I nte rna t io na l J o urna l o f   P o w er   E lect ro nics   a nd   Driv e  Sy s t e m   ( I J P E DS)   Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8 ,   p p .   150 ~ 156   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j p ed s . v 9 . i1 . p p 1 5 0 - 156          150       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JP E DS   Eccentric  opera ti o n of STATC O M   U sing  P r edictive   Co ntroller       K .   Va ra la k s h m i 1 ,   Na ra s i m h a m   R. L . 2 ,  G .   T ula s i R a m da s 3   1, 3   De p a rtem e n t   o f   El e c tri c a l  a n d   El e c tro n ics   E n g in e e rin g ,   JN T UK - Ka k in a d a ,   In d ia     2   De p a rtem e n t  o f   El e c tri c a l  En g in e e rin g ,   A n d h ra   Un iv e rsity ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   1 7 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   Dec   1 8 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   J an   3 ,   2 0 1 8       T h e   i m p a c t  o f  m u lt il e v e l  c o n v e rter  S TAT COM  in   tran s m issio n   a n d   d istri b u ti o n   sy ste m   is  g iv e n   h ig h   im p o rtan c e .   In c re m e n t  o f   n u m b e r  o f  sw it c h e s  in   m u lt i - lev e l  c a s c a d e d   H - b rid g e   c o n v e rter,  m a d e   it   m o re   v u ln e ra b le  to   o p e n   c ircu it   a n d   sh o rt  c ircu it   f a u lt s.  T o   re d u c e   th e   e ff e c t   o f  f a u lt s  o n   li n e   v o lt a g e   m a g n it u d e ,   in   th is  p a p e r  a n   a d v a n c e d   im p ro v e d   p re d ictiv e   c o n tro l ler i s u se d   to   g e n e ra te P W M   p u lse s f o r  th e   p o w e r   e lec tro n ic  d e v ice s.  A  Ca s c a d e d   H - b rid g e   S TAT COM,   in terc o n n e c ted   to   a   d istri b u t io n   s y ste m   w it h   li n e a r  a n d   n o n - l in e a r  lo a d s.  T h e   fe e d b a c k   c o n tro l  stru c tu re   o f   S TAT COM  h a s  a n   a d v a n tag e   o f   re d u c in g   THD  a n d   c o n tro l lab l e   re a c ti v e   p o w e r.   A   s w it c h   f a u lt   d e tec ti o n   a n d   e li m in a ti o n   m e th o d   is  p ro p o se d   w it h   a   b y p a ss   s w it c h   c o n n e c ted   t o   e a c h   H - b rid g e   t o   su r p a ss   th e   f a u lt y     H - b rid g e .   T h e   c o m p lete   a n a l y sis  w it h   a ll   c o n tr o l  stru c t u re s  is  d e sig n e d   in   M AT LAB/S im u li n k   re p re se n ti n g   d y n a m ic  g ra p h s  a n d   f e a sib il it y   o f   p ro p o se d   m e th o d   is v e rif ied .   K ey w o r d :   C ascad ed   H - b r id g e  m o d el   Fau lt  An al y s i s   Mu ltil e v el  co n v er ter   P o w er   q u ali t y   P r ed ictiv e  co n tr o ller   ST A T C OM   Co p y rig h t  ©   201 8   In s t it u te o f  A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .    Al l  rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   K.   Var alak h s m i ,    Dep ar te m en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g i n ee r in g ,   J a w ah ar lal  Ne h r u   T ec h n o lo g ic al  Un i v er s it y   – Kak i n ad a ,   An d h r a  P r ad esh ,   I n d ia .   