I nte rna t io na l J o urna l o f   P o w er   E lect ro nics   a nd   Driv Sy s t e m   ( I J P E DS )   Vo l.   8 No .   3 Sep tem b er   2 0 1 7 ,   p p .   144 1 ~ 14 54   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 8 i3 . p p 1 4 4 1 - 14 54     1441       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JP E DS   Distribu ted  G en e ra tion Inv erte r  as  AP in  Dua l A P D G   Interfacing   S che m e       Y a di k i   Ra j endra   B a bu 1 C.   Srini v a s a   Ra o 2   1 De p a rtme n o f   EE E,   Ra y a las e e m a   Un iv e rsit y ,   Ku rn o o l,   A P ,   In d ia   2 P u ll a iah   C o ll e g e   o f   En g in e e rin g   a n d   T e c h n o l o g y ,   Ku rn o o l,   A P ,   I n d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   1 4 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   A u g   15 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   A u g   21 ,   2 0 1 7       P o w e q u a li ty   issu e a re   th e   m o s c o n c e rn e d   a re a   f o e lec tri c a e n g in e e rs  in   th e se   m o d e rn   d a y d u e   to   in d u srt rializa ti o n   a n d   a d v a n c e m e n ts  in   e lec tro n ics .   Ha r m o n ics   a re   o n e   o f   th e   p o w e q u a li ty   issu e th a d e terio ra ted   th e   q u a li ty   o so u rc e   c o m p o n e n ts   d e li v e re d   t o   lo a d .   A c ti v e   p o w e f il ters   ( A P F a re   th e   c o m p e n sa ti n g   d e v ice u se d   to   m it ig a te  h a r m o n ics .   Distrib u ted   g e n e ra ti o n   (DG )   b e c a m e   a   tren d li n e   d u e   to   e c o n o m ica l,   t e c h n ica a n d   e n v i ro n m e n tal  re a so n s.  T h is  p a p e p re se n ts  th e   h a rm o n ic  c o m p e n sa ti o n   u si n g   d u a A P F   sh a rin g   c o m p e n sa ti n g   sig n a ls  wh il e   a c ti v e   p o w e is  fe d   f ro m   d istri b u ted   g e n e ra ti o n   to   g rid .   DG   in v e rter  a c ts  a a n   in terfa c e   b e t w e e n   DG   s y ste m   a n d   g rid   to   f e e d   a c ti v e   p o w e f ro m   DG   to   g rid .   In   t h is  c o n tex t,   th e   DG   in v e rte r   a c ts  b o th   a i n v e rter  a n d   A P F ,   u s e d   a in v e rter  to   in v e rt  su p p ly   f ro m   D G   a n d   f e e d g rid   f o sp e c i f ied   ti m e   a n d   a lso   a A P F   f o h a r m o n ic  c o m p e n sa ti o n   th e re   a f ter  a lo n g   w it h   d u a A P F .   T h e   p r o p o se d   sy ste m   is  d e v e lo p e d   a n d   re su lt a re   o b tain e d   u si n g   M ATLA B/S IM UL INK   so f t w a r e .   R e su lt a re   sh o w n   f o D in v e rter   f e e d in g   a c ti v e   p o we to   g rid   a n d   a lso   a c ti n g   a A P F .   Du a A P F   c h a ra c teristics   a re   a lso   sh o w n .   K ey w o r d :   A cti v p o w er   C o m p en s atio n   DG  in v er ter   Du al  A P F   Har m o n ic s   Co p y rig h © 201 7   I n s t it u te o f   Ad v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   All   rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Yad ik i Raj en d r B ab u ,     Dep ar t m en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g i n ee r in g ,   R a y ala s ee m Un i v er s i t y ,   Ku r n o o l,  A n d h r P r ad esh ,   I n d ia.   E m ail: r aj en d r a1 2 . ee e@ g m a il. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   Dis tr ib u ted   g en er atio n   ( DG)   p la y s   v ital  r o le  d u to   ad v a n c e m en ts   i n   p o w er   s y s te m   li k s m ar g r id s   an d   s h i f ti n g   elec tr ical  p o w er   g e n er atio n   f r o m   co n v en tio n al  en er g ies  to   s u s tai n ab le  e n er g ies.  T h n a m d is tr ib u ted   g e n er atio n   s u g g est s   th at  elec tr ical  p o w er   g en er a tio n   is   d is tr ib u ted .   DG  ca n   b d ef in ed   as  s m a ll   s ca le  elec tr ical  p o w er   g e n er at io n   at  lo ad   ce n ter s   in   co n j u n ctio n   w ith   p o w er   g r id   [ 1 - 2 ] .   W h ile  DG  is   f ee d i n g   g r id ,   th p o w er   g en er atio n   f r o m   t h m ai n   p o w er   s o u r ce   is   r ed u ce d   an d   th d e m a n d   p o w e r   is   m et  f r o m   b o th   m ai n   p o w er   s o u r ce   a n d   DG.   