I n t e r n at i on al  Jou r n al  of   P o w er E l ect ro n i cs  a n d  D ri v e S y s t e m   ( I J P E DS )   V o l.   8 ,  No .   4 D ecem b er  2 0 1 7 , p p 177 6 ~ 17 84   I S S N :  2088 - 8 694,   DOI :   10. 11 591/ i j pe ds . v8 i 4 . pp 17 76 - 1784          1776       Jou r n al  h om e p age ht t p: / / i ae s j our nal . c om / onl i ne / i nde x . ph p / IJ P E D S   A   Co ncep t   o Virt ua l - F lux   Dir ect  P o w er Co nt ro l o f   T hree - P ha s AC - D C Co nv ert e r       No r  Az i z a h  Yu s o f f 1 A z z i ddi n M .  R a z a l i 2 K a s r ul  A bdul   K a r i m 3 ,  T o l e  S ut i k no 4 ,  A uz a ni  J i di n 5     1, 2, 3, 5 F acu l t y   o f  E l ect r i cal  E n g i n eer i n g ,   U n i v er s i t i  T ek n i k al  M al a y s i a M el ak a ( U T eM ) ,  M al acca,  M al a y s i a   4 D ep ar t m en t  o f  E l ect r i cal  E n g i n eer i n g ,  U n i v er s i t as  A h m ad  D ah l an ,  Y o g y a k ar t a,  I n d o n es i a       A rt i cl e I n f o     AB S T RAC T     A r tic le  h is to r y :   R ecei v ed   O c t 1 ,  201 7   Re v i s e d   No v   7 ,  201 7   A ccep t ed   N ov  21 ,  201 7       T hi s  pa pe r   p r es en t s  a  pr opos e d t e c hni q ue  of   v ir tu a l - f l ux  di r e c t  pow e r  c ont r ol   (V F - D P C)  a s  t he  i m pr ov e m e nt  i n c ont r ol  m e t hod f r om   th e   b as i c o f   c onv e nt i o na l   d i r ect  p o w er   c ont r ol   (D P C)   fo r   f r ont - e nd  t h r ee - ph a s e   pul s e   w i dt h m odul a t e d ( P W M )   i n  ac - dc   co n v er t er .   Th r e e   s e n so r i n or de r   t m eas u r e   t h t h r e e  ph a s e  i np u t  vol t a ge   h a ve   b een  el i m i n at ed   i n t he   pr o pos e d   m e t hod of   v ir tu a l f lu x  ( V F )   r eg ar d i n g   f r o m  t h e s ti m a tio n   t e c hni q ue .   T h e o r itic a l p r in c ip le s  o f   VF - DP C   ar d i sc u sse d   i n t hi s  pa pe r T h e s t ead y - s t at p er f o r m an ce  o f V F - D P C   an d  co n v en t i o n al  D P C  ar ev al u at ed  an d   p r es en t ed   i n t hi s  w or k   t o  es t i n g u i s h  f o r  t h e ex cel l en t  p er f o r m an ce.   I t is   s how n t ha t   th e   VF - D P C  e x hi bi t s   t h s ev er al  ad v an t ag es ,  p ar t i cu l ar l y   in   pr ov i di ng   l o to ta l h a r m o n ic  d is to r tio n   w i t h a l m os t  s i nus ouda l   of  i nput   cu r r en t  an d   uni t y  pow e r   f a c t or   ( p f)   ope r a t i on  un de r  ba l a nc e d t hr e e  pha s e   v ol t a g e  s uppl y .  Th e   s im u la tio n   r e s ul t s  f r om  bot h m e t hods   t h r o ugh  M a t l a s im u la tio n   h av de m ons t r a t e d t he   out s t an d i n g  p er f o r m an ce o f  t h e n ew   pr o pos e d c o nt r ol  t e c h ni q ue   fr o m   VF - DP C .     Ke y wo rd :   A C - D C   c o n v e r t e r   D i r e c t   p o w e r   c o n t r o l   D i r e c t   t o r q u e   c o n t r o l   P u ls e  w id th   m o d u la tio n   V i r t u a l   f l u x   C opy r i g ht   ©   2017   In s t i t ut e  o f  A d v anc e d E ngi ne e r i ng  an Sc i e nc e   A l l  ri g h t s re se rv e d .   Co rre sp o n d i n g  Au t h o r :   A zzi d d i n  B i n  M o h a m ad  R azal i   F acu l t y   o f  E le c tr ic a l E n g in e e r in g ,   U n i v er s i t i  T ek n i k al  M al a y s i a M el ak a ( U T eM ) ,   7 6 1 0 0  D u r i an  T u n g g al ,  M al ac ca,  M al a y s i a   E ma i l azzi d d i n @ u t e m . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N     R es ear ch  i n t er es t  i n  t h r ee - p ha s e   p u ls e  w id t h   m odu l a t i on   (P W M r e c tif ie r s   o r  kno w n a s   P W ac - d co n v er t er s   i n t hi s  p a p e r   h as  g r o w n  r ap i d l y  o v er  t h e p as t  f e w   y ear s  d u e t o   s ev er al   i m p o r ta n a d va nt a ge s   o f f er ed  b y  t h e co n v er t er s ,   s uc h a s   b id ir e c tio n a l   p ow e r  f l ow   a nd  r e gul a t i o n   of  dc - bus  v ol t a g e   c a p a b ilitie s ,   lo w   ha r m o ni c   d i s t o r t i o n o f  i np ut  c ur r e nt s  a nd   a l m o s t u n it y   h i gh pow e r   f a c t or s   ope r a t i on C ons e qu e nt l y ,   v a r i o us   c on t r ol   s t a r t e gi e s  ha ve  b e e p r opos e d w i t h   t h e  s am m ai n   go a l   w h ic h  is   t o   g en er at e  al m os t  s i nu s oi da l  i n pu t   c ur r e nt   w a ve f o r m   w i t h  hi g he r  p o w e r  f a c t o r .   T h er ef o r e,   f ie ld - o r ie n te d  c o n tr o l ( F O C ) ,   v o lta g e - or i e n t e d c on t r ol   ( VOC ) ,  a n d   D ir e c T or qu e  C on t r ol  ( D T C )   w it h  d if f e r s   p r in c ip le s   ar e i n t r o d u ced   i n s e ve r a l   m o t o r i ng   a p p lic a tio n s .   R e g a r di ng  i [ 1 ]  t he   i m p l e m e nt a t i o n o f  F O C   f o r  t he  b r us hl e s s  d o ub l f e d  r e l uc t a nc e   m a c h i ne s   can  s er v e as  a b as i f o r  f u t u r e r es ear ch  o n  t h e   e m e r g i ng  m a c h i n e  t opol ogy  f or  w i n t u r bi n e s   or   pum p - a l ik e   in s ta lla tio n s ,   w h e r e  th e  c o s a d v a n ta g e s  o f  it s  h i g h  r e lia b ilit y  c a n  b e   f u l l y  e x p lo ite d .   T he n,   t he  vo l t a ge   or i e n t e d c on t r ol  ( V O C )  pr ov i d e s  f or  r obu s t  a n k e e p t h e   s y s t e m  s t a bl e   w i t h   f a s t  r e s pons e   ti m e  to  p e r tu b a tio n s   w hi c h  gu a r a n t e e s   f or  h i gh  pe r f or m a n c e  v i a   v ol t a g e  a n d c u r r e n t  c on t r ol  l oops  [ 2] .    