I nte rna t io na l J o urna l o f   Appl ied P o w er   E ng ineering   ( I J AP E )   Vo l . 7 ,   No .   3 Dec em b er   201 8 ,   p p .   2 7 7 ~ 2 8 3   I SS N:  2252 - 8792   D OI 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ap e. v 7 . i3 . p p 2 7 7 - 283          277       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 JA P E   Interleav ed  Flyba ck Conv erte r w ith  E m bedde G ri Intera cting  PV  C a sca ded ML       J a ik ris hn a   V Su bh ra nh s u S ekha Da s h L i ns s   T   Ale x ,   R Sridh a r     De p a rt m e n o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   En g i n e e rin g ,   S RM   Un iv e rsity ,   Ch e n n a i,   T a m il   Na d u ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   6 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   A u g   1 2 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   A u g   2 7 ,   2 0 1 8       T h e   i m p o rtan c e   o f   e x tra c ti n g   p o w e f ro m   r e n e w a b le  e n e rg y   s o u rc e a re   in c re a sin g   in   th e   m o d e rn   w o rld   a th e   p o w e d e m a n d   is  in c re a si n g   d a y   b y   d a y   a n d   th e   n o n   re n e w a b le  e n e rg y   so u rc e a r e   g e tt in g   d ried   u p S o lar  p o w e r   is  a   d o m e stic  so u rc e   o e n e rg y   a n d   it a v a il a b il it y   th ro u g h o u th e   y e a m a k e s   it   a   p rim a r y   tar g e to   so lv e   th is  c risis It  w il n e v e p ro d u c e   a n y   h a z a rd o u s   w a ste   o p o ll u ti o n Bu v a rio u s   issu e li k e   P o w e q u a li ty   p ro b lem a n d   Ha r m o n ic  d isto r ti o n   se e p   in   d u e   t o   th e   i n term it ten n a tu re   o f   P V   sy st em T h i p a p e p ro p o se a   c a sc a d e d   H b rid g e   m u lt il e v e in v e rter  f o g rid   c o n n e c ted   P V   s y ste m   w it h   a   f l y b a c k   c o n v e r ter T h is  h e lp to   a c h iev e   m a x i m u m   p o w e r   p o i n trac k in g   a n d   a lso   p ro v i d e i so latio n   w h ich   w il f u rth e h e l p   t o   i n c re a se   s y ste m   e ff icie n c y T he   DC DC  fly b a c k   c o n v e rters   a re   c a sc a d e d   to   g e n e ra te  m u lt il e v e o u tp u v o lt a g e T h e n   t h is  m u lt il e v e d c   o u t p u t   is  g iv e n   t o   b rid g e   in v e rter   to   g e n e ra te  m u lt il e v e o u tp u t A   n e w   c o n tro l   a lg o rit h m   is  u se d   in   th is   p a p e w h ich   c o m b in e v o lt a g e h o ld   P e rt u rb   a n d   o b se rv e   m e th o d   a n d   m o d if ied   P W M   a lg o rit h m   w h ic h   h e l p to   a c h iev e   th e   b e st  M P P T T h e   p ro p o se d   t o p o l o g y   is   i m p le m e n t e d   in   P S IM T h e   S im u latio n   a n d   Ha rd w a re   re su lt s rev e a th a th e   su g g e ste d   tec h n iq u e   is  h ig h ly .     K ey w o r d s :   Dir ec t c u r r en t   Ma x i m u m   P o w er   P o in T r ac k in g   Mu ltil e v el  i n v er ter   P h o to v o ltaic   P u ls W id th   Mo d u latio n   Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit 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 :   L i n s s   T   A l ex ,     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 ,   SR U n i v er s it y ,   Kattan k u lath u r ,   C h en n ai  6 0 3 2 0 3 ,   I n d ia   E m ail: li n s s tale x @ g m ail . co m       1.   I NT RO D UCT I O N     E n er g y   is   o n o f   t h m o s i m p o r tan f ac to r s   t o   s u r v i v i n   t h is   m o d er n   w o r ld As  p er   An n u al  e n er g y   o u tlo o k   2 0 1 7   th e   to tal  d e m an d   o f   e n er g y   co n s u m p t io n   i n cr ea s es   b y   1 1   %   b et w ee n   2 0 1 6   an d   2 0 4 0 B y   t h at   ti m t h r eso u r ce s   w h ic h   w ar u s in g   m o s tl y   f o r   en er g y   p r o d u ctio n   s u c h   as  o i an d   n a tu r al  g as  an d   n u clea r   w il b ta k en   o u f r o m   t h e n er g y   p r o d u ctio n   b u s i n es s T h m ain   r ea s o n   f o r   t h is   is   h ig h   p r ice  an d   f ast   d ep let in g   n at u r o f   cr u d o il  an d   n u clea r   is   h az ar d