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 . 2 ,  A u g u s t   201 8 ,   p p .   1 6 6 ~1 8 0   I SS N:  2252 - 8792   DOI :  1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ap e. v 7 . i2 . p p 1 6 6 - 180          166       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   M o delling  and  Co ntrol Desig n  for  Energ y  Ma na g em ent  o f  Gr i d  Co nnected  H y br i d P V - w ind  Sy stem         H a s s a n Abo uo ba ida ,   Sa id E l   B ied   L a b o ra to ry   o f   En g in e e rin g   S c ien c e s f o r  En e rg y   ( L a b sip e ),   Na ti o n a l   S c h o o l  o f   A p p li e d   S c ien c e s (E NSA )  o f   El   Ja d id a ,   Un iv e rsit y   Re se a r c h   Ce n ter (URC) ,  Ch o u a ib - D o u k k a li   Un iv e rsity ,   M o r o c c o       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma r   1 2 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   Ma y   2 0 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Ma y   3 1 ,   2 0 1 8       T h is  p a p e r  d e a ls  w it h   th e   c o n tr o l  o f   h y b rid   P V - W IND   p o w e r  c o n v e rsio n   stru c tu re .   T h is  p a p e r  d e v e lo p s  a   v e r y   i m p o rtan t  c o n tr ib u ti o n   w h ich   is  th e   u se   o f   a   sin g le  DC  to   DC  c o n v e rter,  li n e a ri z a ti o n   o f   c o n tr o l  o f   th e   Th re e - L e v e l   Bo o st  Co n v e rter   (TL BC)   c o n sid e rin g   th e   im p e r f e c ti o n s  o f   th e   p a ss iv e   c o m p o n e n ts.   T h e   T L B C   c o n tro l  p ro v id e s  b a lan c in g   o f   c a p a c it o r  v o lt a g e s  a n d   m a x i m u m   p o w e r  o p e ra ti o n   o f   P V   g e n e ra to r.   F o r  re a so n s  o f   sim p li c it y ,   a   li n e a riza ti o n   b a se d   o n   th e   d y n a m ic  c o m p e n sa ti o n   o f   th e   d ist u rb a n c e   is  p ro p o se d .   A   se n so r les s  M a x i m u m   P o w e r  P o in t  T ra c k in g   (M P P T )  a lg o rit h m   is  u se d   to   m a x i m iz e   a   p o w e r   e x trac ted   o f   th e   w in d   g e n e r a to r.   T h e   p ro p o rti o n a l  re latio n   b e tw e e n   th e   ro tatio n a l  sp e e d   a n d   th e   o u t p u t   v o lt a g e   o f  th e   re c ti f ier  a ll o w s  to   u se   a   v o lt a g e   se n so r  to   e stim a te  th e   DC   b u s  v o lt a g e   re fe re n c e   in ste a d   o f   a   m e c h a n ic a l  sp e e d   se n so r.   T h e   c o n tro l  o f   th e   th re e - p h a se   in v e rter  a ll o w s   a   tran s f e r   o f   th e   a c ti v e   p o w e r,   th e   p o w e r   f a c t o r  c lo se   to   th e   u n it   a n d   th u s  a   li m it a ti o n   o f   th e   re a c ti v e   p o w e r   in jec ted   in to   th e   g rid .   T h e   e x tern a l  c o n tro l  lo o p   p e rf o rm s   th e   re g u latio n   o f   th e   c o m m o n   DC  b u s  v o lt a g e   w h il e   th e   in ter n a l  c o n tro l  l o o p   r e g u late s  th e   d q   c o m p o n e n ts  o f   t h e   c u rre n ts   in jec ted   i n to   th e   g rid .   T h e   sim u latio n   re su lt s   sh o w e d   t h e   v a li d it y   o f   th e   c o n tro l  a p p ro a c h .   T h e   p ro p o se d   p o w e r  c o n v e rsio n   stru c tu re   b a se d   o n   a   si n g le  sta ti c   c o n v e rter  h a s  sh o w n   v e r y   g o o d   p e rf o rm a n c e   in   ter m s   o f  e ff ic ien c y ,   th e   q u a li ty   o f   th e   e n e rg y   p ro d u c e d ,   c o m p le m e n tarit y   b e t w e e n   th e   tw o   re n e wa b le  so u rc e s an d   re li a b il it y .   T h e   p a p e r  e n d s w it h   c o n c l u sio n s.   K ey w o r d s :   H y b r id   MP PT   PV   T L B C   W in d   Co p y rig h t  ©   2 0 1 8   In stit u te o f  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 l  rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Hass a n   A b o u o b aid a ,   L ab o r ato r y   o f   E n g in ee r i n g   Sci en ce s   f o r   E n er g y   ( L ab s ip e) ,     Natio n al  Sc h o o l o f   A p p lied   Scien ce s   ( E NS A )   o f   E l J ad id a,   Un iv er s it y   R esear c h   C e n ter   ( U R C ) ,    C h o u aib - Do u k k ali  U n i v er s it y ,   Mo r o cc o .   E m ail:  ab o u o b aid a. h @ u cd . ac . m a       1.   I NT RO D UCT I O N     I n   r ec en t  d ec ad es,  t h e  u s e   o f   P V  an d   w i n d   r eso u r ce s   h a s   o p en ed   o p p o r tu n ities   f o r   t h e  e x p l o itatio n   o f   r en e w ab le  r eso u r ce s   in   th e  p r o d u ctio n   o f   elec tr ic  p o w er .   I n   w i n d   g en er ati n g   s y s te m s   th at   o p er ate   at  v ar iab le  s p ee d   an d   v ar iab le  f r eq u en c y ,   w it h   th e  p o s s ib ilit y   o f   o p er atin g   w ith in   a  w id er   r an g e  o f   w i n d   s p ee d ,   an d   a   s ig n i f ica n t  r ed u c tio n   i n   m ec h a n ical  s tr es s   p r o v id es  b etter   ef f icien c y   ac r o s s   th e  r an g e  o f   t h e   w i n d   s p ee d .   E v en   if   th e  P V/ w i n d   s o u r ce s   ar e  in t er m itte n t,  th e  co m b i n atio n   o f   th ese  t w o   s o u r ce s   is   a  g o o d   p o s s ib ilit y   to   ex tr ac t   th e  m a x i m u m   o f   t h e  av ailab l e  n atu r al  en er g y   s i n ce   e ac h   s o u r ce   co m p l e m en t  th e  o th er .   