Int ern at i onal  Journ al of Ele ctrical  an d  Co mput er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l.   9 , No .   3 ,  J un e   201 9,  pp. 147 9~14 95   IS S N: 20 88 - 8708 ,  DOI: 10 .11 591/ ijece . v9 i 3 . pp1479 - 14 95     1479       Journ al h om e page :  http: // ia es core .c om/ journa ls /i ndex. ph p/I JEC E   Matlab/ s imu lin k s imu lation of  un ified po wer  qualit y  co nd itio ner - b attery ene rgy st orage s yste m sup plied  by   PV - wind  hybrid   usin g   fuzzy  l ogic c ontroll er       Amirul lah 1 ,  O nt ose n o  Pe nangs ang 2 ,  Ad i  S oeprij anto 3   1 ,2,3 Depa rtment   o f  Elec tr ical Engi nee ring ,   Fa cul t y   of   Elec tr ical Tec hnolog y ,   I TS  Suraba y a ,   Indon esi a   1 Stud y   Progr am of  Elec tr ical Eng ine er ing, Fac ul t y  of  Eng ineeri ng ,   Univer sit y   of   Bh a y angka r a  Surab a y a ,   Indone si a       Art ic le  In f o     ABSTR A CT    Art ic le  history:   Re cei ved   Ma y  2 , 2 01 8   Re vised  N ov 11 , 2 01 8   Accepte d  D ec  2 , 2 01 8       Thi s  pap er   pre sents  per form a nce  anal y s is  o f  Unifi ed  Pow er  Qua l i t y   Condit ione r - B att er y   En erg y   St ora ge  (UP QC - BES)  s y stem  s uppli ed  b y   Photovolt aic   (PV ) - W ind  H y brid   conn ec t ed   to   th ree  phase   thr ee  wire   (3P3W )   of  380  volt   (L - L)   and  50  her tz   dist ribu ti on  s y s te m .   The   per fo rm ance  of  supp l y   s y stem  is   comp are d   with   two   r ene wabl e   ene rg y   (RE)   sourc es  i. e .   PV   and   W ind,   r espe ctive l y .   Fuzz y   Log ic  Control le r   (FLC )  is   implement ed   to   m ai n ta i n   DC  volt ag e  ac ro ss   the   ca pa citor  u nder   disturb ance  sce nar ios   of  sour ce   a nd  load   as  well   as  to  co m par e  the   r esults   with  Proportiona l  Int erg ral  (PI)  cont rol le r .   The re   are  six   sce nar ios   of   di sturbanc e   i. e .   ( 1)  non - l inear   l oad  (NL ),    (2)  unbalanc e  a nd  nonli n ea r   lo ad  (Unba - NL) ,   (3)  distortion  s uppl y   and     non - li ne ar loa d  ( Dis - NL),   (4)   sag   and non - li n ea r  l oad (S ag - NL),   ( 5) s well   and  non - li ne ar  loa d  (Sw el l - NL),   and   (6)  int err up ti on   and  non - li n ea r  loa d  (Int er - NL).   In  disturbance   sce n ari o  1  t o  5,   implementation  of  FLC  on   UP QC - BES  s y stem  supplie d   b y   three  RE  so urc es  is  ab le   to  obta in  ave r ag e  THD  of  loa d   volt ag e/ source   c urre nt  sligh tly   b et t er  tha n  PI.     Furthermore  unde r  sce nar io  6 ,   FLC  appl i ed  on   UP QC - BES  sy stem  supplie d  b y   th ree  RE  sou rce s  give s  signifi c ant l y   b et t er  result  of  av erage  THD  of  loa d   volt ag e/ source   c urre nt  th an   PI.  Thi s  rese ar ch   is simulated  usi ng  Matlab/Sim ul ink.   Ke yw or d s :   Ba tt ery energy   stora ge   Photo vo lt ai c   Power q ualit y   PV - Wi nd H y bri d   Total  h a rm on ic  d ist ort ion   UPQC   W i nd t ur bin e   Copyright   ©   201 9 Instit ute of   Ad v ance d  Engi ne eri ng  and  Sc ie n ce .    Al l   rights re serv ed .   Corres pon din g  Aut h or :   Am irulla h,     Dep a rtm ent o f El ect rical  En gi neer i ng,    In sti tut T e knol og i  Sepulu h N op em ber   (I T S),   Kam pu s ITS  K epu ti h, S uk olil o,   Sura baya 6 0111,   I ndonesi a.   Em a il : a m irulla h14@m hs .ee.it s.ac.id,  am iru ll ah@ ub har a .a c.id,  am 95200120 03@yah oo. com       1.   INTRO D U CTION   PV   an d  wi nd   a re  t he m os t  RE   distri bu te d  ge ner at io ns  ( D Gs )  beca us e   they   are  a ble  t o  co nvert   sunli ght   and  wind  i nto  po wer .  PV   a nd  s olar   a re   t he   pote ntial   D Gs   sou rces   since   it   only   nee d  su nli gh t   to   ge ner at e   el ect rici ty ,  wh e re  t he  res ource s  are   a vaila b le   in  a bunda nce,   fr ee   an d  relat iv el y  cl ean.   I ndonesi a  has   e nor m ou s  ener gy  pote nti al   fr om   the  sun   because   it   li es  on   t he  e qu at or .  Alm os t  al l  area s  of   I ndonesi a  get  sunli ght  ab ou t  10  to  12   ho ur s   pe r  day ,  with  a n  aver a ge  i ntensi ty   of   i rr a diati on  of  4.5   kWh / m 2   or   e quivale nt  to   1 12. 000  G W .    The  pote ntial   of   wind  e ner gy  in  I ndonesi a  ge n erall y  has  a  s peed   betwee n  4  to  5  m /s  and   cl assifi ed  as  m edium   scal e  with pote ntial   capaci ty   of 1 0  to 100 kW .  T he  wea kn es s   of   PV   a nd  wi nd  tu rb i ne  besi des   a ble  to  g en erate   power ,  th ey   al so   pro duces  a   nu m ber   volt ag e  an d  c urre nt  har m on ic s  res ulted  by   pr es e nce  of  se ver al   ty pes  of   PV   a nd  wind  tur bin e  de vices  an d  powe r  c onve rters  as   w el l  as  to  in cre ase  a  nu m ber   of  no n - li nea r  l oad s   connecte d t o t he  grid,so  finall y resu lt in g  in   t he decrease   in   powe r qu al it y .   In   orde r  to  ove rco m e  and   im pr ove  power  qu al it y  du e  to  pr e sence  of   non - li near   l oads  an d  integrati on   of   P V   a nd  wi nd  tu rb i ne  to  gr i d,   UPQC  is  a  pro po se d.   UPQC   ser ves  to  c om pen sat e  for  so urce  vo lt age  qu al it y   pro blem s i.e.  s ag,  s well   un ba la nce ,   flic ker ,   ha rm on ic s,   a nd  lo ad   c urre nt  qual it y  pro blem s  i.e.  harm on ic s,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  9 , N o.   3 ,  June   2019 :   1479  -   1495   1480   unbalance ,  rea ct ive  curre nts,  and   ne utral  c urren t.  B .  Ha n  et .  