I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   P o w e r   E l e c t r o n i c s   a n d   D r i v e   S y s t e m   ( I J P E D S )   V o l . 2 ,   N o . 2 ,   J u n e   2 0 1 2 ,   p p .   2 3 2 ~ 2 4 0   I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4             2 3 2       J o u r n a l   h o m e p a g e :   h t t p : / / i a e s j o u r n a l . c o m / o n l i n e / i n d e x . p h p / I J P E D S   D S T A T C O M   A p p l i c a t i o n   f o r   M i t i g a t i o n   o f   V o l t a g e   S a g   C a u s e d   b y   D y n a m i c   L o a d s   i n   A u t o n o m o u s   S y s t e m s       A m b a r n a t h   B a n e r j i   * ,   S u j i t   K .   B i s w a s   * * ,   B h i m   S i n g h   * * *     *   D e p a r t e m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   M e g h n a d   S a h a   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   K o l k a t a ,   I n d i a .     * *   D e p a r t e m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   J a d a v p u r   U n i v e r s i t y ,   K o l k a t a ,   I n d i a .     * * *   D e p a r t e m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   I n d i a n   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   D e l h i ,   I n d i a .       A r t i c l e   I n f o     A B S T R A C T     A r t i c l e   h i s t o r y :   R e c e i v e d   F e b   9 th ,   2 0 1 2   R e v i s e d   M a y   5 th ,   2 0 1 2   A c c e p t e d   M a y   2 7 th ,   2 0 1 2       T h i s   p a p e r   p r e s e n t s   t h e   a p p l i c a t i o n   o f   d i s t r i b u t i o n   s t a t i c   c o m p e n s a t o r   ( D S T A T CO M )   f o r   m i t i g a t i n g   t h e   f r e q u e n t l y   o c c u r r i n g   p r o b l e m s   o f   v o l t a g e   d i p s   i n   a u t o n o m o u s   s y s t e m s .   Co n s u m e r   l o a d s   a r e   e x p e r i e n c i n g   p r o l i f e r a t i o n   o f   i n d u c t i o n   m o t o r s .   T h e   s t a r t i n g   o f   i n d u c t i o n   m o t o r s   d r a w s   l a r g e   c u r r e n t   c a u s i n g   v o l t a g e   s a g   ( d i p ) .   A u t o n o m o u s   P o w e r   s y s t e m   i s   c o m p a r a t i v e l y   l e s s   s t i f f   t h a n   t h e   g r i d   c o n n e c t e d   s y s t e m .   L a r g e   s t a r t i n g   c u r r e n t ,   c a u s i n g   o b j e c t i o n a b l e   v o l t a g e   d r o p ,   i s   c r i t i c a l   f o r   a n   a u t o n o m o u s   s y s t e m .   D S T A T CO M   h a s   b e e n   e f f e c t i v e l y   u s e d   t o   r e d e e m   t h i s   p o w e r   q u a l i t y   p r o b l e m .   A n   a s y n c h r o n o u s   g e n e r a t o r   w i t h   a   m o t o r   l o a d   h a v i n g   a   D S T A T CO M   c o n n e c t e d   i n   s h u n t   i s   s i m u l a t e d   o n   a   M A T L A p l a t f o r m   u s i n g   S i m u l i n k   a n d   P o w e r   S y s t e m   Bl o c k   s e t .   T h e   s i m u l a t i o n   e s t a b l i s h e s   t h e   c a p a b i l i t y   o f   D S T A T CO M   t o   m i t i g a t e   t h e   v o l t a g e   d i p   p r o b l e m   f o r   a n   a u t o n o m o u s   s y s t e m .   K e y w o r d :   A u t o n o m o u s   A s y n c h r o n o u s   G e n e r a t i o n   ( A A G )   D S T A T C O M   I n d u c t i o n   m o t o r   V o l t a g e   r e g u l a t i o n   V o l t a g e   s a g   Co p y r i g h t   ©   2 0 1 2   I n s t i t u t e   o f   A d v a n c e d   E n g i n e e r i n g   a n d   S c i e n c e .     A l l   r i g h t s   r e s e r v e d .   C o r r e s p o n d i n g   A u t h o r :   A m b a r n a t h   B a n e r j i ,     D e p a r t e m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   M e g h n a d   S a h a   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   P . O .   N a z i r a b a d ,   E a s t   K o l k a t a   T o w n s h i p ,   K o l k a t a   7 0 0 1 5 0 ,   I N D I A .   E m a i l :   a n b a n e r j i @ h o t m a i l . c o m       1 .   I N T R O D U C T I O N   D e p l e t i o n   o f   f o s s i l   f u e l   a n d   i t s   r i s i n g   c o s t   h a s   f o r c e d   m a n k i n d   t o   l o o k   f o r   ( 1 )   e f f i c i e n t   a n d   p r o p e r   u s e   o f   c o n v e n t i o n a l   f u e l   ( 2 )   a l t e r n a t i v e   o r   n o n c o n v e n t i o n a l   s o u r c e   o f   e n e r g y .   T h u s   i m p r o v i n g   p o w e r   q u a l i t y   a n d   u s e   o f   n o n c o n v e n t i o n a l   r e s o u r c e s   h a s   b e c o m e   t h e   t h r u s t   a r e a   o f   m o d e r n   e l e c t r i c   p o w e r   s y s t e m .   S o l a r   w i n d   a n d   h y d r o   a r e   s o m e   o f   t h e   s o u r c e s   o f   e n e r g y   w h i c h   g e t   r e n e w e d   i n   n a t u r e   a n d   h a v e   n o t   b e e n   f u l l y   e x p l o i t e d .   F o c u s   h a s   n o w   s h i f t e d   t o   t h e s e   u n t a p p e d   s o u r c e s   o f   e n e r g y .   S m a l l   h y d r o   g e n e r a t i o n   p o t e n t i a l   e x i s t s   i n   q u i t e   l a r g e   n u m b e r   i n   t h e   r e m o t e   l o c a t i o n s   o f   t h e   h i l l s .   T h e s e   h a v e   t h e   c a p a b i l i t y   t o   f e e d   l o c a l   l o a d s   a n d   w i t h   i m p r o v e d   q u a l i t y   o f   p o w e r   a t   c o m p a r a t i v e l y   l e s s   i n v e s t m e n t s .   F u r t h e r   r e a c h i n g   t h e   g r i d   p o w e r   t o   t h e s e   i s o l a t e d   a r e a s   u s i n g   o v e r h e a d   c o n d u c t o r s   o r   c a b l e s   i s   n o t   f e a s i b l e   d u e   t o   p r o h i b i t i v e   c o s t   o f   t r a n s m i s s i o n   s y s t e m .   T h e   s m a l l   h y d r o   g e n e r a t i o n   c a l l s   f o r   a   g e n e r a t o r   w h i c h   i s   e a s y   t o   i n s t a l l ,   c o s t   l e s s ,   e a s y   t o   m a i n t a i n ,   r u g g e d   a n d   r e l i a b l e .   O n e   g e n e r a t o r   w h i c h   m e t   a l l   o f   t h e   r e q u i r e m e n t s   i s   t h e   i n d u c t i o n   g e n e r a t o r   [ 1 ] .   T h u s   a u t o n o m o u s   a s y n c h r o n o u s   g e n e r a t o r   ( A A G )   w i t h   i t s   e x c i t a t i o n   r e q u i r e m e n t   b e i n g   m e t   b y   a   c a p a c i t o r   b a n k   c o n n e c t e d   a c r o s s   i t s   t e r m i n a l s   [ 2 ] - [ 7 ] ,   h a s   b e c o m e   t h e   m o s t   s u i t a b l e   o p t i o n .     A m o n g   t h e   c o n s u m e r   l o a d s   i n d u c t i o n   m o t o r   l o a d s   a r e   q u i t e   p r e d o m i n a n t .   T h e y   d r a w   l a r g e   s t a r t i n g   c u r r e n t   ( 5 -   6   t i m e s   o f   f u l l   l o a d   c u r r e n t )   a n d   p r o d u c e   a   s a g   i n   t h e   p o w e r   s y s t e m   v o l t a g e   [ 8 ] .   T h i s   m a y   c a u s e   t h e   a u t o n o m o u s   g e n e r a t o r   t o   b e   u s e d   a t   d e - r a t e d   l e v e l   i f   m a n y   i n d u c t i o n   l o a d s   a r e   s t a r t e d   s i m u l t a n e o u s l y .   A n   e f f e c t i v e   s o l u t i o n   c a n   b e   t h e   u s e   o f   a   D S T A T C O M   w i t h   t h e   i n d u c t i o n   g e n e r a t o r .   T h i s   s h a l l   p r o v i d e   f a s t   c o n t r o l   o n   t h e   v o l t a g e   v a r i a t i o n s   &   s a g s   ( d i p s )   a n d   s h a l l   a l s o   p r o v i d e   a d e q u a t e   r e a c t i v e   p o w e r   s u p p l y   t o   t h e   s y s t e m   [ 9 ] - [ 1 6 ] .   