Indonesi an  Journa l  of El ect ri cal Engineer ing  an d  Comp ut er  Scie nce   Vo l.   13 ,  No.   3 ,  Ma rch   201 9 , p p.   1 3 24 ~ 1 331   IS S N: 25 02 - 4752, DO I: 10 .11 591/ijeecs .v1 3 .i 3 .pp 1 324 - 1 331          1324       Journ al h om e page :  http: // ia es core.c om/j ourn als/i ndex. ph p/ij eecs   Activ e an d reactive pow er m anag ement of  grid con nected  ph otovo l taic syst em       Ameerul  A. J .  J em an 1 ,  N aee m M  S Ha nn oon 2 ,   N ab il  Hid ayat 3 , Mo ham ed M.   H . Ad am 4 ,     Ismail  Mus ir in 5 , V i jay ak u mar .   V 6   1,2,3,4,5 Facul t y   of Electrical E ng in ee ring ,   Univ ersiti  T eknol ogi   MA RA (UITM),   Ma lay s ia   6 School  of  Com puti ng  Sci ence a nd  Engi n ee ring ,   VIT  Univer sit y   Chenna i ,   Ind ia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT    Art ic le  history:   Re cei ved   Sep   1 4 , 201 8   Re vised  N ov   1, 20 18   Accepte d  Nov 1 2,  2018       Volta ge - sourc e   conve rt er   (VS C)  topo log y   is  wid ely   used   for  grid   in te rfa ci ng   of  distri bu te d   ge ner ation  (DG )  s ystems   such  as  th e  photovo ltaic  s y stem  (PV ).  Since   th e  oper ation  of  the  VS C  is  essenti a l  to  e nsure  qual i t y   of   ac t ive   and  rea c ti ve   power   i nje c te d   to   th e   gr id,  a   con trol  app roa ch   is   nee d ed   to  d ea l   wi th  the   un ce r ta in ties  in   th e  gr id  suc h  as   fau l ts.   Thi s   pap er  pr ese nts   a  non - li ne ar   cont roller   desig n  for   a   th ree - p hase   vo lt ag e   source   conv ert er   (VS C).   T h e   d y nami c  var ia bl es  adopted  for   th e  VS C  are   the   in stant an eous  real  and  re ac t ive  power  components.   The  cont rol   appr oac h   tha t   interfa c e   the  VS C   bet wee n   the  PV   s y stem  and   t he  grid   are  subje ct ed   to   th e  cur re nt - volt ag e   base d .   PV   s y s te m   inj e ct s  a ct iv e  po wer  to  th e  gr id  a nd  loc a l  lo ad  wh il e  u t ilit y   gr id  m onit ors  th e   power  compensat ion   of   loa d   r eac ti ve   power .   The  proposed  non - l in ea r   con trol  strat eg y   is   imple m ent ed  for   the  VS C  to  ensure   f ast  err or   tracki n g  and   fin ite   conve rge n ce  t ime.   Th e   ada p ti ve   na ture  of   th e   p roposed  non - l in ea r   con trol  provide s  m ore   robustness,  les s  sluggish  fau lt   re cove r y   c om par ed  to   conve nt iona l   PI  cont rol .   Th e  comprehe nsive   num eri cal  m odel   is  de m onstrat ed   in  MA TL AB   sc ript   envi ronm en t  with   power   s ystem  disturba n c es  such   as  fau lt s  in  the   gr id .   The  sim ula ti on   of  proposed  s y s te m   is  bei ng  ca r rie d  out  in   MA TL AB/S IM ULINK   envi ron m ent   to   validate  th e  cont ro l  s che m e.  Th e   proposed  cont ro l  s y st em  reg ul ates  the  VS C  ac   s ide   r ea l   and   react iv e  powe r   component  and   t he  dc   side   voltag e .   Ke yw or d s :   Acti ve powe r   Non  li nea r  c on trol   Photo vo lt ai c  s yst e m   Re act ive pow e r    Vo lt age  s ource  conv e rter   Copyright   ©   201 9   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 :   Naeem  M S Hanno on   Faculty  of Elec tric al  Engineer ing ,   Univer siti   Te kno logi   MA RA (Ui TM),   40450  S hah A l a m , S el ango r,   Ma la ysi a.   