h ig h   r eliab ilit y ,   with   m in im al  u n m et  lo ad   a n d   n eg lig ib le  ca p ac ity   s h o r ta g es,  en s u r in g   th ey   ef f ec tiv ely   m et   th e   1 0   k W   lo ad   d em a n d   ev en   d u r in g   p ea k   co n s u m p tio n   p er io d s .   Ad d iti o n ally ,   t h an al y s is   id en tifie d   th at  MG - 0 1   ex h ib it ed   s lig h tly   h ig h er   lev el  o f   e x ce s s   elec tr icity   co m p ar ed   to   MG - 0 2 .   T h is   s u r p lu s   en er g y   i n d icate s   th at  MG - 0 1   h as  g r ea ter   ab ilit y   to   s ca le  u p   t o   m ee f u tu r in cr ea s es  in   en er g y   d em a n d ,   m a k in g   it  m o r a d ap tab le  o p tio n   f o r   g r o win g   en er g y   n ee d s   in   r u r al  o r   o f f - g r id   s ettin g s .   T h e   s ca lab ilit y   o f   MG - 01  co u ld   also   p r o v id o p p o r tu n it ies  f o r   ad d itio n al  ap p licatio n s ,   s u ch   as  in teg r atin g   elec tr ic  v eh i cle  ch ar g in g   o r   p o wer in g   n ew  co m m u n ity   f ac ilit ies.  T h is   p er f o r m an ce   m etr ic  h ig h lig h ts   th p o ten tial  lo n g - ter m   b en e f its   o f   lev er ag in g   a   r en ewa b le   en er g y - b ased   h y b r id   s y s tem   lik P V/h y d r o ,   n o o n ly   in   m ee tin g   cu r r en t   d em a n d s   b u also   in   ac co m m o d atin g   f u tu r ex p an s io n   with   m i n im al  ad d iti o n al  in v estme n t.             Fig u r 1 .   E n er g y   m o d el  o f   m icr o g r id - 01   ( PV/h y d r o )   s y s tem s     Fig u r 2 .   E n er g y   m o d el  o f   m icr o g r id - 02   ( PV/d iesel)  s y s tem s       2 . 3 .     E co no m ic  a na ly s is   T h co s an aly s is   in clu d ed   m etr ics  lik ca p ital  ex p en d itu r ( C APEX ) ,   o p er atin g   ex p en d itu r e   ( OPEX ) ,   an d   n et  p r esen co s ( NPC ) .   T ab le  1   s h o ws   th PV/h y d r o   ( MG - 0 1 )   an d   PV/d iesel  m icr o g r id   ( MG - 0 2 ) .   T h e   PV/h y d r o   s y s tem   ( MG - 0 1 )   r e q u ir ed   h ig h er   in itial  in v estme n co s ts   co m p ar ed   to   th e   PV/d iesel  s y s tem   ( MG - 0 2 ) ,   p r im ar ily   d u to   th ca p ital - in ten s iv n atu r e   o f   h y d r o   g en er ato r   in s tallatio n   an d   ass o ciate d   in f r astru ctu r e .   Ho wev er ,   o v er   t h s y s tem ' s   lif esp an ,   MG - 0 1   p r o v ed   to   b s ig n if ican tly   m o r s u s tain ab le   a n d   co s t - ef f ec tiv e.   A   k ey   f ac to r   co n tr ib u tin g   to   th is   lo n g - ter m   ec o n o m ic  ad v an tag is   th ze r o   f u el  co n s u m p tio n   ch ar ac ter is tic  o f   th h y d r o   g en er ato r ,   wh ic h   elim in ates  th r ec u r r in g   ex p en s ass o c iated   with   d iesel  p r o c u r em en t   an d   tr an s p o r tatio n   in   MG - 02.   I n   ad d itio n   t o   ec o n o m ic  s av in g s ,   MG - 0 1 ' s   r elian ce   o n   r en ewa b le   en er g y   s o u r c es  ( s o lar   an d   h y d r o )   en s u r ed   ze r o   g r ee n h o u s g as  em is s io n s   d u r in g   o p er atio n ,   m ak in g   it  a n   en v ir o n m en tally   s u p er io r   alter n ativ e.   T h is   alig n s   with   g lo b al  ef f o r t s   to   r ed u ce   ca r b o n   f o o t p r in ts   an d   tr an s itio n   to war d   clea n er   en er g y   s y s tem s .   B y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  16 ,   No .   1 Ma r c h   20 25 599 - 607   602   co n tr ast,  MG - 0 2 ' s   d ep en d en ce   o n   a   d iesel  g en e r ato r   led   to   c o n tin u o u s   f u el   co s ts   an d   em is s io n s ,   m ak i n g   it  less   f av o r a b le  f r o m   b o t h   ec o n o m ic   an d   en v ir o n m en tal  p er s p ec tiv es.   Fig u r 3   p r esen ts   co m p ar ati v an aly s is   o f   th e   k ey   ec o n o m ic  an d   en v ir o n m en tal  m etr ics  f o r   th two   h y b r id   m icr o g r id   co n f ig u r atio n s PV/h y d r o   s y s tem   ( MG - 0 1 )   an d   PV/d iesel  s y s tem   ( MG - 0 2 ) .   T h e   m etr ics  in   T ab le  1   in clu d ( a)   n et  p r esen co s ( NPC ) ,   ( b )   an n u ali ze d   co s t,  ( c)   C O2   em is s io n s ,   an d   ( d )   d is co u n ted   p ay b ac k   p er io d ,   p r o v id in g   a   co m p r e h en s iv ev al u atio n   o f   th eir   p er f o r m a n ce .   T h PV/h y d r o   s y s tem   ( MG - 0 1 )   d em o n s tr ated   s u p e r io r   ec o n o m ic  f ea s ib ilit y   with   d is co u n ted   p ay b ac k   p er io d   o f   9 . 2 0   y ea r s ,   s ig n if ican tly   s h o r ter   th a n   t h 1 3 - y ea r   p ay b ac k   p e r io d   o f   th e   PV/d iesel  s y s tem   ( MG - 0 2 ) .   Alth o u g h   MG - 0 1   r eq u i r ed   h ig h e r   u p f r o n ca p ital  c o s ts   d u to   th e   h y d r o   g en er at o r ' s   in s tallatio n ,   its   r ed u ce d   o p e r atio n al  e x p en s es,  ze r o   f u el   co s ts ,   an d   ab s en ce   o f   e m is s io n s   en h an ce d   it s   lo n g - ter m   f i n an cial  attr ac tiv en ess .   