S ub s e q ue nt l y ,   t h is  p a p e r  is   m a i nl fo c u s s i ng   o n   th e  d ir e c t p o w e r  c o n tr o l s tr a te g y  ( D P C )   w h ic h  is  b a s e d  o n  th e  i n s t a n ta n e o u s  o f  a c tiv e   an d  r eact i v e p o w er  co n t r o l  l o o p s .   I n  a co n cep t u al  o f   D P C ,  th e r e  is  n o  i n te r n a l c u r r e n t c o n tr o l lo o p s  a n d  P W M   m od u l a t or  bl oc k .  T h is  is   b ec au s e t h e co n v e r te r  s w itc h i n g   s ta te s   ar e ap p r o p r i at el y  s e l ect ed  b y  a  s w i t c hi ng  l ook - up   t ab l e b as ed  o n  t h e i n s t an t a n eo u s  er r o r  b et w ee n  t h e  co m m a n d ed  an d  es t i m at ed  v al u es  o f  act i v e a n d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ PE D S   I SSN :   2088 - 8694       A  C onc e pt  of  V i r t ual - flu x  D ir e c t P o w e r  C o n tr o l…   ( N or  A z i z ah Y us of f )   1777   r eact i v e p o w er .   T h er ef o r e,   acco r d i n g  t o  [ 3 ] ,  f und a m e nt a l   f o r  t he  D P C   i m p le m e n ta tio n   i s   t hr o ug a  co r r ect   an d  f as t  es t i m at i o n  o f  t h e act i v e an d  r eact i v e l i n e p o w er .   I n a ddi t i on ,   a  c o m m o n d e s i gn o f   t he  D P C   s tr a te g y    c o n s is ts   of   to ta s e ve n   num be r  of   se n s o r s   w hi c i s   s i s e n s or s   a t he   in p u s id e   i n   or de r   t o  m eas u r t h e   t hr e e - p ha s e  c ur r e nt   ( t hr e e   cu r r en t   se n s o r s )   a nd  vo l t a ge   (t h re e   vo l t a ge   se n s o r s ) I n  a d d itio n a d c v o l t ag e   se n s o r   i s u se d   t o  m eas u r fo r   t he  d c - l i n k o up ut  vo l t a ge .   A c c o r d i ng  to  [ 4 ]   [ 5 ]   a nd   [6 ] ,   b us i n g a l l  o f  t he s e   s e ns or s   w i l l  c a us e  t h e   s y s t e m   t o be  bu l ky  a n d e x pe ns i v e .  I ns t e a d,  t h e   s e ns i n g s i gn a l   i s  us u a l l y  s ub j e c t   t o  hi gh   f r eq u en c y   n o i s e a n d  i n t er f er en ce.   A n y   i n ci d e n t al   m i s r ead i n g  o f  a  s i g n al  ca u s ed  b y   a f ai l ed  s e n s o r   m a y   d ecr eas e t h e s y s t e m   r eab i l i t y   an d  p er f o r m a n ce.  T h er ef o r e,  i t  i s  d es i r ab l e t o  r ed u ce t h e n u m b er  o f  s e n s o r s  t o   t h e   m i ni m um  pos s i bl e s .   F o r  t h at  r eas o n ,  co m p ar ed  f r o m   t h e co n v e n t i o n al  o f  D P C ,  a  c o n tr o l s tr a te g y  o f  V F - D P ar e   cap ab l t o   r ed u ce  t h a m o un t   of   s e ns or   u s e b y   e l im in a ti n g   t he   e m p l o ym e nt   o f   a c   i np ut   vo l t a ge   se n s o r s.   T h i s   can   b d o n b y   es t i m at i n g   t h t h r ee - ph a s e   gr i v ol t a g e   t h r oug t h e   c o m p u t a t i on  of   t h e   t i m e   d er i v at i v e o f   m eas u r ed  cu r r en t s .   T h e   i m p le m e n ta t io n   o f  v ir tu a l - f l ux   t o w a r d D P C  br i n gs   t h e  pr oc e du r e s  of   es t i m at i o n  i s   m o r e r el i ab l e,   s i n ce  n o  d i f f er e n t i al  o p er at i o n s  ar e i n v o l v ed .  S eb s eq u e n t l y ,  a l o w er  s a m p l i n g   f r e q ue nc y c a n b e  us e d  d ur i ng r e a l - ti m e  i m p le m e n ta tio n .   H o w e v er ,  t h e ef f ect i v e n es s  o f  t h e es t i m at i o n   p r o ced u r an d  t h e s el ect i o n   o f   t h s w i t ch i n g  s t at e s   o f   c o n t r o s tr a te g y  in   v ir tu a f l u x   w i ll h a v e  s i g n i f ic a n i m p a c t to  th e   co n t r o l   p er f o r m an ce o f   V F - DP C H en ce ,  th is   p a p e r   w ill  b r in g  th e   r e a d e r s  to   u n d e r s ta n d   th e   ba s i c   ope r a t i on   on   c on v e nt i ona l   of   D P C   a n d h o w  t h i s  c on t r ol  s t r a t e gy   c a n be  e n h a n c e d b y   a  n e m e t h od   o v o l t ag e s en s o r l es s   o p o w e r  e s ti m a tio n   o f  v ir tu a l - f l ux d ue  t o   t he   ad v an t ag e s  o f  V F - D P C  co m p ar ed  t o   c o n v e n tio n a l  D P C lo w e r   s a m p lin g   f r e q u e n c y ,  a   s i m p le r  v o lta g e  a n d  p o w e r  e s ti m a ti o n  a lg o r it h m ,  e a s y   i m p le m e n ta tio n  o f  t h e   u n b a la n c e d  a n d  d is to r te d - li n e  v o lta g e  c o m p e n s a tio n  to  o b ta in  s i n u s o id a l lin e  c u r r e n ts   ( lo w  to ta l h a r m o n ic  d is to r tio n )  a n d  e x c e lle n t d y n a m ic s .         2.   R ES EA R C H  M ETH O D   I n cr eas i n g l y ,  ac - d c co n v er t er s  ar e r eq u i r ed  t o  p r o v i d e g o o d  i n p u t  p o w er   f act o r ,  l o w  l i n e c u r r en t   d is to r tio n  a n d  r e g e r a tio n .  T h e  p u ls e   w id th   m o d u la tio n  a c - d c v o l t ag s o u r ce co n v er t er  h as  t h e s f eat u r es S ev er al  co n t r o l  s t r at eg i es  o f  t h i s   k i n d  o f  co n v er t er   h as  b ee n  p r o p o s ed   [7 ] - [1 8 a nd  o ne  o f  t he m  i s   d i r ect   p o w e r c o n t ro l  (D P C )   wi t h   t he   ne w   m e t ho d  b a s i c a l l f r o m  t hi s  c o nt r o l  t e c hni q ue  o f  vi r t ua l  f l u x d i r e c t  p o w e r   c o n tr o l ( V F - D P C)   h a s  b een  el ab o r at ed  f u r t h er  i n  t h i s  p ap er .     2 .1   M o de l l i ng  o f  t hr e e - pha s e  a c - d c co n v ert er     T he   s t r u c t u r e  of   t opol ogy  f or  t h r e e - p h a s e  b id ir e c tio n a l o f  a n   a c - d c v o l t a g e s o u r ce co n v er t er  i s  s h o w n   i F i gur e   1 .  