o u s   an d   co u n tr ies   ar n o w i lli n g   to   o p en   n e w   p la n t s   [ 1 ] T h is   w il lead   u s   to   en er g y   les s   w o r ld T h is   b r in g s   in to   th p ictu r th co n ce p o f   u ti lizi n g   en er g y   s o u r ce s   li k e   w i n d   an d   s o lar Am o n g   t h ese   th s o lar   e n er g y   is   al w a y s   t h f ir s c h o ice  b ec au s o f   i ts   a v ai lab ilit y   all   o v er   t h w o r ld I n   th i s   t h o b tai n ab le  ir r ad iatio n   f r o m   t h s u n   i s   u tili z ed   w it h   th e   h elp   o f   P m o d u l es  w h ich   w ill   r es u lt   in   p o llu tio n   f r ee   en er g y   w h ic h   in   tu r n   is   co n v er ted   to   u s e f u en er g y   w it h   t h h elp   o f   i n v er t er s   [ 2 4]   Fo r   s y n th e s izi n g   t h ac   o u tp u t   v o ltag w i th o u m u c h   d is to r ti o n   m u ltil e v el  i n v er ter s   w ill  b e   th m o s s u itab le  c h o ice  as  i h a s   g o m an y   ad v an tag e s   s u ch   a s   les s er   h ar m o n ics,  s w itc h in g   s tr ess   r e d u ctio n   a n d   it  also   p r o v id es  an   o p ti o n   f o r   g en er a tin g   h ig h   v o lta g e Ne u tr al  p o i n cla m p ed   m u l tile v el  i n v er ter f l y in g   ca p ac ito r   m u ltil e v el  i n v er ter   an d   ca s ca d ed   H - b r id g m u l tile v el  i n v er t er   ar s o m o f   th m u lti le v el  in v er ter   to p o lo g ie s   u s ed Du to   th p r esen ce   o f   d io d es  th er w ill  b an   in cr e m en tal  lo s s   an d   v o lta g i m b a l an ce   in   D C   ML I   [ 5 ] I n   F C   M L I   th e   in cr ea s ed   n u m b er   o f   s e m ico n d u cto r   a n d   p as s iv co m p o n e n ts   r es u lt s   i n   i n cr ea s e d   co m p le x it y   o f   th s y s te m   [ 6 ] .   B ec au s o f   th ese  d r a w b ac k s   ca s c ad ed   ML I   w as  i n tr o d u ce d   f o r   m ed i u m   an d   h i g h   p o w er   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :   2252 - 8792   IJ A P E    Vo l .     7 ,   No .     3 Dec em b er   2 0 1 8 :   2 7 7     2 8 3   278   ap p licatio n s B esid es  t h at  t h e   co n v e n tio n a p o w er   co n v er s io n   to p o lo g ies  r eq u ir es   lar g e   n u m b er   o f   p o w er   s e m ico n d u cto r   s w itc h es  an d   is o lated   d s o u r ce s .   So   n e w   ar ea   f o r   r esear ch   to   r ed u ce   th n u m b er   o f   co m p o n e n t s   h a s   e m er g ed T h is   r esu lt s   i n   th d ev elo p m en t o f   n e w   to p o lo g ies   Fo r   h i g h er   lev el   g e n er atio n s   t h ca s ca d ed   m u ltil e v el  co n v er ter   p la y s   cr u cia r o le  d u to   i ts   r ed u ce d   co m p o n e n r ed u c tio n T h is   w i ll  g i v a n   ad d ed   ad v an ta g as   it  w ill  al s o   r ed u ce   t h s w i tch in g   lo s s e s   [ 7 ] T h is   p ap e r   d ev elo p s   co n tr o tech n iq u o f   P s y s te m   w i th   m u ltil e v el  i n v er t er   u s in g   f l y b a ck   tr an s f o r m er I is   al m o s t   s i m ilar   to   m o d u le   in te g r at ed   P co n v e r ter   a s   it   is   m ad u p   o f   s ev er al   m o d u les  co n n ec ted   i n   s er ie s An   H - b r i d g i n v er ter   i s   u s ed   at   th o u tp u t o   co n v er t h g en er ated   DC   p o w er   to   A C   [ 8 - 10] T h f l y b ac k   tr an s f o r m er   w i ll  h elp   to   f u r t h er   r ed u ce   t h e   n u m b er   o f   p o w er   s w i tch e s Di f f er en t   co n tr o tech n iq u es   li k e   p er m u tatio n   o f   P p an els  alo n g   w i th   p er tu r b   an d   o b s er v m et h o d   in cr ea s es  t h ex tr ac ti o n   f r o m   P p an el  to   th f u lle s [ 1 1 - 15] B u th m ain   th in g   ass o ciate d   w it h   an y   s y s te m   t h at  d ea ls   w it h   P is   t h at  at  an y   r ad iatio n   co n d itio n s   th e   MP P   tr ac k in g   o f   all  P s o u r ce s   i n   t h s y s te m   s h o u ld   b ac h iev ed T h to p o lo g y   a n d   co n tr o l   s tr ateg y   ad o p ted   in   th i s   p ap er   h elp s   to   ac h iev th MP P   at  all   co n d itio n s A   co n tr o alg o r ith m   w h ic h   co m b i n es   v o lta g e h o ld   P er tu r b atio n   &   o b s er v atio n   m eth o d   w it h   a   m o d i f ied   P W al g o r ith m   i s   u s ed   f o r   ac h iev in g   t h m a x i m u m   p o w er   g e n er atio n   f o r   th co n v er ter   lev el s A   s i m u latio n   s t u d y   a n d   p r ac tical  ex p er i m e n tal  tes h a v b ee n   d o n o n   th s et u p   an d   th r esu lt s   s h o w s   s i g n if ican i m p r o v e m e n i n   P   s y s te m   p er f o r m an ce       2.   