Indonesi an  Journa l  of El ect ri cal Engineer ing  an d  Comp ut er  Scie nce   Vo l.   12 ,  No.   3 ,  Decem ber   201 8 , p p.   1 203 ~ 12 1 0   IS S N: 25 02 - 4752, DO I: 10 .11 591/ijeecs .v1 2 .i 3 .pp 1 2 03 - 12 1 0       1203       Journ al h om e page :  http: // ia es core.c om/j ourn als/i ndex. ph p/ij eecs   Perform ance of  Bidi rectional  Convert er  B ased O n Grid  Appl ication       D.   Vidh yalaks hmi ,  K.   Bal aj i   Depa rtment  o f  E le c tri c al a nd  Ele ct roni cs  Engi n eer ing   St.  Pet ers  Insti tu te   of   Higher   Edu ca t ion  and   Rese a rch ,   Av adi ,   Che nnai   600054 ,   Ind ia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   J ul   23 , 2 01 8   Re vised  S ep   2 ,  201 8   Accepte d  S e p   19 , 201 8       A  tra nsform er  le ss   bidi r ection al   inve r te r   fed   grid - conne c te d   s y st em  ha s   implemente d   an d  func ti on   as   bot h  forward   and   re ver se  power   f lo w  b y   b at t e r y   and  photovoltaic   s y stem.  In  d c  d istri bute d   s y st e m   has  uti li z ed  t he  ren ew abl e   ene rg y   su ch  as  P V, w ind,  b at t er y   and fu el  s y st em.  In conv ent ion al  m et hod  th e   dc  bus   r egul a ti o n  b y   using   th e   o ne  li ne   c y c le  r eg ula ti on   m et hod   a nd  one - six th  li ne   c y c l e   reg ul a ti on.   In   propose d  m et hod   ut il i ze  both   conve rt er   and  inve rt er   oper ates  bidi r ec t iona l  d irecti on  a nd  uti l iz e   both  so la r  and   PV   source .   The   sol ar   ene rg y   had  le ss   cost,   pol lut ion   le ss   ene rg y   ge ner ation  and  fe d  int o  t h e   bidi re ct ion al   con ver te r .   Th e  PI - base d  cont ro l  m ethod  is  used  to  o per ate  both   forward  and  r evers e  direct ion .   Th e  m odel   pre d ic t i ve  cont ro l  m et ho d  is  used  in   the   bid irecti on al  inve rt er  for  co ntrol   th e  cur r en t  and  vol ta g e  o f  the   gr id - conne c te d   s y st e m .   The  power   f l ow  cont ro l   in   th e  d istri but ion  s ystem  b y   the  consta nt   power   loa ds  such   as  d c /dc  conv ert er   b e ca use   condu ct  t he  n egativ e   d y nami c  im pedance .   Th e  thr ee - p hase   bid ire c ti on al   inv erter  is  d e signed  an d   implemente d  in M ATLAB/Simu li nk  envi ronm en t.   Ke yw or d s :   Ba tt ery     Bi directi on al C onve rter   Photo vo lt ai c   Pr op or ti onal   Int egr al  Co ntr oller   Mod el   Pr e dicti ve  c on t ro l      Copyright   ©   201 8   Instit ut e   o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .    Al l   rights re serv ed .   Corres pond in g  Aut h or :   D.   Vidhya la kshm i ,    Re search  Sc hola r,   Dep a rtm ent o f  Elec tric al  an d El ect ronics  En gin eer i ng ,   St. Peters  Insti tute o f Hig her  Ed ucati on and  Re search ,    Chen nai - 6000 5,   I nd ia .   Em a il :  vid hya phd 05@ gm ai l.c om ,  kbal aji26@gm ai l. com       1.   INTROD U CTION   In   recent  days   the  util iz at ion   of  power   el ect ronic  co nv e rter  is  inc reasing,  an d  the   bi directi onal   conve rter  has   m or e  at tract ive.  T he   bi direct ion al   i nverter   us e d  i n  m ediu m   and   high   po wer  a pp li cat io n.  T he  galva nic  isolat ion  base d  t ran s f or m er  has  m ore  at tract ive  an d  util iz es  the  pul se  widt h  m od ul at ion   f or  re gu l at ing  the  dc  li nk  c urren t.   