T h I n ter n al  R ate  o f   R etu r n   ( I R R )   f o r   MG - 0 1   was  ca lcu lated   at  1 3 . 8 %,  r o b u s f ig u r th at  f u r th er   s u p p o r ts   its   r ec o m m en d atio n   f o r   im p lem en tatio n .   T h h ig h er   I R R   r ef lects  th s y s tem 's  ab ilit y   to   g en er ate   b etter   r etu r n s   o n   in v estme n o v er   its   life cy cle  co m p a r ed   to   MG - 0 2 .   I n   co n tr ast,  MG - 0 2 ' s   r elian ce   o n   d iesel  g en er ato r   co n tr i b u t ed   to   r ec u r r in g   f u el   co s ts   an d   s u b s tan tial  C O2   em is s io n s ,   m ak in g   it  less   en v ir o n m en tally   s u s tain ab le  an d   ec o n o m ically   v iab le  i n   th lo n g   r u n .   O v er all,   th e   an al y s is   in   Fig u r e   3   h ig h lig h ts   th e   PV/h y d r o   s y s tem ' s   ec o n o m ic  an d   e n v ir o n m en tal   ad v an tag es,  r ei n f o r ci n g   its   s u itab ilit y   f o r   s u s tain ab le  r u r al  ele ctr if icatio n   an d   l o n g - te r m   en e r g y   p lan n in g .     2 . 4 .     Co m pa ra t iv ins ig hts   T h ec o n o m ic   an d   en v i r o n m en tal  v iab ilit y   o f   s tan d alo n PV  s y s tem ,   PV/h y d r o   m ic r o g r id ,   an d   PV/d iesel  m icr o g r id   wer ev alu ated .   W ith   lev elize d   co s t   o f   en er g y   ( L C OE )   o f   1 2 . 5 2 /k W h   as  co m p ar ed   to   2 4 . 3 9 / k W h   f o r   t h PV/d iesel  s y s tem ,   th e   PV/h y d r o   s y s te m   was  f o u n d   to   b e   th e   m o s b alan ce d   ch o ice.   Ad d itio n ally ,   th e   PV/h y d r o   s y s tem   ac h iev ed   b etter   p r o d u c tio n   ef f icien cy   with o u r elian ce   o n   f o s s il  f u els,  m ak in g   it  a   s u s tain ab le  ch o ice  f o r   T e n d u a.   B o th   s y s tem s   ef f icien tly   m et   th e   d em a n d   with   m in im al   ex ce s s   elec tr icit y   an d   u n m et  lo ad . MG - 0 1   s h o wed   lo wer   life cy cle  co s ts   an d   s h o r ter   p ay b ac k   p er io d s ,   d esp ite  h ig h e r   in itial in v estme n t.M G - 0 1   p r o d u ce d   n o   em is s io n s ,   alig n in g   w ith   g lo b al  s u s tain ab ilit y   g o als.       T ab le  1 .   PV/h y d r o   ( MG - 0 1 )   a n d   PV/d iesel m icr o   g r id   ( MG - 02)   P V / h y d r o   m i c r o   g r i d   ( M G - 01)     P V / d i e se l   m i c r o   g r i d   ( M G - 02)   N P C   7 0 5 , 6 5 8   R s     N P C   6 3 , 8 5 0   R s   A n n u a l i z e d   c o s t   5 4 , 2 9 8   R s     A n n u a l i z e d   c o s t   4 , 9 3 9   R s   D i sco u n t e d   p a y b a c k   p e r i o d   9 . 6 5   y e a r s     D i sco u n t e d   p a y b a c k   p e r i o d   1 3   y e a r s   C O 2   e mi s si o n s   Ze r o     C O 2   e mi s si o n s   2 0 7 , 0 7 6   k g / y e a r           ( a)   ( b )       ( c)   ( d )     Fig u r 3 .   C o m p a r is o n   o f   k ey   e co n o m ic  a n d   en v ir o n m en tal  m etr ics f o r   th two   h y b r i d   m icr o g r id   co n f ig u r atio n s : ( a)   n et  p r esen co s ( NPC ) ( b )   an n u alize d   co s t,  ( c)   C O2   e m is s io n   an d   ( d )   d is co u n ted   p a y b ac k   p e r io d   f o r   MG - 0 1   &   MG - 02   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Dilig en ce   a n a lysi s   fo r   micro   g r id   s ystem s   in   is la n d ed   mo d o f o p era tio n   w ith     ( P r ith a   Gu p ta )   603   3.   P E RF O RM A NCE A NAL YS I S ( P SI M   SI M U L A T I O N)   T o   g u ar a n tee  th d ep en d ab ilit y   o f   th en tire   s y s tem ,   th s u g g ested   co n v e r ter   is   esp ec iall y   m ad f o r   m icr o g r id   s y s tem s   [ 9 ] - [ 1 1 ] .   T h r o u g h   t he   u s e   of   a n   a u x ili ar y   cir c u it   a n d   t h e   p r o p o s e d   ar ch it ec t u r e ,   t h e   s t an d ar d   in v e r t er ' s   le v e ls   a r e   e x te n d e d ,   r esu l ti n g   in   a   s e v e n - le v el   o u tp u t   v o lta g e   a n d   a   c o n s i d e r a b l e   d r o p   i n   t o ta l   h ar m o n ic   d is t o r ti o n   ( T H D)   [ 1 2 ] .   B y   in cr ea s i n g   t h e   m u l til ev el  in v er t e r s   le v el ,   T HD   c an   b f u r th er   r e d u c ed .   Vo lta g e   le v els   ar i n cr ea s ed   a n d   T HD   is   f u r t h e r   r ed u c e d   wh en   m u lti le v el   i n v er te r   is   in c o r p o r at ed   i n t o   a   h y b r i d   s y s t em   [ 1 3 ] ,   [ 1 4 ] .   B y   u s in g   m u l til ev el   i n v e r ter s ,   t h is   m et h o d   en h a n ce s   t h e   v o lta g g ai n   a n d   p e r f o r m a n c p r o f il e   o f   t r a d it io n al   in v e r t er s .   F u r t h er m o r e,   T HD   is   s u c ce s s f u ll y   d ec r e ase d   b y   ex p an d i n g   t h e   m u ltil e v el   i n v e r t er   s y s te m ' s   le v el   c o u n t   [ 1 5 ] ,   [ 1 6 ] .   