F u r t h e r   t h e   s t a t i c   e x c i t a t i o n   r e q u i r e m e n t   o f   A A G   p r o v i d e d   b y   t h e   c a p a c i t o r   b a n k   c a n   b e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J P E D S     I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4         D S T A T C O M   A p p l i c a t i o n   f o r   M i t i g a t i o n   o f   V o l t a g e   S a g   C a u s e d   b y   D y n a m i c   L o a d s   .   ( A m b a r n a t h   B a n e r j i )   2 3 3 r e d u c e d   t o   n o - l o a d   l e v e l   a n d   a d d i t i o n a l   r e a c t i v e   p o w e r   r e q u i r e m e n t   o f   t h e   A A G   o n   l o a d   a n d   t h a t   o f   t h e   l o a d   i t s e l f   c a n   b e   p r o v i d e d   b y   t h e   D S T A T C O M .   T h y r i s t o r   b a s e d   r e a c t i v e   p o w e r   c o m p e n s a t i o n   h a s   b e e n   i n i t i a l l y   p r o v i d e d   f o r   r e d u c t i o n   o f   v o l t a g e   f l i c k e r   d u e   t o   a r c   f u r n a c e   l o a d s   [ 9 ] - [ 1 0 ] .   H o w e v e r ,   d u e   t o   t h e   d r a w b a c k s   o f   p a s s i v e   d e v i c e s   l i k e   l a r g e   s i z e ,   f i x e d   &   s t e p   c o m p e n s a t i o n ,   p o s s i b i l i t y   o f   r e s o n a n c e   e t c .   a n d   t h e   f a c t   t h a t   d y n a m i c   c o m p e n s a t i o n   i s   p o s s i b l e   w i t h   D S T A T C O M ,   i t   h a s   b e c o m e   t h e   s t a t e   o r   a r t   m e a n s   f o r   p o w e r   q u a l i t y   i m p r o v e m e n t .   U s e   o f   S T A T C O M   &   D S T A T C O M   f o r   p o w e r   q u a l i t y   i m p r o v e m e n t   h a s   b e e n   r e p o r t e d   b y   m a n y   a u t h o r s   [ 1 1 ] - [ 1 6 ] .   A k a g i   e t   a l   [ 1 7 ]   p r o p o s e d   i n s t a n t a n e o u s   r e a c t i v e   p o w e r   c o m p e n s a t o r   u s i n g   s w i t c h i n g   d e v i c e s   w i t h o u t   e n e r g y   s t o r a g e   c o m p o n e n t s .   H o w e v e r   t h i s   w a s   p r o p o s e d   f o r   g r i d   c o n n e c t e d   s y s t e m s .   G h o s h   a n d   J o s h i   [ 1 8 ]   p r o p o s e d   u s e   o f   D S T A T C O M   f o r   c o m p e n s a t i o n   o f   d i s t r i b u t i o n   s y s t e m s .   L a r s s o n   e t   a l ,   S c h a u d e r ,   B l a z i c   &   P a p i c ,   a n d   Z h a n g   e t   a l   [ 1 2 ] - [ 1 5 ]   p r o p o s e d   t h e   u s e   o f   S T A T C O M   f o r   t h e   m i t i g a t i o n   o f   f l i c k e r s   p r o d u c e d   b y   a r c   f u r n a c e   a n d   o t h e r   l o a d s .   J .   S u n ,   e t   a l   [ 1 6 ]   p r o p o s e d   t h e   u s e   o f   D S T A T C O M   f o r   t h e   m i t i g a t i o n   o f   f l i c k e r s   p r o d u c e d   b y   a r c   f u r n a c e .     T h i s   p a p e r   p r e s e n t s   t h e   a p p l i c a t i o n   o f   D S T A T C O M   f o r   c o m p e n s a t i o n   o f   d y n a m i c   l o a d s   o f   a n   a u t o n o m o u s   a s y n c h r o n o u s   g e n e r a t o r   s y s t e m .   A u t o n o m o u s   P o w e r   s y s t e m   i s   c o m p a r a t i v e l y   l e s s   s t i f f   t h a n   t h e   g r i d   c o n n e c t e d   s y s t e m   a n d   v o l t a g e   s a g   p r o d u c e d   m a y   b e   m o r e   s e v e r e .   T h e   D S T A T C O M   i s   u s e d   f o r   p r o v i d i n g   d y n a m i c   v o l t a g e   r e g u l a t i o n   d u r i n g   s h o r t   d u r a t i o n   o f   i n d u c t i o n   m o t o r   s t a r t i n g   a n d   t h e r e b y   a v o i d i n g   l a r g e   v o l t a g e   d i p s .   F u r t h e r   i t s   u s e   r e d u c e s   t h e   s i z e   o f   t h e   s t a t i c   c a p a c i t o r   b a n k ,   w h i c h   i s   n o w   u s e d   t o   p r o v i d e   o n l y   t h e   n o   l o a d   e x c i t a t i o n .   B .   S i n g h   a n d   J .   S o l a n k i   [ 1 9 ]   p r e s e n t e d   a   c o m p a r a t i v e   s t u d y   o f   t h e   c o n t r o l   a l g o r i t h m s   u s e d   w i t h   D S T A T C O M s   f o r   l o a d   c o m p e n s a t i o n .   K a z m i e r k o w s k i   a n d   M a l e s a n i   [ 2 0 ]   m a d e   a   s u r v e y   o f   t h e   c u r r e n t   c o n t r o l   T e c h n i q u e s   o f   P W M   v o l t a g e   s o u r c e   c o n v e r t e r s .   M a n y   o f   t h e   r e p o r t e d   u s e   o f   D S T A T C O M s   w i t h   a s y n c h r o n o u s   g e n e r a t o r s   i n   a u t o n o m o u s   g e n e r a t i o n   s y s t e m s   a r e   b a s e d   o n   h y s t e r e s i s   c o n t r o l   o r   c a r r i e r   l e s s   c o n t r o l   [ 2 1 ] .   H y t e r e s i s   b a s e d   s w i t c h i n g   o f   t h e   c o n v e r t e r s ,   d e p e n d i n g   o n   t h e   d y n a m i c s   o f   l o a d ,   m a y   c a u s e   e x c e s s i v e   s w i t c h i n g   l o s s e s .   H o w e v e r   a   l i n e a r   c o n t r o l ,   S P W M ,   i s   u s e d   i n   t h i s   p a p e r   f o r   c o n t r o l   o f   D S T A T C O M .   T h e   s w i t c h i n g   i s   d o n e   a t   a   f i x e d   f r e q u e n c y ,   a l l o w i n g   t h e   s w i t c h i n g   l o s s e s   t o   b e   l i m i t e d   w i t h i n   t h e   r a t i n g   o f   t h e   c o n v e r t e r .   T h i s   t y p e   o f   c o n t r o l   i s   i n h e r e n t l y   l i n e a r   &   r o b u s t   a n d   u s e s   P I   o r   P I D   c o n t r o l s ,   w h i c h   a r e   v e r y   e a s y   t o   i m p l e m e n t   i n   r e a l   t i m e   a n d   a r e   l e s s   c o m p l e x   i n   h a r d w a r e   t h a n   t h e   a b o v e   c o n t r o l .       2 .           P O W E R   S Y S T E M   C O N F I G U R A T I O N     F i g .   1   s h o w s   t h e   s c h e m a t i c   o f   t h e   a u t o n o m o u s   p o w e r   s y s t e m .   A   t h r e e   p h a s e   s q u i r r e l   c a g e   i n d u c t i o n   m o t o r   4 k W ,   4 0 0 V ,   5 0 H z ,   1 4 3 0   r p m   h a s   b e e n   u s e d   a s   i n d u c t i o n   g e n e r a t o r   a n d   f e e d s   p o w e r   t o   a n   i s o l a t e d   d i s t r i b u t i o n   s y s t e m .   A   m i c r o   h y d r o   t u r b i n e   p r o v i d e s   c o n s t a n t   p o w e r   t o   t h e   i n d u c t i o n   g e n e r a t o r .   T h e   A A G   s y s t e m   f e e d s   a   l o a d   c o m p r i s i n g   o f   a n   i n d u c t i o n   m o t o r .   T h e   c u r r e n t   a n d   v o l t a g e   o f   t h e   a s y n c h r o n o u s   g e n e r a t o r   a n d   t h e   l o a d   a r e   u s e d   a s   f e e d b a c k   t o   t h e   c o n t r o l   s y s t e m   o f   t h e   D S T A T C O M .         F i g .   1 .     S c h e m a t i c   o f   t h e   a u t o n o m o u s   p o w e r   s y s t e m .       T h e   D S T A T C O M   i s   c o n n e c t e d   i n   s h u n t   t o   t h e   A A G   a n d   l o a d   s y s t e m .   I t   i s   m a d e   u p   o f   t h r e e   p h a s e   c u r r e n t   c o n t r o l l e d   v o l t a g e   s o u r c e d   c o n v e r t e r   ( C C - V S C ) .   T h e   V S C   i s   m a d e   u p   o f   a   t h r e e   p h a s e   t w o   l e v e l   I G B T   b r i d g e   c o n v e r t e r .   