I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   A p p l i e d   P o w e r   E n g i n e e r i n g   ( I J A P E )   V o l .   1 ,   N o .   2 ,   A u g u s t   2 0 1 2 ,   p p .   8 7 ~ 9 2   I S S N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2             8 7       J o u r n a l   h o m e p a g e :   h t t p : / / i a e s j o u r n a l . c o m / o n l i n e / i n d e x . p h p / I J A P E   D e s i g n   a n d   D e v e l o p m e n t   o f   P o w e r   E l e c t r o n i c   C o n t r o l l e r   f o r   G r i d - C o n n e c t e d   P V   A r r a y         T . S h a n t h i   D e p t .   o f   E l e c t r i c a l   &   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e r i n g ,   K u m a r a g u r u   Co l l e g e   o f   T e c h n o l o g y ,   Co i m b a t o r e -   6 4 1   0 4 9 ,   I n d i a .         A r t i c l e   I n f o     A B S T R A C T     A r t i c l e   h i s t o r y :   R e c e i v e d   M a y   2 0 ,   2 0 1 2   R e v i s e d   A u g   2 0 ,   2 0 1 2   A c c e p t e d   A u g   2 6 ,   2 0 1 2       D e s i g n   a n d   s i m u l a t i o n   o f   a   s i m p l e   p o w e r   e l e c t r o n i c   i n t e r f a c e   f o r   g r i d - c o n n e c t e d   P V   a r r a y   h a s   b e e n   p r o p o s e d   u s i n g   b o o s t   c o n v e r t e r   a n d   l i n e - c o m m u t a t e d   i n v e r t e r   w i t h   m a x i m u m   p o w e r   p o i n t   t r a c k i n g   ( M P P T )   c o n t r o l l e r .   T h e   o u t p u t   o f   P V   a r r a y   v a r i e s   w i t h   i r r a d i a t i o n ,   a n d   h e n c e   t h e   d u t y   c y c l e   o f   t h e   P I   c o n t r o l l e r   i s   a d j u s t e d   a u t o m a t i c a l l y   t o   s u p p l y   a   c o n s t a n t   D C   v o l t a g e   t o   t h e   i n v e r t e r   c i r c u i t ,   t h e   o u t p u t   o f   w h i c h   i s   d i r e c t l y   c o n n e c t e d   t o   t h e   g r i d .   T h e   M P P T   c o n t r o l l e r   e x t r a c t s   m a x i m u m   p o w e r   f r o m   t h e   s o l a r   a r r a y   a n d   f e e d s   i t   t o   t h e   s i n g l e - p h a s e   u t i l i t y   g r i d .   T h e   p r o p o s e d   s c h e m e   h a s   b e e n   m o d e l e d   i n   t h e   M A T L A 7 . 1   s o f t w a r e   a n d   t h e   c o m p l e t e   s y s t e m   h a s   b e e n   s i m u l a t e d   f o r   o p e n   l o o p   a n d   c l o s e d   l o o p   c o n f i g u r a t i o n s .   T h e   a c t i v e   p o w e r   f e d   t o   t h e   g r i d   i s   t a k e n   f o r   d i f f e r e n t   f i r i n g   a n g l e s   i n   o p e n   l o o p   m o d e   a n d   t h e   f i r i n g   a n g l e   f o r   m a x i m u m   p o w e r   h a s   b e e n   d e t e r m i n e d .   T h i s   i s   c o m p a r e d   w i t h   t h e   f i r i n g   a n g l e   o b t a i n e d   f r o m   t h e   c l o s e d   l o o p   m o d e   a n d   f o u n d   t h a t   b o t h   r e s u l t s   a g r e e   w i t h   e a c h   o t h e r .   K e y w o r d :   B o o s t   c o n v e r t e r   L i n e   c o m m u t a t e d   i n v e r t e r   M a x i m u m   p o w e r   p o i n t   t r a c k i n g   P I   c o n t r o l l e r     Co p y r i g h t   ©   2 0 1 2   I n s i t u t e   o f   A d v a n c e d   E n g i n e e e r i n g   a n d   S c i e n c e .     A l l   r i g h t s   r e s e r v e d .   C o r r e s p o n d i n g   A u t h o r :   T .   