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.   9 ,   No .   2 J u n e   201 8 ,   p p .   820 ~ 8 2 8   I SS N:  2088 - 8 694 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v 9 . i 2 . pp 8 2 0 - 828           820       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JP E DS   The Resis tanc e C o m pa riso n Metho U sing  Int eg ra l Contro ller  for Photo v o ltaic  E m ula tor       Ra z m a n Ay o p 1 Chee  We i T a n 2 Cheng   Sio ng   L i m 3     1 ,2 De p a rtem e n o f   El e c tri c a P o w e En g in e e rin g ,   U n iv e rsiti   T e k n o lo g M a la y sia   3 De p a rtme n o f   Co n tr o a n d   M e c h a tro n ic E n g in e e rin g ,   U n iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   2 1 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   J an   2 2 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Feb   7 ,   2 0 1 8       P h o to v o lt a ic  (P V e m u lato is  a   d e v ic e   th a p ro d u c e a   si m il a r   o u tp u a th e   P V   m o d u le  a n d   it   is  u se f u f o tes ti n g   th e   P g e n e ra ti o n   sy ste m .   T h is  p a p e p re se n a   n e a n d   si m p le  c o n tro stra teg y   f o th e   P V   e m u l a to u sin g   th e   c o m b in a ti o n   o f   th e   Re sista n c e   Co m p a riso n   M e th o d   w it h   th e   In teg ra Co n tr o ll e r.   T h e   c lo se d - lo o p   b u c k   c o n v e rter  s y ste m   w it h   th e   c u rre n t - m o d e   c o n tro ll e d   a n d   t h e   sin g le  d io d e   m o d e a re   u se d   f o th e   P V   e m u lato r.   T h e   re su lt o b tai n e d   f ro m   th e   p ro p o se d   P V   e m u lato a re   c o m p a re d   w it h   th e   c o n v e n ti o n a P V   e m u lato u sin g   th e   Dire c Re f e re n c in g   M e th o d   a th e   c o n tro stra teg y .   T h e   p ro p o se d   P V   e m u lato p ro d u c e s a m o re   a c c u ra te o u tp u t,   7 4   %   f a ste tran sie n t   re sp o n se ,   a n d   a   l o w e o u tp u t   v o lt a g e   rip p le  c o m p a re d   to   th e   c o n v e n ti o n a P V em u lato r.   K ey w o r d :   B u ck   co n v er ter     PV   Sin g le  d io d m o d el   S m all  s i g n al  m o d elli n g   Co p y rig h ©   201 8   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 ee   W ei  T an ,     Dep ar te m en t o f   E lectr ical  P o w er   E n g i n ee r in g ,   Un i v er s iti T ek n o lo g i   Ma la y s ia ,   8 1 3 1 0 ,   U T Sk u d ai,   J o h o r .   E m ail: c h ee w ei @ u t m . m y       1.   I NT RO D UCT I O N     T h p h o to v o ltaic  ( P V )   g en er atio n   s y s te m   h a s   g ai n   p o p u lar it y   in   t h e   en er g y   s ec to r .   T h w o r ld   h as   g ain ed   i n ter est  i n   t h is   s y s te m   d u to   th g o v er n m en p o licies  o n   th r e n e w ab le  en e r g y ,   as  w el as  t h in cr ea s es  i n   th e f f icie n c y   a n d   th co s r ed u ctio n   o f   th P p an el.   Ho w e v er ,   th en er g y   p r o d u ce d   b y   P g en er atio n   s y s te m   i s   h i g h l y   d ep en d ab le  o n   th am b ie n co n d itio n   s u c h   as  th ir r ad ian ce   an d   th te m p er atu r e.   W h ile  t h o u tp u o f   t h P m o d u le  is   n o n lin ea r ,   w h ic h   f u r th er   co m p licate   th e   en er g y   g e n er atio n   p r o ce s s .   T o   en s u r th m a x i m u m   p o w er   is   g en er ated   f r o m   th P m o d u le,   th Ma x i m u m   P o w er   P o in t   T r ac k in g   ( MP PT)   is   ad d ed   in to   th P V   g en er atio n   s y s te m .   I n   th MP PT   r esear ch ,   th ir r ad ian ce   m a n ip u lat io n   is   ess e n tial  to   test   th ca p ab ilit y   o f   t h MP P T   m et h o d .   T h is   lead s   to   t h u s ed   o f   co n tr o llab le  h alo g en   la m p   to   co n tr o th e   ir r ad ian ce   f o r   t h P p an el.   N ev er th ele s s ,   t h i s   m et h o d   is   i n e f f icien an d   r eq u ir es  lar g ar ea .   An o th er   w a y   to   test   th MP P T   is   b y   u s in g   t h P em u lato r .   T h P em u lato r   is   n o n lin e ar   Dir ec C u r r e n ( DC )   p o w er   s u p p l y   th at   p r o d u ce s   s i m ilar   o u tp u a s   th P m o d u le.   T h ir r ad ian c an d   t h te m p er atu r ar ea s i er   to   co n tr o l,  is   h i g h l y   e f f icie n t,  ab le  to   p r o d u ce   m u ltip le  d if f er en P m o d u le  ch ar ac ter is tic s ,   an d   r eq u ir es  s m al test i n g   ar ea .   T h er ar t h r ee   co m p o n en ts   i n   th P e m u lato r ,   w h ic h   ar t h P m at h e m atica m o d el,   t h p o w er   co n v er ter ,   an d   th co n tr o s tr ateg y   [ 1 ] T h f u n ct io n   o f   th P m at h e m atica m o d el  is   to   p r o d u ce   th C u r r en t - Vo ltag ( I - V)   c h ar ac ter is tics   cu r v o f   th P m o d u le.   T h s i n g le  d io d m o d el  is   co m m o n l y   u s ed   in   t h P e m u la to r   ap p licatio n   as   th e   P m at h e m a tical  m o d el  s in ce   t h i s   m o d el  is   ac c u r ate  an d   s i m p l e   [ 2 ] ,   [ 3 ] .   T h p o w er   co n v er t er   em u late s   t h I - ch ar ac ter is tic s   p r o d u ce d   b y   t h P m at h e m atica l   m o d el.   T h er ar v ar io u s   to p o lo g i es  u s ed   i n   th e   P V   e m u lato r   d ep en d in g   o n   th r e q u ir e m e n ts   o f   t h s y s te m .   Ho w e v er ,   th b u ck   co n v er ter   ar w id el y   u s ed   in   t h P em u lato r   ap p licatio n   d u to   th s i m p licit y ,   lo w   n u m b er   o f   co m p o n en t s ,   an d   ea s y   to   co n tr o [ 4 ] ,   [ 5 ] Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2088 - 8 694       Th R esis ta n ce   C o mp a r is o n   Meth o d   u s in g   I n teg r a l Co n tr o ller   fo r   P h o to vo lta ic  E mu la to r   ( R .   A yo p )   821   W h ile  t h co n tr o s tr ateg y   i s   th e   m eth o d   u s ed   to   i n teg r a te  th e   P m at h e m a tical  m o d el  an d   t h p o w er   co n v er ter   i n to   P e m u lato r .   