I n t ern a t i o n a l  J o u rn a l  o f  E l ect ri ca l  a n d  C o m p u t er E n g i n eeri n g  ( I J E C E )   V o l.   8 ,  No .   5 O c t obe r   20 1 8,  p p.   27 21~ 2 730   I S S N :  2088 - 8708 D O I :  10. 11 591/ i j ece . v8 i 5 . pp 272 1 - 2730          2721       Jou r n al  h om e p age h ttp : //ia e s c o r e . c o m/ j our nal s / i nde x . php/ I J E C E   Co nt e m po ra ry  C o nt ro l o f  D G  I n t e g ra t ed DV R f o S a g ,   S w ell a nd H a r m o nic M it ig a t io n       Sy e d Sur a y a ,  P .  Suj a t ha ,  P .   B ha r a t  K um a r   D ep ar t m en t  o f  E l ect r i cal  an d  E l ec t r o n i cs  E n g i n eer i n g ,  JNT UA ,   I ndi a       A rt i cl e I n f o     AB S T RAC T   A r tic le  h is to r y :   R ecei v ed   S e p 12 ,  201 7   Re v i se d   J an   2 ,  201 8   A ccep t ed   A ug  10 ,  201 8       T hi s  pa pe r  pr e s e nt s  a  nov e l  c ont r ol  s t r a t e gy  t o c ont r ol  D G  i nt e g r a t e d D V R   ( d y n a m ic  v o lta g e  r e s to r e r )   f o r   m itig a tio n  v o lta g e  q u a lity  p r o b l e m s .   P o we r   qua l i t y  i s  t he   m os t  c onc e r ni ng  a r e a s  i n pow e r  e ng i ne e r i ng   a nd v ol t a g e  qua l i t y   i s  o f  p r i m e   f o cu s .  V o l t ag e s a g ,   v o l t ag e s w el l  an d  h ar m o n i cs  i n  v o l t ag cau s es   de t e r i or a t i o n i qua l i t y  of  v ol t a ge  de l i v e r e d t o l oa d.  A   m i nor  di s t ur ba nc e  i n   v o lta g e  p r o f ile   can  d eg r ad e t h e p er f o r m an ce o f  l o ad .  D y n a m i c v o l t ag e   r es t o r er  i s  a q u i ck  r es p o n s i v e cu s t o m  p o w er  d ev i ce  f o r  v o l t ag e q u al i t y   i m pr ov e m e nt .  P ho t ov ol t a i c  ( P V )  s y s t e m  i s  c ons i de r e d a s  D G  a nd o ut put   v ol t a g e  of  P V  s y s t e m  i s  boos t e d  w i t h a  bo os t  c o nv e r t e r  t o s u pp or t  vo l t a ge   s our c e  c onv e r t e r  of  D V R .  D G  i nt e g r a t e d D V R  w i t h nov e l  c ont r ol  s t r a t e gy   f or   m i t i ga t i on  of  v ol t a g e  s a g ,  s w e l l  a nd  v ol t a g e  ha r m oni c  i s   pr e s e nt e d i n t hi s   pa pe r .  T he  pow e r  s y s t e m   m ode l   w i t h D G  i nt e g r a t e d D V R  i s  de v e l ope d a n d   r e s ul t s  a r e  obt a i ne us i n g  M A T L A B / S I M UL I NK.  R e su l t s a r e  d i sc u sse d   dur i ng  pr e  a nd pos t  s a g / s w e l l   c ondi t i o n w i t h c o m pe ns a t i on a n d T H D  i n   v o lta g e  is   m a in ta in e d  w ith in   n o m in a l v a lu e s .   Ke y wo rd :   C on t r ol   DVR   H a r mo n i c s   M itig a t io n     Sa g   S we l l   C opy r i g ht   ©  201 8   I ns t i t ut e  o f  A d v anc e E ngi ne e r i ng an d Sc i e nc e   A l l  ri g h t s re se rv e d .   Co rre sp o n d i n g  Au t h o r :   S ye d  S u r a ya ,     D ep ar t m en t  o f  E l ect r i cal  an d   E l ect r o n i cs  E n g i n eer i n g ,     J N T U A ,  A na nt hp ur ,   A P ,  I nd i a .   E m a i l :  s y e ds u r a y a 143@ gm a i l . c om         1.   I NT RO D UCT I O N   P o w e r  q ua l i t y i s  ut m o s t  c o nc e r n f o r   p o w er  en g i n eer s  i n  t h es e m o d er n  d a y s  s ce n ar i o  o f  l o ad s  m o s t l y   b e in g  v e r y  s e n s iti v e .   A d v a n c e m e n ts   in  p o w e r  e le c tr o n ic   s e g m e n g a v e  g r e a te r   f le x ib ilit y   i n  p o w e r  s y s te m  b u t   t h e u s ag e o f  p o w er  el ect r o n i c  b as ed  l o ad s  can  cau s e p o w er  q u al i t y  i s s u e l i k e h ar m o n i cs   t o be  i n du c e d i n  t th e  p o w e r  s y s te m .  P o w e r  s y s te m  is  s u b j e c te d  to  f a u lt s  v e r y  o f te n  d u e  to  lo c a l c o n d itio n s ,  e n v ir o n m e n ta l   c on di t i on s ,  a n n a t u r a l  c on di t i on s  or  du e  t o po w e r  s y s t e m  c on di t i on s  [ 1 - 2 ] .  