T he  phas e  s hift  a ng le   in   bet ween  pr im ary  a nd  sec onda ry  c on tr ol  is   us e d  t o  m ai ntain  th e   powe r of  t he bidirect io nal in ve rter  [1 - 2].       1.1 .      B ackgro und   The  th ree - phas e  bid irect io nal  inv e rter  is  a  dir ect   connecti on   betwee n  the  ac - ac  co nverters   and   rem ov es   the  util iz at ion   of   dc  li nk  ca pa ci tor  an d  e nh ances  the  c urr ent  capa bili ty   at   dc  side.   The   inv e rter  has  t he  hi gh  nu m ber   of   s witc hes  an d  use s   transfo rm er,  a nd   t he  outp ut  is  fed   int o  the   ac - ac  co nvert er  at   low - f requen cy   inducta nce  f or  regulat in g  the   powe r  flo w  [ 3 - 4].  T he  tra nsfo rm er  le ss  phot ovoltai c  ha s  high - f reque nc y  le g  m et ho d  functi on   has  both  c onti nuous  a nd   di scon ti nu ou s  c urren t  m od e  a nd   ha ving  m or e  reli a bili ty .  The  hi gh   switc hing  fr e quency  has  to d ecrease th e ri pple  in  i nduct or   and u ti li zat ion   of p assi ve de vice is l ess [5] .   1. 2 .      Pr ob le m   The  sin gle  sta ge  po wer   c onve rsion  f or  batte ry  stora ge   app li cat ion   and   desig ne d  by  m ult iple  bid irect io nal  c onve rters   co nn e ct ed  in   casca de.  T he  powe r   fl ow  of   the   ba tt ery  is  re gula te d  without  us i ng  th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   12 , N o.   3 ,  Dece m ber  2 01 8   :   1 203   –   12 1 0   1204   current  sens or  [6 ] .  The   dc   bu s  volt age  c ontr ol  in  t hr ee - ph a se  in ver te r   fe d  distrib utio n  s yst e m   util iz e  t he  one   cy cl e  regulat ion  an d  one - sixth  li ne   cy cl e  re gu la ti on  m et hod.   The   bo os t   co nverter   is  us e d,  a nd  it   i s   un i directi onal ,  and  the  i nv e rte r  is  bid irect io na l  and  fe d  i nto   t he  gr i d  syst em   [7 - 8].  The   dc   bus  has  us e d  in   va rio us  app li cat io n  s uc h  as   el ect ric  ve hicle ,  ai r   co ndit ion er   et c.  T he   input  photov oltai c  an d  gr i d - ba sed  c onve rte r   s yst e m   is  util iz ed  f or  i m pr ov in g  t he  volt age  regulat ion  [ 9].  T he   tra ns f or m er - base d  bid irect io nal  conve rter  is   co nn ect e d  in  si ng le   phase   inv e rter   fe d  gri d  syst e m .  The   s ing le   sta ge   bid i recti on al   co nve rter  with   lo w   in pu t   volt age   util iz es  the  batte ry,  a nd  s i ng le   c on tr ol   m e tho d  is   use d  t o  i ncr ease   the  e ff ic ie ncy   [10 - 12] .  T he   bi directi on al   co nv e rte r   has  to   util iz e  f or  sa ving  the   po wer   t o  batte ry  and  can   util iz ed  f or  back   up  s ource.  The   bac kup  c onve rter  us e d  as   a b idi recti on al   conve rter  for  st or i ng the elect r ic it y fr om  the fuel cel l [ 13 - 14] .     1.3 .      O bj ec tiv e   a)   In   pro posed   bi directi onal   in ve rter  has  tra nsf er  the  powe r  from   so la r  to  gr i d  a nd   al s o  tra nsfers   the  powe r  from   gr id   to   ba tt ery.  T he  PV  i s  no t   prese nt  t he   batte ry   is  us e d  has   a   s ource   and  powe r  fe d  into   gri d  syst e m .     b)   The   m od el   pre dicti ve c on t ro l   te chn iq ue   ha s  us e d i n t he i nverter  a nd  PI  c ontr oller  has   us e d i n  bid i recti onal   conve rter  for r egu la ti ng t he d c volt age a nd a lso im pr ov e  th e volt age  gain .        