T he  c o nve r t e r   i s  c o nne c t e d   b y   t hr e e - p h a s ac  s u p p l y   an d   f o r  each   p h as e t h s er i es  b r an ch   o f   i nd uc t o r   L   an d  i n t er n al  r es i s t an ce  R   h as  b een  co n n ect ed  af t er  t h e s o u r ce i n  o r d er  t o  r ep r es en t s  t h e i n t er n al   i mp e d an ce.  T r ad i t i o n al l y ,  i n   c o nve nt i o na l  o f  t hr e e - p h as e d i o d e r ect i f i er  i s  r e g u l ar l y   u s ed  b ecau s e i t   i s   s i m p l e,   i n ex p e n s i v e an d  r o b u s t .  C o n v er s el y ,  t h i s  r es ear ch  i n s u l at ed  g at e b i p o l ar  t r an s i s t o r  ( I G B T )  i s  u s ed  as  t h e   c o n v e r te r  b id ir e c tio n a l s w i tc h e s  in  t h i s  c ir c u it  v ia  it s  s i m p le  a n d  a b le  to  o p e r a te  in  h ig h  s w itc h i n g  f r e q u e n c y   [ 9 ] .   I n s t ead ,  t h i s  p o w er  s w i t c h  can  b e t h e al t er n at i v e t o  d r aw  a co n t i n u o u s  s i n u s o i d al  cu r r en t  f r o m  ac p o w er   s u p p l y   w it h  lo w e r  T o ta l H a r m o n ic  D i s to r tio n  ( T H D )  a n d  h ig h e r  p o w e r  f a c to r  ( n e ar  u n i t y ) .   L at er ,  t h e s i x   I G B T s   w h i c h  ar e p ar al l el   w i t h  f r ee - w h e e l i ng d i o d e s  a r e  i nvo l ve d  i n r e c t i f yi ng t he  i np ut  vo l t a ge s .  F i na l l y,  t he   c a p a c ito r  is  c o n n e c te d  in  p a r a lle l to  s m o o th e n  t h e  o u tp u o D C  vo l t a ge .           Load Eg , a Eg , b Eg , c Ra Rb Rc La Lb Lc Sa Sb Sc Sa’ Sb’ Sc’ C Vdc Vconv , b Vconv , c Vconv , a n     F i gu r e  1.   T hr ee - p h as e P W M   R e c ti f ie r  S y s te m  f o r  B id ir e c tio n a l P o w e r  F lo w     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 88 - 8694   IJ PE D S    V o l.   8 , N o 4 ,   D ecem b er   201 7   :   17 76   178 4   1778   2 . 2   D ev el o p m e n t  f o r co n v en t i o n a l  o f  d i rect  p o w er co n t ro l  ( D P C )   T he  t hr e e - p h as A C  t o  D C  co n v er t er   b y  d ir e c t p o w e r   c o n tr o b lo c k  d ia g r a m  is  ill u s tr a te d  i n     F i g ur e   2 .  A  to ta l o f  f o u r  v o lta g e   s en s o r s  ar e u s ed  t o  m ea s u r e t h e t h r ee - p ha s e   A C  i np ut   vo l t a ge  a nd  D C  o ut p ut   vo l t a ge   w h i l e t h r ee cu r r en t  s en s o r s   ha ve   m ea s u r ed  t h e t h r ee - p ha s e  i np ut  c ur r e nt s .  T he n,   th c ur r e n t s  a nd   v o l t ag e s   ar e f ed  i n t o  t w o   ab c - α β   b lo c k s   w h ic h   u til is e   t h C l ar k T r an s f o r m a t i o n.   T he  s ub s ys t e m  1  a nd   s ub s ys t e m  2   f r o m  t he  f i g ur e  ha ve   r ep r es e n t ed   t he   C l a r k e  t r a n s f or m a t i on f or  bot h  t h r e e - p ha s e  i np ut   vo l t a ge   an d  cu r r en t .  T h e b l o ck  d i ag r a m s  ar e co n s t r u ct ed  b as ed  o n  t h f o r m u l a o f  C l ar k e T r an s f o r m at i o n :   W he r e  t he   t hr e e - p h as i np ut   co m p o n e n t s  ar e r ep r es en t ed  b y     a nd     w h ile     a nd     ar e   in d ic a te d  f o r   t wo - p h as c o m p o ne nt s .  T he  e q ua t i o ns  c a n b e  r e w r i t t e n a s   s h o w n i n e qu a t i on ( 1)  i n  or de r   to  o b ta in  V α   a nd  V β . N e x t , t he   o ut p ut  a f t e r  t he   tr a n s f o r m a tio n   w hi c i α - β   f r a m e   i s   t h e f e i nt a n ot h e r   bl oc k   t obt a i n   t h e   e s t i m a t e i n s t a n t a n eo u s  act i v e p o w er ,   P ,  an d  r eact i v e p o w er ,   Q   a s  in d ic a te  in  e q u a tio n  ( 2 )  a n d  ( 3 ) T he n,   P  an d  Q  ar f ed   i n t o   t h h y s t er es i s   co m p a r at o r   t o   o b t ai n  act i v an d   r eact i v p o w er   er r o r s   wh ic h   is   g i ve b y   d P   a nd   d Q   r es p ect i v el y .   F o llo w i n g ,   t he   a ngl e   o f   i np ut   vo l t a ge   i α - β  f r a m e ,  θ n ,  i s  d et er m i n ed  b y  t h v o l t ag v ect o r  an g l e   co n v er t er  b l o ck .   T h e   in p u ts   to   th e   s w itc h in g   ta b le   a r e   θ n , d P   a nd  d Q A t th a t p o in t ,  t h e  s u ita b le  s w itc h in g   s ta te s   o t h e co n v er t er   w i l l  b g e n er at ed  b y  t h s w i t c h i n g  t ab l e a n d  t he  o ut p ut  vo l t a ge  i s  ke p t  c l o s e  t o  t he  r e f e r e nc e   D C  v o lta g e  b y  t u n in g  t h e  P I  c o n tr o lle r  a p p r o p r ia te ly .                    F i gur e   2 C o n tr o l S t r u ct u r e o f  D i r ect  P o w er   C on t r ol       = c b a x x x x x 2 / 3 2 / 3 0 2 / 1 2 / 1 1 3 2 b a                                                                                   (1 )     [ ] b b a a I V I V P in st + = 2 3                                                                                                    ( 2 )     [ ] b a a b I V I V Q in st = 2 3                                                                                                    ( 3 )     S ub s ys t e m  1   S ub s ys t e m   2   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ PE D S   I SSN :   2088 - 8694       A  C onc e pt  of  V i r t ual - flu x  D ir e c t P o w e r  C o n tr o l…   ( N or  A z i z ah Y us of f )   1779   A f t er w ar d ,  s w itc h i n g  ta b le   is   p la y s  a s  a n   i m p o r ta n t r o le  in  t h e  d ir e c t p o w e r  c o n tr o s y s te m .  T h e   in p u to   t h e   s w i tc h in g   ta b le   i s   th e   i n s ta n ta n e o u s   e r r o r   o f   th e   a c ti v e   p o w e r ,   r eact i v e p o w er   a n d   t h v o l t ag e   v e c to r   p o s itio n .   T h is   k i n d   o f   s w itc h in g   ta b le   a r e   e na b l i ng   fo r   t h e   ac - dc   c o n v e r te r   to   s e l e c th e ir   s w itc h i n g   s t at es .  