S h a n t h i   A s s i s t a n t   P r o f e s s o r   ( S e n i o r   G r a d e ) ,   D e p t .   o f   E l e c t r i c a l   &   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e r i n g ,   K u m a r a g u r u   C o l l e g e   o f   T e c h n o l o g y ,   C o i m b a t o r e -   6 4 1   0 4 9 ,   I n d i a ,   P h : 9 4 4 3 8 2 0 4 2 0 .                 E - m a i l   i d :   s h a n t h i t s @ g m a i l . c o m       1 .   I N T R O D U C T I O N     T h e   r a p i d   t r e n d   o f   i n d u s t r i a l i z a t i o n   o f   n a t i o n s   a n d   i n c r e a s e d   i n t e r e s t   i n   e n v i r o n m e n t a l   i s s u e s   h a s   l e d   r e c e n t l y   t o   c o n s i d e r a t i o n   o f   t h e   u s e   o f   r e n e w a b l e   f o r m s   s u c h   a s   s o l a r   e n e r g y .   P h o t o v o l t a i c   ( P V )   g e n e r a t i o n   i s   g a i n i n g   i n c r e a s e d   i m p o r t a n c e   a s   a   r e n e w a b l e   s o u r c e   d u e   t o   i t s   a d v a n t a g e s   s u c h   a s   t h e   a b s e n c e   o f   f u e l   c o s t ,   l i t t l e   m a i n t e n a n c e ,   n o   n o i s e   a n d   w e a r   d u e   t o   a b s e n c e   o f   m o v i n g   p a r t s   e t c .   P h o t o v o l t a i c   s o u r c e s   a r e   u s e d   t o d a y   i n   m a n y   a p p l i c a t i o n s   s u c h   a s   b a t t e r y   c h a r g i n g ,   w a t e r   p u m p i n g ,   h o m e   p o w e r   s u p p l y ,   s w i m m i n g   p o o l   h e a t i n g   s y s t e m s ,   s a t e l l i t e   p o w e r   s y s t e m s   e t c .   T h e y   h a v e   t h e   a d v a n t a g e   o f   b e i n g   m a i n t e n a n c e   a n d   p o l l u t i o n   f r e e   b u t   t h e i r   i n s t a l l a t i o n   c o s t   i s   h i g h   a n d   i n   m o s t   a p p l i c a t i o n s ,   t h e y   r e q u i r e   a   p o w e r   c o n d i t i o n e r   f o r   l o a d   i n t e r f a c e .   S i n c e   P V   m o d u l e s   s t i l l   h a v e   r e l a t i v e l y   l o w   c o n v e r s i o n   e f f i c i e n c y ,   t h e   o v e r a l l   s y s t e m   c o s t   c a n   b e   r e d u c e d   u s i n g   h i g h   e f f i c i e n c y   p o w e r   c o n d i t i o n e r s   w h i c h ,   i n   a d d i t i o n   a r e   d e s i g n e d   t o   e x t r a c t   t h e   m a x i m u m   p o s s i b l e   p o w e r   f r o m   t h e   P V   m o d u l e .   A   c o n t r o l l e d   p o w e r   i n t e r f a c e   b e t w e e n   s o l a r   c e l l s   a n d   g r i d   i s   r e q u i r e d   t o   v a r y   t h e   p o w e r   f e d   t o   t h e   g r i d   [ 4 ]   a s   p e r   t h e   l o a d   c o n d i t i o n s .   B u t   i n   I n d i a ,   t h e   r u r a l   a r e a s   s u f f e r   f r o m   t h e   s c a r c i t y   o f   e l e c t r i c a l   p o w e r   t h r o u g h o u t   t h e   d a y .   T h i s   p a p e r   d i s c u s s e s   o n e   s u c h   s c h e m e   w h e r e i n   a   c o n t r o l l e r   c o n s i s t i n g   o f   a   b o o s t   c o n v e r t e r   a n d   a   l i n e   c o m m u t a t e d   i n v e r t e r   h a s   b e e n   u s e d   t o   i n t e r f a c e   t h e   P V   a r r a y   t o   g r i d   w i t h   p r o v i s i o n   t o   t r a c k   m a x i m u m   p o w e r   f r o m   t h e   s o l a r   a r r a y .   