2.   PROP OSE D MET HO D   A  bi directi onal   dc - dc  i nv e rter   fed  gri d  c onne ct ed  syst em   i s  us e d  f or  po w er  tra ns fe r  in  both  for ward  and re ve rse dir ect ion  i ns te ad   of tw o u nid irec ti on al  c onve rters a nd als o  to  re gu la te  t he p ower  f l ow. T he batt ery   is  us e d  for  stori ng  the  re ver se   powe r  from   the  gri d  an d  util iz es  i n  el ect ric  veh ic le   a ppli cat ion   as   w el l  as  act   as   the  sou rce  w he n  P V  is  not  pr e sent.  T he  pro pose d  m et ho d  ha s  to  re duce  th e  curre nt  rip pl e  in  batte ry  si de .  The  PV   fed   gri d - c onnecte d  in ver t er  has   to  decr e ase  the  total   ha rm on ic   distor ti on   a cr os s  the   load  cu rr e nt  an d  al s o  i m pr ove the  po wer   facto r  c orr ect ion . T he PI   con t ro l i s  us e d i n  the  bid irect i on al  c onve rter  for  re gula ti ng  t he dc  li nk  volt age.   T he   ph otovo lt ai c  a nd  batte ry  ba sed   po wer  ge ner at io n  is  fe d  into   bi directi on al   co nverter   c onnecte d  in a  gr i d  syst e m .      2.1 .      Im plem e nt ati on Pre - pr ocessin g  S teps   2.1.1   P hotov olta ic   Sy s tem   The  phot ovolta ic   syst e m   has  an  im po rta nt  i n  distrib uted   powe r  ge ner at io n.  P V  syst em   consi sts  of   a  nu m ber   of  s olar  cel ls  these  are  co nn ect e d  in  series  f or  ge ner at in g  el ect ri cal   power   with   high  pote ntial .  Th e   photons   of  li ght  fall   on   the   s e m ic on duct or  m at eri al   and  th e  P N  jun ct io n  abs orbs  t he   ra diati on  an d  f orm s  the  el ect ro n - hole   pa ir  cau ses  t he  e le ct ro ns  fl ow  i n  th e  m at erial .    The  pro posed   s olar  powe r  ge ne rati on  ha s  nonl inear  powe r  ca n  c ha ng e   with   the   e nvir on m ental   co nd it io n,  le ss   m ai ntenance   a nd  cost - e ff ect i ve .  The   volt age   produce d  from   the  PV   cel l  dep en ds   on   the  sem ic on duct or   use d  a nd  a lso  va ryi ng   te m per at ur e,  ins olati on   et c.  [15 ] .  Thus   the li gh t  ene rgy  is co nv e rted  t o  el ect rical  en e rg y.  Th e  tw o d iod e  PV m od ul e is sho wn in F igure  1 .         Figure  1 .  P ho t ovoltai c  cel l       Ba sed on t w o dio de  m od el s,  t he non - ideal  P V  a rr ay   ou t pu t  current ca n be   expresse d  as ,      s h u n t I D io d e I D io d e I P h o to I o u tp u t I 2 1                      ( 1)     By  u sin g  ph ysi cs c har act erist i c of  p - n j un ct io ns ,  a  P V  a rr ay   cou l d be   desig ned  by a   DC s ource  in  p a rall el  w it h  two  diod es  a nd   the  c urren t  is acqu i rin g  a wa y  from   du e  to  t he  rea son o f   di ffusio n  a nd  rec om bin at ion  o f  charge   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Perf orma nce  of  Bidirect ional  Con vert er  Bas ed On Gri d  A ppli cation   ( D.  V idh y ala ks hmi )   1205   m echan ism s.  