F a u l t s  can  i n t r o d u ce s ag  o r  s w el l   in   v o lta g e  p r o f ile  o f   p o w er  s y s t e m  an d  p r es e n ce o f   s a g  o r  s w el l  i n  v o l t a g e p r o f i l e  s er i o u s l y  a f f ect s  t h e p o w er   s ys t e m  p e r f o r m a nc e  e s p e c i a l l y i n l o a d  s e g m e nt .  T he  p he n o m e no n  o f   s a g,   s w e l l  o r  ha r m o ni c s  i n vo l t a ge   w a v e f o r m  af f ect s  t h v o l t a g e q u al i t y  d el i v er ed  an d  can  s er i o u s l y  h ar m  t h e d ev i ces  co n n ect ed  at  l o ad  cen t er s .   S a g  o r  s w e ll p h e n o m e n o n  c a n  b e  o c c u r r e d   w it h   f a u lt i n  e i th e r  d is tr ib u tio n  s y s te m  o r  i n  tr a n s m i s s io n   s y s t e m  a n d  can  o ccu r  at  an y  i n s t a n t  o f  t i m e an d  l as t s  f o r  f e w  s eco n d s  o r  m i l l i s eco n d s  [ 3 - 4 ] .  S a g i s  ge ne r a l l obs er v ed  i n  p o w er  s y s t e m   w i t h  t h e p r es e n ce o f  s h o r t  f a u l t s .  S ag  can  al s o  b e o b s er v ed  i n  p o w er  s y s t e m   w i t h   s u dde n  s w i t c hi ng  O N  of   h e a vy   l oa ds .   S a g  is  r e d u c t io n  in   v o lta g e  p r o f ile  in  p o w e r  s y s te m   b e lo w  9 0 %  to  1 0 %   o f  n o m i n a R M S  v o lta g e .   A  s m a ll r e d u c tio n   in  v o l t a g e l ev el  r ed u ce s  t h e p er f o r m an c e o f  l o ad  a n d  ev e n   r ed u ces  t h e e f f i ci en c y .  S a g  i n   v o l t ag e p r o f i l e ca n  r ed u ced  t h e l i f e p er i o d  o f  t h e l o ad  d ev i ces .   S w el l   i s   i n cr eas i n   v o l t a g l ev el   ab o v 1 1 0 %   o f   t h n o m i n al   R MS   v o l t a g e.   U n l i k s a g ,   s w e l l   i s   v er y  d an g er o u s  as  i t  ca n  d a m ag e t h e l o ad  d ev i ces  [ 5 - 6] .  S w e l l  i s  obs e r v e d du e  t o s u dde n  s w i t c h i n g  O N  of   cap aci t o r  b an k s ,  s u d d en  r el eas e o f  h ea v y  l o ad s .  S w el l  i n   v o l t ag e p r o f i l e i s  v er y  r ar e i n  o ccu r r en ce.   H a r mo n i c s   i n   v o l t ag e  p r o f i l e ar e ca u s ed  d u e t o  c u r r en t  h ar m o n i c s   [7 - 8 ] .  C u r r en t   h ar m o n i cs  ar e p r es en t  d u e t o   n o n - l i ne a r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 88 - 8708   In t  J  E l e c  &  C o m p  E n g ,   V o l.   8 , N o 5 O c t obe r  20 18   :   272 1   -   2730   2722   l o a d s  a nd  t hi s  no n - l i n ear  c u r r en t  i n d u ces  h ar m o n i c s  i n   v o l t ag e p r o f i l e.  S o u r ce i m p ed an c e can  cau s e v o l t a g e   h ar m o n i cs  a n d  f o r  t h i s  s o u r ce  i m p ed an ce i s   k ep t  l o w   i n   v al u e t o  l i m i t  v o l t a g h ar m o n i cs .   C o mp en s at i o n   s ch e m es  l i k t h e u s e o f  p as s i v f i l t er s  a n d  o t h er  eq u i p m e n t  f o r  s ag ,   s w el l  an d   h ar m o n i cs  ar e co n v en t i o n al  b u t  co n t e m p o r ar y  co m p en s at i o n  s c h e m u s i n g  p o w er  el ect r o n i c co n v er t er s  ar e   u s e d.  N .  G .  H i n g or a ni  i n   t h e   ye a r  199 5 de v e l ope d t h e  c on c e pt  of  F A C T S  an d  c u s t o m  p o w er  d ev i ces  f o r  s m ar t   c o n tr o l a n d  f lo w  o f  p o w e r  i n  tr a n s m i s s io n  s y s te m  a n d  d is tr ib u tio n  s y s te m  r e s p e c ti v e l y .  C u s to m  p o w e r   d ev i ces  ar e p o w er  el ect r o n i c b as ed  co m p e n s at o r s   u s ed  t o  ad d r es s  p o w er  q u al i t y  p r o b l em s .       Load Source V dc T / F DVR     F i g u r e 1 .  G en er al  b l o ck  d i ag r a m  o f  D V R  i n  p o w er  s y s t e m       D y n a m i c  v o l t a g e  re s t o re r (D V R ) [9 - 1 0 ]  i s  a co m p e n s at i o n  t y p e cu s t o m  p o w er  d e v i ce p r i m ar i l y   u s ed   f o r  c o m p e n s a tio n  o f  v o lta g e  q u a lit y   is s u e s .  