DG  ca n   b o p er ated   in   t w o   m o d e s   o f   o p er atio n - s tan d alo n m o d o f   o p er atio n   an d   g r id   co n n ec ted   m o d o f   o p er atio n .   I n   g r id   co n n ec ted   m o d e   o f   o p er atio n ,   t h p o w er   f r o m   DG  is   f ed   to   g r id   r ed u ci n g   th e   a m o u n o f   p o w er   f r o m   m ai n   p o w er   s o u r ce .   I n   s tan d alo n e   m o d o f   D o p er atio n ,   p o w er   f r o m   DG  i s   f ed   d ir ec tl y   to   lo ad s .   DG  ca n   b m o r o f   b ac k - u p   t y p o f   p o w er   to   i m p r o v th r eliab ilit y   o f   t h e   p o w er   s y s te m .   DG  r ed u ce s   t h in v es t m e n t   to   g en er ate   elec t r ical  p o w er   t h a n   co m p ar ed   to   th at   o f   co n v e n tio n al   p o w er   s tatio n s .   S in ce   DG  i s   i n s tal led   at  lo ad   p o in ts ,   tr a n s m is s io n   lo s s e s   ar g r ad u all y   r ed u ce s   a n d   p r o v is io n s   f o r   p o w er   tr an s m i s s io n   an d   d is tr ib u tio n   is   eli m i n ated   [ 3 ] .   A l s o   DG  o p er ates  w it h   r en e w ab l s o u r ce s   o f   e n er g y   w h ic h   ar f r ee l y   a v ailab le  a n d   w h ile  g en er at in g   elec tr ical  p o w er ,   ze r o   p o llu tio n   i s   ac h ie v ed   w h ic h   i s   la u d ed   b y   g lo b al  b o d ies.  T h m aj o r   r ea s o n   f o r   p en etr atio n   o f   d i s tr ib u ted   g en er atio n   i n   p o w e r   s y s te m   is   d u to   ec o n o m ic,   e n v ir o n m e n tal   an d   tech n ical  r ea s o n s .   Ma n y   r esea r ch er s   h a v w o r k ed   to w ar d s   DG’ s   an d   t h s izi n g   o f   p ar ticu lar   DG  is   v er y   i m p o r tan t f ac to r   to   b co n s id er ed   w h ile  i n s ta lli n g   DG  i n   p o w er   s y s te m .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS   I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       Dis tr ib u ted   Gen era tio n   I n ve r ter a s   A P F   in   Du a l A P F   DG  I n terf a cin g   S ch eme   ( Ya d iki  R a je n d r a   B a b u )   1442   L o a d S h u n t   A c t i v e   P o w e r   F i l t e r S o u r c e   C u r r e n t s L o a d   C u r r e n t s C o m p e n s a t i o n   C u r r e n t s E l e c t r i c a l   P o w e r   G r i d     Fig u r 1 .   Sch e m atic  d iag r a m   o f   A P F i n   p o w er   s y s te m       No n - l in ea r   lo ad s   ar co m m o n l y   p r ese n in   i n d u s tr ial  f ac il ities ,   s er v ice  f ac ilit ie s ,   o f f ice   b u ild in g s ,   an d   ev e n   i n   o u r   h o m es.  T h e y   ar th s o u r ce   o f   s ev er al  P o wer   Qu alit y   p r o b le m s   s u ch   a s   h ar m o n ics,   r ea ctiv p o w er ,   f lic k er   an d   r eso n a n ce   [ 4 - 5] .   T h er ef o r e,   it  ca n   b o b s er v ed   an   i n cr ea s i n g   d eter io r ati o n   o f   t h elec tr ical   p o w er   g r id   v o lta g a n d   cu r r e n w a v e f o r m s ,   m ai n l y   d u to   th co n ta m in at io n   o f   th e   s y s te m   cu r r en ts   w i th   h ar m o n ics  o f   v ar io u s   o r d er s ,   in cl u d in g   in ter - h ar m o n ics   [ 6 ] .   Har m o n ic  cu r r en t s   cir cu lati n g   th r o u g h   t h lin e   i m p ed an ce   p r o d u ce s   d is to r tio n   in   t h s y s te m   v o lta g es .   T o   c o m p e n s ate  t h h ar m o n ics,  F AC T co n tr o ller s   ar e   d ev elo p ed .   Sh u n t   A P is   d ev ice  d ev e lo p ed   to   n u lli f y   t h h ar m o n ic  d i s to r tio n   i n   s o u r ce   co m p o n en ts .   T h Sh u n A cti v P o w er   Fil ter   b e h av e s   as  co n tr o lled   cu r r en t - s o u r ce   d r ain i n g   t h u n d es ir ed   co m p o n e n t s   f r o m   th lo ad   cu r r en ts ,   s u c h   t h at  t h e   cu r r en ts   i n   t h elec tr ical  p o w er   g r id   b ec o m s i n u s o id al,   b alan ce d ,   an d   in   p h a s e   w it h   f u n d a m en tal  p o s iti v s e q u en ce   co m p o n en o f   t h s y s te m   v o ltag e s   [7 - 11] .   T h s ch e m atic  d ia g r a m   o f   A P in   p o w er   s y s te m   is   s h o wn   in   f ig u r 1 .   