T H E   P RO P O SE CO NF I G URAT I O N   T h p r o p o s ed   c o n f ig u r atio n   w h ic h   is   s h o w n   i n   F ig u r 1   co n s is ts   o f   t w o   p o w er   p r o ce s s in g   s tag e s ,   DC - DC   f l y b ac k   c o n v er ter   an d   H - b r id g i n v er ter T h DC - DC   co n v er ter   i s   u s ed   to   o b tai n   i n d iv id u al  MP P T   an d   it  also   p r o v id es  th n ec es s ar y   elec tr ical  is o latio n An o t h er   ad v an ta g o f   th is   to p o lo g y   is   th a it  u s e s   o n l y   o n co n v er ter   p er   m o d u le  w h i ch   in   t u r n   h elp s   to   r e m o v th m is a llia n ce   b et w ee n   t h p an el s     T h s u g g e s ted   m u ltil e v el   in v er ter   ar ch itect u r is   m ad u p   o f   P Mo d u les;   ea ch   P m o d u le  is   co n n ec ted   to   o n e   DC - D C   f l y b ac k   co n v er ter T h o u tp u v o ltag o f   ea ch   f l y b ac k   co n v e r ter   is   ca s ca d ed   to   a m p li f y   th to tal   i n p u v o lta g e   to   th i n v er ter T h f l y b ac k   c o n v er ter   p r o v id es  t h n ec es s ar y   is o lat io n   at  h i g h   f r eq u en c y   a n d   it  also   tr ac k s   m ax i m u m   p o w er   o f   P p an el  ass o ciate d   w it h   it T h r ee   P p an els  ar u s ed   in   t h i s   to p o lo g y   to   p r o d u ce   s ev e n   le v el  in v er ter   Fro m   th Fig u r e   1   P V1   is   co n n ec ted   to   o n f l y b ac k   D C - DC   co n v er ter   w h ich   co n s is ts   o f   t wo   w i n d in g   tr an s f o r m er   an d   s i m ilar l y   P V2   to   s ec o n d   f l y b ac k   D C - DC   c o n v er ter   an d   P V3   to   th ir d   f l y b ac k   co n v er ter T h e   p r im ar y   w i n d i n g s   o f   t h f l y b a ck   tr a n s f o r m er   ar co n n ec te d   to   P V1   th r o u g h   a   MO S FET   SW 1 T h o u tp u t   o f   ea ch   f l y b ac k   co n v er ter   i s   ca s c ad ed   an d   th e n   co n n ec ted   to   o n H - b r id g i n v er ter T h in v er ter   o u tp u i s   t h en   co n n ec ted   to   th g r id T h m ai n   th i n g s   t h at  ar to   b co n s id er ed   in   th p r o p o s ed   to p o lo g y   ar e   a.   Fl y b ac k   tr a n s f o r m er   a n d   its   d esig n   b.   Vo ltag e - Ho ld   P er tu r b   &   Ob s er v Me th o d   c.   Mo d if ied   P alg o r ith m     2 . 1 .     F ly ba ck   t ra ns f o r m er   a nd   it s   des ig n   T h f l y b ac k   u n it  is   u s ed   as   an   is o lati n g   tr an s f o r m er ,   D C - DC   co n v er ter   an d   also   f o r   tr ac k in g   m ax i m u m   p o w er   o f   P p an el  ass o ciate d   w it h   i t I h as  g o t w o   w i n d i n g s ,   p r i m ar y   a n d   s ec o n d ar y T h o u tp u t   f r o m   t h P p an el  w ill  b g iv en   to   th p r i m ar y   o f   th f l y b ac k   tr an s f o r m er   th r o u g h   s w itc h in g   d ev ice  an d   t h e   r eq u ir ed   o u tp u w i ll  b d eli v er ed   f r o m   t h s ec o n d ar y T h f l y b ac k   tr an s f o r m er   o u tp u t   d ep en d s   o n   m a n y   f ac to r s   s u c h   as  co r s ize,   n u m b er   o f   p r im ar y   a n d   s ec o n d ar y   tu r n s ,   air   g ap   etc T h f o llo w i n g   s ec tio n   ex p lai n s   th ef f ec t o f   th e s f ac to r s   o n   t h o u tp u t   T h f l y b ac k   u n it  is   u s ed   as   an   is o lati n g   tr an s f o r m er ,   DC - DC   co n v er ter   an d   also   f o r   tr ac k in g   m ax i m u m   p o w er   o f   P p an el  ass o ciate d   w it h   i t I h as  g o t w o   w i n d i n g s ,   p r i m ar y   a n d   s ec o n d ar y T h o u tp u t   f r o m   t h P p an el  w ill  b g iv en   to   th p r i m ar y   o f   th f l y b ac k   tr an s f o r m er   th r o u g h   s w itc h in g   d ev ice  an d   t h e   r eq u ir ed   o u tp u w i ll  b d eli v er ed   f r o m   t h s ec o n d ar y T h f l y b ac k   tr an s f o r m er   o u tp u t   d ep en d s   o n   m a n y   f ac to r s   s u c h   as  co r s ize,   n u m b er   o f   p r im ar y   a n d   s ec o n d ar y   tu r n s ,   air   g ap   etc T h f o llo w i n g   s ec tio n   ex p lai n s   th ef f ec t o f   th e s f ac to r s   o n   t h o u tp u t .   