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 .   979 ~ 989   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v8 i 3 . pp 9 7 9 - 989          979       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   Adv a nced   Dir ect Po w er Control fo r G ri d - c o nne cted   Distribu tion  G en eratio n Sys te m  B a sed o n F u zz y   Lo g ic   a nd Art i ficial Ne ura l Net w o rk s Te chniques       M us t a ph a   J a m m a 1 ,   Ab derr a hi m   B enna s s a r 2 ,   M o ha m ed  B a ra ra 3 ,   M o ha mm ed  A kh er ra z 4   1, 2, 4   L a b o ra t o ry   o f   P o w e El e c tro n ics   a n d   Co n tr o l,   M o h a m m a d ia S c h o o l' s o f   En g in e e rs,   M o h a m m e d   V   Un iv e rsity   o f   Ra b a t,   M o r o c c o   3   Un iv e rsité d e   Ly o n ,   F - 6 9 6 2 2 ,   U n iv e rsité Cl a u d e   Be rn a rd   L y o n   1 ,   V il le u rb a n n e CNRS;   UMR   5 0 0 5   L a b o ra to ire Am p è re ,   Ly o n ,   F ra n c e       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   6 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   Ma y   19 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   J u n   10 ,   2 0 1 7       T h is  p a p e p ro p o se a n   im p ro v e m e n o th e   d irec p o w e r   c o n tro (DP C )   sc h e m e   o f   a   g rid   c o n n e c ted   t h r e e   p h a se   v o lt a g e   so u rc e   in v e rter  b a se d   o n   a rti f icia n e u ra n e tw o rk ( A NN a n d   f u z z y   lo g ic  (F L tec h n iq u e f o th e   re n e wa b le  e n e rg y   a p p li c a ti o n s.   T h is  a d v a n c e d   c o n tro stra teg y   i b a se d   o n   tw o   in telli g e n o p e ra ti o n s,  t h e   f irs o n e   is  th e   re p lac e m e n o f   th e   c o n v e n ti o n a sw it c h in g   tab le  o f   a   th re e   p h a se   v o lt a g e   so u rc e   in v e rter   (V S I)  b y   a   se l e c to b a se d   o n   a rti f icia n e u ra n e tw o rk a p p ro a c h ,   a n d   th e   se c o n d   o n e   is  th e   re p lac e m e n o th e   h y ste re sis   c o m p a ra to rs  b y   f u z z y   lo g ic   c o n tro l lers   f o th e   in sta n tan e o u a c ti v e   a n d   re a c ti v e   p o w e e rro rs.  T h e se   o p e ra ti o n e n a b le  to   re d u c e   th e   p o w e rip p les ,   th e   h a rm o n ic  d istu rb a n c e a n d   in c re a se   th e   re sp o n se   ti m e   p e rio d   o f   th e   s y ste m .   F in a ll y ,   th e   si m u lati o n   re su lt w e r e   o b tai n e d   b y   M a tl a b /S im u li n k   e n v iro n m e n t ,   u n d e a   u n it y   p o w e r   f a c to r   (UP F ) .   T h e se   re su lt v e ri fy   th e   t ra n sie n p e rf o rm a n c e s,  th e   v a li d it y   a n d   th e   e ff ici e n c y   o f   th e   p ro p o se d   D P s c h e m e .   K ey w o r d :   A r ti f icial  n e u r al  n et w o r k s   Dir ec p o w er   c o n tr o l   Fu zz y   l o g ic  c o n tr o l   R en e w ab le  e n er g y   Vo ltag s o u r ce   i n v er ter   Co p y rig h ©   201 7   In s t it u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Mu s tap h J a m m a,     L ab o r ato r y   o f   P o w er   E lectr o n i cs a n d   C o n tr o l,   Mo h a m m ad ia  Sc h o o l's   o f   E n g in ee r s ,     Mo h a m m ed   Un iv er s it y   o f   R ab at,   Mo r o cc o .   E m ail:  j a m aa 1 2 0 @ h o t m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   I n   r ec en y ea r s ,   t h r en e w ab le  en er g y   s o u r ce s   h av k n o w n   f ast  e v o lu t io n ,   th i s   lead s   th r e s ea r ch er s   to   ca r r y   o u in v est ig at io n s   i n   w a y   to   in cr ea s t h r eliab ilit y   a n d   th ef f ec ti v en e s s   o f   elec tr o m ec h an ical   co n v er s io n ,   elec tr ic  co n v er s io n ,   an d   also   to   im p r o v th e n er g y   q u alit y   s u p p lied   in   o r d er   to   g u ar an tee  th s tab ilit y   o f   th eir   u ti lit y   g r id   [ 1 ] - [ 2 ] .   