V o lta g e  p r o f ile  p r o b le m s  li k e  v o lta g e  s a g ,  v o l ta g e  s w e ll .  V o lta g e   h ar m o n i cs   i n  d i s t r i b u t i o n   s y s t e m  ca n  b e a f f ect i v el y  ad d r es s ed  b y  u s i n g  D V R .  D V R  i s  a  s er i es  co m p e n s at o r   ci r cu i t  p l aced   i n  s er i es   w i t h  t h p o w er   s y s t e m  l i n e.  A  t y p i cal  b l o ck   d i ag r a m   o f  D V R   c o n n ect ed   i n  p o w er   s ys t e m  i s  s ho w i F i gur e  1 .   G e ne r a l  D V R  c onf i gu r a t i on  c on s i s t s  o f  c a pa c i t or  a s  D C  s o u r c e  t o pr ov i de  s t i f f   v o l t ag e.  T o  d el i v er  h ea v y  co m p e n s at i n g  v o l t a g es  f r o m   v o l t ag s o u r ce co n v er t er  o f  D V R  an d  cap aci t o r   m i g h t   n ot  be  s uf f i c i e n t  e n o u gh  t o d e l i v e r  r e qu i r e d c o m pe ns a t i ng   v ol t a g e s .   A  s i m pl e  ph ot ov o lt a ic  ( P V )  s y s te m  a s   di s t r i bu t e d g e n e r a t i on  ( D G )  i s  pl a c e d t o s u ppor t  t h e  v ol t a g e  s ou r c e  c on v e r t e r  of  D V R  t o pr ov i de  s t r e n g t h  t o   d el i v er  r eq u i r ed  co m p e n s at i n g  v o l t ag e s  f r o m   v o l t a g e s o u r ce  co n v er t er  o f  D V R .           F i gu r e  2.   P V  e q ui va l e nt  c i r c ui t       T h is  p a p e r   p r e s e n ts  a  n o v e l  c o n tr o l s tr a te g y  to  c o n tr o D G  in te g r a te d  D V R  ( d y n a m ic  v o lta g e   r e s to r e r )  f o r  m iti g a tio n  v o lta g e  q u a lit y  p r o b le m s .   V o l t a ge  s a g,  vo l t a ge  s w e l l  a nd  ha r m o ni c s  i vo l t a ge  c a us e s   d e te r io r a tio n  in  q u a lit y  o f  v o l t ag e d el i v er ed  t o  l o ad .  A   m i n o r  d i s t u r b an ce i n   v o l t ag e p r o f i l e can  d eg r ad e t h e   pe r f or m a n c e  of  l oa d.  P h ot ov ol t a i c  ( P V )  s y s t e m  i s  c o n s i d e r e d a s  D G  a n d ou t put  v ol t a g e  of  P V  s y s t e m  i s   boos t e w i t h  a  boos t  c onv e r t e r  t o s u ppor t  v ol t a g e   s ou r c e  c o n v e r t e r  o f  D V R .   P V  e q u iv a le n t c ir c u it i s  s h o w n  i n   F ig u r e   2 .   D G   in te g r a te d   D V R   w ith   n o v e c o n tr o s tr a te g y   f o r   m iti g a tio n   o f   v o lta g e   s a g ,   s w e ll  a n d   v o lta g e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t  J  E l e c  &  C o m p  E n g     I S S N :  2088 - 8708       C ont e m por ar y  C ont r ol  of  D G  I nt e gr at e D V R  f or  S ag,   Sw e l l  and H ar m o ni c   ( Sy e d Sur ay a )   2723   h ar m o n i c i s  p r es en t ed   i n  t h i s   p ap er .   T h e p o w er   s y s t e m   m o d el  w i t h   D G  i n t e g r at ed   D V R   i s  d ev el o p ed  an d   r es u l t s  ar e o b t ai n ed  u s i n g  MA T L A B / S I M U L I N K .   R es u l t s  ar e d i s cu s s ed  d u r i n g  p r e  an d  p o s t  s ag / s w el l   c o nd i t i o w i t h c o m p e n s a t i o n a nd  T H D  i n vo l t a ge  i s   m a i nt a i ne d   w i t hi no m i na l   va l ue s .       2.   D G  IN T EG R A T ED   D V R  F O R  V O LTA G E Q U A L I TY   IS S U ES   D y n a m i c  v o l t a g e r es t o r er  i s   a s er i es   co m p e n s a t i n g  t y p e c u s t o m  p o w er  d e v i ce p l aced  i n  s er i e s  t o   p o w er  s y s t e m  l i n e t o  co m p en s at e v o l t a g e q u al i t y  p r o b l e m s .  A  D V R  i s  t y p i cal l y  a v o l t a g e s o u r ce co n v er t er   c o n s is tin g  o f   s o lid - s ta te  s w it c h e s .  D V R  in d u c e s   v o lta g e   in  to  p o w e r  s y s te m  li n e  f o r  v o lta g e  p r o b le m   co m p e n s at i o n .  