I nte rna t io na l J o ur na l o f   Appl ied P o w er   E ng ineering   ( I J AP E )   Vo l. 6 ,   No . 1 A p r il   201 7 ,   p p .   1 3 ~3 0   I SS N:  2252 - 8 7 9 2   DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ap e. v 6 . i1 . p p 1 3 - 30          13         J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I J PE   S m a ll S ca le Win d  G en eratio n Sys te m P a r t   I I N o v el  Q ua si - Z - S o urce   I nv ert er a nd  FR G - Q Z SI - M icro   G ri d   I nt erfac e       M .   Ra m k u m a r,   K . N.   Srin iv a s   De p a rtme n o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   E n g in e e rin g B.   S .   A b d u Ra h m a n   Un iv e rsit y ,   Ch e n n a i,   In d ia       Art icle  I nfo     A B ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   2 7 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   Feb   1 5 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   Ma r   1 0 ,   2 0 1 7       T h is  p a p e p ro p o se m o d e ll in g ,   a n a ly sis  a n d   c o n tro o f   a   s m a ll   sc a le  w in d   e n e rg y   c o n v e rsio n   s y ste m   e m p lo y in g   a   d irec d riv e n   F lu x   Re v e r sa Ge n e ra to (F RG c o n n e c t e d   to   th e   m icro   g ri d   th r o u g h   a   q u a si - Z - so u rc e   in v e rt e (QZS I).   T h is  e n ti re   re se a rc h   is  m a d e   u p   o f   tw o   m a jo p a rts  v iz.,   F RG   a n d   QZS I.   I n   th e   p a rt  re p o rt  o f   th is  re se a rc h   w o rk ,   th e   ro le  o f   F R G   h a s   b e e n   th o r o u g h ly   m o d e ll e d   a n d   v e rif ied .   In   th is  p a r II,   th e   m o d e ll in g   a n d   a n a ly sis  o f   QZS f o r   th is  p u rp o se   is  p re se n te d .   I n   a d d it i o n ,   t h e   m o d if ied   sp a c e   v e c to P W M   (S VP W M tec h n iq u e   is  p ro p o se d   in   t h is  p a p e t o   sa ti sfy   th e   sh o o t - t h ro u g h   c h a ra c teristic  o f   QZS I,   w h ich   is  a   n o v e l.   T h e   in terf a c e   o f   F R G   a n d   QZS t o   i n jec p o w e in   to   m icro   g rid   h a b e e n   f in a ll y   p re se n ted .   T h e   sim u latio n   re su lt a re   v a li d a ted   w it h   th e   a n a ly ti c a re su lt s.   S e c ti o n   d isc u ss e th e   o p e n   lo o p   c o n tro l   o f   QZS I.   T h e   m a th e m a ti c a m o d e ll in g   o f   QZS f o th is  p u r p o se   is  g iv e n   a n d   a n a l y ti c a ll y   v a li d a ted .   T h is  f lo w e d   b y   s e c ti o n   II  in   w h ich   th e   p ro p o se d   S VP W M   is  p re se n ted .   T h e   p ro c e d u re   to   o b tain   tri g g e rin g   p u lse s   u sin g   th is  p ro p o se d   m o d u latio n   t e c h n iq u e   is  d isc u ss e d .   S e c ti o n   II p re se n ts  c lo se d   lo o p   c o n tr o stra teg ies   f o r   QZS I.   S e c ti o n   IV   p re se n ts  th e   m icro   g rid   in terf a c e   a n d   p o w e in jec ti o n .   K ey w o r d :   AC   m icr o   g r id   Flu x   R e v er s al  Ge n er ato r   M o d if ied   SVP W co n tr o l   Q u asi - Z - s o u r ce   in v er ter   W in d   p o w er   g en er atio n   s y s te m   Co p y rig h ©   201 7   In s t it u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   K.   