T h e  au th o r s   [ 1 - 2 ]   s h o w   t h at  t h e  u s e  o f   th e   h y b r id   P V/W in d   s o u r ce   is   co n s id e r ed   an   o p ti m al  s o l u tio n   b ec au s e  th i s   s o u r ce   w ill   r e m o v e  t h e   r an d o m   asp ec t  i n   ca s e  o f   a  w ea k   e lectr ical  n et w o r k .   W an g   a n d   L in   [ 3 ]   p r o p o s es  t h e  s tu d y   o f   a   h y b r id   P V/ w i n d   s y s te m   w i th   t h e  u s e  o f   b atter ies.  T h e  s y s te m   s t u d ied   h as  al lo w ed   a  s i g n i f ica n t  i m p r o v e m e n t   i n   r eliab ilit y   an d   f lex ib ilit y .   A   P V/W in d   au to n o m o u s   h y b r id   s y s te m   is   d is c u s s ed   in   [ 4 ] .   T h e  v o ltag e  i s   p r o p er ly   r eg u lated   at  th e   lo ad   ter m i n als,  b u t  t h e  s y s te m   is   n o t  r eliab le  a n d   ca n n o t  s atis f y   t h e  e n er g y   r eq u ir e m en t  o f   th e  lo ad .   T o   o v er co m e  t h is   p r o b lem ,   a   h y b r id   s y s te m   th at   in c lu d es   P V/W I ND/F u el  g en er ato r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J A P E   I SS N:  2252 - 8792     Mo d ellin g   a n d   C o n tr o l D esig n   fo r   E n e r g y  Ma n a g eme n t o f  Gri d   C o n n ec ted . . .   ( Ha s s a n   A b o u o b a id a )   167   is   u s ed   i n   [ 5 ] .   Gir a u d   an d   Sala m eh   [ 6 ]   d is cu s s e s   a   h y b r id   s y s te m   co n n ec ted   to   t h e  g r id   w it h   th e   u s e  o f   s to r ag e   b atter ies an d   w h ic h   en s u r es a   g o o d   s y s te m   r eliab ilit y .     E n s u r in g   t h e  co n ti n u it y   o f   p o w er   g en er atio n ,   d esi g n in g   t h e  m o r e  r eliab le  a n d   lo w - co s t  p o w e r   g en er atio n   s y s te m ,   an d   p r o d u cin g   h i g h er   q u alit y   p o w er   ar e  u s u all y   t h e  m o s t c o m m o n   c h all e n g e s   in   t h e  d esi g n   o f   p o w er   g e n er atio n   s y s te m s   b ased   o n   r en e w ab le  s o u r ce s .   T h e  d if f ic u lt y   r ela ted   to   t h e  e x p lo itatio n   o f   r e n e w ab le  s o u r ce s   is   t h at  t h ese   s o u r ce s   ar e  i n ter m itte n t,  th e  elec tr ical  en er g y   p r o d u ce d   is   n o t  s tab le  an d   s tr o n g l y   d ep en d en t  o n   th e  cl i m atic  co n d iti o n s .   T o   o v er co m e   th is   p r o b lem ,   t w o   o r   m o r e  r en e w ab le  s o u r ce s   ar e  i n s er ted   a n d   ex p lo ited   s i m u la tan eo u s l y   i n   a  p r o d u ctio n   p lan t   an d   th er e f o r e  co m p li m en t  ea ch   o th er .   T h e  o th er   co n s tr ai n t  is   t h e  d esi g n   co s t  o f   t h e  p r o d u ctio n   p lan t.  T o   m i n i m ize  t h e  co s t  o f   i m p le m e n tatio n ,   li m iti n g   th e   n u m b er   o f   s tatic  co n v er ter s   i s   a  b etter   s o lu tio n .   I n   ad d itio n   to   m i n iat u r izatio n ,   t h i s   alter n a tiv e  i s   p r o m is in g ,   it  r eq u ir es  a   lo w - co s t  co n tr o l  cir cu it   ( DSP   o r   m icr o co n tr o ller   ca r d ) .   T h is   o b s er v atio n   is   j u s ti f ied   b y   t h e  m i n i m izatio n   o f   th e  n u m b er   o f   co n v er ter s   to   b e  co n tr o lled   ( a  s in g l e   DC / D C   co n v er ter   in s tead   o f   t w o   D C /DC   co n v er ter s   a n d   a  s i n g le  DC / AC   co n v er ter ) .   I n d ee d ,   f o r   th e  co n tr o l o f   t w o   s tatic  co n v er ter s ,   less   h ar d w ar e  an d   s o f t w ar e  r eso u r ce s   ar e  n ee d ed ,   s o   a  le s s   p o w er f u l   co n tr o l  ca r d ,   an d   a   s i m p le  co n tr o l p r o g r am   i s   s u f f icien t ( les s   co m p le x it y ) .   T h e  p r esen t  p ap er   d ea ls   w i t h   t h e  s tu d y   o f   a  g r id   co n n e cted   h y b r id   P V/W I ND  s y s te m   w i th   a  m i n i m u m   n u m b er   o f   co n v er ter s .   T h e  s tu d ied   s tr u ct u r e  a llo w s   t h e  e x tr ac tio n   a n d   tr a n s f er   o f   m a x i m u m   P V/W in d   p o w er .   Sev er al  w o r k s   i n   th e  liter at u r e  h a v e  d is cu s s ed   th e  co m b in a tio n   o f   P V  an d   W I ND  s o u r ce s .   A   h y b r id   s y s te m   b ased   o n   P V,   W in d   an d   b atter ies  ar e  d is c u s s ed   in   [ 7 ] .   T h e  s tu d ied   s y s te m   i s   ch ar ac ter ized   b y   a   co m m o n   D C   b u s   a n d   ea c h   s o u r ce   is   li n k ed   to   its   o w n   ad ap tatio n   cir c u it.  T h e  co m m o n   D C   B u s   i s   co n n ec ted   to   th e  g r id   t h r o u g h   a n   i n v er te r .   B ae   an d   K w asi n s k i  [ 8 ]   p r esen ts   a  s tu d y   o f   a  h y b r id   s y s te m   co n n ec ted   to   th e   g r id   w it h   th e   u s e  o f   P V / P MSG  s o u r ce s .   B u t  t h e  MP PT   co n tr o l  is   n o t   i m p le m e n ted   i n   th i s   w o r k .   Se v er al   co n f i g u r atio n s   ar e  r ep o r ted   u s in g   P V / W in d   i n   [ 9 ,   1 0 ] .   