E m ail:   v ar a1 9 8 1 @ g m ai l.c o m         1.   I NT RO D UCT I O N     P o w er   q u alit y   m ai n te n a n ce   is   o f   m aj o r   p r o b lem   to   b e  s o l v ed   w it h   th e  i n cr ea s e  o f   lo ad   d em an d .   Ma n y   lo ad s   co n n ec ted   to   d is tr ib u tio n   g r id   co n s u m e  ac tiv e  p o w er   an d   also   h i g h   r ea cti v e  p o w er   w it h   r ed u ctio n   o f   p o w er   f ac to r   o f   t h e  m ai n   s o u r ce .   T o   m ain ta in   t h e  p o w e r   f ac to r   o f   s o u r ce ,   r ea ctiv e  p o w e r   d r ain   f r o m   s o u r ce   h as   to   b e  d ec r ea s ed   w it h   a  s u p p lem e n t   d ev ice   co n n ec ted   to   th e   d is tr ib u tio n   lin e.   So ,   t h at   th e   r ea ctiv e   p o w er   d em a n d   o f   th e  lo ad   ca n   b e  co m p e n s ated   w it h   th e  d ev ic e  an d   s o u r ce   s u p p lies   o n l y   ac tiv e  p o w er ,   w it h   n eg l ig ib le  r ea cti v e  p o w er   d r ain .   T h is   m a k es  t h e  ac tiv e  p o wer   eq u al  to   ap p a r en t  p o w er   in cr ea s in g   th e  p o w er   f ac to r   o f   t h e  s o u r ce   to   u n it y .   Vo ltag e  s a g s   ca u s ed   d u e  to   s u d d en   ch an g e  o f   lo ad s   ca n   al s o   b e  eli m i n ated   w it h   in cr ea s e  o f   t h e  to tal  ap p ar en t p o w er   o f   th e  s y s te m ,   s u p p o r tin g   t h e  lo ad s   ev e n   i n   h i g h   d e m an d   co n d itio n s .     T h e  d ev ice  u s ed   to   in j ec t  r ea c tiv e  p o w er   in to   th e  g r id   ca n   b e  a  ST A T C OM   [ 1 ] .   T h is   FAC T S  d ev ice   is   ca p ab le  f o r   Vo ltag e   R e g u la tio n ,   S h u n t   C o m p en s atio n   an d   P o w er f ac to r   i m p r o v e m en t.  S T A T C OM   c o n tr o ls   lin e  f lo w   w it h o u t  d is tu r b i n g   th er m a l  li m i ts ,   s tab ilit y   m ar g in   etc.   k ee p in g   lo s s e s   m i n i m u m .   Ma n y   r esear c h   p ap er s   h av e  b ee n   p u b li s h ed   o n   M u ltil e v el  co n v er ter   b ased   ST A T C OM   w it h   C o n v e tio n al   co n tr o ller s   li k e  P I ,   ca r r ier   b ased   tech n iq u es   an d   Sp ac ev ec to r   P W M.   E ac h   co n tr o ller   tech n iq u e  h as  it ’ s   ad v a n tag e s   a n d   d is ad v an ta g es.  P I   co n tr o ller s   w er e  ea s y   to   d esi g n   a n d   co m p u te  b u t  lac k   o f   d y n a m ic  p er f o r m a n ce   in   w id e   r an g e   w it h   tr ial   an d   er r o r   m et h o d .   SVP W M  is   o f   m o r e  co m p u tat io n al   co m p le x it y   a n d   h ar m o n ic   d is to r ti o n ,   in s tead   t h e y   h ad   g o o d   d c - lin k   u tili za t io n .   T h is   p ap er   p r esen ts   a  s i m p le   p r ed ictiv e  cu r r en t  co n tr o ller [ 2 ] ,   p r o p o s ed   f o r   m u lt ilev el   co n v er ter   to   d eliv er   p o w er   to   th e  ( u n ) b ala n ce d /( n o n )   lin ea r   lo ad s [ 6 ] .   