Em a il : han noon. naeem @g m a il .co m       1.   INTROD U CTION   The  volt age  s ource   co nverter   (VSC)  t opol ogy  is  wi dely   a ccepte d  f or   ap plica ti on   i n  el ect ric  powe r  gen e rati on,   tra ns m issi on   a nd  distrib ution  sy stem s   [1] ,  [ 2] .   VS C  is   ca pab l e  to   dec ouple   t he  i ns ta nta neous  real   and   reacti ve  po wer   c on t ro l  in  wh ic h  both  c om po nen ts  are  c on t ro ll ed  t hrough   t he  VS C  i nst antaneous  qd  curren t   com po ne nts  w hich   is  pro port ion al   to   the   re al   an d  reacti ve   po wer  c om po nen ts .  C onve rting  ab c  c urre nt s  t o  current  dq  c ompone nts  re quir es  a  phase - lo op  lo op  ( PLL)   s yst e m   to  deter m ine  the  phase   an gle  in  the   dq  of   t he  rou nd   fr am e.  If  PLL  dy nam ic s   are  ig nored   i n  the  VS C  c ontro l  desig n,   the  c ontr ol  syst e m   m us t  be  st ron g  e nough  to  com pen sat e   f or   t he  unkn own   PLL   dy na m ic s.  In  ad diti on,  us in g  t he  c urren t  c om pone nts  dq  as  a   dy nam ic  var ia ble  le ads   to   a  non - li ne ar  VS C   co ntr ol  m od el ,  w hich  i n  t urn  a dd s  com plexity   to  t he  c ontr ol  desig n.   Nu m erous non li near  a nd no n li near  c ontrol  m et hods   ha ve be en pr opos e d  i n t echn ic al   publica ti on s   [3] ,  [ 4] .   Am on g  li nea r  con t ro l  m et ho ds,  fee db ac k - ba sed  m et ho ds   do  not  neces sari ly   pr ovide   str ong  c ontr ols,   as  con t ro l  pro vi sion s  ( su c h  as   m arg ins  of   sta bili ty )  are  no t  su m m arized  in  this  m et ho ds   [ 5] .  It  pro poses  a  root  sit e  an al ysi s  ap proac h  to   e ns ure  the   po wer  of   a  c on tr oller   de sign e d  on  the   ba sis  of  feedbac k  from   the  co untry .   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       Act iv e a nd r ea ct iv e p ower  m anage men t  of  gri d  co nnect ed  pho t ovo lt aic  sys te m   ( Ameer ul  A. J. Jem an )   1325   Anothe r  disad van ta ge  is  t hat  su c h  P I - c on t rol le rs  are  of te n  desig ne d  based  on  e xp e rim ent s  an d  e rror s .  A m on g  nonlinea r  m eth ods   of  regula ti on ,   li near  fe edb ac k  m et ho ds   a re  not  r ob us t  because   th ey   require   a  c aref ul   correct ion   of  nonlinea r  VS C  m od el s.  In   this  con te xt,  inte grat ed  co ntr ols  ar e  introd uced   t o  el i m inate   sta ti c   error s   and idle c on t rol s to  inc rease t he  li nea r  c on t r ol cap a bili ty  o f  the  VS C  on  [6]   and res pecti ve ly .   This  pa pe r  pres ents  a  ne w  m od el   for  str ong  c on t ro l  de sig n  in  V SC.  The  pr opos e d  m od el   us es  real  a nd  i m m ediat e  interact ive  powe r  com po ne nts  (p)  t  a nd  q  (t ),   c om par ed  t o  t he   cu rr e nt  c om po nen t  of  c onve nt ion al   dq,  as  a   dy na m ic   var ia ble.  p  (t )  a nd  q  (t) ,   oth e r  th an  othe r  el ect rical   pa ram et ers,   hav e   a  sepa rate  wa vefor m   ind e pende nt  of  the  a ppr oved   ref e ren ce   f ram e.  