T h e  w o r k   [ 1 1 ]   d escr ib es  a  P V / W in d   h y b r id   s y s te m   co n n ec ted   to   a  s i n g le - p h ase  el ec tr ical  g r id .   I n   t h is   w o r k ,   t h e   au th o r   p r o p o s es  a  s tu d y   w h er e  th e  P V  g e n er ato r   is   co n n ec ted   d i r ec tl y   to   t h e  co m m o n   DC   b u s .   An   u n co n tr o lled   th r ee - p h ase  r ec ti f ier   f o ll o w ed   b y   a  DC /D C   co n v er ter   an d   a  s i n g le - p h a s e  i n v er ter   ar e  c h o s en .   T h e  e x tr a ctio n   o f   m a x i m u m   p o w er   o f   t h e  P V  g e n er ato r   is   en s u r ed   b y   ad j u s ti n g   t h e  D C   b u s   v o lta g e.   T h e  r ef er e n ce   o f   th e  cu r r en t   in j ec ted   in to   th e   g r id   is   ca lc u lated   f r o m   th e  v ar iat io n s   o f   t h e  DC   b u s   c u r r en t  a n d   th e  p h o to v o ltaic  cu r r en t.  T h e  co n tr o l  s tr ateg y   e n s u r es  m ax i m iza tio n   an d   th e  tr an s f er   o f   th e   ac ti v e   p o w er   an d   t h e  r eg u lat io n   o f   th e  D C   b u s   v o lta g e.   T h e  w o r k s   o f   t h e  lit er at u r e  h av e  s h o w n   t h at  ea ch   P V  o r   P MSG  s o u r ce s   in   h y b r id   s tr u ct u r es  is   as s o ciate d   to   a   p o w er   elec tr o n ics   co n v er ter .   Fo r   b etter   p er f o r m an ce ,   ea ch   s o u r ce   ( P V  o r   w i n d )   is   co n tr o lled   f o r   m ax i m u m   p o w er   o p er atio n .   T h e  co n tr o l is r ea liz ed   b y   an   a lg o r ith m   ca lled   MP PT .     I n   th i s   p ap er ,   a  b etter   ef f icien c y   is   o b tain ed   b y   m i n i m izi n g   th e  n u m b er   o f   DC / D C   co n v e r ter s .   T h e  co n tr o l  ap p r o ac h   h as  m a x i m iz ed   th e  tr an s f er   o f   ac ti v e  p o w e r ,   r eg u latio n   o f   th e  co n t in u o u s   co m m o n   DC   b u s   v o ltag e  an d   r eg u latio n   o f   th e  s p ee d   o f   th e  w i n d   g e n er ato r .   T h e  MP PT  m et h o d   is   u s ed   to   ex tr ac t  th e  m a x i m u m   p o w er   o f   t h e  P V  an d   P MSG  g en er ato r s .   T h e  u s e  o f   t h e  P W M   co n tr o l is c u r r en tl y   m o r e  s o licited   in   t h e  co n tr o l  o f   th e   co n v er ter s   as  ad ap tatio n   cir cu its   b et w ee n   AC   a n d   D C   s y s te m ,   f o r   o b tain i n g   a   p o w er   f a cto r   clo s e  to   u n i t y .   Ot h er   w o r k   in   t h e  liter a tu r e  d e als  w ith   t h e  s t u d y   o f   h y b r id   P V/ W I ND  s y s te m s   b ase d   o n   a  th r ee - p h ase   r ec tif ier   co n tr o lled .   T h e  th r ee - p h ase  r ec ti f ier   m a k es  i t  p o s s i b le  to   r aise  th e  i n p u t  v o ltag e  t o   a  h ig h er   v al u e  o f   its   cr ea ted   v o lta g e.   T h is   t y p e  o f   co n v er ter   i s   u s ed   b et w ee n   P MSG   g e n er at o r   an d   th e  co m m o n   DC   b u s   [ 1 2 - 1 4 ] .   I n   th is   w o r k ,   a  co n tr o l  s tr ateg y   i s   p r o p o s ed   f o r   a  h y b r id   s y s t e m   P V/ W I ND  s u b j ec ted   t o   v er y   r ap id   ch an g es  o f   th e  w i n d   s p ee d   an d   t h e  s o lar   ir r ad iatio n .   T h e  p r o p o s ed   s tr u ctu r e   tr an s f er s   t h e  m ax i m u m   p o w er   w it h   b etter   r o b u s tn es s   r eg ar d in g   cli m ate  ch an g e.   T o   m in i m ize  th e  n u m b er   o f   DC / DC   co n v er ter s ,   th e   p r o p o s ed   s tr u ctu r e  in cl u d es  a  th r ee - le v el  b o o s t  c o n v er ter   a n d   a  t h r ee - p h ase   in v er ter .   T h e  w i n d   g en er ato r   is   d i r ec tl y   co n n ec ted   to   th e  co m m o n   D C   b u s   th r o u g h   a  u n co n tr o lled   th r ee - p h a s e  r ec tif ier .   L i n ea r   ( P I )   co n tr o ller s   en s u r e  m a x i m u m   p o w er   tr an s f er ,   r e g u la te  t h e  D C   b u s   v o ltag e   an d   tr a n s f er   t h e   ac tiv e   p o w er   to   t h e  g r id   w i th   a  q u asi - u n i t  p o w er   co ef f icie n t.  T h ese   f u n ctio n s   ar e  r ea lized   s i m u lta n eo u s l y   m ak in g   t h e  h y b r id   P V/W in d   s y s te m   m o r e  m o r e   r eliab le  an d   s u itab le  f o r   d o m e s tic  an d   i n d u s tr ia l a p p licatio n s .       2.   H YB RID P V/WI N D  SYS T E M   M O DE L I N G   T h e  p r o p o s ed   h y b r id   p o w er   c o n v er s io n   s y s te m   co n s is t s   a  t h r ee - p h ase  u n co n tr o lled   d io d e  r ec tif ier ,   a   T L B C   an d   a  th r ee - p h a s e  i n v er ter   p o w er ed   b y   p h o to v o ltic a n d   w i n d   s o u r ce   is   s h o w n   i n   Fi g u r e  1   [ 1 5 - 1 6 ] .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :   2252 - 8792   IJ A P E    Vo l.   7 ,   No .   2 ,  A u g u s t  2 0 1 8 :   1 6 6   –   1 8 0   168       Fig u r e  1 .   P r o p o s ed   h y b r id   PV - w i n d   p o w er   co n v er s io n   s y s te m     T h e  aim   o f   t h i s   s ec tio n   i s   to   g iv e  a  m at h e m atica l  m o d el  o f   t h e  v ar io u s   p o w er   co n v er ter s ,   th e  m o d el   o f   th e  P V  an d   th e  P MSG  g en e r ato r s   as  w ell  a s   th e  m ec h an ic al  p ar t o f   th e  w in d   s y s te m .   