Int ern at i onal  Journ al of  P ower E l ectr on i cs a n d  Drive  S ystem   (I J PE D S )   Vo l.   11 ,  No.   4 ,  Decem be r 202 0 , p p.   2126 ~ 2134   IS S N:  20 88 - 8694 ,  DOI: 10 .11 591/ ij peds . v11.i 4 . pp2 126 - 2134       2126       Journ al h om e page :  http: // ij pe ds .i aescore.c om   Hybrid  uni fied  power  quality  con ditioner  fo r power   quality   enhanc em en t       Dj el lo uli  D j oudi , Ben ou d jaf er Ch eri f,  T oumi  Toufi k, Ot hma ne  Abdel kha le k   Facul ty   of Tec h nology ,   Sm art Grids  &  R ene wab l e  En erg i es  La bo rat ory ,   Univer si t y  of  T ahr i   Moha mm ed ,   Alg er ia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Ja n   4 , 20 20   Re vised  A pr   3 ,  20 20   Accepte d  J ul   1 3 , 2 0 20       In  a  low - vol ta g e   el e ct r ic a l  ne twork,   har moni cs ,   rea c ti ve   power,  the   cu rre nt   and  voltage   im b al an ce,  and   voltage  d ips  have  h arm ful   eff ec ts  o n  elec t r ica l   equi pm ent s.  To   over come  th es e  problems,  t he   hybrid  UP QC  is  proposed.   Thi s  pape r   disc uss es  the   structure  o f  passive   f il te rs ,   par al l el   a ct iv e  filters,   seria l   and   co m bine s  (UP QC)  t o  study  the  co mpe nsati on   of   al l   typ es  of   disturba nc es  l ik el y  to  appear  in   the  grid .   Furth erm ore ,   the  a im  of  r educing  the   siz e,   cost  of  UP QC  is  to  im prove   the   qu ality  of  el e ct ri c  powe r,   ma k ing  i t   in  com pl ia nc e   with  th e   new   re gula tory   constr a int s,   we  p ropose d  th e  hybr id  UP QC  which  uses  passive  fi lt e rs  and  a   com b i nat ion  o f  a ct iv e   fil t ers.   To   val id at e   the  pro posed  topol ogy ,   seve ra l  sags  of   source   vol ta g e   have   b ee n  appl i ed,   at   th e  p oint   of  c o mm on  coupl ing  (PCC ).  The   simu la t ion  result s  from   MA TL AB/ Simul ink   are di scuss e d  to  v eri fy   the pr oposed  topol ogy .   Ke yw or d s :   Ele ct rical  p ow er  qu al ity   Harmo nics   Parall el  acti ve fil te r   Series act ive  f i lt er   UPQC   This   is an  open   acc ess arti cl e   un der  the  CC  BY - SA   l ic ense .     Corres pond in g  Aut h or :   Djel lou li  D j ou di,    Dep a rtme nt of  Ele ct ri cal  En gi neer i ng,   Tahr i   Mo ham med U niv e rsity  of b ec har,  Alger ia ,   The  i nd e pe nd e nce street,  PB  417  Bé c har  Al ger ia .    Emai l:  d je ll ou l i.djo ud i @y a ho o. c om       1.   INTROD U CTION   Power  el ect r on ic s - base d  s ys te ms  are   the  m ost   non - li near   l oads  cu rr e ntly   ans wer e d.   Th ese  sy ste m s  are  inc reasin gl y  ca us in g  pow er  gr i d  disturb ances,   suc h  as   ha rm on ic   dist or ti ons,   im balances,   flic ke r,  bri ef   interr up ti ons ,  vo lt age   dip s,   a nd  te mpo rary  and  tra ns ie nt  ov e r  volt ages.   I n  a dd it io n,   t hese  distu rb a nc es  can   gen e rate  nuisa nce  or  da ma ge   by   t he  assi gn ment   of  on e  or  more  par a me te rs  of   t he  volt age  of  the  el ec tric a l   netw ork,   s uc h  as  the  f reque nc y,   the  a mp li tu de ,  the  s ym metr y  of  the  t hr ee - ph a se  volt ages   and   t he  sha pe  of   t he  wav e .  Se ver al   so luti ons  for  the  dec onta min at ion   of  el ect ri ci ty  netw orks  hav e  al re ad y  be en  pr opos e d  i n  the   li te ratur e.  T ho se  that  be st  m eet   tod a y's  in dustria l  co ns trai nts  are  t he  Acti ve  S hunt  Co mp e ns at or,  Ser ie s  and   Acti ve  Shu nt  Com bin at io n  S eries  ( al so  kn own   as   U PQ C ).  