I n t e r n at i on al  Jou r n al  of   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.   9 ,  No .   1 F eb r u ar y   201 9 , p p 10 2 ~ 10 8   I SSN :   2088 - 8708 D O I :  10. 11 591/ i j ece . v 9 i 1 . pp 102 - 10 8           102       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   So la r energ y  ba s ed i m peda nce - s o ur ce inv ert er f o r  g ri d s y s t e m       S.   K a m a l a kk a nna n 1 ,  D.   K i r uba k a r a n 2   1 Sa t h y ab a m a U n i v er s i t y ,  C h en n ai ,  I nd i a     2 S t .  J os e p h’ s  I ns t i t ut e   of  T e c hnol ogy ,  C he nna i ,   I nd i 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   Ap r   30 ,  2 01 8   Re v i se d   Se p   10 ,  2 01 8   A ccep t ed   Se p   30 ,  2 01 8       I n t hi s  w or k ,  t he  f i c k l e ne s s  of  s ol a r  e ne r g y  c a n be  ov e r c o m e  by  us i ng   M a x i m u m  P ow e r  P oi nt  T r a c k i ng  a l g or i t hm  ( M P P T ) .   P e r t ur b a n d   O bs e r v a t i on ( P & O )  M P P T  a l g or i t hm  a c c o m pl i s h f a s t  t he   m a x i m um  pow e r   poi nt  f or  r a pi d c ha ng e  of  e nvi r onm e nt a l  c ondi t i o ns  s uc h a s  i r r ad i an ce  in te n s ity  a n d  te m p e r a tu r e .   T h e   M P P T  a lg o r ith m  a p p lie d  to  s o la r  P V  s y s te m   k e e p t he  boos t  c onv e r t e r  out put  c ons t a nt .  O ut put  f r om  boos t  c onv e r t e r  i s   t ak en  t o  t h r ee p h as e i m p ed an c e - s our c e  i nv e r t e r   w i t h R L  l oa d a nd g r i s y s t e m .  I m p ed an ce - s o u r ce i n v er t er  p er f o r m s  t h e t r an s f o r m at i o n  o f  v ar i ab l e   D C  out put  of  t he  s ol a r   P V  s y s t e m  i n t o ne a r  s i n us oi da l  A C  out pu t .  T hi s  ne a r   s i nus oi da l  A C  out pu t  c o ns e c ut i v e l y  i s  s e r v e d t o t he  R L  l oa d f i r s t  a nd t he t o   g r id  s y s te m .   T h e  s i m u la tio n  is  c a r r ie d  o u in  m a tla b /s im u li nk  pl a t f or m  bot h   f o r  R L  l o ad  an d  g r i d  s y s t e m  an d  t h e s i m u l at i o n  r es u l t s  ar e ex p er i m en t al l y   v a l i da t e d f or  R L  l oa d a r r a ng e m e nt  on l y .   Ke y wo rd s :   I m p ed an ce - s o u r ce i n v er t er   M a x i mu p o we r   p o in t r a c ki n (M P P T )   So l a r   e n e r g s ys t e m   C opy r i g ht   ©  201 9   I n s tit u te   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.   K a m a l a kka n na n   S a t h ya b a m a  U ni ve r s i t y,  C he n na i - 119,  I n di a .   E m a il:  m y p kg 194@ gm a i l . c o m       1.   I NT RO D UCT I O N     W i t h  r ed u ce i n  co s t  o f  s o l ar  P V   m o d u l es  an d  t h e g r o w i n g  el ect r i ci t y   ta r if f s ,  g r id  c o n n e c te d  s o la r   P V   s y s t e m s  ar e b eco m i n g  eco n o m i cal l y  f ea s i b l e f o r  t h e v a s t   p o p u l at i o n .  T h e g r i d  co n n ect ed  s o l ar   P V  s y s t e m s   o f f e r s  va r i o us  b e ne f i t s  l i ke   g r e a t e r  e ne r g y p r o d uc t i o n,   hi g h e f f i c i e nc y l e ve l s ,  l o w   c ur r e nt  t o t a l  ha r m o ni c   d is to r tio n ,   f as t   m ax i m u m  p o w er  p o i n t  t r ack i n g   w h i c h  d el i v e r  h i g h  p o w er   y i el d s  et c.  T h e g r i d  co n n ect ed  s o l ar   P V  s y s t e m s  co n v er t  t h e d i r ec t  cu r r en t  p r o d u ced  b y   t h s o l ar  P V   m o d u l e i n t o  s u i t ab l e a l t er n at i n g  cu r r en t .   