T h e  p ap er   is   o r g an ized   as  f o llo w s :  Sectio n   2   ex p lain s  th e  p r o p o s ed   p r ed ictiv e  co n tr o ller   s ch e m e.   Sectio n   3   ex p lain s   i n   d etail  th e  f a u lt  id en ti f ica tio n   an d   m it ig at io n   m o d ell in g .   Sectio n   4   p r esen ts   s i m u lat io n   r es u lts   a f ter   th e  i n s tallatio n   o f   ST A T C OM   in   t h e  T est s y s te m .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i  S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       E cc en tr ic  o p era tio n   o f  S TATC OM u s in g   P r ed ictive  C o n tr o ll er   ( K .   V a r a la ksh mi )   151       Fig u r e   1.   B lo ck   d iag r a m   o f   tes t s y s te m       A   s i m p le  test   s y s te m   w i th   S T A T C OM   co n n ec ted   to   g r id   s h o w n   i n   b lo ck   d iag r a m   Fi g u r e 1 .   T h e  s y s te m   h as  a  t h r ee   p h ase  s o u r ce   w it h   a  th r ee   p h a s e  h ea v y   li n ea r   lo ad .   T h e  ST A T C OM   is   a  co m b i n atio n   o f   a   VSC   ( Vo ltag e  So u r ce   C o n v er ter )   [ 3 ]   an d   a  s tatic  ca p ac ito r .   T h e  R s   an d   L s   ar e  th e  f il ter   r esis ta n ce   an d   f il ter   in d u cta n ce   co n n ec ted   to   r ed u ce   th e  h ar m o n ic  d is to r tio n   ca u s ed   b y   th e  ST A T C OM   as  it  u s e s   P W M  co n tr o l .   T h e  co n v en tio n al  ST A T C OM   u tili ze s   th r ee   le v els  VS C   to   in j ec t  r ea ctiv e  p o w er   i n to   th e   d is tr ib u tio n   g r id ,  alo n g   w it h   h ar m o n ics i n tr o d u c ed   in   th e  li n es.    Ho w e v er   th e  f ilter   co n n ec ted   to   S T A T C OM   r ed u ce s   th e  h ar m o n ics  to   a  ce r tain   ex te n t.  Fu r th er   h ar m o n ics  in tr o d u ce d   b y   t h e  VSC   ca n   b e  r ed u ce d   b y   i n cr ea s in g   t h e  n u m b er   le v el s   [ 8 ]   o f   t h e  co n v er ter .   I n   th i s   p ap er   w e  i n tr o d u ce   a  m u lti - le v el  ca s ca d ed   H - b r id g e  co n v er ter   w it h   s i x   H - b r id g es  [ 6 ]   as  th e  n u m b er   o f   le v el s   ar e  f o r m u lated   as  2 n +1   w h er e,   n   =  n u m b er   o f   ca s ca d ed   H - b r id g es.    T h e  m o d el  o f   th e  m u lti - le v el  ca s ca d ed   H - b r id g e  co n v er ter   s h o w n   i n   Fi g u r e   2.   E ac h   H - b r id g e  co m p r i s es  o f   a  D C   ca p ac ito r   w h ic h   i s   co n s id er ed   as  t h e   r ea ctiv e  p o w er   co m p en s atio n   ele m e n t.  P W M  [ 4 , 5 ]   g en er ati o n   r ef er e n ce   w a v ef o r m s   to   o p er ate  th e  H - b r id g e  s w itc h es a r e  s h o w n   i n   Fi g u r e  3 .             Fig u r e  2 .   Mu lti le v el   ca s ca d ed   H - b r id g e  co n v er ter   o f   o n e  p h ase     Fig u r e  3 .   R ef er en ce   w a v e f o r m s   f o r   1 3 - lev el  ca s ca d ed   H - b r id g e  co n v er ter       2.   