The  act ive  pas sive  s hunt   filt ers  a re  a n  in dis pu ta ble   so luti on  onl y  i n  hi gh   vo lt a ge   transmissi on   l ines  [ 1,   2].  H oweve r,   in  al l  ot her   cases,  i nclud i ng   t he  sup pl y  of  industrial   loa ds  an d  me dium  and  lo w  volt ag e  distrib utio n  l ines,  passive   fi lt ers  enc ounter   mu lt iple  diff ic ulti es   that  degrad e   t heir   ef fici enc y.  Acti ve   filt ers   ha v e   been   de sign e d  to   mit igate   t he  pro bl ems  of  passi ve   filt ers.   Howe ver,  thes e  act ive  filt ers  us e d  al one  ha ve   certai n  dra w backs  su c h  as:   the  low  e ff ic ie ncy,  the  li mit at ion   of  the h i gh - power ba ndwidt h  a nd the  r el at ively  h ig h  a ppare nt  powe r of  t he  a ct ive f il te r . [3 - 5 ]   Althou gh  act iv e  filt ers   us e d  a lon e   are   us ef ul   in   some   ap plica ti on s,   it   is  some ti mes  neces sary  to   us e   hybri d  to polo gi es  with  passi ve  filt ers  a nd  act ive  filt ers.   Hybr i d  filt ers  treat   an d  mit igate   pro blems   with   passive  a nd acti ve  filt ers.  In a dd it io n,   the  h ybri d  act ive f il te rs  imp rove th e  com pensat ion   char act e risti cs o f  the   passive   filt ers   wh ic h  ca n  le a d  to  a   re duct ion  of  th e  power  of  the   act ive  filt er.  T her e fore,   the  hybri d  str uctu re   aro se  from  t he   need   for  im pro ve d  pe rform ance  an d  redu ced  co st  of   ac t ive  fi lt ers.   H ybrid  filt ers  pr ov i de  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N: 20 88 - 8 694       Hyb ri d u nifi ed po we r  qu alit y conditi on e r for  power  qualit y  enha ncem e nt  ( Djel lou li  D j ou di)   2127   op ti mal   so l ution  for   P Q  mit igati on  with  r edu ce d  c os t,   s imple  desig n  and  c ontrol   wi th  high   reli abi li ty  f or    PQ  im pro veme nt [6].   The  pur pose  of  this   pa per  is   to  c ontrib ute  to  im prov i ng  t he  performa nc e  of  c urren t   a nd  volt age   distu r ba nce  c ompe ns at io n  from  a   par al le l - series  c ombin ed  str uctu re  ( UPQC).   T he  act ive  pa rall el - serial   com bin at io n,  a lso  cal le d  " Un i fied   P ow e r   Q ua li ty  Co nd it io ne r"  (UPQC ),  r esults  from   the   co mb i natio n  of  t he   two  pa rall el   an d  se rial   act ive  filt ers.   Ta king  a dv a nta ge   of  t he  a dv a ntag es  of  the  t wo  act ive  filt ers,   the   UPQC  pro vid es  a  si nu s oi dal  cu rr e nt  an d  vo lt ag e  of   t he  el ec tric al   networ k  from  a  dist urbe d  cu rr e nt   and    vo lt age  of it  [7,   16 - 18] .   The  do c um e nt   is  organ iz e d  a s  fo ll ows:  the  gen e ral  str uctu re  the  hybr i d  UPQC   in  sect ion   2.   It  al so  highli gh ts   the   re qu ir ed   unit s  su c h  t he  i de ntific at ion   a nd   re gu la ti on  m et hods ,   hy br i d  UPQC  a nd  c on t ro l  al gorithms.   T he n  we   will   stu dy  th e  hybri d  UPQC  filt er,  by  simulat in g  th e  c ompensati on  of  most   c urr ent  a nd   vo lt age   dist urban ce s  will   be   discu ssed   in  sect io n  3.   Finall y,   t he  docu ment  will   be  c omplet ed   by  the   con cl ud i ng r e mar ks .       2.   CONFIG U R ATIO N  O F H YBRID  UPQ C   To  re du ce   the   siz e  of  the   pa r al le l  act ive  filt er  a nd  it s  co st,   the  UPQC  is  associat ed   wit h  a   pas sive  filt er  whose   r ol e  is  t o   el imi na te   the   s pecific  fr e qu e ncies   en abling  t he  siz ing  of  the   act iv e  filt er   to   be  re du ce d,   wh ic h  will   co mp e ns at e  f or   the  rest  of   th e  disturba nces .  