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 .   2 J u n 2 0 1 7 ,   p p .   654 ~ 6 6 6   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 2 . pp 6 5 4 - 666          654       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   M ultiple  Inv er ter s O pera ted  in  P a r a llel f o r P ro po rti o na l Lo a Sha ring  in  M icro g rid       Chet ha n Ra j   D 1 G a o n ka r 2   De p a rt m e n o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   E n g in e e rin g ,   Na ti o n a I n st it u te o f   T e c h n o lo g y   Ka rn a tak a , S u ra th k a l,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   3 0 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   Ma r   3 0 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   A p r   14 ,   2 0 1 7       T h e   n e w   e n e rg y   so u rc e   u ti li z a ti o n   a n d   d e v e lo p m e n t,   g ra d u a rise   o d istri b u ted   p o w e g rid   m in iatu ri z a ti o n ,   i n telli g e n c e ,   c o n tro l   h a b e c o m e   a   tren d .   I n   o r d e to   m a k e   m icro g rid   re li a b le  a n d   e f f icie n tl y   ru n ,   c o n tro l   tec h n o l o g y   o m icro g rid   h a b e c o m e   a   to p   p rio rit y   a n d   a n   i n v e rter  a s   m icro g rid   b a sic   u n it ,   it c o n tro l   h a b e c o m e   th e   m o st    i m p o rtan p a rt  in   m icro g rid .   In   th is  p a p e r,   th re e   in v e rters   a re   o p e ra ted   in   p a ra ll e u sin g   a n   P - V /Q - F   d ro o p   c o n tro is  i n v e stig a ted .   M a th e m a ti c a m o d e o th re e   p h a se   in v e rte w it h   L C   f il ter  is  d e ri v e d ,   w h ich   is  b a s e d   o n   th e   v o lt a g e   a n d   c u rre n t   d u a c o n tr o lo o p .   P a ra ll e c o n tr o stra teg y   b a se d   o n   P - V /Q - F   d ro o p   c o n tr o l,   d o e n o re q u ire  a   re a ti m e   c o m m u n ica ti o n b e tw e e n   th e   in v e rter a n d   m o r e   su it a b le  f o m icro g rid   a p p li c a ti o n s.  T o   v e rify   th e   f e a sib il it y   a n d   v a li d it y   o th e   d r o o p   c o n tr o sc h e m e ,   sim u la ti o n   is  d o n e   in   M a tl a b /S im u li n k   a n d   re su lt s   in d ica te  d r o o p   c o n tr o h a sig n if ica n e ff e c o n   p o w e sh a rin g   a n d   b a lan c in g   th e   v o lt a g e   m a g n it u d e ,   f re q u e n c y .     K ey w o r d :   Dis tr ib u ted   g e n er atio n   Dr o o p   c o n tr o l   Mic r o g r id   P ar allel  in v er ter   T h r ee   p h ase  in 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 :   C h et h a n   R aj   D ,   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 ,   Natio n al  I n s tit u te  o f   T ec h n o lo g y   Kar a n ata k a ,   Su r at h k al,   Ma n g alo r e,   Kar an atak a,   I n d ia .   E m ail: c h eth a n r aj 9 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N     W ith   i n clu d i n g   w i n d   p o w er ,   s o lar   an d   o th er   r en e w ab le  e n er g y   s o u r ce s   a n d   clea n   an d   e f f ic ien f o s s il   f u e p o w er   g e n er atio n ,   in c lu d in g   t h d ev e lo p m en o f   n e w   tech n o lo g ies,  d i s tr ib u ted   g e n er atio n   s y s te m   ar b ec o m i n g   p o p u lar   to   m ee t h e   lo ad   g r o w t h   [1 ] - [ 2 ] .   