T h er e   ar n o   s i m p le  eq u at io n s   lin k i n g   tr a n s f o r m er   s ize  an d   p o w er   r atin g lar g e   n u m b er   o f   f ac to r s   h av to   b co n s id er ed   s u c h   as  p r o p er ties   o f   co r m ater ial,   s h ap o f   tr an s f o r m er ,   p er m i tt ed   tem p er at u r r is e   an d   th en v ir o n m e n u n d er   w h ich   tr an s f o r m er   w ill o p er a te .   Size  r ec o m m en d atio n s   ar u s u all y   f o r   co n v ec tio n   co o li n g   an d   it’s  b ased   o n   o p er atin g   f r eq u en cie s   an d   te m p er atu r r is e Fer r ite  i s   u s u all y   s elec ted   f o r   co r m at er ial  w h ich   i s   h a v i n g   h i g h   s at u r atio n   f lu x   d en s it y   an d   lo w   r esid u al  f l u x   d e n s i t y At  o p er atin g   f r eq u en c y   t h l o s s es  i n   i w il b lo w T h e n v ir o n m e n w ill  n o t   b f r ee   air   an d   th te m p er at u r r is w il l b h ig h er   f o r   r estrict ed   ar ea s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J A P E   I SS N:  2252 - 8792     I n terl ea ve d   F lyb a ck   C o n ve r ter w ith   E mb ed d ed   Gri d   I n tera c tin g   P V   C a s ca d ed   ML I   ( Ja ikri s h n a   V . )   279       Fig u r 1 P s y s te m   w it h   m u lt ilev el  i n v er ter       Vo lt - se co n d s   ap p r o ac h   is   u s e d   to   ca lcu late  th m in i m u m   n u m b er   o f   p r i m ar y   t u r n s   f o r   s in g le  ON   p er io d   as sq u ar w av i s   u s ed   as th ap p lied   v o ltag e                                              ( 1 )     w h er e ;   Np   m i n = m in i m u m   p r i m ar y   t u r n s   V= ap p lied   d v o ltag e   B m = m ax i m u m   f l u x   d en s it y   A r = m i n i m u m   cr o s s   s ec tio n a l a r ea   o f   co r e,   m m 2   T h en er g y   tr an s f er   f r o m   t h p r im ar y   to   th s ec o n d ar y   is   al s o   ca lcu lated   b y   v o lt - s ec o n d s   eq u atio n If  th f l y b ac k   v o lta g r ef er r ed   to   th p r im ar y   is   eq u al  to   t h ap p lied   v o ltag e,   th en   t h ti m e   tak en   to   ex tr ac t h e   en er g y   w ill b eq u al  to   th ti m to   in p u t th is   e n er g y                                                              ( 2 )     T h n u m b er   o f   s ec o n d ar y   t u r n s   w ill b e                                           ( 3 )     w h er e ;   Ns= s ec o n d ar y   t u r n s   Vs=s ec o n d ar y   v o lta g e   V/N= v o lt s /t u r n   Fo r   th g ap p ed   co r to   h a v s atu r atio n ,   th e   m a g n etizi n g   f o r ce   ( H)   v al u s h o u ld   b m u c h   l ar g er T h is   h elp s   to   w i th s ta n d   m u c h   lar g e r   DC   c u r r en co m p o n en t A n d   also   r esid u al   f lu x   d e n s it y   i s   m u c h   lo w er   g i v i n g   a   lar g er   u s ab le  w o r k i n g   r an g f o r   co r e   f lu x   d en s i t y B u a s   t h p er m ea b ilit y   is   lo w er ,   th in d u cta n ce   p er   tu r n   w il l b s m al ler T o tal  len g th   o f   air   g ap   w ill b ca lcu la ted   u s i n g   t h eq u atio n               (    )                             ( 4 )     w h er e ;   =T o tal  len g t h   o f   air   g ap ,   m m   μ  r =4 πx 1 0 - 7   Np =P r im ar y   t u r n s   A r = A r ea   o f   co r e,   m m 2   L p =P r i m ar y   i n d u cta n ce     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :   2252 - 8792   IJ A P E    Vo l .     7 ,   No .     3 Dec em b er   2 0 1 8 :   2 7 7     2 8 3   280                                               ( 5 )     2 . 