Int ern at i onal  Journ al of  R obot ic s  and  Autom ati on   (I J RA )   Vol .   7 , No .   2 J un e   201 8 , pp .   119 ~ 128   IS S N:  20 89 - 4856, DO I: 10 . 11 591/ij ra . v7 i 2 . pp11 9 - 128          119       Journ al h om e page : htt p: // ia escore . c om/j ourn als/i ndex . ph p/IJRA/i ndex   Compar ative  Stu dy Enter ed New  Ap proach  FMV a nd  Co nt r ol  SFR  f or Acti ve Comp ensation of  Harm onic Current s i n Sh un Activ e Power  Fil ter       Loutfi B en yetto u   La bora tor y   of   Elec tr ic a l Engi ne er ing,   Univ ersity   o M’s il a, Alge r ia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  hi story:   Re cei ved   Feb  16 , 201 8   Re vised  Ma y   17 , 2 01 8   Accepte Ma 31 , 201 8       In  thi article,  w discuss  the  pr oble m   of  d egr ad at ion   of  cur ren in  e lectr i ca l   insta llati ons ,   w hic fo ll ows   di rec t l y   from   th e   proli f era t ion  o non - li n ea r   loa ds,  to  solv it ,   we  used   a   t wo - le vel  inv ert e as  pa rallel  ac t ive   f il t er,   which  inject cur ren h armonics  at   the   co nnec t ion  point  with  two   compensat ion   m et hods  the  m et hod   of  insta n ta neous   activ and  r eact iv e   power  (pq  m et h od  and   pq  m et ho with  MV F)  m et hod  b inds  to   th rep osi tor y   s y nchr oni zation .   W will   h ighl i ght  two  con trol   strat eg ie b y   h ystere sis  an d   PW M .   Sim ula ti on  result s   usi n Blok   set   Pow er  S y st em  (PBS )/ Sim uli nk   Matl ab   show   red uce THD i acc orda nce wit h   sta ndar IE EE - 519 .   Ke yw or d:   Con tr ol  hyste r esi s   Con tr ol P WM   MVF   Paral le l act ive  filt er    Copyright   ©   201 8   Instit ut o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .     Al l   rights re serv ed .   Corres pond in Aut h or :   Lo utfi Benyet tou ,     Lab or at ory   of   Ele ct rical  En gi neer i ng,    Un i ver sit y o f M ’sila ,   BP - 11 1,  Ri a d M ’S il a, 28 000, Alge ria .   Em a il :   ben ye tto u . lo utfi_ l ge@y ahoo . fr       1.   INTROD U CTION   In  rece nt  ye ar s the   e xp a ns io of  em plo yme nt  in   the   in dustry  of  non - li ne ar - base pow er  el ect r on i c   loads   ha le t i ncr easi ng  prob le m with  i nt erf ere nce   or  di stortion  har m on ic s   of  powe r   syst em s .   This  aff ect a ll   ind us tria s ect or (u si ng   dim m ers,   recti fi ers,   in ve rters ) te rtia ry  (co m pu te or   office  li gh ti ng,  c ommerci al and dom est ic (t el evi sion s , hom e con s um er devices ) .   Har m on ic   dist or ti on  is  gen e rated  by  non - li near   loa ds   c onnected   to  t he  net wor a nd   a bsor bs    no n - sin usoidal   c urren ts .   T hes har m on ic   c ur ren ts   will   in   tu rn  gen e rate  ha r m on ic   volt age at   dif fer e nt   points  of   t he  netw ork   co nn ect io n .   F or   ot her   el ect ri cal   equ i pm ent  connecte at   t hese  points,  t he   ha rm on ic   po ll ution   has  a dverse   ef fects .   T hese   ef fects  m ay   be   ci te the  de for m at ion   of  th gr i vo lt age   at   the  c onnecti on  po i nt   wh e the  e ne r gy  distrib utor  i require to  pro vid cl ea powe r .   T his  po ll ution   ca al s le ad  to  ove rh e at ing   of  the  cables  an el ect rical   equ ipm ent  or   eve stoppe sud de nly  ro ta ti ng  m achines eve the  total   destr uc ti on   of   al equ ipm ent .   Ther e f or e,  s up pliers  of  el ect rical   energy  are  therefo re  obli ge to  im po se  sta nd a r ds   an protect   them sel ves  against  these  dis tur ban ces .   Sta nd a r ds   on  ha r m on ic hav been   pro posed   by  the  I nter na ti on al   Ele ct ro te ch nic al   Com m issi on   IEC6 1000,   re com m end at io ns  an I EEE  St d .   519 - 19 92  [ 1,  2,   3] .   To  c op with  the  phen om eno of   ha rm on ic   disturba nces,   sever al   s olu ti on ha ve  bee pro po se d .   T he se  so luti ons  a r based   on  diode  recti f ie rs  sin gle  an thr ee  phase  t s pecial   st ru c tu res,  P WM  r ect ifie rs,   passi ve  filt ers  a nd  act ive  filt ers .   Tra diti on al   m et ho ds   for  re duci ng  ha rm on ic invo lve  the  us of   passive   filt er trap ping  harm on ic   currents   bas ed   LC  ci rc uits  cal culat ed  in   li ne  with   ha r m on ic   filt ering   rows .   T hey  can   al so   be   us e to   co m pen sat th reacti ve   power .   