N.   Srin iv a s ,   Dep ar t m en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g i n ee r in g ,   B .   S.  A b d u r   R ah m a n   Un iv er s i t y ,   C h e n n ai,   I n d ia .   E m ail:  k n s r in iv a s @ b s a u n i v . ac . in       1.   SI M UL AT I O DE T AI L S   O F   F RG   W I T H   G R I CO NNEC T E DIR E CT   P O WE CO NT RO L L E ( DP C)   Q U ASI   Z   SO URC E   I NV E R T E R   1 . 1 .   T he  o v er a ll w o rk ing   princip le   Fig u r 1   s h o w s   th b lo c k   d iag r a m   r ep r esen tat io n   o f   t h p r o p o s ed   s m al s ca le   w i n d   g e n er at o r   s y s te m   u s i n g   f l u x   r e v er s al  tech n o lo g y   co n n ec ted   to   AC   m icr o   g r id   th r o u g h   Q Z SI  [ 1 ] ,   [ 2 ] .   T h s in g le  s ta g DC - AC   b o o s h ap p en s   u s i n g   th Q Z S I ,   w h ic h   is   a n o th er   m aj o r   co n tr ib u tio n   in   t h is   r esear c h   w o r k .   T h ab s en ce   o f   QZ SI  w i ll in cr ea s t h s ize,   co m p o n en ts ,   co s t a n d   w ei g h t o f   t h m ai n   s y s te m .   QZ SI  h as  p o w er   b lo ck   an d   a   co n tr o b lo ck   ass o ciate d   w it h   it.  T h p o w er   b lo ck   o f   Q Z SI  c o n s is ts   o f   w i n d   F R G   cu m   t h r ee   p h ase   b r id g r ec ti f ier   ( s i m u lated   in   th e   ea r lier   s ec tio n s ) ,   Q Z SI  a n d   C   f i lter .   T h co n tr o l   b lo ck   o f   it   co n tai n   o u ter   p o w er   lo o p ,   in n er   cu r r e n co n tr o ller ,   MP PT - d u ty   r a tio   b lo ck ,   a n d   f in all y   m o d i f ied   SVP W g en er ato r   w h ic h   co n tr o lled   b y   th ab o v t h r ee .   T h w h o le  b lo ck   o f   Q Z SI  s ta r ts   at  th f il ter ed   a b A C   v o lt ag e.   T h is   3 - p h a s v o lta g i s   t ap p ed   o u t   an d   co n v er ted   in to   a     t w o   p h a s e   v o lta g to   u s i n   q d r ef er en ce   a t   abc -  - dq   s u b   b lo c k .   T h e d v q v d i an d   q i d er iv ed   o u o f   t h i s   s u b - b lo ck   ar tak e n   f o r   o u t P   an d   out Q   ca l cu latio n s .   T h er ar co m m an d   s ig n al s   at  t h r e f er en ce   o f   o u t er   p o w er   lo o p ,   an d   th e s ar out P *   an d out Q * .   T h o b tain ed   er r o r   s ig n a ls   o f   ( Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :   2252 - 879   IJ A P E   Vo l.   6 ,   No .   1 A p r il 2 0 1 7 :   1 3     30   14   * out out P P )   an d   ( * o u t o u t Q Q )   f o r m   t h i n n er   c u r r en co n tr o ller   b lo ck .   T h P I   co n tr o ller   p r o v id es  th e   co n tr o lled   * d v   an d * q v .   T h ese  v o ltag es  ar th en   co n v er ted   in to   a b AC   v o lta g e.   T h is   f o r m s   o n o f   th i n p u t s   f o r   m o d if ied   SVP W M,   w h ic h   p r o v id es th s w itc h i n g   p u ls e s   f o r   th Q Z SI.   T h er is   u n iq u e n es s   i n   th p r o p o s ed   m o d if ied   SVP W tech n iq u e.   A   n e w   m o d u lated   te ch n iq u i s   p r o p o s ed   at  m o d if ied   SVP W f o r   p r o d u cin g   g ate   p u ls e s   t o   QZ SI  w h ic h   f o r m s   th c lai m   in   t h is   r esear ch .   