A n   ef f ec tiv w a y   to   tak ad v an tag e   o f   th e f f icie n c y   an d   r eliab ilit y   o f   p o w er   s u p p l y .   D GS  w ith   le s s   i n v e s t m en t,  f le x i b le  p o w e r   g e n er atio n ,   ca n   b co m p atib le  w it h   t h en v ir o n m e n t,  a n d   it  is   w id el y   u s ed   i n   th p o w er   s y s te m   n e t w o r k ,   b u lar g e - s ca le  p en etr a tio n   DGS  al s o   h a s   s o m n eg at iv i m p ac ts ,   s u c h   as  d is tr ib u ted   g e n er atio n   s tan d - alo n h i g h   ac ce s s   co s t s ,   co n tr o is   m o r e     co m p le x   [ 3 ] .   I n   ad d itio n ,   f r o m   th p er s p ec ti v o f   th s y s te m   to   an al y ze ,   DGS  is   n o co n tr o llab le  p o w er   g en er ati n g   u n i t,  s o   t h s y s te m   is   al w a y s   tr y i n g   to   ta k t h i s o lated   o p er atio n .   A cc o r d in g   t o   th liter at u r [ 4 ] ,   w h e n   t h p o w er   s y s te m   f ai ls ,   DGS  m u s i m m ed iatel y   o u o f   o p er atio n ,   b u t h is   li m it s   t h o p er atin g   m o d o f   d is tr ib u ted   g e n er atio n ,   w ea k e n in g   it s   ad v a n ta g es  a n d   p o ten tial.  T o   in teg r ate  t h ad v a n t ag es  o f   d is tr ib u ted   g en er atio n   an d   to   r ed u ce   n eg a tiv i m p ac o f   d is tr ib u ted   g e n er atio n   o n   th g r id ,   to   o p tim iz e   th ef f icie n c y   a n d   v alu o f   DGS,   r ele v an ex p e r ts   p r o p o s ed   th co n ce p o f   m icr o - g r id   [5 - 6 , 2 1 ] . DGs  ar co n n ec ted   to   lo ad   th r o u g h   i n v er ter   in ter f ac in   m icr o g r id .   C u r r en tl y ,   th AC   elec tr ical  lo ad   an d   p o w er   q u al it y   r eq u ir e m en t s   ar e   h ig h ,   b y   i n cr ea s i n g   t h s i n g le  in v er ter   ca p ac it y   w i ll  lead   to   m o r lo ad   o n   th i n v er ter   an d   elec tr ical  d ep en d en in cr ea s es   [ 7 ] .   T h in v er ter s   i n   p ar allel  ca n   ac h ie v h i g h   p o w er ,   r eliab le  an d   r ed u n d a n p o w er   [ 8 ] .   T h er ar e   m an y   w a y s   to   ac h ie v p ar allel  co n tr o o f   in v er ter   in   m ic r o g r id .   Ma s ter   s lav co n tr o l   [ 9 ] ,   ac tiv cu r r en t   d is tr ib u tio n   co n tr o l   [ 1 0 ] ,   d r o o p   co n tr o l[ 1 1 ] - [ 1 3 ] . Ma s ter   s lav co n tr o s tr ate g y   n ee d s   to   f o cu s   al i n v er ter s   p o w er   s u p p l y   i n f o r m atio n   a n d   s en d   it  to   co n tr o ce n tr e.   T h er ef o r e,   th i s   s tr ateg y   r eq u ir e s   co r r esp o n d in g   co m m u n icatio n   l in to   tr an s m it  ac q u is it io n   an d   co n tr o i n f o r m atio n   [ 9 ] .   ac tiv cu r r e n d is tr ib u tio n   co n tr o is   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       Mu ltip le  I n ve r ters   Op era ted   i n   P a r a llel fo r   P r o p o r tio n a l Lo a d   S h a r in g   in   Micr o g r id   ( C h eth a n   R a j D )   655   p r o v id ed   w it h   a   r ef er e n ce   c u r r en f o r   ea ch   in v er ter   i n   p ar allel,   t h d r a w b ac k   is   s i n g le  in v er ter   f a ilu r e   w ill   ca u s t h e n tire   p ar allel  s y s t e m   f ail u r e   [ 1 0 ] .   Dr o o p   co n tr o av o id s   t h ad v er s e f f ec ts   o f   t h co m m u n icatio n   f ail u r o f   t h in v er ter .   