G e n er al l y ,   v o l t ag s o u r ce co n v er t er  i s  d r i v en   w i t h  a  s m a l l  D C   v o l t a g e  s o u r ce  t y p i cal l y  a   cap aci t o r .  I f  t h e v o l t a g e q u al i t y  p r o b l em  i s   w ei g h t ed ,  cap aci t o r  p er h ap s  can n o t  d r i v e v o l t a g e s o u r ce co n v er t er   o f  D V R  f o r  co m p en s at i n g  v o l t ag es .   A  s i m p l e p h o to v o lta ic  ( P V )  s y s te m  a s  d is tr ib u te d  g e n e r a tio n   ( D G )  is   pl a c e d t o s u ppor t  t h e  v ol t a g e   s ou r c e  c onv e r t e r  of  D V R .  T h e  ou t pu t  of  P V  s y s t e m  i s  boos t e w i t h  t h e   h e l p of   s i m pl e  boos t  c onv e r t e r .  P V  s y s t e m   w i t h  boos t  c onv e r t e r  pr ov i de s  s t r e n g t h  t o de l i v e r  r e qu i r e d   c o m pe n s a t i ng  vo l t a ge s   f r o m  vo l t a ge  s o ur c e   c o nve r t e r  o f  D V R  d ur i n g   w e i ght e d  vo l t a ge  p r o f i l e  i s s ue s .   D G   w i t h  P V  s ys t e m   a nd  b o o s t  c o nve r t e r  i nt e gr a t e d  D V R  c o n ne c t e d  i n p o w e r  s ys t e m  l i ne  i s  s ho w n i n F i g ur e  3 .   T he  s o l i d - s ta te   s w i t c h es   o f  D V R  ar t r i g g er ed   b y  t h e   p u l s es   o b t ai n ed   f r o m   co n t r o l  ci r cu i t .   D V R   i s  s o u r ced   f r o m   P V   f ed   b o o s t  c o nve r t e r  a s  s ho w n  i F i gur e  3 .       Control  Circuit Source DVR V s Zs Z L T / F Pulses  to DVR Load S 6 S 1 S 2 S 3 S 4 S 5 Photovoltaic System  with Boost  Converter I s Distributed  Generation Boost  Converter     F ig u r e  3 .  D G  in te g r a te d  D V R   c o n n e c te d  in  p o w e r  s y s te m  li n e       3.   NO VE L  CO N T RO L  S T RA T E G Y F O R DVR   T h e  n o v e l c o n tr o l s tr a te g y   of  D G  i nt e g r a t e d D V R  f or   s u ppr e s s i o n  of  s a g ,  s w e l l  a n d v ol t a g e   h a r m o n i c s  i n  di s t r i but i on  s y s t e m  i s   s h o w n i n  F i g u r e  4.  S our c e  v ol t a g e  i s   s e ns e d f r o m   i npu t  s ou r c e  bus  a n d   i n f o r m at i o n  r e g ar d i n g  V a,  V b  an d  V c ar e o b t ai n ed  f r o m  s o u r ce v o l t a g e V s .  F r o m  p h a s e - A,   i e ., f r o m  V a ,   s i gn a l   V α  i s   obt a i n e d.   B y   de l a y i ng  V α  s i gn a l   b y   90 0   y ie ld s   V β   s ig n a l.   F r o m   t h e   o b ta in e d   V α   a n d   V β   s ig n a ls ,   V 2 α  a nd   V 2 β   a r e   obt a i n e a nd  bot h   a r e   a dde d .   A ppl y i n g   s qu a r e - r oot  t obt a i n e d s i g n a l  ( V 2 α+ V 2 β )   y ie ld s   act u al  m a x i m u m  v al u o f  v o l t ag e.   T h i s  act u al  v al u i s  co m p ar ed   w i t h  r e f er en ce  s i g n a l  a n d  i s   m u l t i p l i ed   w i t h   s i g n al   s h ap e o b t ai n ed   f r o m  p h as l o ck ed  l o o p .  S i m i l ar  p r o ces s  i s  car r i ed  o u t   f o r  r e m ai n i n g  t w o  p h as es  V b   an d  V c.  T h e s h ap e o f  t h w a v ef o r m  i s  d el a y ed  b y  1 2 0 0   a n d 240 0   r es p ect i v el y   f or  ph a s e - B  a nd  p ha s e - C .  T he   f i n al  s i g n a l s  o f  t h r ee p h as e s  ar e s en t  t o  P W M g en er at o r  t o  p r o d u ce p u l s es  t o  s w i t c h e s  i n  D V R .  F i g u r e 5   s h o w s  t h e o v er al l   s ch e m at i c ar r an g e m e n t  o f  D G  i n t e g r at ed  D V R   w i t h  p r o p o s ed  n o v el  co n t r o l  s t r at eg y .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 88 - 8708   In t  J  E l e c  &  C o m p  E n g ,   V o l.   8 , N o 5 O c t obe r  20 18   :   272 1   -   2730   2724   V max ( ref ) V max ( ref ) V max ( ref ) 120 240 Delay Delay PWM  Generator Gate  Pulses to  VSC Va Vb Vc PLL Vs Vs       F i gu r e  4.  