I n   th is   co n tex t,  d u al  A P is   e m p lo y ed   f o r   h ar m o n ic  s u p p r ess io n .   Du al  A P F   is   t h co n ce p t   o f   h av i n g   t w o   p ar allel  A P F s   f o r   h ar m o n ic  s u p p r ess io n   i n   p o w er   s y s te m   s o u r ce   co m p o n e n t s .       D i o d e   B r i d g e   R e c t i f i e r S o u r c e R L P o i n t   o f   C o m m o n   C o u p l i n g S o u r c e   I m p e d a n c e D G   I n v e r t e r   a n d   a s   A P F A c t i v e   P o w e r   F i l t e r D i s t r i b u t e d   G e n e r a t i o n V d c     Fig u r 2 .   Sch e m atic  s y s te m   with   d u al  A P F a n d   DG  in te g r ati n g   s ch e m e       T h is   p ap er   p r esen ts   t h h ar m o n ic  co m p en s atio n   u s in g   d u al  A P s h ar in g   co m p e n s ati n g   s i g n al s   w h il e   ac tiv p o w er   is   f ed   f r o m   d is tr i b u ted   g en er atio n   to   g r id .   Du al   A P is   th co n ce p o f   h av i n g   t w o   p ar allel  A P F s   f o r   h ar m o n ic  s u p p r ess io n   i n   p o w er   s y s te m   s o u r ce   co m p o n e n ts .   DG  i n v er ter   ac ts   a s   a n   i n t er f ac b et w ee n   DG   s y s te m   a n d   g r id   to   f ee d   ac tiv e   p o w er   f r o m   DG  to   g r id .   I n   th is   co n te x t,  t h DG  in v er ter   ac ts   b o th   as   in v er ter   an d   A P F,  u s ed   as  in v er ter   to   in v er s u p p l y   f r o m   DG  an d   f ee d s   g r id   f o r   s p ec if ied   ti m an d   also   as  A P f o r   h ar m o n ic  co m p e n s at io n   t h er e af ter   alo n g   w it h   d u al   A P F.  T h p r o p o s ed   s y s te m   is   d ev elo p ed   an d   r esu lt s   ar o b tain ed   u s i n g   M A T L A B /SI MU L I NK   s o f t w ar e.   R e s u lt s   a r s h o w n   f o r   DG  i n v er ter   f ee d in g   ac tiv e   p o w er   to   g r id   an d   also   ac ti n g   a s   A P F.  Du al  A P c h ar ac ter is tic s   ar also   s h o w n .   D u al  A P F   is   co n tr o lled   u s in g   in s ta n ta n eo u s   P th eo r y   a n d   DG  in v er ter   is   co n tr o lled   u s i n g   s i m p le  co n tr o s tr ate g y   to   f ee d   5 KW   p o w er   to   g r id .      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N : 2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS  Vo l.   8 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 1 7   :   144 1 14 54   1443   2.   P RO P O SE D I S T RIB U T I O SYS T E M   WI T H   DU AL   AP F   A ND  D G   I N T E G RAT I N G   SCH E M E   Fig u r 2   s h o w s   t h s c h e m a tic  s y s te m   o f   p o w er   d is tr ib u tio n   s y s te m   w it h   d u a A P an d   DG   in te g r atio n   s ch e m e.   D u al  A P is   m ea n f o r   h ar m o n ic  eli m i n atio n   a n d   DG  i n te g r ati n g   in v er ter   ac ts   as  a n   in ter f ac in g   in v er ter   to   in v er t h t y p o f   DG  s u p p l y .   I n   th is   co n tex t,  f o r   p r escr ib e d   tim w h e n   th DG  is   s w itc h ed   in   to   t h p o w er   d is tr ib u tio n   s y s te m ,   D i n v er ter   a cts  as   an   i n ter f ac i n g   i n v er ter   t o   in v er t h t y p e   o f   DG  s u p p l y   f r o m   D C   to   AC .   Af ter   p r escr ib ed   ti m e,   DG  i n v er ter   ac ts   a s   an   A P f o r   h ar m o n ic  e li m in a tio n   alo n g   w i th   A P F.  D in v er ter   is   co n tr o lled   w it h   s i m p le  co n tr o s tr ate g y   to   f ee d   p o w er   o f   5 KW   to   g r id .   DG  in v er ter   co n s is ts   o f   s o lid - s tat s w itc h es  i n   t h r ee   leg s   f o r   t h r ee - p h a s o u tp u t.  T h o u tp u o f   DG  i n v er ter   i s   f ilter ed   o u t   to   g iv e   s m o o th   s i n u s o id al  o u tp u u s i n g   f ilter   ci r cu it.  I n i tiall y   t h D i s   s w itc h ed   i n   to   t h p o w er   s y s te m   at  t h i n s ta n t o f   0 . 1   s ec o n d s .   Fro m   0 . 1   s ec ,   th e   DG  i n v er ter   j u s t a cts   as a n   i n v er ter   c o n v er ti n g   DC   t y p e   f r o m   DG  to   AC   t y p to   f ee d   p o w er   o f   5 KW   to   g r id .   A t 0 . 