H e n c e   a   c o n t r o l   c i r c u i t   i s   n e e d e d   f o r   m a x i m u m   p o w e r   t r a n s f e r   f r o m   t h e   s o l a r   c e l l s   t o   t h e   g r i d   a l l   t h e   t i m e   [ 3 ] ,   [ 7 ] .         2 .   P R O P O S E D   S C H E M E     T h e   b l o c k   d i a g r a m   s c h e m a t i c   o f   t h e   p r o p o s e d   s c h e m e   i s   s h o w n   i n   F i g u r e   1 .   I t   c o n s i s t s   o f   a n   a r r a y   o f   s o l a r   p a n e l s   i n t e r f a c e d   t o   t h e   u t i l i t y   g r i d   t h r o u g h   a   b o o s t   c o n v e r t e r   a n d   s i n g l e   p h a s e   S C R   b r i d g e   c i r c u i t .   T h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2     I J A P E   V o l .   1 ,   N o .   2 ,   A u g u s t   2 0 1 2   :     8 7     9 2   8 8 D C   v o l t a g e   f r o m   t h e   P V   a r r a y   i s   s e n s e d   a n d   g i v e n   t o   t h e   b o o s t   c o n v e r t e r   w h i c h   s t e p s   u p   t h e   v o l t a g e   t o   t h e   r e q u i r e d   D C   l e v e l .   T h e   d u t y   c y c l e   o f   t h e   b o o s t   c o n v e r t e r   i s   c o n t r o l l e d   t h r o u g h   a   P I   c o n t r o l l e r   i n   t h e   f e e d b a c k   f o r   g i v i n g   c o n s t a n t   o u t p u t   v o l t a g e .   T h e   r a i s e d   D C   v o l t a g e   f r o m   t h e   b o o s t   c o n v e r t e r   i s   c o n v e r t e d   t o   A C   u s i n g   S C R   b r i d g e   c i r c u i t   t o   i n t e r f a c e   w i t h   t h e   g r i d .       F i g u r e   1 .   T h e   b l o c k   d i a g r a m   s c h e m a t i c   o f   t h e   p r o p o s e d   s c h e m e       T h e   S C R   b r i d g e   c i r c u i t   i s   o p e r a t e d   a s   l i n e   c o m m u t a t e d   i n v e r t e r   b y   k e e p i n g   t h e   f i r i n g   a n g l e   a b o v e   9 0 ° .   O n e   i n p u t   t o   t h e   P I   c o n t r o l l e r   i s   f r o m   t h e   a c t u a l   o u t p u t   v o l t a g e   f r o m   t h e   b o o s t   c o n v e r t e r   a n d   t h e   r e f e r e n c e   v o l t a g e   ( 2 6 0 V )   i s   g i v e n   a s   a n o t h e r   i n p u t .   B a s e d   o n   t h i s   r e f e r e n c e   v o l t a g e   t h e   m o d u l a t i o n   o f   d u t y   c y c l e   i s   c a r r i e d   o u t .   T h e   i n v e r t e r   i s   p r o v i d e d   w i t h   c o n t r o l l e r   f o r   f e e d i n g   m a x i m u m   p o w e r   t o   t h e   g r i d   a l l   t h e   t i m e .   T h e   a c t u a l   p o w e r   P o   a n d   t h e   r e f e r e n c e   p o w e r   P r e f     a r e   c o m p a r e d   a n d   t h e   d i f f e r e n c e   b e t w e e n   t h e s e   t w o   p o w e r s   i s   g i v e n   a s   i n p u t   t o   t h e   c o n t r o l l e r .   T h e   o u t p u t   o f   t h e   c o n t r o l l e r   m o d i f i e s   t h e   f i r i n g   a n g l e   t o   m i n i m i z e   t h e   e r r o r .   T h e   P V   a r r a y   i n   t h e   p r o p o s e d   s c h e m e   c o n s i s t s   o f   t w o   s o l a r   p a n e l s   o f   8 0 W ,   2 1 V ,   5 A   e a c h ,   c o n n e c t e d   i n   s e r i e s .   A   s i n g l e - p h a s e   u t i l i t y   g r i d   o f   2 3 0 V ,   5 0 H z   i s   c o n s i d e r e d ,   t o   w h i c h   t h e   o u t p u t   o f   t h e   i n v e r t e r   i s   c o n n e c t e d .     2 . 1 .   B o o s t   c o n v e r t e r   T h e   b o o s t   c o n v e r t e r   s h o w n   i n   F i g u r e   2 .   