T h er ef o r e,   i F i g ur e   3   ha s   s ho w t h e  l oc a t i on   f or  e a c h  s e c t or  i n  di r e c t  po w e r  c ont r ol   m e t h od ( D P C ) .   T h e s ect o r   s e le c tio n   f o r   D P C   is   i n   α β - pl a n e  a n d h a s  be e n  di v i de d i nt o t w e l v e   s e c t or s   w i t t he  a n gl e   is   i n  t he   r a nge  o f  0 o   to   30°  r ot a t e s   in  a n tic lo c k w is e  [ 3 ] .   T he n,  t h e i n s t an t a n eo u s  p o w er  er r o r  ( d P   a nd   d Q )  a nd  vo l t a ge   v e c to r   p o s itio n   ( θ n )  a r e  t he   i np ut s  t o  t he   ne w l y d e ve l o p e d l ook - u p  ta b le   a s ho w n   i n T a b l e   1 w h i c d et er m i n e s  t h v o l t ag v ect o r  o f  t h e co n v er t er  ( V n )             F i g ur e   3 S ect o r  S e le c tio n  f o r  D ir e c t P o w e r  C o n tr o l               T ab l e 1 .   S w i t c hi ng  L ook - u p  T ab l e f o r D i re c t  P o w e r C o n t ro l                 2 . 2 .     D ev el o p m en t  f o v ir t u a f l u d i rect   p o w er  c on t r ol   ( VF - DP C)     T he  vi r t ua l  f l ux   te c h n iq u e  is   u s e d t es t i m at e t h e i n p u t   of   i n s t a n t a n eo u s  act i v e a n d  r eact i v e p o w er s   as   w el l  a s  t h e t h r ee - p ha s e   gr i d  vo l t a ge .  T he   co n cep t  i n  V F - D P is  to   co m b i n e t h e d i r ect  p o w er  co n t r o l  ( DP C )   s c he m e  w i t t he   i np ut   vo l t a g e   s o ur c e   e s t i m a t i o m e t ho d   i n o p e r a t i ng  t he   t hr e e - p h as a c - d co n v er t er .   An   e ffe c t i v e   p r o ced u r e t o  es t i m at e t h e   vi r t ua l  f l u x   c o m p o ne nt s   a nd   t he   s e le c tio n  o f  c o n v e r te r   vo l t a ge  ve c t o r s   is   cr u ci al  i n   d e t e r m i ni ng   t h s u c ces s  o p er at i o n   o f V F - DP C .  A  s i m p le   lo w - p a s s  f i lte r  is  a d d e d  in to  th e   s y s te m  to   c o m p e ns a t e  t he  e r r o r s  i n p ha s e  a nd   m a g ni t ud e  p r o d uc e d  d ur i ng  t he   vi r t u al   f l u x  es t i m at i o n  p r o ced u r e At  t h e   m ean  t i m e,   VF - D P C i s   r e s pons i bl e   to  r e gul a t e  t he  l i ne  c ur r e nt s  ha r m o ni c s  a nd  p o w e r   f a c t o r   i nc l ud i n g t he  d c - lin k  o u tp u t v o lta g e  b y   c ont r ol lin g   t he   i np ut   o i ns t a nt a ne o u s  act i v e a n d  r eact i v e p o w er .   T h e  c o n tr o l s tr u c tu re   o f V F - D P C i s s h o w n   i n  F i g u r e   4 B as ed  o n  f i g u r e,  t h e  u t i l i t y   g r i d  s o u r ce v o l t a g h as  b een  co n s i d er ed  as  a   v i r t u a l  ac  m ac h i n e.  B y  as s u m i n g  a b al a n ced  t h r ee - p ha s e  s y s t e m ,  t he   vo l t a ge  a nd  c ur r e nt  e q ua t i o n o f  t he   p ul s e - w i dt h   m odu l a t i on  ( P W M ) - co n t r o l l ed  r ect i f i er  can  b e d es cr i b ed   b y  eq u at i o n   (4 w h e re   abc g E ,   is  th e   t hr e e - p ha s e  vo l t a ge   s up p l y ,   abc g I , i s   t he   t hr e e - p ha s e   l i ne   c ur r e n t ,   a nd   abc c onv v , i s   t he   t hr e e - p h a s co n v e r t er   p o l e v o l t ag e.  T h e n ,  t h e p h a s v o l t ag e s  at  t h e  p o l es   f o r  each   p h as e o f  t h e co n v er t er  ar e eq u al  as  i n  eq u at i o n  ( 5 )     (7 ) w h e re ,   c b a S , , is  th e  s w itc h in g  s ta te  o f  th e  c o n v e r te r ,  a n d   dc v is  th e  lin k - o u t p ut  vo l t a ge .   A n y t hr e e - p ha s e   e le c tr ic a l q u a n t itie s   in   abc - co o r d i n at es   w h i c h   ar d ef i n ed   f u r t h er   b t r an s f o r m ed   i n t o   s t at i o n ar y   α β - c o o r d i na t e s  b y  u s i ng t he  t he  t r a ns f o r m a t i o m a t r i x a s  gi ve n  i n e q ua t i o n ( 1 ) .   A c c o r d i ng t o  f i g ur e ,  t he r e  i s  no   l i n v o l t a g s en s o r  ar e r eq u i r e d  co m p ar ed  t o  co n v e n t i o n al  o f  D P C .  T h er e a r e  s e ve r a l  a d va nt a ge s  r e ga r d i n g t o   th is   c o n tr o lle r  w h ic h  is   it c o n t r ib u te s   f o r  t h e  lo w e r  o f  T o ta H a r m o n ic  D is to r tio n  ( T H D )  c o m p a r e d  t h a n  D P C   me t h o d   [5 ] .   T h er ef o r e,  i t  al l o w i n g  f o r  t h e s m o o t h  co n t r o l  o f  t h e act i v e a n d   t h e r eact i v p o w er s  d u r i n g  eac h   P o w e r e rro r   s t a tu s   S e c t or   p os i t i o n   ( θ n )  a n d  c on ve r t e r  v ol t a g e  ve c t or  ( V n )   d P   d Q   θ 1   θ 2   θ 3   θ 4   θ 5   θ 6   θ 7   θ 8   θ 9   θ 10   θ 11   θ 12   0   0   V 1   V 1   V 2   V 2   V 3   V 3   V 4   V 4   V 5   V 5   V 6   V 6   0   1   V 2   V 2   V 3   V 3   V 4   V 4   V 5   V 5   V 6   V 6   V 1   V 1   1   0   V 6   V 6   V 1   V 1   V 2   V 2   V 3   V 3   V 4   V 4   V 5   V 5   1   1   V 3   V 3   V 4   V 4   V 5   V 5   V 6   V 6   V 1   V 1   V 2   V 2     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 88 - 8694   IJ PE D S    V o l.   8 , N o 4 ,   D ecem b er   201 7   :   17 76   178 4   1780   s ect o r   i s  s el ect ed .  I n s t ead ,  b y  m i n i m i ze t h n u m b er  o f  s e n s o r  t h e s i ze an d  co s t  can  b e r ed u ced .   H o w ev er ,  i n   [ 6 ]   h a s   a t t e m pt e s o m e   di s a dv a n t a g e s   f or   t h i s   c on t r ol   m e t h od  du e   t t h e   r e qui r e m e nt   f or   t h e   f a s t   m i c r opr oc e s s or  a n d a n a l ogu e  t o di g i t a l  c onv e r t e r .   