2   s ec o n d s ,   th DG  i n v er ter   i s   s w i tch ed   to   ac t a s   A P F   to   f ee d   co m p e n s ati n g   s i g n als t o   p o in t o f   co m m o n   co u p lin g .     Du al  A P is   th co n ce p o f   h av i n g   t w o   p ar allel  A P F’s  f o r   h ar m o n ic  eli m i n atio n .   E ac h   in d iv id u a l   A P F s h ar es t h co m p e n s at in g   cu r r en t lo ad   s u ch   t h at  t h s tr es s   an d   ca p ac it y   o f   t h in d i v id u a l A P F r ed u ce s   an d   as  r esu lt  lo s s es  g e r ed u ce d .   E ac h   in d i v id u al  A P o f   d u al  A P co n s is t s   o f   p o w er   s w i tch es  w ith   s m all  D C   s o u r ce .   T h t w o   p ar allel  A P F s   in d i v id u al l y   s e n d s   co m p e n s atin g   s i g n al s   to   p o in o f   co m m o n   co u p lin g   s u ch   th at  h ar m o n ics  i n   s o u r ce   co m p o n en ts   ar r ed u ce d .   A p ar t   f r o m   DG  i n v er ter   ac tin g   as   A P F,  A P w o r k s   in d iv id u all y   to   r ed u ce   th h ar m o n ic  d is to r tio n   in   s o u r ce   cu r r en ts .               3.   CO NT RO L   O F   D G   I NV E R T E R   A ND  DUA L   AP F   3 . 1 .     Co ntr o l o f   DG   I nv er t er   I n itiall y   t h DG  is   s w itc h ed   i n   to   t h p o w er   s y s te m   at  t h i n s ta n o f   0 . 1   s ec o n d s .   Fro m   0 . 1   s ec ,   th e   DG  in v er ter   j u s ac ts   as  a n   in v er ter   co n v er ti n g   D C   t y p f r o m   DG  to   AC   t y p to   f ee d   p o w er   o f   5 KW   to   g r id .   A 0 . 2   s ec o n d s ,   t h DG  i n v er t er   is   s w itc h ed   to   ac as  A P t o   f ee d   co m p e n s ati n g   s i g n a ls   t o   p o in o f   co m m o n   co u p lin g .       I q ( r e f ) I d ( r e f ) I 0 ( r e f ) V s ( a b c ) P L L 0 1 0 0 θ P W M   G e n e r a t o r I a b c ( r e f ) I a b c ( a c t ) G a t e   P u l s e s   t o   D G   I n v e r t e r   t o   a c t   a s   I n v e r t e r d q - a b c   T r a n s f o r m a t i o n ω t H C C I * r e f ( a b c ) I g ( a b c ) S t e p   C o n t r o l   @   0 . 2   S e c C o n d i t i o n a l   S w i t c h C o n d i t i o n   f o r   P a s s i n g   S i g n a l - 1         u 2   >   T h r e s h   h o l d G a t e   P u l s e s   t o   D G   I n v e r t e r   t o   a c t   a s   A P F     Fig u r 3 .   C o n tr o l stra teg y   f o r   DG  in v er ter       C o n tr o s tr ateg y   f o r   co n tr o llin g   DG  in v er ter   p lace d   af ter   D to   in v er p o w er   f r o m   DC   t y p e   to   A C   t y p is   s h o w n   i n   F i g u r 3 .   W h ile  DG  in v er ter   ac tin g   as  in v er ter   to   in v er th DG  s u p p l y ,   s o u r ce   v o ltag i s   s en to   P L L   to   o b tain   th in f o r m at io n   r eg ar d in g   p h ase  an g le.   I n   th is   s i m p le  co n tr o s tr ateg y   to   co n tr o DG   in v er ter ,   th r ef er e n ce   v al u es  o f   I q(ref) ,   I 0(ref)   ar e   s et  to   ze r o   as  n o   r ea ctiv p o w er   is   f ed   to   g r id .   On ly   ac ti v e   p o w er   is   f ed   f r o m   DG   to   g r id   an d   t h u s   I d(ref)   i s   s e to   a   f ix e d   v al u e.   T h r ef er e n ce   v al u es   ar f ed   to   d q - ab c   tr an s f o r m atio n   ( i n v er s C lar k e’ s   tr an s f o r m atio n ) .   T h o u tp u o f   i n v er s tr an s f o r m a tio n   y ield s   th r ee - p h a s r ef er en ce   c u r r en t   s i g n als.   T h o b tain ed   r ef er e n ce   c u r r en t   s i g n a ls   ar e   th e n   co m p ar ed   w it h   ac tu a c u r r en t   s ig n al s .   T h er r o r   s ig n al  is   f e d   to   s im p le  P W g en er ato r   to   p r o d u ce   p u ls es  to   D in v er ter   to   in v er th D g   s u p p l y   t y p to   AC .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS   I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       Dis tr ib u ted   Gen era tio n   I n ve r ter a s   A P F   in   Du a l A P F   DG  I n terf a cin g   S ch eme   ( Ya d iki  R a je n d r a   B a b u )   1444   3 . 1 .   Co ntr o l o f   Dua AP F     A 0 . 2   s ec o n d s ,   th D in v er t er   is   s w itch ed   to   ac as  A P to   f ee d   co m p en s ati n g   s i g n al s   t o   p o in o f   co m m o n   co u p lin g .   