A   c a p a c i t o r   i s   c o n n e c t e d   t o   i t s   D C   b u s   t o   m a k e   i t   s e l f - s u p p o r t i n g .   T h e   A C   o u t p u t   t e r m i n a l s   o f   t h e   D S T A T C O M   a r e   c o n n e c t e d   t o   t h e   p o i n t   o f   c o m m o n   c o n n e c t i o n   ( P C C )   t h r o u g h   a   s e r i e s   f i l t e r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I J P E D S ,   V o l .   2 ,   N o .   2 ,   J u n e   2 0 1 2   :     2 3 2     2 4 0   2 3 4 ( L R   f i l t e r ) .   I t   r e p r e s e n t s   t h e   r e s i s t a n c e   a n d   t h e   r e a c t a n c e   o f   t h e   c o n n e c t i n g   t r a n s f o r m e r   o f   a   p r a c t i c a l   s y s t e m .   A   S P W M   c o n t r o l   c i r c u i t ,   w h i c h   g e t s   f e e d b a c k   i n f o r m a t i o n   a b o u t   t h e   g e n e r a t o r   a n d   l o a d   v o l t a g e s   a n d   c u r r e n t s ,   i s   u s e d   t o   p r o v i d e   t r i g g e r i n g   p u l s e s   t o   t h e   I G B T s   o f   t h e   V S C .       3 .   D S T A T C O M   C O N T R O L   S C H E M E     F i g .   2   s h o w s   t h e   s c h e m a t i c   d i a g r a m   o f   D S T A T C O M   c o n t r o l   f o r   t h e   v o l t a g e   r e g u l a t i o n .   T h e   D S T A T C O M   r e g u l a t e s   v o l t a g e s   a t   i t s   t e r m i n a l   b y   c o n t r o l l i n g   t h e   a m o u n t   o f   r e a c t i v e   p o w e r   i n j e c t e d   i n t o   o r   a b s o r b e d   f r o m   t h e   p o w e r   s y s t e m .   W h e n   P C C   v o l t a g e   i s   l o w ,   t h e   D S T A T C O M   g e n e r a t e s   r e a c t i v e   ( D S T A T C O M   c a p a c i t i v e ) .   W h e n   t h e   P C C   v o l t a g e   i s   h i g h ,   i t   a b s o r b s   r e a c t i v e   p o w e r   ( D S T A T C O M   i n d u c t i v e ) .     T h e   V S C   i s   a n   I G B T   b a s e d   P W M   c o n v e r t e r .   I t   u s e s   P W M   t e c h n i q u e   t o   s y n t h e s i z e   a   s i n u s o i d a l   w a v e f o r m   f r o m   a   D C   s o u r c e   v o l t a g e   w i t h   a   t y p i c a l   c h o p p i n g   f r e q u e n c y   o f   a   f e w   k i l o h e r t z .   H a r m o n i c s   a r e   r e m o v e d   b y   c o n n e c t i n g   f i l t e r s   a t   t h e   A C   s i d e   o f   t h e   V S C .   I t   u s e s   a   f i x e d   D C   v o l t a g e .   T h e   A C   o u t p u t   v o l t a g e   o f   t h e   V S C   i s   v a r i e d   b y   c h a n g i n g   t h e   m o d u l a t i o n   i n d e x   o f   t h e   P W M   m o d u l a t o r .   A   p h a s e -   l o c k e d   l o o p   ( P L L )   s y n c h r o n i z e s   o n   t h e   p o s i t i v e   s e q u e n c e   c o m p o n e n t   o f   t h e   t h r e e   p h a s e   s u p p l y   v o l t a g e   o r   v o l t a g e   o f   P C C .   T h e   o u t p u t   o f   t h e   P L L   i s   u s e d   t o   c o m p u t e   t h e   d i r e c t - a x i s   a n d   t h e   q u a d r a t u r e - a x i s   c o m p o n e n t s   o f   t h e   A C   t h r e e   p h a s e   v o l t a g e   a n d   c u r r e n t s   ( l a b l e d   a c   V d ,   V q   o r   I d ,   I q   o n   t h e   d i a g r a m ) .         F i g .   2 .       S c h e m a t i c   d i a g r a m   f o r   c o n t r o l   o f   D S T A T C O M         T h e   c o n t r o l   o f   t h e   o u t p u t   v o l t a g e   o f   V S C   i s   c o n t r o l l e d   b y   c o n t r o l   o f   t h e   f i r i n g   p u l s e s   o f   t h e   I G B T s ,   w h i c h   i n   t u r n   i s   d o n e   b y   t w o   r e g u l a t i o n   l o o p s   n a m e l y   t h e   o u t e r   v o l t a g e   r e g u l a t i o n   l o o p   a n d   t h e   i n n e r   c u r r e n t   r e g u l a t i o n   l o o p .       T h e   o u t e r   r e g u l a t i o n   l o o p   c o n s i s t s   o f   a n   A C   v o l t a g e   r e g u l a t o r   a n d   a   D C   v o l t a g e   r e g u l a t o r .   T h e   o u t p u t   o f   t h e   A C   v o l t a g e   i s   t h e   r e f e r e n c e   c u r r e n t   I q r e f   f o r   t h e   c u r r e n t   r e g u l a t o r .   T h e   o u t p u t   o f   t h e   D C   v o l t a g e   r e g u l a t o r   i s   t h e   r e f e r e n c e   c u r r e n t   I d r e f   f o r   t h e   c u r r e n t   r e g u l a t o r .   T h e   i n n e r   c u r r e n t   r e g u l a t i o n   l o o p   c o n s i s t s   o f   i n - p h a s e   c u r r e n t   r e g u l a t o r   a n d   q u a d r a t u r e   c u r r e n t   r e g u l a t o r .   T h e   o u t p u t   o f   i n - p h a s e   c u r r e n t   r e g u l a t o r   g e n e r a t e s   V d   a n d   o u t p u t   o f   q u a d r a t u r e   c u r r e n t   r e g u l a t o r   g e n e r a t e s   V q   w h i c h   a r e   t h e n   u s e d   b y   P W M   c o n v e r t e r   t o   g e n e r a t e   t h e   g a t e   p u l s e s   o f   t h e   I G B T s .       4 .   A L G O R I T H M   F O R   M O D E L L I N G   O F   C A R R I E R   B A S E D   C O N T R O L   O F   D S T A T C O M   M A T L A B   p l a t f o r m   [ 2 2 ]   i s   u s e d   t o   d e s i g n   t h e   m o d e l   o f   a u t o n o m o u s   p o w e r   s y s t e m   s h o w n   i n   F i g .   1 .   T h e   d i s c r e t e   m o d e   u s i n g   o d e 2 3 t b   i s   u s e d   f o r   t h e   m o d e l .   F o r   t h e   c o n t r o l   o f   V S C ,   s h o w n   i n   F i g .   2 ,   t h e   d i s c r e t e - t i m e   i n t e g r a t o r   b l o c k   [ 2 3 ]   i s   u s e d   t o   i m p l e m e n t   t h e   P I   c o n t r o l l e r .   F o r w a r d   E u l e r   m e t h o d   i s   u s e d   f o r   i n t e g r a t i o n .   T h e   d i s c r e t e - t i m e   i n t e g r a t o r   b l o c k   a p p r o x i m a t e s   1 / s   b y   T / ( Z - 1 ) ,   w h i c h   r e s u l t s   i n   t h e   f o l l o w i n g   e x p r e s s i o n   f o r   t h e   o u t p u t   Y ( n )   a t   t h e   n th     s t e p   .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J P E D S     I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4         D S T A T C O M   A p p l i c a t i o n   f o r   M i t i g a t i o n   o f   V o l t a g e   S a g   C a u s e d   b y   D y n a m i c   L o a d s   .   ( A m b a r n a t h   B a n e r j i )   2 3 5 Y ( n )   =   Y ( n - 1 )   +   K T *   U ( n - 1 )         ( 1 )       W h e r e   U ( n - 1 )   i s   t h e   i n p u t   t o   t h e   c o n t r o l l e r   a t   t h e   ( n - 1 ) th     s t e p .   T   i s   t h e   d i s c r e t i z a t i o n   t i m e   i n t e r v a l .     4 . 1 .   P C C   V o l t a g e   C o n t r o l   T h e   a m p l i t u d e   o f   t h e   t h r e e   p h a s e   s i n u s o i d a l   s u p p l y   v o l t a g e   ( v s a   v s b   a n d   v s c   )   c a n   b e   c o m p u t e d   a s :   V =       { ( 2 /   3 )     ( v 2 s a   +   v 2 s b   +   v 2 s c   ) }         ( 2 )   C o m p a r i n g   t h e   d e s i r e d   t e r m i n a l   v o l t a g e   V tr e f       w i t h   t h e   a m p l i t u d e   V c o m p u t e d   a b o v e   g i v e s   t h e   a c   v o l t a g e   e r r o r   V e r ( n )     a t   t h e   n t h   s a m p l i n g   i n s t a n t       V e r ( n )     =   ( V tr e f     -     V t( n ) )           ( 3 )     W h e r e   V t( n )   i s   t h e   a m p l i t u d e   o f   t h e   s e n s e d   t h r e e   p h a s e   a c   v o l t a g e   a t   t h e   P C C   t e r m i n a l   a t   t h e   n t h   i n s t a n t .     