Howe ver,  the   passive   filt er  s om prob le m s:  la ck  of  a dap ta bili ty   to   var ia ti ons  i t he  im ped ance   of  the   net work  loa a nd  po s s ible  res onance   with   the   im pe dan ce   of  the   ne twork   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2089 - 4856   IJ RA    V ol .   7 ,   No .   2 ,   June   201 8   :   119     128   120   and  in   so m unfavor a ble  case w her e   the   res on a nce  is   excit ed,   it   ca a   dri ving  vo lt a ge  a nd  higher   ha r m on ic   current   in   sig ni ficant  har m on i filt er  ca pacit an t he  netw ork .   T hu s t his  so luti on   has   a   m ajo r   dr a wb ac t hat  can  be  int olera ble  in  t hese  part ic ular  [ 1,   3]  ci rcu m sta nces .   Anothe s olu ti on  is  to  im ple m ent  an  act ive  filt er  in   order  to   a vo i the  dr a wbacks   of  pa ssive   filt ers .   Ma ny  s ol ution s   for  act ive   rem ediat ion   of   el ect rical   net works   filt ers  ha ve   be en  pro posed   in  t he  li te ratu re .   T hose  that   be st  m eet   the  act ive  pa rall el - s eries  (als known   a s   Un i fied  Powe r   Q ualit Cond it ion er - UPQC) .   I t he  case   wh e re  t he  s ource  c urren ts  ar non - li nea r,   pa rall el   act ive  power  f il t er  (Sh un t   A ct ive  P ower   F il te r - SA P F)  is   c on si der e th best  s olu ti on   to   reduce   ha r m on ic   currents   in   ap plica ti on of  l ow  to   m edium   po wer .   T he   act ive  filt er  is  m or ad va ntageous   w he re   ra pi respo ns is  require in  t he  presence  of  dy na m ic   loads .   In  a dd it io n,   it   repr esents  powe r fu to ol  for  versat il e   pack a ging  bec ause  it   is  al so   a ble  to  com pen s at reacti ve  po wer   a nd  the  unbalance loa d .   The  act ive  pr i nc iple  of  the   par al le filt er  is  to  generate   har m on ic   currents  in  phase  opposit ion  to  tho se  e xisti ng   on  the  net work .   The  cu rr e nt  ab so r be by  the  po l luta nt  load s   is  non -   sin usoidal wh il th current  gen e rated  by  the  pa rall el   act ive  filt er  is  su ch  t hat  the   cu r ren netw ork  is  sin usoidal .   T com ply  with  sta ndar ds   im po sed  st rin gen t   qu al it el ect ric  pro vid er an industrial   co nsum ers  and   t stem   the  incre asi ng   pro blem of   distu rbanc es  on  powe syst em s act ive  filt ers  m us adap an m eet   these  r equ i rem ents  and   th us   optim ize  their  to polo gi es  and   con t ro te ch niques .   F or  this  pur pose,  se ver al   researc c on ti nu t be  publ ished  on   t he  pa rall el   act ive  filt er,   consi der i ng  th r ee  m ai areas .   The   fi rst  is  t est i m at the  offset  c urre nt,  t he  sec ond  is  t eval uate  al te r native  t opologies,   an t he   thir are deals  with   c on t ro l   strat egi es  that   gen e rate  the   c on t ro l   s ign al s   f or  t he  powe r   switc hes .   O ur  w ork   is  com par at ive  st udy  unde the  sam op e rati ng  co ndit ion s b et wee tw co ntr ol m et ho ds  pro po se d f or  t he  iden ti ficat io n o re fer e n ce  c urren ts   dis rupting a  nonlinea r l oad   FAP .       2.   PARALL EL   STRUCT URE  OF AN  AC TIVE FILT E R   The  gen e ral  s tructu re  of  three - phase  volt age  ty pe  FAP  is  pr ese nte by  Fig ur wh e re  w disti nguish  th e   in ver te r   a nd  t he   filt er   outp ut  powe as   well   as  the   diff e re nt  bl ocks  of   t he  par ty   c ontr ol  s yst e m s   par t .   T he   po wer  sect io usual ly   co ns ist s   of   volt age   in ver te base powe r   swit ches   w hose  sta te of     the  in ver te r   s witc hes  a re  c ontr olled  by  t he   hyste resis  c on t ro ll er  or  P WM ci rcu it   e nergy  st or a ge   (often  capaci ti ve )   an d   a outp ut  fi lt er  of  th fir st  orde t m i ti gate  the  c om po nen ts  due   to  t he  s witc hi ng  of     the  inv e rter  a nd   has  c onne ct   the  cro ss ov er  to  the  pow er  gr id .   [ 4 ,   5 ]   The  co ntr ol - com m and   port ion   is  com po sed   of  first   ste w ho s ro le   is   to   ide ntify  the   ha rm on ic   fil te whose   qual it la rg el de pends  o   the  ide ntific at ion  of   the   har m on ic s   re fer e nce   m et ho d ,   an a   sec ond  ste th at   pe rfor m th re gula ti ng  th DC   v oltage .   t hir a nd  final  ste p   ge ner at es  t he   in ver te r   c on tr ol .   