I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   6 ,   No .   6 Dec em b er   201 6 ,   p p .   2 6 2 9 ~ 2 6 4 2   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 6i 6 . 1 2 7 4 8          2629       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JE C E   Po w er Q ua lity En ha nce m ent  of Int eg ra tion Photo v o ltaic   G enera tor to  G ri d under  Varia ble  So la r Irrad ia nce  Lev el   u sing   M PP T - Fu zz y       A m irulla h Ag u s   K is w a nto no   S tu d y   P r o g ra m   o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g   ,   Un iv e rsit y   o f   Bh a y a n g k a ra   S u ra b a y a ,   In d o n e sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u l   24 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   Oct   2 4 ,   2 0 1 6   A cc ep ted   No v   7 ,   2 0 1 6     T h e   p a p e p re se n ts  p o w e q u a li ty   e n h a n c e m e n o n   lo w   v o lt a g e   o f   t h re e   p h a se   g rid   c a u se d   b y   P V   g e n e ra to in teg ra ti o n   u n d e v a riab e so lar  irrad i a n c e   lev e o n   c o n sta n tem p e ra tu re   a n d   lo a d .   M P P T   F u z z y   h e lp to   g e n e ra te  d u ty   c y c le   to   c o n tro DC/DC  b o o st  c o n v e r ter   o f   P g e n e ra to rs .   T h is  m o d e w a s   e x p e c ted   to   im p ro v e   p o w e q u a li t y   d u e   to   u n b a lan c e   v o lt a g e   a n d   c u rre n t,   lo v o lt a g e   a n d   c u rre n h a rm o n ics ,   a n d   l o w   i n p u p o w e f a c to r.   T h e re   we re   e i g th   sc e n a rio P V   g e n e ra to c o n n e c ted   to   th re e   p h a se   g rid   u sin g   M P P T   F u z z y   a n d   c o m p a re d   w it h   M P P T   P   a n d   O.  T h e   re se a rc h   re su lt th a t   a p p li c a t io n   o f   two   m e th o d o n   d if fe re n irrad ian c e   a n d   P V   g e n e ra to i n teg ra ti o n   lev e p ro d u c e u n b a la n c e d   v o lt a g e   v a lu e   sta b le  a 0 % .   A th e   s a m e   c o n d it io n s,  t h e   u se   o M P P T   F u z z y   re su lt u n b a lan c e d   c u rre n w a s   g r e a ter  th a n   M P P T   P   a n d   O .   On   so lar  irrad ian c e   lev e f i x e d ,   th e   g re a ter  n u m b e o f   P V   g e n e ra to c o n n e c ted   to   th re e - p h a se   g rid ,   th e n   v a lu e   o f   a v e ra g e   v o lt a g e   a n d   c u rre n h a rm o n ics   (T H D)   w il in c re a s e s.  A th e   lev e o f   so l a ra d iatio n   in c re a se s,  a v e ra g e   g r id   v o lt a g e   a n d   c u rre n T HD   a lso   h a v e   in c re a se d .   T h e   a v e ra g e   g rid   v o lt a g e   a n d   c u rre n t   T HD   wa s   r e d u c e d   a f ter   u sin g   M P P T   F u z z y T h e   a p p li c a ti o n   o f   M P P T   F u z z y   w a a b le  to   e n h a n c e   p ro f il e   o f   g rid   v o lt a g e   a n d   c u rre n T H d u e   to   in teg ra ti o n   o f   a   n u m b e o f   P V   g e n e ra to to   th re e   p h a se   g rid   c o rre sp o n d in g   w it h   IEE S tan d a rd   5 1 9 - 1 9 9 2 .   M P P T   F u z z y   w a c a p a b le  to   im p ro v e   in p u t   p o w e f a c to b e tt e th a n   M P P T   P   a n d   O .   K ey w o r d :   Har m o n ic s     MP PT   f u zz y   MP PT   P   an d   O   P h o to v o ltaic  g en er ato r   P o w er   f ac to r   P o w er   q u ali t y   Un b alan ce   Co p y rig h ©   2 0 1 6   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Am ir u lla h   Stu d y   P r o g r a m   o f   E lectr ical   E n g i n ee r i n g ,   Facu lt y   o f   E n g i n er i n g ,     Un i v er s it y   o f   B h a y a n g k ar a   Su r ab ay a ,   J l.  A h m ad   Yan i 1 1 4   Su r ab a y a - 60231 ,   E ast J av P r o v in ce ,   I n d o n esia .   E m ail:  a m ir u llah @ u b h ar a. ac . i d ,   am 9 5 2 0 0 1 2 0 0 3 @ y a h o o . co m       1.   I NT RO D UCT I O N     T h o u tp u p o w er   o f   p h o to v o l taic  ( P V)   ar r ay   is   m ai n l y   a f f ec ted   b y   s o lar   ir r ad ian ce   an d   te m p er at u r e.   T h o u tp u p o w er   o f   P ar r a y   i s   f u n ct io n   o f   ter m i n al  v o ltag an d   th er is   o n l y   o n ter m i n al  v o lta g v al u e   w h er P p an els  ar u s ed   e f f icien tl y .   T h s ea r ch in g   p r o ce d u r o f   v o lta g i s   ca lled   m a x i m u m   p o w er   p o in t   tr ac k in g   ( MP P T ) .   Sev er al  a lg o r ith m s   h av e   b ee n   d e v elo p ed   to   ac h iev e   MP PT   tech n iq u e.   T h ese s   ar e   alg o r ith m s   p er t u r b   an d   o b s er v ( P   an d   O) ,   in cr e m en ta co n d u ctan ce ,   o p en   cir c u it  v o l tag e,   s h o r cir cu it   cu r r en t,  n eu r al  n et w o r k   an d   f u zz y   lo g ic  co n tr o ller .   P g en er ato r   r eq u ir ed   co n v er ter   f o r   g en er at in g   D C   i n to   AC   p o w er   an d   ac h iev MP P T .   MP PT  ca n   b ac h iev ed   in   o n e   o r   tw o   s tag e s .   First  s tag e,   P ar r ay   i s   co n n ec ted   to   g r id   th r o u g h   DC / AC   co n v er ter   a n d   its   u s ed   to   o b tain   MP PT   an d   g en er ated   DC   v o ltag o n ce .   Seco n d   s tag e s ,   P ar r a y   co n n ec ted   t o   g r id   t h r o u g h   DC / DC   an d   DC / AC   co n v er ter s .   I n   t h e s co n d itio n ,   MP P T   is   o b tain ed   th r o u g h   D C /D C   c o n v er ter   co n tr o P in p u v o ltag e.   W h ile  P i n v er ter   ch a n g v o lta g f r o m   DC / A C   an d   k ee p   D C /DC   c o n v er ter   o u tp u v o ltag r e m ain   co n s ta n t.  T h r esear ch   o f   MP PT   o n   P V   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E   Vo l.  6 ,   No .   6 Dec em b er   2 0 1 6   2 6 2 9     2 6 4 2   2630   d ev elo p m en u s i n g   ar tific ial   in telli g e n ce   co n tr o alg o r it h m   w h ic h   ar n eu r al  n et w o r k   an d   f u zz y   lo g ic  co n tr o ller   h a v alr ea d y   d o n e   [ 1 ] .   T h ad v an ta g o f   u s i n g   b o th   m et h o d s   i s   to   i n cr ea s e   li m it  o f   s tab ilit y   a n d   ef f icien c y .   Ne u r al  n e t w o r k   co n tr o ller   tak e s   ti m f o r   lear n in g   p r o ce s s ,   r esu l tin g   i n   s lo w er   s y s te m   r esp o n s e.   Fu zz y   lo g ic  co n tr o m et h o d   i s   m o r p o p u lar   th a n   t h n e u r al  n et w o r k   b ec a u s it  h a v m o r ac c u r ate,   h i g h   p er f o r m a n ce ,   an d   m a x i m u m   ef f icien c y .   Ma n y   s t u d ies  in   th f ield   r elate d   to   P V   p an el  o p er atio n   er r o r s ,   esp ec iall y   at  lo w   s o lar   ir r ad ian ce   an d   h ig h   te m p er atu r d eg r e e   [ 2 ] .     