al   an d  V in od   Kh a dkika r  have  inv est igate d  UPQC   as  one  pa rt  of  act ive  powe r  fi lt er  con sist in g  of   s hunt  a nd  se ries  act ive  fil te rs  co nnect ed  i n  par al le l  an d  se rv es   as  superi or   c on trolle r t o  overc om e  a  nu m ber   of   powe r  qu al it y  prob le m s  sim ul ta neo usl y . Seri es  c om po ne nt  has   been  respo ns ib le   f or  re duci ng  a  num ber   of  i nterf e ren ce   on  s ource   side   i.e .  volt age  sag/s wel l,  flic ke r ,   un balanc ed   vo lt age ,  a nd  ha rm on ic s.  S hunt   com ponen t   ha s  bee n  res pons ible  f or  a ddres sing  a  c urre nt  qu al it y  pr ob le m s  i.e.  low  powe r  fa ct or ,  loa d  c urr ent  ha rm on ic s,   an d  un balanc ed  loa d.  [ 1,   2].   UPQC  ba se d  on   RE   has   been  inv est igate d  by  so m e  researc he rs.  T her e  are  t wo  m et ho ds   use d  to   ove rco m e  this  prob le m   i.e.  usi ng  c onve nt ion al   and  a rtific ia l  intel li gen ce.   Shafi uzzam an  K.K.,  et .al   hav e   pro po se d  syst e m   includes   a  s eries  i nv e rter ,   sh unt  inv e rter ,  a nd  a   D G  co nnect ed   to  a  DC  li nk  thr ough  a  recti f ie r  us i ng  PI.  T he  syst em   wa s  capa ble  of  inc rease   so urce  volt age   qual it y  i.e.  sa g  a nd  inte rrup t ion   a nd  l oad  c urren t   qual it y ,  as  well   as   tra nsfer   of  act ive   powe r  on / of f   gri d  m od e   [ 3].  T he   inf luence   of  DG  on  UPQC  pe rfor m ance  in   reducin g  sag   unde r  c onditi ons   of   s om e  ph a se  to   gro un d  f aul ts  to   usi ng  D ST A TC O M  has  bee n  i m ple m ented  by   Nors haf i nas h  S .,   et .al.   T he   D G  was  ef fecti ve  e nough  t o  help  UPQC  to  im pr ove   sag  [ 4].  It  wa s  co nn ect e d  in   series  with  l oa d  res ulti ng  be tt er  sag   m itigat ion   c ompare d t o sy ste m   witho ut  DG.   Im ple m entation   of  U PQ C  us i ng   U VTG   m eth od  with  PI   t o  reduce  sag,  s well ,  vo lt age/cu rr e nt h ar m on ic s  has   bee n  done by  S.   N .   G ohil ,   et .al.   Si m ula ti on  o f  v ol ta ge  dist or ti on   was   m ade  by   ad ding  5 t h   a nd  7 th   ha rm on ic s  at   fun dam ental   so urc e  volt age,   resul ti ng   in   a   re du ct ion   of  T HD  s ource   current a nd  T H D  loa d v oltage  [ 5 ].   UPQC  s upplied  by   P V   pan el s  us i ng  bo os t  conve rter ,  P I,  MPPT   P   a nd  O,   a nd  p - q  t he or y   has  bee n  pro po se d  by   Y ahia   Bo uzelat a   at .al   [ 6].  T he   syst e m   was  ca pab le   of  c om pen sat e  reacti ve   powe r  a nd  re du ce  so urce   c urren t/ load   vo lt age   ha rm on ic s,  but   did  no t   disc uss  m igit ation  of   sa g  a nd   inter up ti on   ca us ed   by  P V   pen et rati on.  P ower  qual it y  enh ancem ent  of   s ag  an d  s ource  vo lt age  ha rm on ic s  on  gr id  us i ng   UPQC  s uppl ie d  by  PV   a rr ay   c onne ct ed  to  DC  li nk  us i ng  P I  c om par ed  with   F LC  has  bee n  done   by  Ra m alen gswa ra  Ra o,  et .al.  Com bin at ion   of  U PQ C   an d  P V   us in g F LC  c an i m pr ove  s ource   volt age  T HD  bette r   tha n  PI   [ 7].  Am irulla h et .al  hav e   resea rch e d  a  m et ho d  for  bala n ci ng  c urre nt  an d  li ne  vo lt age ,  as  a  r esult  of  D Gs  of   a  si ngle   ph ase  PV   gen e rato r  un it   i n  ra ndom ly   instal le d  at   ho m es  thr ough  on  a  three  phase  fou r   wire  220  kV   a nd  50  Hz  distribu ti on   li ne  us in g  BE S   an d  th ree  of  si ng le   phase  bid i recti on al   i nv e rter .  B oth   de vi ces  was  ca pa ble  of   re du ce  unba la nced  li ne  cu rr e nt/v oltage,  bu t  both  of   t hem   wer e  a lso  ca pab le   of  increase   cu rr e nt /vo lt age  ha rm on ic s  on  PCC   bus  [8 ] .   Power   qu al it y  m igit at ion   of   UPQC  on  m ic rogr i d  sup plied  by   P V   a nd   wind   tur bin e   ha s  been  im plem ented     by  K  S  S r ika nt h  et .  al .  It  res ul te d  that  PI   a nd   FLC  was  a ble  to  im pr ov e  pow er  qual it y  and   r edu ce  disto rtio n  in  ou t pu t  powe r  [9 ] .   The  UPQ C - wind  tu r bine   to  pro vid e  a ct ive  powe r  to   ov e rc om e  lo w  sag  a nd  inte rrup ti on   vo lt age   to   gri d  has  bee n  in vest igate d  by  H. T oode j i,  e t .al . T he   m od el   was  use d  VS C   as  a  r ect ifie r  on  ge ne rator  ou t pu t  a nd   c on trolle d  s o  that  m axi m u m   po w er  desi red   ca n  be  ge ne rated  by   dif fe ren t  s pe ed  wi nd   t urbin es  us in g  PI   [10].   The  U PQ C - wind  tu r bin e  c onnected   to  UPQC  DC   li nk   was  im ple m ented  by  M.  H os sei np our,   et   al .     The  pr opos e d  c om bin at ion   usi ng   PI   was  capa ble  of   c om pen s at e  swell ,  interr up ti on  vo lt age ,   and   reacti ve  powe r   bo t h  on  on / off   gri d  [ 11 ] .  R .Bhav a ni,   et ,  al   ha ve  researc he d  on  UPQC  c ontrolle d  by  F LC  to  im pr ove  po wer  qu al it y  in  a  DFIG  wind  t urbin e  co nn ec te d  gr i d.   FLC  ca n  im pr ove  powe r  qu a li ty   i.e.  sag  volt age  a nd  loa d  c urre nt  har m on ic s  bette r  tha n  PI   [12].   P ow e r  qual it y  enh a ncem ent  on  wind  t urbine   and  BES   wit h  PI   c onnecte d  gri d  on   PCC   bus   usi ng  UPQC  has   be en  im ple m ented  by  S.Ra j es hRaj a n,  et   al .   BES  was  i n sta ll ed  to   m ai ntain   a nd   sta bili ze act ive pow e r  s upply  unde r diffe ren t  w in d   s pee d [13].   