T hus  t he   s unl i g ht  i s  t r a n s f o r m e d  i t o  s a vi ng s  a nd  a  gr ee n er  p l an et .  I t  i s  ap t   f o r  t h e t r o p i c al  co u n t r i es   w h er e   th e  s u n lig h t i s  in  p le n ti f u l.   U n f o r tu n a te l y ,  s o la r  c h a r a c te r is tic s  r e l y  o n  e c o lo g ic a l c o n d itio n s  lik e  ir r a d ia n c e  i n te n s it y  a n d   t e m p er at u r e [ 1 ] .  T h e f i c k l e n es s  o f   s o l ar  en er g y  t r an s p i r es   u s   t o  f i n d  an   act i v m et h o d  t o  l e v er ag e i t   w h e n  t h e y   ar e acces s i b l e.   T h e f i ck l e n es s  o f  s o l ar  en er g y  ca n  b e o v er co m e u s i n g  M a x i m u m  P o w er  P o i n t  T r ack i n g   a l g or i t hm  ( M P P T ) . P e r t u r b a n d O bs e r v a t i on ( P & O )  M P P T   a l g or i t hm  c a n e x e c u t e   m a x i m um  po w e r  poi n t   f or   r a p i d  c ha nge   i n e n vi r o n m en t a l  co n d i t i o n s  s u ch  as  i r r ad i an c e i n t e n s i t y  a n d  t e m p er at u r e.  T h er ef o r m ax i m u m   po w e r  poi n t  t r a c k i ng  ba s e i nv e r t e r   [ 2 ]  i s  r eq u i s i t e i n  b et w een  t h e s o l ar  e n er g y   s y s t e m  s o u r ce an d  t h e l o ad   a r r a nge m e nt .   M a n y m e t ho d s  a nd   a l go r i t h m s  f o r   t r a c ki n g t h e  m a xi m u m  p o w e r   f r o m  t he  s o l a r  e ne r g y s ys t e m   ar e av ai l ab l e.  P & O   [ 3 ]  an d  i n cr e m en t a l  co n d u c t an ce a l g o r i t h m s  ar e co m m o n l y   u s ed   f o r  t h e r eas o n s  o f  t h ei r   ap p r o p r i at en es s  an d  eas e t o  r e al i ze f o r  s o l ar  p h o t o v o l t ai c p an el .     T o r e s ol v e  t h e  pr obl e m  o f   u n d u l a t i ons   n e a r b y  t h e   m a x i m um  po w e r  poi nt   u n de r  s t e a dy  s t a t e   c on di t i on s  a n d poor  t r a c k i n g c om pe t e n c y  du r i ng  c h a n g e a bl e  i r r a di a n c e  t r a di t i on a l  P & O  a l g or i t hm s ,  t h e   v ar i ab l e s t ep  s i ze P & O   h as   b een   b r o u g h t   i n   [ 4 ] ,   [ 5 ] .   T h v ar i o u s   f a m i l i es   o f   p o w er  co n v er t er s   h a v b ee n   i nt e nd e d   t o   i n t er f ace  t h r en e w ab l s o l ar  r es o u r ce  f o r   d i f f e r en t   ap p l i cat i o n s   [ 6 ] .   O w i n g   t o   d ev el o p m e n t   o f   P o w er  E l ect r o n i cs  a n d  E m b ed d ed  S y s t e m   t ech n i q u e s ,  co n t r o l  an d  i m p l e m e n t at i o n  o f  r en e w ab l e en er g y   s y s t e m s  ar m ad e p r o m i s i n g .   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 SSN :   2088 - 8708       Sol ar  e ne r gy  b as e d i m pe da nc e - so u rc e  i n v e rt e r f o r g r i d  s y st e m   ( S. K am al ak k annan )   103   T h e  o u tp u t f r o m  s o la r  s y s te m  is  f e d a s  i n pu t  t o boos t  c onve r t e r .   T h e  M P P T  a l g or i t hm  i s  a ppl i e d t o   s ol a r  P V  s y s t e m  i n  or de r  t o k e e p t h e  boos t  c on v e r t e r  ou t pu t  c on s t a nt   [ 7] .  T h e  ou t pu t  f r om  boos t  c on v e r t e r  i s   t ak en  t o  t h r ee p h a s e i m p ed an c e - s o u r c e  in v e r te r   w i th  lo a d  a r r a n g e m e n f ir s t a n d  th e t o  gr i d  s ys t e m .  T he  t hr e e   p h as e i m p ed a n ce  - s ou r c e  i n v e r t e r  i s  ope r a t e d i n  c l os e d l oop c on t r ol  f or  v ol t a g e  a n f r e qu e n c y   s ync hr o ni z a t i o n.  