T her e fore,   the  values   of  p  (t)  a nd  q  (t)  ca n  be  s pecifie d  withi n  the  a bc  ref e rence   f ram e,  wh ic h  is   in dep e nde n t  of  PLL ,  a nd  is  us e d  a s  a   re f eren ce   to   dq   to  reduce  uncertai nty  in   the  f orm .  The  desig n  of  a   str ong  orga nizat ion al   desi gn  m od el   is  du e   to   dynam ic   var ia bles,  p  (t)   an d  q  (t),  not  base d  on  the  fra m e  of   re fer e nc e.  The  li m it s  of   t he  pro pose d  ap proac h,   ba sed  o n  p  (t )  an d  q  (t)  as  va riables,  do   no t  pro vid e  exc essive ca pacit y at  p rese nt  be yond the  li m it s .    The   tra ns f or m er  disc us se d  i n  this   pa pe r   is  t he   three - ph ase   DC  powe r   sou r ce  tra ns f orm er  us in g  P W M   sh a ping  te ch nolog y.  T rad it io na ll y,  in  the  VSC   m od el ,  the  a ct ive  an d  rea ct ive  powe r  at   th e  PCC   is  con t r olled   by  co ntr olli ng   t he  di rect  an d  quad ratu re  cu rre nt  axis  c om po ne nts  of  the  c urr ent.  T his  is  ach ie ved   by  co nv e rting  the ab c  fram e t o  thei r own  dq  com po ne nts  usi ng  a  loc ked lo op ( P LL) [ 7] . Fi gure   1.  s hows   a d ia gram  o f  th e PV  syst e m  that co nn ect s  the   distr ibu ti on  syst e m  an d t he  PCC  th rou gh the  VSC  and  the  Ri  +  jwLi i nterf ace , whe re   w  is  the  an gula r  fr e que ncy  of  the  powe r  syst e m .  The  li near  p art  im ped anc e  betwee n  the PCC  and   t he  ne twor k  is  Rg  +  jwL g .   The  RLC   loa d  is  co nnect ed   to  the  PCC .   The  in vestigat ion   of   t he  co nverter  le vel  co ntr ol   fr am ewo r k  de pends   on  a n  i m pr ov e d  sci e nt ific   m od el   of  the  c onve rter   associat e d  with  the   f ram ewo r k   [8 ] .     Tw o  PI  co ntr ollers  are   util iz ed  to  c ontr ol  the  dc  am ount  an d  the  ai r   conditi oner  si de  res ponsi ve  powe r   ind e pende ntly  [ 9] .   In  tra diti on al   c on t ro l   co nspire s,  t he  P W M - C SR  has   bee n  w orke d  with   dis connecte d  e xa m ples   [10] – [11].   It  dem onstrat es  that  dy nam ic   da m pin g  can  be  pr om ptl y  execu te d  by  m et ho ds   f or   st at e  var ia ble  c ri ti ci s m   [12] .  At  l ong  la st,  intr oduce s   a  st raig htfor w ard  an d  m ini m al   effo rt  a pproach  (it  util iz es  sta ndar d  sim p le   an d  com pu te rized  hard war e )  to  a ccom plish  cl os e  so li dar it y  D PF  [ 13 ] .   Am on g  oth e r  la te   adv a ncem ents,  sp ac e   vecto r  ad justm ent  (SVM)  has  been   ap pear e d  to  ha ve  a  high  vo lt age   incre as e,  dec rease d  ex changin g  recur ren ce ,   low  li ne  curre nt  co nso na nt m util at ion , and  a   cl ear u sa ge o n com pu te rized  f ram ewo rks  [14] – [16 ].   The  syst em   m od el   is   bei ng  de rive d  f r om   ini ti al   assum ption   on  gr i d  vo lt ag e  ( )   an d  ge ner at i on   bu s   act ive pow e r ( Pi≈P pv)  as  m e ntion e d bel ow .           Figure  1 .  