In te r n ation a l Jou rn al  o f Po we r  Elec tron ic s an d   D r ive S y stem  (IJ PED S )  V o l.  10, N o.  4, D e c e m ber   201 9,  pp.  1852~ 18 62  ISSN: 2088- 8694,  DOI :   10.11591 /ijpeds. v10. i 4.pp1852-1862     1 8 52     Jou rn a l  h o me pa ge :  ht tp: //i a e score . com / j o u r na l s / i n d e x . p hp/IJ PED S   A sm art cascaded H-bridge  multilevel inverter w i th An  optimized modu l ation techniques  increasing the qua lity and  reducing harm onics        Y o us s e f   B a bk r a ni   ,  A h m e d   N a dd a m i   ,  Mo ha med  Hi lal  Dep a rtem ent   o f  Elect rical En g ineer in g,   U n i vers ity  o f   H assan  1ST   N ati o n a l F acu lty o f S c ien ce and   Techn i cal , M o ro cco       Art i cl e In fo     ABSTRACT  A r tic le hist o r y :   R e ce i v e d  Mar  20,  2 0 1 9   Re vise d Ju n 1 0 ,  2019   A c c e pte d   J u l   8 ,   2019       Th e  w o rl d  com m u n i ty   r el ied   h eavi l y  on   f o s s i l s   e nergi e s  bu t  ju st  a f t e r   t h e  b i g   oi l  cri s is   t h e   u se   o f   re n e wab l e  energ y   h a s   g reat ly  i ncreased   a n d  ha s  be c o me   th e  m a in   i nteres t of  m an y  co untries   f o r   i t s  man y a dvan t ag es  s uc h  a s :  m i n i ma l   im p act  o n   t h e  env i ron m en t ,   r en ewab le  g enerat or s   requ irin g  less  maintena nce  than  t raditional  ones  a nd  it  has  also  a   g reat  i mpact  o n  economy .  It  i s   eas y  to   get   ch arm e d   b y   t he  a dv antag e s  of  u si ng   t h e   r en ewabl e   r es ources   bu t   w e   m u s t  als o   b e  aware  o f   t hei r   d is adv a ntag es.  O n e  o f   t h e   m a j or  d isad van tag e s  i s   t hat  the  renewable  energy  r esources  a re  i ntermitte nt  a nd  t hus  t h ey  h ave   l e d   sci e ntists  t o  dev e lo p  new   sem i c o nd ucto r  po wer  con v erters   a m o ng   wh ic h   a r e  the  mu ltilevel  i n verter.  In  t his   paper  a  new  smart  multi- l e vel  invert e r   i s  pro p o s ed  s o   as   t o  increas e  i t s  levels   acco rd in g  to   t he  u ser’s   n e e d s   a nd   a l s o  to  avo i d   t h e  im p a c t   o f   shad es  a nd   t he  i n t ermi tten ce  o n   p h o t o v o lt ai c  pan e ls .  W e   a l s o  p r o p o s e  a   m o d i f i c a t i o n   o n  t h e   m u l t i c a r r i e r  a i m i n g   t o  r e d u c e  th e   harm o n ics .   T h i s  m o difi cati on  i n t r odu ces  a   s in usoi dal  wav e   c o m pa red  with   trap ezoid al  m ulti -carrier  t o  gen e rate  t h e   p ul ses.   I n   o r der  to   o bt ai n  the  line   vo lt ages  a n d   t he  t ot al  h arm o nic  di sto r ti ons  ( THD)  M ATLAB/S I M U LI NK   is used. K eyw ord s :   C a sc ad ed  H b ri dg e     P h a s e   dis p o s it i on    P h a s e   op pos i t i on  dis p osit io n   Sm a r t   Mult i-le ve l   in ve rter    To tal H a rm on i c s  D i st or t i o n   Co pyri gh t © 2 019 In stit u t e  of Advanced  En gi neeri n g  an d  S c ien ce.   All  rights   res e rv ed.  Corres pon d i n g  Au th or:   Ba bkran i Y ous sef,   D e pa rtem ent o f   E lectr i c a l E n gi nee r in g,   University of   Hassan  1ST,  Fa cult y   o f   S cie n ce  and Te c h n i ca l ,  S ettat,    Em ail:  y.bab k r a ni@ g ma i l . c o m       1.   I N TR OD U C TI O N    The   w o rl d  aro u n d   us   h a s   c ha nge d   co ns ider a b l y   o ve r  t h e   pa st  2 0  y e a rs.  A s   f oss i l   f u e l s  be com e   m ore   expe ns i v e  a n d   t o u ghe r  to   f i nd  a n d  a l so   b ec ause  e nerg y   fue l s  r e l a t e d   a ct i v i ties   ha v e   l e d   t o  si gn i f ica n t  e n v i r o n m e n t a l   d a m a g e s   [ 1 ] .  T h u s   i t   i s  a  w i s e r  d e c i s i o n  f o r  g o v e r n me nts  a ll  aro u n d   t he  w or l d   t o  red u c e   t he ir  d e p e nd en cy   on  s u c h   t ra di t i o n a l   t yp e s   o f   en erg y   a n d  re pl a c e   it   w ith   o t h er  s o u r c e s   of   e n e rg y  th at   c an   b e  saf e r,   che a per   clea ne r  a nd  rene w a ble,   s ol a r   e nerg y  is  u n d en ia bl y  o n e  o f  th ese  so u r ce s,  u sing   s ol ar  r a d i a tio n   t o   p r od u c e  th e   h eat   a n d   el ect ri cit y   [ 2 ] .  So l a r  e n e r gy   d e m a nd  h a s  g row n   b y   25%  a n n u al l y   dur ing  the  pa st  2 0  yea r s  [3].   H ow ever ,  it s  u t ili za tio n  ha s  m e t   differ e n t  d i f f i c ul t ie s  the  m a j o r  one s  a r e  po w e r   qual ity  a n d   t he   in t e rm i t te nt o f re new a ble   ene r gy r e so urce s [4 ].  