T h e   m ai n   f u n ctio n   i s   to   d eter m i n t h o p er atin g   p o in o f   t h P e m u lato r .   T h is   m ea n s   t h at  t h co n tr o s tr ate g y   f in d s   th e   v o lta g a n d   th e   cu r r en o n   t h I - c h ar ac ter is tic s   cu r v b ased   o n   th lo ad   co n n ec ted   to   th P em u lato r .   T h co n tr o s tr ate g y   a f f ec t s   t h s tead y   s ta te  s tab ilit y ,   t h tr a n s ie n t   r esp o n s e,   a n d   t h ac c u r ac y   o f   t h o u tp u f o r   th P e m u lato r .   T h h ar d w ar p lat f o r m   u s ed   f o r   th P e m u lato r   is   a ls o   af f e cted   b y   t h co n tr o s tr ateg y .   T h is   is   b ec au s d if f e r en co n tr o s tr ate g ies  r eq u ir e   d if f er e n p r o ce s s in g   p o w er   an d   m e m o r y   s to r a g f r o m   t h h ar d w ar p latf o r m .   T h Dir ec R e f er en ci n g   Me t h o d   is   co m m o n l y   u s ed   co n tr o s tr ateg y   f o r   th e   P V   e m u lato r   s in ce   it  is   s i m p le  to   i m p le m e n [ 6 ] - [ 8 ] .   T h o p er ati n g   p o i n o f   t h P e m u lato r   is   o b tain ed   f r o m   t h ex ter n a f ac to r s ,   w h ich   ar th e   d y n a m ic  ch ar ac ter is tic  o f   t h p o w er   co n v er ter   an d   th P I   co n tr o ller .   Du to   th e   d ep en d en c y   o f   t h co n tr o s tr ateg y   o n   t h e x ter n a f ac to r s ,   th o u tp u o f   t h P e m u la to r   b ec o m e s   o s cil late  at   ce r tain   lo ad   co n d itio n .   T h o s cillati n g   p r o b le m   is   o v er co m b y   u s in g   d if f er en t   co n tr o s tr ateg y   s u ch   as  t h H y b r id - Mo d C o n tr o Me t h o d   [ 9 ]   an d   th R esi s tan ce   C o m p ar i s o n   Me t h o d   [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] T h Hy b r id - Mo d e   C o n tr o lled   Me t h o d   co m b in e s   t w o   d i f f er en t   Dir ec R ef er e n ci n g   Me t h o d s   ( th e   cu r r en co n tr o a n d   t h v o ltag e   co n tr o l)   to   p r ev en th o s ci l latio n   p r o b lem .   Ne v er t h eles s ,   th co n tr o is   co m p le x   s i n ce   th er ar t w o   in d ep en d en co n tr o ller s   ar u s ed   to   d eter m i n th o n o p er atin g   p o in f o r   th P e m u la to r .   T h R esis ta n ce   C o m p ar is o n   Me th o d   is   s i m p l er   co m p ar ed   to   th H y b r id - Mo d C o n tr o lled   Me th o d .   T h is   co n tr o s tr ateg y   test ed   m u l tip le  p o in t s   o n   t h I - c h ar ac ter is t ics c u r v e   to   d et er m in e   t h o p er atin g   p o in t.   H o w e v er ,   th e   test s   ar co n d u cted   at  f ix ed   s tep   s ize,   w h ic h   r es u lt s   in   s lo w   co m p u tatio n   o f   t h o p e r atin g   p o in an d   p o o r   d y n a m ic  p er f o r m a n ce .   T h er ha s   b ee n   an   i m p r o v e m e n to   s o lv t h o p er atin g   p o in f o r   t h R e s is tan ce   C o m p ar is o n   Me th o d   b y   u s in g   t h v ar iab le  s tep   s izes  i n s tead   o f   f ix ed   s tep   s ize.   T h B in ar y   Sear ch   Me t h o d   is   i m p le m en ted   i n to   t h R es i s ta n ce   C o m p ar is o n   Me th o d   r es u lti n g   s i g n i f ican tl y   f a s ter   c o m p u tatio n   o f   th o p er atin g   p o in t   an d   p r o d u ce s   h ig h l y   ac c u r ate  o u tp u [ 1 2 ] .   Ho w e v er ,   th e   B in ar y   Sear ch   Me t h o d   is   co m p lica ted   to   i m p le m e n t.    A   g o o d   co n tr o s tr ateg y   n ee d s   to   b s i m p le  li k es  t h D ir ec R ef er e n ci n g   Me t h o d   w h i le  p r o d u cin g   a   n o n - o s cillat in g   an d   ac cu r ate  o p er atin g   p o in li k es  t h R es is t an ce   C o m p ar is o n   Me th o d   w it h   th v ar iab le  s tep   s izes.  Nev er t h ele s s ,   t h Dir ec R ef er e n cin g   Me t h o d   p r o d u ce s   o s cilat in g   o p er atin g   p o i n ts   a n d   th cu r r e n Re s i s tan ce   C o m p ar is o n   Me t h o d   w it h   th v ar iab le  s tep   s izes   is   co m p le x   b ec au s o f   th B in ar y   Sear ch   Me t h o d   [ 1 2 ] T h is   s h o w s   t h n ee d   f o r   s i m p le   an d   n o n - o s ci llat in g   co n tr o s tr ateg y   f o r   t h P e m u lato r .   T h e   R esi s tan ce   C o m p ar i s o n   Me th o d   w it h   v ar iab le  s tep   s ize s   h a s   g o o d   p o ten tial  as   t h co n t r o s tr ateg y   f o r   th e   P e m u la to r   if   t h i s   m eth o d   i s   ea s y   to   i m p le m e n t .   T h f u n cti o n   o f   t h B i n ar y   Sear ch   Me t h o d   in   th e   R e s is ta n ce   C o m p ar is o n   Me t h o d   w it h   t h v ar iab le  s tep   is   to   p r o d u th o u tp u d ep en d in g   o n   th i n p u t   er r o r .   T h is   f u n ctio n   is   also   s i m ilar   to   th e   ea s il y   i m p le m en ted   i n te g r al  co n tr o ller .   T h er ef o r e,   it  is   p o s s ib le  to   s i m p li f y   th d es ig n   o f   th cu r r en R esi s ta n ce   C o m p ar is o n   Me th o d   w it h   th v ar ia b le  s tep   b y   r ep lacin g   th B in ar y   Sear c h   Me t h o d   w it h   t h in teg r al  co n tr o ller .   T h is   p ap er   d is cu s se s   n e s i m p le  co n tr o s tr ate g y   f o r   th P em u lato r   u s in g   th e   R esis ta n ce   C o m p ar is o n   Me t h o d .   T h o p er atin g   p o in t   p r o d u ce d   b y   t h R esi s tan ce   C o m p ar is o n   Me t h o d   is   co m p u ted   u s i n g   th in teg r al  co n tr o ller ,   w h ich   p r o d u ce   v ar iab le  s tep   s i ze s .   T h b u ck   co n v er ter   is   u s ed   f o r   t h P e m u la to r   an d   it  o p er ates  i n   t h co n ti n u o u s   c u r r en m o d w it h   th e   at  m o s t   1   o u tp u t   v o lta g r ip p le  f ac t o r .   T h clo s ed - lo o p   p o w er   co n v er ter   s y s te m   i s   co n tr o lled   u s i n g   th P I   co n tr o ll er   an d   it  o p er ates  in   th c u r r en t - m o d co n tr o lled .   