T h p r o b lem   o f   P g en er ato r   co n n ec ted   to   g r id ,   b esid to   f u n ctio n in g     to   s u p p l y   p o w er   to   l o w   v o ltag e   d is tr ib u t io n   n et w o r k ,   is   al s o   r ed u ci n g   elec tr ic  p o w er   q u alit y   f o r   ex a m p le  u n b alan ce   c u r r en a n d   v o ltag e,   c u r r en a n d   v o lta g h ar m o n ics,  a s   w ell  a s   in p u p o w er   f ac to r .   I ca u s ed   b y   tr ac k i n g   o f   MP PT   w h ic h   is   in f l u e n ce d   b y   n o n - l in ea r   ch ar a cter is tic   p an e d ep en d s   u p o n   v ar y i n g   e n v ir o n m en ta l   co n d itio n   s u ch   a s   te m p er atu r an d   s o lar   ir r ad ian ce .   A n o t h er   ca u s is   p r esen ce   o f   co n v er ter   as  m ed iu m   to   tr an s f o r m   DC   i n to   AC   v o lta g f o r   ( o n s ta g co n v er ter )   a s   w el a s   D C   i n t o   D C   a n d   D C   i n to   AC   v o lta g ( t w o   s ta g co n v er ter ) .   T h u s in g   o f   m u ltil e v el  in v er t er   b ased   s h u n ac ti v p o w er   f i lter   ( SA P F)  to   im p r o v p o w er   q u alit y   d u to   P V   g en er ato r   s y s te m   co n n ec ted   to   g r id   h av e   b ee n   i m p le m e n ted   [ 3 ] .   T h p r o p o s ed   m et h o d   ca n   ef f icie n tl y   b u s ed   f o r   r ea ctiv p o w er   co m p en s at io n   an d   r ed u cin g   s o u r ce   cu r r en to tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   ( T HD)   u p   to   0 . 5 7 %.   T h s y s te m   is   also   ca p ab le  o f   d eliv er i n g   ac ti v p o w er   w it h   u n it y   p o w er   f ac to r   to   g r id .   T h w ea k n e s s   o f   it   w er n o t d is c u s s i n g   i m p r o v e m en t h ar m o n ic  v o lta g an d   P g en er ato r   co n n ec t ed   to   g r id   o n l y   o n e.   An al y s is   o f   i m p ac o f   P g e n er ato r   co n n ec ted   to   g r id   co n s id er in g   p o w er   q u alit y   ( h ar m o n ic  c u r r en t)   o n   th d is tr ib u tio n   alr ea d y   p er f o r m ed   [ 4 ] .   T h r e s u lt s   s h o w ed   t h at  i n j ec tio n   o f   cu r r en h ar m o n ics  g e n er ated   b y   t h cu s to m er   s id e   o f   th g r id   co n n ec ted   P g en er atio n   to   s till   m ee s tan d ar r eq u ir em e n t.  Ho w ev er   th r esear ch   d id   n o d is cu s s ed   i n f l u e n ce   o f   P in t eg r atio n   o n   h ar m o n ics,  f l u ct u ati o n s ,   a n d   v o ltag f l ick er ,   as   k e y   p ar a m eter   in   p o w er   q u alit y .   R esear ch   o n   a p p licatio n   o f   f u zz y   lo g ic  a s   M P PT   f o r   co n tr o llin g   P o u tp u t   v o lta g to   ac h iev e   clo s ed   cy c le  co n tr o as  s m o o th   an d   f a s i n   o r d er   to   ac h iev m ax i m u m   v al u p o w er   p o in t   o f   P ar r ay   h a v e   b ee n   alr ea d y   d o n [ 5 ] .   P s y s te m s   b o th   s ta n d - alo n an d   co n n ec ted   to   g r id   h as  b ee n   m o d eled   a n d   s i m u late d .   T h r esu lts   s h o w ed   th at  P - co n tr o s ch e m w as  ab le  to   p r o v id clo s ed   co n tr o r ap id ly   an d   P s y s te m   w as   ab le  to   g en er ate  s i n u s o id al  v o ltag w i th   v er y   s m a ll  T HD  as  2 . 0 8 %.  T h w ea k n e s s   o f   r esear ch   is   n o t   d is s cu s s i n g   cu r r en t T HD  im p r o v e m e n t d u to   in teg r atio n   o f   P V   to   g r id   an d   n u m b er   o f   u s e d   P V   o n ly   s i n g le.   An al y s i s   o f   p o w er   q u al it y   d u e   to   in te g r atio n   o f   m u lti - u n it   o f   P g en er ato r   co n n ec ted   to   th r ee   p h ase   g r id   u n d er   v ar iab le  s o lar   ir r ad iatio n   le v el  h av b ee n   i m p l e m en ted   [ 6 ] .   R esear ch   s h o w s   t h at  g r id   v o l ta g an d   cu r r en o n   p o in co m m o n   co u p lin g   ( P C C )   b u s   b ef o r u s e   d o u b le  tu n ed   p ass iv f ilter   o n   co n d itio n   o n l y   co n n ec o n p lan is   s t ill  u n s tab le.   Ho w e v er ,   if   P g en er a to r   co n n ec ted   to   th r ee - p h ase  g r id ,   am o u n ted   to   m o r t h a n   o n g e n er ato r ,   th en   g r id   v o lta g an d   c u r r en b ec o m e s   u n s tab le.   A le v el  o f   s o lar   ir r ad iatio n   r e m ain s ,   th g r ea ter   n u m b er   o f   P g en er ato r   co n n ec ted   to   th r ee - p h ase  g r id ,   th e n   av er a g T HD  o f   g r id   v o lta g e   an d   cu r r en i n cr ea s es.  A le v e o f   s o lar   ir r ad iatio n   in cr ea s es ,   av er ag T HD  o f   g r id   v o ltag an d   cu r r en also   h av i n cr ea s ed .   A v ar a g T HD  o f   g r id   v o ltag a n d   cu r r en r e d u ce d   af ter   d o u b le  tu n ed   p ass iv f i lter   in s talled .   Nev er th e less ,   MP P T   c o n tr o o f   P g en er ato r   s till   u s P   an d   alg o r ith m   an d   d id   n o u s in telli g e n co n tr o l.  P o w er   q u ali t y   i m p r o v e m e n o f   P g en er ato r   co n n ec ted   t o   th r ee   p h ase  g r id   u s in g   F u z z y   L o g ic  co n tr o ller   u n d er   ch a n g es  i n   at m o s p h er ic   co n d itio n s   a n d   s o lar   r ad iatio n   h a s   b ee n   d o n [ 7 ] .   I n   o r d er   to   k ee p   th s y s te m   s tab le  f u zz y   lo g ic  co n tr o ller   i s   u s ed   to   ac h iev it  s till   h as   a   u n it y   p o w er   f ac to r   u n d er   al co n d itio n s .   F u zz y   lo g ic  co n tr o ller   ca n   i m p r o v o v er all  s y s te m   s tab ilit y   o n   th r ee - p h ase  g r id   co n n ec ted   PV  s y s te m s   i n   s o m e   v ar iatio n   o f   p ar a m eter s .   F u z z y   lo g ic  co n tr o m et h o d   is   ca p ab le  to   r e d u ce   cu r r en T HD  co m p ar ed   to   p r o p o r tio n al  in te g r al  ( P I )   an d   r o b u s t c o n tr o l.  T h v a lu e   o f   c u r r en h ar m o n ics   u s i n g   P I ,   r o b u s t,  a n d   f u zz y   lo g ic   co n tr o s u cc ess iv el y   r ed u ce d   f r o m   4 . 0 5 %,  2 . 0 8 %,  u p   to   1 . 0 5 in   o r d er   to   ac h ie v e   m a x i m u m   p o w er .   Ho w e v er ,   n u m b er   o f   P g en e r ato r   co n n ec ted   to   th g r id   i s   o n l y   s i n g le.     T h r esear ch   o f   i m p r o v e m en p o w er   q u a lit y   o n   g r id   s u p p lied   b y   P ar r ay   u s i n g   u n i f i ed   p o w er   q u alit y   co n d itio n er   ( UP QC )   h as  b ee n   d o n [ 8 ] .   