A d v a n t ag es  o f   d r o o p   co n tr o is   th at  n o   co n tact  b et w ee n   th i n v er ter s   s ig n al  li n e,   t h u s   r ed u cin g   th u n r eliab ilit y   o f   th s y s te m ,   th co s is   r elativ e l y   lo w ,   y o u   ca n   p lu g   an d   p lay ,   a llo w i n g   th s y s te m   to   ac h iev tr u r ed u n d an c y   [ 1 4 ] - [ 1 6 ] .   I n   th is   p ap er ,   P - V/Q - d r o o p   co n tr o is   im p le m en ted   f o r   p ar allel  in v er ter s   i n   m icr o g r id   u s in g   Ma tlab /Si m u l in k   s i m u latio n   e n v ir o n m e n t,to   v er i f y   t h e f f ec tiv e n ess   o f   t h m o d el  d esig n   an d   co n tr o l.                        2.   M I CRO G RID   DRO O P   CO NT RO L   P R I NC I P L E   C o n s id er   an   ac   b u s   co n n ec ted   to   an   in v er ter   eq u i v ale n cir c u it  is   s h o w n   i n   F i g u r e   1 .   I n v e r ter   o u tp u t   v o ltag e   is E ,   th e   co m m o n   lo ad   ter m in a v o ltag is   0 V ,   th e   o u tp u o f   t h in v er ter   an d   a   co m m o n   lo ad     en d   th r o u g h   t h i n v er ter   co n n ec ted   to   th o u tp u i m p ed a n ce .   T h to tal  in v er ter   o u tp u i m p ed a n ce   is   s et  as   Z ,   w h ich   it s el f   in c lu d es a n   i n v er ter   o u tp u t i m p ed a n c e bb Z   an d   th lin i m p ed a n ce   is   LL Z .       E bb Z LL Z Z * I S P jQ  0 V     Fig u r 1 .   AC   b u s   i n v er ter   eq u i v alen t c ir cu it  s ch e m atic       T h DG  u n it o u tp u t p o w er   i s :     * * j j E e V P j Q S V I V Ze                                                                                                                        (1 )     Ou tp u t c u r r en t i s :     () s i n s i n c o s ( ) c o s jj EV E e V e E V Ij Z Z Z                                                                     ( 2)       (2 )   in to   E q u atio n   ( 1 )   to   g iv th d g   u n it o u tp u t o f   ac t iv a n d   r ea ctiv p o w er   ar as  f o llo w s :     [ c o s ( ) c o s ] V P E V Z                                                                                                                        ( 3)     [ s i n ( ) s i n ] V Q E V Z                                                                                                                          ( 4)     ( 3 )   an d   ( 4 )   th r o u g h   s i m p licati o n   ca n   b w r it ten   as :     [ ( c o s ) c o s s i n s i n ] V P E V E Z                                                                                                   ( 5 )     [ ( c o s ) s i n s i n c o s ] V Q E V E Z                                                                                                                              ( 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 .   2 J u n 2 0 1 7   :   6 5 4     6 6 6   656   I n v er ter   o u tp u t i m p ed an ce   i s   j Z e R j X    is   s u b s tit u ted   in to   t h   eq u atio n   ( 5 )   an d   ( 6 )   to   g iv e:     22 22 [ R ( E c o s ) s i n ] [ ( c o s ) s i n ] V P V X E RX V Q X E V R E RX                                                                                                         ( 7)     A cc o r d in g   to   t h E q u atio n     ( 7 )   ,   th tr an s f er   i m p ed an ce   is   i n d u cti v 0 90 , s o   ac ti v a n d   r ea cti v eq u at io n   is   g i v e n   b y :     s i n EV P