T h P V   m at h e m atica m o d el  u s ed   f o r   th P em u lato r   is   th s in g le  d io d m o d el.   T h s i m u l atio n   is   co n d u cted   u s i n g   M A T L A B /Si m u lin k ®   s i m u latio n   p ac k a g e.       2 .     CO M P O NE NT S O F   P H O T O VO L T AIC  E M UL AT O R   2 . 1 .      P ho t o v o lt a ic  M o del   T h P V   m at h e m atica m o d el  i s   u s ed   to   g en er ate  t h I - ch a r ac ter is tic  o f   th P m o d u le.   T h s in g le   d io d m o d el  is   co m m o n   P m at h e m atica m o d el  i n   th P e m u lato r   ap p licatio n .   T h p h o to v o ltaic  m o d u le  cu r r en t,  I pv ,   is   ca lcu lated   u s in g   ( 1 )   [ 1 3 ] :                                                                                                            ( 1 )     w h er I ph   is   th p h o to - g e n er ated   cu r r en ( A ) ,   I s   is   th d io d s atu r ated   cu r r en ( A ) ,   V pv   is   th p h o to v o ltaic   m o d u le  v o lta g ( V) ,   R s   is   th s er ies  r esis ta n ce   ( ) ,   V t   is   th e   j u n ctio n   th er m a v o ltag e,   w h er              ,   k   is   th B o ltz m a n n   co n s ta n t ( 1 . 3 8 ×1 0 - 23   J /K) ,   T   is   th m o d u le  te m p er at u r ( K) ,   q   is   th elec tr o n   ch ar g ( 1 . 6 0 2 × 1 0 - 19   C ) ,   A   i s   th id ea lit y   f ac to r ,   an d   R p   is   t h p ar allel  r esis ta n c e   ( ) .   T h Ne w to n - R ap h s o n   Me t h o d   is   u s ed   to   s o lv ( 1 )   s in ce   it  is   an   i m p lici eq u atio n .   T h ir r ad ian ce   an d   te m p er atu r a f f ec I ph ,   w h ic h   is   ca lcu lated   u s i n g   ( 2 )   [ 1 ] I s   o n l y   d ep en d s   o n   t h te m p er at u r w h ich   i s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   2 J u n e   2 0 1 8   :   820     828   822   ca lcu lated   u s i n g   ( 3 )   [ 1 4 ] .   T h ch ar ac ter is tic  o f   t h P m o d u le  is   li s ted   in   T ab le  1 .   R s   a n d   R p   is   d eter m in e   u s i n g   th p ar a m eter   e x tr ac tio n   p r o ce s s   [ 1 5 ] .                                                                        ( 2 )                                                                        ( 3 )     w h er i s   t h ir r ad ian ce   ( W / m 2 ) ,   ST C   is   th Sta n d ar d   T e s C o n d itio n   ( 1 0 0 0   W /m 2 ,   2 5   ˚ C ) ,   I sc   is   t h s h o r cir cu it  c u r r en d u r in g   ST C   ( A ) ,   α   i s   t h te m p er atu r co e f f icie n o f   I sc ,   T   is   t h te m p er atu r ( ˚ C ) ,   V oc   is   th o p en   cir cu it v o lta g d u r i n g   ST C   ( V) .       T ab le  1 .   P h o to v o ltaic  m o d u le  ch ar ac ter is tic  o f   t h SP M0 5 0 - P p an el  [ 1 6 ] .   Pa r a m e t e r   V a l u e   O p e n   C i r c u i t   V o l t a g e ,   V oc   2 2 . 5 3   V   S h o r t   C i r c u i t   C u r r e n t ,   I sc   2 . 9 7   A   M a x i m u m   P o w e r   P o i n t   V o l t a g e ,   V mp   1 8 . 6 8   V   M a x i m u m   P o w e r   P o i n t   C u r r e n t ,   I mp   2 . 7 7   A   T e mp e r a t u r e   C o e f f i c i e n t   o f   V oc , β   - 0 . 3 5   %/ ° C   T e mp e r a t u r e   C o e f f i c i e n t   o f   I sc , α   0 . 0 5   % / ° C       2 . 2    B uck   Co nv er t er   Th b u ck   co n ve r ter ,   s h o w n   in     Fig u r 1 ( a) ,   is   co m m o n l y   u s ed   in   th P e m u lato r   ap p licatio n   d u e   to   th e   s i m p licit y ,   lo w   n u m b er   o f   co m p o n e n t s ,   an d   h av h i g h   ef f icien c y .   T h er ar t w o   co n s id er atio n s   i n   d esi g n i n g   t h b u ck   co n v er ter ,   w h ic h   is   th co n ti n u o u s   cu r r e n m o d an d   th o u tp u v o lta g r ip p le  f ac to r .   T h co n tin u o u s   cu r r en m o d o p e r atio n   is   ch o s en   s i n ce   th e   d esig n   is   s i m p ler   an d   th e   o p er atio n   is   m o r s tab le  co m p ar ed   to   th e   d i s co n ti n u o u s   cu r r en m o d e.   T h co n ti n u o u s   cu r r e n t   m o d d ep en d s   o n   t h b u c k   c o n v er ter   i n d u cta n ce ,   L ,   w h ich   is   ca lc u lated   u s i n g   ( 4 [ 1 7 ] .   T h o u tp u t   v o ltag e   r ip p le  f ac to r ,   γ Vo ,   n ee d s   to   b lo w er   t h a n   1   to   en s u r ac c u r a te  e m u latio n   o f   t h P m o d u le.   T h i s   i s   b ec au s th P m o d u le   d o es  n o co n tain   o u tp u t   r ip p le  a n d   it  is   es s en tia to   k ee p   t h e   o u tp u v o lta g r ip p le  o f   th P e m u lato r   as  lo w   as  p o s s ib le.   T h o u tp u v o ltag r ip p le  f a cto r   d ep en d s   o n   th ca p ac itan ce   o f   th b u ck   co n v e r ter ,   C ,   w h ich   i s   ca lcu la ted   u s i n g   ( 5 )   [ 1 7 ] .                                                                  ( 4 )                                                                       ( 5 )     w h er is   t h d u t y   c y cle,   R o   i s   th o u tp u t r esi s tan ce ,   a n d   f   i s   th s w itc h in g   f r eq u en c y .   T h P I   co n tr o ller   is   i m p o r tan t   to   o b tain   g o o d   tr an s ien r e s p o n s an d   ze r o   s tead y   s ta te  er r o r .   T h e   tu n in g   o f   th P I   co n tr o ller   r eq u ir es  t h tr an s f er   f u n ct io n   o f   t h b u c k   co n v er ter ,   G b ,   as  s h o w n   i n   ( 6 )   [ 1 0 ] W h ile  th tr a n s f er   f u n ctio n   o f   th P I   co n tr o ller ,   G c ,   is   s h o w n   in   ( 7 )   [ 1 0 ] .                                                                                                            ( 6 )                                                                ( 7 )     w h er K p   is   t h p r o p o r tio n al  g ain   an d   K i   is   t h i n te g r al  g ai n .     T h ar r an g e m e n t o f   t h clo s ed - lo o p   b u ck   co n v er ter   s y s te m   is   s h o w n   i n     Fig u r e   1 ( b ) .   