T h e   m o d u latio n   o f   t h p r esen abc V   at  th m o d i f ied   SVP W is   i m p o r tan t,  w h ich   i s   ac h ie v ed   b y   t h d u t y   r atio   D ’  o f   MP PT .   T h ese  p u ls e s   ar ab le  to   b o o s th e   o u tp u abc V   at  Q Z SI  to   h i g h   le v el.   C o n s id er   t h QZ S I   ch ar ac ter is tic,   s h o w n   i n   Fi g u r 2 .   I ca n   b s ee n   t h at  t h o u t p u v o lta g g o es  to   k V s   j u s b y   tr ain i n g   t h d u t y   c y cle.   Ho w e v er ,   k ee p in g   s af er   o p e r atin g   zo n e,   it  is   p o s s ib le  to   b o o s th abc V   at  QZ SI  to   n o tab le  h ig h er   v alu e.           Fig u r 1 .   B lo ck   d iag r a m   o f   F R w it h   g r id   co n n ec ted   QZ SI           Fig u r 2 .   Vo ltag g ai n   v s   d u t y   r atio       1 . 2 .   Q ua s i - Z - s o ur ce  inv er t er   t o po lo g y   Op er atin g   p r in cip le   a n d   cir c u i an al y s is   o f   Q Z SI  co n s is t s   o f   t w o   m aj o r   m o d es,  w h ic h   ar e:   ( i)   No n - s h o o th r o u g h   m o d ( ac ti v m o d e)   a n d   ( ii)  Sh o o th r o u g h   m o d e.   T h o p er a tio n   u n d er   th ese  t w o   m o d es  is   ex p lain ed   b elo w .   T h g o v er n i n g   eq u atio n s   f o r   th e s m o d es  ar also   d er iv ed .     ( i) .   N o n - s h o o t th r o u g h   mo d e   ( a ctive   mo d e) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J A P E   I SS N:  2252 - 8792       S ma ll S ca le  W i n d   Gen era tio n   S ystem:   P a r t I I A   N o ve l Q u a s i - Z - S o u r ce   I n ve r ter a n d   ( K.   N .   S r in iva s )   15   I n   th n o n - s h o o t h r o u g h   m o d e,   th s w i tch in g   p atter n   f o r   th QZ SI  is   s i m ilar   to   th at  o f   VSI .   T h e   in v er ter   b r id g e,   v ie w ed   f r o m   t h D C   s id is   eq u iv a len t   to   cu r r en s o u r ce .   T h in p u d v o ltag is   av a ilab le  as DC li n k   v o lta g in p u t to   th e   in v er ter ,   w h ich   m a k es t h Q Z SI  b eh av s i m ilar   to   VSI .           Fig u r 3 .   C ir cu it a n al y s i s   o f   Q Z SI  d u r i n g   t h n o n - s h o o t th r o u g h   s ta te       I n   th n o n - s h o o t - t h r o u g h   s ta t e,   th in v er ter   b r id g ca n   b m o d elled   as  a n   eq u i v alen cu r r en s o u r ce   as s h o w n   i n   Fig u r 3 .   T h g o v er n in g   eq u at io n s   f o r   t h i n d iv i d u al  lo o p s   ( lo o p   A B C D A ,   P Q R SP   an d   L MN O L )   ar e   p u t in   m a tr ix   f o r m   as:      i c c i Lf f iL iL V V V V dx d L dx d L dx d L   ( 1 )     ( ii ) .   S h o o t th r o u g h   mo d e .   I n   th e   s h o o th r o u g h   m o d e,   s w itc h es  o f   t h s a m p h a s in   t h i n v er ter   b r id g ar s w itc h ed   o n   s i m u lta n eo u s l y   f o r   v er y   s h o r d u r atio n .   T h s o u r ce   h o w ev er   d o es  n o g et  s h o r cir cu ited   w h en   at te m p ted   to   d o   s o   b ec au s o f   t h p r ese n ce   o f   L C   n et w o r k ,   w h i le  b o o s tin g   t h o u tp u v o ltag e.   