This  re searc h   will   analy ze  U PQ C - BE S  perf or m ance  sup plied  by  PV - wind   hybri d  c onnec te d  to  3P3 W  of   380  volt   (L - L)  a nd   50  her t z  distrib utio n  s yst e m .Th e  perf or m ance  of  s upply   syst em   is   com par ed  with  tw o  RE  so urces  i.e.   PV   an d  W i nd,   resp ect ively .  BES  ser ves  to  store  e xcess  e ne r gy  pr oduce d  by  three  RE  s ources   and   distri bu te  i t t o  load  i f  nec essary , to   pr e ve nt inter ruptio n  volt age , and t o  ad just cha r gi ng  a nd d isc har ging o f   ener gy   in  batte ry .  BES  is  al so   exp ect e d  to  st ore  exces s  powe r  pro duced  by  three  RE  c om bin at ions  an d  us e   it   as   backu p  powe r .   FLC  is  pr opose d  a nd  com par ed  with  PI   t o  con t ro l  var ia ble  of  DC  volt age  a nd   DC  refe ren ce   vo lt age   i nput  to  ge ner at e   re fer e nce   cu rr e nt   sour ce   i n  cu rr e nt  hyste resi s  c on t ro ll er   on  shu nt  act ive   filt er .     DC  vo lt age   co ntr oller  in   shu nt  act ive  filt er  and  series   act ive  filt er  is  use d  to   m igit at e  po we r  qual it y  of   loa d  vo lt age  a nd  source  c urren t . P erfor m ance  of   t wo   c ontrolle rs  are  us e d  to  determ ine  load  v ol ta ge,   source  c urren t ,   load  vo lt age   T HD,  an d  s ourc e  current   TH D   base d  on  IE E E  519.   This  pa per   is  pr ese nte d  as  f ollo w.   Se ct ion   2  descr i bes  pro pose d  m et ho d,  m od el   of   UPQC - BES   syst em   su pp li ed  by   three   RE  s ources  i.e.   P V,   wind,     and  P V - wind  hy br id , si m ulatio n  pa ram et ers,   PV   a nd  PMS G   wind  t urbine  m od el ,   series  a nd  shu nt  act ive   filt er,  as  well   as   ap pl ic at ion   of  PI  a nd  FLC   m et ho d  for  pro posed   m od el .  Sect io n  3  s hows   re sul ts  a nd  analy si s   ab out  perform ance  of   TH D  a naly sis  on  the  pro pose d  m od el   of   t hr e e  RE  s ources  c on nected   to   D C  li nk   of  U PQC - BES   syst e m   us ing  P I  a nd  FLC.   I n  this  sect io n,   si x  disturba nce  s cenari os   a re  presented   an d  t he   res ults  are   ve rifie d  with Mat la b/Si m ul ink . Fi nall y, this  pap e r  in  conclu ded in   Sect ion   4.           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g   IS S N: 20 88 - 8708     Matla b/simu li nk  sim ula ti on  of unif ie d  powe r  qualit y co ndit ion e r - ba tt ery e ner gy  sto rage …    ( Amirulla h )   1481   2.   RESEA R CH MET HO D   2.1.    Pr opose d metho d   Fig ure   1  s how s  propose d  m od el   i n  t his  res earch .  The   RE   s ources   ba sed   D Gs   us e d  i.e .   P V,  W i nd   Turbine ,   an d  P V - Win d  Tu r bin e  Hyb rid   c onnected   to   3P3 W  distri bu ti on   syst e m   with  38 0  volt   ( L - L )   an d  50  Hz   fr e qu e ncy,  t hro ugh  UPQC - BE S  syst em .  PV   arr ay   produce  powe r  unde r  fi xe d  te m per at ur e   an d  ra diati on  a s  well   as co nnect  to UP QC - DC li nk th r ough a  D C/ DC boo st  co nv e rter.  T he  m axim u m  p ow e r  point trac king  (MPPT )   m et ho d  with   P ertu b  a nd  O bs e rv e r  (P   a nd  O)  al gorithm s  helps  PV  pro duce  m axi m u m   pow er  a nd  ge ne rate  outp ut  vo lt age ,  a s  t he  input  vo lt age   f or  DC/ DC  boost   co nverter .  T he  c onve rter   se rv es   to   a dju st  du ty - cy c le   val ue  a nd   ou t pu t   volt age   of  P V   as   it s  in put  vo lt a ge  t o  pr oduce   a n  outp ut   volt age   co rr e s pondin g  t o  U P QC  DC  li nk  volt age.   W i nd  tur bi ne  ty pe  us e d  is  a  pe rm anen t  m agn et ic   synch ron ou s  ge ner at or   ( PMSG )  with  va riable  sp ee d  a nd   fixe d  vo lt age  w hich  gen e rati ng  po wer   a nd  is  co nnect ed  to   UPQ C  DC  li nk   ci rc uit  thr ough  A C/ DC  br i dg e  r ect ifie r.  The  recti fier  he lps  to  c ha ng e   AC  PSM G  sta t or   outp ut  volt age  to  DC  volt age  th rou gh  LC  ci rcu it   that  ser ves  to   filt er  and   sm ooth  it   bef ore  c onnected  to  UPQ C - DC  li nk.BE S  co nn ect e d  to  the  UPQC - DC  li nk   ci rc uit  ser ves  as  energy  st or a ge   an d  is   ex pect ed  t o  ov e rc ome   inter ruptio n  vo lt age   a nd  overall   help   U P QC  perform ance  to  i m pr ove  volt ag e  and  cu rr e nt  qual it y  on   s ourc e  and  loa d  bus.   Si m ulati on   pa ram et ers  pr op ose d  in  t his  stu dy   is  sh ow n  i n  A pp e nd i x  Sect ion.  P ow e r  qual it y  analy sis  is  perform ed  on  P V,  W i nd,   P V - Win d  Hyb rid   res pe ct ively ,   connecte d  to 3P3 W  syst em   throu gh  U P QC D C - li nk ( on - gr id)  us in g  BE S circu it .  Si ng le  p ha se  ci rc uit  breake rs   (CBs) a re  us e d t o  c onnect a nd  d isc onnect P V , W i nd, a nd H y br i d  P V - Win d resp ect ively   wi th UPQC  DC - l ink .     Ther e  a re  six  di sturb a nce  sce na rios i .e.   ( 1)  N L,  (2)  Un ba - N L,  (3)  D is - N L,   (4) Sag - NL, ( 5)  Sw el l - NL,  and (6)   I nter - NL . I n  sce n a rio  1 ,   the   m od el   is   co nnect ed   a   non - li near  l oad w it h  R L   a nd  L L    of  60   O hm   an d  0.1 5  m H  resp ect ively .  In  scena rio   2,  the  m od el   is  c onnected   to  no n - li nea r  loa d  a nd  duri ng  0.3   s  since  t= 0.2  s  to   t= 0.5   s  co nn ect e d t o  unbalance   th re e  phase  loa d  w it h R 1 , R 2 , R 3   a s  6  O hm , 12  O hm , 24  Oh m   re sp ect ively , a nd  value  of  C 1 ,  C 2 ,  C 3   a s   2200  μF.  