T his  stu dy  is  lim it ed  to  ca ses  w he re  t he  so urc vo lt age   is   sin usoidal ,   a nd  where  t he  c urre nt  dra wn  by  the   load   is  t ai nte with  ha rm on ic   com ponen ts .   Unde r   these  c onditi ons,   the   total   ha rm on ic   disto r ti on   T H is   well   su it e to   desc ribe   the   degree  of  harm on ic  po ll utio n o t he  grid .   Tables   and Fig ures a r presente ce nter, as s how n belo a nd cit ed  in  the m anu s cript .           Figure  1 .   Ge ne ral Str uc tu re  of a F AP   volt age  stru ct ur e       3.   CA L CU L ATI ON OF  C URRENT  HAR MO NICS   The  c urre nt  c on s um ption   of  the  poll utant   load   is  c om po se of   a   f un dam ental   and   har m on ic s .     The  act i ve  f il te is  us ed  to ge ne rate t he harm on ic  c urre nts of th sam m ag nitud e  but in  phase  opposit io n wit tho se  e xisti ng  in  the  feed .   T do  this,  we  m us ide ntify  th har m on ic   c urre nts  of  the   lo ad .   S eve ral  m e thods  exist  f or  ide nti fyi ng  [ 1, 2,  3 ] : The f irst   is   bas ed  on  t he  s pect ral  a naly sis  of p olluta nt  strea m .   The  sec ond uses   band  pass  filt er  f or   filt erin t he  f undam ental .   The  thir us es  the  co ncep t of   in sta ntane ou real  powe r   and  i m aginati on .   T he  la tt er  is  m os com m on ly   us e in  m os cro ss overs   beca us it   a chie ves   the  best  a gree m ent   betwee the  st at ic  an d dyn am ic  p er form ance .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ RA   IS S N:  20 89 - 4856       Com par at ive S tud y E ntere d N ew Ap proac h   FMV  And  C on trol S FR F or Ac ti ve    ( L ou tf i Benyet to u )   121   3 . 1 .     Me thod  of instan t an e ous ac tive an d re act i ve  p ower   The  m et ho of  insta ntane ou act ive  a nd  re act ive  po wer  ( com m on ly   denoted   pq  m et hod)  oper at es     the  Con c ordia  trans form ation  of   vo lt ages  a nd   li ne  c urre nts  [ 6 7 ]   to  cal culat the  instanta ne ous  act ive  an reacti ve  powe rs .   The   f unda m ental   com po nen t   is  c onve rted  i nto  D com po ne nt   an t he  ha r m on ic   com po ne nts  in   the  AC   com pone nts .   By   r e m ov in the   DC  com ponent   of   t he  insta nt aneous  act ive   p ow e r   (corr es pondin to  the  fun da m ental   co m ponen of   the  c urre nt  of   t he  lo ad)   us in sim ple  low - pass   filt er  (F PB) the   ha r m on ic   com po ne nts  can   be  i de ntifie d .   The   pri nciple  of   t his  c onve ntion al   m et hod  is  now  bri efly  descr i bed .   Ar e   res pecti vely   the  vo lt age f r om   the  po i nt  of  co nnect   ( Pcc ),   fr ee do m   fro m   zero   (con ne ct ed  to    po ll utant  loa d)   a nd  the  t hree  load  c urre nt s,  de no te d 3 2 1 , , s s s v v v and 3 2 1 , , c c c i i i .   The  t ran s f orm at ion   can   reduce t his Co ncor dia a  balan ced tw o - phase  syst e m  in  wh ic the  a xe s ar e   qu a drat ic  phas e syst e m   (1 - 2) :     = 3 2 1 . 2 3 2 3 0 2 1 2 1 1 3 2 s s s s s v v v v v         (1)     = 3 2 1 . 2 3 2 3 0 2 1 2 1 1 3 2 c c c c c i i i i i       (2)     Neg le ct in t he vo lt age  h a rm on ic s,  t he  act ual  pow e c p   an im agina ry po wer   c q   are e xpresse d by   ( 3) :     = c c s s s s c c i i v v v v q p .       (3)     Com po ne nts  of  real  powe a nd  insta ntane ou i m aginar e xpress ed  a the   su m   of   DC  c om po ne nt  an an  AC  com po ne nt   ( 4) :     + + = c c c c c c q q p p q p ~ ~       (4)     with:   -   c p : The c on ti nuou s  po wer ass oc ia te to t he  f undam ental  acti ve  c om po ne nt  of the c urre nt a nd volt age;   -   c q : The c on ti nuou s  po wer ass oc ia te to t he  f undam ental  co m pone nt of t he  r eact ive curre nt  and  vo lt age;   -   c p ~ et c q ~ Alte r nativ po wer  c orres pondin t the   s um   o f   the   in te rf ere nce   com pone nts  of  t he   cu rr e nt   an vo lt age .   To  isolat the   conve ntio nal  act ive  an rea ct ive  powe r,   it   is  necessa ry  to  know  acc urat el the  fr eq uenc y   pu lsa ti ons  in sta ntane ous  po wer   form ed  from   equ at ion   ( 4) .   It  sho uld   be  note t hat  now  c on si de rs   that     the  st ud ie sy stem   is  com po se of  th ree   son   that  pre ven ts   zer se qu e nce   com ponen ts   are   ci rc ulati ng .     