P ar r ay   is   co n n ec ted   to   th DC   li n k   o f   UP QC   u s i n g   P I   co m p ar ed   w it h   Fu zz y   L o g ic  co n tr o l ler .   P o w er   q u ali t y   e n h an ce m e n t   in c lu d es   v o lta g s a g   a n d   h ar m o n ic   o f   v o ltag e   s o u r ce .   T h s i m u latio n   s h o w ed   t h at   f u zz y   co n tr o l le r   o n   UP QC   an d   P ar r a y   is   a b le  to   i m p r o v e   th e   q u alit y   o f   s o u r ce   v o lta g e   b ett er   th a n   P I   co n tr o l ler T h g r i d   v o ltag e   u s in g   P I   a n d   F u zz y   co n tr o ller   r es u lt s   T HD  v o ltag as  7 . 0 6   an d   1 . 3 6 %   r esp ec tiv el y .   T h r esear ch   d o es  n o ad d r ess   i m p r o v e m en o f   lo ad   cu r r en t   q u alit y   d u to   co m b in at io n   UP QC   an d   th P ar r a y .   T h m et h o d   o f   P ar allel  A cti v P o w er   Fil ter   ( P A P F)   u s i n g   P ce lls   e n er g y   to   f ee d   lin ea r   o r   n o n lin ea r   lo ad s   w it h   c u r r en t   p er tu r b atio n s   co m p e n s atio n   a n d   t h e   ex ce s s   o f   th e n er g y   h av b ee n   p r o p o s ed   [ 9 ] .   A s   r esu l o f   u s i n g   i n s ta n ta n eo u s   p - q   th eo r y   as  co n tr o s ch e m e,   t h m u lti  f u n c tio n   o p er atio n   s u ch   a s   h ar m o n ic  eli m i n atio n ,   r ea cti v p o w er   co n tr o an d   u n i n ter r u p tib le  p o w er   s u p p l y   w il b ac h iev ed .   T h s y s te m   co n s is ts   o f   P V   ce lls ,   co n n ec te d   to   d io d r ec tif ier   f ee d in g   p ar allel  ac ti v p o w er   f ilte r .   T h s i m u lat io n   r e s u lt s   p r o v th e f f icie n c y   o f   u s i n g   th p r o p o s ed   m et h o d   f o r   P V   ce lls   en er g y   i n j ec t io n   an d   p o w er   q u al it y   i m p r o v e m e n t in   t h g r id   p o w er   s y s te m .   T h p u r p o s es  o f   r esear ch   is   to   en h an ce   p o w er   q u alit y   o n   lo w   v o lta g o f   t h r ee   p h ase  g r id   ca u s ed   b y   P g en er ato r   in te g r atio n   u n d er   v ar iab el  s o lar   ir r ad ian ce   lev el  o n   co n s tan te m p er at u r an d   lo ad   u s in g   f u zz y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708     P o w er Qu a lity E n h a n ce men o f I n teg r a tio n   P h o to v o lta ic  G en era to r   to   Gri d   u n d er V a r ia b le    ( A mir u lla h )   2631   lo g ic  co n tr o ller .   Mo d el  o f   P g en er ato r   s y s te m   i n   s in g u lar   t o   th r ee - p h a s o u t p u v o ltag a n d   co n n ec ted   th r ee   p h ase  g r id .   DC /DC   co n v er ter   co n s is t s   o f   b o o s co n v er ter   th at  f u n ctio n s   to   r aise  D C   o u tp u v o lta g o f   P V   g en er ato r .   T h DC   o u tp u v o l tag o f   b o o s co n v er ter   cir cu i is   th e n   co n v er ted   b y   t h D C /AC   i n v er ter   b ased   p u ls w id t h   m o d u latio n   ( P W M)   alg o r ith m   i n to   th r ee - p h a s A C   v o lta g to   th r ee - p h ase  g r id .   T h en   s i n g le  P V   g en er ato r   is   m o d eled   an d   u s ed   to   cr ea te  m u lti  P g en er ato r   co n n ec ted   to   g r id   th r o u g h   th r ee - p h a s e   d is tr ib u tio n   tr a n s f o r m er .     An a l y s i s   o f   r esear ch   i n cl u d es  ef f e ct  o f   s o lar   ir r ad ian ce   an d   in teg r atio n   o f   n u m b er   o f   P g e n er ato r   to   p o w er   q u alit y   o n   co n s ta n te m p er at u r an d   lo ad .   T h er ar t w o   s ce n ar io s   P g en er ato r   co n n ec ted   to   t h r e e - p h ase   g r i d .   T h ey   ar e   u s in g   MP PT   alg o r ith m   P   a n d   a n d   MP P T   w it h   F u zz y   L o g ic   co n tr o ller   ( MP PT   Fu zz y ) .   E ac h   MP P T   co n tr o l ler   h as f o u r   s c en ar io s ,   t h en   f o r   to tal   h a s   ei g h t   s ce n ar io s   o f   P V   g en er ato r   in te g r atio n   le v el.   F u th er m o r is   to   d eter m in u n b alan ce   v o l tag a n d   cu r r en t,  v o ltag a n d   cu r r en t   T HD,   an d   p o w er   f ac to r   in p u o n   P C C   b u s   o f   lo w - v o lta g th r ee - p h ase  g r id .   T h f in al  p r o ce s s   is   to   v alid ate  th e   r esu lt s   o f   r esear c h   r ef er s   AN SI/I E E E   2 4 1 - 1 9 9 0   Stan d ar d   ( v o ltag a n d   cu r r e n u n b ala n c ed ) ,   I E E E   5 1 9 - 1 9 9 2   Stan d a r d   ( v o ltag a n d   cu r r en h ar m o n ics  g r id ) ,   an d   P L Sta n d ar d   ( in p u t p o w er   f ac to r ) .     T h r est  o f   th i s   p ap er   is   o r g an ized   as  f o llo w .   Sectio n   2   s h o w s   p r o p o s ed   m o d el  o f   s i n g l an d   th r ee   P g en er ato r   s y s te m   co n n ec te d   to   th r ee - p h a s g r id ,   MP PT   P a n d   O   m et h o d ,   MP PT   Fu zz y   m et h o d ,   u n b alan ce   v o ltag e   an d   c u r r ec t ,   p o w er   q u alit y   a n d   h ar m o n ics,  a s   w el l   as  p o w er   f ac to r   co r r ec tio n .   Sectio n   3   d e s cr ib es  in f lu e n ce   o f   s o lar   ir r ad ian ce   an d   in teg r atio n   o f   P g e n er at o r   to   v o ltag a n d   c u r r en u n b alan ce ,   v o ltag e   an d   cu r r en T HD  o f   t h r ee   p h ase  g r id ,   as  w el as  i n p u p o w er   f ac t o r   o n   co n s tan te m p er at u r an d   lo ad   u s in g   MP PT  P   an d   O   an d   M PP T   Fu zz y   m eth o d .   I n   th is   s ec tio n ,   ex a m p l ca s es  s tu d ied   ar p r esen ted   an d   th r esu lt s   ar v er if ied   w it h   t h o s o f   Ma tlab / Si m u li n k .   Fin a ll y ,   t h p ap er   in   c o n clu d ed   in   Sectio n   4 .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   2 . 1 .   Resea rc h P ro ce du re   Fig u r 1   s h o w s   m o d el  P g e n er ato r   co n n ec ted   to   t h r ee   p h ase  g r id   u s i n g   MP PT   w it h   F u zz y   L o g ic  C o n tr o ller   ( MP PT   Fu zz y ) Mo d el  o f   P g e n er ato r   s y s t e m   i n   s in g u lar   to   t h r ee - p h as o u tp u v o lta g a n d   co n n ec ted   t h r ee - p h ase  g r id .   D C /D C   co n v er ter   co n s is t s   o f   b o o s co n v er ter   t h at  f u n ctio n s   to   r aise  D C   o u tp u t   v o ltag o f   P g en er ato r .   DC   o u tp u v o lta g o f   b o o s co n v er ter   cir cu it  is   th e n   co n v er t ed   b y   th DC / A C   in v er ter   in to   t h r ee - p h ase   A C   v o lta g to   th r ee - p h ase   g r id .   