The  a bove   outp ut  c urren t  e qua ti on   is   co ns ist s   of  th e  li ght  ge ner at e d  photo  current,   s hunt  current   and d i od e  acti on  resp ect ively   [16 - 18] . T his a ll  co rr e spo nd i ng e qu at io n  is  g i ven b el ow,     G r e f e r e n c e T C e ll T I K S h r tC r t I P h o to I                    ( 2)     P N S N P R P N S N S IR V T V S N P N S N S IR V I P N T V S N P N S N S IR V I P N P h o t o I P N o u t p u t I 1 2 e x p 02 1 1 e x p 01          ( 3)     2.1.2     Bi dire ct iona l  C onvert er   The pr opos e d bidirecti onal  c onve rter  has  to   m ini m iz e  the a m ou nt  of   swit chin g  de vice a nd   re du ce t he   THD.   I n  orde r   to  im pr ove  t he   po wer  f act or  by  tw o - switc h,   the   sin gle   in duct or  base d  bu ck - boos t   co nve rter  is  us e d.   T he  bid ir ect ion al   DC - A C  inv e rter  m ain ly   us e d   to   po wer   bala nce  th e  ci rcu it .  In  bi directi onal   co nverte r s   are  us e d  i n  m any  ap plica ti on s  s uch  as  hy br i d  el ect ric  ve hicle s,  distri buti on   syst em s,   el ect ric  ai rcr a fts  an d  un i nterru ptable   power   s uppli es.  The  bid ire ct ion al   co nv e r te r  has  tw o  s witc hes.   On e  switc h  is  us e d  f or   forw a r ding  dir ect ion   a nd   oth e r  f or   re ver se  dir ect ion   power   fl ow.  T he  bi dire ct ion al   co nvert er  has   us e d  to   tr ansf e r   the  power  fro m   so ur ce   to   gr id  a nd  al so  gr i d  t o  t he  s ource   by   us i ng  the   s witc h  i n  se ries   with   the   batte ry,  a nd  ano t her  switc h  is  co nnect ed  i n  se ries  betwe en  the   photov oltai c  an d  bid i recti on al   c onve rter.    T he  pro po s ed   ci rcu it  d ia gr am  is sho wn in  Figure   2 .            Figure  2 .  Pro pose d  Ci rc uit di agr am  o f bidi r ect ion al  c onvert er f e d gr i d  c onnected  syst em       In  the  bid i recti on al   c onve rter ,   the  P V   in pu t  i s  fe d  to   the   gri d - c onnecte d  sy stem   the  switc h  ac ro s s  the  batte ry  is  off.  Wh e n  the   batte ry  is  us e d  as   th e  sou rce,   the   s witc h  will   be   on,   an d  it   will   c onduct   bo t h  for ward  a s  well  as r e ve rse  d irect io n p ower f l ow.     2.1.3   Model  P redi ctive  C on t rol   The  m od el   pr e dicti ve  co ntr ol   m e tho d  is  us e d  in   a  bid irect ion al   in ve rter  t o  c on t ro l  t he  c urren t  a nd  vo lt age . T he i nput  of   t he c ontr ol  is  curre nt  an d t he n p r ocess ed t o  gen e rate  the  pulse   of   the  inv e rter. T he  m od el   pr e dicti ve  c on t ro l  (MPC)   ha s  been  a pp li ed   f or  the   c ontr ol  of  po wer  co nv erters  due  to   it s  seve ral  a dv a ntages ,   li ke  a  fast  dyna m ic   respon se ,  easy   inclusi on  of  no nlinearit ie s  an d  co ns trai nts  of  the   syst em ,  and   t he  flex ibil it y  to  incl ude  oth e r  syst em   requir e m ents  in   the   c on t ro ll er.   MPC   co ns i der s   a   m od el   of   t he   syst e m   in  order  t o  pr e dict   the  f uture  be ha viour   of  t he  sy stem   ov e r  a  ho rizo n  in   ti m e.    The  pro posed   con t ro l  m et ho d  is  use d  to  cal culat e  the  direct  an d  qu a drat ur e  a xi s  current.  T his   con tr oller  generate s  the  volt age  re fer e nce  vecto r  an d  fe d  to  the  si m ple  boos t   c on t ro l  te c hniq ue  for   re gu la ti ng  the   power  f low  an d  has   e nh a nce d  t he  s yst e m   eff ic ie nc y.   Th e   direct  a nd  qua dr at ur e  a xis vo lt age  is  cal cula te d  by u si ng  th e  pro posed   co nt ro ll er.  The   re f e ren ce   gri d  cu r ren t  is  giv e n  in  E q uati on   4 an d 5.   