T h e  m o d el  is   b ased   o n   th e  eq u atio n s   u s i n g   s tead y - s tat e  eq u atio n s   a n d   d y n a m ic  m o d el  o f   ea ch   p ar t o f   th e  p r o p o s ed   h y b r id   s y s te m .       2 . 1 .   P ho t o v o l t a ic  s y s t e m   m o delin g   T h e  p h o to v o ltaic  co n v er s io n   p o r tio n   in cl u d es a   P V  g en e r ato r   an d   a  T L B C   as sh o w n   in   F ig u r e  2 .             Fig u r e   2 .   P o w er   co n v er s io n   s y s te m   b ased   a  P V  g en er ato r   an d   th e  T L B C       2 . 1 . 1 .   P V  m o del    T h e  eq u iv ale n t - c ir cu it  m o d e l  an d   th e  p o w er   cu r v e  o f   th e  P V  g e n er ato r   ar e  illu s tr ated   in     Fig u r e  3   [ 1 7 - 1 8 ] .               ( a)   ( b )       F ig u r e  3 .   ( a)   E q u iv alen t  m o d e l o f   th e  P V  g e n er ato r ,   ( b )   P o w er   c u r v e  o f   t h e  P V  g en er at or       2 . 1 . 2 .   T L B C   m o del   T h e  p o s s ib ilit ies  o f   t h e  s w itc h i n g   s tates o f   th e  p o w er   s w itc h e s   in   T L B C   ar e  illu s tr ated   in   F i g u r e  4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J A P E   I SS N:  2252 - 8792     Mo d ellin g   a n d   C o n tr o l D esig n   fo r   E n e r g y  Ma n a g eme n t o f  Gri d   C o n n ec ted . . .   ( Ha s s a n   A b o u o b a id a )   169           ( a)   ( b )                   ( c)   ( d )       Fig u r e  4 .   P o s s ib le  s w itc h i n g   s t ates in   ( T L B C )   C o n v er ter : ( a)   State  1 ; ( b )   State  2 ;    ( c)   State  3 ; a n d   ( d )   State  4       T h e  d y n a m ic s   m o d el  o f   T L B C   is   ex p r ess ed   b y   t h e  f o llo w i n g   eq u atio n s :         ̇                                                     ( 1 )         B y   r ep laci n g   x ,   A   a n d   B   w ith   t h ei r   ex p r es s io n s ,   th e  d y n a m ics  o f   T L B C   is   e x p r ess ed   b y   t h e   f o llo w in g   m atr ix :         [   ̇       ̇       ̇     ]   [                                                             ]           [                 ]   [                                                                    ]                       ( 2 )     W h er e  I b ,  L   an d   I L   ar e  th e  o u t p u t  cu r r en t,  t h e  s to r ag e  i n d u ct an ce   an d   t h e  cu r r e n t  ac r o s s   it.   U pv   ,   U C1   an d   U C2   ar e  r esp ec tiv el y   t h e  P V  v o ltag e  an d   th e  ca p ac ito r s   v o lta g e.   u 1   an d   u 2   ar e  th e  c o n tr o l  s ig n al  o f   t h e  p o w er   s w itc h es [ 1 0 ] .   T h e  v o ltag e  ac r o s s   t h e  ca p ac i to r   1   an d   ca p ac ito r   2   c o m p r is es  a  r esis t iv e  a n d   a  ca p ac itiv e   ter m .   T h e   eq u atio n   o f   t h e  v o lta g e  o f   t h e  t w o   ca p ac ito r s   is   g iv e n   b y   t h e  f o llo w i n g   eq u a tio n :     {                              ̇                                  ̇                          ( 3 )     2 . 2 .   Wind   s y s t e m   m o deli ng       T h e  w i n d   co n v er s io n   s y s te m   p ar t  co m p r is e s   b lad es   w h ich   c o n v er t  t h e   w i n d   en er g y   i n to   m ec h a n ical   p o w er .   T h e  b lad es  ar e  d ir ec tl y   co n n ec te d   to   t h e  s y n c h r o n o u s   g e n er ato r   P MSG .  An   AC /D C   co n v er ter   co n s is tin g   o f   a  t h r ee - p h ase  d io d e  r ec tif ier   is   co n n ec ted   b et w e en   th e  w i n d   g e n er ato r   an d   th e  co m m o n   DC   b u s .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :   2252 - 8792   IJ A P E    Vo l.   7 ,   No .   2 ,  A u g u s t  2 0 1 8 :   1 6 6   –   1 8 0   170   2 . 2 . 1 .     T he  t urbi ne  m o del   T h e  ae r o d y n a m ic   p o w er   P t   ca p tu r ed   b y   th e   w i n d   t u r b in e  is   e x p r ess ed   b y   t h e  f o llo w in g     r elatio n   [ 1 9 - 20] .                                (   )                          ( 4 )     W h er e  th e  tip   s p ee d   r atio   λ   is   g iv e n   b y                                                           (5 )     v  is   th e   w i n d   s p ee d ,   ρ   is   t h e  air   d en s it y ,   R  is   t h e  r o to r   r ad iu s   an d   C p   i s   t h e  p o w er   co e f f icie n t.   T h e  p o w er   co ef f icie n t i s   ex p r ess ed   as  f u n ctio n   o f   tip   s p ee d   r atio   λ   in   p lace   o f   p itch   an g le  β a s                     (                       )                                         ( 6 )                                                                   ( 7 )     T h e  ae r o d y n a m ic  p o w er   is   al s o   d ef in ed   b y                                              ( 8 )     W h er e  T m   is   t h e  ae r o d y n a m ic   to r q u e  an d   ω m   is   t h e  r o to r   s p ee d .   T h e  cu r v e  o f   p o w er   in   te r m   o f   t h e   r o to r   s p ee d   an d   th e  ae r o d y n a m ic  p o w er   in   ter m   o f   t h e  tip   s p ee d   r atio   a r e  illu s tr ate d   in   Fig u r e  5   an d     F ig u r e  6   r esp ec tiv el y .               Fig u r e   5 .   