E ve nt ua l l y t hr e e  p ha s e  i m p e d a nc e - s o u r c e  in v e r te r  o u tp u w i th   L C  f ilte r s   w il l p r o d u c e   s in u s o id a l o u tp u w h ic h  i s  f e d  t o t h e  l oa d f i r s t  a n d t h e n  t gr i d s y s t e m .  T h u s ,  a  c on t r ol  a l g or i t hm   w i t h  boos t   co n v er t er   [ 8 ]  an d  t h r ee p h a s e i m p ed a n ce - s o u r ce  i n v er t er  i s  p r o p o s ed  t o  u t i l i ze t h e r e n e w ab l e en er g y  r es o u r ce   t o  t h ei r   m a x i m u m  l e v el .  T h e p r o p o s ed  t h r ee p h as e i m p ed a n ce - s o u r ce i n v er t er  ca n  ei t h er  b u ck  o r  b o o s t  A C   o u t p u t ,  a s cen ar i o  t h at  co u l d   n o t  b e ach i ev ed  i n  co n v en t i o n al  C u r r en t  S o u r ce an d  V o l t a g e S o u r ce I n v er t er s   (C S I a n d  V S I) [9 ],   [ 10 ] .    M o r eo v er ,  t h e i m p ed an ce - n e t w o r k  o f  t h r ee p h as e i m p ed an ce - s o u r ce i n v er t er   c om pr i s i ng  a  pa i r  of  c a pa c i t or s  a n d i n du c t or s   f or m s  t h e  s e c on d or de r  f i l t e r  t h a t   f i l t e r s   unw a n t e d v ol t a g e   s a gs   t he r e b y  r e d uc i n g t he  c ur r e nt   t o t a l  ha r m o ni c  d i s t o r t i o n a nd  i m p r o vi ng t he  q ua l i t y o f  p o w e r .  C o ns e q ue nt l y   e nha nc e d  p o w e r  q ua l i t w i t ho ut  s a g a nd  l e s s e r  t o t a l  ha r m o n i c  d is to r tio n  is  g i v e n  to  lo a d   [1 1 ],  [1 2 ] a n d  [ 1 3 ].   A m ong s t  t h e  di f f e r e n t  c on t r ol l e r s ,  P I D  c on t r ol l e r  i s  pr o pos e d f or  g r i d c on n e c t e d s ol a r  ba s e i m p ed an ce - s o u r ce  i n v er t er  s y s t e m  [ 14] ,   [ 1 5 ].   P D  a n P I  c on t r ol l e r  i m pr ov e s  t r a ns i e n t  a n d s t a t e   r e s pon s e s   r e s p e c t i v e l y .  H e n c e f or t h ,  c o m bi n a t i on of  bot h  P D  a n d P I  c on t r ol l e r s  i m pr ov e s  ov e r a l l   t i m e  r e s pons e  o f  t h e   s y s t e m .   H o w ev er   i t   a f f ect s   b o t h   t r an s i e n t   as   w el l   as   s t ead y   s t at p er f o r m a n ce  o f   t h s y s t e m .   F o r   ef f ect i v e   r e s u l t  i t   m us t  be  t u n e d pr ope r l y .  T h e r e  i s   n o of f s e t e r r o r  in   th is  c o n tr o lle r .  I m a k e s  th e   s y s te m  r e s p o n s e   f a s t   an d  r ed u ces  t h s et t l i n g  t i m e.       2.   I M P E DANCE - S O U R C E I N V ER TER     I m p ed an ce - s o ur c e  i n ve r t e r  s h o w n i F i g ur e   1  h as  i m p ed an ce - ne t w o r k o n i t s  D C   s i d e .  T he  e xc l us i ve   i m p ed an ce  n et w o r k  co n s i s t s  o f  p as s i v e co m p o n en t s  ( I n d u ct o r s  an d  C ap aci t o r s )  t h at  g i v s i n g l e - st a g e   c o nve r s i o n.           Fi g ur e   1 .  S ch e m at i c o f  i m p ed an ce - s o u r ce i n v er t er       A  s eco n d - o r d e r  f ilte r   w h ic h   h an d l es  t h e u n w a n t ed  v o l t a g s ag s  i n  a D C   v o l t ag s o u r ce i s  f o r m ed  b y   t h e i m p ed an ce  n et w o r k .  I t  r ed u ces  t h h ar m o n i cs   i n   t h e  cu r r en t  d u e t o  d u al  i n d u ct o r s  i n  i m p ed an ce - s o u r ce  ne t w o r k a s   w e l l  a s  i n r us h c ur r e nt  [ 1 6] ,   [ 1 7 ] .  E x i s t en ce o f  t w o  i n d u ct o r s  a n d  cap aci t o r s  i n  i m p ed a n ce - s o u r ce  ne t w o r k p e r m i t s  b o t h t he  s w i t c he s  i n t he  s a m e  l e g i n O N  s t a t e ,  c o nc ur r e nt l y na m e d  a s   s ho o t  t hr o ug h s t a t e .   