I p h i d 1 i d 2 Rp Rs C1 L1 S _ B u ck 2 3 1 4 S _ B o o st 2 3 1 4 C0 S1 2 3 1 4 S2 2 3 1 4 S3 2 3 1 4 S4 2 3 1 4 S5 2 3 1 4 S6 2 3 1 4 B A T T E R Y 1 2 Photovoltaic Circuit Bidirectional Buck-Boost Bidirectional DC-AC A B C Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   12 , N o.   3 ,  Dece m ber  2 01 8   :   1 203   –   12 1 0   1206   d v b d i a d r e f i * *                                                                                                                                                                                                                                   ( 4)     q v b q i a q r e f i * *                                                                                                                                     (5)     The  a  and  b va lue is  giv e n  in   E q uation   6 an d 7. T he  d v and  q v is give n by the  sinu s oi dal w a vefor m.   L L s T L R e a                                                                                                                                                      ( 6)     L R L L s T L R e b 1                                                                                                                                           (7)     The o utput o f  t he pr opos e d  m od el   predict ive  contr ol is g i ve n  in   E q uatio n   8 an d 9.     b d ai d r ef i d o u t V                                                                                                                                       (8)     b q ai q r ef i q o u t V                                                                                                                                       (9)     The  outp ut  of  t he  pro po se d  c on t ro ll er  is   fe d  to  the   dq  t o  a bc  tra nsfo rm at i on.  T he  sim ple  boos t  P W M   c on t ro l  m et ho d  is  u se d t o pro du ce  the  pulse  of  t he bidirect io nal in ve rter.     2.2 .        M od es  of O pera tion   The  propose d  bid irect io nal  ba sed  c onver te r   fed   gr i d - c onne ct ed  syst e m   has  to  operate   in  var i ous   m od es.  T he  op erati on of  phot ovoltai c fe d bidirecti onal  con ver te r  f e d gr i d.    In  m od e  1  the   su pply   of  t he  pro posed   ci rc uit  is  phot ovoltai c  a nd  f ed   int o  the  bid irect i onal   co nvert e r   in  gr i d  co nnect ed  syst em .  The   s witc h  S1  t urned  off,  a nd  S 2  is   s witc he d  on,   the   in duct or   ch ar ges   an d  c urren t   flo ws  in  a  f or ward  di recti on   from   PV   to  loa d  thr ough  the  S2   a nd   bid ire ct ion al   in ver te r .  Fig ure   3 (a )  shows  t he   PV   base d forw ard directi on a nd f e d  i nto  t he l oad .     Figure   3 (a ) .   P ower  Flo w fr om PV  to Gri d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Perf orma nce  of  Bidirect ional  Con vert er  Bas ed On Gri d  A ppli cation   ( D.  V idh y ala ks hmi )   1207   In   M od e  2  the  switc h  S 2  is  tu rn e d  on,  an d  S 1  off  t he  po wer  flo ws  f ro m   the  batte ry  to  gri d  thr ough  th e   bid irect io nal  i nverter .  T he   P V   is  disco nn ect e d  from   the  pr opose d  ci rc uit.  The  batte ry  is   us e d  as   the   sou rce  of   the pr opos e d n et work, a nd it  is d isc hargin g.  Figure   3 ( b) s hows  the  po wer   fl ow fr om  the b at te ry to t he g rid .         