I n s ta n ta n e o u s   ac tiv e - r ea cti v p o w er   th e o r y   is   u s ed   to   co n tr o d u al  A P F.  I n s ta n ta n eo u s   ac tiv a n d   r ea cti v p o w er   is   g en er al   th eo r y   to   co n tr o a   v o ltag s o u r ce   co n v er ter   to   p r o d u ce   g ate  p u ls es   f o r   h ar m o n ic  s u p p r ess io n   at  p o in o f   co m m o n   co u p li n g   in d u cin g   co m p e n s ati n g   s i g n al s .   T h is   th eo r y   w a s   d ev elo p ed   b y   Ak ag in   1 9 8 0 s .   T h is   th eo r y   i s   also   ca lled   a s   in s tan tan eo u s   p o w er   th eo r y   o r   P - th eo r y .   T h s ch e m atic  co n tr o f lo w   o f   P - Q   th eo r y   is   s h o w n   in   F ig u r 4 .       C l a r k e s   T r a n s f o r m a t i o n F i l t e r   f o r   P   f o r   c a l c u l a t i o n   o f   P c * Q c * F i l t e r   f o r   Q   f o r   c a l c u l a t i o n   o f   P I P c * Q c * C a l c u l a t i o n   o f   r e f e r e n c e   C u r r e n t   i n   α - β   t e r m s   I n v e r s   C l a r k e s   T r a n s f o r m a t i o n   t o   C a l c u l a t i o n   o f   r e f e r e n c e   C u r r e n t   i n   a b c   T r a n s f o r m a t i o n H C C G a t e   P u l s e s   t o   D u a l   A P F   S w i t c h e s I n s t a n t a n e o u s   P o w e r   C a l c u l a t i o n V d c ( a c t ) V d c ( r e f ) P S o u r c e   V o l t a g e   ( V s ) L o a d   C u r r e n t   ( I L )     Fig u r 4 .   C o n tr o l a lg o r ith m   o f   P - th eo r y       I n s ta n tan eo u s   ac tiv e   an d   r ea ctiv p o w er   th eo r y   i n v o l v es  th tr a n s f o r m atio n   o f   s tatio n ar y   a - b - f r a m to   o r th o g o n al  s ta tio n ar y   α - β  f r a m b y   u s i n g   C lar k e’ s   tr an s f o r m atio n .                  [                           ] [             ]   ( 1 )                [                           ] [                ]     ( 2 )               [                     ]   ( 3 )               [                   ]   ( 4 )               [                     ]   ( 5 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N : 2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS  Vo l.   8 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 1 7   :   144 1 14 54   1445               [                     ]   ( 6 )     T h r ee - p h ase  v o lta g s i g n als  i n   a - b - f r a m is   co n v er te d   to   α - β  f r a m as  in d icate d   i n   E q u atio n   1   an d   th r ee - p h ase  c u r r en s ig n als   in   a - b - c   f r a m e   is   co n v er te d   to   α - β  f r a m as  in d icate d   i n   E q u atio n   ( 2 ) .         Vo ltag es  a n d   cu r r en ts   i n   α - β  f r a m e   ar s e n f o r   in s ta n tan eo u s   p o w er   ca lc u l atio n s .   A c tiv e   an d   r ea cti v p o w er s   ar ca lc u lated   f r o m   α - β f r a m es o f   v o lta g an d   cu r r en ts   as i n   ( 7 )   an d   ( 8 )   r e p r esen ted   as ( 9 ) .                             ( 7 )                             ( 8 )     [     ]   [                   ] [         ]   ( 9 )     P   an d   ar e   th in s ta n ta n eo u s   ac ti v an d   r ea ctiv p o w er s .   T h ca lcu lated   in s ta n tan eo u s   ac ti v p o w er   is   p ass ed   th r o u g h   h i g h   p as s   f i lter   to   o b tain   AC   co m p o n e n t   o f   ac tiv p o w er   (   ̃ ) .   A ctu al  D C   lin k   v o ltag i s   m ea s u r ed   an d   co m p ar ed   w it h   r ef er en ce   DC   li n k   v o lta g an d   th er r o r   is   d am p ed   u s i n g   s i m p le  P I   co n tr o ller   to   o b tain   p o w er   lo s s   P loss   co m p o n en (   ̅ ) .   T h o b tain ed   p o w er   lo s s   co m p o n en is   co m p ar ed   w i th   AC   co m p o n e n t o f   p o w er   to   o b tain   r ef er en ce   co m p en s ati n g   ac t iv p o w er   co m p o n e n t a s   ( 1 0 ) .               ̃     ̅   ( 1 0 )     T h r ef er en ce   ac ti v p o w er   a n d   r ea ctiv p o w er   co m p o n e n t s   ar s en f o r   ca lcu la tio n   o f   r ef e r en ce   cu r r en t s   i n   α - β f r a m w it h   ( 1 1 )   an d   ar c o n v er ted   to   a - b - co o r d in ates u s i n g   i n v er s C lar k e s   tr an s f o r m atio n   as i n   ( 1 2 ) .     [             ]                   [                   ] [             ]   ( 1 1 )     [                   ]       [                                     ]         [             ]   ( 1 2 )     w h er e                 an d           ar th r ef er en c cu r r en ts   o b tai n ed   f r o m   i n v e r s C lar k e s   tr an s f o r m a tio n .   T h r ef er en ce   cu r r en s i g n a ls   in   t h r ee   co - o r d in ate  s y s te m   ar co m p ar ed   w it h   ac t u al  cu r r en t s   an d   th er r o r   s ig n a is   s en to   h y s ter esi s   cu r r en t c o n tr o ller   w h ich   p r o d u ce s   g ate  p u l s es  to   t w o   p ar allel  A P F’s.  T h cu r r en ts   f r o m   t w o   p ar allel   v o ltag e   s o u r ce   co n v er ter s   ( AP F’ s )   s en d s   co m p e n s ati n g   s ig n als   to   p o in t   o f   co m m o n   co u p lin g   to   r ed u ce   th e   h ar m o n ic  d is to r tio n   in   p o w er   d is tr ib u tio n   s o u r ce   co m p o n e n ts .   T h co m p lete  s c h e m atic  ar r an g e m en o f   DG   in te g r atio n   to   g r id   w it h   t w o   p ar allel  in v er ter s   f o r   h ar m o n ic  s u p p r ess io n   w it h   t h eir   r esp ec ti v co n tr o l s tr ate g ies   w er s h o w n   i n   F i g u r 5 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS   I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       Dis tr ib u ted   Gen era tio n   I n ve r ter a s   A P F   in   Du a l A P F   DG  I n terf a cin g   S ch eme   ( Ya d iki  R a je n d r a   B a b u )   1446   D i o d e   B r i d g e   R e c t i f i e r S o u r c e R L P o i n t   o f   C o m m o n   C o u p l i n g S o u r c e   I m p e d a n c e D G   I n v e r t e r   a n d   a s   A P F A c t i v e   P o w e r   F i l t e r D i s t r i b u t e d   G e n e r a t i o n V d c G a t e   P u l s e s   t o   D G   I n v e r t e r H P F + - + - + - C l a r k e s   T r a n s f o r m a t i o n I n s t a n t a n e o u s   P o w e r   C a l c u l a t i o n   C a l c u l a t i o n   o f   R e f e r e n c e   C u r r e n t s I n v e r s e   C l a r k e s   T r a n s f o r m a t i o n I r e f ( a b c ) I a c t ( a b c ) V d c ( a c t ) V d c ( r e f ) P I P P P c * Q c * H C C G a t e   P u l s e s   t o   A P F - 1   S w i t c h ~ P I α ,   I β V α ,   V β I L V s I q ( r e f ) I d ( r e f ) I 0 ( r e f ) V s ( a b c ) P L L 0 1 0 0 θ P W M   G e n e r a t o r I a b c ( r e f ) I a b c ( a c t ) G a t e   P u l s e s   t o   D G   I n v e r t e r   t o   a c t   a s   I n v e r t e r d q - a b c   T r a n s f o r m a t i o n ω t H C C I * r e f ( a b c ) I g ( a b c ) S t e p   C o n t r o l   @   0 . 2   S e c C o n d i t i o n a l   S w i t c h C o n d i t i o n   f o r   P a s s i n g   S i g n a l - 1       U 2   >   T h r e s h   h o l d G a t e   P u l s e s   t o   D G   I n v e r t e r   t o   a c t   a s   A P F     Fig u r 5 .   T h co m p lete  s c h e m atic  ar r an g e m en t o f   DG  i n te g r atio n   to   g r id   w ith   t w o   p ar allel  in v er ter s   f o r   h ar m o n ic  s u p p r ess io n   w it h   t h e ir   r esp ec tiv co n tr o l stra teg ies       4.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI S       T ab le  1 .   Sy s te m   P ar a m eter s   P a r a me t e r   V a l u e   S o u r c e   I mp e d a n c e   ( Z s)   0 . 1   +   j 0 . 2 8     L o a d   I mp e d a n c e   3 0   +   j 9 . 4 2     S o u r c e   V o l t a g e   4 1 5   V   p h a se - p h a se   F u n d a me n t a l   F r e q u e n c y   5 0   H z   D C   L i n k   v o l t a g e   8 0 0   V   F i l t e r   i n d u c t a n c e   2 2 . 5   mH       4 . 1 .   DG   I nv er t er   w it ho ut  I nt er cha ng e ,   DG   I nv er t er   Act s   a s   I nv er t er   t o   F ee d Ac t iv P o w er   t o   G rid   T h r ee - p h ase  s o u r ce   v o ltag a n d   s o u r ce   cu r r en ts   ar s h o w n   in   Fi g u r 6   an d   F ig u r 7   r esp ec tiv el y   f o r   Dis tr ib u tio n   s y s t em .   So u r ce   v o ltag is   m ain ta in ed   w it h   p ea k   3 6 0 an d   s o u r ce   cu r r en is   at  2 0 A   p ea k   in it iall y   u p   to   DG  d is co n n ec tio n .   W h en   DG  is   co n n ec ted   at  0 . 