T h en   s i n g le  P g e n er ato r   is   m o d eled   an d   u s ed   to   cr ea te  m u lti  P g e n er ato r   co n n ec ted   to   g r id   t h r o u g h   t h r ee - p h ase   d is tr ib u tio n   tr an s f o r m er   ( Fi g u r e   2 ) .   T h e   s tu d y   u s ed   t h r ee   g r o u p s   o f   P g e n er ato r   m o d el  w it h   a n   a ctiv p o w er   o f   1 0 0   k W   ea c h .   B esid th at,   P V   g en er ato r   is   also   co n n ec ted   o n   th r e g r o u p s   o f   t h r ee   p h ase  lo ad   w it h   ac tiv p o w er   2 0   k W   r esp ec tiv el y .           Fig u r 1 .   Sin g le  P Gen er ato r   C o n n ec ted   T h r ee   P h ase  Gr id   Usi n g   MP P T   Fu zz y       T h p ap er   p r esen ts   p o w er   q u alit y   e n h a n ce m e n o n   lo w   v o ltag o f   t h r ee   p h a s g r id   ca u s ed   b y   P V   g en er ato r   i n teg r atio n   u n d er   v ar iab el  s o lar   ir r ad ian ce   lev el   o n   co n s tan t   te m p er at u r an d   lo ad .   Fu zz y   lo g ic   co n tr o ller   h elp s   to   g en er ate  d u t y   c y cle  ( D)   w ith   v ar ia b le  s tep   to   co n tr o DC /DC   b o o s co n v er ter   an d   s u b s eq u en t l y   r es u lt  in   r ap id   co n v er g e n ce   ca lc u latio n s   an d   m o r s tab le  to   d eter m i n MP PT   o f   P g en er ato r .   DC /D C   co n v er ter   g en er ate  DC   v o lta g th a w ill  b as  in p u to   DC / AC   co n v er ter   u s i n g   P W M.   T h is   m o d el  is   ex p ec ted   to   r ed u ce   lo s s es  d u to   u n b alan ce   v o lta g an d   cu r r en t,  lo w   v o lta g an d   cu r r en h ar m o n i cs,  an d   lo w   in p u p o w er   f ac to r .   T h er a r t w o   s ce n ar io s   P g e n er ato r   co n n ec ted   to   th r ee - p h ase  g r id .   T h e y   ar u s in g   MP PT   alg o r ith m   P   a n d   a n d   MP PT   w i th   F u zz y   L o g ic  C o n tr o ller   ( MP PT   Fu zz y ) .   E ac h   MP P T   co n tr o h as  f o u r   s ce n ar io s ,   th e n   f o r   to tal  h as  eig h s ce n ar io s   o f   P g en er ato r   in teg r atio n   lev el.   P o w er   q u alit y   asp ec ts   s tu d ied   ar u n b alan ce   v o lta g e   an d   c u r r en t,  v o lta g a n d   cu r r en T HD,   an d   p o w er   f ac to r   i n p u o n   P C C   b u s   o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E   Vo l.  6 ,   No .   6 Dec em b er   2 0 1 6   2 6 2 9     2 6 4 2   2632   eig h t sce n ar io s   u s in g   ( a)   MP P T   P   an d   ( b )   MPPT   Fu zz y   a s   f o llo w   f o u r   co n d itio n s   r esp ec tiv el y   ( i)   ir r ad ian ce   4 0 0   W /m 2 ,   ( ii)  ir r ad ian ce   6 0 0   W / m 2 ,   ( iii)   ir r ad ian ce   8 0 0   W / m 2 ,   a n d   ( iv )   ir r ad ian ce   1 0 0 0   W / m 2   o n   co n d itio n   1 ,   2 ,   an d   3   o f   m o d el  P g e n er ato r   co n n ec ted   to   t h r ee   p h ase  g r id .   F u th er m o r is   to   d eter m in u n b al an ce   v o ltag e   an d   c u r r en t,  v o lta g a n d   cu r r e n T HD,   an d   p o w er   f ac to r   in p u t   o n   ea c h   s ce n ar io s .   T h f in a p r o ce s s   i s   to   v alid ate  t h r es u lt s   o f   r ese ar ch   r ef er s   A NSI /I E E E   2 4 1 - 1 9 9 0   Stan d ar d   ( v o ltag a n d   cu r r en u n b alan ce d ) ,   I E E E   5 1 9 - 1 9 9 2   Stan d ar d   ( v o ltag an d   c u r r en t h ar m o n ic s   g r i d ) ,   an d   P L Stan d ar d   ( in p u t p o w er   f ac to r ) .       P V   S y s t e m   1 L o a d   1 L i n e   3 L o a d   2 L o a d   3 P V   S y s t e m   2 P V   S y s t e m   3 L i n e   2 B u s   P C C   ( 3 8 0   V ) B u s   2 0   k V T r a n s f o r m e r   1 0 0   k V A 2 0 k V / 3 8 0 V   L i n e   1 B u s   1 ( 3 8 0   V ) B u s   2   ( 3 8 0   V ) G r i d   1 0 0   M V A 2 0 k V       Fig u r 2 .   P r o p o s ed   Mo d el  o f   Th r ee   P Gen er ato r   S y s te m   C o n n ec ted   T h r ee   P h ase  Gr id       T ab le  1   s h o w s   s i m u latio n   p ar am eter s   o f   t h r ee   m o d els P g e n er ato r s   co n n ec ted   to   th r ee   p h ase  g r id .       T ab le  1 .   Sim u latio n   P ar am e ter s   Eq u i p me n t   P a r a me t e r s   D e si g n   V a l u e   PV   g e n e r a t o r   1 ,   2 ,   a n d   3     T h r e e   p h a se   g r i d       T h r e e   p h a se   d i st r i b u t i o n   t r a n sf o r me r     L o a d   1 ,   2 ,   3         L o w   v o l t a g e   l i n e s 1 , 2 ,   3       L o w   v o l t a g e   d i st r i b u t i o n   l i n e         D C   l i n k   c a p a c i t o r   P W M   g e n e r a t o r   f o r   D C / A C   I n v e r t e r     F u z z y   i n f e r e n c e   s y st e m   F u z z y   mo d e l   I n p u t   me mb e r sh i p   f u n c t i o n       O u t p u t   me mb e r sh i p   f u n c t i o n   P o w e r   T e mp e r a t u r e   I r r a d i a n c e   M V A   sh o r t   c i r c u i t     V o l t a g e   ( l i n e )   F r e q u e n c y   R a t e d   P o w e r   F r e q u e n c y   R a t e d   v o l t a g e   Ty p e   A c t i v e   p o w e r   V o l t a g e   ( l i n e )   F r e q u e n c y   R e si st a n c e   I n d u c t a n c e   C a p a c i t a n c e   L i n e   1   L i n e   2   L i n e   3   C a p a c i t a n c e   F r e q u e n c y   S a mp l i n g   t i me   M e t h o d   C o mp o si t i o n   D e l t a   v o l t a g e   D e l t a   p o w e r   D e l t a   d u t y   c y c l e   1 0 0   k W   40 0   C   4 0 0 ,   6 0 0 ,   8 0 0 ,   1 0 0 0   W / m 2   1 0 0   M V A   3 8 0   v o l t   5 0   H z   1 0 0   k V A   5 0   Hz   3 8 0   V o l t / 2 0   k V   Tw o   w i n d i n g   2 0   k W   3 8 0   V o l t   5 0   H z   R   =   0 , 1 2 7 3   O h m / k m   L   =   9 3 , 3 7   mH / k m   C   =   1 , 2 7 4   μF / k m   1   k m   1   k m   1   k m   2 0 0 0   μF   4   k H z   5     x   1 0 - 6   se c o n d   M a m d a n i   M a x - M i n   g b e l l mf ,   t r i mf   g b e l l mf ,   t r i mf   t r i mf       2 . 2 .   P ho t o v o lt a ic  M o del   Fig u r s h o w s   th e   eq u i v ale n t   cir cu it   o f   a   s o lar   p an el.   A   s o lar   p an el  is   co m p o s ed   o f   s e v er al  P V   ce lls   th at  h a v s er ie s   o r   p ar allel  o r   s er ies - p ar allel  ex ter n al  co n n ec t io n s   [ 1 0 ] .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708     P o w er Qu a lity E n h a n ce men o f I n teg r a tio n   P h o to v o lta ic  G en era to r   to   Gri d   u n d er V a r ia b le    ( A mir u lla h )   2633   s R p R d I PV I V I     Fig u r 3 .   