Fi g u r e   4   ill u s t r a tes   h o w   PS I M   s o f twa r e   was   u s e d   to   s i m u la te   t h is   s u g g est ed   s y s t em .   T h e   s u g g est ed   co n v e r te r ' s   i d ea l   s wit c h i n g   o r d er   f o r   m ic r o   g r id   s y s t em s   is   s h o w n   i n   T ab le   2 .   Ad d i ti o n all y ,   th e   v o lt a g e   l e v el   is   b r o u g h cl o s e   t o   s in u s o i d al   w it h   th ai d   o f   a n   au x i lia r y   ci r c u it   a n d   ap p r o p r i ate   s wi tc h i n g   s e q u e n c es.           Fig u r 4 .   Simu latio n   m o d el  o f   co n v er te r   with   o p tim al  s witch in g   in   PS I M       T ab le  2 .   Switch in g   st r u ctu r e   V o l t a g e   l e v e l s (V )   A c t i v e   s w i t c h e s   I n a c t i v e   s w i t c h e s   V 1 + V 2 + V 3   S 1   S 4   S 2   S 3   S 5   S 6   V 1 + V 2   S 4   S 5   S 1   S 2   S 3   S 6   V1   S 4   S 6   S 1   S 2   S 3   S 5   0   S 3   S 4   S 1   S 2   S 5   S 6   - V1   S 2   S 5   S 1   S 3   S 4   S 6   - ( V 1 + V 2 )   S 2   S 6   S 1   S 3   S 4   S 5   - ( V 1 + V 2 + V 3 )   S 2   S 3   S 1   S 4   S 5   S 6       4.   P RO T O T YP E   H ARDWA R E   SE T UP   ( E XP E R I M E N T A L   ANA L YS I S)   s tep - d o wn   tr an s f o r m e r   is   u s ed   in   th h ar d war p r o to ty p s ee n   in   Fig u r 5   to   r ed u ce   2 3 0   s u p p ly   v o ltag to   1 2   an d   2 4   V.   d i o d b r id g r ec tifie r   is   th en   u s e d   to   tr a n s f o r m   t h is   lo wer   v o ltag in to   d ir ec cu r r en t   ( DC )   [ 1 7 ] ,   [ 1 8 ] .   T h h y b r id   m u ltil ev el  in v er ter ' s   in p u c ir cu it  r ec eiv es  th r ec tifie d   DC   v o ltag as  an   asy m m etr ical  s o u r ce .   T ab le   3   lis ts   th p ar ts   n ee d ed   f o r   th h ar d war co n f ig u r atio n .       T ab le  3 .   Har d war co m p o n e n t d etails   S . N o   C o m p o n e n t   M o d e l / t y p e   D e t a i l s   1   M O S F ET   I R F 6 3 0 F P   -   2   S t e p - d o w n   t r a n sf o r m e r   -   0 - 12   V ,   5   mA ;   0 - 24   V ,   5   mA   3   D i o d e   I N 4 0 0 7   -   4   C a p a c i t o r s   -   1 0 0 0   μF   5   B r i d g e   r e c t i f i e r   I C   D B 1 0 5   -   6   O p t o c o u p l e r   M C T2 E   -   7   R e si st o r s   -   1   kΩ   8   V o l t a g e   r e g u l a t o r   I C   7 8 1 2 ,   7 8 2 4   -   9   A r d u i n o   U N O   A Tmeg a 3 2 8   I n p u t   v o l t a g e :   7 - 12   V     1 4   d i g i t a l   I / O   P i n s   ( 6   P W M   o u t p u t s)     6   a n a l o g   i n p u t s     32   k   f l a s h   mem o r y     C l o c k   s p e e d   10   LED   -   2 . 0 - 2 . 5   V ,   5 0   mA   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  16 ,   No .   1 Ma r c h   20 25 599 - 607   604       Fig u r 5 .   Simu latio n   m o d el  o f   co n v er te r   with   o p tim al  s witch in g   in   PS I M       T h d r i v er   cir c u it  p r im a r ily   s er v es  to   b o o s th s witch in g   v o lt ag f o r   th e   MO SF E T s   wh ile  m ain tain in g   is o latio n   b etwe en   th p o wer   ci r cu it  an d   th e   m icr o co n tr o ller   c ir cu it  [ 1 9 ] ,   [ 2 0 ] .   I ts   o u tp u is   c o n n ec ted   ac r o s s   th g ate  an d   em itter   ter m in als  o f   th MO SF E T s .   An   M C T 2 E   o p to co u p ler   is   em p lo y ed   to   r el ay   s ig n als  f r o m   th m icr o co n tr o ller   to   th d r iv er   c ir cu it  [ 2 1 ] - [ 2 3 ] .   T h h ar d war e   s etu p   is   in teg r ated   with   an   Ar d u in o   UNO,   wh ich   g en er ates PW p u ls es f o r   th e   MO SF E T s ,   en ab lin g   p r ec is an d   ef f icien t c o n tr o o f   th e   i n v er ter   [ 2 4 ] - [ 2 6 ] .       5.   VALI DAT I O O F   SI M UL AT I O R E SU L T S   T h p r o p o s ed   m o d if ied   co n v e r ter   f o r   th m icr o g r i d   s y s tem   was  s im u lated   u s in g   PS I M,   a   p o wer f u l   to o d esig n ed   f o r   th s im u latio n   an d   an aly s is   o f   p o wer   el ec tr o n ics  an d   m o to r   d r iv s y s tem s .   P SIM   wa s   em p lo y ed   to   ev alu ate  th p er f o r m an ce   o f   th co n v er ter   u n d er   o p tim al  s witch in g   co n tr o s tr ateg ies,  en s u r in g   ef f icien o p e r atio n   a n d   r eliab l d eliv er y   o f   p o wer   to   t h lo a d .   T h e   p r im a r y   o b jectiv o f   th s im u latio n   was  to   ac h iev th e   d esire d   lo ad   v o ltag an d   cu r r en wa v ef o r m s ,   wh ic h   ar e   cr itical  f o r   m ain tain in g   s y s tem   s tab ilit y   an d   en s u r in g   p o wer   q u ality .   T h s witch in g   co n tr o l   tech n iq u im p lem en ted   i n   th e   co n v er ter   d y n am ically   ad j u s ts   th s witch in g   s eq u en ce s   o f   p o we r   elec tr o n ic  d ev ices,  o p tim izin g   th en er g y   f lo with in   th m icr o g r id   s y s tem .   