F a st e r   i n   m i cr o p r o ces s o r  ar e g e n er at i n g   m o r e  h eat  a n d   r eq u i r e ag g r es s i v e co o l i n g   m e as u r es .  W i t h o u t  p r o p er l y  d i s s i p at e t h e h eat  can  cau s e f o r  s ev er e d am a g e t o  t h e   pr oc e s s or  i t s e l f  of  t o t h e  ot h e r  c om pon e n t s   p a r tic u la r l y   fo r   in s u lte d   g a te  b ip o la r  tr a n s is to r  ( I GB T d ev i ces         L L L Ig , a Ig , b Ig , c Switching Table V DC R L IGBT V dc ref PI X d P d Q ϴ n Q ref  0 Current measurement Instantaneous power and Grid  virtual - flux estimation Eg , a Eg , b Eg , c Sa Sb Sc Sa Sb Sc ϴ Q P P Q N     F i g ur e   4 .  C o n tr o l s tr u c t u r e  o f   v ir tu a l f l u x  d ir e c t p o w e r  c o n tr o l       + + = c c onv b c onv a c onv c g b g a g c g b g a g c g b g a g V V V I I I dt d L I I I R E E E , , , , , , , , , , , ,                                                                          ( 4 )     ( ) ( ) 3 2 , dc c b a an c onv V S S S V + =                                                                                 ( 5 )     ( ) ( ) 3 2 , dc c a b bn c onv V S S S V + =                                                                                      ( 6 )     ( ) ( ) 3 2 , dc b a c an c onv V S S S V + =                                                                                      ( 7 )       2 . 2 . 1     C o nc e pt ua l   de s i g n o f   v ir t u a l f lu x     T he   gr i d  vi r t ua l  f l u ve c t o r   i a  s t a t i o na r y   f r a m e   a b ψ , g   is   d e f i n e d   a s   th e  i n te g r a tio n  o f   th e   g r id   v o l t ag v ect o r  i n  a s t at i o n ar y  r ef er en ce  f r a m a b , g E   a s s h o w n   i n   ( 8 ) .     = a b a b ψ , , , c onv c onv V                                                                                             ( 8 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ PE D S   I SSN :   2088 - 8694       A  C onc e pt  of  V i r t ual - flu x  D ir e c t P o w e r  C o n tr o l…   ( N or  A z i z ah Y us of f )   1781   B y  a p p l y i n g t he  e q ua t i o n o f   vi r t ua l  f l u x i n ( 8 ) ,  t h e g r i d   v i r t u al  f l u x   v ect o r  can  b e es t i m at ed  as  s h o w n  i n   ( 9 ) .       ( ) + + = a b a b a b a b ψ , , , , g g c onv g LI R I dt V                                                                            ( 9 )     I n  p r act i ce,   t h v al u e  o f  i n t er n al  l i n e   f i l t er   r es i s t an ce   R   ca n   b n eg l ect ed  s i n ce  i t s   v al u i s   m u c h   s m al l er  t h an  t h e v al u e o f  t h e l i n e i n d u ct an ce i m p ed an ce  Z L T h er ef o r e,  f r o m  eq u at i o n  ( 9 )   can  b e r ew r i t t en  i n   t h e s t at i o n ar y  co o r d i n at es  f o r  acq u i r i n g  t h m a g n i t u d e o f  g r i d  v i r t u al  f l u x  at  b o t h  r eal  an d  co m p l ex  ax e s  as   s ho w i n   ( 1 0 )   a n d   ( 1 1 ) .     + = a a a ψ , , , g c onv g LI dt V                                                                          (1 0 )       + = b b b ψ , , , g c onv g LI dt V                                                                               (1 1 )     T h e n ,  th e  id e a l in te g r a tio n  th a t is  u s e d  to  c a lc u la te  th e   g r i d  v ir tu a l f l u x  a s  s h o w n  a b o v e  m ig h t b e   s at u r at e d u e t o  d c o f f s et   w h i c h  i s  p r es en t  i n  t h s en s ed  cu r r en t  o r  v o l t ag e.  T h u s ,  a l o w - p a s s   f ilte r  is   s e le c te d  to   r ep l ace t h e p u r e i n t e g r at o r .  H o w e v er ,  a s i m p l e l o w - p a s s   f i l t er  ar e r ed u ces  t h s y s t e m  p er f o r m a n ce b ecau s e i t   p r o d uc e s  e r r o r s  i n t he  p ha s e  a nd   m a g ni t ud e  o f  t he   vi r t ua l   f l ux  c o m p o ne nt s .  I n o r d e r  t o   m i ni m i z e  t he s e  e r r o r s ,   e q u a tio n   in  ( 1 0 ) a n d  (1 1 )  i s  a n a l y z e d  a n d a dopt e d i n t h e   v i r t u a l   f l u x e s t i m a t i on pr oc e du r e   w h i c h pr ov i de s  a   lo w - p as s   f i l t er  c h ar act er i s t i at  al l  f r eq u e n ci es .  T h a a nd b co m p o n en t s  o f  t h e act u al  co n v e r t er v i r t u al   f l u x   a b ψ , c onv ar e cal cu l at ed  b as ed  o n  t h e o p er at i n g   f r eq u e n c y   w i t h a   gi ve n  no t a t i o n o f   e ω o ω ,  th e  lo w - p a s s  f ilte r   c ut o f f  f r e q ue nc y   c ω ,  an d  t h e es t i m at e o f  t h e co n v er t er  p o l e f l u x   v ect o r   a b ψ , ' c onv T h er ef o r e,   (1 2 ) a n d  (1 3 a r e  u s e d  in  t h e  v ir t u a g r id  e s ti m a tio n  p r o c e d u r e  a s  ill u s tr a te d  in  F ig u r e  5 .       + = e c c onv c onv c onv ω ω ψ ψ ψ b a a , , , , ,                                                                        (1 2 )     + = e c c onv c onv c onv ω ω ψ ψ ψ b a a , , , , ,                                                                           (1 3 )       Sabc Converter voltage  calculation 1 S + ω c 1 S + ω c ω c ω e ω c ω e X X Lg Ig , α Lg Ig , β Ψ ’conv , α Ψ conv , α Vconv , α Vconv , β Ψ ’conv , β Ψ conv , β Ψ g , α Ψ g , β     F i g ur e   5 C o n tr o B l o c ks  f o r   V ir tu a l F l u x  E s ti m a tio n       L as t l y ,  t h e es t i m at i o n  o f  t h e i n p u t  act i v e p o w er   P   an d  r eact i v e p o w er   Q   i n  a s t at i o n ar y  r ef er en ce  f r a m e  i s  gi ve n b y  ( 1 5 )  a nd  ( 1 6) ,  r e s p e c t i ve l y     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 88 - 8694   IJ PE D S    V o l.   8 , N o 4 ,   D ecem b er   201 7   :   17 76   178 4   1782   ( ) a b b a ψ ψ ω I I P g g , , 2 3 =                                                                            (1 4 )     ( ) b b a a ψ ψ ω I I Q g g , , 2 3 =                                                                                      (1 5 )     T h e i n p u t  r eact i v e p o w er  Q  i s  s et  t o  zer o  t o   m a k e t h e i n p u t   p f  u n i t y .  