E q u iv ale n C ir c u it o f   So lar   P a n el       T h V - I   ch ar ac ter is tic  o f   s o l ar   p an el  is   s h o w ed   i n   E q u atio n   1   [ 1 0 ]   :     P S t S o PV R I R V aV I R V I I I 1 e x p             ( 1 )     w h er I PV   is   t h p h o to v o ltai cu r r en t,  I o   is   s atu r ated   r ev er s e   cu r r en t,  a‟   is   t h id ea d io d e   co n s tan t,     V t =N S K Tq - 1   is   th e   th er m al  v o ltag e,   N S   is   th e   n u m b er   o f   s er ies  ce lls ,   q   i s   t h elec tr o n   ch ar g e,   K   is   th e   B o ltzm a n n   co n s ta n t,  T   is   th e   tem p er at u r o f   p n   j u n ctio n ,   R S   an d   R P   ar s er ies  an d   p ar allel  eq u iv alen t   r esis ta n ce   o f   t h s o lar   p an el s .   I PV   h as  li n ea r   r elatio n   w i th   lig h i n ten s it y   an d   al s o   v ar ie s   w it h   te m p er at u r e   v ar iati o n s .   I o   is   d ep en d e n o n   te m p er atu r v ar iatio n s .   T h v alu e s   o f   I pv   an d   I o   ar ca lc u lated   as  f o llo w i n g   E q u atio n   2   an d   3 :     I G G T K I I n n PV PV ) ( 1 ,                 ( 2 )     1 / ) e x p ( , , t V n OC I n SC o aV T K V T K I I               ( 3 )     I n   w h ic h   I PV , n I SC, an d   V OC, n   ar p h o to v o ltaic  cu r r en t,  s h o r cir cu it  cu r r en a n d   o p e n   cir cu it  v o lta g in   s tan d ar d   co n d itio n s   ( T n = 2 5   C   an d   G n = 1 0 0 0   W m - 2 )   r esp ec ti v el y .   K I   is   t h co ef f icie n o f   s h o r cir cu it  cu r r en to   te m p er atu r e,   T= T - T n   i s   t h t e m p er atu r d ev ia tio n   f r o m   s ta n d ar d   te m p er atu r e,   G   i s   t h li g h t   in ten s it y   an d   K V   is   th r atio   co ef f icien o f   o p en   cir cu it  v o ltag to   te m p er at u r e.   Op en   cir cu it  v o ltag e,   s h o r t   cir cu it  cu r r en a n d   v o ltag e c u r r en co r r esp o n d in g   to   th m ax i m u m   p o w er   ar th r ee   i m p o r tan p o in ts   o f   I ch ar ac ter is tic  o f   s o lar   p an el.   T h ese   p o in ts   ar ch an g ed   b y   v ar iat io n s   o f   at m o s p h er ic  co n d itio n s .   B y   u s i n g   E q u atio n   4   an d   5   w h ic h   ar d er iv ed   f r o m   P V   m o d el  eq u atio n s ,   s h o r cir cu i c u r r en a n d   o p en   cir cu it   v o lta g ca n   b ca lcu lated   in   d if f er en t a t m o s p h er ic   co n d i tio n s .     n SC SC G G T K I I ) ( 1                 ( 4 )     T K V V V OC OC                 ( 5 )     2 . 3 .   M P P T   P   a nd   O   a nd   M P P T   F uzzy     T h in itial  r esear ch   i s   to   d eter m in v al u o f   d u t y   c y cle  ( D)   w it h   v ar iab le  s tep   to   co n tr o DC /D C   b o o s co n v er ter   cir cu it  w i th   MP PT   P   an d   alg o r ith m .   F o r   P co n v er ter ,   m a x i m u m   p o w er   av ailab le  i s   d eter m in ed   b y   P ce ll  ch ar ac t er is tics ,   b u t t h is   v al u e   o f ten   m is m a tch e s   w it h   t h m a x i m u m   p o w er   p o in t ( MP P )   o f   t h lo ad .   B y   i m p le m en tin g   MP PT   in   P s y s te m s ,   MP P   in   P ce ll s   ca n   b m ai n tai n ed   s o   th at   t h n u m b er   an d   s ize  o f   P p an els ca n   b r ed u ce d   o r   en er g y   y ie ld   ca n   b o p tim ized   [ 1 1 ] .   Du to   m o v i n g   o f   s u n ,   w h ic h   lead s   to   ch an g i n   ir r ad ian ce ,   P p an els  an g le  an d   v ar iatio n   o f   ir r ad ian ce   r ea ch in g   t h p an els ,   en er g y   g e n er ated   f r o m   P p an els  ar ab s o r b ed   d o es  n o c o n s ta n o v er   ti m e.   W h en   th is   co n d itio n   o cc u r s ,   th VI   ch ar ac ter is tics   c h an g es   an d   MP w ill  m o v e.   I f   th s y s te m   w as  p r ev io u s l y   o p er atin g   at  MP P ,   th er w ill  m o s t p r o b ab ly   p o w er   lo s s   w i th   t h s a m o p er atin g   p o in t a n d   n e w   co n d itio n .   T o   o v er co m t h ese   p r o b lem s ,   M P PT   h as  b ee n   d e v elo p ed .   T h s y s te m   i n cl u d es  n o   m o v in g   p ar ts   ( w h er t h e   mo d u les   ar m o v ed   to   tr ac k   t h s u n ) .   MP P T   s ea r ch   f o r   th m a x i m u m   p o w er   in d ep en d en b ased   o n   en v ir o n m e n tal  co n d itio n s   ( f o llo w i n g   ch a n g e s   in   s o lar   r ad iatio n   an d   te m p er atu r e)   an d   m ai n tai n   th P V   ter m i n al  v o lta g r e m ai n s   co n s ta n at  m a x i m u m   v al u e.   T h m o s u s ed   m e th o d   o f   MP PT  is   P er tu r b   an d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E   Vo l.  6 ,   No .   6 Dec em b er   2 0 1 6   2 6 2 9     2 6 4 2   2634   Ob s er v ( P   an d   O)   th at  alg o r ith m   is   s h o w n   in   F ig u r 4   [ 1 2 ] .   Fig u r 5   s h o w s   Ma t lab /Si m u lin k   m o d el  f o r   co n tr o l M P PT  u s in g   P   an d   alg o r ith m .       S t a r t S e n s e   V ( k ) ,   I ( k ) C a l c u l a t e   P o w e r   d P   = P ( k ) - P ( k - 1 ) d P > 0 V ( k ) - V ( k - 1 ) > 0 V ( k ) - V ( k - 1 ) > 0 D   =   D   +   d D D   =   D   -   d D D   =   D   -   d D D   =   D   +   d D Y e s N o N o Y e s N o Y e s R e t u r n     Fig u r 4 .   P   an d   A lg o r it h m   Fig u r 5 .   Ma tlab /Si m u li n k   M o d el  f o r   MPPT   U s in g   P   an d   A l g o r ith m       T h n ex p r o ce s s   i s   to   p er f o r m   s a m p r o ce d u r f o r   d eter m i n in g   i t   u s i n g   MP P T   Fu zz y   m eth o d   s h o w ed   i n   Fi g u r 1 .   F u zz y   lo g ic  co n tr o ller   h a v b ee n   w id el y   u s ed   i n   in d u s tr ial  p r o ce s s   in   t h r ese n y ea r s   d u to   th eir   h eu r i s tic  n a tu r as s o ciate d   w it h   s i m p licit y ,   ef f ec ti v en e s s   a n d   its   m u lti - r u le - b ased   v ar iab le s   co n s id er atio n   f o r   b o th   li n ea r   a n d   n o n - lin ea r   p ar a m eter   v ar iat io n   o f   th e   s y s te m .   Fu zz y   s y s te m   i s   co m p o s ed   o f   k n o w led g b ased   r u les   s y s te m th e   m a in   p ar o f   Fu zz y   L o g i co n tr o ller   is   k n o w led g e   o f   b ase   co n s is ti n g   o f   th I f - T h e n   r u les.  Fu zz y   L o g ic  is   i m p le m e n ted   to   o b tai n   t h MP P   o p er atio n   v o lta g p o in f a s ter   w it h   less   o v er s h o o an d   al s o   it  ca n   m i n i m ize  t h v o lta g f l u ctu a tio n   a f ter   MP P   h as  b ee n   r ec o g n ized .   I also   is   ca p ab le  to   en h a n ce   p o w er   q u ali t y   p r o b le m   f o r   ex a m p le  u n b ala n ce   c u r r en t a n d   v o ltag e,   cu r r en t   an d   v o ltag e   h ar m o n ic s ,   as  w e ll  as  i n p u p o w er   f ac to r .   