P o w e r  Q u ali t y   has  bee n   a   p r o b l e m   e ver   s i n c e  e l ec trica l   p ow er  w a s  in ve nte d   a n d   i n  re c e nt   y e a rs,  it   has  bec o m e   t h e   m a i n  i n t e res t   o f  r e sea r che r s  w ho  ar e  st il l   c onc e r n e d   a bo u t   f in din g   w ays t o   r e duc e it s ne gat i v e  in flue nce   o n   e lectr i c a l  dev i c e s.   H a r m onics   a r e   a n  im port a nt  f a c t o r  i n   p o w er  qua li t y   a nd  a l s o   t o  ma i n ta in   st a b le  p ow er   s up p l y  perfor m a n ce   [ 5],   so  t he  i nver t e r s  w ith   h a r m o n ic s  r e duct i on  is  r equired  m u lti lev e l   in verter s  ar e  gain i ng  c e l e b rit y   f or  P ho t o v o l t a ic   ( P V )  syste m s  d ue  t o  the   r e duce d   t o t a l   h a r m oni c   d i s t or ti o n s  o f   the   o u t p u t   s ign a l   a n d   the   l o w   vo ltage   s tre s s  of  p ow e r   s w itc he s.   I t   p r od u c e s   a l m o s t   a  si nusoi d a l   vo lt ag e   at   t he  ou tpu t   [ 6] .  In  a dd iti o n ,  tw o-l e ve l   i n ve rters  ar e  e xpose d   t o   t h e r m a l   s tre s se s  cre a te d  by   c on ve rt ing   t h e   f u ll   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   El e c  &  D ri S yst  IS S N :   2088- 86 94       A sm art c a sc a d ed  H - brid ge  m u l tile ve l i n v e r ter w ith  An o p t i m ize d   m o d u la ti o n  tec h   … ( B abk ra ni  Yo usse f)  1 853 vo lta ge  i m p os ed  b y  t h e  co n tin u o u s   s o u rc e,  s o  t h e  per f orm a nce   a n d  li fe tim e  o f   i ts  c om pone n t s  a r e  ac t u a l l y   affec t e d .  In  t h i s  scen a r io,  a   new   sm art  m u lti lev e l   in ver t e r   i s  prop ose d   w it h  a  m o d i f i e d   c om ma nd  s y ste m   aim i n g   t o   re d u c e  mor e ha rm oni c s  o n t h e o u t pu t sig n a l  an d  a l s o i t wi l l  a l l o w  eve ry so l ar pane l   i n th e sy stem  to   opera te  i n d e p e nde n t l y   s o  the  to t a l  e n ergy  sy st e m   w il l  no t  b e   e x c e ss i v e l y  a ffe c t ed   b y  sha d es  a nd  inte rmit te nt .   Ca sca d e d   H - b rid g e   m u lt ilev e l   is  f ou nd   t o  be  a t t ra ct i v e   for  our   sm art  i n ve rter  b ec a u se  it  uses   t he   s am e  tech n o l o gy  in s er i e s “ f ull   H - B r id ges”  t o  pr od uce   in verte d   A C  fr o m  s ep a r at e DC  so u r ce s [7 ].  Thi s   p a p er  p res e nt s  a  p r opo si tio n   o f   a   sma r t   ca sc ad ed  h -b ri dg e  mu l t i - l e ve ls  i nve rt er  w i t h  the   pos si b i l ity   o f  i n cr easi n g   the   l e vel s   a c c o rd in g  to   t he   n ee d  o f   t he   u s e r.   M u lti p l e   m u l ti-ca rrier   S P W M  me t hod s   for  ca scade d   h -br i dge   a re  a na lyz e d  a n d  c o mp a r ed  w ith  t he  c on ve n t i ona l  S P WM  t ec hn i q u e .   Those  ca rrier s  ar e   bei n g  im p l em ente d  w i t h   d iffer e n t   s i n us oida l   d i sp os it io ns  P D ,   P O D  and  A P O D   a nd  w i t h   d i ffe ren t   fre que nc ies.       2.   MULT I- L E V EL INVERT ER   2.1.   Inductio n   m o t o r s    B i g   ele c t ric   e n erg i es  u se s   i n cl u d e  a d vanc e d   power   e lec t ro ni c s   i n v erte r   to   e nc o unte r   t he  h i g h   dem a nd s.  A s  a   resul t ,  m u l t il evel  v ol t a ge  i nver t er   h as  b e e n  pr es en t e d   as  a n   a l t e rn at ive   i n   h i g h   po wer  a n d  me dium  v o l t a g e   c ir cumst a nc e s   [ 8].   A   mult i l e v el   c o n v er t e r  no t  o n ly   a tt ai ns  h i g h  po we r  a sse ssmen ts ,  but   a l s o   it   i nc rea s es  t h e   p e r form anc e   of  t he   w ho le   s truct u re   i n  term s  of   h a r m oni c s   [ 9]. M any  pre s e n t  schem e s   inc o rp ora t e   the   use  o f   i nd uc tion  mo t o rs  a s  m a i n   s o u rc e  f o r  trac tion  in  e le ctric  v e h i c l es,  th ose  dr i v e r   r equ i re   adva nc e d   p o w er  e lectr onic   i n verter s,  to  att a i n   t he ir hi g h po w e r  d eman d s .   The   m u l t i l e v el   v ol t a ge  i nver t er s  s t r u ct ure  a l l o w s   t hem   t o   g rasp   t h i s  h i gh   v olt a ge   r e q ui re me nt  w itho u t   t he   u sage   o f  t r ansform e r s   [ 10] ,  e s pec i a l l y   h i g h  v o lta ge   v e h i c l e   d riv e s  wh e r e  el ect ro ma g n e ti c   in t e rfe r enc e  ( EMI) a nd low   t o tal ha rm o n i c  d i s tor t i o n ( T H D )   o f t he  o u t pu t  vol ta ge  ar e  vita l .   The   ge nera l   u t i l i t y   o f  the   m u ltile ve l   i nver t er   i s  to  c rea t e   a   d e s i r ed  v o l ta g e   f rom   m u lt i p le  l eve l s  of  d c   vo lta ge s,  f or  t hi s  rea s o n ,  m u lti lev e l  in ve rte r s  c a n  e a s i l y   d eli v e r  t h e  hi g h   p o w er  n ec es sary   t o   l a rg e  elec t r i c al  V e hic l e s ,   h y b ri d  V e h i c l es or  a n y   m o t o r i n ve r t er  t ec h n o l og y  use d   m ai nly i n   a r eas  o f hig h  ener g y  c o n s um pt ion   su ch  as a i r c o n d iti oni ng .  