P V  s ys tem  interf aced  with  distrib ution   syst e m  at PCC       2 =    +   2 + 2                                                                                                                                                                                                                                                   (1)     wh e re   V_2  is  volt age at PCC,   I_2  is c urre n   t  from  PCC t o  gri d ,     is cu rr e nt fro m  V SC to  P CC , Q_i   is rea ct ive  powe r  ge ne rated  at   V SC.  As  P V  is  treat ed   as  a  source  of  act ive  po wer   w hen  connecte d  in  s eries,    is  assume d  to b e  zer o.     Fr om   the  sche m at ic   diagr a m   sh ow n  i n  F ig ure  3,  the   V SC  dynam ic   m od el   in  a bc   re fer e nce  fr am e  is   ob ta ine d  a s:       ,  =    ,   +   ,  + 2 ,    (2)     wh e re ,  ,  =   volt ag e  at   ac  side  of  the  VS C:   2 ,  =   volt age  at   PCC ;  ,  =   ins ta nta neous   c urren t   at   a bc   fr am e.  Af te r   tr ansfo rm a t ion   of   ( 5)  f ro m   abc  r efere nce  fr am e  to  dq  re fer e nc e  fr am e,  the  V SC  dyna m ic   beco m 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.   13 , N o.   3 ,  Ma rc h 201 9   :   1324   –   1 33 1   1326      = −    +    +  − 2     (3)        = −    +  +  − 2       (4)     wh e re   ,  =   volt age   at   ac  side  of  VS C;   2 ,  =   vo lt age   at   the  PCC ;  ,  =    Insta ntane ous   curre nt  in  d - q  fr am e.    =   √ 3 √ 2 2  ( cos ) = √ 3 √ 2 2     =   √ 3 √ 2 2  ( sin ) = √ 3 √ 2 2        (5)     wh e re    =   vo lt ag e   at   PV   side   of  VS C;   =   P W M  m od ulati on   in de x; =   phase  a ng e l  fo r   f iri ng   of  I GBTs  of V SC  in ver te r.  T he p ow e r  at  PCC i s  ob ta in ed fr om  the r el at ion s hip :     2 =   3 2 ( 2  +   2 2 )   (6)     2 =   3 2 ( 2  +   2 2 )     (7)     At  the  P V  side   of   the  VS C ,  th e  dc  li nk   ca pac it or   volt age  s hows  a nothe r  dy nam ic   relation   as  (where   swit chin g  losses is a ssu m ed  to  b e  n e glec te d) :         =    −          (8)     wh ic h   ca n be  wr it te n  as          =   1   (  − )   = 1  [  −   √ 3 √ 2 2   (  +  ) ]   (9)     wh e re   PV   pow er is calc ulate d as      =    ×    (10)     in   ( 11),   (12)   a nd  ( 16)  a re  us e d  to  co ns tr uct  th e  dynam ic   m od el   fo r  t he  pr opos e d  VS C - ba se d  gri d - integ rat ed  P V  syst e m .  The  operati ng   f reque ncy  is  at ta ine d  duri ng  syst em   dy nam ic   op er at ion   by  a   dro op   c on t ro l  stra te gy  as   sh ow n  in   ( 19) .     − 0 =   −  ( −  )   (11)     wh e re    0 =           .       2.   RESEA R CH MET HO D     The  P V  syst em   is  integ rated  w it h  the  util it y  network   via  VSC .  The   pur pose   of  the  c ontr ol  is  to  m ai ntain  act ive   ( 2 )  an d  r eact ive  ( 2 )  act ive  energy  in  P CC .   VS C  ou t put  powe r  ca n  be  co ntr olled  by  P W M  t o  V SC   conve rter,   w hi ch  will   pr ov i de   po wer  in j ect io n  c ontr ol  to   PC C.  F or  the   pro pose d  syst em ,  th e  I - V   c on t ro l   strat egy  is  i m ple m ented  w it h  nonli ne ar  F TFTSM   co ntr ols.  T he refo re,  PV  side   VSC   volt age  (    )   a nd  q  a xis  c urre nt   flo wing  from   VS C  t o  PCC   (  )  a re  c onsidere d  as   fee dback   sign al s   to  t he  c on t ro ll er.   