T h is   ap p r o ac h   m in im izes  lo s s es,  r e d u ce s   h ar m o n ic  d is to r tio n ,   an d   en s u r es  th at  th e   lo ad   is   s u p p lied   with   v o ltag e   an d   cu r r e n t w av ef o r m   clo s ely   m atch in g   th r eq u ir ed   s p ec if ic atio n s.   As d ep icted   in   Fig u r 6 ( a) ,   th s im u latio n   r esu lts   illu s tr ate  th p r ec is a n d   s tab le  lo a d   v o ltag wa v ef o r m   ac h iev e d   th r o u g h   th p r o p o s ed   co n v er ter   d esig n .   Similar ly ,   Fig u r 6 ( b )   d em o n s tr ates  th co r r esp o n d i n g   l o ad   cu r r en wa v ef o r m ,   wh ic h   is   s m o o th   a n d   f r ee   f r o m   s ig n if ican t d is to r tio n s ,   in d icatin g   th e f f ec tiv en ess   o f   th s witch in g   co n tr o l stra teg y .   T h ese  r esu lts   v alid ate  th e   p er f o r m an ce   o f   th m o d if ied   co n v er ter ,   s h o wca s in g   its   ab ilit y   to   m ee th m icr o g r i d   s y s tem 's  o p er atio n al   r eq u ir em e n ts   wh ile  en h an ci n g   ef f icien cy   a n d   r eliab ilit y .   T h s im u latio n   h ig h lig h ts   th p o ten tial  o f   th is   ap p r o ac h   to   im p r o v e   th o v er a ll p er f o r m a n ce   o f   h y b r id   e n er g y   s y s tem s   in   r ea l - wo r ld   ap p lic atio n s .           Fig u r 6 .   Simu latio n   o f   ( a)   lo a d   v o ltag a n d   ( b )   lo a d   cu r r en t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Dilig en ce   a n a lysi s   fo r   micro   g r id   s ystem s   in   is la n d ed   mo d o f o p era tio n   w ith     ( P r ith a   Gu p ta )   605   T h s u g g ested   co n v er ter   f o r   th m icr o   g r id   s y s tem   h as  p r o to ty p h ar d war in s talled   in   th lab o r ato r y .   I n   C h an n els  1   ( C H - 1 )   an d   2   ( C H - 2 ) ,   r esp ec tiv ely ,   th o u tp u v o ltag an d   lo a d   cu r r e n wav ef o r m s   o b tain ed   f r o m   th DSO  ar s h o wn   in   Fig u r 7 .   I is   clea r   f r o m   th wav s t r u ctu r th at  th lo a d   cu r r e n is   p u ls atin g   DC   an d   th at  th s ev en   lev el  v o ltag es  h av b ee n   attain e d .   As  r esu lt,   th o u tp u lo ad   c u r r en a n d   v o ltag ar v e r if ied .   Acc o r d in g   to   Fig u r es  8   an d   9 ,   th o v er all  h ar m o n ic  d is to r tio n   is   3 . 7 o f   th lo ad   v o ltag an d   1 . 7 o f   th lo a d   cu r r en o f   th f u n d am en tal  f r e q u en cy ,   r esp ec tiv ely .           Fig u r 7 .   L o ad   v o ltag an d   lo a d   cu r r e n t ( ex p er im en tal)           Fig u r 8 .   %   T HD  an aly s is   o f   l o ad   v o lta g e           Fig u r 9 .   %THD   an aly s is   o f   l o ad   cu r r en t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t ,   Vo l.  16 ,   No .   1 Ma r c h   20 25 599 - 607   606   6.   CO NCLU SI O N   T h s tu d y   h ig h lig h ts   th tech n o - ec o n o m ic  f ea s ib ilit y   o f   m i cr o g r id   s y s tem s   f o r   r u r al  elec tr if icatio n ,   s p ec if ically   in   T en d u a.   T h PV/ h y d r o   m ic r o g r i d   s y s tem   o f f er s   s u s tain ab le  a n d   c o s t - ef f ec tiv s o lu tio n ,   p r o v id i n g   r eliab le  elec tr icity   wh ile  r ed u cin g   d e p en d e n cy   o n   f o s s il  f u els.  T h o u tco m es  s u g g est  th at  h y b r i d   r en ewa b le  en er g y   s y s tem s   co u ld   p lay   cr itical  p ar in   ad d r e s s in g   I n d ia' s   r u r al  en er g y   ch al len g es,  p ar ticu lar ly   in   ar ea s   with   ab u n d an t   n atu r al  r eso u r ce s   lik e   s o lar   a n d   h y d r o   p o ten tial.  Ad d itio n ally ,   th PS I s o f twar is   u s ed   to   ev alu ate  th co n v er ter   o p e r atio n   p er f o r m a n ce   th r o u g h   o p tim al  co n tr o s tr ateg y ,   a n d   t h o u tp u f r o m   t h co n v er ter   is   o b s er v ed   as  n ea r   to   s in u s o id al.   T h c o n v e r ter   p er f o r m a n ce   with   th m u ltip le  en er g y   s o u r ce s   f o r   th m icr o   g r id   is   also   v alid ated   th r o u g h   th h a r d war e   s etu p .   T h u s ,   s u ch   s y s tem s   ca n   co n tr i b u te  to   en er g y   s ec to r ,   r u r al  d ev e lo p m en t,  a n d   en v ir o n m en tal  s u s tain ab ilit y .   T h is   s tu d y   u n d er s co r es  t h im p o r t an ce   o f   s u p p o r tin g   r en ewa b le  en er g y   in itiativ es a n d   s u b s id izin g   in itial c o s ts   to   en ab le  wid esp r ea d   a d o p tio n   in   r u r al  ar ea s .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   A .   D w i v e d i   a n d   Y .   