X                                                                                                                                                           ( 8 )     2 c o s E V V Q X                                                                                                                                                           ( 9)     T y p icall y   co n n ec tio n   i m p ed an ce   is   m u c h   s m aller   th a n   th lo ad   im p ed an ce ,     is   v er y   s m all,   t h u s s i n , c o s 1    s u b s ti tu ted   i n to   th eq u at io n   ( 8 )   an d   ( 9)     to   g iv e:     EV P X                                                                                                                                       ( 1 0 )     2 E V V Q X                                                                                                                             ( 1 1 )     As  it   ca n   b s ee n   f r o m   th E q u atio n   ( 1 0 )   an d   ( 1 1 ) , ac tiv an d   p o w er - r elate d   an g le,   w h i ch   is   r elate d   to   th e   f r eq u en c y   o f   t h o u tp u v o lta g e,   r ea ctiv p o w er   an d   v o lta g a m p lit u d r elate d   to   th d if f er en ce   , it  is   p o s s ib le   to   u s ac ti v p o w er   to   ad j u s th f r eq u en c y ,   r ea ctiv p o w er   to   r eg u late  t h v o lta g a m p li tu d e,   w h ic h   is   t h tr ad itio n al  d r o o p   c o n tr o l   [ 1 0 ] - [ 11] .   T h d r o o p   co n t r o l e q u atio n   is   g i v e n   b y     ** ( P P ) m                                                                                                                                    ( 1 2 )     ** ( Q Q ) E E n                                                                                                                                                                    ( 13)     T h in v er ter   n o - lo ad   o u tp u v o ltag a m p lit u d an d   f r eq u en c y   ar V * * , ac tiv a n d   r ea ctiv d r o o p     co - ef f icie n ts   ar m , n .   T h i n v er ter   r ated   o u tp u ac ti v e   an d   r ea ctiv p o w er   ar P * ,Q * .   W h en   th e   tr an s f er   i m p ed an ce   i s   p u r el y   r esis tiv e   th at  =0 ,   th s a m ab o v d e r iv atio n   o f   ac ti v an d   r ea cti v p o w er   ca n   b e   o b tain ed :     2 E V V P R                                                                                                                                            ( 1 4 )     EV Q R                                                                                                                                                                   ( 1 5 )     B y   E q u atio n   ( 1 4 )   an d   ( 1 5 )   c an   b s ee n ,   t h d i f f er e n ce   b et w ee n   ac t iv a n d   v o ltag e   a m p lit u d r elate d   to   r ea ctiv p o w er   an d   p o w er   r ela ted   an g le,   w h ich   i s   P - V/Q - F   d r o o p   c o n tr o l m et h o d .   m , n   d r o o p   co - ef f icien ts .     ** () n Q Q                                                                                                                                              ( 1 6 )     ** ( P P ) E E m                                                                                                                                    ( 1 7 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       Mu ltip le  I n ve r ters   Op era ted   i n   P a r a llel fo r   P r o p o r tio n a l Lo a d   S h a r in g   in   Micr o g r id   ( C h eth a n   R a j D )   657   1 P 2 P 1 Q 2 Q P * E E * Q 1 m 2 m 1 n 2 n 0 0     Fig u r 2.   