A  s m al l  sign al   sta bili ty   analy sis  of   gr i d - co nnect ed  VSC   with  PI   c on t r ol  is  ou tl ine d  be low.   For  P I  co ntr ol,  basic  c urren t  c on tr ol  str at egy  is b ei ng im plem ented.     2 . 1.       Sm all Si gnal A na l ys is  w ith PI Contr ol   To  e valuate  sta bili ty  b eha viou r,  t he  syst em  d ynam ic s is r ep r esented  in  sm al l si gn al  term s as:     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       Act iv e a nd r ea ct iv e p ower  m anage men t  of  gri d  co nnect ed  pho t ovo lt aic  sys te m   ( Ameer ul  A. J. Jem an )   1327   ∆  ( )  =   − ∆  ( ) +   ∆  ( ) + √ 3 √ 2 2 ∆  ( ) ∆ ( ) −   ∆ 2 ( )       (12)     ∆  ( )  =   − ∆  ( ) +   ∆  ( ) + √ 3 √ 2 2 ∆  ( ) ∆ ( ) −   ∆ 2 ( )     (13)     in   ( 9) an d ( 10) c an be  wr it te n i n  f reque ncy dom ai n  as:     1 1 ( + ) ∆  ( ) − 1 ∆  ( ) + ∆ 2 ( ) 1 =   ∆ ( )     (14)     1 1 ( + ) ∆  ( ) − 1 ∆  ( ) + ∆ 2 ( ) 1 =   ∆ ( )     (15)     w he re     1 =   √ 3 √ 2 2 ∆  ( )     a nd the  relat ion s hip ex pr es sed  in ( 13)  a nd (1 4) ca n be  represe nted  as:   [ 1 1 ( + ) − 1 ] [ ∆  ( ) ∆  ( ) ] + [         ∆ 2 ( ) 1 ∆ 2 ( ) 1 ]           =   [ ∆ ( ) ∆ ( ) ]     o r,     [ 11 12 21 22 ] [ ∆  ( ) ∆  ( ) ] + [ 1 2 ] = [ ∆ ( ) ∆ ( ) ]   (16)     f r om  the ab ove  equati on, d a xi s cu r re nt is d i r ect ly  r el at ed  to  contr ol outp ut  as:     11 ∆  ( ) +   1 =   ∆ ( )   (17)     e rror  f ro m   VSC   input  dc  volt age  is  su m m ed  up  th rou gh  a  ga in  wit h  c onve ntio nal   cu rr e nt  con t ro l  l oop  f or  d  a xis  current  e rro r  is   ta ken  into   acc ount.  Th rou gh  pro portion al   ( 1   and  2   )  an d  inte gral   ( 1    2 )  gain   the  P I   schem e is i m pl e m ented  as s ho wn in  F ig ure   4.   Fr om  the a bove  sch em at ic , r el at ion  b et wee n feed bac k  er r or   and the  res ponse  can  b e  estab li sh ed  as:     ( ∆ ∗  ( ) −   ∆  ( ) ) [ 1 + 1 ] +    ( ∆ ∗  ( ) − ∆  ( ) ) =   ∆ ( )   (18)     s ubsti tuti ng      ∆ ( )   f ro m  ( 21 )  w e  ca n rew rite  the a bove  e quat io n as:     Wh e re  1 =   [ 1 + 1 ]   (19)     A  cl os e d  l oop  s yst e m   is  achieved  in  ( 19),   w he re  dc   volt age  e r ror  is  po te ntial   to  put  ne gligi ble  de viati on   t o  PCC   bu s   due  t o  the   decou pling  th r ough  VS C.  He nce,  by  neg le ct ing   dc  volt age  error,  the  syst em   in   (19 )  will   r epr ese nt  a SI S O sy ste m   whose st abili ty i s d et erm ined by the  pole .     2 . 2.     I - V C on t rol S trateg y  w ith Ada pt i ve FFT SM C ont rol.   Ba sic al ly ,  PI - base d  VS C  c on t ro l  ap proac h  is  one  of  the  co nventio na l  on e.  Des pite  hav i ng   t he   adv a ntage s  li ke   sim plifie d  co ns tr uction,  ste a dy - sta te   er r or ,   PI - base d  c ontr oller  is  def ic ie nt  in   hi gh  ove r sh oot  durin g  sud den  disturba nces,   f rag il e  natu re  t o  c ontr oller  ga ins,  slu gg is h  r esp on se   a nd  a bove   al l  pe rfo r m ance  deterio rati on  duri ng  cha nge  i n  op e rati ng  c onditi ons.   To   overc om e  diff ic ulti es  associat e d  with  P I  c ontr ol,  the  con ce pt   of  no nl inear  c on t ro l  has  bee n  int rodu ce d.  