P a h a r i y a ,   Te c h n o - e c o n o m i c   f e a s i b i l i t y   a n a l y si s   o f   o p t i mi z e d   st a n d - a l o n e   P V   a n d   h y b r i d   e n e r g y   s y st e ms  f o r   r u r a l   e l e c t r i f i c a t i o n   i n   I n d i a ,   J o u rn a l   o f   T h e   I n st i t u t i o n   o f   E n g i n e e rs   ( I n d i a ) :   S e r i e B ,   v o l .   1 0 4 ,   p p .   9 1 1 9 1 9 ,   A u g .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 0 0 3 1 - 0 2 3 - 0 0 9 0 6 - y.   [ 2 ]   M .   J .   K h a n ,   A .   K .   Y a d a v ,   a n d   L.   M a t h e w ,   Te c h n o   e c o n o m i c   f e a si b i l i t y   a n a l y s i o f   d i f f e r e n t   c o m b i n a t i o n o f   P V - W i n d - D i e se l - B a t t e r y   h y b r i d   s y st e m   f o r   t e l e c o mm u n i c a t i o n   a p p l i c a t i o n s   i n   d i f f e r e n t   c i t i e o f   P u n j a b ,   I n d i a ,   Re 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 .   7 6 ,   p p .   5 7 7 6 0 7 ,   S e p .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r ser. 2 0 1 7 . 0 3 . 0 7 6 .   [ 3 ]   S .   P .   M a k h i j a   a n d   S .   P .   D u b e y ,   O p t i mal l y   s i z e d   h y b r i d   e n e r g y   s y st e f o r   a u x i l i a r i e o f   a   c e m e n t   ma n u f a c t u r i n g   u n i t   w i t h   d i e s e l   f u e l   p r i c e   s e n si t i v i t y   a n a l y s i s,”   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   Am b i e n t   En e rg y ,   v o l .   3 8 ,   n o .   3 ,   p p .   2 6 7 2 7 2 ,   A p r .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 1 4 3 0 7 5 0 . 2 0 1 5 . 1 0 8 6 6 8 0 .   [ 4 ]   D .   W a n g   e t   a l . ,   A   m e t h o d   f o r   e v a l u a t i n g   b o t h   s h a d i n g   a n d   p o w e r   g e n e r a t i o n   e f f e c t s   o f   r o o f t o p   s o l a r   P V   p a n e l f o r   d i f f e r e n t   c l i ma t e   z o n e s   o f   C h i n a ,   S o l a r E n e r g y ,   v o l .   2 0 5 ,   p p .   4 3 2 4 4 5 ,   J u l .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . so l e n e r . 2 0 2 0 . 0 5 . 0 0 9 .   [ 5 ]   P .   K u mar,   N .   M a l i k ,   a n d   A .   G a r g ,   C o mp a r a t i v e   a n a l y si o f   s o l a r   -   b a t t e r y   st o r a g e   si z i n g   i n   n e t   m e t e r i n g   a n d   z e r o   e x p o r t   s y s t e ms ,   En e r g y   f o S u st a i n a b l e   D e v e l o p m e n t ,   v o l .   6 9 ,   p p .   4 1 5 0 ,   A u g .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e sd . 2 0 2 2 . 0 5 . 0 0 8 .   [ 6 ]   M .   B a n e s h i   a n d   F .   H a d i a n f a r d ,   T e c h n o - e c o n o m i c   f e a si b i l i t y   o f   h y b r i d   d i e sel / P V / w i n d / b a t t e r y   e l e c t r i c i t y   g e n e r a t i o n   sy s t e ms   f o r   n o n - r e s i d e n t i a l   l a r g e   e l e c t r i c i t y   c o n su mers   u n d e r   s o u t h e r n   I r a n   c l i ma t e   c o n d i t i o n s,   E n e r g y   C o n v e rs i o n   a n d   Ma n a g e m e n t ,   v o l .   1 2 7 ,   p p .   2 3 3 2 4 4 ,   N o v .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e n c o n m a n . 2 0 1 6 . 0 9 . 0 0 8 .   [ 7 ]   F .   O d o i - Y o r k e ,   S .   A b a a s e ,   M .   Ze b i l i l a ,   a n d   L.   A t e p o r ,   F e a si b i l i t y   a n a l y s i o f   so l a r   P V / b i o g a s   h y b r i d   e n e r g y   sy st e m   f o r   r u r a l   e l e c t r i f i c a t i o n   i n   G h a n a ,   C o g e n t   En g i n e e ri n g ,   v o l .   9 ,   n o .   1 ,   D e c .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 2 3 3 1 1 9 1 6 . 2 0 2 2 . 2 0 3 4 3 7 6 .   [ 8 ]   B .   K .   D a s,  M .   A .   A l o t a i b i ,   P .   D a s,  M .   S .   I sl a m,  S .   K .   D a s ,   a n d   M .   A .   H o ssa i n ,   F e a si b i l i t y   a n d   t e c h n o - e c o n o mi c   a n a l y si o f   s t a n d - a l o n e   a n d   g r i d - c o n n e c t e d   P V / W i n d / D i e se l / B a t t   h y b r i d   e n e r g y   s y st e m:   A   c a se  s t u d y ,   En e rg y   S t ra t e g y   Re v i e w s ,   v o l .   3 7 ,   p .   1 0 0 6 7 3 ,   S e p .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e sr . 2 0 2 1 . 1 0 0 6 7 3 .   [ 9 ]   F .   R i n a l d i ,   F .   M o g h a d d a mp o o r ,   B .   N a j a f i ,   a n d   R .   M a r c h e s i ,   Ec o n o m i c   f e a si b i l i t y   a n a l y si a n d   o p t i mi z a t i o n   o f   h y b r i d   r e n e w a b l e   e n e r g y   s y s t e ms   f o r   r u r a l   e l e c t r i f i c a t i o n   i n   P e r u ,   C l e a n   T e c h n o l o g i e s   a n d   E n v i ro n m e n t a l   Po l i c y ,   v o l .   2 3 ,   n o .   3 ,   p p .   7 3 1 7 4 8 ,   A p r .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 0 0 9 8 - 0 2 0 - 0 1 9 0 6 - y.   [ 1 0 ]   J.  Li ,   P .   L i u ,   a n d   Z.   Li ,   O p t i ma l   d e si g n   a n d   t e c h n o - e c o n o m i c   a n a l y si s   o f   a   so l a r - w i n d - b i o mass  o f f - g r i d   h y b r i d   p o w e r   s y st e f o r   r e mo t e   r u r a l   e l e c t r i f i c a t i o n :   A   c a se   st u d y   o f   w e st   C h i n a ,   E n e r g y ,   v o l .   