2 .   Vo lt a g e ho ld  pert urb a nd   o bs er v m et ho d   P er tu r b   an d   o b s er v m et h o d   is   o n o f   th f i n est  m et h o d s   f o r   m a x i m u m   p o w er   p o in tr ac k in g   i n   P V   s y s te m T h m ai n   p r o b le m s   a s s o ciate d   w ith   p er tu r b   an d   o b s er v m e th o d   is   t h at  it  o s cilla tes  a r o u n d   an   MP P   f o r   lo n g er   ti m e D u r in g   t h is   ti m i f   th ir r ad iatio n   ch a n g e s   th MP P   w ill  also   ch a n g e T h is   s u d d en   ch a n g e   w o n t   b ef f ec ti v el y   tr ac k ed   b y   t h ex is ti n g   P   &   m et h o d   a n d   w ill  r es u lt   in   in co r r ec MP P s So   in   t h is   p ap er   m o d if ied   v er s io n   ca lled   Vo lt - h o ld   P   &   m e th o d   is   u s ed   T h s u g g e s ted   m eth o d   o v er c o m e s   t h l i m ita tio n s   o f   ex is t in g   P   &   m et h o d I u s e s   v ar iab le   s ea r ch i n g   s tep   s ize  to   s to p   o s cillati o n s   f o r   lo n g er   ti m ar o u n d   MP P W h en   t h er i s   n o   c h an g e   i n   ir r ad iatio n   th tr ac k i n g   s tep   s ize  i s   s lo w l y   r ed u ce d   to   ze r o   o n   r ea ch in g   n ea r   to   th MP P B u w h e n   c h an g es  h ap p en ,   t h e   tr ac k in g   s tep   s ize  w ill  r estar an d   th v alu w il au to m a t icall y   ch a n g es  to   in itial  v alu to   m ai n tain   f ast   tr ac k in g T h ch a n g i n   ir r ad iatio n   ca n   b d etec ted   b y   t h n u m b er   o f   c h an g es  w it h in   f i x ed   in ter v al  o f   t i m e   an d   b y   li g h lev e m ea s u r em en t W h e n   th ir r ad iatio n   ch an g es  r ap id l y ,   th p r o p o s ed   m eth o d   s to p s   t h e   s ea r ch i n g   m et h o d   f o r   th MP P T h VH  P   &   m e th o d   m i g h h a v d if f er en v o lta g v al u es  f o r   d if f er e n P V   u n i ts   as t h e y   tr ac k   i n d iv id u all y   th eir   r e f er en ce   v o lta g e .     2 . 3 .   M o dified   P a lg o rit hm   An o th er   m ai n   th in g   i n   th is   s y s te m   is   t h g en er atio n   o f   P W s i g n a ls   f o r   P u n its   an d   i n v er ter T o   ex tr ac m a x i m u m   p o w er   f r o m   th e   p an el,   th e   ter m i n al   v o lta g o f   P s h o u ld   b al m o s t   eq u al  to   t h i n d iv id u al   r ef er en ce   v o lta g s et  b y   Vo lt ag e - h o ld   P   &   O   al g o r ith m As  t h P u n its   ar co n n ec te d   as  i n   a   ch a in ,   th e   P W r ef er en ce   s ig n al  f o r   th e   w h o le  s y s te m   s h o u ld   b th s u m   o f   a ll   i n d iv id u al  r ef er e n c v o ltag e s T h P p er m u tatio n   alg o r ith m   s w itch es  alter n ate  P p a n els  at  s in g le  s tag e B u h er in   m o d i f ie d   P V   alg o r ith m   t h e   P p an els  w ill  n o b alter n at el y   tu r n ed   ON  at  ti m e T h ti m p er io d   f o r   w h ic h   p an el  s h o u ld   b tu r n ed   ON  w ill b to tall y   d ep en d in g   o n   th ir r ad iatio n           Fig u r 2 Mo d if ied   P W m et h o d   th r o u g h   co n s ec u tiv P W s w itc h in g   c y cles       A f ir s t,  t h d ir ec P W d ict ates  th le v el  o f   v o ltag at  t h o u tp u an d   also   t h ti m in t er v als T h e   r ef er en ce   v o lta g o b tain ed   f r o m   v o lta g h o ld   p r o ce s s   ar n o r m alize d   as       ̅       (   )             (   ) (   )                         ( 6 )     w h er VL   eq u a ls   v o lta g at  m ax i m u m   p o w er p o in f o r   o n p an el  at  ir r ad ian ce   o f   1 0 0 0   W /m 2   an d   t h to tal   n u m b er   o f   P s o u r ce s   is   d e n o ted   b y   n                (   )             ̅       (   )                   ( 7 )   I f   V offset(j)  1 ,   t h co r r esp o n d in g   P s o u r ce   w i ll   b tu r n ed   ON  in   th at   ti m i n ter v al   b y   t u r n i n g   O N   th s w itc h   a n d   if   V offset(j) = 0 ,   th s w i tch   o f   co r r esp o n d in g   s o u r ce   w ill  b in   o f f   s tate  t h er eb y   allo w i n g   t h d io d to   b y p as