T h tu n in g   o f   th e   P I   co n tr o ller   is   f o cu s ed   o n   t h e   lo w er   li m it o f   R o   s i n ce   t h tr a n s ie n t r e s p o n s e   f o r   th b u c k   co n v er ter   is   th f aste s d u r in g   t h is   lo ad   co n d itio n .   T h p ar am eter   f o r   th bu c k   c o n v er ter   an d   th P I   co n tr o ller   is   s h o w n   i n       T ab le   2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2088 - 8 694       Th R esis ta n ce   C o mp a r is o n   Meth o d   u s in g   I n teg r a l Co n tr o ller   fo r   P h o to vo lta ic  E mu la to r   ( R .   A yo p )   823   V i C R o L V o + - I o   ( a)     G b ( s ) G c ( s ) d i o R ef -   ( b )     Fig u r 1 .   ( a)   T h b u ck   co n v er t er   an d   ( b )   th clo s ed - lo o p   b u c k   co n v er ter   s y s te m .       T ab le  2 .   T h p ar am eter   o f   th clo s ed - lo o p   b u ck   co n v er ter   s y s te m .   Pa r a m e t e r   V a l u e   I n p u t   V o l t a g e ,   V i   3 0   V   S w i t c h i n g   F r e q u e n c y ,   f   2 0   k H z   O u t p u t   R e si st a n c e ,   R o   3     t o   5 0     I n d u c t a n c e ,   L   1 . 8   mH   I n d u c t o r   I n t e r n a l   R e si st a n c e ,   r L   0 . 3 6     C a p a c i t a n c e ,   C   3 9   µ F   C a p a c i t o r   I n t e r n a l   R e si st a n c e ,   r C   0 . 0 2 5     M O S F ET   D r a i n - S o u r c e   R e si st o r ,   R ds ( o n )   0 . 0 1 0 6     D i o d e   F o r w a r d   V o l t a g e ,   V f   0 . 4 4   V   P r o p o r t i o n a l   G a i n ,   K p   0 . 1 2 3 9 2   I n t e g r a l   G a i n ,   K i   2 3 4 . 3 3 6 4 4       3 .     P RO P O SE CO NT RO L   ST RA T E G Y   T h p r o p o s ed   P em u lato r   is   s h o w n   in       Fig u r 2 .   I t is a  clo s ed - lo o p   b u ck   co n v er ter   s y s te m   u s in g   cu r r en t - m o d co n tr o lled .   T h r ef er en ce   in p u t o f   t h clo s ed - lo o p   b u ck   co n v er ter   s y s te m   i s   co n n ec ted   w ith   t h p r o p o s ed   R esis ta n ce   C o m p ar i s o n   Me t h o d   u s i n g   th in te g r al  co n tr o ller .   B y   r e f er r in g   to       Fig u r 2 ,   th o u tp u v o lta g e,   V o ,   an d   th o u tp u cu r r e n t,  I o ,   o f   th P e m u lato r   is   m ea s u r ed .   Vo   is   th en   d i v id ed   w it h   I o   to   d ig itall y   o b tain   R o .   R o   i s   co m p ar ed   w it h   t h R pv ,   w h ic h   i s   o b tain ed   b y   d iv id in g   V pv   o v er   I pv .   T h R esi s ta n ce   C o m p ar i s o n   er r o r ,   E r ,   b ec o m es   th in p u o f   t h i n te g r al  co n tr o ller ,   G i .   G i   is   ca lcu lated   u s i n g   ( 8 ) :                                                                      ( 8 )     w h er γ Ki   th i n te g r al  g ai n   a m p lif icatio n   f ac to r .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   2 J u n e   2 0 1 8   :   820     828   824   DC DC + - R o V o + - I o S w i t c h i n g   P u l s e P W M P C o n tr o l l er E i D S w i tc h i n g   P u l s e - I nt e g r a l   C ont r ol l e r G i ( s ) P V   M ode l I = f ( V , G , T ) + - V o I o V pv I pv V o I o R o R pv V pv E r I pv I pv P r op os e d   M e t ho d I r ef V i B u c k   C o n v er t er     Fig u r 2 .   T h b lo ck   d iag r am   o f   th p r o p o s ed   R esis ta n ce   C o m p ar i s o n   Me t h o d   u s i n g   th i n t eg r al  co n tr o ller .   I n   an   id ea co n d itio n ,   γ Ki   i s   s et  to   i n f i n it y   f o r   an   i n s ta n tan eo u s   o p er atin g   p o in co m p u tat io n .   Ho w e v er ,   th d is cr ete  c h ar ac t er is tic  o f   t h d i g ital  co n tr o ller   p r ev en ts   γ Ki   to   b s et  to   in f i n it y .   γ Ki   i s   ca r ef u ll y   s elec ted   to   allo w   t h h ar d w ar p latf o r m   to   co p w it h   t h p r o ce s s in g   b u r d en .   I n   t h is   s i m u latio n ,   th e   s a m p le  ti m f o r   th e   co n tr o ller   is   s et  t o   2 0   µs.  T h is   is   d o n b y   u s i n g   t h d is cr ete  P I   co n tr o ller   b lo ck   an d   ze r o - o r d er   h o ld   b lo ck   in   th M A T L A B / Si m u li n k ® s   lib r ar y .   Usi n g   T r y   a n d   E r r o r   Me th o d ,   γ Ki   is   in cr ea s ed   f r o m   1   an d   s to p   w h e n   th r ef er e n ce   in p u t   b ec o m es  o s cillate s .   Fro m   th e   tu n i n g   p r o ce s s ,   th o p tim u m   γ Ki   is   2 . 5 .   B esid es   γ Ki ,   th i n it ial  o u tp u o f   t h i n teg r al  co n tr o ller   is   i n cr ea s ed .   T h is   is   d o n e   to   p r ev e n s p i k d u r in g   t h s tar t - u p   p r o ce s s   o f   t h P e m u lato r .   T h r ec o m m e n d ed   in i tial  o u t p u f o r   th e   in teg r al   co n tr o ller   is   th e   o p en   cir cu it   v o ltag e   d u r i n g   th e   lo w est  ir r ad ian ce .   Fo r   t h is   s i m u latio n ,   th in it ial  o u tp u o f   t h i n te g r al   co n tr o ller   is   1 5   V.   T h o u tp u o f   t h in te g r al  co n tr o ller   is   V pv   f o r   th P m a th e m atica m o d el.   T h P m ath e m atica m o d el  p r o d u ce s   I pv   co r r esp o n d in g   to   th V pv .   R pv   i s   ca lc u lated   a g ai n   w i th   R o .   T h is   p r o ce s s   is   r ep ea ted   u n til   E r   i s   v er y   s m al l.       4 .     RE SUL T S AN D I SC US SI O NS   Th r esu lts   f r o th p r o p o s ed   P V   emu la to r   is   co mp a r ed   w ith   th co n ve n t io n a l P V   emu la to r   u s in g   th Dir ec R eferen cin g   Meth o d   [6 - 8] .   Th o p timu P I   co n tr o ller   s h o w n   in       T ab le  2   co u ld   n o b u s ed   f o r   th Dir ec R ef er e n ci n g   Me t h o d   d u to   th o s c illatio n   p r o b lem   a ce r tain   lo ad   co n d itio n   [ 1 ] .   T o   o v er co m t h is   p r o b le m ,   t h K p   an d   K i   is   r ed u ce d   to   8 0   % to   b ec o m e   0 . 0248   an d   4 6 . 8 6 7 3   r esp ec tiv el y .   T h r es u lts   o b tai n ed   f r o m   t h P e m u lato r s   ar b ased   o n   th te m p e r atu r o f   2 5   °C .     