T h co n tr o o b j ec tiv is   to   tr ac k   m a x i m u m   p o w er   w ill  le ad   co n s eq u en t l y   to   ef f ec tiv o p er atio n   o f   t h P p an el.   T o   d esig n   t h F L C ,   v ar iab les  w h ic h   r ep r esen t h d y n a m ic  p er f o r m an ce   o f   th s y s te m   s h o u ld   b ch o s en   as  t h in p u to   th co n tr o ller .   T h b asic  b lo ck   d iag r am   i m p le m e n ted   in   F u zz y   L o g ic  C o n tr o ller   is   s h o w n   in   Fig u r 6   [ 1 2 ] .   Du ac co u n t   MP PT   Fu zz y   m eth o d   is   in   ter m s   o f   i n tell ig e n ce   a n d   s p ee d .   F u zz y   MP P T   m et h o d   is   d o n b y   d eter m i n i n g   i n p u v a r iab les,  n a m el y   f u zz y   co n tr o o u tp u p o w er   ( Δ P )   an d   o u tp u t   v o lta g ( Δ V)   P V   g en er ato r ,   s ev e n   lin g u is t ic  v ar iab les  f u zz y   s et s ,   f u zz y   o p er atin g   s y s te m   b lo ck   ( f u zz y f icatio n ,   f u zz y   r u le  b ase,   an d   d ef u zz y f icat io n ) ,   F u n c tio n   Δ P   an d   Δ d u r i n g   f u zz y f i ca tio n ,   tab le  f u zz y   r u le  b a s e,   cr is p   v a lu e s   to   d eter m in d u t y   c y cle  ( D)   in   d ef u zz y f icatio n   p h a s w it h   v ar iab le  s tep   to   co n tr o DC /DC   b o o s co n v er ter   cir cu it.  Fi g u r 7   s h o w s   Ma tlab / Si m u li n k   m o d el  f o r   co n tr o l M P PT   u s in g   F u zz y   L o g ic  C o n tr o ller .       D a t a b a s e R e a s o n   M e c h a n i s m R u l e b a s e D e f u z z i f i c a t i o n F u z z i f i c a t i o n P r e - P r o c e s s i n g P o s t - P r o c e s s i n g F u z z y   L o g i c   C o n t r o l l e r     Fig u r 6 .   B lo k   Di ag r a m   o f   Fu zz y   L o g ic  Co n tr o ller     Fig u r 7 .   Ma tlab /Si m u li n k   M o d el  f o r   MPPT   u s in g   Fu zz y   L o g ic  C o n tr o ller       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708     P o w er Qu a lity E n h a n ce men o f I n teg r a tio n   P h o to v o lta ic  G en era to r   to   Gri d   u n d er V a r ia b le    ( A mir u lla h )   2635   A t   f u zz y f icatio n   p h a s e   s h o w n   in   Fi g u r 6 ,   n u m b er   o f   i n p u v ar iab les  is   ca lcu la ted   an d   co n v er ted   in to   lin g u i s tic  v ar iab le  b ase d   o n   th s u b s et  ca lled   m e m b e r s h ip   f u n c tio n   ( MF) .   T o   tr an s late  v alu o f   v o ltag e   ch an g a n d   p o w er   c h an g i n ,   i n p u f u zz y   " ch an g o f   v o lta g e "   an d   " ch an g o f   p o w er "   is   d esig n ed   to   u s s e v e n   f u zz y   v ar iab le  ca lled   P B   ( P o s itiv B ig ) ,   P ( P o s itiv Me d iu m ) ,   N ( Neg at iv S m al l) ,   PS   ( P o s itiv S m all )   Z E   ( Z er o ) ,   NM   ( Neg ati v Me d iu m ) ,   a n d   Neg a tiv e   B ig   ( NB ) .   Vo ltag ch a n g ( Δ V)   a n d   p o w er   ch a n g es  ( Δ P )   is   p r o p o s ed   s y s te m   i n p u v ar iab les  an d   o u tp u v ar iab le  f u z z y   lo g ic  co n tr o is   d u t y   c y cle  ch an g v al u ( Δ D) .   Me m b er s h ip   f u n ctio n   v o lta g c h an g es,  p o w er   c h an g e s ,   an d   d u t y   c y cle  c h a n g e,   ea ch   s h o w n   i n     Fig u r 8   u p   to   1 0 .   L i m it  o f   in p u a n d   o u tp u m e m b er s h i p   f u n ctio n s ,   d eter m i n ed   b y   p r io r   k n o w led g o f   p ar am eter   v ar iatio n s .           Fig u r 8 .   I n p u Var iab le  Vo ltag C h an g ( Delta  Vo lta g e)           Fig u r 9 .   I n p u Var iab le  P o w e r   C h a n g ( Delta  P o w er )           Fig u r 1 0 .   Ou tp u Var iab le  D u t y   C y cle  C h an g ( D elta  D)       T h f u zz y   r u le  alg o r ith m   co ll ec ts   n u m b er   o f   f u zz y   co n tr o r u les  in   s p ec if ic  o r d er .   T h is   r u le  i s   u s ed   to   co n tr o l s y s te m   to   m ee t   d esire d   p er f o r m a n ce   r eq u ir e m en ts ,   a n d   th e y   ar d esi g n ed   f r o m   k n o w led g o f   in telli g e n co n tr o s y s te m s .   T h f u zz y   i n f er en ce   o f   f u zz y   l o g ic  co n tr o ller   u s i n g   m et h o d   th at  r elate s   to   co m p o s i tio n   Ma m d a n Ma x - Min .   Fu zz y   i n f er en ce   s y s te m   in   f u zz y   lo g ic  co n tr o ller   co n s is t s   o f   t h r ee   p ar ts ,   n a m e l y   r u le  b ase,   d atab ase,   an d   r ea s o n in g   m ec h a n i s m   ( F ig u r 6 ) .   R u le  b ase  co n s i s ts   o f   a   n u m b er   o f   I f - T h en   r u le  f o r   p r o p er   o p er atio n   o f   co n tr o ller .   T h I f   s id o f   r u l is   ca lled   an tece d en an d   T h en   s id is   ca lled   co n s eq u e n ce .   T h ese  r u les  m a y   b r eg ar d ed   as  s i m ilar   r e s p o n s m ad b y   h u m an   th o u g h p r o ce s s e s   a n d   co n tr o ller s   u s i n g   li n g u i s tic  i n p u v ar iab les,  o b tain ed   af ter   f u zz y f icat io n   f o r   t h o p er atio n   o f   th ese  r u les.  T h d atab ase  co n s is ts   o f   all  u s er - d ef i n ed   m e m b er s h ip   f u n ct io n   t o   b e   u s ed   in   n u m b er   o f   th e s r u les.  R ea s o n i n g   m ec h a n i s m   b as icall y   g i v en   p r o ce s s in g   r u le s   b ased   o n   s p ec if ic  r u le s   an d   g i v e n   co n d iti o n s   p r o v id es  u s   t h r eq u ir ed   r esu lt.   Af ter   d eter m i n Δ an d   Δ P   v alu e,   th at  v a lu is   t h e n   co n v er t ed   in to   lin g u is tic  v ar iab les  an d   u s th e m   as  i n p u t   f u n ctio n s   f o r   f u zz y   l o g ic  co n tr o ller .   T h o u tp u t   v a lu i s   Δ is   g e n er ated   u s i n g   b lo ck   in f er e n ce   a n d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E   Vo l.  6 ,   No .   6 Dec em b er   2 0 1 6   2 6 2 9     2 6 4 2   2636   f u zz y   lo g ic  co n tr o ller   r u le s   as   s h o w n   i n   T ab le  2 .   Fin all y   d e f u zz y f icatio n   b lo ck   o p er ates  t o   ch an g v al u o f   Δ is   r aised   f r o m   lin g u is t ic  v ar iab les  in to   n u m er ic  v ar iab les  b ac k .   Nu m er ic  v ar iab les   t h at  b ec o m in p u t s   s ig n al  f o r   t h I GB T   s w itc h   o f   D C /D C   b o o s co n v er te t o   b ab le  to   d ete r m i n MP PT   v alu e   f o r   ea c h   g en er atio n   P ac c u r atel y   at  th s a m ti m e   also   i m p r o v p o w er   q u alit y   a s   r e s u l o f     i n te g r atio n   o f   t h r ee   P V   g en er ato r   to   lo w   v o ltag t h r ee   p h ase  g r id .       T ab le  2 .   