P RE DIC T I VE   CO N T RO L   AL G O RI T H M     T h e  co n tr o ller   o f   th e  ST A T C OM   p r ed icts   th e  o u tp u t c u r r en t o f   th e  co n v er ter   an d   g e n er ate   p u ls es  f o r   th e  p o w er   elec tr o n ic s   d ev ices.   P r ed ictiv e  co n tr o ller   h as c o s t f u n ctio n   o p ti m izatio n   alg o r it h m   w h er e  th e  s y s te m   h as to   b e  o p er ated   in   a  d is cr ete  ti m e  d o m ai n .   W ith   r e s p ec t to   d is cr ete  ti m e  T s   [ 3 ]   v alu es a r e  g e n er ated   f o r   iter atio n   ‘ k +1 ’ ,   w h ic h   is   t h e  p r ed ictiv e  v alu e  o f   th e  iter ati o n   ‘ k ’   [ 6 ] .     T h e  d is cr ete  ch an g e  in   th e  p r ese n t  an d   n ex t iter atio n   ca n   b e  g iv e n   as                Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i S y s t,  Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8   :   150   –   1 5 6   152   dy dt   ⩳   y ( k + 1 ) − y ( k ) Ts                                                             ( 1 )   T h e  ‘ k +1 ’   p r ed ictiv e  o u tp u t c u r r en t o f   t h e  co n v er ter   is   g i v e n   as      Io ( k +1 )   =   [  ( ) −  ( ) ] + ( 1 −  ∗  ) ∗  ( )         ( 2 )     W h er e,   Vx n   ( k )   is   th e  p h ase  v o ltag e  f o r   th e  p r ese n t iter atio n   an d     Vo   ( k )   is   g iv e n   as                            Vo = Vxn − ( R e q ∗ io ) − L e q ( d i o dt )                               ( 3 )     W ith   th e  ab o v e  c u r r en ts   p r ed ictio n   o f   all  t h e  th r ee   p h a s es t h e  co s t f u n ctio n   o p ti m izatio n   is     ( + 1 ) = [ ∗  ( + 1 ) −  ( + 1 ) ] 2 + [ ∗  ( + 1 ) −  ( + 1 ) ] 2 + [ ∗  ( + 1 ) −  ( + 1 ) ] 2 + [ ∗  ( + 1 ) −  ( + 1 ) ] 2                                         ( 4 )              T h e  g en er ated   r e f er en ce   wav ef o r m   i s   co n s id er ed   as  f u n d a m en tal  w a v e f o r m   co m p ar ed   w it h   tr ian g u lar   ca r r ier   w a v ef o r m s   to   g e n er ate  P W M  s ig n als. T h e  b lo ck   d iag r a m   o f   t h e  p r o p o s ed   p r ed ictiv e  co n tr o ller   [ 5 ]   to   co n tr o l th e  r ea ctiv e  p o w er   o u tp u t o f   t h e  ST A T C OM   is   s h o w n   i n   Fi g u r e 4.           Fig u r e   4.   P r o p o s ed   p r ed ictiv e  co n tr o ller   s ch e m e       T h e  cu r r en t  r ef er en ce   ( io * )   g e n er ato r   b lo ck   d iag r a m   is   s h o wn   in   Fig u r e   5   w i th   a  f ee d b ac k   o f   s o u r ce   v o ltag e   an d   lo ad   c u r r en t  f r o m   t h e  d is tr ib u tio n   g r id .   V dc   i s   t h e  co m b i n ed   D C   v o lta g e  o f   t h e  s i x   ca p ac ito r s   co n n ec ted   o n   t h e  DC   s id e  o f   t h e  H - b r id g e s .             Fig u r e   5.   C u r r en t r e f er en ce   g e n er ato r   f o r   p r ed ictiv e  co n tr o ller       3.   