1   s e c,   th m ai n   s o u r ce   cu r r en d r o p s   to   1 0 A   an d   DG  f ee d s   r eq u ir ed   cu r r en t   to   lo ad .   L o ad   c u r r en t   o f   b ala n ce d   2 0 is   s h o w n   i n   F ig u r 8   a n d   as   lo ad   is   o f   n o n - li n ea r   t y p e,   lo ad   cu r r en is   d is to r ted   b u b alan ce d .   L o ad   cu r r en is   m ai n tai n ed   w it h   co n s ta n p ea k   ev e n   w i th   s o u r ce   cu r r en r ed u ctio n   in d icati n g   r eq u ir ed   lo ad   cu r r en is   f ed   f r o m   D G.   T h r ee - p h ase  co m p e n s atin g   s i g n als  f r o m   t w o   p ar al lel  A P F s   ar s h o w n   in   Fi g u r 9 .   Fig u r 9   r ep r esen ts   t h co m p e n s a tin g   s ig n al s   i n d u ce d   f r o m   A P F P o w er   f ac to r   a n g le  b et w ee n   s o u r ce   v o lta g a n d   c u r r en t   is   r ep r ese n ted   i n   Fig u r 1 0 .   T h p h ase  a n g l d if f er e n ce   b et w ee n   s o u r ce   v o l tag an d   cu r r e n t is ze r o   an d   th u s   p o w er   f ac to r   is   m a in ta in ed   n ea r er   u n i t y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N : 2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS  Vo l.   8 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 1 7   :   144 1 14 54   1447       Fig u r 6 .   T h r ee - p h ase  s o u r ce   v o ltag e       Fig u r 7 .   T h r ee - p h ase  s o u r ce   cu r r en t           Fig u r 8 .   T h r ee - p h ase  L o ad   cu r r en t       Fig u r 9 .   A P F   C o m p e n s at io n   cu r r en t           Fig u r 1 0 .   Po w er   f ac to r   an g le  b et w ee n   s o u r ce   v o lta g a n d   cu r r en t       Har m o n ic  d is to r tio n   i n   s o u r ce   cu r r en is   s h o w n   i n   F i g u r 1 1   an d   d is to r tio n   in   lo ad   cu r r en is   s h o wn   in   F i g u r 1 2 .   Har m o n ic  d is to r tio n   in   lo ad   cu r r en i s   2 7 . 9 7 an d   d is to r tio n   in   s o u r ce   cu r r en is   m ai n tai n ed   at   4 . 9 6 % w h ic h   is   w i th i n   n o m i n a l li m it.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS   I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       Dis tr ib u ted   Gen era tio n   I n ve r ter a s   A P F   in   Du a l A P F   DG  I n terf a cin g   S ch eme   ( Ya d iki  R a je n d r a   B a b u )   1448       Fig u r 1 1 .   So u r ce   cu r r en t T HD       Fig u r 1 2 .   L o ad   cu r r en t T HD           Fig u r 1 3 .   DG  g en er ated   v o lta g af ter   f ilter i n g       Fig u r 1 4 .   DG  g en er ated   cu r r e n t a f ter   f ilter i n g           Fig u r 1 5 .   DG  g en er ated   v o lta g b ef o r f ilter i n g       Ou tp u v o ltag e   o f   i n v er ter   o f   d is tr ib u ted   g en er atio n   a f ter   f il ter in g   is   s h o w n   i n   F i g u r 1 3 .   C u r r en ts   f ed   to   d is tr ib u tio n   s y s te m   f r o m   DG   ar s h o w n   in   F i g u r 1 4 .   DG  cu r r e n r e m ain s   ze r o   u p   to   s w itc h in g   o f   D G   till   0 . 1   s ec .   DG  cu r r en o f   1 0 A   i s   f ed   to   g r id   to   f ee d   th lo ad   af ter   0 . 1   s ec   as  s o o n   as  D w a s   s w i tch ed   w i t h   r ed u ctio n   o f   m ai n   s o u r ce   c u r r en i n   p o w er   d is tr ib u tio n   s y s te m .   D i n v er ter   o u tp u v o lt ag i n   th r ee   p h ase s   b ef o r e   f ilter in g   i s   s h o w n   i n   F i g u r 1 5 .              Fig u r 1 6 .   I n j ec ted   ac tiv p o w er   in to   th g r id       Fig u r 1 7 .   I n j ec ted   R ea ctiv p o w er   in to   t h g r id   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N : 2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS  Vo l.   8 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 1 7   :   144 1 14 54   1449   A cti v p o w er   f ed   f r o m   DG  is   s h o w n   in   F i g u r 1 6   an d   r ea ctiv p o w er   f r o m   DG  i s   s h o w n   i n     F ig u r 1 7 .   DG  is   s w itc h ed   in   to   p o w er   d is tr ib u tio n   s y s te m   at   in s ta n 0 . 1   s ec o n d s .   T h ac tiv p o w er   f r o m   D G   r e m ain s   ze r o   u p   to   0 . 