In  sc enar i o  3,   t he  m od el   is   co nnect ed  to   non - li nea r  loa d  a nd  s our ce  volt age  ge ne rati ng  5 th   an d  7 th   harm on ic   com po ne nts  wit h  in di vidual  ha rm onic   distor ti on  va lues  of   5%  a nd  2%   re s pect ively .     In  sce nar i o  4,  the  m od el   is   co nn ect e d  t o  non - li near  loa d  a nd  s ource   e xp e r ie nces  a   sa g  volt age  distu rb a nce   of   50% for  0.3 s  betwee n  t= 0.2   s to  t= 0.5 s.  In  scenari o 5,  t he m od el  is conne ct ed  to a  non - li near  l oad an d  s ource  exp e riences   a  s well   vol ta ge  disturb ance   of  50%  for  0. 3  s  be tween  t= 0.2  s  t o  t= 0.5  s.  In   sc enar i o  6,  the   m od el   is  connecte d  t o  non - li near  l oad  and  s ource   e xperie nces   an   i nterru ption  volt age  i nterf e re nc e  of   10 0%   f or  0.3   s  betwee n  t= 0.2   s  to  t= 0.5  s.   F LC   is  us e d  a s  a  DC  volt age  c on t ro l  i n  a  s hu nt  act ive  filt er  to  im pr ov e   the   powe r  qu al it y  of  the  l oad  volt age  a nd  c urren t  s ourc e  an d  c om par e  it   with  PI  co ntr oller.  Eac h  disturba nce  sce nari o  use s   a PI c on tr oller  and FLC  s o  tha t t he  total   of  12 d ist ur ban ces .  The res ult anal ysi s o f  r es earc h was c ar ried o ut i. e .   (1)  volt age  a nd  cu rr e nt  on   s ource  or  poin  c omm on   coupling  (P CC )  bus,  (2)  volt age  a nd  cu rr e nt  on   l oa d  bus ,   (3)  ha rm on ic   volt age  an d  harm on ic   cur re nt  on   s ource  bus  and   (4)  ha rm on ic   volt age  an d  ha rm on ic   current  on   load  bu s .  The  final  ph ase  is  to  com par e  pe r form ance  of   U PQ C - BE S  syst e m   on - gr i d  supp li ed  by  PV,  W i nd ,   PV - Wi nd  Hyb rid   res pecti vel y  us i ng  tw o  c on t ro ll ers   to   i m pr ov e   po wer  qual it y  of   loa d  volt age   an d  so urce   current  unde r  s ix d ist urban c e  conditi ons.       S h u n t   A c t i v e   F i l t e r C d c V d c B a t t e r y   E n e r g y   S t o r a g e B o o s t   C o n v e r t e r i s h b i s h c i s h a i L a i L b i L c C B 1 3   P h a s e   G r i d L s R s L s e - + + + - - v c a v c b v c c C r R r L s R s L s R s L s e L s e V s a i s a i s b i s c V s b V s c S e r i e s   A c t i v e   F i l t e r L c R c L c R c L c R c V L a V L c V L b C 1 R 1 C 2 R 2 C 3 R 3 L L R L R e c t i f i e r U n b a l a n c e   L o a d N o n   L i n e a r   L o a d P V   A r r a y L s h L s h L s h C p v L C L L 1 C 1 i p v + - v p v P C C   B u s L o a d   B u s P M S G   W i n d R e c t i f i e r i s w - a i s w - b i s w - c C B 2 L C L U P Q C - B E S   S y s t e m     F igure  1.  Pro pose d  m od el  of  UPQC - BES  syst e m  su ppli ed by P V , W in d,  and  PV - W in d Hybr i d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  9 , N o.   3 ,  June   2019 :   1479  -   1495   1482   2.2.    P hotov olta ic  m od el   Figure   2  s hows   the   e qu i valent   ci rcu it   a nd  V - I   char act e risti c  of  a   s olar   pan el .   A  so la r   pa nel  is   com po se d  of sev e ral P V  c el ls t hat h a ve  s eries,  par al le l,  or series - pa rall el  ex te r nal con necti ons [1 4].        (a)     (b)     Figure  2. Eq ui valent circ uit a nd V - I  ch a ract erist ic  o f  so la r panel       The V - I  c har ac te risti c o f  a  s olar panel is  sho wed in  ( 1) :     P S t S o PV R I R V aV I R V I I I 1 e x p   (1)     wh e re  I PV   is  the  phot ovoltai c  cur re nt,  I o   is  sat urat ed  r ever se  c urre nt,  ‘ a’   is  the  i deal  diode   c onsta nt ,   V t =N S KTq - 1   is   t he  the rm al   vo ltage,   N S   is  the  num ber   of   se ries   cel ls,  q   is  the  e le ct ro n  c harge ,   K   is  the  Bolt zm ann   const ant,  T   is  t he  te m per at ur e   of  p – n  jun ct i on,  R S   a nd  R P   a re  se ries  a nd  pa rall el   equ i val ent  resist a nce  of  the   so la r  pan el s.  I PV   has  a  li near   relat ion   with  li gh t  inte ns it y  and   al so   va ries  with  te m per at ur e  va riat ion s .     I o   is de pende nt  on tem per at ur e  v a riat ion s.  T he  v al ue s  of   I pv   and  I o   ar e ca lc ul at ed  as  f ol lo w ing   ( 2)  a nd  (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)     In w hic h  I PV,n ,  I SC,n   and   V OC,n   are pho t ovoltai c  cu rr e nt,   s hort circuit  c urren t  an d op e n  ci rc ui t  vo lt a ge  i n  sta nd a rd  c ondi ti on s  ( T n = 25  C   an d  G n = 1000  W m - 2 )  re sp ect i vely .  K I   is   th e   coeffic ie nt  of  s hort  ci rc uit  c urren t   to   tem per at ur e ,  ∆ T=T - T n   is  the  t e m per at ure  de viati on   from   st and a r d  te m per at ur e,  G   is  t he  li gh t  inte ns it y  and   K V i s   the  rati o  c oe ffi ci ent  of  open   ci rc uit  volt ag e  to   te m per at ur e.   O pe n  ci rc ui t  vo lt ag e,   sho rt  ci rc uit  c urre nt  a nd   vo lt age - c urren t   corres pondin g  to  the  m axim u m   po w er  a re  th ree  im po rtant  points  of   I - V  c ha racteri sti c  of  s olar   pan el .   T hese   points   are   c hang ed  by   va riat ions  of  at m os ph e ric  c onditi on s .   By   us i ng  (4)   an d  (5)  w hich   are   de rive d  from   PV   m od el   equ at i on s ,  sh ort   ci rc uit  c urren t  a nd  open  ci rc uit  volt age  ca n  be  ca lc ulate d  in   dif fer e nt   atm os ph e ric c onditi ons.     n SC SC G G T K I I ) ( 1   (4)     T K V V V OC OC   (5)     2.3.    P MSG w ind t ur bine   W i nd  t urbine   i s  one   of   pa rt  of  an   inte gr at e d  s yst e m ,  wh ic h  c an  be   di vid e d  i nto  tw o  ty pes   i. e.  fi xe d  a nd   var ia ble  sp ee d  wind  tu rb i nes.   