SWI T CH   F AUL T   I D E N T I F I CAT I O N  AND  M I T I G A T I O N  M O DE L I N G     As  r ef er e n ce   to   th e  p r ev io u s   s ec tio n   I   th e  n u m b er   o f   ca s ca d ed   H - b r id g e  co n v er ter s   ar e  s ix   w it h   ea c h  co n v er ter   co m p r is i n g   o f   f o u r   p o w er   elec tr o n ic  d ev ices  ( I G B T )   [ 9 ] .   T h e  f o u r   s w i tch e s   ar e  lab eled   as  S1   –   S4 ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i  S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       E cc en tr ic  o p era tio n   o f  S TATC OM u s in g   P r ed ictive  C o n tr o ll er   ( K .   V a r a la ksh mi )   153   w h er e  S1   S4   a n d   S2   S3   o p er ate  s i m u ltan eo u s l y   ie. ,   t h e  s a m e  P W M  s ig n al  ar e  f ed   to   th e   s w itc h e s   S1   S4   a n d   S2   S3 .       A   s i n g le  H - b r id g e  w it h   f o u r   I GB T s   ( S1 - S4 )   ca n   b e  s ee n   b elo w   in   Fig u r e   6 .   E ac h   leg   co n tain s   2 4   I GB T s   an d   t h e  to tal  n u m b er   o f   s w itc h es   i n   ST A T C OM   is   7 2 ,   w h er e  t h e  r i s k   o f   f a u lt   o n   a n y   s w i tch   is   m o r e.   T h e  f au lt s   o n   a  s w itc h   ca n   b e  eith er   o p en   cir cu i t  o r   s h o r t  cir cu it,  w h ic h   m a y   a f f ec t  th e  o p er atio n   o f   ST A T C OM   r esu l tin g   i n   d is r u p tio n s   i n   t h e  g r id   p ar a m e ter s .   T h e  f au lt y   s w itc h   h as  to   b e  r e p lace d   o r   th e  en tire   H - b r id g e  h a s   to   b e  b y p ass ed   [ 1 0 , 1 1 ]   to   elim i n ate  th e  f a u lt[1 2 ] .   R ath er   p r o v id in g   alter n ate  s w itc h   to   ea ch   an d   ev er y   s w i tch   w h ic h   in cr ea s e   t h e  co m p lex i t y   o f   t h e  d ev ice,   s o   b y p ass i n g   th e  H - b r id g e  w i th   a  b y p ass   s w i tch   is   m o r e  r eliab le  an d   f lex ib le.   T h e  b elo w   Fi g u r e   7   is   t h e  d iag r a m   o f   t h e  H - b r id g e  w ith   a  b y p a s s   s w i tch   ( I GB T ) .           Fig u r e  7 .   H - b r id g e  w it h   b y p as s   I GB T   s w itc h   Fig u r e  8 .   C o n tr o ller   to   g en er at e  s ig n al  f o r   t h e  b y p ass   s w itc h es       T h e  s ig n al  to   th e   b y p ass   s witch   [ 9 ]   is   g en er ated   w it h   f e ed b ac k   o f   H - b r id g e  DC   s id e   ca p ac ito r   v o ltag e.   A   r ela y   is   s et  w it h i n   an   o p er atin g   r an g e  o f   ca p ac ito r   v o ltag e,   w it h   th e  c h an g e  in   v o ltag e  o f   th e   ca p ac ito r   d u r in g   t h e  o p en   cir c u it  o r   s h o r t  cir cu it  f au lts   t h e  r ela y   o p er ates  an d   s w i tch e s   O N  th e  b y p as s   s w itch   to   s u r p ass   th e  f au lt y   [ 1 0 , 1 1 ]   H - b r id g e  w it h   eli m in at io n   o f   f au lt  in   t h e  ST A T C OM .   T h e  b elo w   Fi g u r e   8   is   th e   f ee d b ac k   s i g n a l g e n er ato r   f o r   th e  b y p a s s   s w itc h .         4.   RE SU L T S  A ND  AN AL Y SI S    I t  is   im p o r tan t  to   d esig n   a   s o p h is ticated   co n tr o l  to   p r o d u c e  a  f au lt - to ler an t  ST A T C OM   as  h i g h er   lev el  co n v er ter s   ar e  u s ed .   