I n  pres ent  w ork ,  a n  ordi nar y  te rm inal  sli din g  m od e  (TSM )   con t ro l  is  th us  com par ed  with  pr opos e d  FT FTSM  ap proa ch.   T o  im ple m ent  no nlinear  con t ro l  for  V S C,  th e   syst e m  d ynam i c m od el  is d esc ribe d  in  term s o f  stat e sp ac e   m od el  as m entio n bel ow.   Wh e re      is  the  sta te   vector,      is  the  in put  vec tor  a nd    is  the  ou t pu t  vecto r  t o  be  co ntr olled .  From   (3),   ( 4)  an d  ( 9)  it   is  cl ear  that  syst e m   dyna m ic s  dep e nd   on  three  sta te   va riables,   ,      and      res pecti vely .   Th us , t he  sta te   vecto r  a nd in put vect or are  c on st ru ct e d  as  in  (20 )  and  ( 2 1 ).     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.   13 , N o.   3 ,  Ma rc h 201 9   :   1324   –   1 33 1   1328   = [ 1 2 3 ] =   [    ]   (20)     =   [ ]   (21)     Fr om  the three  dynam ic  eq uations t he  stat e spa ce f un ct io ns   a re  ob ta ine d  as :   ( ) =   [         − 1 +  2 − 2 − 2 +  1 − 2   ]           (22)     ( ) =   [           √ 3 √ 2 2 3 0 0 √ 3 √ 2 2 3 − √ 3 √ 2 2 1 − √ 3 √ 2 2 2 ]             (23)     Hen ce  the  outp ut sm oo th scal ar fu nction i s  de fine d  as i n   (24 ).     ℎ ( ) =   [ 2 3 ] =     [   ]   (24)       3.   RESU LT S   A ND AN ALYSIS   A  100k W,   230V  P V   syst em   i nteg rated   with   util it y  gr id   is  si m ulate d  in  MATLAB/S I MULI NK  f or   perform ance val idati on   of pr opos e d  m od el   descr i bed   in  Figure  2.           Figure  2 .  Sim ulati on   ve rificat ion m od el   of P V  inte gr at e d gri d  syst em   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       Act iv e a nd r ea ct iv e p ower  m anage men t  of  gri d  co nnect ed  pho t ovo lt aic  sys te m   ( Ameer ul  A. J. Jem an )   1329   3.1.    Perf orm ance  Duri ng F aul t   The  pe rfo rm ance  of   the  pro posed  no nlinear  c on t ro l  is  eval ua te d,   com par e d  PI   co ntr ol.  T he   propose d  con t ro l   te ch ni qu e   is   r obust ,  eff ect ive   in   te rm s  of  dy nam ic   fa ult  re spo nse   as   well   as   un ce rtai n  pa ra m et ric   changes . T he d ynam ic  stabil ity condit ion i s  validat ed  b y   finite  tim e err or  conve rg e nce at ta ined.           Figure  3 .   V oltage at PCC           Figure  4 .   I nv e r te r  V oltage           Figure  5 .   I nv e r te r  cu rr e nt   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.   13 , N o.   3 ,  Ma rc h 201 9   :   1324   –   1 33 1   1330       Figure  6 .   Acti ve  pow e r  at   PCC       The  syst em   is  sub j ect ed   to  t hr ee - phase   fa ul t  at   the  gr id   f or  5  cy cl es  at   tim e  =  0.5s  a s  sho wn  i n    Fig ure  7.   T he  p.u  set   po i nt  va lues  of  act ive  and  reacti ve  powe r  at   the  PC C,  pri or  to  th e  fau lt   are   P*2=  1.026 ,   Q*2=   - 0.2 016.  Va rio us  sy ste m   par am e te rs  includi ng  volt age,   cu rrent,   a ct ive  a nd  rea ct ive  powe r  res pons e s   durin g  fa ult  an d  post - fa ult  re cov e ry  a re  s ho wn  in   Figi re   7  in  per  unit   ( p.u ).   t he  perf or m ance  of  the   pr opose d  con t ro ll er  is  ce rtai nly  bette r  with  a  set tl ing   tim e  0. 