In   fixe d  s peed   ty pe,   r otati ng   s peed   of  tur bine   is  fixed   a nd  hen ce ,  f reque nc y  of  gen e rated  volt age  rem ai ns   c on sta nt,  s o  it   c an  be  di rectl y  connecte d  to  t he  netw ork.   In  this  case,  m axim u m   powe r  ca n  not  al ways  be   e xtr act ed  by  wind.  On  the   ot her  ha nd,  on   var ia ble  sp ee d,   t urbine   can  ro ta te   at   di f fer e nt  sp ee ds ,  s o  m a xim u m   po wer   can  be  ge ner at ed  in  eac h  wi nd  spe ed  by  MPPT  m et ho d  [ 10 ] .   T he  a dv a ntage   of   0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 50 100 150 200 V olt age   (V olt ) C urre nt     (Am per e)     120 0  W / m 2 100 0  W / m 2 800   W / m 2 600   W / m 2 400   W / m 2 200   W / m 2 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g   IS S N: 20 88 - 8708     Matla b/simu li nk  sim ula ti on  of unif ie d  powe r  qualit y co ndit ion e r - ba tt ery e ner gy  sto rage …    ( Amirulla h )   1483   us in g  a  PMS G   ov e r  a  sync hro nous ge ne rator an d DF I G  m a chine  b eca us e  it  h as  h i gh ef fic ie ncy an d reli a bili ty .  D ue   to  t he e li m inati on   of   r oto r   exter nal  e xc it at ion , m achine  siz e,   a nd  co st  al so   decr e ases , m aking   PM S G   to   be   m or e  con tr olled  easi ly   with  feedbac k  c on tr ol  syst em .  PM SG   has  bec om e  an  at tract ive  s olu ti on  on  wi nd   gen e rati on  syst e m s  with v aria ble  s peed  wi nd  tur bin e   a pp li c at ion s [15 ] . F igure 3   a nd 4   s hows   m od el   of PMS G   wind tu r bin e a nd w i nd tu rb i n   powe r  c har act e risti c   curve.           Figure  3. Mo de l of PMS G wind tu rb i ne           Figure  4.  W i nd turbin  po wer  c har act erist ic  c urve       The o utput p ower  of  wind  tu rb i ne  ca n be e xpress ed  u si ng (6), ( 7), a nd (8 ) [11] .     w i n d r V R     (6)   3 2 2 1 w i n d p M V C R P      (7)   3 3 5 2 1  M p r M M C R P T   (8)     Wh e re  λ  is  t he   sp ee d - ti p  rati o,   V wind is  wind   sp ee d,   R  is  blade  ra dius,  ω r   is  ro to r  s pee d  (r a d/sec),   ρ  is  the  ai r   densi ty ,  C P   is  t he  po wer   c oeff ic ie nt,  P M   is  the  ou t pu t  m echani cal   po we r,   a nd   T M   is  ou tp ut  to rque  of  wind  tu rb i ne.   The  C P   c oeffici ent  is  de pe nd e nt  on  t he  pitch   an gle  val ue,   a t  wh ic h  r otor  bl ade  can   r otate   al ong  a xis  a nd  ti p - sp ee d  rati o λ e xpresse d  i n  ( 9) .   0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1 1. 2 1. 4 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1 1. 2 1 . 2   p u M ax .   pow er  at   bas e  w ind   s pee d  (5  m / s )  and   bet a  =   0  deg 3  m / s 3. 4  m / s 3. 8  m / s 4. 2  m / s 4. 6  m / s 5  m / s 5. 4  m / s 5. 8  m / s T urb ine   s pee d  (pu   of   nom ina l  gen era t or  s pee d) T urb ine   out put   pow er  (pu ) T urb ine   P ow er  C har ac t eris t ic s   (P it c h  ang le  bet a  =   2  deg ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  9 , N o.   3 ,  June   2019 :   1479  -   1495   1484   ) 3 . 0 13 ( ) 2 ( s i n ) 1 6 7 . 0 44 . 0 ( P C   (9)     Wh e re β  is a  pi tc h  an gle  blade . In  a  f ixe d pit c h  ty pe, t he val ue of  β is set t o a fi xed v al ue.     2.4.    Contr ol  of  seri es  act iv e filter   The  m ai n  f unc ti on   of  se ries  a ct ive  filt er  is   a s  a  se ns it ive  l oa d  protect io n  a gainst  a   nu m ber   of  volt age   interfe ren ce  at   PCC   bu s .  The  con t ro l  strat e gy   al go rithm   of  the  source  a nd  loa d  volt age  in  series  act ive   filt er   ci rcu it  is s how n  in  Fig ur e  5.  I t extract s the  unit  v ect or tem plate s f r om  the d ist or te d  in put  su pply . Fu rthe r m or e,   the  te m plate s  a re  ex pected  t o  be  ideal   sin uso idal  sign al   with   un it y  am plit ud e.  The  disto rted  s upply  volt ag es  are  m easur ed  and  div ide d by  pea k  am plit ud e  of   fun dam ental  inp ut  volt age  V m   giv e   in  ( 10) [6] .     2 2 2 3 2 sc sb sa m V V V V   (10)     A t hr ee   ph a se  l ock e d  lo op  (PLL )   is  us e d i n  order  to   ge ner a te   a  si nuso i dal  un it   vect or  te m plate s  with  a   ph a se lag ging  by the  us e  of si nu s  fu nction. T he  re fe ren ce  lo ad vo lt age  sig na l i s d et erm ined by m ulti ply i ng the   un it   vecto r  te m plate s  with   the   peak  am plit ud e  of  the   f undam ental   in pu t  volt age  V m .  Th e   lo ad  ref e ren ce   volt age   (V La * ,  V Lb * ,  V c * )  is  then   com par ed  a gain st  to  sense d  loa d  volt age  (V La ,   V Lb ,  V Lc )  by  a  pu l se  widt h  m od ul at ion  (PW M )  c ontrol le r  us e d  t o gene rate t he desire d  tri gg e r  si gn al  on s e ries act iv e filt er.       V s a V s b V c b K K K T h r e e P h a s e P L L F u n c t i o n   t o   g e t   S i n   ( w t ) t e r m s   o n l y S i n   ( w t ) S i n   ( w t   -   2 π ) S i n   ( w t   +   2 π ) V * L a V * L b V * L c V L a V L b V L c G a t i n g   S i g n a l s S e n s e d   L o a d   V o l t a g e S e n s e d   S o u r c e   V o l t a g e P W M   V o l t a g e   C o n t r o l l e r V m   =   P e a k   f u n d a m e n t a l   i n p u t   v o l t a g e   m a g n i t u d e       Fig ure  5. Co ntr ol strategy  of s eries act ive  filt er       2.5.    Contr ol  of  shu nt   ac tiv e filter   The  m ai n  funct ion o f  s hu nt ac ti ve  filt er  is m i ti gation   of  pow er  qual it y pro bl e m s o n t he  l oa d si de. T he   con t ro l  m et ho dolo gy i n  s hunt   act ive f il te r  is  that t he  a bsor be d  c urre nt  from  the  PCC   bu s  is  a  b al a nced  pos it ive  seq uen ce   c urre nt  in cl udin g  un balance d  sag   volt age   co ndit ion s   in   the   PCC   bus   or  unba la nc ed  c onditi ons   or  non - li near   loa ds .   