C a scad e   i n v e rte r s  are   p e rf ec t  f o r  a n   i n d u ct i on  m o tor  this   c on fi gu rat i o n   giv e s  many   a dv an t a g e s  su ch   as [11] :   a)   It m akes  i n d uc t i o n   m otor  s a f e r  /han dy f o r in duc t i o n  m otor  pow e r  system .   b)   No e l e ctrom a g n et ic  i n t er fer e n c e .   c)   H i ghe r e ffic i e n cy is a t t a ine d  com par e d t o   l o w   volta ge m o t ors.   d)   Low   vo l t age  s w i t c h i n g de v i c e s a r e used.     e)   N o  un b ala n c e   c har g e pr o b le m  i n   d rive  m od e  or  c har g e m ode.     2.2.   B a sic   stru ct ur e   A  c a sca d ed  m ul t i le v e l  i n ver t e r   i s  a  power   e lectr o n i c  d e v i ce   m a d e  t o   c r eate   a   de s i r e d  A C   v ol ta ge   f r o m   s ev e r al  of DC  v ol t a g e s th e   st r u c t ure is com po sed of s eve r a l H - brid g e s c o n v erter s  i n ser i e s  c on ne c t i on as  gi ve n  in  F i g ur e  1  i t   g o t   m an y  a dva n t a g es  i t  c a n  rea c h  hi g h   v ol t a g e  a nd  hi g h   p ow er  w itho u t   t ra nsform ers  and   w ith  a   r e m ar kable  i m pr ovem e nt  o f t h e  sp e c t ra l   qua l i t y   [ 12]  .    The   v o lta ge   l e v el s  L  of  t he  c a s cade d   H   i n v e rter  i s  def i ne d   by  L   =  2 N + 1 ,  w h e r e  N  i s   t h e   n u m b e r  o f   D C  source s   The   m o re   H   i nve r t ers  are   use d   t he  m or e  le vel s   o f  t h e  o u t pu t  w a v ef o r m  a r e  cre a t e d   and   th e   sh a p e  bec o me s  ap pro x im ate  t o   s in us oi da l w a veform .  Th e ou tpu t  vol t a g e  ca n  b e exp r e sse d   a s :  V o u t   =  V 1   +   V 2  +  V 3   +   … . . + V n  .  E a c h   f u l l   b r i d g e   i n v e r t e r   c a n   g e nera t e   t hree   l e v el s  -V dc ,  0    and  + V dc .  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
          IS S N : 208 8- 869 4   Int J  Pow El ec &   D ri  S yst   Vol . 10,   N o.  4, Dec 2019  :   1852 – 186 2  1 854     F i gure   1.  S truc t u r e  of a   Casca d ed H   B r i d g e       2.3.   Carr ier- based   mod u lation  s ch eme s   Mo st  c a rrier -b ased  P WM  s c h e m e s   f or  c as ca ded  H-br id g e   m ult i -le v e l  i nver t e r s  desce nd  from   t he  c a rri e r   d i s po s iti on   s c h eme  [13 ]   F o r   a n  L  l e vel   ca sc a d e d   i nv e r t e r,  L -1  t riangular  c arrier s  is  u sed  w i th  t he  s am e  fre que nc y  an d  am plit ud e  so  t ha t   t h e y   f u l l y   o c c u p y   t he  r an ge  [ 14 ].  A   s ingle  reference  s i nus o idal  s i g na l   with  low   fr eq uenc y is bee n c o n t in u ousl y   c om pare d   w i t h   e a c h c a rr i e r  t o  determ i n e  t h e   swi t c h e d   d ev ice.   Thr ee  ca rrier dispos i tio n  P W M   st r a te g i es a re  w ell kn ow n  and r e f ere n ced  [1 5 ] :  a)   P h ase   dis posi t i on  (P D ) ,  ca rrier s   a r e  in  t h e   sam e   phase  F igu r e  2 .  b)   P h ase   op pos iti on d i s p osi t i o n  (P O D ) , c arrie r s a bove  z ero  are   180 ° pha se  shi fted  w ith  t h o s e  bel o w     c)   A l te rna t ive p h a se  op pos i t i o n di sp os i t i on (A P O D), w here  the  car r iers  a re  alter n ate l y 18 0   °  phase  s hif t e d   I n   t h i s  pa per,   d iffere n t   m u lti-c a rr i e r  shapes   ( Tria ngu la r,  T ra p ezo i d al)  a r e  u s ed  a n d   t he   p er for m a n ces   are   a n alyze d   t o   prove  t he be s t   tech n i q u es [ 16 ]  The   re su lts  a r e   o bta i ned   w h e n   u si n g   t h o se   t ec hn ique s  w i t h   d iffe re nt   s in u s oi d a l   di sp osit i o n s   P D  PWM ,  POD  PWM  a nd AP O D  PW M .           Figure   2(a ) .  Trian g u lar  m u lti- ca rrier s w ith P hase  d isp o s iti o n  ( PD )  arrange m e nt           F i gure  2(b).   Tra p ez oi da l  mult i-ca rriers  w i t h   P ha se  dis po si t i on  (P D )   a rr angem e nt.      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   El e c  &  D ri S yst  IS S N :   2088- 86 94       A sm art c a sc a d ed  H - brid ge  m u l tile ve l i n v e r ter w ith  An o p t i m ize d   m o d u la ti o n  tec h   … ( B abk ra ni  Yo usse f)  1 855 The  eq uat i on (1)   for   trape z o i dal c a rr i e r c a n be in s er t e d i n   D S P  d e f i n ed  a s :   Whe r e  A   is the   a m p l i t u de  a n d   T  i s   t he pe r io d   of  t he  c arrie r  sig na l.    U t ⎩ ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ ⎪ ⎪ ⎪ ⎧   0 t t1 A  /2   t 1 t t2    A / 2   t 2 tt 3    A / 2   t 3 tt 4 A  /2   t 4 t t5      t 5 tt 6      ( 1 )       3.   