T h D C   lin k   v o lta g d u r in g   th s h o o th r o u g h   s tates  i s   b o o s ted   b y   b o o s f ac to r .   T h v alu o f   b o o s f ac to r   d ep en d s   o n   th s h o o th r o u g h   d u t y   r atio   f o r   g i v e n   m o d u la ti o n   in d ex .   I n   th s h o o t - t h r o u g h   s ta te,   th e   in v er ter   b r id g as  s h o w n   in   F ig u r 4 .   T h g o v er n i n g   eq u ati o n s   f o r   th e   in d iv id u al  lo o p s   ( lo o p   A B C D E FA ,   P QR SP   an d   L MN O L )   a r e   p u t in   m a tr ix   f o r m   as:           Fig u r 4 .   C ir cu it a n al y s i s   o f   th QZ SI   d u r i n g   t h s h o o t th r o u g h   s tate     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :   2252 - 879   IJ A P E   Vo l.   6 ,   No .   1 A p r il 2 0 1 7 :   1 3     30   16   0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 2 1 2 2 1 1 i c c i L f f iL iL V V V V dx d L dx d L dx d L   ( 2 )       T h av er ag v al u o f   t h in d u cto r   v o ltag es a r s ep ar atel y   f o u n d   o u t.         T T ) D ( c i ) D ( c i dt ) V V ( dt ) V V ( 1 2 1 0 1 0   ( 3 )       T T ) D ( c T ) D ( c dt ) V ( dt ) V ( 1 1 1 0 2 0   ( 4 )       T T ) D ( T ) D ( i c c dt ) V ( dt ) V V V V ( 1 0 1 0 0 2 1 0   ( 5 )       i i c c V V V V V ) D ( ) D ( ) D ( D D ) D ( 0 1 1 1 0 1 0 1 0 2 1   ( 6 )       ) D ( V ) D ( V V i c 2 1 1 1 0   ( 7 )       ) D ( DV V i c 2 1 2   ( 8 )       T h d lin k   v o lta g o b tain ed   is   th s u m   o f   ca p ac ito r   v o ltag e s   1 c V   an d   2 c V         11 12 d c p c c i i D V V V V B V ( D )   ( 9 )       0 2 i V V MB   ( 1 0 )     A lo n g   w it h   t h o p er atio n   o f   Q Z SI,   th is   s ec tio n   s h o w s   th at   t h d li n k   v o ltag e   w il b t h e   m u ltip licatio n   o f   th b o o s f ac to r   an d   th in p u v o ltag e.   So ,   t h o u tp u v o ltag e   w ill b t h p r o d u ct  o f   t h b o o s f ac to r   B   a n d   th e   m o d u latio n   in d ex   ( MI ) .   T h u s ,   i n   th e   p r o p o s ed   co n tr o to p o lo g y ,   t h b o o s f ac to r   a n d   t h m o d u latio n   in d e x   ar ch an g ed   s ep ar atel y   to   co n tr o l th in v er ter   o u tp u t v o lta g e.     T h s i m u latio n   d ia g r a m   o f   Q Z SI  is   s h o w n   i n   th Fig u r 5 .   I n   th i m p ed an ce   n e t w o r k ,   th v alu e s   o f   C 1   a n d   C 2   ar r esp ec ti v el y   1 0 µF T h v al u es o f   L 1   a n d   L 2   ar r esp ec tiv el y   1 m H .   T h Fi g u r es 2 2   an d   2 1   s h o ws   th b o o s ted   o u tp u lin e   an d   p h ase  v o lta g es  o f   t h Q Z SI  at  th in p u DC   v o lta g an d   w ith   d u t y   r atio   ( D ) = 0 . 3 .   Mo d u latio n   I n d ex   ( MI ) = 0 . 9 2 3 .   T h DC   o b tain ed   1 7 0   v o lts   is   in v er ted   i n to   5 0 0   v o lts   AC ,   m a x i m u m   ( Fi g u r 6 ) .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J A P E   I SS N:  2252 - 8792       S ma ll S ca le  W i n d   Gen era tio n   S ystem:   P a r t I I A   N o ve l Q u a s i - Z - S o u r ce   I n ve r ter a n d   ( K.   N .   S r in iva s )   17       Fig u r e   5 .   