P o w er   cu r v e  o f   t h e  w i n d   g e n er ato r   Fig u r e   6 .   T h e  p o w er   co ef f icie n t a s   f u n ctio n   o f   tip   s p ee d   r atio       I n   th i s   w o r k ,   th e  co n tr o l  o f   th e  w i n d   co n v er s io n   s y s te m   is   c ar r ied   o u t  k ee p in g   t h e  p i tch   a n g le  eq u al   to   ze r o   ( β=0 ) .   T h e  f o llo w i n g   m ec h a n ical  m o d el  g i v es  t h e  d y n a m ic  o f   th e  w i n d   tu r b i n e.                                                                          ( 9 )     W h er e         is   th e  elec tr o m a g n etic   to r q u e  o f   th e  s y n c h r o n o u s   g e n er ato r ,   J   is   th e  tu r b in e  to tal  in er tia   an d   f   is   t h e   t u r b in e  to tal  ex ter n al  d am p i n g .     2 . 2 . 2 .   T he  P M SG   m o de l    T h e  d y n a m ic  eq u atio n s   o f   a  P MSG   g en er ato r   is   w r itte n   i n   a  s y n c h r o n o u s l y   r o tati n g   dq  r ef er en ce   f r a m e  a s   [ 1 ] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J A P E   I SS N:  2252 - 8792     Mo d ellin g   a n d   C o n tr o l D esig n   fo r   E n e r g y  Ma n a g eme n t o f  Gri d   C o n n ec ted . . .   ( Ha s s a n   A b o u o b a id a )   171   {                                                                                                                                                                                 ( 1 0 )     W h er e  V sq   an d   V sd   a r e  th e  q - ax is   an d   d - a x is   s ta to r   v o ltag e s .          an d          ar e  th e  q - ax is   an d   d - ax is   s tato r   cu r r en t s ,         is   t h e  r esis t an ce   o f   t h e  s ta to r   w i n d in g s ,                   is   th e  l in k a g e  p r o d u ce d   b y   th e   p er m a n e n t  m a g n et  m ec h a n is m   lo ca ted   in   th e  r o to r .   T h e  p o w er   p r o d u ce d   b y   a  P MSG   g en er ato r   is   ex p r ess ed   as a   f u n ctio n   o f   t h e  d q   cu r r en t s   co m p o n en ts   a n d   th e  d q   v o ltag e  co m p o n e n ts   b y   t h e  f o llo w i n g   r elatio n .               (                        )                                                      ( 1 1 )     2 . 2 . 3 .   Co mm o n DC   bu s   a nd   t hree - ph a s e  inv er t er   m o del   Fig u r e  7   ill u s tr ates   th e  th r ee - p h ase  i n v er ter   a n d   th e  p o w er   g r id .   th e   t h r ee - p h ase  tr a n s f o r m er   is   u s ed   to   ad j u s t  th e  v o ltag e  le v el.   T h e  co m m o n   D C   b u s   r ec eiv es  t h e  p o w er   e x tr ac ted   f r o m   t h e  t wo   r en e w ab le  s o u r ce s   ( p h o to v o ltaic  an d   w in d   t u r b in e) .           Fig u r e   7 .   E lectr ical  d iag r a m   o f   th e  g r id   s id e  p ar t c o n s is ti n g   o f   a  th r ee - p h ase   i n v er ter ,   tr an s f o r m er   an d   t h e  eq u iv ale n t  m o d el  o f   elec tr ical  g r id       T h e  eq u iv alen t  m o d el  o f   t h e  p o w er   g r id   an d   th e  t h r ee - p h a s e  in v er ter   is   b ased   o n   th e  P ar k   tr an s f o r m atio n .   T h e  eq u iv ale n t  m o d el  allo w s   t h e  tr an s f er   o f   m ax i m u m   p o w er   i n   p r ese n ce / ab s en ce   o f   t h e  e n er g y   p r o d u ce d   b y   t h e  p h o to v o lt aic/ w i n d   s o u r ce   u s i n g   a  s i n g le  T L B C   a n d   a n   u n co n tr o lled   th r e e - p h a s e  r ec ti f ier .   T h e  lin e  v o lta g e s   ar e  p r esen ted   in   ( 1 2 )   co n s id er in g   L a = L b = L c = L 2   an d   r a = r b = r c = r 2 .    T h e  elec tr ical  p ar t  o f   th e  h y b r id   s y s te m   a n d   th e  elec tr ical   g r id   ar e  d escr ib ed   b y   t h e     f o llo w in g   eq u at io n s .     {                                                                                                                                      ( 1 2 )     W h er e       ,         an d          ar e  th e  o u tp u t  v o ltag e s   o f   th e  th r ee - p h a s e  tr an s f o r m er   r esp ec tiv el y .       ,        an d         ar e  th e  v o ltag e s   o f   t h e  g r id   s id e.   A p p l y i n g   d q   tr an s f o r m at io n   an d   d ev elo p in g   t h e  eq u atio n s   s y s te m   ( 1 2 ) ,   it is   p o s s ib le  to   f in d   t h e  d if f er en tia l E q u atio n s   ( 1 3 ) :     {                       (                             )                       (                             )                 ( 1 3 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :   2252 - 8792   IJ A P E    Vo l.   7 ,   No .   2 ,  A u g u s t  2 0 1 8 :   1 6 6   –   1 8 0   172   W h er e       ,         ar e   th e  d ir ec t  an d   q u ad r atu r e  co m p o n en t s   o f   th e  o u tp u t  v o lta g e  o f   th e  th r ee - p h a s e   tr an s f o r m er   r esp ec tiv el y .       ,        ar e  th e  d ir ec t  an d   q u ad r atu r e  co m p o n en ts   o f   t h e  g r id   v o ltag e s   r esep ec tiv el y .   T h e  ex p r ess io n   o f   t h e  ac ti v e  an d   r ea ctiv e  p o w er   i n j ec ted   to   t h e  g r id   ar e  ex p r ess ed   b y   t h e  f o llo w i n g   eq u atio n s :     {                                                                          ( 1 4 )       3.   