T H E TO TA L HARMONIC  ANALY Z E     The   t o tal  har m on ic  d i s t o rt ion s   ( TH D)  a re   e val u a t ed  t hrou gh  a l l   t h e  mo du l a t i o n   t e c hni qu es  a nd   f o r   vari ous freq u e n c i e s .  To  a c q uire  t he   s pec t r u m  o f   t he  o u t put  v o lta ge  ( TH D )   F a s t  F o ur i e r  Tra n sf orm   ( F F T )  is  a pp lied   [ 17] .  The  TH D   is c a l cu la te d  usin g  the   fol l ow in g equa tio n ( 2 ) [18 ] :     ∑   ( 2 )     Where :   n  is  t h e  ha r m o nic   or de r.  v n   i s   t h e   r o o t  me a n  s q u a r e  ( R M S )  v a l u e  of   th e   n th  har moni c  com pone n t  .    v 1  is the  (RMS ) va l u e   of t he f un dam e n t a l  c om pone n t .  The   out p u t  vo l t age   w a ve-f orm s   F i gur e  3  an d  the   to ta l  har m onic  d ist o rt io ns  F igur e  4a, b   a re  a cquire d   for  bo th  t y p es  o f  mul t i-ca rriers.          F i gure  3. T h e  ou t pu t v o l t a g e w a ve- f orm s           F i gure  4 (a ). FF T  A na l y si s of  the  O utpu t us i ng  Tri a ng ul a r  c arr i e r s     F i gure   4  (b).  F F T  A nal y sis  o f  the  O ut p u t  usi ng  m odif i e d  Tra p ezoi d a l   car riers  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
           ISS N :   208 8- 8 6 9 4   I n t   J  P o w   Elec  &  D r i   S y st  V ol .   10,   N o.   4 ,  D e c   201 9  :  185 2  –  18 6 2  1 856 The  Ta ble   1  r e sum e s  all  h a r m onics  d i s t o r t io n  r e su lts   f or   b ot h  m ulti-carrier   t echn iq u e s  w ith     di ff er e n t  fr e q u e ncie s .       Table  1 .   T he   h a r monic   d i stor tio n  a n a l y s es.   Tec hnique s   Dis p o s itions    F r e que n c i e s   Ph as e   D i spositions   Ph as e   opposite   disposi tio n   A l t e r n ati v e  pha s e   opposite   disposi tio n   Tr ia n g ula r   1  KHz   8 . 27%   8 . 28%   9 . 45%   2  K H Z  7. 87%   8 . 68%   8 . 14%   T r ape zoid   1  KHz   6 . 71%   7 . 39%   7 . 20%   2  K H Z  6. 59%   7. 06%   6 . 74%       It  c o n f irms  t h a t  th e  b e st  p erfo r m an ce  f o r  t r i a ngu l a r  carr i e rs  i s   w h e n  p h a s e   d i s p o s i t i o n   w i t h  2  K H z   f r e que n c y  is  u s e d  and  af ter   usi ng  t h e  t r apez o i da l   ca r r i er s  bet t er   r esults  a r e   o b t a i ne d  w i t h   a   g ai n  o f   1 . 28% .   So  i t   i s   c lea r   t ha t  this   n e w   m odifi c a t io n  i s   b e s t  su it ed  f or   C a sc a d ed  M u lti-Le vel  w ith  t he   im pr o v em ent  of  t he   o utp u t   sig n a l   q ua l ity  w h i c h   m a k es  it  mor e   s u i t a bl e   fo r   bo t h   s t a nd a l on e  a n d   g r id  co nn e c t e d   sy s t ems.      4.   S M ART M U LTI-L E V E L  I NVERT ER   4. 1.   Sh a d e s     I n   m ost  s o lar   ph oto v o l t a i c  ( P V)   s yst e ms  it  co n t a i ns  a b o u t  6  t o   3 0   p a n el  [ 19],  to  e nco u n ter   th e   vo l t age   ne ce ssi ti e s   o f  t h e  s y st e m ’ s   i nver t e r ,   so lar   ar r a ys  a r e   us ua lly  a l i e n ated   i n t o  s t r i n g s   o f  s o lar   pa n e ls  b u t   th ose  str i n g s  a r e  usua lly  c o n si st e d   f or m  mor e   t ha n  o n e  sin g l e   p anel  [ 2 0 ].  I f   s ha de  i s  on  e v en  o ne  o f   th e   pane ls  i n  the   st r i ng,   t h e   o u t pu t   o f  the  e n tir e  stri ng   w i l l  be   r e duce d   t o   ne ar l y   z e r o  [ 2 1 ]   f or   a s  lo n g   a s   t h e  s h ad ow   s t a nd s  the r e.   I n  som e  c a ses,   a   s ha d o w   doe s  n o t   esse nt i a lly  n ee d  t o   de sc e n t  o n   a   w ho l e   p a n el,   e v e n   j ust  one   c e ll  cou l d  cr u s h  th e  ou tp u t   o f  th e  p a n e l   a n d   tu rn  o ff  th e  e n t i re  s tring  a nd  bec o me s  a  r e ceiver   tha t   w i l l  he a t   u p  a nd  lea d   t o  a   loss  o f   pr od uc ti on  or   e ven  w o r s e  F i gur e   5  [ 2 2] .           F i gur e  5.   E ffe c t   o f  sha d es  o n   ph o t ov ol ta ic  p anel s        The   s m a r t   m ulti le ve l  i n v e r t er   F ig ur e  6  pr o pose d   i n  th is  p a p er   wi ll   h av e   th e   po s s ib il i t y   o f   i n c re asi ng  leve ls  o f  t h e  o u t p ut  a cc or d i n g   t o  the   nee d   o f  t h e  u s er   m ai n l y  a cc o r din g   t o   th e   nu mb er  o f   co nt i nuo us  D C  sour c e s  ava i l a bl e   a nd  a l so  a c c or d i n g   t o  t h e  p o w e r   de sir e d.   I n  t hi s  w a y  it   w i l l  al low   e v er y  so lar   pane l  i n   t he   sys t em   t o  oper a te   i n d e p e n den t l y   a nd  the  t o t a l  ene r g y   s yste m  w i l l   not   b e  e x ce ssi v e l y   a ffec t e d   b y   any   sh ad ed  pa ne ls an d   a t t h e  sam e   t im e  i t   can  b e r e plac ed by  a  st ora g e  bat te r y .   