Si m u latio n   m o d el  o f   QZ SI       P r o o f   T h o u tp u v o ltag e   o f   t h e   QZ SI  is   g i v e n   by ) 2 1 ( 0 D V V in w h er e   D = 0 . 3   an d   in V = 170,   Su b s ti tu t io n   o f   t h is   g i v en   t h o u tp u t v o lta g 0 V = 5 0 0 V,   w h ich   i s   s h o w n   i n   Fi g u r 6.   T h o u tp u o f   t h Q Z SI  is   g iv en   to   th L C   f ilter   b lo ck   t o   g et  p u r s i n w a v e.   T h L C   f ilter   p ar am eter s   ar s et  a s   L ph = 5 mH   an d   C ph = 1000 µF .   Fig u r 6   s h o w s   th p r i n cip le  o f   o p er atio n   o f   Q Z SI.   A f ter   th is ,   t h p ap er   w it h   p r o ce ed   to   elab o r ate  u p o n   th p r o p o s ed   m o d i f ied   SVP W g e n er ato r ,   w h ic h   p r o v id es  th e   g ate  tr ig g er i n g   f o r   th in v er te r .   T h is   th e n   w ill  b f o llo w ed   b y   d etail  d is c u s s io n .   I n   h o w   th 3   in p u t s   o f   th is   m o d i f ied   SVP W g e n er ato r   is   o b tain ed   ( th at  is   co n tr o l stra teg ies o f   QZ SI) .           Fig u r 6 .   L in v o lta g o f   Q Z S I   w it h o u f ilter   ( d u t y   r atio =0 . 3 ) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :   2252 - 879   IJ A P E   Vo l.   6 ,   No .   1 A p r il 2 0 1 7 :   1 3     30   18   2.    M O DE L L I N G   O F   P RO P O SE M O DIFIE SVPWM   SI G NA L   G E N E RA T O R   T h QZ SI  g ets  t h n ec es s ar y   p u ls es  f r o m   th n e w l y   p r o p o s ed   m o d if ied   SVP W s i g n al  g en er ato r .   T h d ev elo p m e n t o f   g ate  tr ig g er in g   p u ls es  f o r   MO SF E T   o f   QZ SI  i s   d etailed   in   t h is   s ec tio n .   T h w h o le  SVP W co n tr o s y s te m   h as  t h r ee   m ai n   s u b s y s t e m s   v iz. ,   ( i)   SVP W Mo d u l atio n   w a v g en er ato r ,   ( ii)  S h o o t h r o u g h   co n tr o w a v g en er ato r   a n d   ( iii)  Mo d if ied   SVP W lo g i b lo ck .   T h ese  ar e   s h o w n   in   F ig u r 7 ,   an d   ex p lai n ed   b elo w .           Fig u r 7 .   Mo d if ied   SVP W s ig n a l g e n er ato r       ( i )   S V P WM   Mo d u la tio n   w a ve   g en era to r   ( S V GE N )   s u b s ystem :   SVGE is   also   ca lled   as  C lar k tr an s f o r m atio n   b lo c k   ( Fi g u r 8) .   T h C lar k tr a n s f o r m ati o n   b lo ck   i s   u s ed   to   co n v er t   th r ee - p h a s abc   co n tr o l v o lta g s i g n a l   f r o m   p o w er   co n tr o ller   i n   s tatio n ar y   f r a m e   to   t w o - p h as e   α - β   v o ltag i n   s tat io n ar y   f r a m e.   T h α - β   o u tp u t v o ltag o f   t h C lar k tr an s f o r m atio n   i s   s h o w n   i n   Fi g u r 9 .     T h en   th e   co n v er ted   α - β   v o l tag w i ll  b u s ed   i n   s ec to r   s elec tio n   b lo ck   to   g e n er ate  SVP W M   m o d u latio n   w a v e.   I n   a   3 - p h a s w a v ef o r m   s tr u ct u r e,   th 6 0   d eg r ee   cr o s s in g   o f   t h w a v ef o r m s   f o r m s   o n e   s ec to r   an d   th e   a m p lit u d o f   wh ich   f o r m s   t h co n tr o s i g n al.   T h s i m u latio n   o f   s ec to r   s ele ctio n   b lo ck   o f   o n e   p h ase  is   s h o w n   in   Fi g u r 1 0 .   