Af te r   ide ntifyi ng  the   pulse   i ns ta nta neous   powe r,  the   pow er  filt er  c harg ed  is olate   c onven ti onal   act iv an reacti ve  po we can  be  siz e d .   ci rcu it   c om pr isi ng   l ow   pass  filt er  with  subtr act   or   can  b e   us ed   as prese nted  i F ig ur e  2 .           F igure  2 .   Dia gra m  sh owin t he  principle  of s epar at io n of p owers       The  orde of  th is  low - pa ss  filt er  def i nes  t he  dynam ic and  eff ect ive ness   of  the   ide ntific at ion   m et ho d .   In  this   pa pe r,   a   lo w - pass   sec ond  order  filt er   is  sel ect ed  f or  the  e xtracti on  of  ha rm on ic s .   The   cut   off   f re qu e ncy  fc=25 Hz  is  c ho s en   s that   the  filt er  ca blo c any  disturbin co m po nen of  i ns ta nta neous   powe r .     Fr om  equati on  (3),   we  ca n fin c urren t c om p on e nt   (5) :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2089 - 4856   IJ RA    V ol .   7 ,   No .   2 ,   June   201 8   :   119     128   122   + = = c c s s s s s s c c s s s s c c q p v v v v v v q p v v v v i i . 1 . 2 2 1     ( 5)     By  introdu ci ng (4)  i n   (5),  t he c urren ts  in  t he a xes ) , ( beco m es (6) :     + + + = c c s s s s s s c c s s s s s s c c q p v v v v v v q p v v v v v v i i ~ ~ . 1 . 1 2 2 2 2   )   (6)     Dep e ndin on   the   f unct ion  t hat  we  wa nt  t giv e   t t he  FA P we   can   si m ultaneou sly   com pen sat e     the  c urre nt  ha rm on ic an react ive  power   or  only   one .   Ta ble  1   s umm arizes  the  possi ble  m od es     of  com pen sat i on  [ 8 ] [ 9 ] .   If  we   wa nt  f or  exam ple  to  c om pen sat curr ent  har m on ic s   an reacti ve   powe r   si m ultaneou sly then  we  el im inate   the  DC  com po ne nt  of c p us in sim ple  LPF .   I this  case  an after     add i ng  to  t he  AC  com ponent   of   t he  insta nt aneous  act i ve  powe r,   act ive  powe dc p fo r   re gu la ti on   of  the   D vo lt age dc v .       Table  1 .   Me t hods   o f  Co ntr olli ng  t he  C om pensat ion   I nst anta neous  Powe r   Ty pe  o co mpe ns ation   Con tro param ete r   Com pensa ti on  o cur r ent   h armonics   dc c r e f f p p p + =   c r e f f q q ~ =   Com pensa ti on  o reactive ene rg y   dc r e f f p p + = 0   c r e f f q q =   Com pensa ti on  o cur r ent   h armonics  and   re ac t ive  power   dc c r e f f p p p + = ~   c r e f f q q =       The refe rence   currents , den ot ed r e f f i et   r e f f i , ar e e xpre ssed  al ong  t he a xes  ) , ( by:   Finall y, it  is easy  to ob ta in  the  r efe re nce c ur r ents acc ordin g t the a xes  ab c   by the  tra ns f orm at ion   ( 7) :     = r e f f r e f f r e f r e f r e f i i i i i f f f . 2 3 2 1 2 3 2 1 0 1 3 2 3 2 1   (7)     3 . 2 .     Pri ncip le   of multi - vari abl e filter  MVF   Mr .   Be nh a bib  sug gested   in   his   thesis   [ 1]   ne filt er   cal le M VF  extracti on,  f or  ext racti ng    the  f undam ental   com po ne nt  of   el ect rica si gn al ( vo lt age   or  cu rr e nt)  di rectl al on t he  a xes  - β) .   The   trans fer   f un ct io n of t his  filt er is   ( 8) :     H ( s ) = v ̂ αβ ( s ) v αβ ( s )   = K ( s + K ) + j ω c ( s + K ) 2 + ω c 2     (8)     ( ω c )   re pr ese nt t he   f undam ental   pu lsa ti on  (f c= 50  Hz ),   ( K)  a   posit ive  c o nst ant,  (v)elec tric al   input  vo lt ag MVF  an ( v ̂ is  the  volt age  c orr esp onding  to  ( v)   outp ut  MV F .   T he  f undam ental   com po ne nt  of  the  el ect r ic al  sign al   ( vo lt age   or  c urre nt)   ca be   extr act ed   dir ect ly   by  t he   axe - β ),   without  phase   change   or  am plit ud e .   Fr om   eq uation  ( 8),  we  obta in   the  f ollow i ng  two  ex pr e ssio ns   as  s how in  ( 9 - 10) .   MV use at   t he  t wo - phase  vo lt age s,  ca eff ect ively   filt er  the  ha r m on ic   co m ponen ts  of   t he   power   sup pl vo lt ages .   Th us   it i m ple m enta ti on   ca im pr ov e   the   perfor m ance  of   the   filt er .   Fi gures   are  pr e sente center,   as   s hown  in   Figure  3   a nd ci te in t he  m anu scri pt .       ̂ ( ) = ( s + K ) K ( s + K ) 2 + ω c 2 ( ) k ω c ( s + K ) 2 + ω c 2 ( )   (9)         ̂ ( ) = ( s + K ) K ( s + K ) 2 + ω c 2 ( ) + k ω c ( s + K ) 2 + ω c 2 ( )   (10)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ RA   IS S N:  20 89 - 4856       Com par at ive S tud y E ntere d N ew Ap proac h   FMV  And  C on trol S FR F or Ac ti ve    ( L ou tf i Benyet to u )   123       Figure  3 .   