Am o n g   t h ese,   th er is   t h p h o to v o ltaic  ( P V)   s y s te m ,   wh ich   i s   co n s id er ed   as  th m o s ap p r o p r iate  tech n o lo g y ,   th m o r s u cc es s f u a n d   th m o s p r o m is i n g   in   t h el ec tr icit y   p r o d u ctio n   o f   r en e w ab le  o r i g in   [ 3 ] .   T h is   s o u r ce   o f   d ec en tr alize d   e n er g y   g e n er atio n   p r esen t s   t h a d v an ta g o f   b ein g   ab u n d an t,  i n e x h a u s tib le,   n o n - p o llu tin g   f o r   th e n v ir o n m e n t,  an d   p r o v id es  lo w er - co s el ec tr icit y   a n d   also   h ig h er   p o w er   r eliab ilit y   co m p ar ed   to   th ce n tr alize d   g en er at io n   s o u r ce s   [ 4 ] .   T h co n n ec tio n   o f   P s y s te m s   to   th u tili t y   g r id   in v o lv e s   t h u s o f   t h t h r ee   p h ase  v o lt ag s o u r ce   in v er ter ,   w i th   i n j ec tio n   s in u s o id al  cu r r en at   lo w   to tal   h ar m o n ic   d is to r tio n   ( T HD)   o n   t h g r id   [ 5 ] .   Ho w e v er ,   to   g u ar an tee  th s tab ilit y   an d   t h elec tr ical  g r id   q u al it y ,   t h o p er atin g   co n d itio n s   o f   t h is   t y p o f   co n v er ter   ar i m p o s ed   s u c h   as,   th e   u n it y   p o w er   f ac to r   o p er atio n ,   t h co n t r o o f   t h ac ti v a n d   r ea cti v p o w er   in j ec ted   i n to   g r id .   Ho w e v er ,   th u s o f   v o lt ag s o u r ce   i n v er ter s   is   v er y   p r o m is i n g ; it  o f f er s   th c h o ice  o f   i m p le m e n tatio n   o f   s o p h is ticated   co n tr o l a l g o r ith m s   w h ic h   allo w s   f u n ctio n i n g   q u ick l y   w it h   lo w   co s t [ 6 ] .   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 te m b er   2 0 1 7   :   9 7 9     989   980   Var io u s   co n tr o s tr ate g ies  o f   v o ltag s o u r ce   in v er ter   in   g r i d   co n n ec ted   p h o to v o ltaic  s y s t e m s   h av e   b ee n   p r esen ted   in   t h li ter atu r e.   T h ese  co n tr o tec h n iq u e s   ar class if ied   ac co r d in g   to   t h eir   p r in cip les  f o r   u s i n g   th co n tr o lo o p s   o f   th p o w er s   an d   th cu r r en t s   in   t w o   ca teg o r ies:   d ir ec p o w er   co n tr o an d   v o ltag o r ien ted   co n tr o ( VOC).   T h DP C   s tr ateg y   d ir ec tl y   u s es  t h in s t an tan eo u s   ac ti v an d   r ea ctiv p o w er   as  co n tr o v ar iab les  [ 7 ] it   is   s i m ilar   to   t h d ir ec to r q u e   co n tr o ( DT C )   f o r   in d u ctio n   m o to r s   [ 8 ] .   T h is   co n tr o m et h o d   h as  t w o   co n f i g u r atio n s o n u s ed   th v o lta g v ec to r   n a m ed   v o ltag e - b ased   d ir ec p o w er   co n tr o ( V - DP C )   an d   th o th er   u s e s   t h v ir tu al   f l u x   ca lled   v ir tu al - f l u x - b ased   d i r ec p o w er   co n tr o ( VF - DP C )   [ 9 ] .   Ho w e v er ,   th e   DP C   h as  m ai n   ad v a n ta g es  s u c h   as,  s i m p le  al g o r it h m ,   n o   s ep ar ate  P W b lo ck ,   n o   cu r r en r eg u latio n   lo o p s ,   an d   it  h as  g o o d   d y n a m ic  p er f o r m a n ce .   W h ile  VO C   s tr ateg y   al lo w s   o r ien t i n g   th cu r r e n t   v ec to r   in   th s a m e   o r ien tatio n   as  t h v o lta g v ec to r   o f   th g r id ,   w h er th cu r r en co n tr o is   p er f o r m ed   in   t h d - q   s y n c h r o n o u s   f r a m e.   T h is   tec h n iq u i s   s i m i lar   to   th v ec to r   co n tr o o f   t h elec tr ic  m ac h in e s .   