4 . 1    Acc ura c y   Th a cc u r a cy   o f th e   P V   emu la to r   d ep en d s   o n   th P V   ma th e ma tica l m o d el  a n d   th c o n tr o l str a teg y.   To   test   th a cc u r a cy   o f th P V   ma th ema ti ca l m o d el,   th I - V   ch a r a cteris t ic  p r o d u ce d   b th is   mo d el  is   c o mp a r ed   w ith   th I - V   ch a r a cteris tic  o b ta in ed   fr o th P V   p a n el.   Ho w ev er,  to   t est th a cc u r a cy   o f th c o n tr o l   s tr a teg y,   th I - ch a r a cteris tic  cu r ve   o b ta in ed   fr o th o u tp u o f th P V   emu la to r   is   co mp a r ed   w ith   th P V   ma th ema tica mo d el.   Th is   s tep   is   ta ke n   to   en s u r th a t th err o r   p r o d u ce d   b th P V   ma th ema tica l m o d e is   n o t ta ke n   in to   th r esu lts   a n d   o n ly  err o r   p r o d u ce d   b th co n tr o l str a teg is   co n s id ered .   Th erefo r e,   V o   a n d   I o   o b t a in ed   fr o th P V   emu la to r   a r co mp a r ed   w ith   th I - V   c h a r a cteris tic  c u r ve   p r o d u ce d   b th P V   ma th ema tica l m o d el,   a s   s h o w n   in     Fig u r 3 ( a) .   A n   a cc u r a te  c o n tr o l str a teg a b le  to   p r o d u ce   th o u tp u o f th P V   emu la to r   s imila r   to   th I - V   ch a r a cteris tic  cu r ve   o f th P V   ma th em a tica mo d el.   I f th c u r r en t - mo d co n tr o lled   is   u s ed   fo r   th clo s ed - lo o p   p o w er  co n ve r ter s ystem,   th o u tp u t o f th P V   emu la to r   b ec o mes o s cilla te  in   th co n s ta n t v o lta g r eg io n .   Th is   is   b ec a u s a   s ma ll c h a n g in   V pv   p r o d u ce s   a   la r g e   ch a n g I pv   fo r   th P V   ma th ema tica l m o d e l.  Th erefo r e,   a n a ly s is   o f th a cc u r a cy   is   fo c u s ed   in   th co n s ta n t v o lta g r eg io n ,   a s   s h o w n   i n     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2088 - 8 694       Th R esis ta n ce   C o mp a r is o n   Meth o d   u s in g   I n teg r a l Co n tr o ller   fo r   P h o to vo lta ic  E mu la to r   ( R .   A yo p )   825   Fig u r 3 ( b ) .   Th s i mu la tio n s   a r co n d u cted   w ith   n i n e   d iffer en t R o   r a n g in g   fr o 3     to   5 0   .   Th ir r a d ia n ce   is   s et  a t 2 0 0   W /m 2   a n d   1 0 0 0   W/m 2 .   E a ch   s imu la tio n   is   co n d u cted   fo r   0 . 3   s   to   en s u r th P V   emu la to r   r ea ch es  th s tea d s ta te  co n d itio n .   V o   a n d   I o   o b ta in ed   fr o th co n v en tio n a l P V   em u la to r   u s in g   th Dir ec R eferen cin g   Meth o d   a n d   th e   p r o p o s ed   P V   emu la to r   a r s h o w n   in     Fig u r 3 ( a) .     Th V o   a n d   I o   p r o d u ce d   b th e   co n ve n tio n a l a n d   p r o p o s ed   P V   emu la to r   is   a cc u r a te  in   th co n s ta n t c u r r en r eg io n ,   a s   s h o w n   in     Fig u r 3 ( a ) .   Th a cc u r a te  r esu lts   a r o b s erved   w h en   th o u tp u t o f th P V   em u la to r   is   o n   th e   I - ch a r a cteris tics   cu r ve   p r o d u ce d   b th P V   ma th ema tica l m o d el.   N ev erth eless ,   th o u tp u t o f th P V   emu la to r   b ec o mes in a cc u r a te  w h en   o p e r a tes in   th co n s ta n t v o lta g r eg io n ,   a s   s h o w n   i   Fig u r 3 ( b ) .   Du r in g   t h is   co n d itio n ,   R o   co n n ec ted   to   th co n v en tio n al  P e m u lato r   is   3 1     an d   5 0   .   T h in ac cu r ate   o u tp u p r o d u c ed   b y   t h co n v e n tio n al   P e m u lato r   is   ca u s ed   b y   th e   u n s t ab le  r ef er en ce   in p u t   an d   o s cillatio n   o f   V o   an d   I o .   W h ile  5 0     o f   R o   is   co n n ec ted   to   th p r o p o s ed   P em u lato r   w h e n   th i n ac cu r ate  o u tp u i s   p r o d u ce d .   T h in ac cu r ate  o u tp u p r o d u ce d   b y   th p r o p o s ed   P em u lato r   is   ca u s ed   b y   t h l i m itatio n   o f   th e   d ig ita l c o n tr o ller .   T h is   c an   b s o l v ed   w it h   lo w er   s a m p lin g   ti m o f   th d i g ital   co n tr o ller .   T o   r e d u ce   th e   s a m p li n g   ti m e,   h ar d w ar p la tf o r m   w it h   h ig h er   p r o ce s s in g   p o w er   i s   n ee d ed .     ( a)     ( b )     Fig u r 3 .   a)   T h I - ch ar ac ter is tics   c u r v o f   t h P m at h e m atica m o d el,   co n v e n tio n al  P e m u la to r ,   an d   th p r o p o s ed   P em u la to r   d u r in g   2 0 0   W /m 2   an d   1 0 0 0   W /m 2 .   b )   T h zo o m - i n   v ie w   o f     Fig u r e   3       4 . 2    T ra ns ient   Respo ns e   T h tr an s ie n r esp o n s o f   t h P e m u la to r   is   al s o   an   i m p o r t an f ac to r   t h at  n ee d s   to   b co n s id er ed   in   th d esi g n .   T h s lo w   tr a n s ie n t   r esp o n s o f   t h P e m u la to r   ca n   ca u s t h MP P T   co n v er ter   co n n ec ted   to   t h e   P em u lato r   o p er ates  in ac cu r atel y .   T o   p r ev en th is ,   t h P em u lato r   is   d esig n ed   to   o p er ate  w it h   f as tr an s ie n t r esp o n s e.   T h er ar tw o   co m p o n en t s   t h a t a f f ec t t h tr an s ie n t r esp o n s o f   th P e m u lato r ,   w h ic h   ar th p o w er   co n v er ter   an d   th co n tr o s tr ateg y .   C h o o s i n g   h i g h er   s w i tch i n g   f r eq u e n c y   ca n   r esu l t   i n   f as ter   tr an s ie n r esp o n s s i n ce   th i n d u c tan ce   an d   th ca p ac itan ce   u s ed   i n   th p o w er   co n v er ter   b ec o m es s m aller .   T h d if f er e n t   to p o lo g ies  o f   t h p o w er   co n v er ter   also   a f f ec t   t h tr an s ie n r esp o n s o f   th P e m u l ato r .   B esid es  p o w er   co n v er ter ,   co n tr o s tr ateg y   al s o   af f ec ts   t h tr a n s ie n r e s p o n s o f   t h P e m u la to r .   