T h is   s ta te   p r o v id e s   b o o s tin g   a b ilit y   to   th e   i n v e r te r   w ith o u t   d e s tr u c ti n g   t h e   s w i tc h in g   d e v ic e s .   I n   t h i s   s ta te ,   en er g y  i s   t r an s m i t t ed  f r o m  c ap aci t o r  t o  i n d u ct o r  an d  h en ce i m p ed an ce - s o ur c e  ne t w o r k ga i ns  t he  vo l t a ge   boos t i n g  a bi l i t y .   A  di ode  i s   m a n da t or y  t o a v oi d t h e  di s c h a r ge  of  c h a r g e d c a pa c i t or  t h r ou gh t h e  s ou r c e .   T h e m aj o r  ad v an t ag e s  o f  i m p e d an ce - s o u r ce i n v er t er   [ 18] ,  [ 1 9]   ar e:   a.   C a n  s t e p do w n  ( bu c k )  or  s t e u p ( boos t )  v ol t a g e  ou t pu t s   w hi c h  a r e  n ot  pos s i bl e   w i t h  v ol t a g e  s ou r c e  a n cu r r en t  s o u r ce i n v er t er s .     b.   P r o d u c e  a n y  a n tic ip a te d  v o lta g e  o u tp u ts ,   m o r e  t h a n   th e   lin e  v o lta g e ,  ir r e s p e c tiv e  o f  t h e   v o lta g e  in p u t,   t hu s  l e s s e n t he   r a t i n gs  of   m ot o r .     c.   I t  pr ov i de s  r i de - th r o u g h  a t t h e   in s ta n c e  o f   v o lta g e   s a g s   m in u s  a n y  a d d itio n a l c ir c u its     d.   L es s  af f ect ed  b y  E l ect r o  M ag n et i c I n f er e n ce ( E MI )  n o i s e an d   e.   I m p r o v e p o w er  f act o r  an d  r ed u ces   h ar m o n i c cu r r en t .       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.   9 , N o 1 F eb r u ar y   201 9   :   1 02   -   108   104   3.     R ES U LT S   AND D I S CU S S I O N   T he  S i m ul i n k m ode l s   [2 0 ],  [2 1 o f  t h f o l l o w i n g  cas es  a r e car r i ed  o u t  b y   m ean s  o f   MA T L A B   s o f t w ar e.     a.   S ol a r  s y s t e m   w i t h  c l os e d l oop P I D  c on t r ol l e r  f or  R L  l oa d   b.   S o la r  s y s te m   w i th  c lo s e d  lo o p  P I D  c o n tr o lle r  f o r  g r id  s y s te m .   T he  s i m ul a t i o n p a r a m e t e r s  o f  c o ns t r uc t i n b o o s t  co n v er t er ,  I m p ed an ce - s o u r ce i n v er t er  an d  co n t r o l l er s  ar ta b u la te d  b e lo w  i n  T ab l e 1   a nd   T ab l 2 T ab l e  3   s h o w  a bout   s p e c if ic a tio n s  o f  c o n tr o lle r s A l s o  th e  tr a n s ie n an d  s t ead y  s t a t e r es p o n s e p ar a m et er  f o r  P I D  co n t r o l l er  i s  t ab u l at ed  i n  3   a nd   s i m u lin k  m ode l   c o n si s t s o f  t h e   f ol l o w i ng  bl oc ks :   a.   M P PT   c on t r ol l e r  ba s e so l a r   p an el   b.   B o o s t  co n v er t er   c.   I m p ed an ce - S o u r ce I n v er t er   d.   R L   L oa d a n d g r i d       T a b le   1 .   S i m u l at i o n  P ar am e t er s  o f  C o n v er t er  an d  I n v er t er   B oo s t  c o n v e r t e r   I m p e d a n c e - f il te r   I m p e d a n c e - s o u r c e i n v er t er   V i n= 4 0 V   C 1   ,C 2=   3 0 0 0 µ F   L 1 ,L 2   , L 3=   8 0 0 m H   C 1= 1 0 0 0  µ F   L 1= 1 5  µ H   C 1 ,C 2 ,C 3=   1 0  µ F   C s= 0 . 6 m f   L 1 , L 2=   1 0 0 m H   C ou t = 3 00 0 µ F   R = 1 0   V o= 8 0 V   L = 8 0 0 m H       T ab l e 2 .   S im u la tio n  P a r a m e te r s  o f  C o n tr o lle r   T y p e  o f  C o n t r ol l e r   K p   K i   K d   T s   P I D   0 . 0 0 9   0 .8   0 . 