Dr o o p   C o n tr o l Cu r v e       1 P 2 P 1 Q 2 Q P E * E * Q 1 m 2 m 1 n 2 n 0 0     Fig u r 3.   R ev er s Dr o o p   C o n t r o l Cu r v e       3.   M O DE L I N G   O F   M I CRO G RID   3 . 1 .       M icro g rid B l o ck     Dia g ra m   Mic r o g r id   is   m o s tl y   m in ia t u r p o w er ,   n a m el y   s m all  u n i ts   co n tai n   p o w er   elec tr o n ics  in ter f ac e,   in cl u d in g   m icr o tu r b in e s , f u el  c ells ,   p h o to v o ltaic   ce lls ,   b atter i es  an d   o t h er   s to r ag u n it.M icr o g r id   as  w h o le  i s   co m p o s ed   o f   v o lta g s o u r c in v er ter s   u s i n g   SP W m o d u lat io n   as  s h o w n   i n   t h F i g u r 4 ,   th en   a s s u m in g   th at  th i n v er ter   d b u s   v o ltag V dc   ess en tial l y   u n c h an g ed   L f1 ,L f2 ,L f3   is   th r ee   p h ase  f ilt er   in d u cto r ,   r 1 ,r 2 ,r 3   f ilter   in d u cto r   eq u iv ale n r esi s tan ce ,   C f1 ,C f2 ,C f3   i s   th r ee   p h ase  f il ter   ca p ac ito r .   C o m p r eh en s i v eq u iv ale n t   lin i m p ed a n ce   o f   t h tr an s m i s s io n   l in o f   t h r ee   i n v er ter s   i s   ex p r ess ed   as  Z 1 =R 1 +j X 1 ,   Z 2 =R 2 +j X 2 ,   Z 3 =R 3 +j X 3 , .   P C C   r ep r esen ts   co m m o n   co n n ec t io n   p o in f o r   in v er ter s .     3 . 2 .     T hree   P ha s I nv er t er   dq   m o del   T h r ee   p h ase   v o ltag s o u r ce   i n v er ter   w ith   th r ee   p h a s f u ll  b r i d g to p o lo g y   th d etail s   o f   t h e   s t r u ct u r as  s h o w n   i n   t h F ig u r 5 .   I n v er ter   leg   m id p o in t   v o lta g V A ,   V B ,   V C .   I n v er ter   o u tp u ter m i n al  v o lta g v ao ,   v bo v co .   T h r ee   p h ase  in d u cto r   cu r r en r esp ec tiv el y   i La ,   i Lb ,   i Lc .   L o ad   s id th r ee   p h ase  i n v e r ter   o u tp u cu r r en t   [ 1 7 ] - [ 18 ].   A cc o r d in g   to   Kir ch h o f f ' s   v o ltag la w   a n d   cu r r en t la w   ca n   b o b tain ed   as:     ,, L a L b L c A a o f L a B b o f L b C c o f L c d i d i d i V v L r i V v L r i V v L r i d t d t d t                                   ( 1 8 )     Kir ch h o f f ' s   c u r r en t la w   ca n   b o b tain ed   as:     ,, a o b o c o L a a o f L b b o f L c c o f d v d v d v i i C i i C i i C d t d t d t                                                     ( 1 9 )   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 .   2 J u n 2 0 1 7   :   6 5 4     6 6 6   658     A cc o r d in g   to   th p r in cip le  o f   eq u al  a m p lit u d co n v er s io n ,   it s   tr an s f o r m at io n   m atr ix   i s :   11 1 2 22 3 33 0 22 abc T                                                                                                      ( 2 0 )     th r ee   p h ase  v o ltag s o u r ce   in v er ter      eq u atio n   o f   s tate  t w o   p h ase  s tatio n ar y   co - o r d in ate  s y s t e m :     11 0 0 0 0 0 11 0 0 0 0 0 11 0 0 0 0 0 0 11 0 0 0 0 0 0 f f f L L o f f f L L o oo ff oo ff r L L L i i i r L L L i i i d v v v dt CC v v v CC                                                   ( 