T h is   b lo ck   esti m ates  t h s ec to r   an d   also   th co n tr o s i g n al  w h ic h   is   u s ed   i n   th e   n ex t   Mo d if ied   S VP W lo g ic  b lo ck   to   g e n er ate  SVP W g a te  p u ls e s .   T h is   b lo ck   is   u s ed   t o   d eter m i n w h ic h   s ec to r   is   w o r k i n g   o u o f   8   s ec t o r s .   Six   s ec to r s   ar ac ti v an d   t w o   ar n u ll  s ec to r s .   T h is   b lo ck   also   d eter m i n es   th v al u o f   ti m d u r atio n   f o r   o p er atin g   MO S FET s   in   th r ee   p h ase   f u ll   b r id g e.   T h is   s ec to r   is   th e n   co m p ar ed   w it h   tr ia n g u lar   ca r r ier   w a v to   g en er ate  t h p u ls e s .   T h o u tp u s w itc h i n g   p atter n   s eq u en ce s   d ep en d   u p   o n   w h ich   s ec to r   is   w o r k i n g   an d   s el ec to r   w ill   ch o o s it  as   s p ac v ec to r   m o d u latio n   w a v o u tp u t.  T h s p ac v ec to r   m o d u latio n   w a v e f o r m   o f   u p p er   an d   lo w er   s w i tch   o f   o n leg   i s   s h o w n   in   t h Fi g u r 1 1 .   T h en   th is   w i ll  b co m p ar ed   w it h   ca r r ier   w a v e f o r m   to   g en er ate  S VP W g ate  p u ls e s   as sh o w n   i n   F i g u r 12   in   n e x b lo ck .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J A P E   I SS N:  2252 - 8792       S ma ll S ca le  W i n d   Gen era tio n   S ystem:   P a r t I I A   N o ve l Q u a s i - Z - S o u r ce   I n ve r ter a n d   ( K.   N .   S r in iva s )   19       Fig u r 8 .   C lar k   tr an s f o r m atio n   b lo ck           Fig u r 9 .   Ou tp u α - β v o lta g o f   clar k   tr a n s f o r m atio n           Fig u r 1 0 .   B lo ck   o f   s ec to r   s elec tio n       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :   2252 - 879   IJ A P E   Vo l.   6 ,   No .   1 A p r il 2 0 1 7 :   1 3     30   20       Fig u r 1 1 .   C o n v e n tio n al  s p ac v ec to r   m o d u latio n   w av e f o r m           Fig u r 1 2 .   SVP W g ate  p u ls g en er atio n         ( ii ) .   S h o o t th r o u g h   c o n tr o l wa ve   g en era to r   SVP W in   th r ee   p h ase  v o lt ag s o u r ce   i n v er ter s   o f f er s   i m p r o v ed   DC   li n k   v o lta g an d   r ed u ce d   h ar m o n ic  d is to r tio n ,   a n d   h a s   b ee n   th er e f o r r ec o g n ized   as   t h p r ef er r ed   P W m et h o d ,   es p ec iall y   i n   t h ca s e   o f   d ig ital  i m p le m en tatio n .   T h o u tp u v o lta g co n tr o b y   SVP W co n s is t s   o f   s w i tch in g   b et w ee n   t h t w o   ac tiv a n d   o n ze r o   v o lta g e   v ec to r   in   s u c h   w a y   t h at   th ti m a v er ag w it h in   ea ch   s w i tch i n g   c y cle   co r r esp o n d s   to   th v o ltag co m m an d .   I n   o r d er   to   ap p ly   th i s   co n ce p f o r   QZ SI,   n o v el  m o d if ied   SVP W is   n ee d ed   to   in tr o d u ce   th s h o o t - t h r o u g h   s tate s   in to   t h ze r o   v ec to r s .   T h m o d if ied   SVP W w a v p atter n   f o o n s ec to r   is   s h o w n   i n   Fi g u r e   1 3 .   