T h VOC  ca n   al s o   u s t h e   v ir tu a f lu x   to   e s ti m ate  t h g r i d   v o ltag e s t h is   m et h o d   is   k n o w n   u n d er   th e   n a m v ir t u al  f l u x   o r ien ted   co n tr o ( VFOC )   [ 1 0 ] .   Mo r eo v er ,   th er ar o th er   t y p es  o f   co n tr o ls   t h at  ar u s ed   in   t h co n tr o o f   th r ee   p h ase  v o lta g s o u r ce   i n v er ter   co n n ec ted   to   t h u tili t y   g r id   s u ch   as,  n o n - li n ea r   co n tr o b ased   o n   th s lid in g   m o d [ 1 1 ]   an d   n o n li n ea r   co n tr o l b ased   o n   in p u t - o u tp u t f ee d b ac k   li n ea r izatio n   [ 1 2 ] .   I n   th is   p ap er ,   w p r o p o s n e w   s tr u ct u r o f   d ir ec p o w er   co n tr o b ased   o n   i n telli g e n tec h n iq u e s   f o r   th r ee   p h ase  V SI  co n n ec ted   to   th u ti lit y   g r id .   T h is   n e w   DP C   co n s is ts ,   o n   t h o n h a n d ,   to   r ep lace   th e   co n v e n tio n al   h y s ter esi s   r eg u l ato r s   b y   f u zz y   lo g ic   co n tr o ll er s .   On   t h o th er   h a n d ,   it   al lo w s   r ep lacin g   t h e   p r ed ef in ed   s w itc h i n g   tab le  b y   s elec to r   b ased   o n   th ar tif icial  n e u r al  n et w o r k s   ap p r o ac h .   Mo r eo v er ,   th i s   in telli g e n co n tr o co n s ti tu te s   g o o d   s o lu t io n   to   p r o b le m s   r elate d   to   th e   co n v en t io n al   co n tr o l.  I allo w s   en s u r in g   u n it y   p o w er   f ac to r ,   w ell  co n tr o th e   ac tiv e   an d   r ea ctiv p o w er s   i n j ec ted   in   u tili t y   g r id   at  t h eir   r ef er en ce s   a s   w ell  r ed u ce d   co n s id er ab ly   i ts   f lu c tu at io n s   a n d   also   r ed u ce d   th h ar m o n ic  d is t u r b an ce s .   T h p ap e r   is   o r g an ized   as  f o ll o w s Sectio n   2   p r esen t s   th m o d elin g   o f   t h th r ee   p h a s v o lt ag s o u r ce   in v er ter   i n   g r id   co n n ec ted   p h o to v o ltaic  s y s te m s ,   t h p r in cip le  o f   th n e w   DP C   s tr u ct u r is   ex p o s ed   in     s ec tio n   3 ,   s ec tio n   4   i s   d ev o ted   to   th f u zz y   lo g ic  co n tr o ller s   d esig n ,   th e   ar tific ial  n eu r al   n e t w o r k s   s e lecto r   ar d escr ib ed   in   s ec tio n   5 ,   s ec tio n   6   s h o w s   t h s i m u latio n   r esu lts   o f   t h o v er all  s y s te m .   Fi n a ll y ,   co n cl u s io n   i s   g iv e n   i n   s ec tio n   7 .       2.   M O DE L I N G   O F   T H R E E   P H ASE   VO L T A G E   SO URC E   I NV E R T E R   Fig u r 1   s h o w s   t h o v er all  c o n f i g u r atio n   o f   t h p r o p o s ed   s y s te m .   I is   co n s i s ts   o f   p h o to v o ltaic   s y s te m   co n n ec ted   to   th r ee   p h ase  v o lta g s o u r ce   i n v er t er ,   w h ic h   i n   t u r n   co n n ec ted   to   t h r ee   p h as e   in d u cta n ce   i n   o r d er   to   tr an s f er   p o w er   to   u t ilit y   g r id .                                                 Fig u r 1 .   Fu n c tio n al  d ia g r a m   o f   th p r o p o s ed   s y s te m     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2088 - 8 694       A d va n ce d   Dir ec t P o w er C o n tr o l fo r   Gri d - C o n n ec ted   Dis tr ib u tio n   Gen era tio n   S ystem  . . . .   ( Mu s ta p h a   Ja mma )   981   Fig u r 2   s h o w s   th e   eq u i v ale n t   d iag r a m   o f   a   g r id   co n n ec ted   th r ee   p h a s D C / AC   co n v er ter   in   α - β   co o r d in ates  s y s te m .                             Fig u r 2 .   