The  ge ner al   structu re  of   t he  U PQ C  H ybri d  is   com posed   of  t wo  pa rts:  pa ral le l - serial   act ive  filt ers  ( UPQ C)  an d   passi ve   paral le l  filt er  as  sho wn  in  Figure   1 .  In  this   c onfig urat ion,  t he   r ole   of   the   passive   filt er   is  t he   com pensat ion  of  the   pr e d omi nan t   lo w  fr e quenc y  harmo nic c urre nts (h 5  a nd h7 )  emit te d by the  poll uting l oa d [8].   Passive  filt ers  are  the   sim ples t  and  m os t  ec onomi cal   al ong  with  th e  deme r it s  of  la rg e   siz e   an d  t un i ng   issues.   Hybr i d  filt ers  pro vid e   op ti mal   so l utio n  f or  P Q   mit ig at ion  with   redu ced  cost,   sim pl e  de sig n  a nd   c on t ro l   with  high  reli abili ty for   PQ i mpro veme nt. [ 9]           Figure  1. Str uc ture of  the  hy bri d UP QC       3.   CONTR OL S TRATEGIE S   The   ap plica ti on   of  the   S ync hro nous  Re fe r ence  Fr a me  (SFR )  base d  ha r monic  e xtracti on,  t he  t hr ee   currents  Ia,  Ib   and   Ic  are  t ransforme d  f r om   t he  th ree - ph a se   ref e ren ce  for m  to  the  tw o - phase  ds  an d  qs  to  the  ref e ren ce  curre nts   , .     [ ] = √ 2 3 [ 1   − 1 2 1 2 0   √ 2 2   − √ 2 2 ] [ ]     (1)     The   cu rr e nts   i d s and  i q s   tra ns f orme d  t o  a  s ynch r onousl y  ro ta ti ng   f rame   of  re fere nce  of  de   an dqe  by  t he  vecto r un it   cos ω e   an d  sin ω e   ,as s how n be low:     [ ] = [ cos − sin sin cos ] [ ]       (2)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
               ISSN :   20 88 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  D ri   S ys t,   V ol .  11 , N o.   4 ,  D ecembe r  2020   :   2126   –   2134   2128   The   f reque ncy     is  der i ve d  fro m  t he  ha rm on i c  order  that   m us t  be   i so la te d.   It   is  i mporta nt   to   n ote   that  the   directi on  of  the   un it   vecto r  r otati on  m us t  be   in   ac corda nce  with   the  orde r  of  t he   ext racted   harmo nic.  Figure  2  s hows  the tra nsfo rma ti on   of the a bc t o  the  ref e re nc e fr a me  of d e - q e .           Figure   2 .  Tra nsfo rmati on a bc  t o d e - q e .       In   t he  de - qer e f er ence  frame  t he  ωe  c omp on ents  ap pea r  as  qu a ntit ie s  of  C.C   an d  al l  ot he r  ha rm onic s  are  t ran s f or me d   t o  the   am ounts  of  C. A.  U sing  a   lo w  pa ss  filt er,  t he  a moun t   of   C.C   can   be   accu r at el y  extracte d. T he c urren t C .C co mpon e nt is  no w  r et ransf orming bac k  t o usin g  st at io nary  refe ren ce  frame:       [ ] = [ cos sin − sin cos ] [ ]           (3)   [ i a i b i c ] = √ 3 2 [       1   0 − 1 2 √ 3 2 − 1 2   − √ 3 2 ]       [ i q s i d s ]             (4)     Since  a  q ua ntit y  of  DC  i n  the   de - qe  re fer e nc e  fr ame  c orres ponds  ex act ly  to  the  ha rm onic   fr e qu e nc y  of   inte rest,  ext racti ng   t he  am ount  of  DC  us ing   t he  low  pas s  filt er  ens ur es   the  exact  synt hesis  of  the  ha rm on ic   current i n  th e r efere nce  fr a me  of a bc,   Fig ur e  3  s hows  th e a rrang e ment  of th e filt erin g.           Figure  3 .  Tra nsfo rmati on  of de - qe  to  a bc       3.1.   V olt ag e   c on t rol  of DC  bus   The  a ver a ge  volt age  ac ro s s  the  ca pacit or  m us t  be   mainta i ned  at   a  c on sta nt  val ue.   T he  causes  of  it s   var ia ti on  a re  mainly   the  l osse s  in   the  s witc he s  (in   c onduct ion  a nd  com mu ta ti on ),   i n  the   dec ouplin g  inducta nces  Lf   and  the  injec ti on   of  the  fun da mental   cu rr e nt s  durin g  the  t r ansient  reg ime s  [10 - 13] .   