T h s h o o th r o u g h   p er io d   in s er tio n   is   ac co m p lis h ed   w it h o u d is tu r b i n g   t h e   ac tiv v ec to r s   in   t h s p ac r eg io n .   I t is ev e n l y   a s s i g n ed   to   ea ch   p h ase  w i th i n   t h n u ll o r   ze r o   s tate  p er io d s .             Fig u r 13.   Mo d if ied   SVP W p u ls p atter n   f o r   f ir s t sec to r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J A P E   I SS N:  2252 - 8792       S ma ll S ca le  W i n d   Gen era tio n   S ystem:   P a r t I I A   N o ve l Q u a s i - Z - S o u r ce   I n ve r ter a n d   ( K.   N .   S r in iva s )   21   T h s h o o th r o u g h   co n tr o w a v g e n er ato r   b lo ck   h as  th r ee   m ai n   s u b s y s te m s ,   co n s i s ti n g   o f   m o d if ied   s h o o t h r o u g h   V a bc   co n tr o v o l tag g en er ato r ,   clar k   tr an s f o r m atio n   ( abc   to      )   an d   s w itc h in g   ti m g e n er ato r   ( s ec to r   b lo ck ) .   T h s u b s y s te m   o f   s h o o t t h r o u g h   c o n tr o l b lo ck   is   s h o w n   i n   Fi g u r 14.           Fig u r 1 4 .   Su b s y s te m   o f   s h o o t th r o u g h   co n tr o w a v g e n er at o r   b lo ck       T h d etails  o f   m o d if ied   s h o o th r o u g h   V abc   co n tr o v o ltag g en er ato r   b lo ck   is   s h o w n   in   Fig u r 1 5 .   I n   th is   co n tr o b lo ck ,   th e   V abc   c o n tr o s i g n a w h ic h   i s   o b tain ed   f r o m   p o w er   co n tr o ller   is   f ed   to   th a b   dqo   tr an s f o r m atio n   b lo ck .   T h a b   dq0   tr an s f o r m atio n   b lo ck   tr an s f o r m s   abc   to   dq   v alu es  w it h   P h ase  L o ck ed   L o o p   ( P L L )   s y n ch r o n izatio n .   I n   R e - I m   a n d   C o m p le x   to   Ma g n itu d e - an g le  b lo ck s ,   th e   dq0   v o ltag es  ar e   co n v e r ted   in to   Ma g n it u d an d   an g le.   T h m a g n it u d is   s u b tr ac ted   w i th   s h o o th r o u g h   r ef er en ce   v a lu a n d   ag ain   tr a n s f o r m ed   in to   th r ee   p h ase  abc   co n tr o v o ltag es.  T h s h o o th r o u g h   ti m p er io d   ca n   b v ar ied   b y   v ar y i n g   t h m a g n i tu d o f   t h V abc   o u tp u t   co n tr o v o lta g e.   Fi g u r 1 6   s h o w s   t h co m p ar i s o n   o f   i n p u V a bc   i n p u t   co n tr o v o ltag an d   V abc   o u t p u co n tr o v o ltag e.   T h is   f i g u r s h o w s   t h m a g n it u d v ar iatio n   o f   in p u an d     o u tp u t v o lta g e.     Fo r   ca r r ier   b ased   im p le m e n ta tio n ,   th m o d i f ied   r ef er en ce   s ig n a ls   n ee d ed   to   p r o d u ce   th m o d i f ied   s w itc h in g   p u l s es.  I n   t h i s   b lo ck   th o f f s et  is   u s ed   to   m ai n ta in   eq u al  n u l d u r atio n s   at  s tar an d   en d   o f   h al f   ca r r ier   p er i o d .   T h V abc   o u tp u co n tr o v o lt ag w av g en er ato r   is   co n v e r ted   to   tw o   p h a s v o lta g u s in g   C lar k   tr an s f o r m atio n   b lo ck   an d   t h en   it  is   g i v en   to   t h s ec to r   s elec tio n   b lo ck .   