DE SCR I P T I O N  O F   T H E   C O NT RO L   AP P RO ACH     T h e  co n tr o l  s tr ateg y   o f   T L B C   is   b ased   o n   th e  u s e  o f   t w o   m ai n   lo o p s .   T h e  ex tr ac tio n   o f   t h e   m ax i m u m   p o w er   o f   t h e  p h o to v o ltaic  g en er ato r   is   e n s u r ed   b y   a  P & O  MP P T   w h ic h   p r o v id es  th e  r e f er en ce   o f   th e  p h o to v o ltaic  c u r r en t.  T h e  v o ltag e   b alan ci n g   is   n ec e s s ar y   to   h av e   a  co r r ec t  o p er atio n   o f   t h e  T L B C .   T h e  ex tr ac tio n   o f   t h e  m a x i m u m   p o w er   o f   t h e  w i n d   g e n er ato r   is   e n s u r ed   b y   d ir ec t a cc es s   to   t h e  DC   b u s   w i th o u t t h e   u s e  o f   an   ad d itio n al  co n v er ter .   A   s en s o r l ess   MP P T   alg o r ith m   p r o v id es  t h e  DC   b u s   r ef er e n ce   v o lta g e  w h ic h   co r r esp o n d s   to   m ax i m u m   p o w er   o p er atio n   o f   th e  w i n d   g en er ato r .   T h e  co n tr o l  o f   t h e  DC   b u s   v o lta g e   co n s tit u tes   t h e  e x ter n al   co n tr o l  lo o p   o f   th e  th r ee - p h a s e  i n v er ter .   T h e  in ter n al  lo o p   co n s is t s   o f   a  s i m p le  P I   co r r ec to r   u s ed   f o r   th e  r eg u la tio n   o f   th e  t h e  d ir ec t  an d   q u ad r atu r e  cu r r en ts   co m p o n e n t s   in j ec ted   in to   th e  elec tr ical  g r id .   Fig u r e  8   s u m m ar iz es th e  co n tr o l stra te g y   o f   t h e  T L B C   an d   th e  t h r ee - p h ase  in v er ter .                 ( a)   ( b )       Fig u r e   8 .  Av er ag e  m o d el  o f   t h e  ( T L B C ) ,   ( a)   I L   as f u n ctio n   o f   d 1   +  d 2   w h en   Uc 1 = Uc 2 ,   ( b )   Uc 1 - Uc 2   a s   f u n ctio n   o f   d 1 – d 2       3 . 1 .     Co ntr o l  a pp ro a ch  o f   t he  T hree - L ev el  B o o s t   Co nv er t er     T h e  T L B C   is   u s ed   to   ad ap t  t h e  v o ltag e  lev el   o f   t h e  P V  g e n er ato r   to   th e  co m m o n   D C   b u s   v o lta g e.   T h e  T L B C   co n tr o l  allo w s   to   e x tr ac t  t h e  m ax i m u m   p o w er   o f   th e  P V  g en er ato r   b y   ad j u s t in g   t h e  P V  cu r r en t  to   its   o p ti m al  v al u e.   T h e  co n tr o l  lo o p s   o f   th e  T L B C   ar e  co n s tr u cted   ac co r d in g   to   th e  f o llo w i n g   h y p o th es is :   1.   T h e  co m m o n   D C   b u s   v o l ta g e  is   ass u m ed   to   b e  co n s tan t.  T h e  r eg u latio n   o f   t h e  D C   b u s   v o ltag e  is   e n s u r ed   b y   t h e  t h r ee - p h a s e  i n v er ter   co n tr o l lo o p .   2.   T h e  b alan cin g   co n tr o l  lo o p   o f   th e  ca p ac ito r   v o ltag e  Uc 1   an d   Uc 2   is   d esig n ed   to   h av e  a  f aste r   d y n a m ic  t h a n   th e  I p v   c u r r en t  co n tr o l  lo o p .   T h e  ad o p ted   c o n tr o l  s tr ateg y   s i m p li f ie s   th e   s y n th e s is   o f   th e  I p v   c u r r en t   r eg u lato r .   T h e  co n tr o l o b j ec tiv es o f   th e  T L B C   ar e  s u m m ar iz ed   in   th e  f o llo w in g   p o in ts :   a.   b alan ce   th e  ca p ac ito r   v o ltag e s   b.   o p er ate  th e  p h o to v o ltaic  g en er ato r   at  its   m ax i m u m   p o w er     Usi n g   t he   a v er ag e  eq u iv ale n t  m o d el,   t h e  T L B C   i s   d escr ib ed   b y   F ig u r e  8 .   W h er e  d 1   an d   d 2   ar e  ar e  r esp ec tiv el y   t h e  a v er ag e   v a lu e  in   a  c u tti n g   p er io d   o f   t h e  co n tr o l  s i g n a l  u 1  a n d   u 2 .   T h e  m o d el  s h o w n   i n     Fig u r e  8   a s s u m es   th at   t h e  v o ltag e  r e g u latio n   lo o p   o f   th e   c ap ac ito r s   Uc 1   a n d   Uc 2   is   f a s t er   th a n   t h e   cu r r en t  co n tr o l  lo o p   I L .   T h is   j u s tif ies  th e  h y p o t h es is   th a t  th e  v o lta g e s   Uc 1   an d   Uc 2   ar e   b alan ce d   in   th e  m o d el  g i v e n   in   Fig u r e  8   ( Uc 1 = Uc 2 = U c ) .   I L ,   U c  an d   Ud c  ar e  co n s id er ed   d is t u r b an ce s   w h ich   m u s t  b e  co m p en s ated   d u r in g   t h e   clo s ed - lo o p   co n tr o l.  T h e  b ala n cin g   o f   th e   ca p ac ito r   v o lta g e s   i s   o b tain ed   b y   r e g u latin g   th e   d if f er en ce   Uc 1 - Uc 2   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J A P E   I SS N:  2252 - 8792     Mo d ellin g   a n d   C o n tr o l D esig n   fo r   E n e r g y  Ma n a g eme n t o f  Gri d   C o n n ec ted . . .   ( Ha s s a n   A b o u o b a id a )   173   to   ze r o   an d   th e  ex tr ac tio n   o f   t h e  m a x i m u m   p o w er   o f   th e  p h o to v o ltaic  g en er ato r   is   ac h iev ed   b y   r eg u lati n g   t h e   cu r r en t I L   to   it s   r ef er en ce .   Fig u r e  9   i llu s tr ates   t h e  p r i n cip le  o f   p h o to v o ltaic  c u r r en t  r e g u latio n   an d   v o lta g e   b alan ci n g .   Dis t u r b an ce   co m p e n s at io n   is   r eq u ir ed   to   lin ea r i s e  t h e  s y s te m .   