T h e   o u t e r   P I   c o n t r o l l e r ,   u s i n g   d i s c r e t e   t i m e   i n t e g r a t i o n ,   g e n e r a t e   t h e   I q r e f       u s i n g   t h e   e r r o r   V e r ( n )   f e d   t o   i t s   i n p u t .     I q r e f   ( n )     =   I q r e f   ( n - 1 )   +   K   a   p   { V e r ( n )   -   V e r ( n - 1 )   }   +   K a V e r ( n )     ( 4 )   W h e r e   t h e   p r o p o r t i o n a l   a n d   i n t e g r a l   g a i n   c o n s t a n t s   o f   t h e   o u t e r   P I   c o n t r o l l e r   f o r   t h e   a c   t e r m i n a l   v o l t a g e   c o n t r o l   a t   t h e   P C C   a r e   K   a p   a n d   K a     r e s p e c t i v e l y .   A n   a b c   t o   d q   c o n v e r t o r   u s i n g   p a r k s   t r a n s f o r m a t i o n   o v e r   t h e   l o a d   c u r r e n t   g e n e r a t e   t h e   a c t u a l   I q .   T h e   I q r e f   a n d   I q   a r e   c o m p a r e d   a n d   t h e   e r r o r   i s   f e d   t o   a n   i n n e r   P I   c u r r e n t   c o n t r o l l e r   t o   g e n e r a t e   V q   .   I q e r ( n )     =   ( I q r e f   ( n )     -     I q ( n ) )           ( 5 )       V q ( n )     =     V q ( n - 1 )     +   K b p   { I q e r ( n )     -     I q e r ( n - 1 ) }   +   K b I q e r ( n )     ( 6 )     W h e r e   t h e   p r o p o r t i o n a l   a n d   i n t e g r a l   g a i n   c o n s t a n t s   o f   t h e   i n n e r   P I   c o n t r o l l e r   f o r   t h e   a c   t e r m i n a l   v o l t a g e   a t   t h e   P C C   a r e   K b p   a n d   K b   r e s p e c t i v e l y .     4 . 2       D C   b u s   V o l t a g e   C o n t r o l   o f   t h e   V F C   T h e   d e s i r e d   d c   b u s   v o l t a g e   V d c _ r e f     i s   c o m p a r e d   w i t h   t h e   s e n s e d   d c   v o l t a g e   V d c ( n )     a t   t h e   n t h   s a m p l i n g   i n s t a n t   t o   a r r i v e   a t   t h e   d c   v o l t a g e   e r r o r   V d e r ( n )   V d c e r ( n )     =   ( V d c _ r e f     -     V d c ( n ) )           ( 7 )   T h e   o u t e r   P I   c o n t r o l l e r   u s e s   t h e   d c   v o l t a g e   e r r o r   V d e r ( n )     t o   g e n e r a t e   t h e   I d r e f   .     I d r e f   ( n )     =   I d r e f   ( n - 1 )   +   K   a   p   { V d c e r ( n )   -   V d c e r ( n - 1 )   }   +   K a V d c e r ( n )   ( 8 )     W h e r e   t h e   p r o p o r t i o n a l   a n d   i n t e g r a l   g a i n   c o n s t a n t s   o f   t h e   o u t e r   P I   c o n t r o l l e r   o f   t h e   d c   b u s   v o l t a g e   a r e   K   a p   a n d   K a   r e s p e c t i v e l y .   A n   a b c   t o   d q   c o n v e r t o r   u s i n g   p a r k s   t r a n s f o r m a t i o n   o v e r   t h e   l o a d   c u r r e n t   g e n e r a t e   t h e   a c t u a l   I d   .   T h e   I d r e f     a n d   I d   a r e   c o m p a r e d   a n d   t h e   e r r o r   i s   f e d   t o   a n   i n n e r   P I   c u r r e n t   c o n t r o l l e r   t o   g e n e r a t e   V d   I d e r ( n )     =   ( I d r e f   ( n )     -     I d ( n ) )           ( 9 )   V d ( n )     =     V d ( n - 1 )     +   K b p   { I d e r ( n )     -     I d e r ( n - 1 ) }   +   K b I d e r ( n )     ( 1 0 )     W h e r e   t h e   p r o p o r t i o n a l   a n d   i n t e g r a l   g a i n   c o n s t a n t s   o f   t h e   i n n e r   P I   c o n t r o l l e r   o f   t h e   d c   b u s   v o l t a g e   a r e   K   b p   a n d   K b   r e s p e c t i v e l y .     4 . 3 .       P W M   C o n t r o l l e r   M o d u l a t i o n   i n d e x   m   a n d   p h a s e   Ф   a r e   t h e n   g e n e r a t e d   u s i n g   t h e   V d   a n d   V q   s i g n a l s   g e n e r a t e d   a b o v e ,   w h i c h   a r e   t h e n   u s e d   b y   t h e   s t a n d a r d   P W M   m o d u l a t o r   b l o c k   o f   p o w e r   s y s t e m   l i b r a r y   f o r   p r o d u c i n g   t h e   r e q u i r e d   p u l s e s   f o r   f i r i n g   t h e   I G B T s   o f   t h e   V S C .   T h i s   c a u s e s   t h e   V S C   t o   m a i n t a i n   t h e   t e r m i n a l   v o l t a g e   o f   t h e   g e n e r a t o r   b y   g e n e r a t i n g   /   a b s o r b i n g   t h e   r e q u i r e d   r e a c t i v e   c u r r e n t   a n d   s u p p l y i n g   /   a b s o r b i n g   a c t i v e   p o w e r   f r o m   t h e   g e n e r a t o r   t o   c h a r g e   t h e   b a t t e r y   a n d   m a i n t a i n   t h e   d c   s i d e   v o l t a g e   o f   t h e   c o n v e r t e r .       5 .   M A T L A B   B A S E D   M O D E L I N G   O F   T H E   S Y S T E M   F i g .   3   s h o w s   t h e   M A T L A B   b a s e d   s i m u l a t i o n   m o d e l   o f   t h e   A A G   a l o n g   w i t h   D S T A T C O M   a n d   t h e   m o t o r   l o a d .   A   4 k W ,   4 0 0 V ,   5 0 H z ,   4 - p o l e ,   Y - c o n n e c t e d   a s y n c h r o n o u s   m a c h i n e   i s   u s e d   f o r   a u t o n o m o u s   g e n e r a t i o n .   D a t a   f o r   c h a r a c t e r i s t i c s   o f   t h e   m a c h i n e s   a r e   o b t a i n e d   b y   s i m u l a t i o n   o f   s a t u r a t i o n .   T h e y   a r e   g i v e n   i n   t h e   A p p e n d i x   a n d   a r e   u s e d   i n   t h e   m o d e l .   A   4 k W ,   4 0 0 V ,   5 0 H z   i n d u c t i o n   m o t o r   i s   c o n n e c t e d   a s   l o a d   t o   t h e   g e n e r a t o r .   A n   I G B T   b a s e d   P W M   v o l t a g e   s o u r c e d   c o n v e r t e r ,   a s   D S T A T C O M ,   i s   i m p l e m e n t e d   u s i n g   U n i v e r s a l   B r i d g e   B l o c k   f r o m   t h e   P o w e r   E l e c t r o n i c s   s u b s e t   o f   P o w e r   S y s t e m   B l o c k - s e t .   I t   i s   c o n n e c t e d   i n   s h u n t   t o   t h e   m a i n   s y s t e m   t h r o u g h   t h e   t r a n s f o r m e r   i m p e d a n c e   L c ,   R c .   T h e   s i m u l a t i o n   i s   p e r f o r m e d   o n   M A T L A B   p l a t f o r m   ( v e r s i o n   7 . 1 )   i n   d i s c r e t e   m o d e   a t   0 . 5   µ s e c   s t e p   s i z e   w i t h   o d e   2 3 t b   ( s t i f f / T R - B D F - 2 )   s o l v e r .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I J P E D S ,   V o l .   2 ,   N o .   2 ,   J u n e   2 0 1 2   :     2 3 2     2 4 0   2 3 6   F i g .   3 .   M A T L A B   b a s e d   m o d e l   o f   t h e   a u t o n o m o u s   p o w e r   s y s t e m .       6 .   R E S U L T S   A N D   D I S C U S S I O N S   T h e   p e r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o p o s e d   D S T A T C O M   f o r   a n   a u t o n o m o u s   a s y n c h r o n o u s   g e n e r a t o r   i s   o b s e r v e d   w h e n   s u b j e c t e d   t o   d y n a m i c   i n d u c t i o n   m o t o r   l o a d .   S i m u l a t e d   a n d   t r a n s i e n t   w a v e f o r m s   o f   t h e   g e n e r a t o r   v o l t a g e   ( V a b c _ B4 ) ,   c o n t r o l l e r   b u s   v o l t a g e   ( V a b c _ B2 ) ,   g e n e r a t o r   c u r r e n t s   ( I a b c _ B4 ) ,   c o n t r o l l e r   c u r r e n t   ( I a b c _ B2 ) ,   c o n s u m e r   m o t o r   l o a d   c u r r e n t   ( I a b c _ B3 ) ,   a m p l i t u d e   o f   P C C   v o l t a g e   ( V t m ) ,   a s y n c h r o n o u s   g e n e r a t o r   r p m ( N g ) ,   c o n s u m e r   m o t o r   l o a d   r p m   ( N m ) ,   t o t a l   h a r m o n i c   d i s t o r t i o n   o f   P C C   v o l t a g e   ( T H D   V a   B4 ) ,   D C   b u s   v o l t a g e   ( V d c ) ,   a t   d i f f e r e n t   d y n a m i c   c o n d i t i o n s   a r e   s h o w n   i n   F i g .   