E q u iv ale n t d iag r a m   o f   g r id   co n n ec ted   D C / A C   co n v er ter       Fro m   t h F ig u r 2 ,   t h m at h e m atica l   m o d el  w h ic h   g o v er n s   th i s   co n v er ter   a s   id ea v o l tag s o u r ce   ca n   b ex p r ess ed   in   α - β co o r d in ates a s   f o llo w :       dI V U L dt dI V U L dt       ( 1 )       Fo r   th is   t h r ee   p h ase  s y s te m ,   t h g r id   ac ti v an d   r ea ctiv p o w er   ca n   b d eter m i n ed   b y   s e v er al  tech n iq u es  [ 1 3 ]   s u c h   as,  t h m ea s u r e m e n o f   cu r r en ts   a n d   g r id   v o lta g es.  I n   s tatio n ar y   α - β  co o r d in ates,  t h g r id   ac ti v an d   r ea ctiv e   p o w er   is   e x p r ess ed   as   f o llo w :     3 ( . . ) 2 3 ( . . ) 2 p U I U I q U I U I     ( 2 )       3.   P RINCI P L E S O F   T H E   P R O P O SE DP S T RA T E G Y   T h DP C   is   th co n tr o s tr u ct u r th at  d ir ec tl y   u s e s   th i n s t an tan eo u s   ac ti v an d   r ea ctiv e   p o w er   a s   co n tr o v ar iab les.  T h s w itc h in g   s tate s   o f   t h s w itc h es  o f   th t h r ee   p h ase  i n v er ter   ar d eter m in ed   u s i n g   a   s elec to r   b ased   o n   ar ti f icial  n e u r al  n e t w o r k s   ap p r o ac h ,   w h o s th ese   in p u ts   ar th e   s ec to r   wh er is   th p o s i tio n   o f   th v o lta g v ec to r   o f   th g r id   an d   th d ig itized   er r o r s   d p ,   d q ,   b etw ee n   th v al u e s   o f   th i n s ta n ta n eo u s   ac ti v an d   r ea ctiv e   p o w er   p ,   q ,   a n d   th eir   r e f er en ce   v al u es  p ref ,   q ref   [ 1 4 ] .   T h ese  er r o r s   ar p r o v id ed   b y   f u zz y   lo g ic  co n tr o ller s . T h is   co n tr o tech n iq u is   s i m ilar   to   th d ir ec to r q u co n tr o o f   in d u ctio n   m ac h in e s   w h o s t h e   to r q u an d   th s tato r   f l u x   ar th co n tr o lled   q u a n titi e s   [ 8 ] .   T h s i m p li f ied   r ep r esen tatio n   o f   t h n e w   DP C   b ased   o n   ar ti f icial  n e u r al  n et wo r k s   ap p r o ac h   an d   o n   f u zz y   lo g ic  co n tr o ller s   f o r   th e   th r ee   p h ase  v o lta g s o u r ce   in v er ter   i s   s h o w n   i n   Fi g u r 3 ,   in   w h ich   ( S a , S b , S c )   ar th s witch i n g   s tates o f   th V SI.   I n   o r d er   to   o b tain   u n it y   p o wer   f ac to r ,   th r ef er en ce   o f   r ea ctiv p o w er   is   d ir ec tl y   i m p o s e d   eq u al  to   ze r o .   W h ile  th DP C   tec h n iq u u s e s   th e   an g u lar   p o s itio n   o f   th g r id   v o ltag e   v ec to r   to   d ete r m in th s ec to r   o f   w o r k ,   f o r   t h at,   t h α - β  p la n is   d iv id ed   in to   t w elv e   eq u al   s ec to r s ,   as  s h o w n   i n   F ig u r 4 .   T h ese  s ec to r s   ar e   d ete r m in ed   n u m er icall y   as  f o ll o w :     ( 1 ) 66 n nn    ;   n =1 , 2 , …, 1 2        ( 3 )     W h er n   is   t h s ec to r   n u m b er .   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 te m b er   2 0 1 7   :   9 7 9     989   982                                                         Fig u r 3 .   B lo ck   d iag r a m   o f   t h p r o p o s ed   DP C   s tr ateg y           Fig u r 4 .   Secto r s   an d   v o ltag v ec to r s   o f   VSI       4.   T H E   P RO P O SE D   F U Z Z Y   L O G I CO NT RO L L E R S   T h f u zz y   lo g ic  co n tr o is   s tr ateg y   u s ed   in   ar ti f icial  i n t ellig e n ce .   I allo w s   d eter m i n i n g   v er y   ef f icien co n tr o la w   co m p ar ed   to   th tr ad itio n al  co n tr o ller .   W h ile  th f u zz y   co n tr o lle r   is   b ased   o n   th r ee   i m p o r tan t step s : f u zz i f i ca tio n ,   in f er en ce   en g i n an d   d ef u zz i f i ca tio n   [ 1 5 ] .   I n   th i s   w o r k ,   th f u zz y   lo g ic  s y s te m   h as  t w o   i n p u t s   f o r   th a ctiv p o w er   b lo ck   a n d   t w o   i n p u ts   f o r   th e   r ea ctiv p o w er   b lo ck .   