I n  st eady  sta te ,  the  sou rc e  mu st  pro vid e   act ive  powe r  equ al   t o  the  po wer   dema nded   by  the  loa d.  Wh e n  a n  a ct iv e  powe r  imbala nce   occ ur s   in   the   s ys t em,  t he   ene rgy   sto rag e   ca paci ty  m us t   pro vi de   the   po wer  diff e ren ce   betwe en  t he  netw ork  a nd   t he  loa d  [ 14 - 16] .   This  th en  resu lt s  in  a  va riat ion   of   the   DC  volt age  acro s s  the  ca pa ci tor  su ppl ying  t he  act ive  filt er,   w her e   r e gula ti on  is  necessa r y  i n  orde r   to   s ta bi li ze  the  volt ag e  acr os s   the   ca pacit or.   The  act ive  po wer  P f   needed  to rest ore the  ca pacit or volt age  to  a c onsta nt  va lue is  giv e n b y  the  exp ressio n:     = −             ( 5)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N: 20 88 - 8 694       Hyb ri d u nifi ed po we r  qu alit y conditi on e r for  power  qualit y  enha ncem e nt  ( Djel lou li  D j ou di)   2129   With:   P f :  instanta ne ous  powe r  inje ct ed by t he  act i ve  f il te r.       P L : act ive powe r  c on s um e d b y  the  loa d.     P s : act ive po w er  delivere d b y t he  s ource.       L o a d S u p p ly   v o lt a g e Ps ( t ) PL ( t ) Pf ( t ) a c t i v e   f i l t e r .    Figure  4 .   Exc ha ng e  of  powe r betwee n  the  ne twork , th e  loa d an d  the  f il te r.       By  neg le ct in g  the  lo sses  i n  t he  s witc h es   a nd  i nducto rs,  th e  relat io ns hi p  betwee n  t he  a ct ive  po wer   abs orbed b y  t he  capacit or a nd the  vo lt ag e acr os s it  is  giv e n by :     =  ( 1 2  2 )               ( 6)     No te   t hat  the   r el at ion   ( 6)  is  nonlinea r.   For   small   va riat io ns   of  the    volt age  a rou nd  it s  ref e re nce    é , it can  be  li nea rized t hroug h  t he follo wing  re la ti on sh i ps .     =  é  ( )             (7)     Apply t he La pl ace t ran s f or m:     ( ) = (  − é  ) ( )            (8)     Fr om  the  relat ion   (8),   a nd  ta ki ng   int o  acco unt  the  pro porti on al   c on t ro ll er   ,  the  DC  vo lt a ge  co ntr ol  loop  can  be  re pr ese nted  by  t he  dia gr a m  in  Figure  5.   T he  cho ic e  of   t he    par a mete r  will   ai m  to  obta in  a  minimu m  re spon s e  ti me  so   a s  not  to  ha rm  t he  dy namics  of  the  act ive  filt er  [ 17].   In   ord er  to  ob ta in  t he   sign al   é   one  has  t he  c hoic e b et wee n  a  prop or ti onal   r egu la to r  a nd a  pro portion al  i nt egr al  r e gula tor .            Figure   5 .  DC  volt age  regulat ion l oop     We  hav e  the  tr ansf e r funct io n o f  the  close d  l oop:    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
               ISSN :   20 88 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  D ri   S ys t,   V ol .  11 , N o.   4 ,  D ecembe r  2020   :   2126   –   2134   2130   2  é 2 =  + 2  2 + 2  + 2            ( 9)     By arra ng i ng them:     2  é 2 = 2 + 2  2 + 2  + 2             ( 10)     So :     2 = 2   = √ 1 2          ( 11)     To ha ve  a  good  dam ping c oe ff ic ie nt  of the c losed - lo op s ys t em,  we have  c ho s en  ε =  0.7      =  2 2      = √ 2                ( 12)     3.2.   Seri es c onverter  contr ol   Since  the  serie s  filt er  is  co ns i der e d  to  be  a  com pensat ion   volt age  ge ne rator,  the  loa d  cu rr e nt  causes   vo lt age  dro ps   in  the  outp ut  filt er  and   t herefo re  a  la rger   diff e re nce  be tween  the  set   po i nt  an d  the  ou t pu t   vo lt age .T o  co mp e ns at e  f or  the  er r or   pro duced  by   t he  LR C  filt er,  the  volt age  l oop  ca n  be  cl os e d  a nd  base d  o n  the  filt er  m odel ,  de velo p  vo lt age  correct or s  [18,1 9].  