0 0 7   5 0 µ s       T a b le   3  S p e c if ic a tio n s  o f   C o n t r o lle r s   T yp e   o f  C o n t r ol l e r   T r a n s ie n t  S p e c if ic a tio n s   S t ea d y  s t a t e er r o r   R i s e t i m e ( S ec )   P ea k  t i m e ( S ec )   S e ttl in g  t im e  ( S e c )   P I D   1 .2   2 .8   2 .2   5       a.      C a s e  1:   S ol a r  S y s t e m   w i t h C l os e d L oop P I D  C on t r ol l e r  f or  R L  l oa w i t h out  G r i d   S ys t e m   T he  c l o s e d  l o op  s i m ul i n m o d e l  s ho w n i F i g ur e   2   c o m pr i s e s  of  s ol a r   m ode l ,  boos t  c on v e r t e r ,   i m p ed an ce - s o u r ce i n v er t er  ( i m p ed a n ce - f i l t er  an d  t h r ee - p h a s e i n v er t er ) ,  P I D  co n t r o l l er ,  R L  l o ad  et c.  i s  ai m ed   f o r  a  s w i t c h i n f r e q ue nc y o f  5  kH z  a nd  t he  o ut c o m e s  o f  t h e s a m e ar e p r es en t ed  b el o w .           Fi g ur e   2 .   Si m ul i nk m o d e l - s o la r  s y s te m   w it h   c l os e d l oop  P I c o n tr o lle r  f o r   R L   lo a d  w it h o u t g r id   s y s te m   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 SSN :   2088 - 8708       Sol ar  e ne r gy  b as e d i m pe da nc e - so u rc e  i n v e rt e r f o r g r i d  s y st e m   ( S. K am al ak k annan )   105   T h e  ou t pu t   v ol t a g e  of  40V   f r om  s ol a r  pa n e l  i s  gi v e n  t o boos t  c on v e r t e r   w he r e  i t  i s  boos t e d  t o n e a r l y   80 V  a s  s h o w n i n   F i g ur e   3   a nd   F i gur e   4 T h e o u t p u t  v o l t a g e acr o s s  co n n ect ed   R L  l o ad  an d  o u t p u t  cu r r en t   t hr o u gh  c o n ne c t e d   R L   l o a d   w i t ho ut   gr i d   s ys t e m   a r e   s h o w i F i g ur e   a n F i g ur e   6 .   T he   F F T   a na l ys i s   i s   o b t ai n ed  as  i n   F i g ur e   7   f o r  s o la r  s y s te m   w it h  c lo s e d  lo o p  P I D  c o n tr o lle r  f or   R L  L oa d w i t h ou t  g r i s y s t e m .   T h e  c u r r e n t to ta l h a r m o n ic  d is to r tio n  f o r  P I D  c o n tr o lle r  is  4 . 6 % . w h ic h  is   w e ll b e lo w  t h e  s t a n d a r d .               F i g ur e   3 .  I np ut   v ol t a g e  of  boos t  c on v e r t e r     Fi g ur e   4 .  O ut p ut   v o l t ag e o f  b o o s t  co n v er t er             Fi g ur e   5 .  O ut p ut   vo l t a ge  a c r o s s  RL   l oa w i t h out  g r i s ys t e m     Fi g ur e   6 .  O ut p ut   c u rre nt  t hr o u gh  R L   lo a d  w it h o u gr i d  s ys t e m           Fi g ur e   7 .  A na l ys i s  o f  c u rre n t  T H D           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.   9 , N o 1 F eb r u ar y   201 9   :   1 02   -   108   106   b .    C a s e  2:   S ol a r  S y s t e m   w i t h  C l os e L oop P I D  C on t r ol l e r  f or  G r i d S y s t e m   T h e  c l os e d l oo s i m ul i n m o d e l  s ho w n i n F i g ur e  8   c o m pr i s e s  of  s ol a r   m ode l ,  boos t  c on v e r t e r ,   i m p ed an ce - s o u r ce i n v er t er  ( i m p ed a n ce - f i lte r  a n d  th r e e - p h a s e  in v e r te r ) ,  P I D  c o n tr o lle r ,  R L   L o a d ,  g r id  s y s te m   et c.  i s  ai m ed  f o r  a s w i t c h i n g  f r eq u en c y  o f  5  k H z a n d  t h e o u t c o m e s   o f  t h e s a m e ar e p r es en t e d .   T he  o ut p ut   v ol t a g e  of  40V   f r om  s ol a r  pa n e l  i s  gi v e n  t o boos t  c on v e r t e r   w he r e  i t  i s  boos t e d  t o n e a r l y   8 0  V  a s  s ho w n i F i g ur e   9   a nd   F i g ur e   1 0 .   