The  use r   w i l l   ha ve  m u l t i p l e  of   h - b r i dge  c ar ds  F igur e  7,   t h o se   c ard s   c an   b e   in se rt ed   i n   an ot h e r  c a rd   w i t h   s l o t s   t o  incr e a se  t he  l e v el s;   t he  n u m be r   of  i nse r ted  car d  m u s t   b e   the  sam e   a s  the  co nt inu o u s     so u r ce s di sp ose d .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   El e c  &  D ri S yst  IS S N :   2088- 86 94       A sm art c a sc a d ed  H - brid ge  m u l tile ve l i n v e r ter w ith  An o p t i m ize d   m o d u la ti o n  tec h   … ( B abk ra ni  Yo usse f)  1 857       F i gur e 6.  S ma rt c asca de d sys t em    F i g u r e   7 . H- b ridge cards       4.2.   H-bridg e   w ith driv er  A n   o u t pu t  pu ls e  (+  5v)  o f  a   m i croc o n t r o lle r   i s   g ene r al l y   s uffic ie nt  t o  dr ive   a  MO S F ET  ded i ca te d  to   sma l l  signa l .  How e v er,   tw o pr ob l e ms  a rise  w hen  w o rk i ng w i t h  m or e  pow erful  MO S F ETs:   •   The   c ontrol s i g n a l  o f t h e   3. 3 V   or  5  V  microco n t ro ll e r s is no t ofte n  e n o u gh.  I t  i s   n e ces s a ry t o  a p ply   at le a s t  8-12V   t o  com p le te l y  i gn ite  the  M O S F ET  w h ich c a n   c a use  the i r de st r u c tio n  [2 3].   •   With ou t  dri v er s  M O S F ET  sw itc hi n g   c a n   c ause  a   f e e d b ac k  t o   t he  c o n t ro l  c i r c ui t ,   w hi l e   t he   d ri vers   are   de sig n e d   t o   hand le  t h i s pr ob l e m  [2 4].  S i n c e   we   w ill   c o nv e r t   vo l t a ges   hi gh er  t h a n   +   30 V  w e   w i l l   n e ed   d r i vers  ( I R 2 3 0 4 )  in  our   c irc u its  , it  w ill  m a x i mize   t he   s w i tc hi ng  s p ee d   b y   i nje c t ing   curr en t  s o   t ha t   t h e  MO S F ET  s p e n ds  t he  l e a s t   pos si b l e   t i me   i n   trans i t i on  tim e,  and  so w e  w ill  have  a   m inimum  w aste of ene r gy  and   h e at  on   co mp on en ts [25 ].   F o r  si m u la ti o n   pur pose s ,   P r ot e u s  IS IS   w as  u se d  F i g u re  7   t o   sim u la te  t he   H -bridge  s ys t e m  a l on gs i d e   the  MO S F ET dri v ers,  w ith mi c roc o n t ro l l er pro gra m m i ng and  al l sw i t c h i ng  dev i ce s.            F i gure  8.  H  Bridge  w ith  M O S F ET  Driver s          F i gure   9.  The  o u t p u t  v o l t a g e   of  t h e  H - b rid g e   inver t e r       5.   EXPE RIMENTAL   R ESULT S   A s   f or  E xpe r i m e nta l   r e s ul ts,  the  out pu t  vo l t a ge  d es i gne d  for  th e  s y ste m   i s  23 0  A C   s up p l y  F i gure   9c .   In  o rde r   t o  re a c h  i t   t he  i n p u t   s up p l y  use d   i s  34V   f or   eac h  di ff e r e n t  i nver t er   s t a ges,  f or  a ll  sw i t ch i n g  de vice s  MO S F ETs  I RF   44ZN   are   uti lize d   i n  or d e r  t o   o b t a i n   h i gh   e ff i c ie nc y   o v er  a n   ext e nsi v e  lo a d   r ang e .  Th e  DSP   con t ro l l er  o r   ardu i no-m e ga   i s  use d   t o  ge nera t e   t he  s w itc h i ng  pu lses  f or  s w i t c hes  base d  on  P O D ,   A P O D   and   P D   a rra ngem e nt s  for  P W M.  T he   c a rrier  s i g nal s   a b o v e   a n d   be low   z e r o  a r e  l e v e l s   s h i f t e d   t o  r e a l i z e  P D ,  P O D   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
          IS S N : 208 8- 869 4   Int J  Pow El ec &   D ri  S yst   Vol . 10,   N o.  4, Dec 2019  :   1852 – 186 2  1 858 and  A P O D   s ignal s .  A nd  to  g e n e r ate   t h e  p u l ses  requ ired  f or   t he   M O S F E T   s w i t c h e s  t h e s e  s i g n a l s  a r e   b e e n   com p are d  c ont in u o u s ly  w ith  t he  re f er ence  si nus oi da l   sig n a l .  Whe n   t he  i nve rter   s t a rts  w o rki ng,   t he  m i c r o co n t ro ller  ge n e ra t e s   a   5v  s i gna l  to  d e t e c t   t h e   numbe r  o f   c a rd s  in se rt e d .   Th en ,  a  cod e   o f  7  dig i t s   r e c e i v ed   w il l  b e   e q u iv a l ent   to   t h e   n u m be r  an d  t h e  lo c a t i o n   o f  e ach   ca rd.  F o r   e x a m pl e ,   t he   r ece p t i on o f   0 0 0 0 0 01 code  m e a n s  th a t   o n l y  o n e  ca r d   i s  inse rte d   a n d   t he l ocat i on  of  t he   card is in  t he f irst slot.  A f ter the   tes t i n g ,  t he pr ogra m  to pro d u ce  the  s w i tc hin g   puls e s  w ill  b e  ge n e r a t e d  c o r respo n d i ng  t o t h e   code   l iste d  a n d  w i ll   k e e p  fu nct i o n i n g   u nt i l   t he  i n v er t e r’s   s hu t do w n .  A s   f or  r elays  Fi g u re   9   i t  w i ll  l e t  t h e  curr ent  fl ow   i f   the r e  is  no  h-br idge   car d   ins e rte d .  