I n  orde r  to  obta in  sat isfact or y  c om pen sat ion  c aesed  by  dist urban ce   due  t o  non - li near  l oa d,   m any  al gorithm s  have  be en   us ed   i n  t he  li te ratu re.   T his  resear ch   use d  i ns ta nta neous   reacti ve   power  the or y   m eth od   "p - q  t heory".  Th e  volt ages   an d  c urre nts  in   Ca rtesi an  abc   co ordin at es  c an  be   tran sf orm ed  to   Ca rtes ia n  α β   coor din at es as   expresse d  i n  ( 11)  an d (12 )  [ 1 6].     c b a V V V v v 2 / 3 2 / 3 1 2 / 1 2 / 1 1     (11)   Lc Lb La i i i i i 2 / 3 2 / 3 1 2 / 1 2 / 1 1   (12)     The  c om pu ta ti on  of  the  real  powe r  ( p)  an d  i m aginar y  pow er  (q)  is   sho we d  i n  (13).  T he   r eal   powe r  a nd   i m aginar y  are  m easur ed   insta ntane ously   po wer  an d  i n  m atr ix  it   is form   is   giv e n  as. T he  presence   of o sci ll at ing   and ave ra ge  c om po nen ts i n  in sta ntane ou s  po wer i s prese nted  in  (1 4)   [ 17 ] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g   IS S N: 20 88 - 8708     Matla b/simu li nk  sim ula ti on  of unif ie d  powe r  qualit y co ndit ion e r - ba tt ery e ner gy  sto rage …    ( Amirulla h )   1485   i i v v v v q p     (13)     ; ~ p p p q q q ~     (14)     Wh e re   p =   dire ct   com po ne nt   of  real  powe r,   p ~ =  fluctuati ng  c om po ne nt  of  real   po wer,   q =  direct   com po ne nt  of  i m aginar y  po w er,  q ~   =  fluct uating  com ponen t  of   im aginar y  powe r.   The  t ota l  i m aginar y  po wer   (q)   an d  t he  flu ct uating  c om po ne nt  of  real  powe r  a re  sel ect ed  as  power  re fer e nces  a nd   c urren t  ref e ren c es  a nd   are  util iz ed  thr ough the  use  of (15)  for  c om pen sat in g harm on ic  and  reacti ve  pow e r [18] .      q p p v v v v v v i i l o s s c c ~ 1 2 2 * *   (15)     The   sig nal  l o s s p ,  is   ob ta ine d  f ro m   vo lt age   regulat or  a nd  is  util iz ed  a s  a ver a ge   r eal   powe r.  It   c an  al s o  be   sp eci fied   as   the  i ns ta nta neous   act ive   po we r  w hich   c orres ponds   to   the   re sist ive  los s  a nd   s witc hing   loss   of  the  UPQC.  T he  er ror  obta ine d  on  com par in g  t he  act ual  DC - l ink   ca pacit or   vo lt age  with  t he  re fer e nce  va lue   is  processe d  in F LC,  en gag e d  by   vo lt age  c on t r ol  loop  as  it   m i nim iz es  the  ste ady  sta te   error  o f  t he  volt age acr oss   the  DC  li nk  t o  zero.  T he   com pensat ing  c urr ents  ( * c i , * c i )  as   re qu ired  t o  m eet   the  po wer  dem and  of  loa d  a re  sh ow n  i n  (15).   Thes e  c urren t s  are   re pr es ent ed  i n  α - β   c oor din at es.   T he  ph ase  c urre nt  is   re qu i red  to  ac qu i r e   us in g  ( 16)  f or com pen sat ion. Th ese   sou rce phase  c urre nts ( * sa i , * sb i , * sc i )  a re   re pr ese nt ed  i n   a - b - c   axi s  obta ine d  from   the  co m pen sat in g  cu rr e nt   in  the  α - β  co ordi nates  pr e sen te d  in  ( 16)  [ 18] .   Fig ur e  6  sho ws  a  co ntr ol  of   sh unt  act ive f il te r.     * * * * * 2 / 3 2 / 1 2 / 3 2 / 1 0 1 3 2 c c sc sb sa i i i i i   (16)       E q .   1 1 E q .   1 2 V s a V s b V s c i α i β v α v β i L a i L b i L c   q   p L P F - 1 v α β   I c α *   H y s t e r i s i s C u r r e n t   C o n t r o l l e r i s a *   i s b *   i s c *   G a t i n g   S i g n a l s i s a i s b i s c S e n s e d   S o u r c e   C u r r e n t F u z z y   L o g i c   C o n t r o l l e r V D C V D C *   S e n s e d   S o u r c e   V o l t a g e S e n s e d   L o a d   C u r r e n t - + l oss p v α β     - q E q .   1 3 E q .   1 5 I c β *   E q .   1 6   - p     Figure  6.   Co ntr ol strategy  of s hunt acti ve  f il t er       The  pro posed   m od el   of   UPQC - BES   syst em   su pp li ed  by   three   R E  s ources  is  s how n  in  Fig ure  1.   Fr om   the  fi gur e,  we   ca n  see  t hat  P V  is  c onne ct ed  to   the  D C  li nk   t hro ugh  a   DC - DC   bo ost   co nv e rter  ci rcu it .   The  P V  pa rtia ll y  distribu te s  powe r  to  the  l oad   a nd  the  re m ai ns   is   transfered  t o  three  phase  gri d.  T he   load   consi sts  of  no n  li near  a nd  unbalance d  l oa d.  T he  non - li nea r  l oad  is  a   diode  recti fier   ci r cuit  with   t he  R L  loa d  ty pe,   w hile  the   unbala nce d  lo ad  is  a   th ree  phase  RC   l oad  with  diff e r e nt  R  val ue   on   ea ch  ph a se.  In  order  to   econom ic al l y  eff ic ie nt,   P V m us t  al ways   w ork i n  MPP   co nd it ion .  In  this  re search , M P PT  m et ho d  us e d i s   P  a nd   O  al gorithm .  The  m od el   is  al so   a pp li ed  f or   U PQ C - BE S  syst e m   wh ic h  is  supp li ed   by  wind   an d  P V - wind  hybri d  resp ect ively .   I n  order  to   ope r at e  pro per ly ,  U PQ C - BE S  syst e m   dev ic e  m ust   have  a  m ini m um   DC  li nk   vo lt age   (V dc ) .  T he  valu e  of  com m on   DC  li nk  volt ag e  de pends  on  t he  ns ta nta neou s  ene rg y  a viala ble  to  UPQC  is   def i ne d  by in ( 17) [16] :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  9 , N o.   3 ,  June   2019 :   1479  -   1495   1486   m V V LL dc 3 2 2   (17)     wh e re  m   is  m o du la ti on  in de x  and  V LL   is   the  AC  gri d  li ne  volt age  of  U PQC .  