T w o   p r o p o r tio n al - i n te g r all y   co r r ec to r s   P I   ar e  s y n t h esized   f o r   P V  cu r r en t r eg u latio n   a n d   ca p ac ito r   v o l tag es.               ( a)   ( b )       Fig u r e   9 .   C lo s ed   lo o p   co n tr o l ,   ( a)   I L   C u r r en t  co n tr o l a p p r o ac h ,   ( b )   B alan cin g   v o ltag e  co n tr o l       3 . 2 .   DC  bu s   v o lt a g e  a nd   g rid c urre nt  co ntr o l a pp ro a ch   T h e  p o w er   p r o d u ce d   b y   t h e  P V/ w in d   s o u r ce   i s   tr an s m itted   to   th e  elec tr ical   p o w er   g r id   t h r o u g h   t h e  th r ee - p h ase  i n v er ter .   T h e  co n t r o l  o f   th e   in v er ter   allo w s   to   r e g u la te  t h e  D C   b u s   v o ltag e   an d   to   h a v e  a  q u asi - u n i t  p o w er   f ac to r .   T h e  r ef er en ce   o f   t h e  D C   b u s   v o ltag e  i s   o b tain ed   b y   a n   est i m ato r   w h ic h   p r o v id es t h e  o p ti m al  v al u e  o f   th e   DC   b u s   v o lta g e  co r r esp o n d in g   to   m a x i m u m   p o w er   o p er atio n   o f   th e  w i n d   g en er ato r .   T h e  co n tr o l  o f   th e  d - q  co m p o n e n t s   o f   th e  c u r r en t s   i n j ec ted   in to   t h e  elec tr ical  g r id   is   en s u r ed   b y   co n s id er in g   a  d ec o u p lin g   b et w ee n   th e   ad j u s t m e n t  o f   th e s e  t w o   co m p o n en ts .   T h e  d ir ec t  co m p o n e n t  o f   th e  c u r r en t  in j ec ted   in t o   th e  elec tr ical  g r id   r ep r esen ts   t h e  ac ti v e  co m p o n e n t  t h at  is   p r o p o r tio n al  to   th e  p o w er   ex tr ac ted   f r o m   t h e  h y b r i d   P V/W I ND  s o u r ce s .   T h e  q u ad r atu r e  co m p o n en t  is   d ep en d en t  o n   th e  r ea ctiv e  p o w er   an d   m u s t  b e  r eg u lated   to   ze r o .   A   s i m p le  P I   r eg u lato r   is   lar g el y   s u f f icie n t   to   r eg u late  th e  d - q   co m p o n en ts   an d   to   o b tain   a  q u asi - u n it  p o w er   f ac to r .   T h e  p r in cip le  o f   v o lta g e  o r ien ted   co n tr o l sch e m e  is   s h o w n   in   F ig u r e  1 0 .           Fig u r e  1 0 .   C o n tr o l  s tr ateg y   o f   th e  T L B C   an d   th e  t h r ee -   p h as e  in v er ter       Firstl y ,   t h e  li n e  v o lta g es   Vab c  ar e  s u p p lied   to   th e   P L L   w h ic h   e n s u r es  th e   d eter m i n atio n   o f   th e   an g l e   o f   t h e  v o ltag e s .   T h e  ca lc u lat ed   an g le  w il l  b e  u s ed   to   d - q   co o r d in ate  tr an s f o r m a tio n   o f   cu r r en t s   a n d   li n e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :   2252 - 8792   IJ A P E    Vo l.   7 ,   No .   2 ,  A u g u s t  2 0 1 8 :   1 6 6   –   1 8 0   174   v o ltag e s .   T h en   t h e  d - q   co m p o n en t s   o f   th e   li n e  cu r r e n ts   a n d   th e  D C   b u s   v o lta g e  ar e  u s ed   i n   t h e  d esi g n   o f   t h e   d ec o u p led   co n tr o ller .   T h e  v o ltag e  r ef er e n ce s   ca lc u lated   b y   th e  r eg u lato r s   ar e  m o d u lated   b y   th e  P W M  b lo ck   ( P u ls e  W ith   Mo d u lat io n )   an d   th e  co n tr o l  s ig n al s   Sab c  o f   t h e  t h r ee   ar m s   o f   t h e  in v e r ter   ar e  p r o v id ed   ( S= 1  m ea n s   u p p er   s w itc h   ON,   lo w e r   s w i tch   O FF ; S=0   m ea n s   u p p er   s w i tch   O FF ,   lo w er   s w itc h   ON) .   I n   d ev elo p in g   E q u atio n   ( 1 3 ) ,   it is   ea s y   to   f i n d   th e  f o llo w i n g   eq u atio n :     {                                   (                   )                                   (                     )                 ( 1 5 )     T h e  ter m s   (                   )   an d   (                     )   ar e   co n s id er ed   as  p er tu r b atio n s   w h ich   m u s t     b e  co m p en s ated .     B y   ap p l y i n g   t h e  L ap lace   tr a n s f o r m   to   th e   co m p e n s ated   s y s t e m ,   t h e  tr a n s f er   f u n ct io n   o f   t h e  in v er ter     is   g i v e n   as:     {                                                                                              ( 1 6 )       A   s i m p le  ( P I )   co r r ec to r   is   s u f f icien t to   r eg u late  t h e  d - q   co m p o n en t s   i d   an d   i q   to   th e ir   r ef er en ce s .   I f   th e   in v er ter   i s   id ea l a n d   h as  n o   p o w er   lo s s e s ,   th e  t h r ee - p h ase  i n v er ter   is   eq u iv ale n t to   a  g ai n   G  eq u al  to   1 .     T h e  r ef er en ce s   o f   th e  I d   an d   I q   co m p o n e n ts   ar e  r esp ec tiv el y   p r o v id ed   b y   th e  co n tr o l  lo o p   o f   th e  DC   b u s   v o lta g e  an d   th e  r ea cti v e  p o w er .   C o n s id er in g   th e   o r ien tatio n   o f   th e  d q   v o ltag es  ( v q = 0 ) ,   th e     e q u atio n s   ( 1 4 )   b ec o m es :     {                                                              ( 1 7 )     Fro m   t h ese   r elati o n s ,   it  is   p o s s ib le  to   i m p o s e  th e   ac ti v e  a n d   r ea ctiv e   p o w er   r e f er en ce ,   d en o ted   b y   P g *   an d   Q g   * ,   i m p o s in g   r ef er e n ce   cu r r en t s   I d *   a n d   I q * :      {                                                                     ( 1 8 )       T h e  d ir ec t   cu r r en t  co m p o n e n t  is   u s ed   to   co n tr o l  th e  ac tiv e  p o w er   at  th e  co n n ec t io n   p o in t  o f   th e   h y b r id   s y s te m   to   t h e  g r id .   