F o r   e v ery  h -b ri dg e  ca rd   t h e   f o llo wing   e qu i p me nt ’s  T a b l e   2   is  n ee ded :       Ta b l e   2.  H-br i dge   M ater i e ls.   Qua n t iti e s   M a t e r ia ls  4  10R  R e s is tor s   4  1k  Re sistors  2  33uF/16 v   c a p ac iti e s   2  I R 2 304  D r ive r s  or  I R 2301   4  I R F   Z 4 4N  T ra nsistor s   6  1 N 4007  D i ode s      The   e x perim e nta l   p r o to ty pe  i s  i llus t rate d   o n   F ig ure  10(a )   a long   w it h  t h e  P C B  la y o u t   f or  e very  h - bri dge  car d:        PC B  des i gn on ARES  3D  view of the h-br idge car d     F i gur e 1 0 (a ). PC B  lay o u t f o r   h-br idge  ca r ds         F i gur e 1 0 (b) . Sug ges t e d   s m a r t   m ul ti- leve l   in ve rter        F i gur e 1 0 ( c ). V ol tage  o u t p u t  of fi ft e e n  m ul ti-le vel i n verte r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   El e c  &  D ri S yst  IS S N :   2088- 86 94       A sm art c a sc a d ed  H - brid ge  m u l tile ve l i n v e r ter w ith  An o p t i m ize d   m o d u la ti o n  tec h   … ( B abk ra ni  Yo usse f)  1 859 A c cordi n g  to  t hi s  sys t em ,  P h ase   di sp os i t i o n   m u lt i - car rier  m odul a t i o n  t e c h n i que s  are   us ed  a nd  the   ou tpu t   a nd  th e   pe rform a nc e s   a re  a na l y z e d .   F i gur e  10( b)  s how s  th e  su gge ste d   s m a rt   m ult i - l e v e l   i n v er ter  syste m   m a d e u p   t o ana l yz e  th e   per f orm a nc es of  a  casc a ded  fi ftee n le ve ls i nver t e r .     Th is  s yste m  i s   d ev ise d  i nt o fo ur  m ajor pa r ts:  Part  1 :   P u l s es I n put s, wh e re  M ult i - ca rri e r P W M   t e c hni qu es are  i nse r te d ( T he C om ma nd  par t )   P a rt 2: D C  inp ut s w h e r e, P h o to- v o l taic  D C  s ource s  or  b at t e ries  a r e  used (DC   i n p u ts)   Pa rt 3: Rela ys  w ill le t   the c u rre nt   f l o w   if  t he re  i s  no h- brid g e   ca rd  i nser ted.   P a rt 4: The   ou t p u t   v olta g e  a ft er  D C  conve rsion  (A C ou t p u t ) .   F o r  expe rime n t a l   a p p lic at ion.   T he  P WM   s c h em e  w a s  exe c u t e d  in  M O S F E T s  I R F Z 4 4 N  u s i n g  a n   A r dui n o   M e g a   256 0  an d  f o r  be tte r  c o mpa r iso n ,  the   sam e   c onf igura tio ns  a re   u sed  i n   t he  s i m u l a tio n  an d   expe r i me n t a tio n.  T he   o ut p u t  vo l t a g e   w a ve form   i s  s how n  i n   F i gure   1 0 ( c).  It   c an   b e  se en   t h a t   th e   ex p e ri me n t al  resul t   m atc h   w i t h   sim u l a tio n.   A   c ompa r i son   be tw ee n   t h e   c a sca d e d   t o p o lo gy   o f  a   se ve n  and   a   fiftee n  m u l t i- leve l  i nver t er   i s  do ne   a n d   t he  r esu lts  a r e   s h o w n   i n   Ta ble   2,   F i gu res  1 1 ( a - j )   w hi ch   c l e a r l y   s hows  t h e  perc en tage  re d uct i on  in  t he t o t al ha r m o ni c   d i stor t i o n  by  inc r ea sing  the   n u m b er  o f le ve ls  “ N ” .      S e ven   leve l   in ver t er  an a l y se s  F i f t ee n   le vel i n ve rte r  an a lyse s      Fi gu re 11 ( a). Mul t i - carriers P D  arrang em ent   f o r a s e ven   level   invert er       Fi gur e   1 1( f). Mu l t i -c arri ers  PO D   arrangem ent   f o r  a  fi f t een  level   invert er            Figu re  11 ( b).   Se v e n mu lt i-le ve l   in ve r t e r  o utpu t s i g n a l       Fi gure   1 1( g).   F i fteen  m u lti- l e vel   invert e r   output   s i gnal            F i g u re  1 1(c).  S e ven  mu lti-l e vel  in verter  T HD  anal ysis  o f   POD           Figure 11(h).   F i ft een multi- l e vel inverter  T HD anal ysi s   o f  PD  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
          IS S N : 208 8- 869 4   Int J  Pow El ec &   D ri  S yst   Vol . 10,   N o.  4, Dec 2019  :   1852 – 186 2  1 860   Figu re 11 ( d ) . Se v en mu l t i -l ev el i nv ert e r THD ana l y s is o f   APO D       F i g u re 1 1(i ) . Fifteen m u l t i -l ev el in v erter T HD anal ysis   o f   POD          Figu re 11 (e ). Se v e n  mul ti-le ve l   in ve rte r  THD a n a l y s is   o f  APO D     F i g u re 1 1(j ) . Fifteen m u l t i -l ev el in v erter T HD anal ysis   o f   APO D       6.   RESULT S   INT E RP RETATION  Ab ou t   D C / A C  c o nv e r s i on ,  t h e  h a rmo n i c   a n a ly si s  of   outp u t   vo lt a g e s  is  s how n  in  F i gure  12,   t h e   fi ftee n  le ve l s   i nve r t er  g e n er at es  l e s s  T o t a l   H a rm oni c   D i s t ort i o n  (TH D )   a nd   h i g h e r  o u t p u t   q ua li t y   f or   e very   mult i-ca rrier s  t echn i ca l   di s p o s i t i o n  ( P D,   P OD,  A POD).  