S o,   t he  co ntributi on    will   be  el imi nated  durin g  the   desig natio n  of the  P I   co ntr oller o f   t he  volt ag e  c on tr ol   lo op, an d  t her e fore   the m od el   of   th e  out pu t   filt er  w il l  be   modifie d  t o  ha ve  a  str uctu re  of   tw o  nested  l oops ,  one  inter nal  cu rr e nt  an d  the  oth e r  exte r nal  volt age  as   sh ow n  in  Fig ure  6  [ 20 - 22] .     3.3. Shu nt  c onverter  contr ol   The  r eg ulator   desig n  is t ypic al ly conn ect e d t o  the s peed sp eci ficat ion  r e quire d  res ponse   of  t he  cl os e d  loop  or,  al s o,  the  ma xim um  er ror  t o  fo ll ow  respec ti ng  the   ref e ren c e  s ign al .   The se  s pecifica ti on s  c an  be   sp eci ficat io ns   of  the   band width  an d  phase   ma rg i n  of  the   cl os e d  lo op.  So ,   it   is   neces sary  to   determ ine  t he   par a mete rs  Kp  an d  Ki  t o  gua r antee  these  nec essit ie s.  To  qu i ckly  ha ve  an   e sti mati on   on  t he   sought  value s ,  we   su pp os e  t hat  w e  can  a ppr ox i mate   t he  tra ns f er  f unct ion  to  t he  c uto f f  fr e qu ency  ωCL  =  2π fCL  to  t he  f ol lowing   expressi on [23 - 25] .  S hunt  filt er c on tr ol lo op  is sh own  i n  Fi gure  7.           Figure   6 .   T w o - loop c on t ro l sc heme (i nte rn al   current a nd e xt ern al   volt age)           Figure  7 .   S hunt  f il te r  co ntr ol   loop   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N: 20 88 - 8 694       Hyb ri d u nifi ed po we r  qu alit y conditi on e r for  power  qualit y  enha ncem e nt  ( Djel lou li  D j ou di)   2131   4.   RESU LT S  AND DI SCUS S ION   The  overal l  modeli ng  of  t he  str uctu re,   al lowed  stu dy ing   t he  hybri d  UPQC  f or  the  ha rm onic  com pensat ion  and   t he  r edu ct io n  of  the  pa rall el   act ive  filt er  siz ing   t hroug h  sim ulati on s  on   M A TLAB/ Sim ulink .T wo  res on a nt  passive   filt ers  tu ne d  at   the  f re qu e nc y  250  Hz   ( h5)   an d  35 0Hz   ( h7)   resp ect ivel y  ar e  co nnect ed   in  paral le l  with  t he  UPQC  l oad  si de.   The   pro pose d  hybri d  UPQC   m odel   i s   simulat ed  by   M A TLAB / Sim ulink   Fig ur e  8.   The  s ys te m  par a mete rs  c onside red   for  this  stu dy   a re  giv e n    in Ta ble 1.           Fig ure   8 .   MA T LAB/ Simuli nk   modell ed syst em .       Table  1.   Sy ste m p a ramete rs   Sy stem  p ara m ete rs   v alu e   Po wer  sy stem   Grid v o ltag e   Frequ en cy   Line im p ed an ce   No n lin ear  lo ad     300   50    0 , 01 + 10 − 6 Ω   R a = 4 0 _   ;  L a= 0 . 0 1 m H  ;   R b = 1 0 _   ;  L b = 0 . 0 1 m H  ;   R c = 1 3 _   ;  L c= 0 . 0 1 m H  ;   UPQC   DC lin k   v o ltag e   DC lin k  capacito r   PW M  switch in g   Co n n ectio n  f ilter  o f  sh u n t f ilter   KP - s h u n t = 0 . 6 1 8 3 ;  K I - s h u n t   =  7 5 7 . 4 5 1 5 / s e c   Co n n ectio n  f ilter  o f  series  f ilte r  (R LC )   KI - c u rr e n t= 0 . 0 4 2 7 / s e c ;K P - c u r n t=   5 2 .4 7 0 1   KI - v o l t a g e=   1 . 9 9 5 0   1 0 3   / s e c  ;  K P -   v o l t a g e  =   0 . 5 6 9 0   735 . 6   0 . 0087     12      = 0 . 02Ω   ,   = 2 . 2      = 0 , 002   Ω ,   = 0 . 148  ,   =   52 . 675µ           Figure  9. Acti ve  pow e r wit ho ut p a ssive  filt er       Figure  10. Act ive  powe r wit h passive  f il te r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