Co ns ide rin g  that  m od ulati on  in de x  as  1  a nd   f or   l ine  t o  li ne   gr i d  volt age   ( V LL = 380  volt ),   t he   V dc   is  obta ined   620,  54  vo lt   an d  sel ec te d  as     650 v olt.   The  i nput  of  s hunt  act ive   filt er  s howe d  in  Figu re  5  is  D C  volt age  ( V dc )  a nd  ref e ren c e  DC   volt ag e   (V dc * ) , w hile  the  ou t pu t  is  l o s s p   by  us in g  P I c ontr ol le r.   The n,   the l o s s p   is  as  on e  of   i nput  var ia ble  to  ge ner at e  the   ref e ren ce   s our ce  c urren t   ( I sa * ,  I sb * ,  a nd   I sc * ).  T he   re fer e nce   s ource   cu rr e nt   ou t pu t   is  t hen  c om par ed   to   s ourc e   current  (I sa ,   I sb ,   an d  I sc )  by  th e  cu rr e nt  hyste resis  co ntr ol  to   ge ner at e  tri gger  sig nal  in   I G BT  ci rcu it   of   s hunt   act ive  filt er.  I n  this  resea rch,  FLC  as  DC  vo lt age   co ntr ol   al go rit hm   on   shun t  act ive   f il te r  is  propos ed  a nd   com par ed  with  P I  c ontr oller.  The   FLC   is  capa ble  of  re du ce   os ci la ti on   a nd  gen e rat e  quic k  co nve rg e nc e   cal culat ion   durin g  dist urbance s.  T his  m eth od  is  al s o  use d  to  overc ome   the  wea knes s  of  PI  co ntr ol le r  in   determ ining   propo rtion al   gain   (K p )  a nd inte gral  g ai n  c on sta nt (K i )  which  s ti ll  u se trial  and e rror m et ho d.     2.6.    F uz z y  log ic  contr oller   The  r esearc h  is   sta rted  by  dete rm ine  l o s s p   as  the  i nput  va riable  t o  res ult  the r ef eren ce so ur ce  cu r ren t o n  current   hyste re sis  co ntr oller   to  ge ner at e   tri gger   si gn al   on   the  IG BT   s hu nt  act ive   filt er  of   U PQ C   us i ng  P I  con t ro ll er   ( K p = 0.2  a nd  K i = 1.5).  By   us in g  th e  sam e  procedu re,  l o s s p   i s  a lso  determ ined  by  us in g  F LC.   The  FLC  has  be en  wi dely   us e d  in  rece nt  in dustria l  process   because   it   has  heurist ic ,  sim pl er,  m or e  eff ect i ve  an d  has  m ulti   ru le   base d  var ia bles  in   both   li nea r   an d  no n - li nea r   syst em   var ia ti on s .  The   m ai n  com po ne nts  of  FLC   are  fu zzi ficat ion,  decisi on   m aking  ( ru le base,   databas e,  r easo n  m e chan ism )  an d  de f uzzifica ti on  in   Figure  7.   T he  ou t pu t  m e m ber sh ip  f un ct io n  i s  ge ner at e d  us ing  infe re nce  blo ck s  an d  t he  ba sic   ru le s  of  F LC  as   sh ow n  in  Ta ble 1 .       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 F u z z y   L o g i c   C o n t r o l l e r F u z z i f i c a t i o n D e f u z z i f i c a t i o n V d c V d c *   V d c - e r r o r er r o r dc V _ loss p     Figure   7. Dia gra m  b lock  of  F LC     Table  1 .  Fu zzy  Rule Base   V dc - er r o r   N B   N M   NS   Z   PS   P M   P B   ∆V dc - er r or   P B   Z   PS   PS   PM   PM   PB   PB   P M   NS   Z   PS   PS   PM   PM   PB   PS   NS   NS   Z   PS   PS   PM   PM   Z   NM   NS   NS   Z   PS   PS   PM   NS   NM   NM   NS   NS   Z   PS   PS   N M   NB   NM   NM   NS   NS   Z   PS   N B   NB   NB   NM   NM   NS   NS   Z         The  f uzzy  r ule  al gorithm   colle ct s  a  nu m ber  of  fu zzy   co ntr ol  ru le s   in   a  par ti cular  orde r.  T hi s  r ule  is  us e d  to  co ntro l  the  s yst e m   to  m eet   the  desire d  perform ance  requirem ents  and   th ey   are  desig ne d  f ro m   a  nu m ber   of   intel li gen t  syst e m   con tr ol  knowle dge.  T he  f uz zy   infer e nce  of  FLC  us i ng  Mam dan i  m e thod  relat ed  to  m ax - m in  com po sit ion .   T he  f uzzy  in fere nce  syst em   in   FLC  co ns ist s  of   t hr ee  par ts:   ru le   base,  data base,  a nd  reas on i ng  m echan ism   [19].   T he   FLC   m et ho d  is  pe rfor m ed  by  determ ining   in put  var ia bles  V dc   (V dc - error )  a nd  de lt a  V dc   (ΔV dc - error ),   se ven  li nguisti c  fu zzy   set s ,  operati on  f uz zy   blo c k  syst em   (fuzzy ficat ion,   f uzzy  r ule  ba se  an d  defuzzifi cat io n),   V dc - error   a nd   ΔV dc - error   duri ng  fu zzi ficat ion   proce ss,   f uz zy   r ule  base   t able,   cris p  val ue   to  determ ine  l o s s p   in  defuzzifi cat io n  ph a se.  T he  l o s s p   is  on e   of  in put  var ia ble  t o  ob t ai n  com pen sat ing   c urre nts   ( * c i , * c i )  in   (16 ).   D uri ng  f uzzifica ti on  proces s,   a  nu m ber   of  i nput  var ia bles  a re   c al culat ed  a nd  c onve rted   int o  li ng uisti c  va ria bles  base d  on  a   subset  cal le d  m e m ber sh ip  functi on.  T he  er r or   V dc  ( V dc - error )  an d  delta   erro r  V dc  (ΔV dc - error )  are  pro po se d  in put  var ia ble  syst e m   and   outp ut  var ia ble  is  l o s s p .  To  tran sla te   these  var ia bles ,  ea ch   input  an d  outp ut  var ia ble  is  de sign e d  usi ng  s even   m e m ber sh ip  f unct io ns :  Neg at ive  Bi g  ( NB),   Ne gative  Me di um  (N M) ,  Ne gativ e  Sm a ll   (N S) ,  Zero   (Z ),   P os it ive  Sm all  (P S) ,   Po sit ive  Me di um   (P M)  and   P os it ive  Bi g  ( PB).  T he   m e m ber sh ip  f un ct io ns   of  cri sp   in put  an d  ou tp ut  are  prese nted  with  tria ngula r   an d  t rapez oid al   m e m b ersh i p  functi ons.   T he  value   of  V dc - error   ran ge   f r om   - 650  to   650,  ΔV dc - error  from   - 650  to   65 0,  an d  l o s s p   from   - 100  to   10 0.   The  i nput a nd  ou t pu t M Fs a re  shown i n  Fi gu re  8.