I n   s o m e ap p l i cat i o n s ,  h o w ev er ,   t he  f r o nt - e n d c onv e r t e r  i s  r e qu i r e d t o ope r a t e  i n l e a di ng  p f  t o c o m pe ns a t e  t h e   m ot or i ng   l oa ds  of  l a gg i ng  p f   th a t a r e  c o n n e c te d  in  a  n e a r b y   u tilit y   g r id .   T   he n,   i n  F i gur e   5   h as  s h o w n  t h e s ect o r   s el ect i o n  f o r   v i r t u a l  f l u x   v ect o r .  S i m i l ar  as  co n v e n t i o n al  D P C  v o l t a g e s ect o r   w h i c h   i t  r ep r es en t  a n  an g l e r a n g e b e t w ee n  0 t o 30 fo r   each  s ect o r .  H o w e v er ,  i n  V F D P C  t h e s ect o r  o n e i s  l o cat ed  i n  an  an g l e b et w ee n   - 90 a nd   - 60 i n   t h e   αβ   pl a ne   as  s h o w n  i n  t h f i g u r e.  T h e s am e s t ep  i s  ap p l i ed  f o r  t h e o t h er  s ect o r s  an d  t h e s w i t c h i n g  l o o k u p  t ab l a p p lie d   f o r  VF DP C   is  s i m i la r  a s  in  c o n v e n tio n a l o f  D P C   m e th o d           F i g ur e   6 S ect o r  S e le c tio n  f o r   V ir tu a l F l u x   D i r ect  P o w er   C o nt r o l       T ab l 2 E l ect r i cal   P ar am et er s  o f  P o w er  C i r cu i t   P a r a m et er s   V a lu e   I n p u t  p h a s e  v o l t a g e  ( p e a k ) ,   E g   7 0 . 71  V   S o u r c e V o l t a g e f r eq u en c y ,  f   5 0  H z   Dc - l i n k  v o l at ag e  r e f er e n ce , V d c, r ef   1 5 0  V   R es i s t an c e o f  r ea ct o es ,  R   0 . 2     I n d u ct an c e o f  r ea c t o r s ,  L   1 8   mH   Dc - l i n k   ca p aci t o r , C   1 0 . 8 m F   L o ad  R e s i s t an ce , R L   1 4 0     S a m p lin g  ti m e ,  f s   2 0  µ s       3.   R ES U LT S   A ND AN AL Y S I S       T h e en t i r AC  t o  D C   c o n v e r te r  s y s te m  is   s i m u la te d  in   th e   M a tla b / S i m u l i nk  e n vi r onm e n t  i n  or de r  t o   s t u d y  i t s  p er f o r m a n ce  u n d er  s t ead y - s ta te  c o n d itio n s .   T h e   m a in  p a r a m e te r  u s e d  i n  t h e  s i m u la tio n  is  ta b u la te d   in  T a b le   2   w h ile  i n F i g ur e   7   a nd   8   ha s   r ep r es en t   s i m u la te d  b a s ic  s i g n a w h ic h  f r o m  t h e   to p  is  lin e   vo l t a ge e s t i ma te d  lin e  v o lta g e   a nd   lin e   c ur r e nt  w a ve f o r m s B a s ic a ll y ,  it   can  b e s een  t h at   t he   ne w  c o nc e p t  o f  vi r t ua l   f l u x  i s  c a pa bl e  t o e m pl o y i ng  t o w a r ds   f or   t he   co n v e n t i o n al  o f  d i r ect  p o w er  co n t r o l  r eg ar d i n g   to   th e  c a p a b ilit y   of  t h i s   m e t h od t pr odu c e   th e  s i m ila r it y  o u t p ut  o f  vo l t a ge   w a ve f o r m .    A d d itio n a ll y ,   t he   ne w  e n ha nc e m e nt  i th is   c o n tr o l s y s te m   o f  vi r t ua l  f l ux  i s  a bl e  t o pr odu c e   a  c ur r e nt   w a ve f o r m   w h i c h i s   m or e  s i nu s oi da l   co m p ar e b y   t he   c onv e n t i on a l  c on t r ol   m e t hod.   I n  f act ,  t h e c u r r e n t   w a v e f or m   w hi c h  i s  a ppr oa c h  t b m or e  s i nu s oi w i l l   ha ve   a  l o w e r   f r e q ue nc y c o m p o ne nt   in  it   t hus   c ont r i bu t i n g t o t h e   lo w e s va l ue  o f   h a r m o n i c  d is to r tio n   fo r   t he   s ig n a l.   T h er ef o r e,  t he   co m p ar i s o n  f o r  t h to ta h a r m o n ic  d is t o r tio n  ( T H D )  o f  th e   i np ut   li ne  c ur r e nt   f r o m  bot c o nt r o l  m e t ho d  i s  s ho w n i n F i gur e   9 .  I t is  a p p a r e n t to  s e e   f r o m  th e  s i m u la tio n  r e s u lt,  t h e  h a r m o n ic  r a te  o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ PE D S   I SSN :   2088 - 8694       A  C onc e pt  of  V i r t ual - flu x  D ir e c t P o w e r  C o n tr o l…   ( N or  A z i z ah Y us of f )   1783   v ir tu a l f l u x  is   4. 19%  c o m pa r e   to  th e   T H D  f r om  di r e c t  pow e r  c on t r ol   w hi c h  i s  4. 88%  hi g h e r   t ha n V F - DP C   c on t r ol  m e t h od .             Ia - 80 - 40 0 40 80 0 . 000 0 . 005 0 . 010 0 . 015 0 . 020 Time t  [ ms ] Voltage V   [ V ] - 80 - 40 0 40 80 0 . 000 0 . 005 0 . 010 0 . 015 0 . 020 Time t  [ ms ] Voltage V   [ V ] - 2 - 1 0 1 2 Current I   [ A ] 0 . 000 0 . 005 0 . 010 0 . 015 0 . 020 Time   t   [ ms ] V α Va   - 80 - 40 0 40 80 0 . 000 0 . 005 0 . 010 0 . 015 0 . 020 Time t  [ ms ] Voltage V   [ V ] - 0 . 4 - 0 . 2 0 . 0 0 . 2 0 . 4   0 . 000 0 . 005 0 . 010 0 . 015 0 . 020 Time t  [ ms ] Voltage V   [ V ] - 2 - 1 0 1 2 0 . 000 0 . 005 0 . 010 0 . 015 0 . 020 Time t  [ ms ] Current I   [ A ] Ψ g α Ia Va   F i g ur e   7 C o nve nt i o na l   DP C     F i g ur e   8 P r o pos e VF - DP C          0 500 1000 1500 0 20 40 60 80 100 120 Frequency  ( Hz ) Fundamental  ( 50 Hz ) =  1 . 53  THD 4 . 19 % Mag  (%  of  Fundamental ) ( b Virtual Flux Direct Power Control Frequency  ( Hz ) 0 500 1000 1500 Fundamental  ( 50 Hz ) =  1 . 527  THD 4 . 88 % 0 20 40 60 80 100 120 Mag  (%  of  Fundamental ) ( a Direct Power Control     F i g ur e   9 T hr e e - p h as e P W M   R e c ti f ie r  S y s te m  f o r  B id ir e c tio n a l P o w e r  F lo w       4.   