i s   u s e d   t o   s t e p - u p   t h e   v o l t a g e   o b t a i n e d   f r o m   t h e   P V   p a n e l   t o   e q u a l   t h e   r e f e r e n c e   v o l t a g e   ( 2 6 0 V ) .   T h e   o u t p u t   v o l t a g e   o f   t h e   b o o s t   c o n v e r t e r   i s   g i v e n   b y               1   V o                 =   V d                 ¾ ¾ ¾                 ( 1 )   ( 1 - d )         w h e r e   d   =   d u t y   c y c l e   o f   t h e   b o o s t   c o n v e r t e r   a n d   V d   =   i n p u t   D C   s u p p l y .   B y   v a r y i n g   t h e   d u t y   c y c l e ,   t h e   o u t p u t   v o l t a g e   c a n   b e   v a r i e d   a b o v e   V d .   T h e   i n t r o d u c t i o n   o f   t h e   b o o s t   c o n v e r t e r   e l i m i n a t e s   t h e   s t e p - u p   t r a n s f o r m e r   b e t w e e n   t h e   i n v e r t e r   a n d   t h e   g r i d   t h e r e b y   r e d u c i n g   t h e   c o s t   o f   t h e   s y s t e m   a n d   a l s o   e l i m i n a t i n g   t h e   l o s s e s   p r o d u c e d   b y   t h e   t r a n s f o r m e r   l e a k a g e   i n d u c t a n c e . [ 5 ]           F i g u r e   2 .   C i r c u i t   o f   t h e   b o o s t   c o n v e r t e r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J A P E     I S S N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2       D e s i g n   a n d   D e v e l o p m e n t   o f   P o w e r   E l e c t r o n i c   C o n t r o l l e r   f o r   G r i d - C o n n e c t e d   P V   A r r a y   ( T . S h a n t h i )   8 9 2 . 2 .   C o n t r o l l e r   f o r   b o o s t   c o n v e r t e r   F o r   g e t t i n g   t h e   c o n s t a n t   o u t p u t   v o l t a g e   ( 2 6 0 V )   f r o m   t h e   b o o s t   c o n v e r t e r ,   t h e   d u t y   c y c l e   o f   t h e   c o n v e r t e r   i s   a u t o m a t i c a l l y   a d j u s t e d   u s i n g   P I   c o n t r o l l e r   i n   t h e   c l o s e d   l o o p . T h e   a c t u a l   o u t p u t   v o l t a g e   f r o m   t h e   c o n v e r t e r   V a c t   i s   c o m p a r e d   w i t h   t h e   r e f e r e n c e   v o l t a g e   V r e f .   T h e   e r r o r   v o l t a g e   V e r r o r   i s   u s e d   f o r   t h e   v a r i a t i o n   o f   t h e   d u t y   c y c l e   d   o f   t h e   c o n v e r t e r . T h e   e r r o r   v o l t a g e   i s   g i v e n   t o   t h e   P I   c o n t r o l l e r .   T h e   P I   c o n t r o l l e r   o u t p u t   V 0   i s   c o m p a r e d   w i t h   t h e   s a w t o o t h   w a v e   ( 5 0 0 K H z )   i n   a   c o m p a r a t o r   w h i c h   g i v e s   t h e   g a t e   p u l s e s   f o r   t h e   c o n v e r t e r .   T h e   P I   c o n t r o l l e r   o u t p u t   i s   g i v e n   b y                     K I   V 0   =     K P   +   ¾ ¾ ¾         (   V r e f     V a c t )                                             ( 2 )                     S                       w h e r e   K p   a n d   K i   a r e   p r o p o r t i o n a l   a n d   i n t e g r a l   g a i n s   r e s p e c t i v e l y .   I n   t h e   p r o p o s e d   s c h e m e ,   t h e   p r o p o r t i o n a l   a n d   i n t e g r a l   c o n t r o l l e r   g a i n s   ( K P   =   0 . 2 5   a n d   K I   =   1 )   h a v e   b e e n   c h o s e n   b y   t r i a l   a n d   e r r o r   m e t h o d   f o r   g e t t i n g   t h e   o u t p u t   v o l t a g e   o f   2 6 0 V   f r o m   t h e   b o o s t   c o n v e r t e r .     