P r o pos e d c on t r ol  s t r a t e gy   f or  D G  i nt e g r a t e d D V R       PWM  Generator Gate  Pulses to  DVR Vs Filters Source Z s V 2 α V 2 β Sqrt V 2 α V 2 β Sqrt V 2 α V 2 β Sqrt V c V a V b V max ( ref ) V max ( ref ) V max ( ref ) 120 240 PLL Sinwt Vs Delay Delay S 6 S 1 S 2 S 3 S 4 S 5 Photovoltaic System  with boost converter Distributed Generation Boost Converter Load DVR     F ig u r e  5 .  O v e r a ll s c h e m a tic  a r r a n g e m e n t o f  D G  i n te g r a te d  D V R   w it h  p r o p o s e d  c o n tr o l s tr a te g y       4.   R ES U LT S   A ND AN AL Y S I S   S y s t e m  p ar a m et er s  u s ed  t o  d ev e l op t h e   m ode l   is   ta b u la te d  in  T ab l 1 .  T h r ee - p ha s e  s o ur c e  vo l t a ge   w i t s a g,   D V R   i nj e c t e d  vo l t a ge  a nd  l o a d   vo l t a ge  i s   s ho w n   i n F i g ur e  6 .  S a i s  p r e s e nt  i s o ur c e  vo l t a ge   f r o m   d u r at i o n  0 . 1  s ec t o  0 . 2  s ec.  D u r i n g  t h s ag  p er i o d  i n  s o u r ce v o l t ag e,  D G  i n t eg r at ed  D V R  i n j ect s   c om pe n s a t i ng  vo l t a ge s  a nd  t hu s  l o a d  vo l t a ge  i s   m a i nt a i ne d   w i t h c o ns t a nt  a m p l i t ud e  a s  s ho w n  i n F i gur e  6 .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t  J  E l e c  &  C o m p  E n g     I S S N :  2088 - 8708       C ont e m por ar y  C ont r ol  of  D G  I nt e gr at e D V R  f or  S ag,   Sw e l l  and H ar m o ni c   ( Sy e d Sur ay a )   2725   T ab l e 1 .   S y s t e m  P ar a m et er s   P a r a m et er   V a lu e   F r e q u e n c y   5 0  H z   L oa d  P o w e r   1 0  KW   DC - L i n k  V ol t a g e  ( B oo s t  O u t pu t )   P V  O u t p ut  V o l t a ge   5 5 0  V   2 0 0  V       4. 1.   D I n t eg ra t ed   DVR f o r  S AG   C o m pe ns a t i o n   T he  b oo s t  c o nve r t e r  o ut p ut  a nd  t he  P V  s y s t e m  o ut p ut  vo l t a ge  a r e  s ho w n i n F i gur e  7  a n d  F i gur e  8   r e s pe c t i v e l y .  T h e  P V  ou t pu t   of  200 V  i s  boos t e d t o 550  V  b y   u s i n g boos t  c on v e r t e r   a s  s h o w n   i n   t h e i r   r es p ect i v e F i g u r e s .           F i g ur e  6 .  T hr e e - p h as e s o u r ce  v o l t ag e,  D V R  i n j ect ed  v o l t ag e  an d   l oa vo l t a ge           F i gu r e  7.  B oos t  c on v e r t e r  ou t pu t  v ol t a g e           F i g ur e  8 .  P V  o ut p ut  vo l t a ge           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 88 - 8708   In t  J  E l e c  &  C o m p  E n g ,   V o l.   8 , N o 5 O c t obe r  20 18   :   272 1   -   2730   2726   4. 2.   D I n t eg ra t ed   DVR f o r   S ag  a nd  H ar m on i c  C o m p e n s at i on   F i g u r 9   s h o w s   t h s o u r ce  v o l t ag c o nt a i ni n s a a nd   ha r m o ni c s ,   D V R   i nj e c t e d   vo l t a g e   a nd   l o a v o l t ag e a f t er  co m p en s a t i o n .  S ag  i s  p r es en t  i n  s o u r ce v o l t ag e f r o m  0 . 2  s ec t o  0 . 4  s ec al s o  co n t ai n i n g   h ar m o n i cs .   D G  i n t e g r at ed  D V R  i n j ect ed  v o l t ag e  a n d  co m p e n s at e s  t h s ag  s o  t h at  s a g  i s   n o t  ap p ear e d i n  l oa v ol t a g e   t hu s   m a i n t a i n i ng  l oa d v ol t a g e  pr of i l e  c ons t a n t  pe a k a m pl i t u de .  H a r m o n i c  T H D  of  23. 09%  i s  pr e s e nt   i n s o ur c e  vo l t a ge  d ur i n s a c o nd i t i o n a s   s ho w n  i n F i gur e  1 0 .  D V R  c o m p e ns a t e s  ha r m o ni c s   w i t h T H D  o f   4. 44%  i n  l oa d v ol t a g e  pr of i l e  a n d i s   w e l l   m a i nt a i ne d   w i t hi no m i na l  l i m i t  a s  s ho w n i n F i g ur e  1 1 .           F i g u r e 9 .  S o u r ce v o l t ag e,  D V R  i n j ect ed  v o l t ag e a n d  L o ad  v o l t ag e           F i gu r e  10.  S ou r c e  v ol t a g e  T H D  du r i ng  s a g           F i g u r e 1 1 .  