2 1 )     A cc o r d in g   to   th p r in cip le  o f   eq u al  a m p lit u d   tr an s f o r m at i o n   , α β t w o   p h a s r o tatin g   co - o r d in ate  tr an s f o r m atio n   m atr i x   is :     c o s ( ) s i n ( ) s i n ( ) c o s ( ) dq tt T tt                                                                                         ( 2 2 )     1 1 00 1 1 00 1 0 1 0 od f f o d o d oq f o q f o q d L d L d f ff L q L q q ff f i C C vv i C v C v d v i r i dt L LL ii v r LL L                                                                                          ( 2 3 )     E q u atio n   ( 2 3 )   is   t h t h r ee   p h ase   v o lta g s o u r ce   i n v er ter   d q   m at h e m atica l   m o d el  in   t w o   p h ase   r o tatin g     co - o r d in ate  s y s te m .       3. 3   Vo l t a g a nd   curr ent   du a l lo o p   T h ty p ical  v o lta g an d   c u r r en t   d u a lo o p   co n tr o s tr ateg y ,   w h ic h   h a s   f ast  r es p o n s e,   ca n   au to m at icall y   an d   ea s il y   ac h ie v b o th   li m iti n g   f lo w   i n   p ar al lel  in v er ter .   I ts   co n tr o s tr u c tu r as  s h o w n   in   th e   F ig u r 6 . T h o u tp u t v o lta g i s   co m p ar ed   w it h   r ef er e n ce   v o ltag s ig n al  a n d   th r es u lt in g   e r r o r   s ig n al  t h r o u g h   th i n s ta n ta n eo u s   v o lta g as  c u r r en i n n er   lo o p   P I   co n tr o ller   s etp o in r ef er e n ce .   I n v er ter   b r id g o u tp u f ilter   in d u cto r   cu r r en a n d   th cu r r en g i v en   r ef er e n ce   s i g n al  i s   co m p ar ed ,   th er r o r   s ig n al   o b tain ed   th r o u g h   in s ta n ta n eo u s   cu r r en lo o p   P I   co n tr o ller   as  SP W m o d u la ted   v o ltag s ig n al   [ 1 9 ] .   T h i n tr o d u ctio n   o f   th e   in n er   f i lter   i n d u cto r   cu r r en i m p r o v es  t h s tab ilit y   o f   t h m icr o g r id   s y s te m .   T h d es ig n   o f   v o ltag lo o p   an d   cu r r en t lo o p   ar g iv e n   in   t h f o llo w i n g   s ec tio n .                 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       Mu ltip le  I n ve r ters   Op era ted   i n   P a r a llel fo r   P r o p o r tio n a l Lo a d   S h a r in g   in   Micr o g r id   ( C h eth a n   R a j D )   659       Fig u r 4 .   Dr o o p   c o n tr o l b lo ck   d iag r a m   o f   p ar allel  i n v er ter         dc V 2 Q 1 Q 5 Q 3 Q 4 Q 6 Q A V B V C V r f L f C ao v bo v co v La i Lb i Lc i ao i bo i co i     Fig u r 5 .   T h r ee   p h ase  v o ltag s o u r ce   in v er ter   to p o lo g 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 .   2 J u n 2 0 1 7   :   6 5 4     6 6 6   660       Fig u r 6 .   Vo ltag an d   cu r r en t d o u b le  clo s ed   lo o p   co n tr o l b lo ck   d iag r a m       3. 4   Curre nt  L o o p   W h er e,   T s   is   cu r r en lo o p   s a m p lin g   p er io d ,   K ip  an d   K ii   P I   co n tr o ller   p ar am eter s   co r r esp o n d in g   to   th e   cu r r en lo o p , 1 /( 1 +0 . 5 T s s )   o n   b eh al f   o f   in ter ia  p wm   co n tr o l,1 /( 1 + T s s )   f o r   th cu r r en s a m p li n g   d ela y   a n d   K pw m   r ep r esen ts   th eq u iv a len g ai n   o f   th i n v er ter ( K pw m =V dc /2 ) .   tak th i n n er   cu r r en t lo o p   cu t o f f   f r eq u e n c y       1 2 0 0 0 . 