T h e  ou t pu t  vol t a g e  a c r os s  c onn e c t e d g r i d a n d ou t pu t  c u r r e n t   t hr o u gh c o n ne c t e d  gr i d  a r e  s h o w n i F i g ur e   1 1   a nd   F i g ur e   1 2 .             Fi g ur e   8 S i m ul i nk m o d e l s ol a r  s y s t e m   w i t h  c l os e d l oop  P ID   c o n tr o lle r  f o r  g r id  s y s te m             F i g ur e  9 .  I np ut   v ol t a g e  of  boos t  c on v e r t e r     F i gu r e  10.  O u t pu t   v ol t a g e  of  b oos t  c on v e r t e r           F i g ur e   11.  O u t pu t   vo l t a ge  a c r o s s  gr i d  s ys t e m       F i g ur e   12.  O u t pu t   c ur r e nt  t hr o ug gr i d  s y s t e m   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 SSN :   2088 - 8708       Sol ar  e ne r gy  b as e d i m pe da nc e - so u rc e  i n v e rt e r f o r g r i d  s y st e m   ( S. K am al ak k annan )   107   T h e  FFT   an al ys i s   i s  obt a i n e a s  i n  F i gu r e  13   f or  s ol a r  s y s t e m   w i t h  c l os e d l oop P I D  c on t r ol l e r  f or  g r i d   s y s te m .  T h e  c u r r e n t to ta l h a r m o n ic  d is to r tio n   w it h  P I D  c o n tr o lle r  is  3 . 0 5 %  w h ic h  is  c o m p a r a tiv e l y   le s s .              Fi g ur e   1 3 .  A na l ys i s   o f c ur r e nt  T H D       T he   F i g ur e   14 i s  pr ot ot y pe   h a r d w a r e   m ode l  of   i m pe da n c e - s o u rc e  i n v e rt e f o r s o l a r P V  e n e rg y  s y s t e m .  It   c o n s is ts  o f   s o la r   P V  p a n e l,  b o o s t c o n v e r te r i m p ed an ce   - s o u r ce i n v er t er  ( i m p ed a n ce - f i l t er  an d  t h r ee p h as e   i n v e rt e r),   c o n tr o l c ir c u itr y  a n d  R L   lo a d  a r r a n g e m e n t.  T h e  P I C  c o n tr o lle r  c ir c u itr y   is  p r e f e r r e d  f o r  th i s  s o la r   P V  e n e r g y  s y s te m   f o r  th e  c r e a tio n  o f  a ll c o n tr o l s ig n a ls  to  b o o s t c o n v e r te r  a n d   i m p ed an ce - s o u r ce i n v er t er .   T he s e  s i gna l s  a r e  a m p l i f i e d  b y d r i ve r  I C s .  T he  i n p u t  v o lta g e  r e q u ir e d  b o th  b y  d r iv e r  a n d   c o n tr o lle r  c ir c u itr ie s   a r e  pr ov i de by  v ol t a g e  r e gu l a t or .   T he  o ut p ut  vo l t a ge  a c r o s RL  l o a d  i sh o w n  i n   F i gu r e  15 .           F i g ur e   14.  P r ot ot y pe   h ar d w ar e m o d el i m p ed an ce - s o u r ce i n v er t er  f o r  s o l ar  en er g y  s y s t e m       Fi g ur e   15.   O ut p ut   v o l t a g e acr o s s   R L  l o a d       4.   CO NCL U S I O N     A  s o l ar   b as ed   i m p ed an ce - s our c e  i n v e r t e r   w i t h   P I D  c on t r ol l e r s  f or  bot h  R L  l oa d w i t h o ut  g r i d a n w i t h   g r i d  s y s t e m  ar e an a l y s ed  an d  co m p ar ed .  T h e acco m p l i s h m e n t  d e m o n s t r at e s  t h a t  t h p er f o r m a n ce o f  t h e   s ys t e m   w it h   g r id   w a s  b e tte r   w it h  r e g a r d  to  th a t o f  R L  lo a d   w it h o u t  g r id  s y s te m .  D ig i ta l s i m u la tio n  a n d   pr ot ot y pe  h a r d w a r e   m ode l l i ng  of  s ol a r  ba s e d i m pe da n c e - s o u r c e  in v e r te r   w it h  P I D  c o n tr o lle r s  is  e s ta b lis h e d   a nd  t he  o ut p ut  o b t a i ne d  u nd e r   t r a ns i e nt  a nd  s t e a d y s t a t e  c o nd i t i o ns .  T he   f ut ur e  e nha nc e m e n t  o f  t hi s   w o r k i s  t o   s i m u l at f o r   w i n d  en er g y   s y s t e m  an d  t o  r eal i ze a h ar d w ar m o d el  o f  t h e s y s t e m  p r o p o s ed .       