T h er ef o r e,   th an al y s is   i s   co n d u cted   o n   th p r o p o s ed   co n tr o s tr ateg y   to   co m p ar th tr an s ie n r esp o n s i m p r o v e m e n a g ai n s t h co n v e n tio n al  P e m u lato r .   I n   th s imu la tio n s ,   tw o   d iffer en t R o   i s   test ed   o n   th co n ve n ti o n a l a n d   p r o p o s ed   P V   em u la t o r ,   a s   s h o w n   in     Fig u r 4 ( a )   a n d     Fig u r 4 ( b ) .   Th R o   ch o s en   is   th min imu a n d   ma ximu R o   limits ,   w h ich   a r 3     a n d   5 0     r esp ec tively.   W h en   3     is   co n n ec ted   to   t h P V   emu la to r ,   th s ystem  o p era tes in   th co n s ta n t   c u r r en t reg io n .   Th s ettlin g   time  fo r   th co n ve n tio n a l a n d   p r o p o s ed   P V   emu l a to r   is   9 . 4   ms a n d   2 . 4   ms r esp ec tively.   T h p r o p o s ed   P V   emu la to r   is   7 4   % fa s ter co mp a r ed   to   th co n ve n tio n a l P V   e mu la to r .   Th is   s lo w   r e s p o n s o f th co n ve n tio n a P V   emu la to r   is   d u to   t h 8 0   % g a in s   r ed u ctio n   in   t h P I   c o n tr o ller   to   co mp en s a te  th o s c illa tio n   p r o b lem.   E ve n   th o u g h   th e   g a in s   a r r ed u ce d   u p   to   8 0   %,  th ere  is   s till   a n   o u t p u t c u r r en t o s cilla tio n   o cc u r ,   a s   s h o w n   in     Fig u r 4 ( b ) .   T h p r o p o s ed   PV  e m u lato r   i s   n o a f f ec ted   b y   th e   P I   co n tr o ller   an d   t h b u c k   co n v er ter   p ar am eter s .   A s   a   r es u lt,  t h er n o   g a in s   r ed u ctio n   n ee d ed   o n   t h P I   co n tr o ller   an d   t h o p ti m u m   P I   co n tr o ller   d esig n   ca n   b u s ed .   T h is   r esu lt s   in   f ast tr an s ie n t r esp o n s f o r   th p r o p o s ed   P em u lato r .     W h en   5 0     is   co n n ec ted   to   t h P e m u lato r ,   t h s y s te m   o p er ates  in   co n s tan v o lta g r eg io n .   T h e   s ettli n g   ti m f o r   th co n v en tio n al  an d   p r o p o s ed   P em u lato r   is   5 . 4   m s   an d   2 8 . 2   m s   r esp ec tiv el y .   T h Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   2 J u n e   2 0 1 8   :   820     828   826   p r o p o s ed   P em u lato r   is   5 . 2   ti m e s   s lo w er   t h a n   t h co n v e n tio n al  P e m u la to r .   T h p r o p o s ed   P e m u la to r   w it h   5 0     R o   is   1 1 . 8   ti m es   lo w er   th a n   t h e   p r o p o s ed   P em u lato r   w it h   3     R o .   T h tr an s i en r esp o n s o f   t h p r o p o s ed   P e m u la to r   b ec o m es  s lo w er   a s   R o   i n cr ea s e s .   T h i s   is   d u to   t h d es i g n   o f   th e   P I   co n tr o ller .   T h PI   co n tr o ller   is   d esi g n ed   f o r   th e   r an g o f   R o ,   w h ich   is   3     to   5 0   .   T h tr an s ie n r esp o n s o f   th e   clo s ed - lo o p   b u ck   co n v er ter   s y s te m   b ec o m es  m o r ag g r es s i v as  R o   d ec r ea s es.  T h er ef o r e,   th tu n i n g   o f   th P I   c o n tr o ller   is   co n d u c ted   at  th lo w er   li m it  o f   R o ,   w h ich   i s   3   .   T h is   r esu l ts   in   s lo w er   tr an s ie n r esp o n s as  R o   in cr ea s es.  T h tr an s ie n r esp o n s o f   th co n v e n tio n al   P e m u lato r   als o   b ec o m es   s lo w er   as   R o   in cr e ases   i n   t h co n s ta n t   cu r r en r eg io n .   Ho w ev er ,   t h r esp o n s b ec o m e s   f aster   as  R o   in cr ea s es  in   t h co n s tan v o l tag r eg io n .   T h is   is   b ec au s th I ref   p r o d u ce s   b y   t h Dir ec t Ref er e n cin g   Si g n al  is   v er y   h ig h   d u r i n g   t h s tar t - u p   o f   th P e m u lato r .     ( a)     ( b )     Fig u r 4 .   T h o u tp u t v o ltag a n d   o u tp u c u r r en t o f   t h co n v e n tio n al  a n d   p r o p o s ed   P em u l ato r   d u r in g   1000   W /m 2   w i th   d i f f er e n t o u t p u t r esis ta n ce .   a)   T h m in i m u m   o u tp u t r esis ta n ce   ( 3   ) .   b )   T h m a x i m u m   o u tp u t r esi s tan ce   ( 5 0   ) .       4 . 3    O utput   Vo lt a g Ripp le   T h b u ck   co n v er ter   is   o n o f   t h S w itc h ed - Mo d P o w er   Su p p ly   ( SMP S).   T h ad v an ta g o f   th b u c k   co n v er ter   is   it  h as  h i g h er   e f f icien c y   co m p ar ed   to   th lin ea r   v o ltag r eg u lato r   [ 1 7 ] .   Nev er th eles s ,   th o u tp u t   v o ltag p r o d u ce d   b y   t h b u ck   co n v er ter   co n tai n   r ip p le.   T h o u tp u v o ltag r ip p le  is   m a n ip u la ted   b y   ca lcu lati n g   C   u s i n g   ( 5 ) .   I n   th e   P em u lato r   ap p licatio n ,   th o u tp u v o lta g r ip p le  is   n o o n l y   a f f ec ted   b y   th b u ck   co n v er ter   d esig n   b u als o   th co n tr o s tr ateg y   [ 1 ] .   T h is   is   b ec au s th co n tr o s tr ateg y   s u ch   as  t h Dir ec t   R ef er e n ci n g   Me t h o d   p r o d u ce d   u n w a n ted   o s cillat io n   t h at  r esu lts   in   h i g h er   o u tp u t v o lta g r ip p le  f ac to r ,   γ Vo .   A s   R o   in crea s es,  V o   in crea s es.  Th in crea s es in   V o   is   ca u s ed   b th in crea s es in   D.   B r eferr in g   to   ( 5 ) ,   if L  a n d   C   a r ke p t fixe d ,   th in cre a s es in   r esu lts   in   a   lo w er γ Vo .   Ho w ev er,  th co n ve n tio n a P V   emu la to r   d o es  n o t fo llo w   th is   ch a r a cteris tic,   a s   s h o w n   in     Fig u r 5 .   T h γ Vo   d ec r ea s es   a s   R o   i n cr ea s ed   u p   to   2 9   .   W h en   R o   is   3 0   ,   γ Vo   in cr ea s e s   u p   to   4 4 . 6   ti m e s .   T h s u d d en   in cr ea s i n   γ Vo   is   ca u s ed   b y   th w ea k n es s   o f   th e   Dir ec t r ef er e n ci n g   Me th o d .   T h is   u n w a n ted   o s cillatio n   i s   r ed u ce d   b y   d ec r ea s in g   th g ai n s   o f   t h P I   co n tr o ller .   