5 i b s f f H z      th o p en   lo o p   tr an s f er   f u n ctio n   g i v e n   b y :   ( 1 ) ( 1 1 . 5 ) ( 1 ) ip P W M i i ii oi f s K K K s K G L r s T r s r                                                                                                                  ( 2 4 )           Fig u r 7 .   B lo ck   d iag r a m   o f   t h cu r r en t lo o p           Fig u r 8 .   B o d d iag r a m   o f   th e   cu r r en t lo o p     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       Mu ltip le  I n ve r ters   Op era ted   i n   P a r a llel fo r   P r o p o r tio n a l Lo a d   S h a r in g   in   Micr o g r id   ( C h eth a n   R a j D )   661   T h clo s ed   lo o p   tr an s f er   f u n cti o n   o f   th c u r r en t lo o p   is :     2 ( ) 1 . 5 1 1 ( ) 1 . 5 1 . 5 P W M i i o i s ci P W M i i oi ss KK G s T r G KK Gs ss T T r                                                                                                             ( 2 5 )       2 22 1 , 0 . 7 0 7 , 2 1 . 5 1 . 5 2 n P W M i i c i n P W M i i s s nn KK r G K K T T r ss                                  ( 2 6 )     , , 1 . 9 0 , 0 . 0 2 8 5 7 33 f i i i p i i p i s P W M s P W M L r K K K K T K T K                                                    ( 2 7 )     3. 5   Vo l t a g L o o p       Fig u r 9 .   B lo ck   d iag r a m   o f   t h v o ltag lo o p       W h en   t y p e1   s y s te m   d e s ig n ed   ac co r d in g   to   th ty p ical  c u r r en lo o p ,   it  ca n   b e   ap p r o x i m atel y   eq u i v ale n to   in er tia  ti m co n s tan t o f   3 T s .   1 13 ci s G Ts                                                                                                                                              ( 2 8 )     T h cu t - o f f   f r eq u e n c y   o f   th e   v o ltag e   lo o p   s h o u ld   b less   t h an   1 /2   o f   t h c u r r en lo o p ,   v o ltag lo o p   s elec tio n   cu t o f f   f r eq u e n c y   o f   8 0 0 Hz.       Fig u r 1 0 .   B o d d iag r am   o f   t h v o ltag lo o p       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 .   2 J u n 2 0 1 7   :   6 5 4     6 6 6   662   T o   en s u r t h m icr o   g r id   i n v er ter   p ar allel  o p er atio n   ca n   m ai n tai n   co n s ta n v o lta g i n   m icr o g r id   s y s te m .   ac co r d an ce   w it h   its   t y p ical  t y p 2   s y s te m s   d esi g n ,   th v o ltag lo o p   b an d w id t h   is   g iv e n   b y :     4 vp u s v i K h TK                                                                                                                                                                           ( 2 9 )   t y p e   2   s y s te m   p ar a m e ter s   b ase d   o n   t y p ical  tu n i n g   r elatio n s   h av e:     22 1 32 v i u us Kh C hT                                                                                                                                                                          ( 3 0 )     T ak th b an d w id t h   h u =2   i n to   ( 3 0 )   ca n   b o b tain ed   as:     2 1 . 5 3 5 . 1 5 64 vi s C K T                                                                                                                                                             ( 3 1 )     1 . 5 0 . 0 2 2 5 10 vp s C K T                                                                                                                                                                                               ( 3 2 )       T ab le  1 .   