s   th s o u r ce          (   )         (   ̅       (   )              (   ) )               ( 8 )       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J A P E   I SS N:  2252 - 8792     I n terl ea ve d   F lyb a ck   C o n ve r ter w ith   E mb ed d ed   Gri d   I n tera c tin g   P V   C a s ca d ed   ML I   ( Ja ikri s h n a   V . )   281   3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O NS   T h s i m u latio n   o f   m u lt ilev e in v er ter   w i th   i n ter lea v ed   f l y b ac k   co n v er ter   h as  b ee n   m ad e   in   P SIM T h s y s te m   co n s is t s   o f   t h r ee   P m o d u le s   w h ich   ar t h en   co n n ec ted   to   f l y b ac k   co n v er ter T h f l y b ac k   co n v er ter s   ar ca s ca d ed   in   s u ch   w a y   t h a o n f l y b ac k   o p er ates  at  ti m a n d   t h d io d h elp s   to   b y p a s s   th e   r e m ain in g   lev el s   th u s   p r o d u cin g   m u lt ilev e l T h T ab le  1   s h o w s   t h P p a r am eter s   u s e d   f o r   th m o d eli n g T h m o d if ied   P W m et h o d   is   s h o w n   i n   Fig u r e   3 I n   t h is   m e th o d   t h r ee   s ep ar ate  s i g n al s   ar u s ed   f o r   g en er ati n g   p u ls e s   f o r   t h w o r k in g   o f   th p a n els .         Fig u r 3 Mo d if ied   P W m et h o d   in   s i m u latio n       T ab le  1 P Mo d u le  Pa r am ete r s   Us ed   in   S i m u latio n   P V   M o d u l e   P a r a me t e r s   M a x i m u m   po w e r   ( P max )   1 0   W   V o l t a g e   a t   max   p o w e r   ( V mp )   16 0 3 2   V   C u r r e n t   a t   max   p o w e r   ( I mp )   0 6 4 0   A   O p e n   c i r c u i t   v o l t a g e   ( V o c )   21 9 1 6   V   S h o r t   c i r c u i t   c u r r e n t   ( I sc)   0 7 6 9   A   P o w e r   t o l e r a n c e   ± 3 0   %       T h m u ltil e v el  i n v er ter   o u tp u t   alo n g   w it h   f u n d a m e n tal  s i n w a v is   s h o w n   i n   Fi g u r 4 As  th r ee   P p an els  ar u s ed   s ev e n   lev el   o u tp u w i ll   b o b tain ed   f r o m   th i n v er ter T h f ir s t   p ar o f   Fig u r e   r ep r esen t s   a   m u ltil e v el  o u tp u w h ich   i s   t h r esu lt  o f   ca s ca d in g   t h o u t p u o f   f l y b ac k   co n v er ter   a n d   th o u tp u is   al s o   b o o s t ed   u s in g   th f l y b ac k   co n v er ter T h Fig u r e   5   g i v e s   th cu r r en o b tain ed   at  o u tp u o f   th f l y b ac k   co n v er ter   a n d   t h o u tp u cu r r e n o b tain ed T h Fig u r e   6   s h o w s   th h ar d w ar i m p le m e n tati o n   o f   t h p r o p o s ed   m et h o d I co n s is t s   o f   t h r ee   f l y b ac k   tr an s f o r m er s   a n d   o u t p u o f   ea c h   f l y b ac k   is   ca s ca d ed   t o   g en er ate  m u ltil e v el  o u tp u t T h is   o u tp u t   is   tu r n   f ed   to   H - B r id g i n v e r ter   to   cr ea te  an   ac   w a v e f o r m A s   th r ee   f l y b ac k   co n v er ter s   ar u s ed   th er w ill   to tal  o f   s ev en   lev el s I n   th is   p r o p o s ed   m et h o d   th MP PT   o f   ea ch   p an el  is   ca lcu lated   i n   p an e l w is e   as  in   m o d u le   in teg r ated   P co n v e r ter   w h er ea s   t h w h o le  s y s te m   u s e s   o n l y   s i n g le   in v er ter   li k ce n tr al  in v er ter   s y s te m T h o u tp u v o lta g wav ef o r m   o b tai n ed   f r o m   th h a r d w ar is   s h o w n   in   Fig u r e   7 T h o n e   d iv is io n   o f   ax is   is   4 0   an d   x   ax is   r ep r esen t s   ti m i n   m s T h o u tp u o b tain ed   f r o m   t h e   h ar d w ar m atch e s   w it h   t h r es u lt o b tain ed   f r o m   th s i m u lat i o n       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :   2252 - 8792   IJ A P E    Vo l .     7 ,   No .     3 Dec em b er   2 0 1 8 :   2 7 7     2 8 3   282       Fig u r 4 .   