Fu zz y   R u les   ∆V   ∆P   NB   NM   NS   ZE   PS   PM   PB   NB   PB   PM   PS   NS   NS   NM   NB   NM   PM   PS   PS   NS   NS   NS   NM   NS   PS   PS   PS   NS   NS   NS   NM   ZE   NS   NS   PS   ZE   ZE   NS   NS   PS   NS   NS   NS   PS   PS   PS   PS   PM   NM   NM   NS   PS   PS   PS   PS   PB   NB   NB   NM   PS   PS   PM   PB       2 . 4 .   H a r m o nic    P o w er   q u al it y   m ea n s   q u alit y   o f   v o lta g an d   c u r r en t.  Q u alit y   is   d eter m i n ed   b ased   o n   th v o ltag a n d   cu r r en v a lu o r   th to ler an ce   li m it  o f   eq u ip m e n u s ed .   I n   g en er al,   c u r r en an d   v o ltag e   w a v f o r m   o f   p u r e   s in u s o id al  w a v es.  O n p r o b lem   t h at  o cc u r s   is   n o n   s i n u s o id a   o r   d is to r ted   cu r r en an d   v o lta g w a v es  g en er ated   b y   h ar m o n ics  i n   t h p o w er   s y s te m   [ 1 5 ].   Har m o n ic  is   d is t o r ted   p er i o d ic  s tead y   s ta te  wav ca u s ed   b y   th e   in ter ac tio n   b et w ee n   th s h ap o f   s in w av a t h f u n d am e n tal   f r eq u e n c y   s y s te m   w it h   a n o t h er   w av co m p o n e n t   w h ich   is   a n   i n te g e r   m u ltip les  f r eq u e n c y   o f   f u n d a m en tal  f r eq u e n c y .   T h m o s co m m o n   h ar m o n ic   in d ex ,   w h ic h   r elate s   to   t h v o l tag w a v e f o r m ,   i s   t h to tal   h a r m o n ic  d i s to r tio n   ( T HD) ,   w h i ch   i s   d ef i n ed   a s   t h e   r o o m ea n   s q u ar ( r m s )   o f   th h ar m o n ics  e x p r ess ed   as  p er c en tag e   o f   t h f u n d a m e n tal  co m p o n en as  s h o w ed   in   E q u atio n   6 .   Fo r   m o s ap p li ca tio n s ,   it  i s   s u f f icien to   co n s id er   th h ar m o n ic  r a n g f r o m   th 2 n d   to   2 5 th ,   b u t   m o s s ta n d ar d s   s p ec if y   u p   to   th 5 0 th   [ 1 3 ] .   Seco n d   h ar m o n ic  in d e x   is   cu r r en T H m e an s   t h r atio   o f   r m s   h ar m o n ic  cu r r en t v al u to   r m s   f u n d a m e n tal  c u r r en w h ic h   ex p r ess ed   in   E q u atio n   7   [ 1 4 ].     % 1 0 0 1 2 2 V V T H D N n n V                 (6 )     % 100 1 2 2 I I T H D N n n I                 (7 )     w h er V n   a n d   I n   ( th e   r m s   v o ltag a n d   cu r r en at  h ar m o n ic   n ) V 1   an d   I 1   ( th e   f u n d a m e n t al  r m s   v o lta g e   a n d   cu r r en t) ( th ma x i m u m   h a r m o n ic  o r d er   to   b c o n s id er ed ) .   T h allo w ab le  m a x i m u m   T HD  v alu f o r   ea ch   co u n tr y   is   d if f er en t   d ep en d in g   o n   t h s ta n d ar d   u s ed .   T HD  s t an d ar d s   m o s t   o f te n   u s ed   i n   ele ctr ic  p o w er   s y s te m   is   I E E E   Sta n d a r d   5 1 9 - 1 9 9 2 .   T h er ar t w o   cr iter ia   u s ed   i n   th e   an al y s is   o f   h ar m o n ic   d is t o r tio n   th at   v o ltag e   d is to r tio n   li m it  an d   cu r r e n t d is to r tio n   li m i t [ 1 5 ].     2 . 5 .   Vo lt a g a nd   Curre nt  Unba la nce   T h er ar s ev er al  s ta n d ar d s   th at  ca n   b u s ed   to   d eter m in e   le v el  o f   v o ltag e   u n b al a n ce   i n   th r ee - p h as e   s y s te m s ,   e. g .   I E C ,   NE M A ,   an d   I E E E .   I n   th is   s t u d y ,   v al u o f   u n b ala n ce   v o lta g u s e   E q u atio n   8   is   b ased   A N SI/I E E E   2 4 1 - 1 9 9 0   Stan d ar d   [ 1 6 ]   as f o llo w s :     % 100 ( % ) v a r m a x m i n , , v a r age a or c b a age a V V V V             (8 )     B y   u s in g   E q u a tio n   8 ,   v a lu o f   u n b ala n ce   v o ltag e x p r ess ed   in   p er ce n ( %)  a n d   is   d ef i n ed   as  f o llo w s V a v ara g e   is   th a v er a g v al u o f   m a x i m u m   v o lta g o n   p h ase  a,   b ,   c,   ( v o lt),   V a, b, m in  is   m i n i m u m   v o l tag o n   p h ase  a,   b ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708     P o w er Qu a lity E n h a n ce men o f I n teg r a tio n   P h o to v o lta ic  G en era to r   to   Gri d   u n d er V a r ia b le    ( A mir u lla h )   2637   c,   ( v o lt),   V a, b, m ax   is   m a x i m u m   v o ltag o n   p h a s a,   b ,   ( v o lt ) .   B y   u s i n g   th s a m e   eq u atio n ,   th e n   p er ce n tag o f   u n b ala n ce   cu r r en t c an   b ca lc u lated   b y   r ep lacin g   v o lta g m ag n i tu d i n to   cu r r en m a g n i tu d e.     2 . 6 .   P o w er   F a ct o r   Co rr ec t io n   P o w er   f a cto r   co r r ec tio n   ( P FC )   ca n   b o b tain ed   b ased   o n   v al u i n p u t   h ar m o n ic   d is to r t io n   ( T HD)   s o u r ce   cu r r en t.  E q u atio n   9   s h o w s   i n p u p o w er   f ac to r   as  f u n ct io n   o f   s o u r ce   cu r r en T H [ 1 7 ] .   P o w er   f ac to r   is   in p u t p o w er   f ac to r   an d   T H D I   i s   cu r r en h ar m o n ics e x p r es s ed   in   p er ce n t.     2 1 0 0 ( % ) 1 1 I T H D PF                 (9 )       3.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI S     An al y s i s   o f   r esu lts   s tar ts   f r o m   d eter m i n atio n   ma x i m u m   a n d   m i n i m u m   v o ltag e   g r id   o n   ea ch   p h ase,   u n b ala n ce   v o lta g u s i n g   E q u a tio n   8 ,   as   w ell   as   v o lta g T H in   t h r ee   p h a s g r id   o n   P C C   b u s   r esp ec ti v el y ,   u s i n g   MP P T   P   an d   a n d   MP PT   Fu zz y .   B y   u s in g   th e   s a m e   p r o ce d u r s u b s eq u en t l y   o b tain ed   u n b al an ce   cu r r en v al u e,   cu r r en T H D,   an d   in p u p o w er   f ac to r   u s in g   E q u atio n   9 ,   b ased   o n   g r id   cu r r en T HD  o b tain ed   p r ev io u s l y .   T ab le  3   s h o w   v o ltag u n b ala n ce   a n d   av er ag e   v o ltag e   h ar m o n ic  ( T HD V )   g r id   in   th r ee   m o d el   in te g r atio n   o f   P g en er ato r   an d   f o u r   d if f er en l ev els  o f   r ad ia tio n   co n n ec ted   to   th r ee   p h ase  g r id   u s i n g   MP P T   an d   an d   MM PT   Fu zz y .   T a b le  4   s h o w s   u n b ala n ce   cu r r en t av er ag c u r r en h ar m o n ic   ( T HD I ) ,   an d   in p u t   p o w er   f ac to r   o n   P C C   b u s   at  th s a m co n d itio n .       T ab le  3 .   Un b alan ce   Vo lt ag e   a n d   Av er ag Vo lta g Har m o n i ( T HD V )   g r id     N o .   I r r a d i a n c e   L e v e l   ( W / m 2 )   P e n e t r a t i o n   M a x i m u m   V o l t a g e   (V)   U n b a l a n c e   V o l t a g e   ( %)   T H D V   ( %)   A v a r a g e   T H D V   ( %)   A   B   C   A   B   C     M P P T   P   a n d   O   M e t h o d   1   4 0 0   PV 1   3 0 8   3 0 8   3 0 8   0   0 . 