CO NCL U S I O N   T h e p r es en t ed  D ir e c P o we r   C o n tr o l ( D P C )   s ys t e m   c o n s tit u t e s   a  v ia b le  a lte r n a tiv e   to  th e   p ul s e   w i dt m o d u l at ed  t h r ee - p h a s e ac - d c v o l t ag s o u r ce co n v er t er .  I n  t h e D P C  t h e act i v e an d  r eact i v e p o w er s   h as  b ee n   u s e d  a s  th e  c o n tr o lle d  o u tp u t.   T h e  a p p r o p r ia te  s e le c tin g   f o r  th e  s w itc h i n g  s ta t es   f r o m  a s w i t ch i n g  t ab l e b as ed   o n  t h e  er r o r s ,   w h i c h  ar e l i m i t ed  b y  a  h y s t er e s i s  b a n d  ar e s u cces s f u l l y   s i m u l at ed  an d  p r es en t ed  i n  t h i s  p ap er .   T he n,  b as ed   o n d ua l i t w i t h  a P W M i n v er t er - f e d i n du c t i on   m ot or   d r i ve s ,  a  n e co n t r o l  s ch e m a s  a e x t e ns i on  f r o m  t he  D P C   w h i c h i s   b a s e d  o n t he  e s t i m a t i o n o f   gr i d   vo l t a ge  a nd   t he   i n s t a nt a ne o us   o act i v e a n d   r eact i v e p o w er  cal cu l at i o n   k n o w n  a s  V ir tu a F lu x  D ir e c t P o w e r  C i n tr o l ( V F - D P C)   h a s  be e n  pr opos e d   in  th is   wo r k . T h VF - DP C   i s  cap ab l e t o   mi n i mi z e   t he   e m p l o ym e nt  o f   s e ns or s  b y  e l i m i n a t i n g t h e  us e d of   t hr e e   vo l t a ge  s e ns o r s   l o cat ed  at  t h e i n p u t  s i d e o f  t h e ac - d c co n v er t er .   T ho s e   t hr e e  vo l t a ge  s e ns o r s   ar e es s en t i al  i n  a   c o nve nt i o na l   D P C  i n o r d e r  t o   m e a s ur e  t he  t hr e e  p ha s e  s up p l y   vo l t a ge .   He n ce,   t h e s i ze a n d  co s t  o f  t h e a c - dc   co n v er t er  s y s t e m  can  b e r e d u ced .   B as i cal l y ,  b ot c on t r ol  m e t h od s   ar e   s uc c e s s f ul l y  s i m ul a t e d  i t he   M a tla b /S i m u l in k  b lo c k  d ia g r a m H o w e ve r ,  a t  t he  e nd  o f  r e s ul t ,  t he   ne w  p r o p o s e d  s ys t e m   f r o m   vi r t ua l   f l ux  o f   d i r ect  p o w er  co n t r o l   h as  s h o w n   fo r  t h e   l o we r   o to ta h a r m o n ic  d i s to r tio n   f o r  t h r e e  p h a s e   in p u t c u r r e n t   co m p ar wi t h   t h e  c onv e nt i on a l  c on t r ol   m e t h od of  di r e c t  po w e r  c on t r ol  ( D P C ) .   H en ce i t   c a n  b e  s ta te d  th a t th is   c on t r ol   m e t h od a r e  c a pa bl e  t i m pr ov e   q ua l i t y o f  i np ut  c ur r e nt .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 88 - 8694   IJ PE D S    V o l.   8 , N o 4 ,   D ecem b er   201 7   :   17 76   178 4   1784     ACK NO W L E D G M E NT S     T he  a ut ho r s   w o ul d  l i ke  t o   t ha nk   t o wa r d  ‘ S k i m   Z am a l ah ’ fr o m   U n iv e r s iti T e k n ik a l M a la y s ia  M e la k a   ( U T eM ) ’ a s   p r o vi d i ng f o r  c o nt i nuo us   f i na nc i a l  s up p o r t  t ha t  e na b l e d  t he  a c hi e ve m e nt  o f  t hi s  r e s e a r c h r e s ul t .       R EF ER EN C ES   [ 1]   S ul  A de m i  a nd M i l ut i n G .  J ov a nov i c ,  “ V e c t or  C o nt r ol  M e t ho ds  f or   B r us hl e s s  D oub l y  F e d R e l uc t a nc e  M a c hi ne s ,   in   I E E E  T r a ns ac t i on  o n I nd u s t r i al   E l ect r o n i cs ,  vo l .  62 , n o 1 ,  pp .   96 - 10 4 , 2 0 15 .   [ 2]   S u h ar a E  M  an d  M  N an d ak u m a r  “V o l t ag e O r i en t ed  C o n t r o l  o f  T h r ee P h as e P W M  R ect i f i er   w i t h  B u s  C l am p ed   S p ace V ect o r  P W M , ” i n   I E E E   I nt e r nat i o nal  C on f e r e nc e  on P o w e r ,  I ns t r um e nt a t i o n,  C ont r ol   a nd C om p ut i n g   ( P ICC) ,  201 5 .   [ 3]   A .  M .  R azal i M . A .  R ah m an ,   G l y G e or g e   a nd N .  A .  R a hi m   A na l y s i s  a nd D e s i g n of  N e w  S w i t c hi ng  L ook u p   T a bl e   f or  V i r t ua l  F l ux  D i r e c t  P o w e r  C ont r ol  of   Gr i d - C onne c t e d T hr e e - P h as e P W M   A C - D C Co n v e rt e r , ”  in   I E E E   T r ans ac t i on  o n I n dus t r y  A pp l i c at i on ,   v o l .  51,   n o.  2,  pp.   1 18 9 - 11 99 ,    2 01 5 .   [ 4]   A .  M .  R azal i M . A .  R ah m an Gl y n  Ge o r g e , “ A A na l y s i s  of   D i r e c t  P ow e r  c ont r ol  f or  T hr e e   P ha s e  A C - DC   C o n v er t er , ”  in   I n d u st ry  A p pl i c at i ons   Soc i e t y  A n nu al  M e e t i n g ( I A S) ,  p p.   1 - 7 ,   20 1 2  I E EE .   [ 5]   A .  M .  R azal i M . A .  R ah m an , “ V i r t ua l  G r i d F l ux  O r i e nt e d C ont r ol   M e t ho d f or  F r o nt - E n d T hr e e  P ha s e  B oos t  T y pe   V o l t ag e S o u r ce R ect i f i er , ”  in   I E E E  C an ad i a n C o nf e r e nc e  on  E l e c t r i c al  a nd  C om p ut e r   E n gi ne e r i ng ( CCE CE ) 20 1   [ 6]   A .  M .  R azal i M . A .  R ah m an , “ P e r f o r m an ce  A n al y s i s  o f  T h r ee - P h as e P W M  R ect i f i er  U s i n g  D i r ect  P o w er  C o n t r o l , ”  in   I n t er n a t i o n a l   E l ect r i c M a ch i n e s   &  D r i ves  C o n f er en ce( I E M D C ) ,  pp.   16 03 - 1 60 8,    2 01 1  I E E E .   [ 7]   M .  M a l i now s k i ,  M .   P .  K a z m i e r kow s k i ,  a nd A .  M .  T r z y na dl ow s k i ,  “ A  C om pa r a t i v e  S t udy  of  C ont r ol  T e c hni q ue s   f o r  P W M  R ect i f i er s  i n   A C   A d j u s t ab l e S p eed  D r i v es , ” i n   I E E E  T r ans ac t i on P ow e r  E l e c t r oni c s ,  v ol .  18,   no.   6,  p p.   139 0 - 13 96,  20 03 .   [ 8]   Y . Z h a n g , Y .   P e n g,   a nd   C .   