2 . 3 .   A n a l y s i s   o f   L i n e   C o m m u t a t e d   I n v e r t e r     A   s i n g l e - p h a s e   f u l l y   c o n t r o l l e d   b r i d g e   c o n v e r t e r   s h o w n   i n   F i g u r e   3 .   c a n   b e   o p e r a t e d   i n   t w o   m o d e s   n a m e l y   r e c t i f i e r   a n d   i n v e r t e r   m o d e s .   W h e n   t h e   f i r i n g   a n g l e   a   i s   b e t w e e n   0 °   a n d   9 0 ° ,   t h e   c o n v e r t e r   i s   s a i d   t o   b e   i n   r e c t i f i c a t i o n   m o d e   a n d   w h e n   t h e   f i r i n g   a n g l e   a   i s   b e t w e e n   9 0 °   a n d   1 8 0 ° ,   i t   i s   s a i d   t o   b e   i n   i n v e r s i o n   m o d e .   I n   t h e   p r o p o s e d   s c h e m e ,   t h e   c o n v e r t e r   o p e r a t e s   a s   a n   i n v e r t e r .   T h e   t h y r i s t o r s   T 1   a n d   T 2   a r e   f i r e d   a t   f i r i n g   d e l a y   a n g l e   o f   a °   a n d   t h e   t h y r i s t o r s   T 3   a n d   T 4   a r e   f i r e d   a t   ( a + 1 8 0 ) ° .   T h e   d i r e c t i o n   o f   p o w e r   f l o w   c a n   b e   r e v e r s e d   b y   r e v e r s a l   o f   t h e   D C   v o l t a g e ,   t h e   c u r r e n t   d i r e c t i o n   b e i n g   u n c h a n g e d .   T h e   d e l a y   a n g l e   a   m u s t   b e   g r e a t e r   t h a n   9 0 ° .   I n   t h e   p r e s e n t   c a s e ,   n o   e x t r a   e f f o r t   i s   r e q u i r e d   t o   s y n c h r o n i z e   t h e   i n v e r t e r   o u t p u t   f r e q u e n c y   w i t h   t h a t   o f   t h e   g r i d   s u p p l y [ 2 ] .   T h i s   o f   c o u r s e   i s   p o s s i b l e   o n l y   w i t h   S C R   c o n v e r t e r s .   T h e   a v e r a g e   o u t p u t   v o l t a g e   E d c   i s   h e n c e   g i v e n   b y ,                               1         p + a                                             2     E d c   =     ¾ ¾     E m   s i n   q   d q   =   ¾ ¾     E m   c o s a             ( 3 )                           p         a                                                     p           F i g u r e   3 .   C i r c u i t   o f   t h e   s i n g l e - p h a s e   f u l l y   c o n t r o l l e d   b r i d g e   c o n v e r t e r       2 . 4   C o n t r o l l e r   f o r   M a x i m u m   P o w e r   T r a c k i n g   F o r   e x t r a c t i n g   m a x i m u m   p o w e r   f r o m   t h e   s o l a r   a r r a y ,   t h e   f i r i n g   a n g l e   o f   t h e   i n v e r t e r   i s   a d j u s t e d   i n   c l o s e d   l o o p . T h e   r e f e r e n c e   p o w e r   f r o m   t h e   s o l a r   a r r a y   P r e f   i s   g i v e n   b y [ 1 ]     P r e f   =   V m p   x   I m p   W                   ( 4 )     H e r e   V m p   =   K 1   x   V o c                     ( 5 )                         I m p   =   K 2   x   I s c                   ( 6 )       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2     I J A P E   V o l .   1 ,   N o .   2 ,   A u g u s t   2 0 1 2   :     8 7     9 2   9 0 w h e r e   V o c   i s   t h e   o p e n - c i r c u i t   v o l t a g e   a n d   I s c   i s   t h e   s h o r t - c i r c u i t   c u r r e n t   o f   t h e   P V   a r r a y .   K 1   a n d   K 2   a r e   c o n s t a n t s   t a k e n   a s   0 . 7 6   a n d   0 . 