Figure   3 (b) .   Power  Flo w fr om B at te ry to Gri d       In   M od e  3  the  PV   is  disc onne ct ed  from   the  bid irect io nal  ci rcu it .  T he  gr id  is  us ed  a s  the  s upply,  a nd   bid irect io nal in ver te r  func ti on h as a  r e ver se   directi on. T he c urren t  flo ws f ro m  g rid  to batt ery. Thus t he batt ery   was  c hargin g  and   us e d  for  e xter nal  ap plica ti on .  In   re ver s e  directi on,  t he   bid irect io nal   inv e rter  worked  as   recti fier  beca use   of  i nput  from   gri d  s upply   an d  tra nsfer re d  to   the   batte ry.   T he   pulse   of  t he  bi directi on al   in ve rter   is  zero   w he n  the  in ver te r  perform s  recti fier.  The  dc  is  co nverte d  to  a  bi directi on al   c onve rter  an d  sto re d  in  th e   batte ry.  Th us   t he  batte ry  c hargin g  duri ng  thi s  m od e.  Fi g ure   3 (c )  sho w s  th e  power   flo w  f ro m   the  gr id  t o  the   batte ry.           Figure   3 (c ) .   P ower  Flo w fr om Gr i d  t o  Ba tt er y       3.   Simul at i on   Re sults   The   pr opos e d  r enew a ble   ene r gy  base d  bi dire ct ion al   i nv e rter   fe d  gri d - c onne ct ed sy ste m   co nf i gurati on  is  i m ple m ente d,   a nd   res ults  are  ve rified  i n  MATLAB/S I MULI NK.  T he   power   flo w  con t ro l  of   phot ovoltai c   gen e rati on  bas ed   on  bi directi on al   in ver te r  f ed  gri d  a pp li ca ti on   is  analy zed  an d  ve rifie d  with  res ults  of   PI   a nd   m od e  pr e dicti ve   co ntr ol  te c hniqu es   un der  nonlinear   loa d  co nd it io n.  T he  P V  outp ut  vo lt a ge  wa vefor m   is  sho w n  in Figu re  4 . T he  PV outp ut c urre nt w a ve for m   is show n  in   Figure  5.   Figure  6   sho w s  the  sta te   of   c harge  in  t he  ba tt ery  syst e m .  The  ti m e  0 - 1  the  ph otovo lt ai c  is  us ed  a s   so urce   an d  bi directi on al   co nve rter  f un ct io n  as   the   f orwa rd  directi on.  T he   ti m e  1 - 1.4   batte r y  act   as   a  s ourc e  a nd   the b i di recti onal  co nverter  ha s w or ked  as t he  f orwa r d  direc ti on . T he  ti m e  1.14 - 2.5 th e  gri d  act  as a s our ce an d  bid irect io nal  c onve rter  f unct ion   has  re vers e  power   flo w   directi on.  I n  forw a rd i ng   di recti on ,  t he  ba tt ery   discha rg e s  the   powe r  a nd  sup ply  to  bid irect i on al   i nv e rter  fe d  loa d  syst e m .  In   re ver se   di rec ti on   batte ry  cha rg i ng.  The  DC  li nk  volt age  wa ve for m   of   the  bi dire ct ion al   co nv e rt er  is  show n  in  Figure  7 .  T he  bid irect io nal  in ver te r  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   12 , N o.   3 ,  Dece m ber  2 01 8   :   1 203   –   12 1 0   1208   ou t pu t  vo lt age  wav e f or m   is  sh own  in  Fi gure  8 .  T he  bi directi on al   in ve rter  outp ut   curre nt  w aveform   is  sh own  i n  Figure  9 .  Th e  total  h a rm on ic  d ist or ti on is  shown i n  Fi gure  10 .            Figure   4 .   P V  V oltage  wav e f orm           Figure   5 .   P V  c urren t  wa veform           Figure   6 .   Stat e  of cha rg e  con di ti on  in batt ery           Figure   7 .   DC  L ink   volt age   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Perf orma nce  of  Bidirect ional  Con vert er  Bas ed On Gri d  A ppli cation   ( D.  