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g   IS S N: 20 88 - 8708     Matla b/simu li nk  sim ula ti on  of unif ie d  powe r  qualit y co ndit ion e r - ba tt ery e ner gy  sto rage …    ( Amirulla h )   1487     (a)       (b)       (c)   Figure  8. Me m ber s hip f unct io ns   (a) V dc - error , (b )  ΔV dc - error , a nd ( c ) l o s s p       Af te r  t he  V dc - er ror  and   ΔV dc - erro r  are  obta ine d,   then  tw o  in put  m e m ber sh ip  f un ct io ns   a re  c onve rted  to   li ng uisti c  var ia bles  a nd  use s  t hem   as  input  f un ct io ns  f or  F LC.  T he  ou t put  m e m ber sh ip   functi on  is  ge ne rated   us in g  i nf e ren c e  blo c ks  an d  t he  basic  ru le s  of   FLC  as   s hown  in  Table  1.  Finall y  the   de fu zzi ficat io n  bl oc k  op e rates  t o  co nvert   ge nerat ed   l o s s p   outp ut  from   li nguisti c  to   num erical   var ia ble  agai n.  T hen  i t  bec om es  inpu t   var ia ble  f or  cu rr e nt  hyste re sis  co ntr oller  to  pro duce  trig ge r  sign al   on  the   I GBT  ci rc uit  of   UPQC  s hunt  act ive   filt er  to  re du ce  so urce  c urren t  and   l oad   volt ag e  har m on ic s.  Wh il e  sim ultaneousl y,   it   al so   im pr ov e  power   qu al it y  of 3 P 3W syst e m  u nd er  six sc enar i os   du e  to  t he  inte gr at io n of t hr ee  RE s ources   to  UPQC - BES syst em .       3.   RES ULTS   A ND AN ALYSIS   The  a naly sis  of  pro posed   m odel   is  in vestigat ed  t hroug h  det erm inati on   of  s ix  disturba nce  scenari os   i.e .   (1)  NL,   ( 2)   U nba - NL,  ( 3)  Dis - NL ,  ( 4)  Sa g - NL,   ( 5)   Sw el l - NL,   a nd  (6)  In t er - NL.   Each   sc enar i o  of   UPQ C  us es   PI   co ntr oller  a nd  F LC  s o  tota l  num ber   of  di sturbance   a re  12  s cena rios.   B y  us i ng  Ma tl ab /Sim ulink ,  t he   m od el  is  then   ex ecute d  acc ordin g  to   the  desire d  sc enar i o  to   ob ta i n  c urve  of  s ou rce  vo lt age   ( V s ),   l oad  volt age   ( V L ),  com pen sat ion  vo lt age   (V c ),   s ource  c urre nt  ( V s ),  loa d  cu rr e nt  ( I L ) ,  a nd   DC   volt age   DC   li nk  ( V dc ) .  T he n,  TH D  value   of  s ourc e  vo lt age ,  sour ce  c urren t,   loa d  volt age,   a nd  load   c urren t   in   eac h  phase   as   well   as   a ver a ge   T H D   value  (Avg   T HD)  are  obta ined  base  on   t he   curves.  T H D   in  each  ph ase   is  determ ined  in  one  cy cl e  sta rted    at   t =  0. 35  s .   T he  res ults o f  av erag e  of  s ource  v oltage , s ou rc e curren t, l oad   vo lt age , and  lo ad  cu rr e nt of 3P 3W   syst e m   us in g  U PQ C - BE S  syst e m   supp li ed   by  th ree  RE   s ourc es  i.e.   P V,  wind,   an d  P V - wind  hybri d  a re  pr esente d  in Ta ble 2,  3,  a nd 4.  Nex t  TH D  in  each  phas e   an d  a ver a ge THD  are  s how ed  in  Ta ble 5,  6  a nd 7.   Table  2  s how s  UPQC - BES   syst e m   su pp l ie d  PV   c onne ct ed  3P3 W  syst e m   us ing   P I   and   FLC ,   disturba nce  sce nar i os   1  to   5  pr oduce  a n  a ve ra ge  loa d  volt age   ab ov e   30 7  V.   Wh il e  in   sce na rio  6,   FLC  pro du ce s  a  highe r  ave ra ge   load   volt age  of   304.1   V   tha n  if  us i ng   a   P Iof  28 6.7  V.   If   re viewe d  f r om   a ver a ge  s ource  curren t   with  P I,  the  highest  a nd  lo west   ave rag e   s ourc e  cu rr e nts  a re  ge ner at e d  by  dis tur ban ce   sce na rios  2  a nd  4  of  28.15  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  9 , N o.   3 ,  June   2019 :   1479  -   1495   1488   A  a nd  7,24 6 A.   Wh e reas  if  u si ng F LC t he hig hest a n d  l ow e s t ave rag e  s ourc e cu rrents  are  a chieve d i n sce nar i o  2 a nd  6  of   28. 84  A   an d  3.8 04  A.   Ta ble  3 s ho ws  UPQC - BE S  s upplied   by  wind   c onnecte d t o  3P3 W  with  PI  a nd   FLC,  sce nar io s   1  to  5  is  able  to  obta in  a  s ta ble  load  vo lt age  above  308  V.   The  diff e ren c e  is  tha t  in  scena rio  6,   PI ge ner at es  a  l oad  vo lt a ge o f 274. 8 V ,  o t herwise i f   us in g F LC, lo ad   vo lt a ge  i ncr ea ses t o  306.4  V.  If  revi ewed  from   so urce  c urre nt u sin g  P I, t he  highest  a nd  lowe st  a ver a ge   sour ce  c urrent s  are r es ulted b y  sce nar i os  2  an d 4   of  28.28   A   a nd   7. 417  A .  Ra t he r,  if   usi ng  FL C,  the   highest   and  l ow est   a ve rag e   s ource   c urren ts   are   ac hie ved  i n   scenari o  2  a nd   6  of  28. 82  A  and   3,4 20   A.   Table  4  s how s   UPQC - BES  s upplied  P V - wi nd   hybri d  c on nected   3P3 W  us i ng  PI  an d  FLC,   sce na rios  1  to   5  pro du ce   an  ave rage  load  vo lt age  above  307  V.  Wh il e  in   scena rio  6,   FLC  ge ne rates   an   ave ra ge  lo ad  vo lt a ge  305.9  V   hi gh e r  t ha n  if   usi ng  P I  c on t ro l  of  283.9   V.  I f  re viewe d  from    aver a ge   sou rce   cu rr e nt w it h  P I,   t he   hi gh est   a nd  lo west   ave r age sour ce   c urr ents  a re r es ulted b y  s cena rios 2  a nd  4  of  28. 21  A  a nd  6,773   A .  Ot herwise  i f  us in g  FLC  t he  high est   an d  lo west  aver a ge   sou rce   cu rr e nts   are   ac hieve d  in  sce nar io  2 a nd 6 of  28. 82  A  a nd  3.6 40  A respecti vely .       Table  2 .  V oltage a nd Cu rr e nt  of  3P 3W  Syst e m  U sin g UPQC - BES Syst em  Sup plied  by P V         Table  3 .  V oltage a nd Cu rr e nt  of  3P 3 W Sy stem  U sin g UPQC - BES Syst em  S up plied  by  W i nd         Table  4 .  V oltage a nd Cu rr e nt  of  3P 3W  Syst e m  U sin g UPQC - BES Syst em  Sup plied P V - W i nd  Hyb rid       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.