5 4   0 . 5 1   0 . 4 9   0 . 5 2       PV +   P V 2   3 0 8   3 0 8   3 0 8   0   0 . 9 0   0 . 8 7   0 . 9 7   0 . 9 2       PV +   P V +   P V 3   3 1 0   3 1 0   3 1 0   0   2 . 6 8   2 . 5 8   2 . 6 3   2 . 6 3   2   6 0 0   PV 1   3 0 8   3 0 8   3 0 8   0   0 . 7 8   0 . 7 3   0 . 6 5   0 . 7 2       PV +   P V 2   3 0 8   3 0 8   3 0 8   0   1 . 1 3   1 . 2 2   1 . 3 9   1 . 2 5       PV +   P V +   P V 3   3 1 0   3 1 0   3 1 0   0   3 . 7 1   3 . 6 2   3 . 5 4   3 . 6 3   3   8 0 0   PV 1   3 0 8   3 0 8   3 0 8   0   0 . 9 4   0 . 8 6   0 . 8 4   0 . 8 8       PV +   P V 2   3 0 8   3 0 8   3 0 8   0   1 . 6 0   1 . 5 0   1 . 5 4   1 . 5 5       PV +   P V +   P V 3   3 1 0   3 1 0   3 1 0   0   4 . 1 1   4 . 1 7   4 . 0 5   4 . 1 1   4   1 0 0 0   PV 1   3 0 8   3 0 8   3 0 8   0   0 . 8 6   0 . 8 3   0 . 7 9   0 . 8 3       PV +   P V 2   3 0 8   3 0 8   3 0 8   0   1 . 4 5   1 . 4 9   1 . 5 9   1 . 5 1       PV +   P V +   P V 3   3 1 0   3 1 0   3 1 0   0   3 . 9 5   3 . 9 2   3 . 8 4   3 . 9 1     M P P T   F u z z y   M e t h o d   1   4 0 0   PV 1   3 0 8   3 0 8   3 0 8   0   0 . 2 5   0 . 2 3   0 . 2 1   0 . 2 3       PV +   P V 2   3 0 8   3 0 8   3 0 8   0   0 . 3 8   0 . 4 2   0 . 4 3   0 . 4 1       PV +   P V +   P V 3   3 0 8   3 0 8   3 0 8   0   1 . 8 0   1 . 5 6   1 . 7 4   1 . 7 0   2   6 0 0   PV 1   3 0 8   3 0 8   3 0 8   0   0 . 3 5   0 . 3 0   0 . 2 8   0 . 3 1       PV +   P V 2   3 0 8   3 0 8   3 0 8   0   0 . 5 3   0 . 5 1   0 . 6 0   0 . 5 5       PV +   P V +   P V 3   3 0 8   3 0 8   3 0 8   0   2 . 1 1   1 . 9 0   2 . 0 6   2 . 0 3   3   8 0 0   PV 1   3 0 8   3 0 8   3 0 8   0   0 . 3 8   0 . 3 4   0 . 3 2   0 . 3 5       PV +   P V 2   3 0 8   3 0 8   3 0 8   0   0 . 6 1   0 . 6 0   0 . 7 0   0 . 6 4       PV +   P V +   P V 3   3 0 8   3 0 8   3 0 8   0   2 . 4 9   2 . 0 9   2 . 3 9   2 . 3 3   4   1 0 0 0   PV 1   3 0 8   3 0 8   3 0 8   0   0 . 5 2   0 . 4 8   0 . 4 4   0 . 4 8       PV +   P V 2   3 0 8   3 0 8   3 0 8   0   0 . 8 5   0 . 8 0   0 . 9 3   0 . 8 6       PV +   P V +   P V 3   3 0 8   3 0 8   3 0 8   0   2 . 7 9   2 . 8 0   2 . 6 8   2 . 7 6                       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                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E   Vo l.  6 ,   No .   6 Dec em b er   2 0 1 6   2 6 2 9     2 6 4 2   2638   T ab le  4 .   U n b alan ce   C u r r en t Av er ag C u r r e n t H ar m o n ic  ( T HD I ) ,   an d   I n p u t P o w er   Facto r   N o .   I r r a d i a n c e   L e v e l   ( W / m 2 )     P e n e t r a t i o n   M a x i m u m   C u r r e n t   ( A )   U n b a l a n c e   C u r r e n t   ( %)   T H D I   ( %)   A v a r a g e   T H D I   ( %)   A v a r a g e   P F   ( %)   A   B   C   A   B   C       M P P T   P   a n d   O   M e t h o d   1   4 0 0   PV 1   9 . 6 9   9 . 6 9   9 . 6 9   0   0 . 0 7   0 . 0 8   0 . 0 6   0 . 0 7   9 9 . 9 9 9       PV 1   +   P V 2   9 . 6 0   9 . 5 0   9 . 8 0   1 . 7 3 0 0   0 . 2 4   0 . 2 4   0 . 3 4   0 . 2 8   9 9 . 9 9 9       PV 1   +   P V 2   +   P V 3   1 2 . 5   1 0 . 0   1 0 . 0   1 5 . 3 8 5   2 . 0 1   1 . 2 7   1 . 6 9   1 . 6 6   9 9 . 9 8 6   2   6 0 0   PV 1   9 . 7 0   9 . 7 0   9 . 7 0   0   0 . 1 0   0 . 1 1   0 . 1 0   0 . 1 1   9 9 . 9 9 9       PV 1   +   P V 2   9 . 6 0   9 . 5 0   9 . 8 0   1 . 7 3 0 0   0 . 3 5   0 . 2 4   0 . 3 9   0 . 3 3   9 9 . 9 9 9       PV 1   +   P V 2   +   P V 3   1 2 . 5   1 0 . 0   1 0 . 0   1 5 . 3 8 5   2 . 2 4   1 . 4 8   1 . 8 3   1 . 8 5   9 9 . 9 8 3   3   8 0 0   PV 1   9 . 7 0   9 . 7 0   9 . 7 0   0   0 . 1 3   0 . 1 4   0 . 1 3   0 . 1 3   9 9 . 9 9 9       PV 1   +   P V 2   9 . 6 0   9 . 5 0   9 . 8 0   1 . 7 3 0 0   0 . 4 4   0 . 3 1   0 . 4 0   0 . 3 8   9 9 . 9 9 9       PV 1   +   P V 2   +   P V 3   1 2 . 5   1 0 . 0   1 0 . 0   1 5 . 3 8 5   2 . 2 8   1 . 5 6   1 . 9 3   1 . 9 4   9 9 . 9 8 2   4   1 0 0 0   PV 1   9 . 7 0   9 . 7 0   9 . 7 0   0   0 . 1 2   0 . 1 4   0 . 1 3   0 . 1 3   9 9 . 9 9 9       PV 1   +   P V 2   9 . 6 0   9 . 5 0   9 . 8 0   1 . 7 3 0 0   0 . 3 9   0 . 3 2   0 . 4 1   0 . 3 8   9 9 . 9 9 9       PV 1   +   P V 2   +   P V 3   1 2 . 5   1 0 . 0   1 0 . 0   1 5 . 3 8 5   2 . 3 1   1 . 6 1   1 . 8 5   1 . 9 3   9 9 . 9 8 2     M P P T - F u z z y   M e t h o d   1   4 0 0   PV 1   9 . 6 8   9 . 6 9   9 . 7 0   0 . 1 0 3 2   0 . 0 6   0 . 0 5   0 . 0 2   0 . 0 4   9 9 . 9 9 9       PV 1   +   P V 2   9 . 5 0   9 . 4 0   9 . 7 0   1 . 3 9 4 0   0 . 1 2   0 . 3 2   0 . 3 4   0 . 2 6   9 9 . 9 9 9       PV 1   +   P V 2   +   P V 3   1 2 . 5   9 . 5 0   9 . 5 0   1 9 . 0 4 8   1 . 7 9   1 . 1 9   1 . 5 7   1 . 5 2   9 9 . 9 8 8   2   6 0 0   PV 1   9 . 6 8   9 . 6 9   9 . 7 0   0 . 1 0 3 2   0 . 0 6   0 . 0 6   0 . 0 3   0 . 0 5   9 9 . 9 9 9       PV 1   +   P V 2   9 . 6 0   9 . 4 0   9 . 7 0   1 . 3 9 4 0   0 . 1 5   0 . 3 0   0 . 3 4   0 . 2 6   9 9 . 9 9 9       PV 1   +   P V 2   +   P V 3   1 2 . 5   9 . 5 0   9 . 5 0   1 9 . 0 4 8   1 . 8 7   1 . 1 8   1 . 6 0   1 . 5 5   9 9 . 9 8 8   3   8 0 0   PV 1   9 . 6 8   9 . 6 9   9 . 7 0   0 . 1 0 3 2   0 . 0 6   0 . 0 6   0 . 0 3   0 . 0 5   9 9 . 9 9 9       PV 1   +   P V 2   9 . 6 8   9 . 4 0   9 . 7 0   1 . 3 9 4 0   0 . 1 6   0 . 2 9   0 . 3 5   0 . 2 6   9 9 . 9 9 9       PV 1   +   P V 2   +   P V 3   1 2 . 5   9 . 5 0   9 . 5 0   1 9 . 0 4 8   1 . 6 5   0 . 8 6   1 . 6 9   1 . 4 0   9 9 . 9 9 0   4   1 0 0 0   PV 1   9 . 6 8   9 . 6 9   9 . 7 0   0 . 1 0 3 2   0 . 0 6   0 . 0 8   0 . 0 5   0 . 0 6   9 9 . 9 9 9       PV 1   +   P V 2   9 . 6 0   9 . 4 0   9 . 7 0   1 . 3 9 4 0   0 . 2 1   0 . 2 3   0 . 3 2   0 . 2 6   9 9 . 9 9 9       PV 1   +   P V 2   +   P V 3   1 2 . 5   9 . 5 0   9 . 5 0   1 9 . 0 4 8   2 . 0 6   1 . 2 6   1 . 7 0   1 . 6 8   9 9 . 9 8 6       Fig u r 1 1   s h o w s   g r id   v o ltag e   o n   t w o   m o d els  o f   P g en er ato r   in teg r atio n   co n n ec ted   to   th r ee   p h ase   g r id   u n d er   s o lar   ir r ad ian ce   1 0 0 0   W /m 2   o n   P C C   b u s   u s in g   MP PT   P   an d   O,   an d   M P PT  Fu zz y   m et h o d .           ( i )   M P P T   P   a n d   O       ( i i )   M P P T   F u z z y     ( a )   P V 1         ( i )   M P P T   P   a n d   O       ( i i   )   M P P T   F u z z y     ( b )   P V 1 + P V 2 + P V 3     Fig u r 1 1 .   Si m u latio n   Re s u lts   o f   Gr id   Vo lta g o n   T w o   Mo d el s   o f   P Gen er ato r   I n teg r atio n   C o n n ec ted   to   T h r ee   P h ase  Gr id   Un d er   So lar   I r r ad ian ce   1 0 0 0   W /m 2   o n   P C C   B us       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.