Bl oc k diag ram  MVF       3 . 3 .     Me thod  c alled t he refe r ence rel ated  t s yn chr on iz ati on   This  m et hod,  intr oduce by  [ 8 ] ,   [ 9 ] t he   pr ocessin al so  op e rates  C onc ordia  but  a pp l ie on ly   to     the  li ne   cu rr e nt of  t he  l oad 2 1 , c c i i an d 3 c i .   The n,  a   seco nd p r ocessin is  pe rfo rm ed  to sw it ch  t he  li ne  cu r ren ts   in  dq,  wh ic t ran s f or m the  fun dam ental   c om po ne nt  of  c urren in  D com po ne nt  and   ha rm on ic   current   com po ne nts  in   the  AC  com pone nts .   T his  al lows   us  to  e lim inate   us in si m ple  low  pass  filt er,  t he   DC  com po ne nt  of  t he  c urren t .   T he   m ajo a dv a nt age  of  this  m eth od  c om par ed   to  pre vious  li es  in  t he  fact  t ha any  te ns io ns   har m on ic s   ha ve   no   m or influ e nce   on  t he  i de ntifie c urren t   an t her e fore  t he   filt er  will   b e   bette r .     Its  pr i nciple  i set   ou bel ow .   A re  the  l ine  curre nts  of  three - phas syst e m   witho ut  ze ro   se qu ence .     The   tran sf or m at ion   ca re du ce  this  C onco r dia  ph a se  syst e m   to  tw o - phase  e qu il ibri um   syst e m as  a bove   by  the foll owin r el at ion sh i p   (11 ) :     = 3 2 1 . 2 3 2 3 0 2 1 2 1 1 3 2 c c c i i i i i c c   (11)     By   gen erati ng   sign al with  P .   L .   ) c os ( an d ) s i n ( der i ved   from   t he  f undam ental   te ns ion   netw ork,    we ob ta in  the  e xpressi on of th e cu rr e nts in  th e dq syste m   (12)   [ 9] :     = c c cq cd i i i i . ) s i n ( ) c os ( ) c os ( ) s i n ( 1     (12)     These c om po ne nts m ay  then   be  e xpresse a s the sum  o a   DC c om po ne nt and a n AC c om po nen t   (13) :     + + = cd cd cd cd cq cd i i i i i i ~ ~     (13)     with:   cd i and cq i   : T he DC c om po ne nts  of   cd i and cq i ,   cd i ~ and cq i ~ : ac com ponen ts  of  cd i   an d cq i   Eq uation ( 12),  we  ca n deduc the co m pone nts of c urren t α - β   ( 14) :     = = cq cd cq cd c c i i i i i i . ) s i n ( ) c os ( ) c os ( ) s i n ( . ) s i n ( ) c os ( ) c os ( ) s i n ( 1     (14)     So int   ( 15) :     + = cq cd cq cd c c i i i i i i ~ ~ . ) s i n ( ) c os ( ) c os ( ) s i n ( . ) s i n ( ) c os ( ) c os ( ) s i n (     (15)     Nex t   we   giv e   the  f unct io a ct ive  po wer  fil te [ 8 ] we   ca al s c om pensat with   this   com m and   is    the  c urren ha rm on ic an r eact ive  ene r gy  or  o nly  one  of  the   tw o .   T able  s umm a rizes  the   m od es  of   com pen sat ion  po s sible .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2089 - 4856   IJ RA    V ol .   7 ,   No .   2 ,   June   201 8   :   119     128   124   Table  2 .   Me t hods   C om pen sat ion C ontr ol Re po sit or y B in ds   t Sync hro nousl y   Ty pe  o co mpe ns ation   Con tro param ete rs   Com pensa ti on  o cur r ent   h armonics   dc cd r e f fd i i i + = ~   cq r e f fq i i ~ =   Com pensa ti on  o reactive ene rg y   dc r e f fd i i + = 0   cq r e f fq i i =   Com pensa ti on  o cur r ent   h armonics  and   re ac t ive  power   dc cd r e f fd i i i + = ~   cq r e f fq i i =       The refe rence   currents  are  e xpress ed  b y   (16 ) :     = r e f fq r e f fd r e f f r e f f i i i i . ) s i n ( ) c os ( ) c os ( ) s i n (       (16)     Af te r   the   c ho i ce  of  co ntr ol  par am et ers,   th in ver se   tra nsfo rm at ion   ca be   trace ba ck  t t he  C onco r dia  ref e ren ce  curre nts   ( 17) :     = r e f f r e f f r e f r e f r e f i i i i i f f f . 2 3 2 1 2 3 2 1 0 1 3 2 3 2 1         (17)       4.   CUR RENT  C ONTROL  B Y  HYSTE RESI S   The  m et ho is   base on  t he   com par iso of  the   d i ff e ren c Ɛ  betw een   the  c urre nt  re f eren ce   an   the  m easur e c urren ts   with   fixe ba nd .   Ea ch   vi olati on  of  this   band   gi ve a   s witc hing   c omm and  switc hes   to  4 .   Fig ur es  are   pr ese nted  cent er,  as  s how in  Fig ur e  4   an c it ed  in th e m anu scri pt .           Figure  4 .   Pr i n c iple o c urren con t ro by  hyste resis       5 .   CUR RENT  C ONTROL  B Y  PW M   The  P W M   co nt ro pr i nciple  i des cribe in  Figure  5 .   I thi case,   the   dif f eren ce   bet wee t he  c urren t   ref e ren ce  i a nd  the  act ua curre nt  ifre f   is  ap plied  to   the  in pu of  co ntr oller .   