T h m a g n i tu d co m p ar is o n   o f   co n v e n tio n al  S VP W an d   m o d if ied   SVP W is   m o d u lat i o n   v o ltag e s   ar e   s h o w n   i n   Fig u r 1 7 .   T h ese  t w o   co n tr o l v o ltag e s   ar g i v en   to   t h m o d i f ied   SVP W lo g ic  b lo ck   to   g en er ate  to   SVP W g a te  p u ls es.           Fig u r 1 5 .   Si m u latio n   m o d el  o f   p r o p o s ed   m o d i f ied   s h o o t th r o u g h   V abc   co n tr o l v o lta g g e n e r ato r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :   2252 - 879   IJ A P E   Vo l.   6 ,   No .   1 A p r il 2 0 1 7 :   1 3     30   22       Fig u r 1 6.   V abc   in p u t a n d   o u tp u t c o n tr o l v o lta g f r o m   co n tr o ller           Fig u r 1 7 . C o m p ar is o n   o f   co n v en tio n al  a n d   m o d i f ied   s p ac v ec to r   m o d u la tio n   v o ltag e       ( iii )   P r o p o s ed   mo d ified   S V P W M g a te  p u ls g en era to   T h s u b s y s te m   o f   th e   m o d i f ie d   SVP W g ate  p u ls e   g e n er at o r   is   s h o w n   i n   F ig u r e   1 8 .   I n   t h is   b lo ck ,   m o d u latio n   in d e x   SVM  s i g n a an d   s h o o th r o u g h   SVM  s i g n al  i s   co m p ar ed   w it h   1 0   kHz   tr ian g u lar   ca r r ier   w a v to   g en er ate  m o d if ied   SV P W M.   T h s h o o th o u g h   p u ls es  a r in s er ted   in   th SVP W p u ls es   u s i n g   AND   an d   OR   L o g ic  b lo ck s .   T h p u ls p atter n   is   s h o w n   i n   Fi g u r 1 9 .   T h zo o m ed   v ie w   o f   p u ls p atter n   s h o w s   th e   s h o o t t h r o u g h   s tate  i s   s h o w n   i n   Fi g u r 20.   T h is   s ec tio n   p r esen ted   th p u l s p r o d u ctio n   o f   th p r o p o s ed   SVP W g en er ato r .   Mo d if ied   SVP W M   h as   co n tr o l i n p u t s .   Am o n g s t t h i n p u t s   V abc   is   o n w h o s e   ev alu atio n   w as   b r o u g h t   at  i n   s e ct io n   I I I . A .   T h o t h er   in p u t s   to   th m o d i f ied   SVP W ar f r o m   MP PT   co n tr o l.  T h is   is   e x p lain ed   in   t h n ex s ec ti o n .       3 .     CO NT RO L   ST R AT A G I E O F   Q Z S I   Fig u r 1   is   r ed r a w n   i n   F ig u r 2 1   to   f o cu s i n g   t h co n tr o l b lo ck   i n   d etail.   Gen er all y ,   g r id   tie d   in v er ter s   ar o p er ate d   in   d if f er e n m o d e s   as  g r id - f ee d i n g ,   g r id - s u p p o r tin g   a n d   s ta n d - alo n m o d es.   I n   th i s   r esear ch ,   th Q Z SI  i s   d esig n ed   f o r   Gr id - f ee d i n g   m o d an d   Vo ltag Or ien ted   C o n t r o ( VOC)  s tr ateg y ,   alo n g   w it h   MP PT   c o n tr o f o r   m o d u lati n g   it s   o u tp u t   A C   v o lta g e,   abc V .   VOC  s tr ateg y   d ec o u p les  th e   ac tiv an d   r ea ctiv p o w er   to   co n tr o th b o th   p o w er s   in d ep en d en tl y .   Fi g u r e   2 1   s h o w s   VOC  an d   MP P co n tr o l.  I also   s h o w s   t h co m p o n en o f   VOC  v iz ,   o u ter   p o w er   lo o p s   an d   in n er   cu r r en co n tr o ller .   E ac h   o f   th ese  t w o ,   co n tr o ls   t h o p er atio n   o f   th m o d if ied   SVP W M.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.