2 0 8 ,   p .   1 1 8 3 8 7 ,   O c t .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e n e r g y . 2 0 2 0 . 1 1 8 3 8 7 .   [ 1 1 ]   S .   S a l i s u ,   M .   W .   M u s t a f a ,   O .   O .   M o h a mm e d ,   M .   M u st a p h a ,   a n d   T.   A .   J u ma n i ,   T e c h n o - e c o n o mi c   f e a si b i l i t y   a n a l y si o f   a n   o f f - g r i d   h y b r i d   e n e r g y   sy s t e f o r   r u r a l   e l e c t r i f i c a t i o n   i n   N i g e r i a ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u rn a l   o f   Re n e w a b l e   E n e r g y   Re s e a r c h ,   v o l .   9 ,   n o .   1 ,   p p .   2 6 1 2 7 0 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a e j . 2 0 1 9 . 0 9 . 0 1 3 .   [ 1 2 ]   K .   K .   G u p t a ,   A .   R a n j a n ,   P .   B h a t n a g a r ,   L.   K .   S a h u ,   a n d   S .   J a i n ,   M u l t i l e v e l   i n v e r t e r   t o p o l o g i e w i t h   r e d u c e d   d e v i c e   c o u n t :   A   r e v i e w ,   I EEE  T r a n s a c t i o n o n   P o w e r E l e c t r o n i c s ,   v o l .   3 1 ,   n o .   1 ,   p p .   1 3 5 1 5 1 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPEL . 2 0 1 5 . 2 4 0 5 0 1 2 .   [ 1 3 ]   S .   P .   G a u t a m,   L.   K u m a r ,   a n d   S .   G u p t a ,   H y b r i d   t o p o l o g y   o f   s y mm e t r i c a l   mu l t i l e v e l   i n v e r t e r   u si n g   l e ss  n u mb e r   o f   d e v i c e s ,   I ET   Po w e El e c t r o n i c s ,   v o l .   8 ,   n o .   1 1 ,   p p .   2 1 2 5 2 1 3 5 ,   N o v .   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / i e t - p e l . 2 0 1 5 . 0 0 3 7 .   [ 1 4 ]   K .   K .   G u p t a   a n d   S .   Ja i n ,   A   n o v e l   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r   b a s e d   o n   sw i t c h e d   d c   so u r c e s,   I EEE  T r a n s a c t i o n o n   I n d u s t ri a l   E l e c t r o n i c s v o l .   6 1 ,   n o .   7 ,   p p .   3 2 6 9 3 2 7 8 ,   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 3 . 2 2 8 2 6 0 6 .   [ 1 5 ]   E.   B a b a e i ,   S .   La a l i ,   a n d   Z .   B a y a t ,   A   si n g l e - p h a s e   c a sc a d e d   mu l t i l e v e l   i n v e r t e r   b a se d   o n   a   n e w   b a s i c   u n i t   w i t h   r e d u c e d   n u m b e r   o f   p o w e r   sw i t c h e s,   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   I n d u s t ri a l   El e c t ro n i c s ,   v o l .   6 2 ,   n o .   2 ,   p p .   9 2 2 9 2 9 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 4 . 2 3 3 6 6 0 1 .   [ 1 6 ]   A .   K .   S a d i g h ,   V .   D a r g a h i ,   a n d   K .   A .   C o r z i n e ,   N e w   m u l t i l e v e l   c o n v e r t e r   b a se d   o n   c a s c a d e   c o n n e c t i o n   o f   d o u b l e   f l y i n g   c a p a c i t o r   mu l t i c e l l   c o n v e r t e r a n d   i t s i m p r o v e d   mo d u l a t i o n   t e c h n i q u e ,   I EEE  T r a n sa c t i o n o n   Po w e El e c t r o n i c s ,   v o l .   3 0 ,   n o .   1 2 ,   p p .   6 5 6 8 6 5 8 0 ,   D e c .   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPEL. 2 0 1 4 . 2 3 8 7 0 6 6 .   [ 1 7 ]   A .   D w i v e d i   e t   a l . ,   I n t e l l i g e n t   e n e r g y   s t o r a g e   sy s t e f o r   st a n d a l o n e   P V   sy st e ms:  o p t i mi z i n g   b a t t e r y   p e r f o r man c e   w i t h   u l t r a   c a p a c i t o r s,   L i b r a ry  Pro g r e ss In t e r n a t i o n a l ,   v o l .   4 4 ,   n o .   3 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 4 8 1 6 5 / b a p a s. 2 0 2 4 . 4 4 . 2 . 1 .   [ 1 8 ]   A .   D w i v e d i   e t   a l . ,   D e s i g n   a n d   a n a l y si o f   m o d i f i e d   A C   t o   D C   c o n v e r t e r   t o p o l o g y   f o r   f a s t   e l e c t r i c a l   v e h i c l e   c h a r g i n g ,   L i b r a r y   Pro g ress   I n t e r n a t i o n a l ,   v o l .   4 4 ,   n o .   3 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 4 8 1 6 5 / b a p a s. 2 0 2 4 . 4 4 . 2 . 1 .   [ 1 9 ]   M .   R .   A   a n d   K .   S i v a k u mar,   A   F a u l t - To l e r a n t   S i n g l e - P h a se   F i v e - Le v e l   I n v e r t e r   f o r   G r i d - I n d e p e n d e n t   P V   S y st e ms,”   I E E E   T ra n s a c t i o n o n   I n d u st r i a l   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   6 2 ,   n o .   1 2 ,   p p .   7 5 6 9 7 5 7 7 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 5 . 2 4 5 5 5 2 3 .   [ 2 0 ]   U. - M .   C h o i ,   K . - B .   Le e ,   a n d   F .   B l a a b j e r g ,   D i a g n o s i a n d   t o l e r a n t   s t r a t e g y   o f   a n   o p e n - sw i t c h   f a u l t   f o r   T - T y p e   t h r e e - l e v e l   i n v e r t e r   sy st e ms,   I EE T r a n s a c t i o n o n   I n d u st ry  Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   5 0 ,   n o .   