The  o utput  s ign al   of    the  c on tr oller,   cal le m od ul at or ,   is  the c om par ed  with   tria ngula w ave  of  fi xed  f reque ncy  (ca rri er)   t determ ine  the  order   of  swit chin of  the  s witc hes .   T he  f reque ncy  of   t he  tria ng ular  carrier  t her e fore  set s     the s witc hing freq ue ncy of  th e pow e sem ico nd ucto rs .           Figure  5 .   Pr i nc iple o c omm a nd curre nt  by P WM   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ RA   IS S N:  20 89 - 4856       Com par at ive S tud y E ntere d N ew Ap proac h   FMV  And  C on trol S FR F or Ac ti ve    ( L ou tf i Benyet to u )   125   6 .   SIMULATI O O RESU L TS   The  sim ulati on   of  the  direct  c on t ro in   the  phase  m ark er  ba sed  on  the  m eth od  binds  t th reposit ory   synch ronizat io n or t he  t heory  of instanta ne ous pow e (pq ) w as co nducte d wit the  foll ow ing   pa ram et ers :   -   T he  loa c urr ent is inc rease d   50% to  t =  0,3s   -   T he value  of  the D C  volt age  is eq ual to  60 0V   -   T he hyst eresi s b a nd att ache to  3A,  for co ntr ol b hyste r esi s   -   T he  s witc hing  fr e qu e ncy is  set  at 1 3 . 5 KHz .   f or P WM c ontr ol .   -   D r op f il te lo w pass sec on d order  cu t off fre qu e ncy e qu al  t o 25Hz .   -   T he param et e K  of M VF   w as ch os e e qu a l t 80 .   Table  3   incl udes all  n et w ork set ti ng s a nd po ll utant loa ds   use in  the  sim ul at ion .       Table  3 .   Sim ul at ion  Sett in gs   Par ame t er s   nu me ri cal val u es   Volta ge   eff ec t iv E s [v]   240   Freque nc y   f   50   Li ne   resista n ce  R s [m     ]   1 . 59   Li ne   choke  L [ H]   45 . 56   appa ren power   S KV A   400   Loa r esista n ce   DC R c [m ]   2 . 73   Loa induc t ance   DC L c [ H]   23 . 19   Filt er   resista n ce  R f [m ]   6 . 87   Filt er   induct ance   L f [ H]   100   Volta ge   Vdc  [v]   600       7 . 1 .    Res ults  of simul at io of the  ov er all n etwork  lo ad   b efo re  t he  n on l inear  filter   The   pre vious   fig ur e   s hows   the  l oad  c urre nt  (ic1 )   t he   fi rst  phase   an the   har m on ic   s pectr um .     The  c urre nt  T HD  f or  this  l oa is   23, 72 % .   The  T H is  c al culat ed  f or  t he  first  f ort ha rm on ic acco rd i ng  to   "IEC"   Fig ures  are  pr ese nted  c enter,  as s how in  Fig ure  6,   7   an ci te i t he  m anu script .           Figure  6 .   Loa d cu rr e nt (p hase  1)           Figure  7 .   H a rm on ic   sp ect r um  o f   the l oad cu rrent ( Ph ase  1)   T HD = 23 . 72%       7 . 2 .         Direct  c on t rol me thod  ba se on   th e  inst an t an e ous  po w er  (PQ )   7 . 2 . 1 .   Resul ts   of   simul ati on   using   th e   h ys t eresi s   contr ol   Figures   8   Th e   sourc c urrent   har m on ic   s pe ct ru m   after  c om pen sat ion   ( ph a se  1)   TH D = 6 . 81%   a re   pr ese nted  cent er,  as  s how n   be low  a nd cit ed   in the m anu sc r ipt .   0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 - 1 5 0 0 - 1 0 0 0 - 5 0 0 0 500 1000 1500 T e m p s( s) i c1 ( A ) 5 10 15 20 25 30 35 40 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 H a r m o n i o r d e r Fu n d a m e n t a l   ( 5 0 H z )   =   7 8 2 . 1   ,   T H D =   2 3 . 7 2 % A m p l i t u d e   ( % ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2089 - 4856   IJ RA    V ol .   7 ,   No .   2 ,   June   201 8   :   119     128   126       Figure  8 .   The  s ource c urre nt harm on ic  sp ect r um   after co m pen sat io n   ( phas e 1)   T HD = 6 . 81%       7 . 2 . 2 .   Simul ati on  re sults  usi ng   th com ma nd  h ystere sis  w ith MVF   Figure  9   is  c urre nts  of  non - li near   loa ic 1,  is1  of  s ource  and  th at   of  if cro s sove r   an Fig ur 1 0 .     The  s ource  c urre nt  ha rm on ic   sp ect r um   a fter  com pen sat io ( phase  1)  T HD = 1 . 68%   a r pr e sente ce nter,   as   sh ow n belo a nd cit ed  in  the   m anu scri pt .           Figure  9 .   Cu rr e nts  of   non - li ne ar lo a ic 1,  is 1 of so urce a nd that of if c r os s ov e r           Figure  1 0 .   T he  sour ce  curre nt  h a rm on ic  sp ec trum  a fter co m pensat ion ( ph a se 1) T HD= 1 . 68%       7 . 2 . 3 .   