Sin ce   th g ai n s   i n   th P I   co n tr o ller   i s   alr ea d y   r ed u ce d   to   8 0   %,  f u r t h er   d ec r ea s es th g ai n s   r es u lt s   i n   s lo w er   tr an s ien t r esp o n s e.   Th p r o p o s ed   P V   em u la to r   elimin a tes th u n w a n ted   o s cilla tio n ,   a s   s h o w n   in     Fig u r 5 .   T h γ Vo   d ec r ea s es  as  R o   d ec r ea s es,  w h ic h   f o llo w   ( 5 ) .   T h is   s h o w s   th at  t h p r o p o s ed   P V   e m u lato r   is   a   r o b u s co n tr o s t r ateg y   s i n ce   it   is   n o a f f ec ted   b y   th e   ex ter n al  f ac to r s   s u ch   a s   P I   co n tr o ller   an d   th p ar a m eter s   o f   t h b u c k   co n v er ter s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2088 - 8 694       Th R esis ta n ce   C o mp a r is o n   Meth o d   u s in g   I n teg r a l Co n tr o ller   fo r   P h o to vo lta ic  E mu la to r   ( R .   A yo p )   827       Fig u r 5 .   T h o u tp u t v o ltag r i p p le  f ac to r   f o r   th co n v e n tio n al  an d   p r o p o s ed   P em u lato r   d u r in g   1 0 0 0   W /m 2 .   5 .     CO NCLUS I O N     n e w   co n tr o s tr ate g y   f o r   t h P e m u lato r   h as   b e en   d es i g n ed   u s in g   th e   R e s is ta n ce   C o m p ar is o n   Me th o d   w it h   v ar iab le  s tep   s iz es.  T h v ar iab le  s tep   s izes  ar co m p u ted   u s i n g   s i m p le  i n te g r al  co n tr o ller .   T h e   p r o p o s ed   P em u lato r   s h o ws  h i g h er   o u tp u ac c u r ac y   co m p ar ed   to   t h co n v e n tio n a P e m u lato r .   T h e   ac cu r a c y   o f   p r o p o s ed   m et h o d   d ep en d s   o n   t h s a m p li n g   ti m e   o f   t h d ig ita h ar d w ar p lat f o r m .   A s   r e s u l t,  th e   in te g r al  co n tr o ller   r eq u ir es  t u n in g   b ased   o n   t h s a m p li n g   t i m e.   T h tr an s ien r e s p o n s o f   t h p r o p o s ed   PV   e m u lato r   is   i m p r o v ed   s i g n if ic an tl y   i n   t h co n s ta n c u r r en t   r eg io n .   Ho w e v er ,   th tr an s ien t   r esp o n s b ec o m es   s lo w er   a s   th o u tp u r esi s ta n c in cr ea s es.  T h is   i s   d u to   th w ea k n ess   t h P I   co n tr o ller .   I is   r ec o m m en d ed   to   u s m o r r o b u s t c o n tr o ller   as th r ep lace m en t f o r   t h P I   co n tr o ller   to   o v er co m s lo w   tr an s ien t   r esp o n s e.   T h p r o p o s ed   P e m u la to r   is   al s o   m o r r o b u s t   co m p ar ed   to   t h e   co n v e n tio n al  P e m u lato r .   T h is   is   b ec au s e   th e   co n tr o s tr ateg y   u s ed   in   th p r o p o s ed   P em u lato r   is   n o af f ec ted   b y   t h ex ter n al  f ac to r   s u ch   as  t h P I   co n tr o ller   an d   th p ar a m eter s   o f   th b u ck   co n v er ter .   I is   h o p ed   th at  t h s i m p le  ad j u s t m e n m ad to   th co n v e n tio n al  P e m u lato r   is   ea s il y   i m p le m e n ted   an d   allo ws  s i g n i f ica n i m p r o v e m en o n   th p er f o r m a n ce   o f   th P e m u lato r .       ACK NO WL E D G E M E NT S   T h au th o r s   w o u ld   lik to   p a y   g r atit u d to   Un iv er s it T ek n o lo g Ma la y s ia  ( UT M)   f o r   s u p p o r tin g   w it h   lab   an d   lib r ar y   f ac ilit ie s .   I n   ad d itio n ,   th au th o r s   w o u ld   lik to   ex p r ess   t h eir   ap p r ec iatio n   to   th Mi n is tr y   o f   Hi g h er   E d u ca t io n ,   Ma la y s i ( MO HE ) .   T h ey   al s o   ac k n o w led g f u n d in g   p r o v id ed   b y   f u n d a m en tal  r esear ch   g r an s c h e m ( FR GS)   u n d er   v o te  4 F5 9 6 ,   Un iv er s i ti   T ek n o lo g Ma la y s ia  ( UT M) .   R az m an   Ay o p   ac k n o w led g es   th e   fin an c ial  s u p p o r f r o m   t h Mi n i s tr y   o f   Hi g h er   E d u ca tio n   Ma la y s ia  ( MO HE )   u n d er   M y B r ain 1 5   s ch e m e.   L as tl y   t h an k s   to   th o s co lleag u es  w h o   h av eith er   d ir ec tl y   o r   in d ir ec tl y   co n tr ib u ted   to   th co m p letio n   o f   t h is   w o r k .         RE F E R E NC E S   [1 ]   R.   Ay o p   a n d   C .   W .   T a n ,   " A   c o m p re h e n siv e   re v ie w   o n   p h o to v o lt a i c   e m u lato r, "   Ren e wa b le  a n d   S u st a in a b le  En e rg y   Rev iews ,   v o l.   8 0 ,   p p .   4 3 0 - 4 5 2 ,   1 2 //   2 0 1 7 .   [2 ]   Z.   W e ich a o   a n d   J.  W .   Kim b a ll ,   " DC - DC  c o n v e rter  b a s e d   p h o t o v o lt a ic  sim u lato w it h   a   d o u b l e   c u rre n m o d e   c o n tro ll e r, "   in   2 0 1 6   I EE P o we a n d   En e rg y   C o n fer e n c e   a Ill i n o is   ( PE CI) ,   2 0 1 6 ,   p p .   1 - 6.   [3 ]   M .   Ba lato ,   L .   Co sta n z o ,   D.  G a ll o ,   C.   L a n d i,   M .   L u iso ,   a n d   M .   Vitelli ,   " De sig n   a n d   i m p le m e n tatio n   o f   a   d y n a m ic   F P AA   b a se d   p h o to v o lt a ic em u lato r, "   S o la r E n e rg y ,   v o l.   1 2 3 ,   p p .   1 0 2 - 1 1 5 ,   1 //   2 0 1 6 .   [4 ]   M .   T .   Iq b a a n d   M .   T a riq ,   " M o d e li n g ,   A n a l y sis   a n d   Co n tro o f   Diff e re n DC - DC  Co n v e rter  T o p o lo g ies   f o P h o t o   V o l taic   Em u lato r, "   In ter n a ti o n a l   J o u rn a o A p p li e d   Po we r E n g in e e rin g   ( IJ AP E),   v o l.   6 ,   p p .   4 6 - 5 5 ,   2 0 1 7 .   [5 ]   F .   Yu siv a r,   M .   F a ra b i,   R.   S u r y a d in in g ra t,   W .   A n a n d u ta,  a n d   Y.  S y a i f u d in ,   " Bu c k - c o n v e rter   p h o t o v o lt a i c   sim u lato r, "   In ter n a ti o n a J o u rn a o P o we r E lec tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms ,   v o l.   1 ,   p .   1 5 6 ,   2 0 1 1 .   [6 ]   A .   Ko ra n ,   T .   L a Be ll a ,   a n d   J.  S .   Lai,   " Hig h   Eff i c ien c y   P h o t o v o lt a ic   S o u rc e   S im u lato w it h   F a st  Re sp o n se   T i m e   f o r   S o lar  P o w e Co n d it i o n in g   S y ste m Ev a lu a ti o n , "   IEE T ra n sa c ti o n o n   Po we El e c tro n ics ,   v o l.   2 9 ,   p p .   