Q u,   C om pa r a t i ve  S t udy  o f  M ode l  P r e di c t i v e  C ont r ol  a n d D i r e c t  P o w e r  C ont r ol  f or   P W M  R e c tif ie r s   W ith  A c ti v e   P o w e r  R ip p le  M in im iz a tio n   i E ne r gy  C onv e r s i on C on gr e s s  and  E x pos i t i o n   ( E C C E ) , 2 0 1 5  I E E E pp.  3 82 3 - 383 0 ,  2 01 5.   [ 9]   M .  M a l i no w s ki M .  P .  K azm i er k o w s k i ,   S .  H an s en ,  F .  B l aab j er g  an d  G .  D .  M ar q u es   V i r tu a l - F lu x - B as ed  D i r ect   P ow e r  C ont r o l   of  T hr e e - P h as e P W M   R ect i f i er s , ”  in   I E E E   T r a ns a c t i on on   I n dus t r y  A pp l i c at i ons ,  v ol .   37 ,   no.  4,  p p .   101 9 - 10 27,    20 01 .   [ 1 0]   G .  E s co b ar ,   A .  M .  S t an k o v i c,  J .  M .  C ar r as co ,  E .  G al v an   a nd R .   O r t e ga ,   A n al y s i s  an d  D es i g n  o f  D i r ect  P o w er   C ont r ol  ( D P C )  f or  A  T hr e e  P ha s e  S y nc hr ono us  R e c t i f i e r  V i a  O u t p ut  R e g ul a t i o S u bs pa c e s , ”  in   P o w er  E l ect r o n i cs ,   I E E E   T r a ns ac t i on on ,  v ol .  1 8,   pp.  82 3 - 83 0,   20 03 .   [ 1 1]   B .  S i n gh ,   B . N . S i n g h , A . C h a n d r a , K . A l - H ad d a d,  A .  P a nde y  a nd D .   P .  K ot ha r i   A  R e v i e w   of  T hr e e - P h a s I m pr ov e d P ow e r  Q ua l i t y   A C - D C Co n v e rt e rs , ”  in   I E E E  T r ans ac t i o n  on I nd us t r y   E l ect r o n i cs , v o l 51,  no.  3 , p p 6 41 - 659 ,   20 04 .   [ 1 2]   T .  N og uc hi ,   H .  T om i k i ,  S .  K on do,  a nd  I .  T a k a ha s hi   D i re c t  P o w e Co n t ro l  o f   P W M  C onv e r t e r  w i t hout   P ow e r - S o u r ce V o l t ag S en s o r ,”   i n  I n dus t r y   A ppl i c a t i on,  I E E E  T r a ns a c t i on  on,  v ol .   34 ,  p p.   47 3 - 47 9,  19 98 .   [ 1 3]   J . E l o y - G ar ci a an d  R .  A l v es , “ DS P - b a s e d  D ir e c P o w e r  C o n tr o l o f  a  V S C  w ith   V o lta g e  A n g l e  Es tim a tio n , ”  in   T ra n smi ssi o n  &  Di st ri b u t i on C on f e r e nc e  and E x pos i t i on  :  L at i n A m e r i k a,  T D C   I E E E / P E S , p p .   1 - 5 , J u l .   2 0 06 .   [ 1 4]   M .  Ci rri n c i o n e , “ D i r e c t   P ow e r  C ont r ol   of  T hr e e  P ha s e   V S I s  f or  t h e  M i ni m i z a t i on  of  C om m on - M od e  E m m i s s i on i n   D is tr ib u te d  G e n e r a te d  S y s te m , ”  E l ect r i c P o w er  S ys em . R e s ea r ch . , v o l 81,   p p.  83 0 83 9,  M a y  201 1 .   [ 1 5]   R .  W u , S .B . D e w a n  a n d  G . R . S l e m o n   A na l y s i s  of  a A C  t o D C  V ol t a g e  S our c e  C o nv e r t e r  us i ng   P W M  w i t P h a s a nd A m pl i t ude  C o nt r ol ,”   i I n du s t r y  A ppl i c at i o Soc i e t y  A nn ual   M e e t i ng,  1 98 9 C o n f er en ce R eco r d  o f  t h 1 9 8 9   I E E E ,  v o l . 1 p p.  11 56 - 11 63,  1 98 9.   [ 1 6]   B . T . O o i , J . C .  S a l m o n , J . W .  D i x o n , a n d  A . B . K u l k a r n i   A   T h r e e P h as e C o n t r o l l ed - Cu rre n t  P W M   Co n v e rt e w i t h   L ead i n g  P o w er  F act o r , ”  I n dus t r y  A ppl i c at i on,   I E E E  T r ans ac t i o n o n ,  v o l . I A - 23,  pp.   7 8 - 8 4,  19 87 .   [ 1 7]   L A S e r p a S . P o n n a l u r i , P M .   B a r bos a ,  a nd J .  W .  K ol a r ,  “ A  M odi f i e d D i r e c t  P ow e r  C ont r ol  S t r a t e gy   A l l o w i ng  t he  C o nne c t i o n of  T hr e e - P h a s e  In v e rt e rs  t o  t h e  G ri d  T h ro u g h  L CL  F i l t e rs , ” i n   I n d u s tr y  Ap p lic a tio n s ,  I EE E   T r ans ac t i on  o n   v o l .  43,   p p.  13 88 - 14 00,  2 007 .   [ 1 8]   A .  S a t o a nd T .  N og uc hi ,   M u lti - l ev el  C u r r en t  S o u r ce  P W M  R ect i f i er  B as ed  o n  D i r ect  P o w er  C o n t r o l , ” i n   I n du s t r i al   E l e c t r oni c s  S oc i e t y ,  2 00 7.  I E C O N  20 07.  3 3 rd   A n nu al  C onf e r e nc e   of  t he  I E E E p p.  17 68 - 1 77 3 ,  20 07.   [ 1 9]   J.  Hu l,   L . S h a n g , Y . H e  a n d  Z . Q . Z h u   D i r ect   A ct i v e  an d  R eact i v e P o w er   R e g u la tio n  o f  G r id - C onne c t e d D C / A C   C onv e r t e r s  us i ng  S l i d i ng  M o de  C ont r ol  A ppr oa c h ,”   in   I E E E  T r ans ac t i o n on  P ow e r  E l e c t r oni c s ,  v ol .  26,     no.   1,  pp .   210 - 2 21,  20 11 .   [ 2 0]   A.   B oua fi a ,  J - P au l  G au b er t ,  an d   F .  K r i m ,   A na l y s i s  a nd D e s i g n of  N e w  S w i t c hi ng  T a bl e   f or  D i r e c t   P ow e r  C ont r ol   of  T hr e e - P h as e P W M  R ect i f i er ,   in   P ow e r  E l e c t r oni c s  and M ot i on C on t r ol  C o nf e r e nc e   ( E P E - P E M C  2008) ,  p p 703 - 7 09,  20 08 .     [ 2 1]   B .   G ong ,  K .   W a n g ,  J .   Z ha ng ,  J .   Y ou,  Y .   L uo,   a nd  Z .   W e ny i ,  “ A dv a nc e d S w i t c hi ng  T a bl e  f or  D i r e c t  P ow e r  C ont r o l   o f  a  T h r ee - P h as e P W M  R ect i f i er ”  in   T r a n s p o r ta t io n  Ele c tr ific a tio n  As ia - P a c ific  ( I T EC - As ia n  P a c ific )     pp.  1 - 5 201 4.   [ 2 2]   G .   A .   Q ad i r ,   a nd  M .   S .  N ag h m as h ,  “D es i g n  an d  S i m u l at i o n   o f  P r o g r a m m ab l A C - DC  C o n v e r te r  U s in g  P u ls e  W id th   M od ul a t i o n ( P W M )  T e c hni que s  i n M A T L A B , ”  in   I nt e r n at i on a l  J our n al   of   Sof t  C om put i ng  a nd E ng i ne e r i ng   ( IJ S CE ) ,  v o l.  3 ,  is s ue .   6,  J a n ua r y   201 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.