A   f au lt y   p o w er   ce ll  i n   a  ca s ca d ed   H - B r id g e  ST A T C OM   [ 1 2 ]   ca n   p o ten tiall y   ca u s e   s w itc h   m o d u le s   to   e x p lo d e  lead in g   to   t h e  f a u lt  co n d it io n s   s u c h   as  a  s h o r t  cir cu it  o r   an   o v er v o ltag e  o n   th e   p o w er   s y s te m   r e s u l tin g   i n   an   ex p en s iv e  d o w n   ti m e.   S u b s eq u en t l y ,   it  i s   cr u cial  to   id en ti f y   th e  ex i s ten ce   a n d   lo ca tio n   o f   th e   f a u lt   f o r   i t  to   b e  r e m o v ed .   S h o r t  cir c u it  f a ilu r e  o f   p o w er   e lectr o n ic  s w itc h e s   i n   ca s ca d ed   m u ltil e v el  i n v er ter s   is   a  m aj o r   p r o b lem   w h ich   lead s   to   u n w a n ted   s h u td o w n   o f   o p er atio n ,   c atastro p h ic  f a ilu r e s   in   m o to r   d r iv es a n d   m aj o r   ec o n o m ical  lo s s es.            Fig u r e   9.   Si m u li n k   m o d elin g   o f   test   s y s te m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i S y s t,  Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8   :   150   –   1 5 6   154   An   O v er v ie w   o f   t h e  s y s te m   i s   s h o w n   in   Fi g :  9 .   C ascad ed   H - B r id g e  m o d u le  is   test ed   w it h   b o th   lin ea r   an d   n o n - li n ea r   lo ad s .   C o n v e r ter   cir cu it  co n s is ts   o f   I GB T   s w i tch e s   w h ic h   ar e  co n tr o lled   b y   p r ed ictiv e   alg o r ith m .   T h e  to tal  s i m u lati o n   ti m e  i s   s et  to   0 . 7 s ec ,   w h e r e  h ig h   lin ea r   lo ad   is   co n n ec t ed   to   th e  s o u r ce   at  0 . 1 s ec   cr ea tin g   v o ltag e  d r o p .   ST A T C OM   is   co n n ec ted   at  0 . 2 s ec   to   co m p en s ate  t h e  v o lta g e  d r o p   b y   in j ec tin g   r ea ctiv e  p o w er   in to   th e  d is tr i b u tio n   g r id .   A   f au lt  is   in tr o d u ce d   at  s w i tch e s   S9   an d   S1 0   o f   p h ase  A   a t  ti m e  0 . 5 s ec   an d   th e  d y n a m ic  c h ar a cter is tics   o f   th e  d is tr ib u tio n   li n e  ar e  o b s er v ed   w it h   a n d   w it h o u t  d etec tio n   an d   m iti g atio n   co n tr o ller .           Fig u r e   10.   P r e d ictiv e  co n tr o l m o d eli n g         Fig u r e   1 1.   io [ k +1 ]   s ig n al  g en e r ato r           Fig u r e   1 2.   B y p ass   s w itc h   p lac e m en t  w it h   s w itc h   f au l t in   S9   an d   S1 0   s w i tch e s   1 i o [ k + 1 ] _ u Vun io_ u Vo Vo Ts T s 1 Ts Ts 0 . 1 R e q P r o d u ct 2 P r o d u ct 1 P r o d u ct 1 2 e - 3 Leq1 1 2 e - 3 Leq V _ i n v F r o m D i vi d e 1 D i vi d e A d d 2 A d d 1 A d d 1 1 1 io Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i  S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       E cc en tr ic  o p era tio n   o f  S TATC OM u s in g   P r ed ictive  C o n tr o ll er   ( K .   V a r a la ksh mi )   155       Fig u r e  1 3 . 