4   a n d   F i g .   5   f o r   d y n a m i c   m o t o r   l o a d   w i t h o u t   a n d   w i t h   t h e   D S T A T C O M   c o n n e c t e d   t o   t h e   P C C   r e s p e c t i v e l y .   T h e   s i m u l a t i o n   d e m o n s t r a t e s   t h e   d y n a m i c   v o l t a g e   c o n t r o l   a s p e c t   a n d   t h e   h a r m o n i c   e l i m i n a t i o n   a s p e c t   o f   t h e   D S T A T C O M   a t   t h e   i n s t a n t   a n   i n d u c t i o n   m o t o r   i s   s w i t c h e d   o n   a n d   i s   d r a w i n g   5 - 7   t i m e s   t h e   f u l l   l o a d   m o t o r   c u r r e n t .     P a r a m e t e r s   o f   t h e   a s y n c h r o n o u s   g e n e r a t o r   c o n s i d e r e d ,   i s   p r e s e n t e d   i n   A p p e n d i x .   F i g .   6   a n d   F i g .   9   d e m o n s t r a t e   t h e   h a r m o n i c   s p e c t r u m   o f   s o u r c e   v o l t a g e   a n d   c u r r e n t   a t   t h e   i n s t a n t   o f   s w i t c h i n g   o n   t h e   m o t o r   l o a d   a n d   a t   t h e   i n s t a n t   f u l l   l o a d   i s   a p p l i e d .       6 . 1 .   P e r f o r m a n c e   o f   A A G   w i t h   m o t o r   l o a d   w i t h o u t   D S T A T C O M   F i g .   4   s h o w s   t h e   r e s p o n s e   o f   t h e   A A G   s y s t e m   w i t h   a   d y n a m i c   i n d u c t i o n   m o t o r   l o a d   w i t h o u t   t h e   D S T A T C O M   c o n n e c t e d   t o   t h e   P C C .   T h e   a u t o n o m o u s   s y s t e m   s t a r t s   w i t h   t h e   D S T A T C O M   c o n n e c t e d   t o   t h e   P C C   a n d   w i t h o u t   t h e   m o t o r   l o a d   b e i n g   c o n n e c t e d .   A t   0 . 5   s e c   t h e   D S T A T C O M   i s   d i s c o n n e c t e d   f r o m   t h e   P C C .   T h e   a s y n c h r o n o u s   g e n e r a t o r   n o w   r u n s   w i t h   e x c i t a t i o n   p r o v i d e d   b y   o n l y   s t a t i c   c a p a c i t o r   b a n k   a n d   n o   l o a d   i s   c o n n e c t e d   o n   i t s   t e r m i n a l   a s   s h o w n   b y   I a b c   B 4 .   A s   t h e r e   i s   n o   v o l t a g e   r e g u l a t i o n   a s p e c t   a f t e r   0 . 5   s e c   t h e   v o l t a g e   s h o o t s   u p .   A t   0 . 7   s e c   t h e   I n d u c t i o n   m o t o r   l o a d   i s   a p p l i e d   o n   t h e   a s y n c h r o n o u s   g e n e r a t o r   t e r m i n a l .   M o r e   r e a c t i v e   p o w e r   i s   n o w   n e e d e d   b y   t h e   a s y n c h r o n o u s   g e n e r a t o r   t o   s u s t a i n   i t s   t e r m i n a l   v o l t a g e   a n d   a l s o   f o r   t h e   i n d u c t i o n   m o t o r   l o a d .   T h e   a s y n c h r o n o u s   g e n e r a t o r   t e r m i n a l   v o l t a g e   c o l l a p s e s   a s   t h e   a d d i t i o n a l   r e a c t i v e   p o w e r   r e q u i r e m e n t   i s   n o t   m e t .     6 . 2   P e r f o r m a n c e   o f   D S T A T C O M   w i t h   A A G   f e e d i n g   m o t o r   l o a d .       F i g . 5   s h o w s   t h e   r e s p o n s e   o f   D S T A T C O M   c o n n e c t e d   i n   s h u n t   c o n f i g u r a t i o n   a t   P C C   t o   t h e   A A G   s y s t e m   f e e d i n g   a   d y n a m i c   m o t o r   l o a d .   T h e   a u t o n o m o u s   s y s t e m   s t a r t s   w i t h   t h e   D S T A T C O M   c o n n e c t e d   t o   t h e   P C C   a n d   w i t h o u t   t h e   m o t o r   l o a d   b e i n g   c o n n e c t e d .   T h e   a s y n c h r o n o u s   g e n e r a t o r   n o w   r u n s   w i t h   e x c i t a t i o n   p r o v i d e d   b y   s t a t i c   c a p a c i t o r   b a n k   a n d   D S T A T C O M   a n d   n o   l o a d   a r e   c o n n e c t e d   o n   i t s   t e r m i n a l   a s   s h o w n   b y   I a b c   B3 .   A t   0 . 5   s e c   t h e   i n d u c t i o n   m o t o r   ( w i t h   n o   L o a d )   i s   c o n n e c t e d   o n   t h e   l o a d   b u s .   A   s t a r t i n g   c u r r e n t   o f   5   -   6   t i m e s   o f   r a t e d   c u r r e n t   i s   d r a w n   b y   t h e   i n d u c t i o n   m o t o r   l o a d   a s   i s   s h o w n   b y   t h e   I a b c   B3   a n d   I a b c   B2   p l o t s .   H o w e v e r   t h e   D S T A T C O M   d y n a m i c a l l y   r e g u l a t e s   v o l t a g e   a t   P C C   a n d   v e r y   l i t t l e   c h a n g e   i s   o b s e r v e d   o n   V a b c   B2   a n d   V a b c   B4   p l o t s .   T h e   i n d u c t i o n   m o t o r   a c q u i r e s   t h e   r a t e d   s p e e d   i n   a b o u t   0 . 0 5   s e c   a s   s h o w n   b y   t h e   p l o t   o f   N m .   F u r t h e r   t h e   a m p l i t u d e   o f   t h e   P C C   v o l t a g e   V t m   s h o w s   a   v e r y   s m a l l   d i p   o f   a b o u t   3 0   V o l t s   a s   i s   s h o w n   b y   t h e   p l o t   o f   V tm .   T h e   D S T A T C O M   d y n a m i c a l l y   p r o v i d e s   t h e   a d d i t i o n a l   r e a c t i v e   p o w e r   r e q u i r e m e n t   a n d   p r e v e n t s   t h e   c o l l a p s e   o f   t h e   A A G   t e r m i n a l   v o l t a g e .   T h i s   e s t a b l i s h e s   t h e   d y n a m i c   v o l t a g e   r e g u l a t i o n   a s p e c t   o f   t h e   D S T A T C O M .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J P E D S     I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4         D S T A T C O M   A p p l i c a t i o n   f o r   M i t i g a t i o n   o f   V o l t a g e   S a g   C a u s e d   b y   D y n a m i c   L o a d s   .   ( A m b a r n a t h   B a n e r j i )   2 3 7   F i g .   4 .   P e r f o r m a n c e   o f   A A G   s y s t e m   f e e d i n g   i n d u c t i o n   m o t o r   l o a d   w i t h o u t   D S T A T C O M .         F i g .   5   P e r f o r m a n c e   o f   A A G   s y s t e m   f e e d i n g   i n d u c t i o n   m o t o r   l o a d   w i t h   D S T A T C O M   c o n n e c t e d   t o   P C C .       A t   0 . 7   s e c   r a t e d   l o a d   i s   a p p l i e d   o n   t h e   i n d u c t i o n   m o t o r .   A s   t h e   i n d u c t i o n   m o t o r   i s   a l r e a d y   c o n n e c t e d   t o   t h e   a s y n c h r o n o u s   g e n e r a t o r   t e r m i n a l   a n d   i s   r u n n i n g ,   l a r g e   c h a n g e   i n   l o a d   c u r r e n t   i s   n o t   o b s e r v e d   a n d   t h e   a u t o n o m o u s   s y s t e m   c o n t i n u e s   t o   r u n   w i t h   t h e   a d d i t i o n a l   r e a c t i v e   p o w e r   r e q u i r e m e n t   b e i n g   p r o v i d e d   d y n a m i c a l l y   b y   t h e   D S T A T C O M .   - 2 0 0 0 2 0 0 0 V a b c B 4 ( v o l t ) - 5 0 0 5 0 0 V a b c     B 2         ( v o l t ) - 2 0 0 2 0 0 I a b c   B 4       ( a m p ) - 2 0 0 2 0 0 I a b c   B 2       ( a m p ) - 1 0 0 1 0 0 I a b c   B 3       ( a m p ) 4 0 0 2 0 0 0 V t m       ( v o l t ) 0 1 5 0 0 N g       ( r p m ) 0 1 0 N m       ( r p m ) 0 1 0 T H D     V a   B 4 ( % )     0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 9 8 0 1 0 2 0 V d c       ( v o l t )                                                                                             S e c o n d s - 5 0 0 5 0 0 V a b c B 4 ( v o l t ) - 5 0 0 5 0 0 V a b c B 2 ( v o l t ) - 2 0 0 2 0 0 I a b c B 4 ( a m p ) - 3 0 0 3 0 0 I a b c B 2 ( a m p ) - 2 0 0 2 0 0 I a b c B 3 ( a m p ) 4 5 0 5 5 0 V t m ( v o l t ) 1 3 0 0 1 5 0 0 N g ( r p m ) 0     1 5 0 0 N m ( r p m ) 5 8 T H D V a   B 4 ( % ) 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 9 5 0 1 0 5 0 V d c ( v o l t )                                                                                   S e c o n d s Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I J P E D S ,   V o l .   2 ,   N o .   2 ,   J u n e   2 0 1 2   :     2 3 2     2 4 0   2 3 8 F i g .   6   a n d   F i g .   7   p r e s e n t   t h e   h a r m o n i c   s p e c t r u m   o f   t h e   s o u r c e   v o l t a g e   V a b c   B4   a n d   s o u r c e   c u r r e n t   I a b c B4   a t   t h e   i n s t a n t   o f   s t a r t i n g   t h e   i n d u c t i o n   m o t o r   l o a d   ( i . e .   0 . 5   s e c ) .   T h i s   s h o w s   t h a t   t h e   D S T A T C O M   t a k e s   c a r e   o f   t h e   h a r m o n i c   a n d   e x c e s s   c u r r e n t   r e q u i r e m e n t   a t   t h i s   i n s t a n t   a n d   d o e s   n o t   a l l o w   t h e s e   c u r r e n t s   t o   b e   d r a w n   f r o m   t h e   a s y n c h r o n o u s   g e n e r a t o r .   F i g .   9   a n d   F i g .   1 0   p r e s e n t   t h e   h a r m o n i c   s p e c t r u m   o f   s o u r c e   v o l t a g e   V a b c   B4   a n d   s o u r c e   c u r r e n t   I a b c   B4   a t   t h e   i n s t a n t   o f   l o a d i n g   t h e   i n d u c t i o n   m o t o r   w i t h   f u l l   l o a d   ( i . e .   a t   0 . 7   s e c ) .         F i g .   6 .   H a r m o n i c   S p e c t r u m   o f   A A G   s o u r c e   v o l t a g e   f o r   s t a r t i n g   o f   i n d u c t i o n   m o t o r   l o a d .       F i g .   8 .   H a r m o n i c   s p e c t r u m   o f   A A G   s o u r c e   v o l t a g e   f o r   i n d u c t i o n   m o t o r   b e i n g   p u t   o n   f u l l   l o a d .     F i g .   7 .   H a r m o n i c   S p e c t r u m   o f   A A G   s o u r c e   c u r r e n t   f o r   s t a r t i n g   o f   i n d u c t i o n   m o t o r   l o a d .     F i g .   9 .   H a r m o n i c   S p e c t r u m   o f   A A G   s o u r c e   c u r r e n t   f o r   i n d u c t i o n   m o t o r   b e i n g   p u t   o n   f u l l   l o a d .       7 .   C O N C L U S I O N S   T h e   d y n a m i c   r e g u l a t i o n   o f   t h e   t e r m i n a l   v o l t a g e   o f   a n   a u t o n o m o u s   a s y n c h r o n o u s   g e n e r a t o r   c o n n e c t e d   t o   a n   i n d u c t i o n   m o t o r   l o a d   i s   p r e s e n t e d   i n   t h i s   p a p e r .   T h e   s i m u l a t i o n   F i g .   4   s h o w s   t h a t   w i t h o u t   t h e   D S T A T C O M   t h e   t e r m i n a l   v o l t a g e   o f   A A G   s h o o t s   u p   b e i n g   u n r e g u l a t e d   a n d   t h e n   c o l l a p s e s   o n   t h e   a p p l i c a t i o n   o f   m o t o r   l o a d .   T h e   s i m u l a t i o n s   o f   A A G   w i t h   D S T A T C O M   c o n n e c t e d ,   s h o w   t h a t   o n   a p p l i c a t i o n   o f   t h e   m o t o r   l o a d ,   t h e   D S T A T C O M   i s   a b l e   t o   r e g u l a t e   t h e   A A G   t e r m i n a l   v o l t a g e ,   a l l o w i n g   o n l y   a   s m a l l   d i p   a n d   p r e v e n t   t h e   A A G   t e r m i n a l   v o l t a g e   c o l l a p s e .   F u r t h e r   o n   t h e   a p p l i c a t i o n   o f   f u l l   l o a d   o n   t h e   m o t o r   t h e r e   i s   n o   d i s t u r b a n c e   o f   t h e   v o l t a g e   a t   P C C   a s   t h e   m o t o r   i s   r u n n i n g   a t   f u l l   s p e e d   a n d   t h e   d y n a m i c   r e q u i r e m e n t   o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J P E D S     I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4         D S T A T C O M   A p p l i c a t i o n   f o r   M i t i g a t i o n   o f   V o l t a g e   S a g   C a u s e d   b y   D y n a m i c   L o a d s   .   ( A m b a r n a t h   B a n e r j i )   2 3 9 r e a c t i v e   p o w e r   i s   m e t   b y   t h e   D S T A T C O M .   T h i s   e s t a b l i s h e s   t h e   d y n a m i c   v o l t a g e   r e g u l a t i o n   a s p e c t   o f   t h e   D S T A T C O M .   F u r t h e r ,   t h e   c o n t r o l   m e t h o d   u s e d   i n   t h i s   p a p e r   l i m i t s   t h e   s w i t c h i n g   l o s s e s   t o   t h a t   w i t h i n   t h e   r a t i n g   o f   t h e   s w i t c h e s   a n d   i s   r o b u s t   &   e a s y   t o   i m p l e m e n t .   T h u s   D S T A T C O M ,   w i t h   t h e   c o n t r o l   s c h e m e   p r o p o s e d   i n   t h i s   p a p e r ,   c a n   b e   u s e d   t o   p r e v e n t   v o l t a g e   d i p s   a n d   f l i c k e r s   f o r   a n   a u t o n o m o u s   a s y n c h r o n o u s   g e n e r a t i o n   A A G   s y s t e m .       A P P E N D I X   A S Y N C H R O N O U S   G E N E R A T O R     4   k W   4 0 0 V   5 0 H z   4   p o l e s   1 4 3 0   r p m ,   R s = 0 . 4 3 5   ,   L s   =   4 m H ,   R r =   0 . 8 1 6   ,   L r   =   2 m H ,   L m =   6 9 . 3 1   m H ,   J =   0 . 0 8 9   k g - m 2 .   P r i m e   M o v e r   C h a r a c t e r i s t i c :   T s h   =   K 1 -   K 2 ω r   ,     K 1 =   3 1 0 0 ,       K 2 =   2 .         W h e r e   ω r   =   N g   I N D U C T I O N   M O T O R   4   k W   4 0 0 V   5 0 H z   4   p o l e s   1 4 3 0   r p m ,   R s = 0 . 4 3 5   ,   L s   =   4 m H ,   R r =   0 . 8 1 6   ,   L r   =   2 m H ,   L m =   6 9 . 3 1   m H ,   J =   0 . 0 8 9   k g - m 2 .   D S T A T C O M   V S C   3   a r m   6   I G B T   w i t h   a n t i   p a r a l l e l   d i o d e   b r i d g e .   C =   1 5 0 0 µ F   1 5   k H z   S P W M   c o n t r o l ,   K a p =   0 . 0 1 ,   K a i   =   3 ,   K b p =   0 . 0 5 ,   K b i =   2 .   R c = 0 . 0 0 4   ,   L c =   8 0 0 µ H       R E F E R E N C E S     [ 1 ]   B.   S i n g h     I n d u c t i o n   g e n e r a t o r -   A   p r o s p e c t i v e   E l e c t .   M a c h .   P o we r   S y s t .   V o l .   2 3 ,   p p   1 6 3 - 1 7 7 ,   1 9 9 5 .   [ 2 ]   A n n - M a r i e   Bo r b e l y   a n d     J a n   F .   K r e i d e r ,   D i s t r i b u t e d   G e n e r a t i o n   T h e   P o w e r   P a r a d i g m   f o r   t h e   N e w   M i l l e n n i u m ,   CR p r e s s ,   W a s h i n g t o n ,   D . C.   2 0 0 1 .   [ 3 ]     G . K . S i n g h ,   S e l f - e x c i t e d   i n d u c t i o n   g e n e r a t o r   r e s e a r c h     a   s u r v e y ,   E l e c t r i c   P o we r   S y s t e m   R e s e a r c h ,   v o l .   6 9 ,   n o .   2 - 3 ,   p p .   1 0 7 - 1 1 4 ,   M a y   2 0 0 4 .   [ 4 ]   R. C.   Ba n s a l ,   T h r e e   P h a s e   s e l f   e x c i t e d   i n d u c t i o n   g e n e r a t o r :   a n   o v e r v i e w ,   I E E E   T r a n s .   o n   E n e r g y   Co n v e r s i o n ,   v o l .   2 0 ,   n o . 2 ,   p p .   2 9 2 - 2 9 9 ,   J u n e   2 0 0 5 .   [ 5 ]   R. C.   Ba n s a l ,   T . S . Bh a t t i   a n d   D . P .   K o t h a r i ,   Bi b l i o g r a p h y   o n   t h e   a p p l i c a t i o n   o f   I n d u c t i o n   G e n e r a t o r   i n   N o n - Co n v e n t i o n a l   e n e r g y   s y s t e m s ,   I E E E   T r a n s .   