L o ad  v o l t ag e T H D  af t er  co m p en s at i o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t  J  E l e c  &  C o m p  E n g     I S S N :  2088 - 8708       C ont e m por ar y  C ont r ol  of  D G  I nt e gr at e D V R  f or  S ag,   Sw e l l  and H ar m o ni c   ( Sy e d Sur ay a )   2727   4. 3.   D I n t eg ra t ed   DVR f o r   S w el l   C o m p e n s at i on   T hr e e - p ha s e   s o ur c e   vo l t a ge   w i t s w e l l ,   D V R  i nj e c t e d  vo l t a ge  a nd  l o a d  vo l t a ge  i s   s ho w n  i n  f i g ur e   1 2 .   S w el l   i s   p r es en t   i n  s o u r ce  v o l t ag f r o m   d u r at i o n   0 . 1   s ec  t o   0 . 2   s ec.   D u r i n g   t h e s w el l   p er i o d   i n   s o u r ce   v o l t ag e,  D G  i n t eg r at ed  D V R  i n j ect s  co m p e n s a t i ng  vo l t a ge s   a nd  t h us  l o a d  vo l t a ge  i s   m a i n t a i ne d   w i t h c o ns t a nt   a m p l i t ud e  o f  1  P . U  a s  s ho w n i n F i gur e  1 2 .           F i gu r e  12.  S ou r c e  v ol t a g e ,  D V R  i n j e c t e d v ol t a g e  a n d L oa d vol t a g e  du r i ng  s w e l l  c o m pe ns a t i on       4. 4.   D I n t eg ra t ed   DVR f o r   S w e ll  a nd  H ar m on i c   C o m p e n s at i on   F i g u r e 1 3  s h o w s  t h s o u r ce  v o l t ag e co n t ai n i n g  s w el l  an d   h a r m o n i cs ,   D V R   i n j ect ed  v o l t a g e an d  l o ad   v o l t ag e a f t er  co m p e n s at i o n .  S w el l  i s  p r es en t  i n  s o u r ce v o l t ag e f r o m  0 . 2  s ec t o   0 . 4  s ec al s o  co n t ai n i n g   h a r m o n ic s .  D G  i n te g r a te d  D V R  in j e c te d  v o lta g e a n d  co m p en s at e s  t h s w el l  s o  t h at  s w el l   i s  n o t  ap p ear ed  i n   l oa d v ol t a g e   t hu s   m a i n t a i n i ng l oa d v ol t a g e  pr of i l e  c o n s t a n t  pe a k  a m pl i t u de .   H a r m o n i c   T H D   of   11. 1 1%   i s   p r e s e nt  i n s o ur c e  vo l t a ge  d ur i ng s w e l l  c o nd i t i o n a s  s ho w n i n F i g ur e  1 4 .  D V R  c o m p e ns a t e s  ha r m o n ic s  w it h   T H D  o f  4 . 6 5 %  in  lo a d  v o lta g e  p r o f ile  a n d  is   w e ll  m a in ta in e d   w it h i n  n o m i n a l li m it a s   s h o w n  in   F ig u r e  1 5 .             F i g u r e 1 3 .  S o u r ce v o l t ag e,  D V R  i n j ect ed  v o l t ag e a n d   l oa v o lta g e  d u r in g  s w e ll a n d   h a r m o n ic  c o m p e n s a tio n       F i g u r e 1 4 .  S o u r ce v o l t ag T HD                     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 88 - 8708   In t  J  E l e c  &  C o m p  E n g ,   V o l.   8 , N o 5 O c t obe r  20 18   :   272 1   -   2730   2728       F i gu r e  15.  L oa d v ol t a g e  T H D       4. 5.   D I n t eg ra t ed   DVR f o r   S ag  a nd  Sw e l l  C o m pe ns a t i o n   F i g ur e  1 6  s ho w s  t he  S o ur c e   v o l t a ge ,  D V R  i nj e c t e d  vo l t a ge   a nd  L o a d  vo l t a ge  d ur i n g s a a nd  s w e l l   co m p e n s at i o n .   S o u r ce  v o l t ag e   co n t ai n s   s a g   f r o m   d u r at i o n   0 . 1   s ec  t o   0 . 2   s ec.   A f t er   0 . 2   s ec,   s o u r ce  v o l t a g e   r e s t or e s  t o n or m a l  v a l u e .  F r om  0. 2 t o 0 . 4 s e c ,  s ou r c e  v o lta g e  c o n ta i n s  v o lta g e  s w e ll.  D V R  in j e c ts   c om pe n s a t i on  s i gn a l s   f r o m   0. 1 t 0. s e c   t c om pe ns a t e   f or  v ol t a g e   s a g   a n i n j e c t s   c o m pe ns a t i on   s i g n a l s   f r o m  0. 2 t o 0. 4 s e c  t o c om pe n s a t e   f or  v ol t a g e  s w e l l .   L oa d v ol t a g e  i s   m a i nt a i n e d a t  c ons t a n t  v ol t a g e  pr of i l e   w i t no  s a g a nd  s w e l l .             F i g u r e 1 6 .  S o u r ce v o l t ag e,  D V R  i n j ect ed  v o l t ag e a n d   l oa vo l t a ge  d ur i ng  s a g a nd  s w e l l  c o m p e n s a t i o n           F i gu r e  17.  