V idh y ala ks hmi )   1209       Figure   8 .   O utput v oltage  wa ve form  o f bidire ct ion al  in ver te r           Figure   9 .   O utput cu rr e nt  waveform  o f bidire ct ion al  In ver te r             Figure   1 0 .  T ot al  H arm on ic   D ist or ti on       4   CONCL US I O N   The  th ree - pha se  bid irect io na l  inv erter  base d  on  m od el   predict ive  co ntr ol  has  bee n  de sign e d  a nd   i m ple m ented.   The  i nv e rter   fe d  gr i d - c onnect ed  syst em   has  us e d  to   co ntr ol  the  power  fl ow  betw een   P V  a nd  gri d.   In  f orwa rd i ng  directi on,   the   bid irect io nal  c onve rter  w orks   ha ve   a  boost   conve rter,   an d  ou t pu t   is  fed  i nto  the   bid irect io nal  in ver te r  util iz e  t he  m od el   pr e di ct ive  con t ro l  to   regulat e  the  powe r  an d  e nh a nce  the  e ff ic ie ncy  of   the  syst e m .  The  gr id  c onne ct ed  syst em   Fo r  the  util it y  gr id  i nterf ace bidi re ct ion al   ap pl ic at ion ,  the pho t ovoltai c  with  batte ry   en erg y   sto rag e   sy stem   is  esse ntial   not  only   f or  c on t ro ll in g  a nd   m anag in g  the   e nergy  dem and  acro s s  util it y  gr id  in  f orward  c onduc ti on ,    In   t he  re ver se  directi on ,  a  batte ry  is  charge d  w hile  abse nt  of   phot ovoltai c   un it  i n order  to  d em and   of  power i n  t he dif fe ren t   area . T he   eff ic ie ncy a nd  powe r  fl ow c ontr ol ar e  r e gula te d  in   gr i d - base d bidi recti on al  i nv e rt er f e d PV  syst em .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   12 , N o.   3 ,  Dece m ber  2 01 8   :   1 203   –   12 1 0   1210   REFERE NCE S   [1]     Sa y ed   et   al.,   "P W M  S witc hing  Te chn ique   for  T hre e - Phase  Bid ir ec t iona l G rid - Tie  DC – AC – AC  C onver te r  w i th H i gh - Freque nc y   Isol ation , "  I EE E   Tr ansacti ons on Pow er  Elec troni cs ,  v ol.   33 ,   no .   1 ,   pp .   845 - 858,   2018 .   [2]     Xuewei   e t  a l.,  "C urre nt - fed   soft - sw it chi ng  push - p ull   front - end  con ver te r - b ase d  bid i rec t iona l   inve r te r   for  the  resid ent i al  photovol taic   po wer   s y st em , "  IE EE   Tr ansacti ons   on  Pow er  E le c tronic s ,  vo l.  29,   n o.   11 ,   pp .   6041 - 6051,   2014 .   [3]     W al tri ch   e t  al . ,   "Three - phase   b idi re ct ion al  dc/a c  conv erter  usi ng  a   six - le g   in ver te r   conn ec t e d  to  a  d irect  ac/a c   conve rt er , "  IET  Powe r E le c troni cs ,   vol .     8,   no.   1 1 ,   pp .   2214 - 222 2,   2015 .   [4]     Kouro  et  al . ,   "G rid - connect ed   p hotovol taic   s y s t ems :  An  ove rvi ew  of   re ce nt   r ese arc h   and  emer ging  PV   conve r te r   te chno log y , "  I E EE   Industria l  E l ec troni cs  Magazine ,  v ol .  9 ,   no .   1 ,   pp.   47 - 61,   2015 .   [5]     Jabe r  Fa ll ah   Ard ashir et  a l.,  "A   Si ngle - Phase   T ran sform erl ess  Inve rte r   with   Charg e   Pum p  Circ u it  C once pt   for   Grid - Ti ed   PV   Applica ti ons , ”   Industri al   Elec troni cs  IE E E  Tr ansacti ons ,   vol.   64 ,   pp .   5403 - 5415,   2017 .   [6]     Lo   e t  a l.,   "Bid ire c ti ona l  Singl e - Stage  Grid - C onnec t ed  Inv erter  for  a  B at t er y   Ene rg y   S torage  S y st em , "  IE EE  Tr ansacti ons on Indus trial   E le c tronic s ,  vo l.    64 ,   n o.   6 ,   pp .   