o n   E n e r g y   C o n v e r s i o n ,   v o l .   E C - 1 8 ,   n o . 3 ,   p p .   4 3 3 -   4 3 9 ,   S e p t .   2 0 0 3 .   [ 6 ]   D . B.   W a t s o n   a n d   I . P .   M i l n e r ,   A u t o n o m o u s   a n d   P a r a l l e l   o p e r a t i o n   o f   s e l f   e x c i t e d   i n d u c t i o n   g e n e r a t o r ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   E d u c a t i o n ,   v o l . 2 2 ,   p p . 3 6 5 - 3 7 4 ,   1 9 8 5 .   [ 7 ]   A . H .   A l - Ba h r a n i   a n d   N . H .   M a l i k ,   S t e a d y   S t a t e   A n a l y s i s   o f   p a r a l l e l   o p e r a t e d   s e l f - e x c i t e d   i n d u c t i o n   g e n e r a t o r ,   I E E   P r o c e e d i n g s ,   P t .   C .   v o l .   1 4 0 ,   n o . 1 ,   p p .   4 9 - 5 5 ,   1 9 9 3 .   [ 8 ]   S .   S u n d e e p ,     G .   M .   Ra o ,   M o d e l l i n g   a n d   A n a l y s i s   o f   Cu s t o m   P o w e r   D e v i c e s   f o r   I m p r o v e   P o w e r   Q u a l i t y ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g   ( I J E CE ) ,   v o l . 1 ,   n o . 1 ,   p p .   4 3 ~ 4 8 ,   S e p t e m b e r   2 0 1 1 .   [ 9 ]   L .   G y u g y i ,   R. A . O t t o ,   a n d   T . H .   P u t m a n ,   P r i n c i p l e s   a n d   a p p l i c a t i o n s   o f   s t a t i c   t h y r i s t o r   c o n t r o l l e d   s h u n t   c o m p e n s a t o r s ,   I E E E   T r a n s a c t i o n s   o n   P o we r   a p p a r a t u s   a n d   S y s t e m s ,   v o l . P A S - 9 7 ,   n o . 5 ,   S e p t / O c t .   1 9 7 8 ,   p p . 1 9 3 5 - 1 9 4 2 .   [ 1 0 ]   G . F . L e d w i c h ,   S . H .   H o s s e i n i   a n d G . F .   S h a n n o n ,   V o l t a g e   Ba l a n c i n g   u s i n g   S w i t c h e d   Ca p a c i t o r s ,   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c   P o we r   S y s t e m   R e s e a r c h ,   v o l .   2 4 ,   p p .   8 5 - 9 0 ,   1 9 9 2 .   [ 1 1 ]   R. C.   D u g a n ,   M . F .   M c G r a n a g h a n ,   S .   S a n t o s o   a n d   H .   W .   Be a t y ,   E l e c t r i c a l   P o w e r   S y s t e m s   Q u a l i t y ,     T a t a   M c G r a w   H i l l   E d u c a t i o n   N e w   D e l h i ,   2 n d .   E d .   2 0 1 0 .   [ 1 2 ]   T .   L a r s s o n ,   C.   P o u m a r e d e ,   S T A T CO M ,   a n   e f f i c i e n t   m e a n s   f o r   f l i c k e r   m i t i g a t i o n ,   I E E E   P o w e r   E n g i n e e r i n g   S o c i e t y   1 9 9 9   W i n t e r   M e e t i n g ,   v o l .   2 ,   p p 1 2 0 8 - 1 2 1 3 ,   F e b .   1 9 9 9 .   [ 1 3 ]   C. S c h a u d e r ,     S T A T CO M   f o r   c o m p e n s a t i o n   o f   l a r g e   e l e c t r i c   a r c   f u r n a c e   i n s t a l l a t i o n s ,   I E E E   P o we r   E n g i n e e r i n g   S o c i e t y   S u m m e r   M e e t i n g   1 9 9 9 , v o l . 2   p p .   1 1 0 9 - 1 1 1 2 ,   J u l y   1 9 9 9 .   [ 1 4 ]   B.   Bl a z i c ,   I .   P a p i c ,     A n a l y s i s   o f   f l i c k e r   m i t i g a t i o n   i n   a   u t i l i t y   d i s t r i b u t i o n   n e t w o r k ,   I E E E   R e g i o n   8   Co m p u t e r   a s   a   t o o l   E U R O CO 2 0 0 3 ,   v o l . 2   p p .   2 9 2 - 2 9 6 ,   S e p t .   2 0 0 3 .   [ 1 5 ]   Z .   Z h a n g ,   N . R.   F a h m i ,   W .   T .   N o r r i s ,     F l i c k e r   A n a l y s i s   a n d   M e t h o d s   f o r   E l e c t r i c   A r c   F u r n a c e   F l i c k e r   ( E A F )   m i t i g a t i o n   ( A   S u r v e y ) ,   I E E E   P o r t o   p o we r   T e c h .   C o n f e r e n c e   p p .   1 - 6 ,   S e p t   2 0 0 1 .   [ 1 6 ]   J .   S u n ,   D .   Cz a r k o w s k i   a n d   Z .   Z a b a r ,   V o l t a g e   F l i c k e r   M i t i g a t i o n   U s i n g   P W M - Ba s e d   D i s t r i b u t i o n   S T A T CO M ,   I E E E   P o we r   E n g g .   S o c i e t y   S u m m e r   M e e t .   V o l .   1   p p .   6 1 6 - 6 2 1 ,   2 0 0 2 .   [ 1 7 ]   H . A k a g i ,   Y .   K a n a z a w a   a n d   A .   N a b a e ,   I n s t a n t a n e o u s   r e a c t i v e   p o w e r   c o m p e n s a t o r s   c o m p r i s i n g   s w i t c h i n g   d e v i c e s   w i t h o u t   e n e r g y   s t o r a g e   c o m p o n e n t s ,   I E E E   T r a n s .   I n d u s t r y   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   I A - 2 0 ,   n o . 3 p p .   6 2 5 - 6 3 0 ,   M a y /   J u n e   1 9 8 4 .   [ 1 8 ]   A .   G h o s h   a n d   A .   J o s h i ,     A   n e w   a p p r o a c h   t o   l o a d   b a l a n c i n g   a n d   p o w e r   f a c t o r   c o r r e c t i o n   i n   p o w e r   d i s t r i b u t i o n   s y s t e m ,   I E E E   T r a n s .   o n   P o we r   D e l i v e r y ,   v o l . 1 5 , n o .   1 ,   p p .   4 1 7 - 4 2 2 ,   2 0 0 0 .   [ 1 9 ]   B.   S i n g h   a n d   J .   S o l a n k i ,     A   Co m p a r a t i v e   S t u d y   o f   Co n t r o l   A l g o r i t h m s   f o r   D S T A T CO M   f o r   L o a d   Co m p e n s a t i o n ,   i n   P r o c .   I E E E   I n t .   Co n f .   o n   I n d u s t r i a l   T e c h n o l o g y   2 0 0 6 ,   p p .   1 4 9 2 - 1 4 9 7 ,   2 0 0 6 .   [ 2 0 ]   M . P .   K a z m i e r k o w s k i   a n d   L .   M a l e s a n i ,   Cu r r e n t   Co n t r o l   T e c h n i q u e s   f o r   T h r e e   P h a s e   V o l t a g e - S o u r c e   P W M   Co n v e r t e r s   :   A   S u r v e y ,   I E E E   T r a n s   o n   I n d u s t r i a l   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   4 5 ,   i s s .   5 ,   p p   6 9 1 - 7 0 3 ,   1 9 9 8 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I J P E D S ,   V o l .   2 ,   N o .   2 ,   J u n e   2 0 1 2   :     2 3 2     2 4 0   2 4 0 [ 2 1 ]   Y .   l .   W a n g ,   Q .   l .   G u o ,   H y s t e r e s i s   Cu r r e n t   Co n t r o l   t e c h n i q u e   b a s e d   o n   S p a c e   V e c t o r   M o d u l a t i o n   f o r   A c t i v e   P o w e r   F i l t e r ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   P o w e r   E l e c t r o n i c s   a n d   D r i v e   S y s t e m   ( I J P E D S ) ,   v o l . 1 ,   n o . 1 ,     p p .   1 ~ 6 ,   S e p t e m b e r   2 0 1 1 .   [ 2 2 ]     G .   S y b i l l e ,   H o a n g   L e - H u y ,   D i g i t a l   S i m u l a t i o n   o f   P o w e r   S y s t e m s   a n d   P o w e r   E l e c t r o n i c s   u s i n g   t h e   M A T L A B/   S i m u l i n k   P o w e r   S y s t e m   Bl o c k s e t ,   I E E E   P o w e r   E n g g .   S o c . ,   W i n t e r   M e e t i n g   2 0 0 0 .   [ 2 1 ]     H e l p   f i l e   D i s c r e t e   t i m e   i n t e g r a t o r   b l o c k   M A T L A 7 . 1       B I B L I O G R A P H Y   O F   A U T H O R S         A m b a r n a t h   B a n e r j i   r e c e i v e d   B . E .   d e g r e e   i n   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   f r o m   U n i v e r s i t y   o f   R o o r k e e ,   I n d i a   a n d   M . E .   d e g r e e   f r o m   U n i v e r s i t y   o f   R a j a s t h a n ,   I n d i a .   H e   h a s   2 2   y e a r s   o f   e x p e r i e n c e   i n   c o n t r o l   s y s t e m s   o f   v a r i o u s   p r o c e s s   i n d u s t r i e s   l i k e   p o w e r   p l a n t s ,   s t e e l   i n d u s t r i e s   a n d   c h e m i c a l   p l a n t s .   H e   i s   p r e s e n t l y   a s s o c i a t e d   w i t h   t h e   E l e c t r i c a l   D e p a r t m e n t   o f   M e g h n a d   S a h a   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y   K o l k a t a ,   I n d i a .   