8   r e s p e c t i v e l y .   T h e   a c t u a l   g r i d   p o w e r   P g r i d   i s   c o m p a r e d   w i t h   t h e   r e f e r e n c e   p o w e r   a n d   a n y   m i s m a t c h   i s   u s e d   t o   c h a n g e   t h e   f i r i n g   a n g l e   a   o f   t h e   i n v e r t e r   a s   f o l l o w s :     a   =   ( P r e f     P g r id ) [ K P + K I / S ]                 ( 7 )     T h e   o p t i m u m   v a l u e s   f o r   K P   a n d   K I   h a v e   b e e n   a r r i v e d   b y   t r i a l   a n d   e r r o r   m e t h o d .   I n   t h e   p r o p o s e d   s c h e m e ,   t h e   P   a n d   I   c o n t r o l l e r   g a i n s   a r e   c h o s e n   t o   b e   0 . 3   a n d   7   r e s p e c t i v e l y .       3 .   S I M U L A T I O N   R E S U L T S   T h e   c o m p l e t e   m o d e l   o f   t h e   p r o p o s e d   s c h e m e   i s   m o d e l e d   i n   M A T L A B   7 . 1 / s i m u l i n k   s o f t w a r e .   I t   c o n s i s t s   o f   b l o c k s   o f   s o l a r   a r r a y ,   b o o s t   c o n v e r t e r ,   l i n e   c o m m u t a t e d   i n v e r t e r ,   u t i l i t y   g r i d   a n d   c l o s e d   l o o p   c o n t r o l l e r s . T h e   D C   l i n k   i n d u c t a n c e   t o g e t h e r   w i t h   b o o s t   c o n v e r t e r   a c t s   a s   l o a d   o n   t h e   l i n e   c o m m u t a t e d   i n v e r t e r .   D r . S . A r u l   D a n i e l   a n d   D r . N . A m m a s a i   G o u n d e n   [ 6 ]   h a v e   p r o p o s e d   a   s i m u l i n k   m o d e l   f o r   t h e   s o l a r   a r r a y .   T h i s   m o d e l   h a s   b e e n   u s e d   i n   t h e   p r o p o s e d   s c h e m e .   T h e   p a r a m e t e r s   o f   s o l a r   a r r a y   a r e   V o c   =   2 1 . 2 V   a n d   I s c   =   5 . 1 7 A ;   i n d u c t a n c e   L 1   =   3 . 4 m H ;   f o r   t h e   b o o s t   c o n v e r t e r ;   L   =   1 m H ,   C   =   1 0 0 0 m F ,   R   =   5 0 W ;   f o r   D C   l i n k   i n d u c t a n c e   R 2   =   0 . 2 W ,   L 2   =   2 0 m H ;                   T h e   S C R s   i n   t h e   i n v e r t e r   a r e   t r i g g e r e d   i n   o p e n   l o o p   m o d e   f o r   d i f f e r e n t   f i r i n g   a n g l e s   a n d   t h e   r e a d i n g s   o f   a c t i v e   p o w e r   f e d   t o   t h e   g r i d ,   D C   l i n k   v o l t a g e ,   D C   l i n k   c u r r e n t   a n d   g r i d   c u r r e n t   w e r e   n o t e d .   F r o m   t h e s e   r e a d i n g s ,   t h e   f i r i n g   a n g l e   c o r r e s p o n d i n g   t o   t h e   m a x i m u m   p o w e r   i s   d e t e r m i n e d .   T h i s   i s   c o m p a r e d   w i t h   t h e   c l o s e d   l o o p   r e a d i n g s   a n d   t h e   r e s u l t s   a r e   f u r n i s h e d   i n   T a b l e   1 .   I t   i s   s e e n   t h a t   b o t h   r e s u l t s   a g r e e   w i t h   e a c h   o t h e r .       T a b l e   1 .   C o m p a r i s o n   o f   o p e n   l o o p   a n d   c l o s e d   l o o p   r e s u l t s   P a r a m e t e r s   O p e n   l o o p   C l o s e d   l o o p   F i r i n g   a n g l e   a t   w h i c h   m a x i m u m   p o w e r   o c c u r s ,   a     1 6 0 °     1 6 0 . 2 °   D i r e c t   v o l t a g e ,   V d c   ( i n   V )   - 1 0 8   - 1 1 9   D i r e c t   c u r r e n t ,   I d c   ( i n   A )     0 . 9     1   G r i d   c u r r e n t ,   I g r i d   ( i n   A )     1     0 . 