T h ese   i n p u t s   ar t h e   er r o r s   o f   ac t iv e   p o w er   e p ,   r ea cti v p o w er   e q   a n d   t h eir   v ar ia tio n s   de p ,   d e q ; th e y   ar d eter m in ed   r esp ec tiv el y   b y   t h f o llo w i n g   ex p r ess io n s :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2088 - 8 694       A d va n ce d   Dir ec t P o w er C o n tr o l fo r   Gri d - C o n n ec ted   Dis tr ib u tio n   Gen era tio n   S ystem  . . . .   ( Mu s ta p h a   Ja mma )   983   ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( 1 ) p r e f p p p e k p k p k d e k e k e k                                                                                            ( 4 )     An d     ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( 1 ) q r e f q q q e k q k q k d e k e k e k                                                                                                           ( 5 )     4 . 1 .   F uzzif ica t io n   I n   o r d er   to   p er f o r m   t h f u zz i f i ca tio n   o f   t h er r o r s   o f   ac tiv an d   r ea ctiv p o w er s ,   w h a v e   e m p lo y ed   th tr ap ez o id al  m e m b er s h ip   f u n ctio n s .   T h u s ,   t h t w o   f u zz y   s ets c h o s en   to   ac co m p li s h   t h is   f u zz i f icatio n   ar e:  N   ( Neg ati v e) ,   P   ( P o s itiv e) .   T h o u tp u v ar iab les  ar th t w o   lo g ic  o u tp u ts   d p   an d   d q   o f   t w o   f u zz y   co n tr o ller s ,   th e   d is co u r s u n iv er s o f   its   o u tp u is   d iv id ed   in to   t w o   f u zz y   s ets,  its   m e m b er s h ip   f u n ctio n s   ar f o r m s   o f   t y p e   s in g leto n .   T h m e m b er s h ip   f u n ctio n s   o f   t h in p u t a n d   o u tp u t   v ar iab les ar p r esen ted   in   Fi g u r es 5 ,   6   an d   7 .                                   F ig u r 5 .   Me m b er s h ip   f u n ctio n s   f o r   ac tiv p o w er                                   Fig u r 6 .   Me m b er s h ip   f u n ctio n s   f o r   r ea ctiv p o w er                     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 te m b er   2 0 1 7   :   9 7 9     989   984                               Fig u r 7 .   Me m b er s h ip   f u n ctio n s   f o r   th o u tp u t v ar iab le  o f   t h ac tiv an d   r ea ctiv p o w er       4 . 2 .   I nfe re nce  eng ine   T h in p u t   li n g u i s tic  v ar iab le s   e p ,   d e p ,   e q   an d   d e q   attac k   th i n f er en ce   en g i n w h er t h w h o le   lin g u i s tic  r u les  ar ex ec u ted .   T h f u zz y   s e ts   o f   o u tp u ar th en   d eter m in ed   u s i n g   t h e   f u zz y   i m p l icatio n   tech n iq u o f   Ma m d an [ 1 6 ] .   T h T ab le  1   in d icate s   t h co n t r o lin g u is tic   r u le s   o f   ac ti v an d   r ea ctiv e   p o w er ;   th ese  r u les ca n   b w r itte n   i n   th f o llo w in g   f o r m :     I F   ( e p   I S N)   A ND  ( d e p   I S P )     T HE ( d p   I S P)     I F   ( e q   I S N)   A ND  ( d e q   I S P )     T HE ( d q   I S P)       T ab le  1 .   T h co n tr o l lin g u is tic   r u les o f   ac ti v an d   r ea cti v p o w er                 4 . 3 .   Def uzzif ica t io n   T h is   d ef u zz i f icatio n   b lo ck   all o w s   tr a n s f o r m i n g   li n g u is tic  v a r iab les  f r o m   t h t w o   f u zz y   co n tr o ller s   to   r ea v ar iab les.  T o   p er f o r m   th i s   task ,   s e v er al  tech n iq u es  h a v b ee n   p r o p o s ed   in   th l iter atu r e   [ 1 7 ] .   I n   o u r   ca s e,   th ce n ter   o f   g r av it y   tec h n iq u is   u s ed   to   p er f o r m   th i s   d ef f u zz i f icatio n .   T h co n v e n tio n a s w itch in g   tab le  o f   th DP C   is   g i v e n   in   T ab le  2 .   