T h e  q u ad r at u r e  co m p o n e n t  is   u s ed   to   r e g u late  t h e  r ea cti v e   p o w er .   Fi g u r e  1 1   s u m m ar izes t h e  r eg u latio n   p r i n cip le  o f   t h e  d - q   co m p o n en ts   o f   lin e  c u r r en ts .     T o   d ete r m i n e  th e   an g le s   r eq u ir ed   f o r   P ar k   tr a n s f o r m atio n s   f o r   lin e   cu r r en ts   a n d   v o ltag es,  a  P L L   ( P h ase  L o ck ed   L o o p ) ,   as  illu s tr ated   in   Fi g u r e  1 2 ,   is   u s ed .   T h e  P L L   ac cu r atel y   esti m ate  th e  f r eq u en c y   an d   a m p lit u d e  o f   th e  m ai n s   v o ltag e.               Fig u r e  1 1 .   Dec o u p led   co n tr o ll er   o f   th e  d - q  co m p o n e n t s   o f   li n e  cu r r en ts   Fig u r e  1 2 .   E s tab lis h m en t  o f   tr an s f o r m atio n   an g les  u s i n g   P L L         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J A P E   I SS N:  2252 - 8792     Mo d ellin g   a n d   C o n tr o l D esig n   fo r   E n e r g y  Ma n a g eme n t o f  Gri d   C o n n ec ted . . .   ( Ha s s a n   A b o u o b a id a )   175   T h e  d y n a m ic s   o f   t h e  v o lta g e  a cr o s s   th e  D C   b u s   ca p ac ito r   is   g iv e n   b y   t h e  f o llo w in g   r elatio n :                                                                       ( 1 9 )       A cc o r d in g   to   Fi g u r e  7 ,   th e  p o w er   ex c h a n g e  b et w ee n   t h e  DC   b u s   at  t h e  i n p u t  o f   t h e  t h r ee - p h a s e   in v er ter   i s   d escr ib ed   b y   t h e  f o l lo w i n g   r elatio n :     {                                                                                                                                                   ( 2 0 )     T h e  eq u alit y   o f   t h e  s u m   o f   th e   p o w er s   p r o d u ce d   b y   th e  P V/ W in d   s o u r ce s   an d   t h e  p o w er   t r an s m itted   to   g r id   at  th e  in p u t o f   t h e  th r ee - p h a s e  in v er ter   is   d escr ib ed   b y   th e  r elatio n   ( 2 1 ) :                                                                      ( 2 1 )     I f   t h e  lo s s es  in   th e   i n v er ter   ar e  n e g lecte d ,   t h e  p o w er   t r an s m itted   to   t h e  g r id   i s   eq u al  to   t h e     p o w er   p r o d u ce d :                                                                ( 2 2 )     B y   r e g u latin g   t h e  p o w er   tr a n s m itted   to   t h e  g r id ,   it  i s   p o s s ib l e  to   co n tr o l   th e  p o w er   P c   in   t h e  ca p ac ito r   an d   th u s   to   r eg u late  th e  D C   b u s   v o ltag e.   T o   d eter m in e  t h e  p o w er   r ef er en ce   P g * ,   t h e  p o w er s   P ond   an d   P c   m u s t   b e  k n o w n .   T h e  r e f er en ce   p o w er   o f   t h e  DC   b u s   ca p ac ito r   is   co n n ec ted   to   th e   cu r r e n t   r ef er en ce   f lo w in g     in   th e  ca p ac ito r :                                                                         ( 2 3 )     Fig u r e  1 3   s h o w s   th e  b lo c k   d iag r a m   o f   t h e  DC   b u s   v o lta g e  co n tr o l.  T o   s im p li f y   th e  s y n t h esis   o f   th e   ( P I )   r eg u lato r ,   th e  i n ter n al  c u r r en t lo o p   is   as s u m ed   to   b e  u n it ar y   ( I d = Id * )   s i n ce   t h e  in ter n al  lo o p   is   ass u m ed   to   b e  f aster   th a n   t h e  ex ter n al  lo o p .             Fig u r e   1 3 .   B lo c k   d iag r am   o f   t h e  d c  b u s   v o lta g e  co n tr o l       4.   SI M UL AT I O N  R E S UL T S   T h e  m o d el  o f   t h e  P V,   W in d   g en er ato r s ,   t h e  MP P T   alg o r ith m s ,   th e   co n tr o l  o f   t h e   DC / DC   co n v er te r   an d   th e   DC / A C   in v er ter   ar e  i m p le m e n ted   i n   Ma tlab /Si m u li n k .   I n   t h i s   s t u d y ,   th e   P V/ w in d   g e n er ato r s   d eliv er   a   m ax i m u m   p o w er   o f   1 0   k w a tts   an d   2 2   k w at ts   r esp ec ti v el y .   T h e  s p ec i f icatio n   o f   th e  co n tr o l  p ar am eter s   an d   th e   m ai n   ch ar ac ter is t ics o f   t h e  h y b r id   s y s te m   ar e  s u m m ar ized   in   T ab le  1 ,   T a b le  2   an d   T ab le  3 .        T ab le  1 .   P ar am eter s   Us ed   in   t h e  Si m u latio n   T ab le  2 .  Ma in   Ch ar ac ter is tic s   o f   th e  P V  Ge n er ato r       P a r a me t e r s   V a l u e   U n i t   T h r e e   L e v e l   B o o st   C o n v e r t e r   L 1   2   mH   C1   4 7 0   μF   C2   4 7 0   μF   f   2 0   k   Hz   M P P T   S t e p   0 . 0 0 1   -       P a r a me t e r s   V a l u e   U n i t     PV   G e n e r a t o r   P max   1 0 . 2     kW   U   a t   P m a x   2 2 0   V   U oc   2 6 0   V   I cc   46   A     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.