1   s ec   a n d   af ter   s w itc h in g   o f   DG  i n   to   s y s te m ac ti v p o w er   o f   5 KW   is   f ed   f r o m   DG  to   g r id .   R ea ctiv p o w er   f r o m   D G   is   ze r o   in d icatin g   n o   r ea ctiv p o w er   f ee d in g   to   g r id   o r   ab s o r p tio n   f r o m   g r id .           Fig u r 1 8 .   Po w er   f ac to r   an g le  b et w ee n   in j ec ted   v o ltag an d   cu r r en t       Fig u r 1 9 .   T HD  o f   in j ec ted   cu r r en t   to   g r id         P o w er   a n g le  b et w ee n   i n d u ce d   v o lta g a n d   cu r r en t   f r o m   DG   af ter   s w itc h ed   ON  to   g r id   i s   s h o w n   i n   F ig u r 18 .   T h p h ase  an g le  is   ze r o   an d   h en ce   p o w er   f ac to r   i s   m ai n tai n ed   n ea r er   u n it y   w h i l f ee d in g   p o w er   to   g r id   f r o m   DG.   Har m o n ic  d i s t o r tio n   in   D i n j ec ted   cu r r en t   i s   3 . 7 3 as  s h o w n   in   F i g u r 1 9   an d   is   m ai n tai n ed   w it h i n   n o m i n al  v a lu o f   li m it.      4 . 2 .   DG   I nv er t er   w it h   In t er c ha ng e ,   DG   I nv er t er   Act s   a s   AP F   t o   F ee Co m pen s a t ing   Sig na ls   T h r ee - p h ase  s o u r ce   v o lta g an d   s o u r ce   cu r r en ts   ar s h o w n   in   Fi g u r 2 0   an d   F ig u r 2 1   r e s p ec tiv el y   f o r   d is tr ib u tio n   s y s te m   a f ter   DG  in v er ter   is   in ter c h an g ed   to   ac as  A P F .   So u r ce   v o ltag e   is   m ai n tai n ed   w it h   p ea k   3 6 0 an d   s o u r ce   c u r r en t   is   at  2 0 A   p ea k   in i tiall y   u p   to   DG  d is co n n ec tio n .   W h en   DG  is   co n n ec ted   at  0 . 1   s ec ,   th m ai n   s o u r ce   cu r r en d r o p s   to   1 0 A   an d   DG  f ee d s   r eq u ir ed   cu r r en to   lo ad .   A 0 . 2   s ec ,   th DG  in v er i s   in ter ch a n g ed   to   ac as  A P F   a n d   th u s   th e   cu r r en s i g n al  a f t er   0 . 2   s ec   r is es  ag in   to   o r ig i n al  w av e f o r m   a s   li k in s ta n b e f o r 0 . 1   s ec   s in ce   D is   d is co n n ec ted   an d   f ee d s   n o   p o w er   to   g r id .   L o ad   cu r r e n o f   b alan ce d   2 0 A   is   s h o w n   i n   F ig u r 2 2   an d   a s   lo ad   is   o f   n o n - lin ea r   t y p e,   lo ad   cu r r en i s   d i s to r ted   b u b ala n c ed .   L o ad   cu r r en t   is   m ai n tai n ed   w it h   co n s ta n t   p ea k   e v en   w it h   s o u r ce   c u r r en t   r ed u ctio n   in d icati n g   r eq u ir ed   lo ad   cu r r en is   f ed     f r o m   DG.           Fig u r 2 0 .   T h r ee - p h ase  s o u r ce   v o ltag e       Fig u r 2 1 .   T h r ee - p h ase  s o u r ce   cu r r en t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS   I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       Dis tr ib u ted   Gen era tio n   I n ve r ter a s   A P F   in   Du a l A P F   DG  I n terf a cin g   S ch eme   ( Ya d iki  R a je n d r a   B a b u )   1450       Fig u r 2 2 .   T h r ee - p h ase  l o ad   cu r r en t           Fig u r 2 3.   A P C o m p e n s atio n   cu r r en t           Fig u r 2 4 .   Po w er   f ac to r   an g le  b et w ee n   s o u r ce   v o lta g a n d   cu r r en t       T h r ee - p h ase  co m p en s ati n g   s i g n al s   f r o m   p ar a llel  A P ar s h o w n   i n   F ig u r 2 3 .   Fig u r 2 3   r ep r esen ts   th co m p e n s ati n g   s i g n als  in d u ce d   f r o m   A P P o w er   f ac to r   an g le  b et w ee n   s o u r ce   v o lt ag an d   c u r r en i s   r ep r esen ted   in   F ig u r 2 4 .   T h p h ase  a n g le  d if f er en ce   b etw ee n   s o u r ce   v o lta g a n d   cu r r en i s   ze r o   an d   t h u s   p o w er   f ac to r   is   m ai n tai n ed   n ea r er   u n i t y .   Har m o n ic  d is to r tio n   i n   s o u r ce   c u r r en is   s h o wn   i n   Fi g u r 2 5   a n d   d is to r tio n   in   lo ad   cu r r en i s   s h o w n   in   F ig u r 2 6 .   Har m o n ic  d is to r tio n   i n   lo ad   cu r r en is   2 8 . 1 2 an d   d is to r tio n   in   s o u r ce   c u r r en t is  m ai n tai n e d   at  4 . 9   w h ich   i s   c lo s to   n o m i n al  li m it.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.