I w as  b u ilt  b ased   o n   t h o u tp u ts   o f   t w o   f u zz y   co n tr o ller s   d p ,   d q   an d   th s ec to r   p o s itio n   o f   w o r k   ɣ n .       T ab le  2 .   Sw itch in g   tab le  o f   t h DP C                   5.   T H E   P RO P O SE NE U RAL   NE T WO RK S SE L E CT O R   T h d ev elo p m e n o f   n e u r al  n et w o r k s   i s   r elati v el y   r ec e n t.  T h o r ig i n   o f   th e s latter   co m e s   f r o m   t h m o d eli n g   test   o f   b io lo g ical  n e u r o n   [ 1 8 ] .   T h ey   f o r m   s e t o f   n o n li n ea r   f u n ctio n s   allo w i n g   b u ild in g   b y   lear n i n g ,   v ast  f a m il y   o f   m o d els  an d   n o n - li n ea r   co r r ec to r s   [ 1 9 ] .   T h in f o r m atio n   i n   t h e   n e u r a n et w o r k s   s p r ea d s   f r o m   o n la y er   to   an o t h er .   W ca n   d is ti n g u is h   th r ee   t y p es   o f   la y er s an   in p u la y er ,   h id d en   la y er s   a n d   t h o u tp u t   la y er   [ 2 0 ] .   T h n eu r al  n et w o r k s   ar u s ed   i n   m a n y   ar ea s   i n clu d th clas s i f icatio n ,   p atte r n   r ec o g n itio n ,   th e   s tatic  o r   d y n a m ic  m o d eli n g   o f   p r o ce s s   an d   th co n tr o l o f   i n d u s tr ial  p r o ce s s e s   [ 2 1 ] .                   e p, q                             de p, q   N   p   N   N   N   p   p   p   d p   d q   ɣ 1   ɣ 2   ɣ 3   ɣ 4   ɣ 5   ɣ 6   ɣ 7   ɣ 8   ɣ 9   ɣ 10   ɣ 11   ɣ 12   1   0   V 1   V 2   V 2   V 3   V 3   V 4   V 4   V 5   V 5   V 6   V 6   V 1   1   1   V 6   V 1   V 1   V 2   V 2   V 3   V 3   V 4   V 4   V 5   V 5   V 6   0   0   V 2   V 3   V 3   V 4   V 4   V 5   V 5   V 6   V 6   V 1   V 1   V 2   0   1   V 7   V 7   V 0   V 0   V 7   V 7   V 0   V 0   V 7   V 7   V 0   V 0   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2088 - 8 694       A d va n ce d   Dir ec t P o w er C o n tr o l fo r   Gri d - C o n n ec ted   Dis tr ib u tio n   Gen era tio n   S ystem  . . . .   ( Mu s ta p h a   Ja mma )   985   I n   th i s   w o r k ,   w p r o p o s ed   to   ch an g t h co n v e n tio n al  s el ec to r   o f   th s w itc h in g   s eq u en ce s   o f   t h e   th r ee   p h ase  V SI  b y   n e u r al  n et w o r k s   s elec to r ,   in   o r d er   to   r ed u ce   th r ip p les  o f   ac tiv an d   r ea ctiv p o w er .   T h in p u t s   o f   t h n e u r al  s elec t o r   ar th a n g u lar   p o s itio n   o f   th v o lta g v ec to r   an d   th e   p o w er   er r o r s   p r o v id ed   b y   th f u zz y   lo g ic  co n tr o ller s .   So ,   th e s o u tp u ts   ar t h s w itc h i n g   s tate s   o f   th VSI .   F ig u r 8   s h o w s   th e   ar ch itect u r o f   th n e u r al  n et w o r k s   u s ed .   W h ile,   th T ab le   3   s h o w s   th p ar a m eter s   o f   th n e u r al  n et w o r k s   u s ed .   T h u s ,   t h is   n eu r al  s elec to r   is   g en er ated   b y   Ma tlab / Si m u li n k   e n v ir o n m en t.           Fig u r 8 .   A r ch itectu r o f   AN s elec to r       T ab le  3 .   P ar am eter s   o f   t h n eu r al  n et w o r k s   u s ed   N u mb e r   o f   n e u r o n s i n   t h e   i n p u t   l a y e r   3   n e u r o n s   N u mb e r   o f   n e u r o n s i n   t h e   h i d d e n   l a y e r   2 0   n e u r o n s   N u mb e r   o f   n e u r o n s i n   t h e   o u t p u t   l a y e r   3   n e u r o n s   N u mb e r   o f   e p o c h s   1 5 0 0   M e a n   sq u a r e   e r r o r   10 - 6   T r a i n i n g   a l g o r i t h m o f   n e t w o r k   B a c k p r o p a g a t i o n   a l g o r i t h m   Ty p e   o f   a c t i v a t i o n   f u n c t i o n s   T a n si g   a n d   P u r e l i n       6.   