1 .   L o ad     Vo ltag es o f   P h ases   d u r in g   o p en   cir cu it f a u lt   w it h o u t Co n tr o ller       Fig u r e  1 3 . 2 .   L o ad     Vo ltag es o f   p h ase s   d u r i n g   o p en   cir cu it f a u lt   w i th   C o n tr o ller                                                                              Fig u r e   14.   A cti v e  an d   r ea ctiv e   p o w er   o f   ST A T C OM           Fig u r e   15.   R ela y   o p er atio n   s ig n al  d u r i n g   o p en   cir cu it f a u lt a t   0 . 5 s ec         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i S y s t,  Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8   :   150   –   1 5 6   156   5.   CO NCLU SI O N   ST A T C OM   o p er ates  ac co r d in g   to   v o ltag e   s o u r ce   co n v er t er   ( VSC )   p r i n cip les,  co m b in i n g   u n iq u e   P W M  ( p u ls e  w id th   m o d u latio n )   w it h   m i llis ec o n d   s w i tch i n g . W ith   t h e  ab o v e   r esu lts   r ep r esen ted ,   s i m u latio n   o f   ST A T C OM   co n n ec ted   d is tr ib u tio n   s y s te m   w it h   a n d   w it h o u t  s w itc h   f a u lt  d etec tio n   a n d   m itig atio n   co n tr o ller ,   o b s er v ed   t h at  th e  lo ad   v o ltag es  s a g s   ar e  i m p r o v is ed   w it h   b y p ass i n g   th e  f a u lt y   H - b r i d g e.   Mo r e  o v er   th e  p r ed ictiv e  co n tr o ller   co n tr o ls   th e  ST A T C OM   a n d   i n j ec t  r eq u ir ed   a m o u n t  o f   r ea ctiv e   p o w er   a n d   av o id   o v er   co m p e n s at io n .   ST A T C OM   co n ti n u o u s l y   p r o v id es  v ar iab le  r ea ctiv e   p o w er   i n   r esp o n s e  to   v o ltag e  v ar iatio n s ,   s u p p o r tin g   th e  s tab ilit y   o f   th e  test   s y s te m .       RE F E R E NC E S   [1 ]   C. - H.  L iu   &   Y. - Y.  Hs u ,   “ De sig n   o f   a   se l f - tu n in g   P I  c o n tro ll e r  f o r  a   S TA TCOM   u sin g   p a rti c le sw a r m   o p ti m iza ti o n , ”   IEE E  T ra n s.  I n d .   El e c tro n .,  v o l /i ss u e :    5 7 (2 ),   7 0 2 – 7 1 5 ,   F e b .   2 0 1 0 .   [2 ]   V e n k a ta  Ya ra m a su ,   M a rc o   Riv e ra ,   Bin   W u ,   &   Jo se .   Ro d rig u e z ,   “ M o d e l  P re d ictiv e   Cu rre n t  Co n tro l  o f   Tw o - L e v e l  F o u r - L e g   In v e rters — P a rt  I:  C o n c e p t,   A lg o rit h m ,   a n d   S im u lati o n   A n a ly sis,”   IEE E  T ra n s.  P o we r  El e c tro n .,  v o l/ issu e :    2 8 (7 ) ,   3 4 5 9 – 3 4 6 2   ,   J u l y     2 0 1 3 .   [3 ]   J.  Ro c a b e rt,   A .   L u n a ,   F .   Blaa b jerg ,   &   P .   Ro d r ig u e z ,   “ Co n tro l  o f   p o w e r  c o n v e rters   in   A C   m icro g rid s,”   IEE E  T ra n s .   Po we r E lec tro n . ,  v o l/ issu e :   2 7 (1 1 ),   4 7 3 4 – 4 7 4 9 ,   N o v .   2 0 1 2 .   [4 ]   V .   Kh a d k ik a r,   A .   Ch a n d ra ,   &   B.   