Simul ati on  re sults  usi ng   th PW c omm an d   In  Fi gures  1 1   Currents  of   no n - li nea loa ic 1,   is of  sou rc and   t hat  of  if cr os s over   a nd   Fig ure  1 2 .   Th source   c urre nt  har m on ic   sp ect ru m   a fter  c om pen sat ion  ( phase  1)  THD = 1 . 73%   a re  pr ese nted   c enter,     as sho wn b el ow a nd cit ed  i n t he  m anu scri pt .           Figure  1 1 .   C urren ts  of  non - li near l oa ic 1, i s1   of sou rce a nd that  of if c r os s ov e r           Figure  1 2 .   T he  sour ce   cu rr e nt  h a rm on ic  sp ec trum  a fter co m pensat ion ( ph a se 1) T HD= 1 . 73%   5 10 15 20 25 30 35 40 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 O r d e r   d e H a r m o n i q u e s T H D =   6 . 8 1 % A m p l i t u d e   ( % ) 0 . 2 6 0 . 2 8 0 . 3 0 . 3 2 0 . 3 4 0 . 3 6 0 . 3 8 - 1 5 0 0 - 1 0 0 0 - 5 0 0 0 500 1000 1500 T e m p s( s) i ( A ) 5 10 15 20 25 30 35 40 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 O r d r e   d e H a r m o n i q u e s   T H D =   1 . 6 8 % A m p l i t u d e   ( % ) 0 . 3 0 . 3 5 0 . 4 - 1 5 0 0 - 1 0 0 0 - 5 0 0 0 500 1000 1500 T e m p s ( s ) i ( A ) 5 10 15 20 25 30 35 40 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 O r d r e   d e H a r m o n i q u e T H D =   1 . 7 3 % A m p l i t u d e   ( % ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ RA   IS S N:  20 89 - 4856       Com par at ive S tud y E ntere d N ew Ap proac h   FMV  And  C on trol S FR F or Ac ti ve    ( L ou tf i Benyet to u )   127   7 . 3 .         Direct  c on t rol me thod  ba se on   th e   sy nchr onou s r eference  fr am e SF R   7 . 3 . 1 .   Resul ts of si mula tion  using the  h ys t eresi s co n tr ol   Figure  13   c urr ents  of  no n - li ne ar  loa ic 1,   i s1   of  s ource  a nd   t hat  of   i f1   cro ss over   a nd  Figure  1 4 .     The  source   c urre nt  har m on ic   sp ect ru m   after  c om pen sat ion  ( phase  1)  THD = 1 . 23%   a re  pr ese nted   c enter,     as sho wn b el ow a nd cit ed  i n t he  m anu scri pt .           Figure  1 3 .   C urren ts  of  non - li near l oa ic 1, i s1   of sou rce a nd that   of if c r os s ov e r           Figure  1 4 .   T he  sour ce  curre nt  h a rm on ic  sp ec trum  a fter co m pensat ion ( ph a se 1) T HD= 1 . 23%       7 . 3 . 2 .   Simul ati on  re sults  usi ng   th PW c omm an d   Figure  1 5 .   Cu r ren ts   of  non - li near  loa ic 1,  is1  of  s ource  and  t hat   of  i f1  cr os s ov e r   an Fig ur e   1 6 .     The  source   c urre nt  har m on ic   sp ect ru m   a fter  c om pen sat ion  ( phase  1)  THD = 1 . 36%   a re  pr ese nted   c enter,     as sho wn b el ow a nd cit ed  i n t he  m anu scri pt .           Figure  1 5 .   C urren ts  of  non - li near l oa ic 1, i s1   of sou rce a nd T hat  of  i f1 cr os s ov e r           Figure  1 6 .   T he   source  curre nt  h a rm on ic  sp ec trum  aft er co m pensat ion ( ph a se 1) T HD= 1 . 36%   0 . 2 2 0 . 2 4 0 . 2 6 0 . 2 8 0 . 3 0 . 3 2 0 . 3 4 0 . 3 6 0 . 3 8 0 . 4 - 1 5 0 0 - 1 0 0 0 - 5 0 0 0 500 1000 1500 T e m p s I ( A ) 5 10 15 20 25 30 35 40 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 O r d r e   d e H a r m o n i q u e s   T H D =   1 . 2 3 % A m p l i t u d e   ( % ) 0 . 2 2 0 . 2 4 0 . 2 6 0 . 2 8 0 . 3 0 . 3 2 0 . 3 4 0 . 3 6 0 . 3 8 0 . 4 - 1 5 0 0 - 1 0 0 0 - 5 0 0 0 500 1000 1500 T e m p s( s) I ( A ) 5 10 15 20 25 30 35 40 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 O r d r e   d e H a r m o n i q u e s   T H D =   1 . 3 6 % A m p l i t u d e   ( % ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2089 - 4856   IJ RA    V ol .   7 ,   No .   2 ,   June   201 8   :   119     128   128   8 .   CONCL US I O N   The   ta ble  belo present   the   su m m ary  resu lt of  t he  dif fe ren t   sim ulati o ns   obta ine for  t he  direc t   con t ro strat eg ap plied  t t he  t opologies  of  act ive  pow er  filt er  ha t wo - le vel  i nver te r .   F r om   the  resu lt s   ob ta ine by  t he  sim ulati on   m ade  under  the  sam op e r at ing   c onditi ons  of  the   F A ne xt  t wo  pr opos e m et ho ds,  the  com po ne nt  m e thod  re fer e nce   relat ed  to  t he   tim ing   and  m et hod  of   i ns ta ntane ous  act iv an reacti ve  powe r   with  M VF   de te ct ed  dis rupt ive  cu rr e nt  s uc cessf ul  they   eff ect ively   re duced   the  TH D after  com pen sat ion,  we  f ound  t hat  the  F AP  hyste r esi co ntr ol  m et hod  ga ve   sat isfact ory   re su lt a nd  sli ghtl bette than  t he   P WM  m et ho a s s hows  in  T a ble  4 .   