               ISSN :   20 88 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  D ri   S ys t,   V ol .  11 , N o.   4 ,  D ecembe r  2020   :   2126   –   2134   2132       Figure  11.  Re a ct ive pow e r wi thout pa ssive  fi lt er           Figure  1 2.  Rea ct ive pow e r wi th p a ssive  filt er       Figure  13.  Re a ct ive pow e r (osc ) wit hout  pas sive f il te r       Figure  14. Rea ct ive pow e r (osc ) wit h passiv e filt er           Figure  15.   Acti ve powe r(osc)  without  passive  f il te r           Figure  16. Act ive  powe r(osc)  with  passive   fil te r           Figure  17.  Re a ct ive pow e r (c on) wit hout   pa ssive  filt er           Figure  18. Rea ct ive pow e r (c on) wit h passi ve  f il te r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N: 20 88 - 8 694       Hyb ri d u nifi ed po we r  qu alit y conditi on e r for  power  qualit y  enha ncem e nt  ( Djel lou li  D j ou di)   2133       Figure  19.  Acti ve powe r  (c on)  w it hout  passi ve  f il te r       Figure  20. Act ive  powe r( c on) wit h passive  f il te r           Figure  21. l oad   volt age           Figure  22. So urce c urren t  with  filt er p assi f       Figure  23. So urce c urren t  without  passive  f il te r       5.   CONCL US I O N     In  this   arti cl e  A fter   validat ing  the   pa rall el   an d  serial   act ive  filt ers,  an   act ive   pa rall el - seria l   com bin at io n  a nd  a  passi ve  fil t er  ( UPQC  hybri d)  we re  stu died  in   order  to  validat e  the   si mu lt ane ous  operati on   of   t hese  t hr ee  f il te rs.   This  c ombinati on  c oul d  ben e fit  f rom  the  co mm on  operati on  of  s ome   el ements   o f  these   three  pa rts  (th e  volt age   sou r ce  an d  the   ca pacit or  rec ha r ge).  T he   str uc t ur e  c hose n  for  the   UPQC  hybri d,   offer i ng   t he  possibil it y,   via  the  pa rall el   act ive  filt er,  to  r echar ge  the  e ne rgy  sto ra ge  c apacit or s  onli ne .  A   reducti on  in   th e  siz e  of  t hese  capa ci tors  has  been  ac hieve d  by  the   pas sive  filt er.  T hus,  it   can  be  sai d  t ha t  th e   r eso na nt  passi ve  filt er  (h5  +   h7)  f ur th er   im pro ved  the   ope rati on  of  the   pa rall el   act ive  filt er  of  t he  UPQC  a nd   furthe r  dec reas ed  it s  ap pa ren t   powe r.   It  has   become  very  r easo nab le .  The   UPQC  H ybri d  perf or m s  bette r  tha n  the  co nventi onal   UPQC  as  it   has  le ss   a pp a ren t  powe r  tha n  the   U PQ C  Cl assic .  The  only  draw bac k  of   t he   par al le l  hybri d  filt er  is  the  risk  of  res ona nc e  with  the  im pe dan ce  of  the  netw ork  but  th e  us e  of  a  lo w   value  inducta n ce  bet ween  the  res onant  passi ve  filt er  an d  the   U PQ C  reduces  t his  ris k.   The   UPQC   hy br i d  pro vid es   sinu s oid al   c urr ent  an d  volt ag e  from  the  po wer   gr i d  f rom  a  disturbe d  cu r ren t  a nd   volt ag e  there of .  Sizi ng   has  decr ease d  a nd  the cost  is re du ced.       ACKN OWLE DGE MENT S   The   aut hors   a re  t hank fu l   to   the   Gen e ral  Directi on  of  Scie ntific   Re s earch   a nd  Te chnolo gica l   Dev el opment , DGRS DT  for  pro vid in g  a  r es earch  grant.   0 0 . 0 5 0 . 1 0 . 1 5 0 . 2 0 . 2 5 0 . 3 0 . 3 5 0 . 4 - 4 0 0 - 3 0 0 - 2 0 0 - 1 0 0 0 100 200 300 400 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