3  s  as  c om pa red   to  PI   con t ro ll er  w hich  ta kes  2s   t o  reg ai n  sta bili ty   with  os ci ll at ing   cha racteri sti cs.  From   the  te st  ca se  fa ult  rec ov e ry  ti m e  and  im pr ov e d  dam ping   i n  com par ison wi th both  the  PI c on t ro ll ers .           Figure  7 .   Re act ive po wer at  P CC       4.   CONCL US I O N     In  this   pa per,  a   new  nonlinea r  con t ro l   strat eg y  for  a  th ree - phase  gri d  co nn ect ed  P V   ge nerat ion   syst em   is  pro posed .  T he  VS C  c onve r te r  inter face b e tween   the PV  a rr ay   a nd  the  g r id  is  m od el le d  in  a  sta ti onary  p ha se   fr am e  us in g  d - q  a xis  c urre nt  com po ne nt  at   PCC ,  a nd  dc  volt age  a s  dyna m ic   var ia bles.   The  sta bili ty   theo rem   has been  d e vel op e d  i n  the  pa pe r  usi ng the  rea ct ive pow e r  a nd  dc  li nk volt a ge  er r or s . Fur t her  t he  in sta nta neous  act ive  an d  r eac ti ve  powe r  wa vefor m s  are  not  influ e nce d  by   the  PL L  dy na m ic s  in  the  be gi nn in g  of  the  c on t ro l   desig n.  The   si m ula ti on   res ult s  of  the   P V  sy stem   m od el   us i ng  MATL AB  script/Si m ulink ,  e nvir on m ent  show s   cl early   that  th e  pro posed   non - li nea r  c ontro ll er  pro vid es   c on t ro l  with  le s s  set tl ing   ti m e,   overs hoot,   a nd  le s s   os ci ll at or y  res pons e  c om par ed  with  P I  co ntr ol  strat egies .  Fu t ur e  work  will   be  est ab li sh ed  f or   gr i d  fau lt s   (unsym m et rica l)  a nd  oth er   gri d  op e rati onal   even ts ,  w her e   the  c on t ro l   des ign  will   be  f urt her  m od ifie d  into   a   m or e eff ect ive  by se qu e nce c om po nen ts c ons iderati on .     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       Act iv e a nd r ea ct iv e p ower  m anage men t  of  gri d  co nnect ed  pho t ovo lt aic  sys te m   ( Ameer ul  A. J. Jem an )   1331     ACKN OWLE DGE MENTS     The a uthor a nd  re searc hers  sincerely   tha nk   I RM I,   600 - IRM I/DAN A 5/ 3/L ESTAR I ( 0169 /2016),   a nd   UiTM f or pr oviding l ab faci li ty  an d t he f und t o  co nduct t his  researc h  sm oo t hly.       REFERE NCE S   [1]   N.  G .   Hingora nl ,   L.   G y ug y i ,   and  M.  E.   El - Hawar y ,   Unders tandi n g  FA CT S:  Concepts  and  te chno lo gy  of  f le x ible  ac   transm ission sy s te ms .   1999 .   [2]   I.   Papi č,  “ Pow er  qualit y   improvem ent   using  d i stribut ion  st atic   compensat or   with  ene rg y   sto ra ge  s y st em,”  in   Proce ed ings  of   I nte rnational   Co nfe renc e  on   Har monics  and  Qua li ty of   Pow er,   IC HQ P ,   2000,   vol .   3,   pp.   916 – 920.   [3]   Y.  Ye,  M.   Kaz er ani ,   and   V.   H.   Quinta n a,  “ A  nove l  m odel ing   and   c ontrol   m et hod   fo r  three - phase   P W M  conve rte rs , ”  2001  IEEE  32nd   Annu. P ow er  Elec tron.   Spe c. Co nf.   ( IEEE  Cat .   N o. 01CH37230) ,   vol.   1 ,   pp .   102 – 1 07,   2001 .   [4]   P.  W .   L ehn   and   M.  R .   Irva ni ,   “ Discre t e   ti m e   m odel ing   and  cont ro l  of   the  vol ta g e   source   conve r te r   for   improve d   disturba nc e  r ej e c ti on, ”  I EE E   Tr ans.  