R EF ER EN C ES     [ 1]   M u ku nd   R .  P at el ,   W i nd a n S o la r   P o w e r  S y st e m s D e si g n ,   A n a l y s i s a nd O pe r a t i o n . ” S eco n d  ed n . ,   C RC T a y l o r a n d   F r a nc i s   G r oup,  pp . 1 63 - 16 8.   [ 2]   R . G u l es ,  J . D e P el l eg r i n   P ach eco ,  H .  L ea es  H e y  an d  J .  I m h o f f ,   M a x i m u m  P o w e r  P o in t T r a c k in g  S y s t e m   w ith   P ar al l el  C o n n ect i o n   fo r  P V   S t a nd - A l one  A ppl i c a t i ons ”,   I E E E  T r ans 55 ,  ( 7) ,  p p.   26 74 - 2 68 3,  20 08 .   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.   9 , N o 1 F eb r u ar y   201 9   :   1 02   -   108   108   [ 3]   A a s hoor ,  F . A .O ., R o b i n s o n , F . V . P ,   "A   V ar i ab l e S t ep  S i ze P e r t u r b   a nd   O b s e r v e  A lg o r ith m   fo P h o to v o l ta ic   M ax i m u m  P o w er  P o i n t  T r ack i n g , I E E E ,  20 12 .   [ 4]   Al - D i a b,  A . ;  S our k oun i s ,  C . ,   " V a r i ab l S t ep  S i ze  P & O  M P P T  A l gor i t hm  f or  P V   S y st e m s, "   I E E E ,  20 1 0.   [ 5]   H .  B ou ne c hba ,  A .  B ouz i d,   K . N a b t i  an d  H .  B en al l a,   C om pa r i s on  of  P & O  a nd  F u z z y L o gi c   i n  M a x i mu m P o we r   P oi n t  T r a c k e r   f or  P V  s y s t e m   T e c hnol og i e s  a nd M a t e r i a l s   f or  R e ne w a bl e  E ne r gy ,  E nv i r onm e nt  a nd S us t a i na bi l i t y   pp. 67 7 - 6 84,  2 01 4.   [ 6]   www . g r een r h i n o en er g y . co m   [ 7]   w w w . b r y an . b u ck l ey . co m   [ 8]   J ohn M a r s ha l ,   S i ng l e  I nput  D C - D C Co n v e rt e f or  H y br i d D i s t r i but e d E ne r g y   G e ne r a t or s   w i t h M a x i m u m   U tiliz a tio n   u si n g  DS P  C o n t ro l l e r” ,  IJ E RA ,  p p .   9 8 9 - 99 3,  20 12 .   [ 9]   S hu oui t a Y a ng ,  F  Z  F e ng ,  Q i n L e i ,  R y os uk e  I nos hi t a  a nd Z ha o m i ng   Q i a n,   Cu rre n t - fe d  Q u as i - Z - s o u r ce  In v e rt e w i t h  V o l t ag e B u ck - B oos t  a nd   R eg en er at i o n  C ap ab i l i t y ”  I E E E pp .  88 2 - 8 92,  20 10 .   [ 1 0]   B .  J us t us  R a bi ,  R .  A r um uga m ,  “ H a r m oni c s  S t udy  a nd C om pa r i s on of  Z - S o u r ce I n v er te r   w ith  T r a d itio n a l I n v e r te r s ,   A m e r i c an  J our nal   of  A p pl i e d Sc i e nc e s 2,  ( 10) ,  p p.   14 18 - 14 26,  2 00 5.   [ 1 1]   F  Z   P e ng  a nd Y i  H ua ng ,   “Z - s o u r ce  I n v er t er   fo r   P o w e r  C o n d iti o n in g  a n d  U tility  I n te r f a c e  o f   R en ew ab l e E n er g y   S o u r ces ,  20 18 .   [ 1 2]   F ar zad  S ed ag h a ti a n d  Eb r a h im  B a b aei ,   D oubl e  I np ut   Z - s o u r ce D C - D C Co n v e rt e r”  IE E E ,   2 0 1 1 .   [ 1 3]   K al a R at h i ,  N .  R at h i n P r ab h a,  “ G r id  I n te r c o n n e c te d   P h o t o   V o l ta ic  S y s te m  U s in g  S h u n t A c tiv e  F ilte r  f o r   P o w e r   Q u a lit y  I m pr ov e m e nt ,   I nt e r na t i o na l  J our na l   of  P ow e r  E l e c t r oni c s  a nd D r i v e  S y s t e m ,   9 (1 ),  p p3 65 - 3 76,  20 18 .   [ 1 4]   Y  M  C he n a nd S  C  H ung ,   M u lti - in p u In v e rt e r  f or   G r i d C onne c t e d H y br i d P V / W i nd  P o we r  S y s t e m , I E E E  T r a n s .   pp.  85 0 - 856 ,  2 00 7.   [ 1 5]   Y i  H ua ng ,  M i a os e n S he n  a nd  F  Z   P e n g , “ Z - s o u r ce I n v er t er  f o r  R es i d en t i al   P V   S y s t e m s ” I E E E ,   p p .  