1 2 8 5 - 1 2 9 7 ,   2 0 1 4 .   [7 ]   J.  Zh a n g ,   S .   W a n g ,   Z.   W a n g ,   a n d   L .   T ian ,   " De sig n   a n d   re a li z a ti o n   o f   a   d ig it a P V   sim u lato w it h   a   p u sh - p u l l   f o r w a rd   c ircu it , "   J o u rn a o P o we r E lec tro n ics ,   v o l.   1 4 ,   p p .   4 4 4 - 4 5 7 ,   2 0 1 4 .   [8 ]   F .   J.  V ig lu a n d   M .   M .   Ca sa ro ,   " P h o t o v o lt a ic  a rra y   e m u latio n   u si n g   a   th re e - p h a se   DC - DC  c o n v e rt e w it h   g a lv a n ic  iso latio n , "   in   2 0 1 6   1 2 th   IEE I n te rn a ti o n a Co n fer e n c e   o n   In d u stry   Ap p li c a ti o n s ( INDU S CON) ,   2 0 1 6 ,   p p .   1 - 8.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   2 J u n e   2 0 1 8   :   820     828   828   [9 ]   Y.  Ki m ,   W .   Lee ,   M .   P e d ra m ,   a n d   N.  Ch a n g ,   " Du a l - m o d e   p o w e re g u lato f o p h o to v o lt a ic  m o d u le  e m u latio n , "   Ap p li e d   e n e rg y ,   v o l.   1 0 1 ,   p p .   7 3 0 - 7 3 9 ,   2 0 1 3 .   [1 0 ]   C.   H.  Ba lak ish a n   a n d   N.  S a n d e e p ,   " De v e lo p m e n o f   a   M icro c o n tro ll e Ba se d   P V   Em u lato w it h   Cu rre n Co n t r o ll e d   DC - DC Bu c k   Co n v e rter "   In ter n a ti o n a J o u rn a o Ren e w a b le E n e rg y   Res e a rc h ,   v o l.   4 ,   p .   1 ,   2 2 /1 1 /1 4   2 0 1 4 .   [1 1 ]   A .   V .   Ra n a   a n d   H.   H.  P a tel,   " Cu r re n c o n tro l led   b u c k   c o n v e rter  b a se d   p h o t o v o lt a ic  e m u lato r, "   J o u r n a l   o f   In d u stri a l   a n d   In tell ig e n t   In f o rm a ti o n ,   v o l.   1 ,   2 0 1 3 .   [1 2 ]   R.   Ay o p   a n d   C.   W .   T a n ,   " I m p ro v e d   c o n tro stra teg y   f o p h o to v o l taic   e m u lato u sin g   re sista n c e   c o m p a riso n   m e th o d   a n d   b in a ry   se a rc h   m e th o d , "   S o l a En e rg y ,   v o l.   1 5 3 ,   p p .   8 3 - 9 5 ,   9 / 1 2 0 1 7 .   [1 3 ]   R.   Ay o p   a n d   C.   W .   Tan ,   " A n   Ad a p ti v e   Co n tr o ll e f o P h o to v o lt a ic  E m u lato u sin g   A rti f icia N e u ra Ne tw o rk , "   In d o n e sia n   J o u rn a o El e c trica En g i n e e rin g   a n d   C o mp u ter   S c ien c e ,   v o l.   5 ,   p p .   5 5 6 - 5 6 3 ,   2 0 1 7 .   [1 4 ]   D.  Ic k il li ,   H.  Ca n ,   a n d   K.  S .   P a rlak ,   " De v e lo p m e n o f   a   F P G A - b a se d   p h o t o v o lt a ic  p a n e e m u lato r   b a se d   o n   a   DC/DC c o n v e rter,"   in   Ph o to v o lt a ic S p e c ia l ists Co n fer e n c e   ( PV S C),   2 0 1 2   3 8 th   IEE E ,   2 0 1 2 ,   p p .   0 0 1 4 1 7 - 0 0 1 4 2 1 .   [1 5 ]   V .   J.  Ch i n ,   Z.   S a lam ,   a n d   K.  Ish a q u e ,   " Ce ll   m o d e ll in g   a n d   m o d e p a ra m e ters   e sti m a ti o n   tec h n i q u e s fo p h o to v o lt a i c   sim u lato a p p li c a ti o n A   re v ie w , "   Ap p li e d   E n e rg y ,   v o l.   1 5 4 ,   p p .   5 0 0 - 5 1 9 ,   2 0 1 5 / 0 9 / 1 5 /   2 0 1 5 .   [1 6 ]   " M o n o - Cry sta ll in e   5 0 W p   S o lar  M o d u le S P M 0 5 0 - M , "   S .   P .   M a rt ,   Ed . ,   e d .   [1 7 ]   D.  W .   Ha rt,   Po we r E lec tro n ics .   Va lp a ra iso   Un iv e rsity ,   In d ian a T a ta M c G ra w - Hill   Ed u c a ti o n ,   2 0 1 1 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS        Ra z m a n   Ay o p   re c e iv e d   h is  b a c h e lo a n d   m a ste d e g re e   in   El e c tri c a En g in e e rin g   f ro m   th e   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay sia ,   J o h o r,   M a lay sia   in   2 0 1 3   a n d   2 0 1 5   re sp e c ti v e l y .   H e   is  c u rre n tl y   w o rk in g   to w a rd   th e   P h . D.  d e g re e   in   El e c tri c a En g in e e rin g   a U n iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay sia ,   Jo h o r ,   M a lay sia .   His  re se a rc h   in t e re sts  in c lu d e   t h e   re n e w a b le  e n e rg y ,   th e   p o w e e lec tro n ic,  th e   p h o to v o lt a ic em u lato r,   a n d   t h e   m a x i m u m   p o w e p o in trac k in g   c o n v e rter.                     Ch e e   W e i,   T a n   re c e i v e d   h is   B. En g .   d e g re e   in   e lec tri c a e n g in e e rin g   (f irst  c la ss   h o n o rs)  f ro m   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay sia   ( UT M ),   in   2 0 0 3   a n d   t h e   P h . D.  d e g re e   in   e lec tri c a e n g in e e rin g   f ro m   I m p e rial  Co ll e g e   L o n d o n ,   L o n d o n ,   U.K.,   i 2 0 0 8 .   He   is  a   se n io lec tu re w it h   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay sia   a n d   a   m e m b e o f   th e   De p a rtm e n o f   El e c tri c a P o w e r,   F a c u lt y   o f   El e c tri c a En g in e e rin g .   His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   th e   a p p li c a ti o n   o f   p o we e le c tro n ics   in   re n e wa b le/a lt e rn a ti v e   e n e rg y   s y st e m s an d   c o n tr o l   o f   p o w e e lec tro n ics .                     Ch e n g   S io n g ,   L im   re c e iv e d   h is  B .   En g .   d e g re e   in   El e c tri c a En g in e e rin g   (f irst  c las h o n o rs),  M .   En g   d e g re e   (El e c tri c a l),   a n d   P h . D.  d e g re e   f ro m   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay si a   (UT M ),   in   1 9 9 9 ,   2 0 0 4 ,   a n d   2 0 1 1 ,   re sp e c ti v e ly .   He   is  a   se n io lec tu re a UTM ,   a   f a c u lt y   m e m b e o f   th e   De p a rtme n o f   Co n tro a n d   M e c h a tro n ic  En g in e e rin g ,   F a c u lt y   o El e c tri c a En g in e e rin g .   His   re se a rc h   in tere sts  a re   in   e m b e d d e d   s y ste m ,   e m e r g e n c y   m e d ica se r v ice s,  tele ro b o ti c a n d   m u lt i - a g e n s y ste m .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.