The  resu lt obta ined  with  t h e   two  com m and sho that  th i m ple m entat i on  of  the   act iv filt er  can   sign ific a ntly   r edu ce   the   ha r m on ic   con te nt  of  the   cu rrent   source wh ic res ults  in  dec reased   afte fil te ring  THD  well   below  5% .   We  se that   TH DS  obta ined   with   the  so - cal le hy ste resis  or de r are   l ow e t ha t hat   ob ta ine with   the  P WM .   As   agai ns t,  hyste resis,  des pite  it si m plici ty has  t he  disad va ntage   of  a   va riabl e   switc hing  f re quency,  w her the  prese nce  of   la rg nu m ber   of   har m on ic i the  c urren wave .   P W M   te chn iq ue,  eas to  use t hen  pr ovides   fixed  f reque ncy   operati on,   ha rm on ic   co nten t,  but  al so  ha s   f ully   identifie d by it s struct ur e , lim it ed  dynam ic  propertie s .       Table  4   Sy nth e sis of the   Re s ul ts     Control le d   h y ste resis   C ontrol le d   MLI   cont rolled  Dir ect   p - q   6 . 81   -   cont rolled  d irect   p - with   MVF   1 . 68   1 . 73   cont rolled  d irect   SR F   1 . 23   1 . 36       REFERE NCE S   [1]   M .   Abdus alam ,   "S truc ture and   Strat egies  fo C ontrol  of   Para l l el  and   H y brid   Acti ve   Fil te rs   with   Expe r imental   Vali da ti ons,"  Ph D T hesis,   Henri   Poinca   Univer sit y ,   Nan c y - I, M a y   2008 .   [2]   N .   Bru y an t,  "G ene ra li z ed   Study   a nd   Control  o Para ll e Ac tive  Fil te rs,   Glob al   o r   Sel ective  Com pensa ti on  o Harm onic s,  Ba lance o r   Unbal an ce R egi m e , "   Ph . D T hesis ,   Univ e rsit y   of  Nan te s,   Franc e, 1999 .   [3]   A .   Sahban i,  M .   Bra ie k,   M .   Da m and   M .   J emli,  "Control   of   a   Thr ee - Ph ase   Shunt  Fil te r   b y   F uzzy   Logic , "   3r d   Inte rna ti ona Co nfe ren c es  SETI T ,   Tun isia,  27 - 31 ,   Marc h   2005 .   [4]   A .   Rahmouni,   " Perform anc Co m par ison  of  Two  New  Cont rol   Methods  of  a   Pa ral l el  Acti v Fi lter",  ACTA ,   vo l5 3,   2012,   pp278 - 28 2 .   [5]   Y .   Kus um La th a,   Ch .   Saiba bu ,   Y .   P .   Obulesh,   Control   Strateg for  Three  Phase  Shunt  Acti v Pow er  Filt er  wit Minim um   Curre nt  Mea surem e n t s,  (IJECE) , Vol1,   No1,2011, pp .   31 - 42 .   [6]   K .   Shahra m ,   "Continui t y   of  S erv ice  o Thr ee - Phase  Pow er  Convert ers  a nd   FP GA   Protot y ping  i t h Lo op:   Applic a ti on  t P ara l le l   Act ive   Fi l te r, "   PhD   the sis,   Henri   Poinc aré  Univer sit y ,   Nan c y - I, Janua r y   20 09 .   [7]   R .   Ba la subram a nia n,   S .   Pala n i,  Sim ula ti on  and  Perform anc Ev al ua ti on  o Shu nt  H y brid   Pow er  Filt er  for   Pow er   Quali t y   Im prove m ent   Us ing  PQ   The or y ,   (IJECE) , Vol6,   No6,2016 ,   pp .   2603 - 2609 .   [8]   B .   Choukr i,  "Contribut ion   to   th e   Stud y   of   th e   Di ffe ren t   Topo logies  and   Com m ands  of  Par al l el  Acti v Fil te rs   W ith  Struct ure   T ensi on:  Model ing,  Sim ula ti on  and   Expe r imental  Vali da ti on  o t he  Order , Doc tora l   Th esis,   H en ri   Poinca   Univer sit y ,   Nan c y - I, D ec ember   2004 .   [9]   A .   MO RS LI,   " Depoll uti on   of   Low - Volta ge   E l ec tr ic a N et wor ks  Us ing  a   T wo - Le vel  Para llel  A ct iv Fi lt er   Control le d   b y   T he  PQ , "   ACTA  a lgori thm,  vo 53 , 2012,   pp105 - 11 1 .       BIOGR AP H Y   O AU TH OR        B eny ett ou   Lou t fi   wa s born  in   M’s il a, Alge ri ai 1 979 .   He  r ec e ive d   his E ngin ee d e gre in   Elec tronics  and  Magiste d e gre in  industrial  con trol   from   M’s il Univer sit y   in  2002   and  2006  respe ctively .     He  re ce iv ed  h is  Ph .   D .   in  elec tr i ca l   eng ine er ing  from   Bec har   Un ive rsit y ,   Alg er ia,  in   2016 .   He   w as   rec rui te in  200 as  elec tron ic assistant   profe ss or  in  Univer sit y   of  M' sil a .   His  sc ie nti f ic   int e rests  are   power  qua li t y   c o ndit ioni ng ,   DS and  d igi t al  con tr ol,  cont ro l   and   d ia gnostic .   He   is   m ember  of  sev er al   rese arc h   proj ec ts   at Unive rs i t y   of   Ms il and   Elec tr ic a Eng ineeri ng   La bor at or y   of M sila   Univer si t y     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.