4   A c t i v e   p o w e r   f e d   t o   g r i d ,     P g r i d   ( i n   W )   - 7 0 . 5   - 7 2 . 6 2       T h e   g r i d   v o l t a g e   a n d   g r i d   c u r r e n t   w a v e f o r m s   a r e   s h o w n   i n   F i g u r e   4 .   T h e   w a v e f o r m s   o f   D C   l i n k   v o l t a g e   a n d   t h e   D C   l i n k   c u r r e n t   a r e   s h o w n   i n   F i g u r e   5 .   T h e   w a v e f o r m   f o r   t h e   p o w e r   f e d   t o   t h e   g r i d   i s   s h o w n   i n   F i g u r e   6 .           F i g u r e   4 .   G r i d   v o l t a g e   a n d   g r i d   c u r r e n t       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J A P E     I S S N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2       D e s i g n   a n d   D e v e l o p m e n t   o f   P o w e r   E l e c t r o n i c   C o n t r o l l e r   f o r   G r i d - C o n n e c t e d   P V   A r r a y   ( T . S h a n t h i )   9 1   F i g u r e   5 .   D C   l i n k   v o l t a g e   a n d   D C   l i n k   c u r r e n t       F i g u r e   6 .   A c t i v e   a n d   R e a c t i v e   p o w e r   f e d   t o   t h e   g r i d       4 .   C O N C L U S I O N   A   s i m p l e   p o w e r   e l e c t r o n i c   i n t e r f a c e   e m p l o y i n g   a   b o o s t   c o n v e r t e r   a n d   l i n e   c o m m u t a t e d   i n v e r t e r   h a s   b e e n   d e v e l o p e d   f o r   i n t e r f a c i n g   P V   a r r a y   w i t h   t h e   s i n g l e - p h a s e   u t i l i t y   g r i d .   T h e   s i m u l a t i o n   s t u d i e s   h a v e   b e e n   c a r r i e d   o u t   t o   g e t   t h e   p a r a m e t e r s   s u c h   a s   a c t i v e   a n d   r e a c t i v e   p o w e r s ,   D C   l i n k   v o l t a g e   a n d   c u r r e n t   a n d   t h e   f i r i n g   a n g l e   c o r r e s p o n d i n g   t o   t h e   m a x i m u m   p o w e r .   D u e   t o   l o s s e s   i n   t h e   i n d u c t o r ,   t h e   o u t p u t   p o w e r   f e d   t o   t h e   g r i d   i s   s o m e w h a t   l e s s .   T h i s   c a n   b e   i n c r e a s e d   b y   s e l e c t i n g   t h e   i n d u c t o r   w i t h   l o w   l o s s e s .       N o m e n c l a t u r e   E d c         D C   l i n k   v o l t a g e   ( V )   I d c           D C   l i n k   c u r r e n t   ( A )   K p           P r o p o r t i o n a l   g a i n   K I           I n t e g r a l   g a i n   L 1           I n d u c t a n c e   ( H )   L 2           D C   l i n k   i n d u c t a n c e   ( H )   V d           I n p u t   v o l t a g e   t o   t h e   b o o s t   c o n v e r t e r   ( V )   V o         O u t p u t   v o l t a g e   f r o m   t h e   b o o s t   c o n v e r t e r   ( V )   a             F i r i n g   d e l a y   a n g l e   f o r   S C R s   ( d e g )   d             D u t y   c y c l e   o f   t h e   b o o s t   c o n v e r t e r         R E F E R E N C E S   [ 1 ]   D o n g - Y u n   L e e ,   H y e o n g - J u   N o h ,   D o n g - s e o k   H y u n   a n d   I c k   Ch o y ,   A n   I m p r o v e d   M P P T   Co n v e r t e r   U s i n g   Cu r r e n t   Co m p e n s a t i o n   M e t h o d   f o r   S m a l l   S c a l e d   P V - A p p l i c a t i o n s ,   I E E E   c o n f e r e n c e ,   p p .   5 4 0 - 5 4 5 ,   2 0 0 3 .   [ 2 ]   E m i l   S .   I n v e r t e r s   f o r   u t i l i t y   i n t e r a c t i v e   p h o t o v o l t a i c   p o w e r   E l e c t r o t e c h n i c a l   C o n f e r e n c e ,   1 9 8 9 .   