H i s   f i e l d s   o f   i n t e r e s t   i n c l u d e ,   p o w e r   e l e c t r o n i c s ,   p o w e r   s y s t e m s ,   s t a t i c   V A r   c o m p e n s a t i o n .   H e   i s   m e m b e r   o f   t h e   I n s t i t u t i o n   o f   E l 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 s   ( U S A ) ,   a   L i f e   M e m b e r   o f   t h e   I n s t i t u t i o n   o f   E n g i n e e r s   ( I n d i a )   a n d   a   M e m b e r   o f   t h e   A s s o c i a t i o n   o f   C o m p u t e r   E l e c t r o n i c s   a n d   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r s .             S u j i t   K .   B i s w a s   r e c e i v e d   t h e   B. E . E .   d e g r e e   ( w i t h   H o n o u r s )   i n   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   f r o m   J a d a v p u r   U n i v e r s i t y ,   K o l k a t a ,   i n   1 9 7 8   a n d   t h e n   t h e   M . E .   d e g r e e   ( w i t h   D i s t i n c t i o n )   i n   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   f r o m   t h e   I n d i a n   I n s t i t u t e   o f   S c i e n c e ,   Ba n g a l o r e .     S i n c e   t h e n ,   h e   w a s   e m p l o y e d   i n   t h e   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   I n d i a n   I n s t i t u t e   o f   S c i e n c e ,   Ba n g a l o r e ,   d u r i n g   a   p e r i o d   i n   w h i c h   h e   r e c e i v e d   P h D .   H e   j o i n e d   t h e   f a c u l t y   o f   t h e   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   J a d a v p u r   U n i v e r s i t y ,   K o l k a t a ,   I n d i a   i n   1 9 8 7   a s   a   Re a d e r ,   w h e r e   h e   i s   c u r r e n t l y   a   P r o f e s s o r .   H e   h a s   s e r v e d   a s   t h e   H e a d   o f   t h e   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E n g g ,   J a d a v p u r   U n i v e r s i t y .       H i s   f i e l d s   o f   i n t e r e s t   a r e   s t a t i c   p o w e r   c o n v e r s i o n ,   e l e c t r i c a l   d r i v e s ,   p o w e r   s e m i c o n d u c t o r   a p p l i c a t i o n s ,   m a g n e t i c s   a n d   a p p l i e d   e l e c t r o n i c s .     H e   h a s   a u t h o r e d   3 5   r e s e a r c h   p u b l i c a t i o n s   i n   r e f e r e e d   j o u r n a l s   [ o f   w h i c h   8   a r e   i n   I E E E   T r a n s a c t i o n s   a n d   3   i n   I E E   P r o c e e d i n g s   ( n o w   I E T   J o u r n a l s ) ]   a n d   6 2   p a p e r s   i n   N a t i o n a l   a n d   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e s   ( o f   w h i c h   4 8   a r e   i n   I E E E   Co n f e r e n c e s )   a n d   a b o u t   4 2   c i r c u i t   i d e a s / p o p u l a r   e l e c t r o n i c s   a r t i c l e s .     H e   a l s o   h o l d s   t w o   p a t e n t s   o n   S e m i c o n d u c t o r   P o w e r   Co n v e r t e r   Ci r c u i t s   a n d   h a s   a p p l i e d   f o r   a   p a t e n t   o n   a   s p e c i a l   g e n e r a t o r .   H e   h a s   b e e n   a   m e m b e r   o f   s e v e r a l   N a t i o n a l   a n d   I n t e r n a t i o n a l   Co m m i t t e e s   a n d   h a s   s e r v e d   a s   a n   E x t e r n a l   E x p e r t   t o   s e v e r a l   G o v e r n m e n t   o f   I n d i a   o r g a n i z a t i o n s .   H e   h a s   b e e n   a s s o c i a t e d   a s   a   c o n s u l t a n t   w i t h   s e v e r a l   m a j o r   i n d u s t r i e s   i n   I n d i a   t o   d e v e l o p   i n d i g e n o u s   t e c h n o l o g i e s   i n   t h e   a r e a   o f   P o w e r   E l e c t r o n i c s   a n d   D r i v e s .   D r .   Bi s w a s   r e c e i v e d   s e v e r a l   a w a r d s ,   a m o n g s t   w h i c h   t h e   m o s t   p r e s t i g i o u s   a r e   t h e   I n d i a n   N a t i o n a l   S c i e n c e   A c a d e m y   M e d a l   f o r   y o u n g   S c i e n t i s t s   i n   1 9 8 7   a n d   t h e   I E T E - Bi m a l   Bo s e   A w a r d   f o r   O u t s t a n d i n g   c o n t r i b u t i o n   i n   t h e   f i e l d   o f   P o w e r   E l e c t r o n i c s   i n   2 0 0 4 .       H e   i s   a   L i f e   m e m b e r   o f   t h e   S o l a r   E n e r g y   S o c i e t y   o f   I n d i a ,   a   F e l l o w   o f   t h e   I n s t i t u t i o n   o f   E n g i n e e r s   ( I n d i a ) ,   a   F e l l o w   o f   t h e   I n s t i t u t i o n   o f   E l e c t r o n i c s   a n d   T e l e c o m m u n i c a t i o n   E n g i n e e r s   ( I n d i a )   a n d   a   S e n i o r   M e m b e r   o f   t h e   I n s t i t u t i o n   o f   E l 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 s   ( U S A ) .               B h i m   S i n g h   w a s   b o r n   i n   Ra h m a n p u r ,   I n d i a ,   i n   1 9 5 6 .   H e   r e c e i v e d   t h e   B. E .   d e g r e e   i n   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   f r o m   t h e   U n i v e r s i t y   o f   Ro o r k e e ,   Ro o r k e e ,   I n d i a ,   a n d   t h e   M . T e c h .   d e g r e e   i n   p o w e r   a p p a r a t u s   a n d   s y s t e m s ,   a n d   t h e   P h . D .   d e g r e e   f r o m   t h e   I n d i a n   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   N e w   D e l h i ,   I n d i a ,   i n   1 9 7 7 ,   1 9 7 9 ,   a n d   1 9 8 3 ,   r e s p e c t i v e l y .   I n   J u l y   1 9 8 3 ,   h e   j o i n e d   t h e   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   U n i v e r s i t y   o f   Ro o r k e e ,   a s   a   L e c t u r e r ,   b e c o m i n g   a   Re a d e r   i n   M a r c h   1 9 8 8 .   I n   D e c e m b e r   1 9 9 0 ,   h e   b e c a m e   a n   A s s i s t a n t   P r o f e s s o r   a n d ,   i n   F e b r u a r y   1 9 9 4 ,   a n   A s s o c i a t e   P r o f e s s o r   i n   t h e   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   I n d i a n   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   N e w   D e l h i ,   I n d i a .   S i n c e   A u g u s t   1 9 9 7 ,   h e   h a s   b e e n   a   P r o f e s s o r .   H e   h a s   a u t h o r e d   m o r e   t h a n   2 0 0   r e s e a r c h   p a p e r s   i n   t h e   a r e a s   o f   p o w e r   e l e c t r o n i c s ,   CA D   a n d   a n a l y s i s   o f   e l e c t r i c a l   m a c h i n e s ,   a c t i v e   f i l t e r s ,   s e l f - e x c i t e d   i n d u c t i o n   g e n e r a t o r s ,   i n d u s t r i a l   e l e c t r o n i c s ,   s t a t i c   V A c o m p e n s a t i o n ,   a n d   a n a l y s i s   a n d   d i g i t a l   c o n t r o l   o f   e l e c t r i c   d r i v e s .     P r o f .   S i n g h   i s   a   F e l l o w   o f   t h e   I n s t i t u t i o n   o f   E l 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 s   ( U S A ) ,   F e l l o w   o f   t h e   I n s t i t u t i o n   o f   E n g i n e e r s   ( I n d i a )   a n d   F e l l o w   o f   t h e   I n s t i t u t i o n   o f   E l e c t r o n i c s   a n d   T e l e c o m m u n i c a t i o n   E n g i n e e r s   ( I n d i a ) ,   a n d   a   L i f e   M e m b e r   o f   t h e   I n d i a n   S o c i e t y   f o r   T e c h n i c a l   E d u c a t i o n ,   S y s t e m   S o c i e t y   o f   I n d i a ,   a n d   N a t i o n a l   I n s t i t u t e   o f   Q u a l i t y   a n d   Re l i a b i l i t y .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.