1 ,   p p .   4 9 5 5 0 8 ,   Ja n .   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI A . 2 0 1 3 . 2 2 6 9 5 3 1 .   [ 2 1 ]   S .   K .   C h a t t o p a d h y a y   a n d   C .   C h a k r a b o r t y ,   P e r f o r ma n c e   o f   t h r e e - p h a se   a s y m met r i c   c a sc a d e d   b r i d g e   ( 1 6 :   4 :   1 )   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r ,   I EEE  T r a n s a c t i o n o n   I n d u st r i a l   E l e c t ro n i c s ,   v o l .   6 2 ,   n o .   1 0 ,   p p .   5 9 8 3 5 9 9 2 ,   O c t .   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 5 . 2 4 2 4 1 9 1 .   [ 2 2 ]   A .   D w i v e d i   a n d   Y .   P a h a r i y a ,   D e si g n   a n d   a n a l y s i o f   h y b r i d   mu l t i l e v e l   i n v e r t e r   f o r   a s y mm e t r i c a l   i n p u t   v o l t a g e s,   J o u rn a l   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g   &   T e c h n o l o g y ,   v o l .   1 6 ,   p p .   3 0 2 5 3 0 3 6 ,   N o v .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s4 2 8 3 5 - 0 2 1 - 0 0 8 1 4 - 5.   [ 2 3 ]   J.  R o c a b e r t ,   A .   Lu n a ,   F .   B l a a b j e r g ,   a n d   P .   R o d r í g u e z ,   C o n t r o l   o f   p o w e r   c o n v e r t e r s   i n   A C   mi c r o g r i d s,   I E EE   T ra n s a c t i o n o n   Po w e El e c t r o n i c s ,   v o l .   2 7 ,   n o .   1 1 ,   p p .   4 7 3 4 4 7 4 9 ,   2 0 1 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPE L. 2 0 1 2 . 2 1 9 9 3 3 4 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Dilig en ce   a n a lysi s   fo r   micro   g r id   s ystem s   in   is la n d ed   mo d o f o p era tio n   w ith     ( P r ith a   Gu p ta )   607   [ 2 4 ]   S .   S h r i v a s t a v a ,   B .   S u b u d h i ,   a n d   S .   D a s,  D i s t r i b u t e d   v o l t a g e   a n d   f r e q u e n c y   sy n c h r o n i s a t i o n   c o n t r o l   s c h e me  f o r   i sl a n d e d   i n v e r t e r b a s e d   mi c r o g r i d ,   I ET  S m a r t   G ri d ,   v o l .   1 ,   n o .   2 ,   p p .   4 8 5 6 ,   Ju l .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / i e t - s t g . 2 0 1 8 . 0 0 2 0 .   [ 2 5 ]   B .   K e y v a n i - B o r o u j e n i ,   G .   S h a h g h o l i a n ,   a n d   B .   F a n i ,   A   d i st r i b u t e d   s e c o n d a r y   c o n t r o l   a p p r o a c h   f o r   i n v e r t e r - d o mi n a t e d   mi c r o g r i d s   w i t h   a p p l i c a t i o n   t o   a v o i d i n g   b i f u r c a t i o n - t r i g g e r e d   i n st a b i l i t i e s,   I E EE  J o u rn a l   o f   Em e r g i n g   a n d   S e l e c t e d   T o p i c s   i n   Po w e r   El e c t r o n i c s ,   v o l .   8 ,   n o .   4 ,   p p .   3 3 6 1 3 3 7 1 ,   D e c .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JES TPE. 2 0 2 0 . 2 9 7 4 7 5 6 .   [ 2 6 ]   B .   F a n i ,   G .   S h a h g h o l i a n ,   H .   H .   A l h e l o u ,   a n d   P .   S i a n o ,   I n v e r t e r - b a s e d   i sl a n d e d   m i c r o g r i d :   A   r e v i e w   o n   t e c h n o l o g i e s a n d   c o n t r o l ,   e - Pri m e   -   Ad v a n c e i n   El e c t ri c a l   E n g i n e e ri n g ,   E l e c t r o n i c a n d   E n e r g y ,   v o l .   2 ,   p .   1 0 0 0 6 8 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p r i me. 2 0 2 2 . 1 0 0 0 6 8 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       Prith a   G u p ta           c u rre n tl y   wo rk i n g   a a ss istan p ro fe ss o in   t h e   d e p a rtme n o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   Bh il a i   In stit u te   o f   Tec h n o l o g y   En g in e e rin g   C o ll e g e ,   Du r g ,   Ch h a tt isg a r h ,   In d ia.  S h e   h o l d a   B. E.   d e g re e   with   first  c las (Ho n . i n   El e c tri c a &   El e c tro n ics   En g in e e rin g   fro m   C h h a tt isg a r h   S wa m Viv e k a n a n d a   Tec h n ica l   Un i v e rsity ,   Bh il a i,   In d ia  in   J u ly   2 0 1 0 ,   s h e   o b tai n e d   h e M . E.   d e g re e   in   P o we El e c tro n ics   fro m   CS VTU,  Bh il a i,   I n d ia.   i n   M a rc h   2 0 1 3 .   S h e   h a a u th o re d   m a n y   re s e a rc h   p a p e rs.  He a re a o re se a rc h   in tere st  a re   p o we e lec tro n ics ,   o p ti m iza ti o n   tec h n iq u e s ,   p o we q u a li t y   imp ro v e m e n t,   a n d   c o n tro l   tec h n iq u e s .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il p rit h a g u p ta.2 5 @g m a il . c o m .         Dr .   Ma h e sh  S in g h           c u rre n tl y   wo rk i n g   a a ss o c iate   p ro fe ss o in   th e   De p a rtme n t   o Ro b o ti c a n d   Au t o m a ti o n   E n g in e e rin g ,   S y m b io sis  I n stit u te  o f   Tec h n o lo g y   (De e m e d   Un iv e rsity ) ,   P u n e ,   I nd ia .   He   h o ld s   B. E.   d e g re e   wit h   Ho n o rs  in   El e c tri c a En g i n e e rin g   fr o m   P t.   