S in g h ,   “ Dig it a l  sig n a l  p ro c e ss o r  im p l e m e n tatio n   a n d   p e rf o rm a n c e   e v a lu a ti o n   o f   sp li t  c a p a c it o r,   f o u r - leg   a n d   th re e   h - b rid g e - b a se d   th re e - p h a se   f o u r - w ire   sh u n t  a c ti v e   fi lt e rs,”   Po we r  El e c tro n . ,   IET ,   v o l/ issu e :  4 ( 4 ),     4 6 3 – 4 7 0 ,   A p r.   2 0 1 1 .   [5 ]   R.   d e   A r a u jo   Rib e iro ,   C.   d e   A z e v e d o ,   &   R.   d e   S o u sa ,   “ A   ro b u s t  a d a p ti v e   c o n tro l  stra teg y   o f   a c ti v e   p o w e r  fi lt e rs  f o r  p o w e r - fa c to r  c o rre c ti o n ,   h a rm o n i c   c o m p e n sa ti o n ,   a n d   b a lan c in g   o f   n o n li n e a r  lo a d s,”   IEE E  T r a n s.  P o we r  El e c tro n .,  v o l/ issu e :  2 7 (2 ),     7 1 8 – 7 3 0 ,   F e b .   2 0 1 2 .   [6 ]   P .   Co rtes ,   A .   W il so n ,   S .   Ko u ro ,   J.  Ro d rig u e z ,   &   H.   A b u - Ru b ,   “ M o d e l  p re d ictiv e   c o n tr o l  o f   m u lt il e v e l  c a sc a d e d   H - b rid g e   in v e rters , ”   IEE E  T ra n s.   In d .   El e c tro n .,  v o l/ issu e :  5 7 ( 8 ), 2 6 9 1 – 2 6 9 9 ,   A u g .   2 0 1 0 .   [7 ]   S a n th o sh   T   K  &   G o v in d a ra ju   C,   “ De v e lo p m e n t  o f   P re d ictiv e   Cu rre n t  Co n tr o ll e r  f o r  M u l ti - P o rt  DC/ DC  Co n v e rter” ,   in   IJ PE DS ,   v o l/ issu e :   6 ( 4 ),   p p .   6 8 3 - 6 9 2 ,   De c e m b e r  2 0 1 5 .   [8 ]   F .   F i lh o ,   Y.   Ca o ,   &   L .   M .   T o l b e rt,   “ 1 1 - lev e l  c a sc a d e d   H - b rid g e   g rid - ti e d   in v e rte r  in ter fa c e   wit h   s o la r  p a n e ls, ”   i n   P r o c .   IEE E  A P EC  Ex p o . ,   9 6 8 – 9 7 2 ,   F e b .   2 0 1 0   [9 ]   C.   D.  T o w n se n d ,   T .   J.  S u m m e rs,   &   R.   E.   Be tz,  “ Co n tro l  a n d   mo d u l a ti o n   sc h e me   fo r  a   c a sc a d e d   H - b rid g e   mu lt i - lev e l  c o n v e rte r in   la rg e   sc a le p h o to v o lt a ic sy ste ms , ”   in   P ro c .   I EE E  ECCE ,   3 7 0 7 – 3 7 1 4 ,   S e p .   2 0 1 2   [1 0 ]   A to u sa   Ya z d a n i,   Ho ss e in   S e p a h v a n d ,   M a ries a   L .   Cro w , &   M e h d i  F e rd o w si,  “ F a u lt   De tec ti o n   a n d   M it ig a ti o n   i n   M u lt il e v e l  Co n v e rter S TA T C OMs ”   in   IE EE   tr a n sa c ti o n s  o n   in d u st ria l  e lec tro n ics ,  v o l /i ss u e :  5 8 ( 4 ),   A p ril   2 0 1 1 .   [1 1 ]   L ip ik a   Na n d a ,   A .   Da s g u p ta  &   U.K  .   Ro u t  “ A   Co m p a ra ti v e   S tu d ies   o f   Ca sc a d e d   M u lt il e v e l  In v e rters   Ha v in g   Re d u c e d   Nu m b e r  o f   S w it c h e s  w it h   R  a n d   RL - L o a d ” ,   in   IJ PE D S ,   v o l/ issu e :  8 (1 ) ,   p p .   4 0 - 5 0 ,   M a rc h   2 0 1 7 .   [1 2 ]   K.V a ra lak sh m i,   Na ra si m h a m . R. L   &   G . T u las i  Ra m d a s   “ Per fo rm a n c e   An a lys is  o f  C a sc a d e d   H - Brid g e   1 3   lev e l  S T AT COM   d u rin g   switch   Fa u lt , ”     in   P r o c .   IE EE   ICIC,   5 3 5 - 5 3 9 ,   M a y   2 0 1 5 . `   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.