Powe r   Elec tr on. ,   vol. 14, no.  6,   pp .   1028 – 103 6,   1 999 .   [5]   P.  W .   L ehn  and  M.  R.   Ira v ani ,   “ E xper imental  eva l uat ion   of  STAT COM   cl osed  loo p  d y namics,”  I E EE   Tr ans.  Pow e r  Deli v . ,   vol .   13 ,   n o.   4 ,   pp .   1378 – 1 384,   1998 .   [6]   D. - C.   L.   D . - C.   Le e ,   K. - D .   L .   K . - D.  Le e ,   and  G . - M.  L.   G . - M.  L ee ,   “ Volta ge   co ntrol   of   PW M  conve rte rs  using   fee dba ck  l inear iz a ti on, ”  Conf .   Rec.   1998   I EE E   Ind.   Appl.  Conf .   Thir ty - Thir d  IAS  Ann u.   Me et.  ( Cat.  No. 98CH36242) ,   vol .   2 ,   1998 .   [7]   S.  Dhar   and  P .   K.  D a sh,   “ A  Finit e   T ime  Fast   Te rm ina l   Slid ing   Mode  I – V   Contro l   of   Grid - Connec t ed   PV   Arra y , ”   J.  Control.   Aut om.   El e ct r.   Syst. ,   vo l .   26 ,   no .   3 ,   pp .   3 14 – 335,   2015 .   [8]   C.  Scha uder  a nd   H.   Me hta,   " Vect or   an alysis  and  c on tr ol  of  adv an ce d  s tati c  var  c ompe ns at or s , "   Confere nce  Publi cat ion   no.  345  of  the  IE E  Fifth   I nter na ti on al   Co nf e r ence  on  AC  a nd  DC  Powe r   Transm issi on , Septe m ber  19 91, p p.   266 - 272.   [9]   R.  Ito h,  a nd  K .  Is hizaka ,  “ Se rie s  Co nn ect e d  PWM  GTO  C ur re nt/Source   Con vert er   Wi th  Symmetri ca l  Ph as e  A ngle   Con tr ol” ,   IEE   P r oceed i ngs  B  (E le ct ric  Power  Applic at ion s ),   vo l.   13 7,   no.  4,  Ju ly   19 90,  pp .   205 - 212 .   [10]   C.  Nam ud uri   a nd   P.  S en ,  “ O pt imal  pulse   wi dth   mod ula ti on   for  cu rrent  s ource  inve rte rs, ”  IEEE  Tra ns .   Ind. A pp li cat .,  vo l.  IA - 22, p p. 1052 – 1 072,  N ov./Dec.  19 86.   [11]   H.   Kar s he nas,   H.   Kojori,  a nd  S.  De wa n,   “ Ge ner al iz ed  te c hn iqu es  of  sel ect ive  har m on ic   el i m inati on   an d  current c on t ro l  in  cu rr e nt source  inv e rters/co nv e rters ,”  I EE E Trans.   Powe r Elect ro n ., vo l . 10,   pp. 566 – 573, Se pt. 199 5 .   [12]   Y.   S at o  an d  T.   Katao ka,   “ A  current  ty pe  P WM  recti fier  with  act ive  da m pin g  functi on ,”  IEEE  Tran s.   Ind. Ap plicat. ,   vo l.  32, p p. 55 3 – 541, Ma y/ June  1996.   [13]   N.  Zar gar i   an d  G.  J oos,   “ An   on - li ne  oper ated  ne ar   unit y  po we r   fact or   ´   PWM   rect if ie r  wi th  minimu m  con tr ol   re qu ire men ts ,” in  Co nf. Rec.  I E EE  I ECON ’94,  1994, p p.   593 – 598.   [14]   J.  Ho lt z,   “P uls ewidth   m od ula ti on — A  s urve y,”  IE EE  Tran s.  Ind.  Ele ct ron .,  vo l.   39,  pp.   41 0 – 420,  Oct.   1992.   [15]   V.   Vlat kovic  and  D .  Bo r oj e vic,  “ Digital - sign al - proce ssor - base d  c ontr ol  of  th r ee - ph a s e  sp ace  vect or   m od ulate d  c onver te r s,”  IEEE   Trans.  Ind. Ele ct ro n ., v ol. 41,  pp. 326 – 33 2,   J un e  19 94.   [16]   J.  Es pinoza  a nd  G.   J o´ os ,  “ Current - source   co nv e rter  on - li ne  patte r n  ge ner at or   s witc hi ng   fr e quency   m ini m iz at ion ,”   IEEE  Tr ans. I nd. Elect ron. ,   vo l.   44,  pp. 1 98 – 206,  Apr. 1 997.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.