Ra v S h a n k a S h u k la  Un iv e rsity ,   Ra ip u r,   In d ia  in   Au g u st  2 0 0 4 .   He   o b tain e d   h is     M. Tec h .   wit h   first   c las (Ho n . fro m   Ch h a tt isg a r h   S wa m V iv e k a n a n d a   Tec h n ica Un iv e rsity ,   Bh il a i,   I n d ia  in   J u ly   2 0 0 9   a n d   P h D   in   El e c tri c a En g in e e rin g   fr o m   S wa m i   Viv e k a n a n d a   Tec h n ica Un i v e rsit y ,   Bh i lai  (C. G . He   is  m e m b e o IEE a n d   In stit u te  o f   En g i n e e rs  (IE ).   He   h a a u t h o re d   p a p e rs  in   1 1   I n tern a ti o n a l   Jo u rn a l a n d   Co n fe re n c e a n d   1 4   Na ti o n a c o n fe re n c e s.  His  a re a o re se a rc h   in tere st  a re   p o we sy ste m   sta b il it y   c o n tr o l,   o p ti m iza ti o n   tec h n i q u e ,   p o we q u a li ty   imp r o v e m e n t,   a n d   c o n tro l   tec h n i q u e .   He   c a n   b e   co n tac ted   a e m a il sin g h s 0 0 4 @g m a il . c o m .         D r .   S h i m p y   R a l h a n           i s   a   P r o f e s s o r   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   a t   t h e   S h ri  S h a n k a r a c h a r y a   T e c h n i c a l   Ca m p u s ,   w h e r e   s h e   h a s   b e e n   t e a c h i n g   f o r   o v e r   2 3   y e a r s .   H e r e s e a r c h   f o c u s e o n   o p t i m i z a t i o n   i n   e l e c t r ic   p o w e r   s y s t e m s ,   a p p l i c a t i o n   o f   a r t i f i c ia l   i n t e l l i g e n c e   t o   r e l a y   c o o r d i n a t i o n ,   m o d e l i n g ,   s i m u l a t i o n   &   d e s i g n   o f   i n t e l l i g e n t   c o n t r o l l e r s r e n e wa b l e   e n e r g y   s o u r c e s ,   a n d   g r i d   i n t e g r a t i o n .   S h e   h a s   p u b l i s h e d   e x t e n s i v e l y   i n   p e e r - r e v i e we d   j o u r n a l s   a n d   c o n f e r e n c e s .   W h e n   s h e   i s   n o t   w o r k i n g   o n   r e s e a rc h   o r   t e a c h i n g ,   s h e   e n j o y s   m e n t o r i n g   y o u n g   s c h o l a r s .   S h e   c a n   b e   c o n t a c te d   a t   e m a i l :   s h im p y . r a l h a n @ s s tc . a c . i n .         Dr .   M a n g a l   S i n g h           i w o r k i n g   a s   a n   As s o c ia te   P r o f e ss o r ,   El e c tr o n ics   &   Tele c o m m u n ica ti o n   E n g i n e e ri n g   a t   S y m b i o s is   I n s t it u te   o f   T e c h n o lo g y ,   S y m b i o s is   In ter n a t i o n a l   (De e m e d   U n i v e rs i ty ) ,   P u n e .   He   h a a n   e x p e rie n c e   o f   m o re   t h a n   2 2   y e a r in   t h e   fie l d   o f   Tea c h i n g ,   Re se a rc h   a n d   Ad m i n i st ra t i o n .   He   o b ta i n e d   h is   g ra d u a t i o n   i n   El e c t r o n ics   a n d   Tel e c o m m u n ica t io n   E n g i n e e ri n g   f r o m   Na t io n a l   I n st it u te   o f   Tec h n o l o g y   ( f o rm a l l y   k n o w n   a G E C) ,   Ra i p u r ,   C h h a t ti s g a r h ,   a n d   M . T e c h .   i n   C o m m u n i c a t i o n   E n g i n e e ri n g   Ja d a v p u U n i v e rs it y ,   K o l k a ta ,   W e st  Be n g a l .   D S i n g h   o b ta i n e d   h i Ph . D.   i n   C o m m u n i c a t i o n   E n g i n e e ri n g   fr o m   Na t i o n a l   I n s ti t u t e   o Tec h n o l o g y ,   R o u r k e la,   O d is h a .   He   h a se r v e d   a s   As s o c ia te  P ro fe ss o r,   E lec tr o n ics   &   C o m m u n ica t io n   E n g i n e e r i n g ,   I n s ti t u te   o Tec h n o l o g y ,   Nirm a   U n i v e rs it y ,   A h m e d a b a d   a n d   A ss o c iate   P r o fe ss o r ,   E lec t r o n ics   &   C o m m u n ica ti o n   E n g i n e e ri n g ,   C h h a t ra p a t i   S h i v a j i   I n s ti t u t e   o f   Tec h n o l o g y ,   D u r g ,   C h h a t t is g a r h .   He   h a s   p u b l is h e d   se v e r a l   re s e a rc h   p a p e rs  i n   t h e   a re a   si g n a p r o c e ss i n g   f o r   c o m m u n ic a t i o n s,   p a r t ic u la rl y   m u l ti - c a r rie r   m o d u la ti o n   (OF DM )   f o r   w ire les s   c o m m u n i c a t i o n   s y s tem s   i n   In ter n a t i o n a l   re fe re e d / p e e r - re v iew e d   J o u rn a ls   a n d   p re se n te d / p u b li s h e d   m o r e   t h a n   2 0   p a p e r s   in   Na ti o n a l /I n t e r n a ti o n a l   Co n fe r e n c e s / P r o c e e d i n g s .   He   h a 3   I n d ia n   p a te n ts  p u b li s h e d   a n d   o n e   A u s tr a l ia n   p a te n t   g ra n t   in   h is   c re d i t.   He   h a s   g u id e d   se v e ra l   P G /   P h D   d i ss e r ta ti o n s .   He   is   a   S e n i o r   M e m b e r   o f   IE EE   a n d   l ife   m e m b e o t h e   I ET E   a n d   IS TE ,   I n d ia.   He   c a n   b e   c o n tac te d   a e m a i l:   m a n g a l. e tce @ g m a i l . c o m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.