Gr ap h s   s h o w i n g   m u l tilev el  o u tp u t a n d   in v er ter   o u t p u t           Fig u r 5 Gr ap h s   s h o w i n g   f l y b ac k   o u tp u t c u r r en t a n d   o u tp u cu r r en t               Fig u r 6 Har d w ar m o d e l   Fig u r 7 Ou tp u v o ltag w a v e f o r m   o b tain ed   f r o m   h ar d w ar e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J A P E   I SS N:  2252 - 8792     I n terl ea ve d   F lyb a ck   C o n ve r ter w ith   E mb ed d ed   Gri d   I n tera c tin g   P V   C a s ca d ed   ML I   ( Ja ikri s h n a   V . )   283   T h is   co n f ig u r atio n   ca n   h a v t h ad v a n ta g es  o f   b o th   f l y b ac k   co n v er ter   an d   M L I   w h ic h   c an n o g i v e   b y   an   o r d in ar y   D C - DC   co n v er ter .   I p r o v id es  I s o latio n   w h en   co m p ar ed   to   m et h o d   w h ic h   is   u s ed   i n   m u ltil e v e l   DC   lin k   co n v er ter .   Vo ltag r atio s   ar also   m u ltip lied   d u to   th ef f ec o f   Fl y b ac k .   B y   r ed u cin g   th p o w er   r atin g   t h ef f icie n c y   o f   t h Fl y b ac k   is   i m p r o v ed .   S w itc h in g   lo s s es  ar also   co n s id er ab l y   r ed u ce d .   T h is   also   an al y s es  t h d r a w b ac k s   o f   p er tu r b   an d   o b s er v alg o r it h m   a n d   p r o v id s o lu tio n s   to   s o l v e   th is s u e s .   I n   t h i s   w o r k   ti m co n s ta n is   i n tr o d u ce d   s o   th at  t h o s cilla tio n s   ar o u n d   th MP P   s to p s   at  p ar ticu lar   ti m en s u r i n g   b etter   tr ac k in g .         4.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   p r o p o s ed   g r id   i n ter ac ti n g   ca s ca d ed   ML I   w it h   i n ter leav ed   f l y b ac k   co n v er t er   f o r   P s y s te m A   f l y b ac k   co n v er ter   is   p r o v id ed   f o r   b o o s tin g   th o u tp u f r o m   th P p an el   a n d   also   to   p r o v id is o latio n Dio d es  ar u s ed   to   b y p ass   t h co n v er ter s   t h er eb y   r ed u ci n g   t h e n er g y   lo s s T h is   w i ll  h elp s   i n   in cr ea s i n g   t h ef f icie n c y   o f   th s y s te m T h co n tr o m et h o d   u s ed   in   th i s   p ap er   h elp s   to   tr ac k   th MP P   f aster   an d   ac cu r atel y   t h a n   t h P   &   O   alg o r ith m I k ee p s   t h co n f i g u r atio n   w o r k in g   i n   r ap id l y   c h a n g i n g   at m o s p h er i c   co n d itio n s T h s o u n d n e s s   o f   t h s u g g es ted   m et h o d   is   p r o v ed   b y   s i m u latio n   an d   h ar d w ar r esu lt .       RE F E R E NC E S   [1 ]   M .   A p o sto lo v ić  a n d   I.   Š k o k lj e v ,   " Re n e w a b le  e n e r g y   so u rc e d e v e lo p m e n in   so u th   e a st  Eu ro p e a n   c o u n tri e a n d   it f u tu re   p ro sp e c ts, "   M e d it e rr a n e a n   Co n fer e n c e   o n   Po we Ge n e ra ti o n ,   T ra n sm issio n ,   Distrib u t io n   a n d   En e rg y   Co n v e rs io n   ( M e d Po we r 2 0 1 6 ) ,   B e lg ra d e ,   2 0 1 6 ,   p p .   1 - 5.   [2 ]   B.   M .   T .   Ho ,   S .   H.  C h u n g   a n d   S .   Y.  R.   Hu i,   " A n   in teg ra ted   in v e rter  w it h   m a x i m u m   p o w e tra c k in g   f o g rid - c o n n e c ted   P sy ste m s,"   Nin e tee n th   An n u a IE EE   A p p li e d   P o we El e c tro n ics   Co n fer e n c e   a n d   E x p o siti o n ,   2 0 0 4 .   AP EC  ' 0 4 . ,   A n a h e im ,   CA ,   US A ,   2 0 0 4 ,   p p .   1 5 5 9 - 1 5 6 5   Vo l. 3 .   [3 ]   S rid h a a n d   S u b h ra n su   S e k h a Da sh   e t a Un if ied   M P P T   Co n tr o ll e f o P a rt ially   S h a d e d   P a n e ls  i n   a   P h o t o v o lt a ic  A rra y   In ter n a ti o n a J o u r n a l   o A u t o ma ti o n   a n d   C o mp u t in g ,   v o l.   1 1 ,   n o .   5 p p .   5 3 6 - 5 4 2 ,   Oc t o b e r   2 0 1 4   [4 ]   A .   S a n g w o n g w a n ich ,   Y.  Ya n g   a n d   F .   Blaa b jerg ,   " Hi g h - P e rf o rm a n c e   Co n sta n P o w e G e n e ra ti o n   in   G rid - Co n n e c ted   P V S y ste m s, "   in   IEE E   T ra n s a c ti o n s o n   P o we El e c tro n i c s ,   v o l.   3 1 ,   n o .   3 ,   p p .   1 8 2 2 - 1 8 2 5 ,   M a rc h   2 0 1 6 .   [5 ]   D.  A .   B.   Za m b ra ,   C.   Re c h   a n d   J.  R.   