P V   pow e r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t  J  E l e c  &  C o m p  E n g     I S S N :  2088 - 8708       C ont e m por ar y  C ont r ol  of  D G  I nt e gr at e D V R  f or  S ag,   Sw e l l  and H ar m o ni c   ( Sy e d Sur ay a )   2729       F i gu r e  18.  I - V  ch ar act er i s t i c s       P o we r - V o lta g e  ( P - V )  ch ar act er i s t i cs  o f  p h o t o v o l t ai s y s t e m  ar e s h o w n   i n F i g ur e  1 7  a nd  c ur r e nt - vo l t a ge  ( I - V )  ch ar act er i s t i cs   o f  p h o t o v o l t ai c s y s t e m  ar e s h o w n  i n  F i g u r e 1 8 .   T a b l e 2   r ep r es en t s  t h e T H D   a na l ys i s  o f  vo l t a ge  ha r m o ni c  c o m p e ns a t i o w i t h D G  i nt e gr a t e d  D V R .       T ab l 2 T H D  a na l ys i s   TH D   S ou r c e  vo l t a ge   L oa d  V ol t a g e   Sa g   C om p e n s a t i on   2 3 . 09  %   4 . 4 4  %   S w el l  C o m p en s a t i o n   1 1 . 11  %   4 . 6 5  %       5.   CO NCL U S I O N   D i s t r i b ut e d   ge ne r a t i o ( D G )   i nt e gr a t e d   D V R   f o r   vo l t a ge   q ua l i t i m p r o ve m e nt   i s   p r e s e nt e d   i t hi s   p ap er  w i t h  v o l t a g e s a g ,  s w el l   an d  h ar m o n i c co m p en s at i o n .   P V  s y s t e m   i s  co n s i d er ed   a s  D G  a n d ou t pu t  of  P V   s y s t e m  i s  boos t e d t o  r e qu i r e l e v e l  us i ng  boos t  c on v e r t e r .  200V  ou t pu t  f r o m  P V  s y s t e m  i s  boos t e d t o  55 0V   u s i n g  b o o s t  co n v er t er .  D G  i n t eg r at ed  D V R  i s  t es t ed   f o r  cas es  l i k e p r es e n ce o f  o n l y  s a g   i n  s o u r ce  v o l t ag e  an d   its  c o m p e n s a tio n  i n   lo a d  v o lta g e .  S i m ila r l y  D G  i n te g r a te d  D V R  is  te s te d  f o r  o n l y  s w e l l c o n d itio n  a n d  its   c o m p e ns a t i o n,  s a g a nd  ha r m o ni c s ,  s w e l l  a nd  ha r m o ni c  c o n d i t i o ns .  T H D  i s   w e l l   m a i nt a i ne d   w i t hi n no m i na l   l i m i t s  d ur i ng  ha r m o n i c  c o m p e ns a t i o n a nd  l o a d  vo l t a ge  i s   m a i nt a i ne d   w ith  c o n s ta n t p e a k  in  a ll th e  c o n d itio n s .   P V  ch ar act er i s t i cs   w er e al s o  s h o w n .       R EF ER EN C ES   [ 1 ]   A .  S an n i n o ,  G .  M i ch el l e an d   M .  B o l l en ,  “O v er v i e w  o f  V o l t ag e S ag  M i t i g at i o n ” I E E E   P o w er  E n g i n eer i n g  S o ci et y   200 0 W i nt e r   M e e t i ng ,   V ol .  4 ,  p p. 23 - 27,  J a nua r y  2000 .     [ 2 ]   T r e v or  L .   G r a nt  a nd D e e pa k M .  D i v a n,  “ P ow e r  Q ua l i t y  S ol ut i ons  t o M i t i g a t e  t he  I m pa c t  of   V ol t a g e  S a gs  i n   M a n u f a c tu r in g  F a c ilitie s ,  A EE - WE E C  2 0 0 2 .   [ 3 ]   C . S . C h an g ,  Y . S .  h o  an d   P . C .  L o h ,  “V o l t ag e Q u al i t y  E n h an cem e n t  w i t h  P o w er  E l ect r o n i cs  B as ed  D ev i c es ” I E E E   200 0.   [ 4 ]   C .  B en ach ai b a an d  B .  F er d i ,  “ P o w er  Q u al i t y  I m p r o v e m en t  U s i n g  D V R ”,  A m er i can  J o u r n al  o f   A p p l i e d  S ci en ces ,   M a r c h,  2 00 9.   [ 5 ]   H . E zo j i ,  A . S h ei k h o l es l am i ,  M .  T ab as i  an d  M . M .   S aeed n i a“S i m u l at i o n  o f  D y n a m i c V o l t ag e R es t o r er  U s i n g   H y s t er es i s  V o l t ag e C o n t r o l ”  E u r o p ean  J o u r n al  o f  S ci en t i f i c R es ear ch  I S S N  1 4 5 0 - 2 16X   V o l . 27 N o . 1 pp . 15 2 - 166 , 2 00 9.   [ 6 ]   S t ef an   M o l o k áč,   L ad i s l a v   G r e g a   an d   P av o l   R y b ár   “U s i n g   M R I   D ev i ce s   F o r   T h E n er g y   S t o r ag e   P u r p o s es ”  A ct a   M ont a ni s t i c a   S l ov a c a   R k   12  ,   m i m or i a dne   č í s l 2,   p p. 2 78 - 28 4,  200 7.   [ 7 ]   R .  Ak k a y a an d  A .  A .  K u l ak s i z “A  M i cr o co n t r o l l er - B as ed  S t an d - A lo n e  P h o to v o lta ic   P o w e r  S y s te m  F o r  R e s id e n tia A ppl i a nc e s   A ppl i e d E ne r g y  78,  pp.   41 9 43 1,  20 04 .     [ 8 ]   G .  R a m y a,  V .  G an ap at h y ,  P .  S u r es h ,  “P o w er  Q u al i t y  I m p r o v e m en t  U s i n g  M u l t i - L ev el  I n v er t er   B as ed  D V R  an d   DS T AT C OM  Usi n g  Ne u r o - F uz z y  C ont r ol l e r ,  I nt e r na t i ona l  j o ur na l  of  p ow e r  e l e c t r oni c s  a nd dr i v e  s y s t e m s   ( I J P E D S ) ,   V ol  8,  N 1:  M a r c h  2 0 17,   pp  3 16 - 32 4.   [ 9 ]   B r a hi m  F e r di ,  S a m i r a  D i b,  B r a hi m  B e r ba oui ,  R a c hi d D e hi ni ,  “ D e s i g n a nd S i m ul a t i on of  D y na m i c   V ol t a g e  R e s t or e r   B a s e d on  F uz z y  C ont r ol l e r  O pt i m i z e d by   A N F I S ,   I nt e r na t i o nal  j o ur na l  o f   pow e r  e l e c t r oni c s   an d dr i v e  s y s t e m s   ( I J P E D S ) ,  V ol  4,  N 2:  J u ne  2 01 4,  p 21 2 - 2 22.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   20 88 - 8708   In t  J  E l e c  &  C o m p  E n g ,   V o l.   8 , N o 5 O c t obe r  20 18   :   272 1   -   2730   2730   [ 1 0]   D . K .  T an t i ,  M . K .   V er m a,  B r i j es h  S i n g h ,  O . N .  M eh r o t r a,  “O p t i m al   P l acem en t  o f  C u s t o m   P o w er  D ev i ces  i n   P o we r   S y s t e m  N et w o r k  t o  M i t i g at e V o l t ag e S ag  u n d er  F au l t s , ”  I nt e r nat i on al   j our nal  of  pow e r   e l e c t r oni c s   a nd dr i v e   sy st e ms ( I J P E DS ) ,  V o l  2 ,  N 3:   S e pt e m be r  2012,  p p 2 67 - 27 6.       B IO G R A P H I ES   O F  AUT H O RS         S y ed  S u r ay a r ecei v ed  B . T ech   d eg r ee i n  E l ect r i c al  &  E l ect r oni c s  E ng i ne e r i ng   f r o m  J N T U ,   H y de r a ba d i n 20 02 a nd M . T e c h de g r e e  i n E ne r gy  s y s t e m s   f r o m  J N T U , H y de r a ba d i n 200 7. S he  i s   cu r r en t l y   w o r k i n g  t o w ar d s  P h . D  d eg r ee i n  E l ect r i cal  E n g i n eer i n g  at   J N T U A ,   A n an t h ap u r am u .   H er  r es ear ch  i n t er es t s  ar e N o n - C o nv e nt i o na l  E ne r g y ,  E ne r gy  C ons e r v a t i on.       D r .   P .  S u j at h p r es en t l y  w o r k i n g   as  a P r o f es s o r  i n  E l ect r i cal  &  E l e ct r o n i cs  E n g i n eer i n g ,  J N T U A   C o l l eg e o f  E n g i n eer i n g ,  A n an t h ap u r am u .  S h e r ecei v ed  B .  T ech  d eg r ee i n  E l ect r i cal  &   E l ect r o n i cs  E n g i n eer i n g  f r o m  J N T U  C o l l eg e o f  E n g i ne e r i ng ,  A na n t a pur  i n 1 99 3,  M .  T e c h de g r e e   i n E l e c t r i c a l  P ow e r  S y s t e m s   f r om   J N T U  C ol l e g e  o f  E ng i ne e r i ng ,  A na nt a pur  i n 2 00 3 a nd  P h.  D   i n E l e c t r i c a l  E ng i ne e r i ng  f r om  J N T U A ,   A na nt ha pur a m u i 20 12 .     H er  r es ear ch  i n t er es t s  ar e:  P o w er  S y s t e m s ,  E n er g y  M an ag e m en t   an d  R en ew ab l e E n er g y .       P .  B ha r a t  K um a r  r e c e i v e d B .   T e c h de g r e e  i n I ns t r um e nt a t i on a nd C o nt r ol  E ng i ne e r i ng  f r o m   J N T U  H y de r a ba d i n 2007 a n d M .  T e c h de g r e e  i n C ont r ol  S y s t e m s  f r o m  J N T U A   A na nt a pur .  H e   i s  cu r r en t l y   w o r k i n g  t o w ar d s  t h P h .  D .  d eg r ee i n  E l ect r i cal  E n g i n eer i n g  at  J N T U A   A na nt ha pur a m u.     H i s  r e s e a r c h i nt e r e s t s  i nc l ude  C ont r ol l e r s  de s i g n us i ng  A I  t e c hni q ue s ,  no nl i ne a r  c ont r ol  a nd   R obus t  C o nt r ol .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.