Base d  on  o b ta i n e d   r esu l t s   i ncr e asi ng  t h e  n u m b er   o f  “ N ”   le v e l  i n cr ease s   g re a t l y   t he  qua l ity  o f  t h e  ou tpu t   s ig n a l  by   r ed uci n g   the   to ta l  harm onic   d i s t ort i o n   so   it  clea r  tha t   i nc re asi ng  l e ve ls  m a k es  it  mor e   s u i ta b l e   f o r  app l ic a ti ons  w he re  e lec t r o ma gne t i c  i n te rfer ence   ( EMI)  and  low   tota l   h a rm onic  dis t ort i o n   ( TH D )  of  th e   ou t p u t  v ol t a ge a re  v it a l .          F i gure 12.  TH D   analys is for  t he li n e  v o lta ge s      7.   CONCL U S ION    The   S P WM  c on tro l   s ch e m e   for   t h e  f i f t ee n  l e ve l  c a sca d ed   H   b ridge   i n v e r ter  has  be en  p r e sen t ed  i n   th i s  pa p er   T he PD   PWM  m e tho d  ha s  g iv en t he bet ter re su l t s  for   a ll t y pe s of c ar riers,   T he   r e s ults   i l l ustr a t e   tha t   aft e r m odi fyi n g   the c a rr iers be t t e r r e sul t s  ca n  be ob t a i ne d.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   El e c  &  D ri S yst  IS S N :   2088- 86 94       A sm art c a sc a d ed  H - brid ge  m u l tile ve l i n v e r ter w ith  An o p t i m ize d   m o d u la ti o n  tec h   … ( B abk ra ni  Yo usse f)  1 861 Th e  s m a r t   mul t i l e ve l  inv e rt er  s u g g e st ed   w i l l  all o w  ev ery   sol a r  pa ne l  in   t he   s y s tem   to  o per a te  in de pen d e n t l y  a nd t h e t o t a l e n ergy  system   w i ll n o t  be   e x tr em ely  affec te d by  sh a d es or   so me  interm i t t e n ce.  A   com p ar ative   stu d y   o f  a  se ven  a n d  f i f t e e n   m ul t i -   le ve l  in verte r   i s   d one  t o   i llu stra te  t he  g r e a t   impro v e m e n t o f   t he  q ua li t y  si g na l d u e  t o   t he  N  l evel  o f t h e  mul ti -inv e r t e r.  I t   i s  c l e a r   t h at  t hi s  new   sc hem e   i s  best  s ui ted  f o r   Casca d ed  M u l t i -Leve l   w i t h  the  impr ove me nt   o f  t h e  ou tpu t   s i g nal  qua l ity w hic h  makes  it  more  suita b l e for bo t h  sta nda lone  an d   grid c onne c t e d   s ys tem s .      REFE RENCES    [1]   B Xi a o ,  L   Han g ,  J Mei ,   &  C  R il e y ., " M o d u l ar  C as caded H-Brid g e   M ulti l e vel  PV  I nverter  Wit h   D is t r i buted  M PP T   f o r  G r id -Co n n ected   A p p licat ions   I EEE  T rans actions   o n  Ind u st ry   A p p licati ons, "   v ol .   5 1 ,   n o .   2 ,   p p .   1 72 2-1 731 ,  M a r-A pr  2 01 5.  [2]   L   W a ng ,   D  Z h a n g,   Y   W an g ,   &   B   W u . ,   "P ower  a nd   V ol tage  B alan ce  Co ntro l  of   a   N ov el  T h r ee-P h ase  S o li d-S t a t e   T r ansf or mer  Using  M ul tilevel   C a s caded  H -Bridge  Inver t ers  f o r   Mi crog rid   A ppli catio ns  I EEE  T ransact io ns  o n   P o wer  Elect ronics, "   v ol .  3 1 ,  n o .   4,   pp.   3 2 8 9 - 3301,   A p r   2 0 1 6 .   [3]   S S   L e t h a ,   T  T h a k u r ,  &   J  K u m a r . ,   " H a r m o n i c   e l i m i n a t i o n   o f  a  p h o t o-v o ltaic  b ased  cas c a de d  H - br id ge  m u lti lev e l  i n v e r t e r  u s i n g  P S O  ( p a r t i c l e  s w a r m  o p t i m i z a t i o n )  f o r  i n d u c t i o n   m o t o r  d r ive, "   v o l .   10 7,   n o.   15,   p p .   3 3 5 -3 46,   J u l   20 16 .  [4]   A   A b d u l r a z z a q  a n d  A  H  A l i ,   " E ffici e n cy  P erf o rm ances   o f   T w o   M P P T  A l gori t hm s  f o r  P V   S y s t e m   W it h  D i ff eren t  Solar  Panels   Irra diance s s , "   In te rn atio na l J o u r na l  of  Powe r  E l e c t r o n i c s  an d Driv e  Sy ste m   (IJ P E D S ) ,  vol.   9,   no.   4 ,   pp .   1 7 5 5 - 17 64 ,   De c   20 18 .  [5]   O . S a la m a ,   A. Ta b y aou i ,   &  M . Bench a gr a,   " Co nt rol  M e th od s  on  T h ree- ph ase  P o w e r  Con v ert e rs  i n   P h o t ovo lt aic  Syst e m s , "   Int e rna t i o n a l Jo ur na l   of   P o wer  Elect ron i cs  and  Dri ve Syst em  ( I J P ED S ) ,  vo l.  9 ,  no .  4,   p p .   1 8 5 1 - 18 65 ,  D ec  20 18 .     [6]   M   D a bb aghj am a n es h  and   A  M o eini ,  "Hi g h   P e rfo rm ance  Con t ro l  of  G r id  C on nected   C ascad e d   H -Bri dge  A cti v e   Rect ifi e r   Based  on  Type  II-Fuzzy  L ogic  C ont roller  w ith  L ow  F re q u e nc y  Mod u l a t io n  Te c h n i qu e , "   In ter nat io nal  Jo ur na l of  Elect rica l  and  Co m puter  En gi neer i n g  ( I JECE) ;   vo l .  6 ,  n o . 2,   p p .   48 4-4 9 4 , Ap r  20 1 6 .   [7]   J  Sa s t ry ,  P  Ba k a s,   H   K im ,  L  Wa ng ,  &   A  Ma rino po ulos .,  " E v a lua t io n  o f   cas caded   H -bri dg e  in verter  f o r   u t i lit y- sc a l e   ph otov o lta ic  syste ms ,"   Re n e w a bl e  En e r g y , v o l .  69 ,  p p .  208 -218,   S e p   2 014.  [8]   S y e d  M u n v a r   A l i ,  V .   V i j a y a  k u m a r  R e d d y ,   &   M .  S u r y a  K a l a v a t h i . ,   "Coup led   rando m   PW M   te ch ni qu e  fo r  du al  in ve rte r   f e d   i n d u c tio n   m otor  d r i v e ,"   Int e rn ati o n a l Jo ur nal  o f  Po wer  Elect ro n i cs  a n d  D r i ve S y stem  ( I JPEDS) ,  v o l.  10 ,   n o .   1 , Ma r  2 01 9.  [9]   V K   G upt a  and   R  M a h a nt y,  " Op timi zed  s wit c h i n g   s chem e  o f   cas caded   H -bri dge  m ul tilevel  i n ve r t er  u sing  P SO,"   In ter n a t io nal Jour na l o f  Elect ri cal Power   &   Ene r g y  Sys t em s ,  v o l .  64 ,   p p . 6 99 -70 7 , Jan 2 01 5 .   [10]   N a yeem ud di n,   T .   Bram han a nd a  Redd y,   &   M .   Vij a y a   K um ar.,   " Lev e l  S hi f t e d   D is c o nt in uo u s   P W M   A l g o r i t h m s  to   M i n i mize  Co m m o n   M o d e  V o ltag e   f o r  Cascad e d   M u l til e v el  I n v ert e r  F ed  I nduction  M o tor  Dr i v e , "  International   Jo ur na l of  P o we r  El ectro n i cs a n d  Drive S y st em   ( I JP EDS) , vo l  9 , n o .  2 , Jun  20 1 8 .   [11]   N . P r abah aran  a nd   K .P al anis amy,  " An aly s is   a n d   i nt egrat i o n   o f  m u l tilevel  i n v e rt er  c onf i g urati o n  wit h   b oost   co nv erters  i n  a  pho to vo ltai c  sys t em ,"   En e r g y  C o n v e r sion  an d  Ma na ge me nt ,  vo l.  1 28 ,  n o .   1 5 ,   p p.  3 2 7 - 34 2,  N o v   20 16 .   [12]   M .   P ors e lv i ,   K .  D eepa,  &   R .  Mut h u . ,  "F P G A   Based   S e lect iv e  Harm o n i c  Elim in ati on  Techn i q u e  f o r  M u lti l ev el   Invert er” ,   Int e rnat ion a l  Jou r n a l of  Po wer Elect r o n i cs   an d   Dr i ve Sys t em  ( I JPED S ) , v o l  9 , no . 1 , M ar 20 1 8 .   [13]   T   P   K a k o s i m o s ,  K  P a v l o u ,   A  K l a d a s ,   &  S   M a n i a s . ,   " A  s i n g l e - p h a s e   n i n e-l e vel  in vert er  f or  r enew able  e nerg y  s y s t e m s   em ploy in g  m o d e l  pred ict i ve  c o n trol, "   Energ y   Co nver sio n  a nd M ana gem e nt ,   vo l  8 9 ( 1),  p p .   4 27 -4 37 ,  Ja n   20 15 .   [14]   M   C o p p o l a ,  F  D i   N a p o l i ,  &   P  G u e r r i e r o ,   " A n  F P G A - B a s e d   A d v a n c e d   Cont rol   S t rateg y   o f   a  Grid -Ti e d  P V   C HB  Invert er”,  IEEE T r an sa c tio ns  on  Po wer E l ectro nics , vo l .   3 1 ,   no .   1 ,   p p . 8 06 -81 6 , Ja n  2 01 6.   [15]   S   Vijay a   M ad hav i   a nd   G .   Tu lasi  R am  D a s ,   "Co m parati ve  S tu dy  of  C o n t ro lle rs  f or  a n  Iso l a t e d   F ull  Brid ge   B oo st   Co nv erter  T o p o logy   i n  F u el  C ell   A p p licat io n s ,"   Int e rnati o n a l  J o urn a l  of Powe r  Electr onics  and  Drive S y st em  (I J P E D S ) ,   vo l   9 , n o. 4 ,  Dec  2 0 1 8 .   [16]   Y   Babkran i,  A   N add a mi ,  S   Hay a n i ,  &  M   H ilal. ,  " S el ectiv e-harm on i c  elimin ati o n   w i t h   a n  op tim i z e d  M u lti carrier  M o du lation   Tech niq u es   f or  C a s cad ed  H -Bri dge  M u l t i lev e l  Inverter ,"   Jou r n a l  of A ppli e d  Ma th ematics  and   Comput a t i o n , vo l .   3 , n o.  1,   p p .   57 4-5 8 2 , 20 1 9 .   [17]   G . Vi dh ya Kris h n a n,  M. V alan   R ajk u m a r, &  C .H em al atha,   "Mo d el in g  a n d   S i m u l a tio n o f   1 3-l e vel  Cascaded   H y b ri d  M u lt il evel  I nvert er  w ith   l es s   n u m b er  o f  S w it ches, "   In ter n a t i o n a l  J o ur nal o f  Inno vat i ve S t udies in  S c iences  an d  E n g i n eerin g   Tec h no lo gy IS SN 2 4 55 -48 6 3   ( I JISS ET ) , vo l . 2 ,   n o . 11 , No v   2 0 1 6 .   [18]   Yu sn id a   Ah ma d   Ta r m iz i,  A u z a n i  J i d i n,   K a s ru l  A bdu l  Karim,   &   T .   S u t ikn o .,  " A   s imp l e   c o nsta nt  s witc hing   f r eq uen c y  o f   d irect   t orqu e  co ntrol  o f   b rush less  D C   m otor, "   In t e rna t i o n a l Jou r nal  of Power  Electr onics  a nd Drive   S y st em ( I JPEDS) ,   vo l   1 0 , no . 1 ,  Mar 20 19 .   [19]   S e l v am uthu ku maran,   " A  Ga rg   H yb rid   Mu lticarri er  M o d u l ati o n   to   R e d u ce   L eak a g e  Curren t   i n   a  Trans f orm e rless  Cas caded   M ul tilev e l   I n v ert e r  f o r  Ph ot ov o l ta ic  S ystem s , ”   IEE E  T r ansa c ti ons o n   Powe r  E l ectron i cs ,   vo l.  3 0 ,   n o.  4 ,   Ap r 20 15 .   [20]   K i t t ay a  S o msai. ,   " C o n tro l l e r  Des i g n   o f   UPQ C   f or  E nhancin g  P o wer   Q uality  i n  Dis t ri but i on  S yste m,"  In ter n a t io nal Jour na l o f  P o wer  El ectro n i cs  a n d   Dr ive S y s t em  ( I JP EDS) ,   vo l 9 ,   n o . 4 , Dec 20 18 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.