P in h e iro ,   " Co m p a riso n   o f   Ne u tral - P o i n t - Clam p e d ,   S y m m e tri c a l,   a n d   Hy b rid   A s y m m e tri c a M u lt il e v e In v e rter s,"   in   IEE T r a n sa c ti o n o n   I n d u stria El e c tro n ics ,   v o l.   5 7 ,   n o .   7 ,   p p .   2 2 9 7 - 2 3 0 6 ,   Ju ly   2 0 1 0 .   [6 ]   J.  Am in a n d   M .   M o a ll e m ,   " A   F a u lt - Dia g n o sis  a n d   F a u lt - T o lera n t   Co n tr o S c h e m e   f o F ly in g   Ca p a c it o M u lt il e v e In v e rters , "   in   IEE T r a n sa c ti o n s   o n   I n d u stria l   El e c tro n ics ,   v o l.   6 4 ,   n o .   3 ,   p p .   1 8 1 8 - 1 8 2 6 ,   M a rc h   2 0 1 7 .   [7 ]   A li   A ja m i,   M o h a m m a d   Re z a   J a n n a ti ,   A tao ll a h   M o k h b e rd o ra n   a n d   M a h d T o u p c h   K h o sro s h a h i " A d v a n c e d   Ca sc a d e   M u lt il e v e Co n v e rter  w i th   Re d u c ti o n   in   Nu m b e o f   Co m p o n e n ts ,   "   J o u rn a o El e c trica En g i n e e rin g   &   T e c h n o l o g y v o 9 ,   n o .   1 ,   p p .   1 2 7 - 1 3 5 ,   2 0 1 4   [8 ]   B.   Xia o ,   L .   Ha n g ,   J.  M e i,   C.   Ril e y ,   L .   M .   T o lb e rt  a n d   B.   Oz p in e c i,   " M o d u lar  Ca sc a d e d   H - Brid g e   M u lt il e v e P In v e rter  W it h   Distrib u ted   M P P T   f o G rid - Co n n e c ted   A p p li c a ti o n s,"   in   IEE T ra n sa c ti o n s   o n   In d u stry   Ap p li c a ti o n s ,   v o l .   5 1 ,   n o .   2 ,   p p .   1 7 2 2 - 1 7 3 1 ,   M a rc h - A p ril   2 0 1 5 .   [9 ]   I.   A b d a ll a ,   J.  Co rd a   a n d   L .   Zh a n g ,   " M u lt il e v e DC - L in k   In v e rte a n d   Co n tr o A lg o rit h m   to   Ov e rc o m e   th e   P P a rti a S h a d i n g , "   in   IEE T ra n sa c ti o n o n   Po we El e c tro n i c s ,   v o l.   2 8 ,   n o .   1 ,   p p .   1 4 - 1 8 ,   Ja n .   2 0 1 3 .   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /T P EL . 2 0 1 2 . 2 2 0 9 4 6 0   [1 0 ]   A .   M .   No m a n ,   K.  E.   A d d o w e e sh   a n d   K.  A l - Ha d d a d ,   " Ca sc a d e d   m u lt il e v e in v e rter  to p o lo g y   w it h   h ig h   f re q u e n c y   g a lv a n ic   iso latio n   f o g rid   c o n n e c ted   P V   sy ste m , "   IECON   2 0 1 6   -   4 2 n d   An n u a Co n fer e n c e   o th e   I EE In d u stri a l   El e c tro n ics   S o c iety ,   F l o re n c e ,   2 0 1 6 ,   p p .   3 0 3 0 - 3 0 3 7.   [1 1 ]   S rid h a r,   R ,   Dh a r,   S ,   Da sh ,   S S . ,   " P e rf o rm a n c e   a n a l y si s o f   a   sta n d   a lo n e   P V   sy ste m   w it h   re d u c e d   sw it c h   c a sc a d e d   m u lt il e v e in v e rter , "   In ter n a ti o n a l   J o u rn a o P o we r a n d   E n e rg y   Co n v e rs io n v o .   6 ,   n o .   2 ,   p p .   1 0 7 - 1 2 7 ,   2 0 1 5   [1 2 ]   I .   A b d a ll a ,   Co rd a   a n d   L Zh a n g " Op ti m a c o n tro o f   a   m u lt il e v e DC - li n k   c o n v e rter  p h o to v o l taic   s y st e m   f o r   m a x i m u m   p o w e g e n e ra ti o n , "   Ren e wa b le E n e rg y , v ol 9 2 ,   p p 1 - 1 1 ,   Ju ly   2 0 1 6   [1 3 ]   A Ka li ra su ,   " A   No v e S in g le  S o u rc e   M u lt i p le  Ou t p u t   Co n v e rter   In teg ra ti n g   Bu c k - Bo o st  a n d   F ly   Ba c k   T o p o lo g y   f o S M P S   A p p li c a ti o n s , "   In ter n a t io n a 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 ol 8 ,   n o .   3 ,   p p 733 - 7 3 6 ,   De c   2 0 1 7   [1 4 ]   K .   De e p a ,   Hrid y a   M e rin   S a ju   a n d   M .   V ij a y a   Ku m a r,   " S o f S w it c h e d   M u lt i - Ou tp u F ly b a c k   Co n v e rter w it h   Vo lt a g e       Do u b ler , "   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   sy ste ms , v ol 6 ,   n o 2 ,   p p .   3 9 6 - 4 0 3 ,   Ju n e   2 0 1 5   [1 5 ]   Ka h   Ha w   L a w ,   W e n d y   P e Qin   Ng   a n d   W e Kitt   W o n g ,   " F l y b a c k   Ca sc a d e d   M u lt il e v e In v e rter  Ba se d   S HE -   P W M   Co n tr o f o S T AT COM  A p p li c a ti o n s " In ter n a ti o n a J o u r n a o P o we El e c tro n ics   a n d   Dr ive   sy ste ms v ol 8 ,   n o 1 ,   pp 1 0 0 - 1 0 8 ,   M a rc h   2 0 1 7   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.