1 7 7 6 - 17 82 ,   200 6.   [ 1 6]   Z hi qi a ng   G ao ,  K eS h en ,  J i an ze W an g  an d  Q i ch ao  C h en ,   An   I m pr ov e C ont r ol  M e t h od  fo r   I n duc t i v e  L oa of   Z - S o u r ce I n v er t er  I E E E , 2 0 1 0 .   [ 1 7]   R eza  G h ar a k h an y ,  M u s t af a M o h am ad i an  an d  A l i  Y a zd i an V ar j an i ,   “R eact i v P ow e r  C om pe ns a t i on U s i ng   Z - s o u r ce  b as ed  P V   S ys t e m   IE E E ,  200 9 .   [ 1 8]   F an g  Z h en g   P en g ,  “Z - S o u r ce I n v er t er I E E E  T r a ns ac t i ons   on I nd us t r y  A pp l i c at i ons ,  3 9,  ( 2) ,   pp.  5 0 4 - 51 0 ,  20 0 3.   [ 1 9]   S.   K am al ak k an n an ,  D . K i r u b ak ar an ,  “ C om pa r a t i v e   A na l y s i s  o f  G r i d C onne c t e P h ot ov ol t a i c   ba s e d Z - S o u r c In v e rt e w i t h  P I a n d   P ID   Co n t ro l l e rs ,   J our nal  o f  C om p ut a t i o nal  and T he or e t i c a l   N an S ci en ce ,  1,  ( 14) ,  p p.   577 - 584 20 17 .   [ 2 0]   S ar av an an  V as u d ev an ,  M .  A r a v i nda n,   V .  B a l a j i ,  M .  A r um uga m ,  “ E x p er i m en t al  V er i f i c at i o n  o f   S i n g l e P h as e Z   S our c e  I nv e r t e r  f or   P h ot ov ol t a i c  A ppl i c a t i ons ,   I nt e r nat i on al  J o ur nal   of  P ow e r  E l e c t r oni c s   an d D r i v e  Sy s t e m 9 (2 ),   pp6 98 - 7 03,  20 18 .   [ 2 1]   O m ar  M o h am m ed  B en ai s s a ,  S a m ir  H a d je r i,  S id  A h m e d  Zid i,   M ode l i ng  a n d S i m ul a t i o of  G r i d C o nne c t e d   P V   G en er at i o n  S y s te m  U s in g  M a tla b /S im u lin k ,   I nt e r n at i on al  J our n al  of   P ow e r  E l ect r o n i cs  a n d  D r i ve S ys t em 8 (1 ),   pp3 92 - 4 01,  20 17 .       BI O G RAP H I E S   O F  AUT H O RS         S . K am al ak k an n an  o b t ai n ed  h i s  M . E  d eg r ee f r o m  B h ar at h i d as an  U n i v er s i t y ,  T r i ch y  i n  t h y ear   2 0 0 1 .  H e i s  a r es ear ch  s ch o l ar  at   S at h y ab a m a   U ni v e r s i t y ,  C he nna i .  H e  ha s   m or e  t ha n 15  y e a r s   of  t e a c hi ng  e x pe r i e nc e  i n E ng i ne e r i ng  C ol l e g e  a nd a  l i f e   m e m be r  i n I S T E .  H e  ha s  publ i s he s ev er al  r es ear ch  p ap er s  i n  t h e ar ea o f  P o w er  E l ect r o n i cs .  H e i s  cu r r en t l y   w o r k i n g  as   A s s i s t an t   P r o f e sso r  i n  S t .  Jo se p h s  I ns t i t ut e   of  T e c hnol og y ,  C he nna i ,  I n di a               D r . D . K i r u b ak ar an  h as  o b t ai n ed   M . E .  d eg r ee  f r o m  B h ar at h i d as an   U n i v er s i t y ,   T r i ch y  i n  t h y ear   200 0 a nd   P h . D .   de g r e e  f r o m   A nna  U ni v e r s i t y ,  C he nna i  i n  t he  y e a r  20 10 . H i s  a r e a  of  i nt e r e s t  i s   I n d u ct i o n  H eat i n g  an d  R en ew ab l e E n er g y  S y s t e m s .  H e h as  p u b l i s h ed  s ev er al  r es ear ch  p ap er s   i n  t h e ar ea o f  I n d u ct i o n  H eat i n g .   H e h as   m o r e t h an  1 5  y ear s  o f  t eac h i n g  ex p er i en ce.  H e i s  a l i f e   m e m be r  o f  I S T E .   H e  i s  c ur r e nt l y   w or k i ng   a s  a  P r of e s s or  a nd H e a d i n t he  D e pa r t m e nt  of   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 ,   S t .  J os e ph’ s  I ns t i t ut e  of  T e c hnol og y ,  C he nna i ,  I n di a .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.