P ar am eter s   f o r   in v er t er   p ar allel  o p e r atio n   P a r a me t e r s   I n v e r t e r   1   I n v e r t e r   2   I n v e r t e r   3   R a t i n g   3 K V A   3 K V A   3 K V A   D C   l i n k   v o l t a g e ( V dc )   7 0 0 V   7 0 0 V   7 0 0 V   S w i t c h i n g   F r e q u e n c y ( f s )   1 0 K H z   1 0 K H z   1 0 K H z   F u n d a me n t a l   F r e q u e n c y ( f n )   5 0 H z   5 0 H z   5 0 H z   N o mi n a l   V o l t a g e ( V o )   3 1 1 V   3 1 1 V   3 1 1 V       3. 6 .        Si m ula t io n Re s ult s     I n   th i s   s ec t io n ,   t h P - V/Q - d r o o p   co n tr o f o r   p a r allel  in v er ter s   i s   in v e s ti g a ted   u s i n g   Ma tlab /Si m u l in k   s i m u latio n   p latf o r m .   Mic r o g r id    s y s te m   co n s i s ts   o f   th r ee   i n v er ter   in ter f a ce   as  s h o w n   i n   t h e   Fig u r 4   an d   co n tr o p a r am e ter s   ar g iv en   i n   th T ab le  1 .   T h f o llo w i n g   t w o   ca s e s   ar d is cu s s ed   in   t h e   f o llo w in g   s ec t io n .     3 . 6 . 1 .   Ca s 1 :   P o w er   s ha ring   o f   inv er t er s   in  m icr o g rid w it h c o ns t a nt  po w e r   lo a d   T h r ee   in v er ter s   ar co n n ec ted   in   p ar allel  an d   d r o o p   co - ef f i cien ts   a n d   li n i m p ed a n ce   ar tak en   a s   m 1 =m 2 =m 3 =0 . 0 0 1 5 V/V A R ,   n 1 =n 2 =n 3 =0 0 0 0 1 r a d /s /W   an d   R 1 =R 2 =R 3 =0 . 6 4 2 ,   X 1 =X 2 =X =0 . 0 2 6 4 .   P o w er   s h ar i n g   o f   ea ch   i n d iv id u al  in v er ter s   w it h   lo ad   P L oad =4 5 0 0 W , Q L oad =1 0 V AR   an d   ea ch   in v er t er s   is   ab le  to   s h ar e   th lo ad   p r o p o r tio n ally ,   ac t iv p o w er   o f   P 1 =1 4 9 5 W ,   P 2 =1 4 9 2 W ,   P 3 =1 4 8 8 W   as  s h o w n   in   th Fig u r 1 1   an d   r ea ctiv p o w er   o f   Q 1 =2 . 6 V AR , Q 2 =2 . 4 V AR , Q 3 =2 . 1 V AR   as  s h o w n   in   th Fi g u r e1 2 .   Fre q u en c y   v ar iatio n   is   w it h i n   t h r a n g e   o f   4 9 . 9 9 Hz  to   4 9 . 9 8 Hz, th m ax i m u m   f l u ctu a tio n   o f   0 . 0 0 4 Hz  as  s h o w n   in   th e     Fig u r 1 3 .   V o ltag at  P C C   ca n   b s ee n   as  s lig h d ec li n in   t h v o lta g a m p lit u d b y   a   3 1 1 V   t o   3 1 0 V   as   s h o w n   i n   t h Fig u r 1 4 .   T h u s ,   P - V/Q - d r o o p   co n tr o en s u r es  t h at  t h v o ltag e   ch a n g i s   n o g r ea ter   t h an   5 %,   th f r eq u en c y   c h an g i s   n o g r ea ter   th a n   1 a n d   estab lis h ed   b etter   ac cu r ac y   a n d   ef f ec ti v en e s s   i n   t h e   m icr o g r id   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       Mu ltip le  I n ve r ters   Op era ted   i n   P a r a llel fo r   P r o p o r tio n a l Lo a d   S h a r in g   in   Micr o g r id   ( C h eth a n   R a j D )   663       Fig u r 1 1 .   A cti v p o w er   w av e f o r m s   o f   in v er ter s   w it h   co n s ta n t p o w er   lo ad             Fig u r 1 2 .   R ea ctiv p o w er   w a v ef o r m s   o f   i n v er ter s   w it h   co n s tan t lo ad             Fig u r 1 3 .   Fre q u en c y   w a v e f o r m s   o f   in v er ter s         Fig u r 1 4 .   Vo ltag at  P C C ( R MS)           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.