               ISSN :   20 88 - 8 694   In t J   P ow  Ele c  &  D ri   S ys t,   V ol .  11 , N o.   4 ,  D ecembe r  2020   :   2126   –   2134   2134   REFERE NCE S   [1]   Shafiuz z am anK .   Khade m ,   Mal a bika Basu. Con lo n  “A  com p ara t i ve  analysis  of  p la c em en t  and   co ntrol   of  UP Q C  in   DG   int egr a te d   gr id  conn ec t ed  n etw ork, ”  Sustaina ble   Ene rgy ,   Gr id s and  Net wo rks ,   2016.   [2]   H.  Akagi,  A.  Naba e,  S.  Atoh ,   “Con trol   str ategy  of  ac t ive   p ower  filters  usi ng  mul t ipl e   vol ta ge - sourc e  PW M   conve rt ers” ,   IE E E  Tr ans.  on  Indu stry  applicati ons ,   vol .   IA - 22 ,   pp .   460 - 465,   1986 .   [3]   Om  Praka sh  Mahe l a,   Abdul  G afo or  Shaik,  “Topological  aspe ct s  of  power  qu al it y  im prov em e nt  techniq ues:  A   com pre h ensive o ver vie w, ”  Re n e wable   and   Susta inabl e   Ene rgy   R ev i ews ,   Vol .   58 ,   pp.   1129 - 1142 ,   2016.   [4]   S.   Bhattac h ary a ,   A.   Ve lt m an,  D.   M.   Div an  and   R.   D.   Lore n z,  “ Flux  base d  activ e  fi lt er   con trol l e r, ”  in  Con f.  Rec.  IE EE - I AS Annu.  Me eting ,   pp.   248 3 - 2 491,   1995 .   [5]   Singh  B,   Venk at eswarl u   P.  “A   simpl if ie d  control  al gor it hm   fo r  three  phase ,   f our - wire   unif ie d   power  quality   condi ti on er,”  Jo urnal  of Powe r  El e ct ronics ,   Vol.   10,   No.  1 ,   pp .   9 1 – 96,   2010 .   [6]   Nishant  Patn ai k,   Anup  Kumar   Panda,  “Per for mance   analysis  of  a   3  ph ase   4   wir e  UP QC  sys te m   base d  on   PA C   base d  SR F   cont r oll er   with   real   time   digital  si mulati on , ”   E lectric a l  Powe r   and   En ergy   S yste ms ,   V ol.  74,   pp .   212 - 221,   2016 .   [7]   Ravi   Na th  Tr ipathi,  Alka  Singh ,   Tsuyoshi  Hana mot o ,   “De sign  a nd  cont ro l  of  L CL  filter   interfa ce d  gr id  conn ect ed  solar  photovo lta ic   (SP V)  sys tem  using   power   bal an ce  the o ry, ”   Elec tric al   Pow er  and  Ene rgy   Syste ms ,   Vol .   6 9,     pp.   264 – 272 ,   20 15.   [8]   S.  Sam al ,   P  K .   Hota,  "Wi nd   En erg y  Fed   UP QC  Sys te m   for   Pow er  Qual it y   Im prove me n t",  Bullet in   of   El e ct ric a l   Engi ne ering  and   Informatic s ,   vol .   7 ,   pp .   495 - 504 ,   September   2018 .     [9]   A.  Jav adi ,   A.   H am ad i,  L .   Wood ward,  and   K.   A l - Hadda d,   “E xp eri m ent a l   inve st iga ti on   on   a  hy brid  ser ie s   activ e   power  com pens a tor  to  i mprov e  p ower  qual i ty  of  t ypic a l  household s,”   IEEE  Tr ans.  Ind.   Elec tron . ,   v ol.   63,   no.   8 ,   pp.   4849 – 4859,   Aug   2016.   [10]   B.   Singh ,   K.   Al - Hadda d   and   A .   Ch andr a ,   "A   r evi ew   of   activ e   fi lt ers   for   power  qu al i ty   im pr ovem en t",  IEEE   Tr ansacti ons on Indus trial   E le c tronic s,  vo l .   46,   n o.   5 ,   pp .   960 - 97 1,   1999 .   [11]   Miguel   Aguirr e,  Herna n  Couto ,   Maria   In és  Valla ,   “Ana lysis  and  simul ation  of  a  hydroge n  base d   el e ct ri c  sys te m   t o  im prove   power   qual it y   in   distr ib ute d  gr ids,”  Int e rnational   journal  of   hydroge n   en ergy ,  Vol.   37,   p p.   14959 - 14965 ,   2012.   [12]   Toufi k   To um i,  Ahmed   Al la l i ,   Oth ma n e   Abdelkhale k,   Abd al l ah  B en   Abdelka d er,  Abde l ma l ek  M eft ouh i,  Mohamm ed   Amine  Soumeur ,   “PV  Int egr a te d   single - ph ase   d ynam i c  vol ta g e   restor er  for   sa g  voltage ,   vo lt a ge   fluc tu at ions   and   har monics  co mpe nsati on , ”   In te rnatio nal   Jou rnal  of   P ower   E lectronic s   an d  Dr iv e   S yste m s   (IJ PE DS) ,   vol .   1 1,   no .   1 ,   pp547 - 554,   2020 .   [13]   L.   P.   Kunjumuh am m ed,   M ahe sh   K.  Mishra   “A  cont rol   al gor it h m  for  sing le - ph a se  active  power  fil ter  under   non - stiff  vol ta ge   sour ce , ”  I EE E   Tr ans.  