SI M UL AT I O R E S UL T AND  ANA L YS I   I n   o r d er   to   s h o w   th p er f o r m an ce   o f   t h n e w   DP C   s tr at eg y   b ased   o n   ar tif icial  n e u r a n et w o r k s   ap p r o ac h   an d   f u zz y   lo g ic  co n tr o ller s   ap p lied   to   g r id   co n n ec ted   th r ee   p h a s DC / AC   co n v er ter   s y s te m ,   we   p r esen t,  in   t h i s   s ec tio n ,   th d i f f er en r es u lt s   o f   n u m er ical  s i m u latio n .   T h s y s te m   p ar a m e ter s   ar d ef in ed   i n   th T ab le  4 .       T ab le  4 .   E lectr ical  p a r am eter s   o f   s y s te m   P a r a me t e r s o f   sy st e m   V a l u e   S w i t c h i n g   f r e q u e n c y   1 0   K H z   L i n e   i n d u c t a n c e   L   0 . 0 1   H   DC - b u s c a p a c i t o r   C   2 4 0 0   µ F   G r i d   p h a se   v o l t a g e   U   5 0   V   G r i d   f r e q u e n c y   f   5 0   H z   dc - b u s   v o l t a g e   V dc   1 1 3   V       T h s i m u latio n s   ar p er f o r m e d   u s i n g   Ma tlab /Si m u lin k   e n v ir o n m e n i n   s tead y   an d   tr a n s i en s ta te.   T h is   s i m u latio n   s t u d y   w as   co n d u cted   f o r   t h p u r p o s to   p r esen a n d   e x p lain   th e   o p er atin g   s tab ilit y   o f   th e   n e DP C   tech n iq u e,   a n d   also   to   ex p o s th ese   d y n a m ic  p er f o r m a n ce s .   Fi g u r es   9 - 1 5   s h o w   th e   s i m u latio n   r es u lts   o f   th n e w   DP C   s ch e m i n   s tea d y - s tate  u n d er   u n i t y   p o w er   f ac to r   o p er atio n .     T h s i m u l atio n   o f   th t w elv e   s ec to r s   o f   t h v o lta g v ec to r   i n   th α - β  co o r d in ate  w as  s h o w n   i n   Fi g u r 9 .   T h Fig u r 1 0   s h o w s   t h s w itc h in g   s tates   S a ,   S b   a n d   S c   o f   th e   s w i t ch es   o f   th e   th r ee   p h ase   VSI   e s tab lis h ed   b y   t h ANN  s elec to r .   T h w a v e f o r m   o f   t h DC - b u s   v o lta g V dc   is   illu s tr ated   in   Fig u r 1 1 .   T h o u tp u p h ase  v o lta g o f   th v o ltag s o u r ce   in v er ter   i s   g iv e n   i n   Fi g u r 1 2 .   Fig u r 1 3   s h o w s   t h w a v e f o r m   o f   t h ac tiv a n d   r ea ctiv p o w er   i n j ec ted   in to   u til it y   g r id .   A cc o r d in g   to   th is   f i g u r e,   it  was  f o u n d   t h at  t h DP C   s tr ateg y   b ased   o n   f u zz y   lo g ic  co n tr o ller s ,   w h ic h   d o   n o t   r eq u ir an y   ex ac te  m a th e m ati ca m o d el  o f   th s t u d ied   s y s te m ,   an d   th A NN  ap p r o ac h   p r o v id b etter   co n tr o l   o f   ac tiv a n d   r ea ctiv p o w er   an d   also   co n s id er ab le  m in i m izatio n   o f   t h r ip p le s   o f   t h e s p o w er s   d u r i n g   f i x ed   ti m p er io d .   Fig u r 1 4   i llu s tr ates  th w a v ef o r m s   o f   th cu r r en ts   in j ec ted   in to   th g r id   u n d er   UP F,   it  m a y   b n o ted   t h at  t h ese  c u r r en ts   h a v al m o s s in u s o id al  f o r m s ,   w h ic h   g i v es  r ed u ce d   T HD  w h ich   i s   0 . 1 7 %.  T h cu r r en I a   an d   th v o lta g U a   in j ec ted   in to   th g r id   ar in   p h ase  w h ic h   ill u s tr ate s   UP F,  as  s h o w n   i n   Fig u r 1 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 te m b er   2 0 1 7   :   9 7 9     989   986       Fig u r 9 .   T h t w elv s ec to r s   o f   th v o lta g v ec to r           Fig u r 1 0 .   T h s w itch in g   s tate s   S a , S b   an d   S c   o f   t h VSI           Fig u r 1 1 .   DC   b u s   v o lta g w a v ef o r m           Fig u r 1 2 .   W av ef o r m   o f   t h o u tp u v o ltag o f   th V SI   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2088 - 8 694       A d va n ce d   Dir ec t P o w er C o n tr o l fo r   Gri d - C o n n ec ted   Dis tr ib u tio n   Gen era tio n   S ystem  . . . .   ( Mu s ta p h a   Ja mma )   987       Fig u r 1 3 .   W av ef o r m   o f   t h in j ec ted   ac tiv an d   r ea ctiv p o w er   in to   g r id           Fig u r 1 4 .   T h cu r r en w av e f o r m   I a , I b   an d   I c           Fig u r 1 5 .   P h ase  g r id   v o ltag an d   g r id   cu r r en t s   at  UP F       T h w av e f o r m s   o f   Fig u r es  1 6 - 1 8   p r esen th s i m u latio n s   r es u lts   o f   t h n e w   DP C   s c h e m i n   tr an s ien t   s tate  u n d er   UP F,  f o r   s tep   c h an g o f   t h r ef er e n ce   ac tiv p o w er   o f   p ref   0   W   to   p ref   1 0 0   W   at  =   0 . 0 7 5   s .   T h Fig u r 1 6   r ep r esen ts   t h w a v e f o r m s   o f   ac ti v a n d   r ea ct iv p o w er   tr an s f er r ed   in to   u til i t y   g r id ,   w e   ca n   n o te  h er th at  th ac ti v p o w er   h a s   g o o d   tr ac k in g   o f   its   r ef er e n ce   w ith o u af f ec ti n g   t h r ea ctiv p o w er   ( UP F),   w h ic h   il lu s tr ates  a   d ec o u p led   co n tr o o f   t h i s   p o w er s .   T h c u r r en ts   i n j ec ted   in to   u t ilit y   g r id   r esp o n d s   w ell   to   th v ar iatio n   o f   th r e f er en c ac tiv p o w er ,   h estab lis h es  q u ick l y   a f ter   tr an s itio n   p h ase  as  s h o w n   i n     Fig u r 1 7 .   T h cu r r en t I a   an d   t h v o lta g U a   ar in   p h a s ( UP F)  as sh o w n   i n   Fi g u r 1 8 .   I is   e v id en t   f r o m   t h s i m u lat io n   r es u lts   th a t h DP C   s ch e m b ased   o n   ar ti f icial  n e u r al  n et w o r k s   ap p r o ac h   an d   f u zz y   lo g ic  co n tr o ller   f o r   g r id   co n n ec ted   v o ltag s o u r ce   i n v er ter ,   in   s tead y   an d   tr an s ie n s tate,   g iv e   b etter   r esp o n s e s   i n   ter m s   o f   o v er s h o o t,  f as r esp o n s e   an d   s tatic  er r o r .   Fu r t h er m o r e,   th e y   p r esen a n   i m p r o v e m en o f   th r o b u s tn e s s ,   ex ce lle n d y n a m ic  p er f o r m a n ce   o f   ac ti v an d   r ea cti v p o w er   co n tr o l,  as  w ell   as a   s ig n i f ica n m iti g atio n   o f   cu r r en t r ip p les  w h ic h   s ee m s   s i n u s o id al,   w h ic h   g iv e s   r ed u ce d   T HD.   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 te m b er   2 0 1 7   :   9 7 9     989   988       Fig u r 1 6 .   T h w a v ef o r m   o f   t h in j ec ted   ac tiv a n d   r ea ctiv e   p o w er   i n   th g r id   w ith   ac t iv p o w er   s tep           Fig u r 1 7 .   T h w a v ef o r m   o f   t h cu r r en t s   w it h   ac ti v p o w er   s tep                                 Fig u r 1 8 .   P h ase  g r id   v o ltag an d   g r id   cu r r en t s   ( UP F)  w it h   a ctiv p o w er   s tep       7.   CO NCLU SI O   I n   th i s   p ap er ,   w h av in tr o d u ce d   an   i m p r o v ed   DP C   s tr ateg y   f o r   t h r ee   p h ase  v o lta g s o u r ce   in v er ter   in   g r id   co n n ec ted   p h o to v o lta ic   s y s te m s   b ased   o n   in te lli g en t   t ec h n iq u es.  T h i s   tec h n iq u o f   c o n tr o l is  s i m u lated   u s i n g   t h Ma tlab /S i m u li n k   e n v ir o n m e n t.  T h m ai n   o b j ec tiv es  o f   t h p r o p o s ed   co n tr o ar to   r ed u ce   th e   r ip p les  o f   th ac tiv an d   r ea ctiv p o w er ,   m ai n tai n   th e s p o w er s   at  t h r eq u ir ed   lev el  as  w ell  a s   it  g u ar an tee s   s in u s o id al  cu r r e n ts   w it h   lo T HD.   T h s im u latio n   r esu l ts   o b tain ed   h av atte s te d   g o o d   s tatic,   d y n a m ic   p er f o r m a n ce s   a n d   ex ce lle n t r o b u s t n ess   o f   th is   ad v a n ce d   co n t r o l sch e m i n   s tead y   an d   tr an s ien t sta te.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.