4581 - 4 590,   2017 .   [7]     Wu   et   al.,   "DC - bus  volt age   con trol   with  a  thr ee - phase   bidi r ecti onal   inv ert er   for   D C  distri buti on   s y stems , "  IEEE  Tr ansacti ons on Power  E le c troni cs ,   vol .   28 ,   no .   4 ,   pp .   1890 - 1899 ,   2013.   [8]     Yang   et   al . ,   "D esign  and  an alys is  of  a  grid - co nnec t ed  photovo lt aic  power  s y st em , "  IEE E  transacti ons  on  pow er   el e ct ronics ,   vol .   25,   no .   4 ,   pp .   99 2 - 1000,   20 10 .   [9]     Wu   et   al.,   "In tegrat ion  and  oper at ion  of  a  singl e - phase   bidi r ectio nal   inv ert e r  with   two  buck/ boost   MP PTs  for  DC - distri buti on   app l ic a ti ons , "  I EE E   Tr ansacti ons on Power  E le c troni cs ,  vol .     28,   no.   11 ,   pp .   5098 - 51 06,   2013 .   [10]     Jang  et   a l.,   "A   m ini m um   power - proc essing - stage   f uel - c el l ene rg y   s y stem ba sed  on  a  boost - inve r te r w it h  bidi r ec t ional   bac kup  b at t er y   s tora ge . "  IE EE Tr ansacti ons on P ower  Elec troni cs ,  vol .   26 ,   no .   5 ,   p p.   1568 - 1577 ,   2 011.   [11]     Wu   et   al.,   "Tw o - phase   m odula t ed  digital  cont r ol  f or  th e  thr ee - phase   bidi r ectio nal   inv erter  wit h  wide  indu ct an c e   var iation , "  IEEE   Tr ansacti ons on   Powe r  Elec tron ic s ,  vo l.  28,   no.   4 ,   pp .   1598 - 160 7,   2013 .     [12]     Raj ak aru na  et  al. ,   "D esign  and co ntrol   of   a b idi r ectiona l   Z - sourc e  i nver te r , "  In  Pow er  Engi n ee ring  Confe renc e,  200 9.   AUPE C  2009 .   A ustralas ian  Univ ersiti es ,   pp.   1 - 6.   IEE E ,   2009 .   [13]     Kw on   et   al . ,   "Bi dire c ti ona l  Grid - Connec t ed  Singl e - Pow er - Conver sion  Converter   with  Low - Inpu t  Bat ter y   Vol ta ge , "  IEE E   Tr ansacti o ns on  Industrial Elect ronics ,    vo l .   65 ,   no .   4 ,   pp .   3 1 36 - 3144,   2018 .   [14]     Peng   et al . ,   "A   new  ZVS  bidi r ec t iona l  DC - DC c o nver te r   for  fu el   c el l  and  b at t er y   a ppli c at ion . "  IE E E  Tr ansacti ons on   power  elec troni c s ,   v ol.  19,   no.   1 ,   pp.   54 - 65 ,   2004 .   [15]     Chin  et   al.,   "A n   Acc ura te   and  Fast  Com puta ti on al   Algori thm  for  the   Two - diode   Model  of  PV   Module  Based   on  a   H y brid   Method , "  IEE E   Tr ansact ions o n  Industri al  E le c tronic s,  v ol.   64 ,   no .   8 ,   pp .   6212 - 6222,   201 7.   [16]     A.  Rahn amae i     e t    al.,    “ A  Novel     Grid    Conne ct e d    Photovol ta i c    S y stem,”     Bul l et i n    of     Elec tri cal    Engi ne ering    an d  Informatic s ,   vo l. 5, pp. 133 - 143,   2017.   [17]     V.  Vasudeva n   a nd  K.   Balaji ,   "P erf orm anc e  o f  Cuk - KY   Conver te r   Fed  Mul ti l e vel   Inve rt er   for  H y brid   Source s , "  Indone sian J our nal  of   Elec tric al   Engi ne ering  and   Computer  Sc ie n ce ,   vol .   10 ,   no .   2 ,   pp .   2018 .   [18]     R.   B al amurugan   and   R.   Nith y a ,   "F C/PV   Fed  S AF   with  Fuzz y   Logi c   Control  f or  Pow er  Qua li t y   Enha n ce m ent , "  Inte rnational   Jo urnal  of Powe r  El e ct ronics  and   Dr iv e  Syst ems ,  v ol .   5 ,   no .   4   pp.   4 70 - 476 ,   2015 .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.