Pow er  E le c tron . ,   Vol.   21,   no  3 ,   pp.   8 22 - 825;   Ma y  2006.   [14]   V.  M.   Mishra,   et  al.,  “Nove l   Opti mi z at ion   T ec hni que  for   PI  Con tr oll er   Para me t ers   of   ac/dc   PWM  Convert er   using   Gene tic  Algorithms,”   Int ernational  Journal  of   Powe r  Elec tronic s  and  Dr iv e   Syste m   (IJ PE D S) ,   vol .   2,   no .   2 ,     pp.   1 51 - 159 ,   20 12.     [15]   K .   V.   R .   R edd y,   et  a l.,   “Adva nce  T ec hnology   in   Appli cation   of   Four  Le g   I nver te rs   to   UP QC,”   In te rnat io nal  Journal  of   Power   El e ct ronics   an d  Dr iv e  S yste m  ( IJP EDS) ,   vol .   7 ,   no.   4,   pp.   1153 - 1160,   2016 .   [16]   K.  R.   Rao   and   K.  S.   Srikant h ,   “Im prove me nt   o f  Pow er  Qual it y   using  Fuz zy  Lo gic   Con trol l er  in   Grid  Conn ec t ed   Photovolt aic  C ell  using  UP QC,”  Inte rnat ional   J ournal  of  Powe r   Elec troni cs  and   Dr iv e  S yste m  (I JP EDS) ,   vol .   5 ,   no.   1 ,   pp .   101 - 1 11,   2014 .   [17]   P.  Ajit h a  and  D .   Jana nisri ,   “Voltage   Sag   Mit iga t i on  and   Lo ad   Re ac t ive  Pow e r  Co mpe nsati on   by   UP QC,”   Bul l eti n   of  E le c tric al   En gine ering   and  In formatic s ,   vo l. 3, no. 2, pp. 109 - 1 12,   2014 .     [18]   P  Ajit ha ,   D  Jan ani sri,   "V oltage   Sag  Miti g at ion   and  Loa d   React i ve  Pow er   Comp ensa ti on   by   UP QC,"  Bulletin  o f  El e ct rica l  Eng in ee ring   and   Infor matic s ,   vo l. 3, No.   2 ,   pp .   109 - 11 2,   June   2014.   [19]   N.  Patn ai k,   A.   K.  Panda ,   “Per f orma nc e  analysis  of  a   3   phase   4  wire   UP QC  sys te m  b ase d   on   PA C  base d   SR F  cont roller  wi th  r ea l   time   digital simul a ti on”   E lect rical   Powe r and   Ene rgy  S yste ms ,   vol.   74 ,   pp .   2 12 – 221,   2016 .     [20]   A.  Hama di ,   S.  Rahm ani  and  K.  Al - Hadda d,   “A  Hybrid  Pass ive   Filt e r  Con figura t ion  for  VA R  Control   a nd  Harm onic Com p ensa ti on , ”   IEEE T rans act ions o n  Industrial  E le c tronic s ,   vo l. 57, n o.   7 ,   pp .   2419 - 2 434,   2010 .   [21]   A.  Bhattac h ary a,   C .   Chakr abo rty  and  S .   Bha tt a cha rya ,   “Shunt  com p ensa t io n, ”  I EE E   Industrial  E le c tronics   Magazine ,   vo l. 3 ,   no .   3 ,   pp .   38 - 4 9,   2009 .     [22]   R.   Bere s ,   X.  W ang,   M.  Li serr e,  F.  Blaabje rg   an d  C.   Bak ,   “A  R evi ew  of  Pass iv e  Pow er  Filt ers  for  Three - Phase   GridConnec t ed  Volta ge - Sourc e  Convert ers ,”  IE EE  Journa l   of   E merging  and   Selec t ed  Topi cs  in   Powe r  El e ct roni cs ,  vol.   4 ,   no .   1 ,   pp .   54 - 69,   2016 .   [23]   R.   N .   Tri p at hi ,   A.   Singh,   T.  Hana mot o ,   “De sign  and   cont ro l  of   LCL  filter   in te rfa ce d   gr id   conn ec t ed   sola r  photovol taic   (SP V)  sys te m   using   power   balanc e  t he ory, ”   El e ct ric al  Pow er  and   E nergy   S yste ms ,   vol.  69,   pp.   264 – 272,   2015 .   [24]   S.  Deva ss y  and  B.   Singh,  “De si gn  and  Perform anc e  An al ysis  o f  Thre e - Phase  Solar  PV   Inte gr ated  UP QC,”   IEEE  Tr ansacti ons on Indus try  Applica ti ons ,   vo l. 54, no .   1 ,   pp .   73 - 81 ,   2 018.   [25]   D.  D,   S.   Buga ta  and  K.   J,   “A  con trol  strategy   on  power  qua li ty   i mprove m ent  in   consume r   side   u sing  custo m  po wer  devi c e,”  Indon esian  Journal   of   Elec tri cal   Engi n eer ing  and  Compu te r Sc ie nc e ,   vol .   15,   no .   1 ,   pp .   80 - 87 ,   2019 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.