P r o c e e d i n g s .   ' I n t e g r a t i n g   Re s e a r c h ,   I n d u s t r y   a n d   E d u c a t i o n   i n   E n e r g y   a n d   Co m m u n i c a t i o n   E n g i n e e r i n g ' ,   M E L E CO N   ' 8 9 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2     I J A P E   V o l .   1 ,   N o .   2 ,   A u g u s t   2 0 1 2   :     8 7     9 2   9 2 [ 3 ]   H e n r y   S h u - H u n g   Ch u n g ,   M e m b e r ,   I E E E ,   K . K . T s e ,   M e m b e r ,   I E E E ,   S . Y . R o n   H u i ,   F e l l o w   I E E E ,   C. M . M o k ,   a n d   M . T . H o ,   S t u d e n t   M e m b e r ,   I E E E ,   A   n o v e l   M a x i m u m   P o w e r   P o i n t   T r a c k i n g   T e c h n i q u e   f o r   s o l a r   P a n e l s   U s i n g   a   S E P I o r   Cu k   Co n v e r t e r ,   I E E E   t r a n s a c t i o n s   o n   P o we r   E l e c t r o n i c s ,   V o l . 1 8 ,   N o . 3 ,   p p .   7 1 7 - 7 2 4 ,   M a y   2 0 0 3 .   [ 4 ]   K o o s u k e   H a r a d a   a n d   G e n   Z h a o ,   Co n t r o l l e d   p o w e r   i n t e r f a c e   b e t w e e n   s o l a r   c e l l s   a n d   a c   s o u r c e ,   I E E E   t r a n s a c t i o n s   o n   P o we r   E l e c t r o n i c s ,   V o l . 8 ,   N o . 4 ,   p p .   6 5 4 - 6 6 2 ,   O c t o b e r   1 9 9 3   [ 5 ]   M .   V e e r a c h a r y ,   T .   S e n j y u   a n d   K .   U e z a t o ,   M a x i m u m   P o w e r   P o i n t   T r a c k i n g   Co n t r o l   o f   I D c o n v e r t e r   s u p p l i e d   P V   s y s t e m ,   I E E   p r o c e e d i n g s     E l e c t r o P o we r . A p p l .   V o l . 1 4 8 ,   N o . 6 ,   p p .   4 9 4 - 5 0 2 ,   N o v   2 0 0 1 .   [ 6 ]   S . A r u l   D a n i e l ,   N . A m m a s a i   G o u n d e n ,   A   N o v e l   H y b r i d   I s o l a t e d   G e n e r a t i n g   S y s t e m   Ba s e d   o n   P V   F e d   I n v e r t e r - A s s i s t e d   W i n d - D r i v e n   I n d u c t i o n   G e n e r a t o r s ,   I E E E   t r a n s a c t i o n s   o n   e n e r g y   c o n v e r s i o n ,   V o l . 1 9 ,   N o . 2 ,   p p .   4 1 6 - 4 2 2 ,   J u n e   2 0 0 4 .   [ 7 ]   S . Y u v a r a j a n   a n d   S h a n g u a n g   X u ,   P h o t o   V o l t a i c   P o w e r   Co n v e r t e r   W i t h   a   S i m p l e   M a x i m u m - P o w e r - P o i n t - T r a c k e r ,   I E E E   c o n f e r e n c e ,   p p .   3 9 9 - 4 0 2 ,   2 0 0 3 .         B I O G R A P H Y   O F   A U T H O R S       T . S h a n t h i   r e c e i v e d   h e r   b a c h e l o r s   d e g r e e   f r o m   I n s t i t u t e   o f   Ro a d   a n d   T r a n s p o r t   T e c h n o l o g y ,   E r o d e ,   T a m i l n a d u ,   I n d i a   i n   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e r i n g   d u r i n g   1 9 9 9 .   S h e   r e c e i v e d   h e r   M a s t e r s   d e g r e e   f r o m   N a t i o n a l   I n s t i t u e   o f   T e c h n o l o g y ,   T i r u c h i r a p p a l l i ,   I n d i a   d u r i n g   2 0 0 7 .   S h e   i s   c u r r e n t l y   w o r k i n g   a s   A s s i s t a n t   P r o f e s s o r   a t   t h e   d e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e r i n g   i n   K u m a r a g u r u   Co l l e g e   o f   T e c h n o l o g y ,   Co i m b a t o r e ,   I n d i a .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.