TELKOM NIKA Indonesia n  Journal of  Electrical En gineering   Vol. 14, No. 1, April 2015, pp. 62 ~ 71   DOI: 10.115 9 1 /telkomni ka. v 14i1.764 6          62      Re cei v ed  De cem ber 2 7 , 2014; Re vi sed  Mach 3, 20 15 ; Accepte d  March 16, 201 5   Capacitor Bank Voltage Equilibrium for MPPT in Single- Phase Single-Stage Five-Level Invert e r for PV-Grid  Application       L. Heru Pratomo* 1 , F. Danang Wija y a 2 , Eka Firma n s y ah 3    1,2, 3 Department  of Electrical E ngi neer in g and  Information T e chno log y , Gad j ah Mad a  Univ e r sit y   1 Departme n t of Electrical En gi neer ing, So egi j apra nata C a th olic Un iversit y ,    Jl. Grafika No 2. Kampus UG M, Yog y akarta,  5528 1, Indon e s ia, T e lp/F ax: (027 4) 54 750 6, 510 98   *Corres p o ndi n g  author, e-ma i l : heru.s3te1 2 @ mail.u g m.ac.id       A b st r a ct   Single-phas e single- stage P V -Grid system using  a five- l ev el inv e rter has  been investigated.   Some of inte gratio n syste m s us ed tw o-stage co nvert e rs, w h ile oth e rs used s i ng le-stag e  conv erter.   How e ver, tw o-stage c onvert e rs ha d a  very c o mplic ated  pro b le m. T h e first  converter  acte d as  a  max i mu m  pow er poi nt tracker to maxi mi z e   pow er g e nerate d  by su nlig ht en ergy to electric p o w e r, imple m ente d  b y   PV. T he sec o n d  stag e w a s u s ed  as a n  i n ter f ace to th e gr i d . In sin g l e  sta ge-co nverter w a s very s i mpl e  in   w h ich an  inv e r t er w a s used f o r a  max i mu m pow er p o int tr acker a nd  inte rface to the  gri d . T h is p aper  i s   desi gne d to de velo p a sing le- s tage PV-Grid  system usi ng  a  singl e-ph ase v o ltag e sourc e  five-lev el inv e rte r .  T he volta ge e quil i br iu m o n  capac itor w a s to make  PV g e nerate  max i mu m p o w e r; henc e, the equ ili bri u m  voltag e b e tw ee n PV a n d  five-l evel  inv e rter o u tput w a s pr op osed  to d e liv er  that  maxi mu m pow er g e n e rat e d   by PV to the grid. Here, a n  ana lysis an d a simu lati on  w e re performed to de mo ns trate the desi g n   effectiveness.      Ke y w ords : PV-Grid, five-leve l  inverter, pow e r  equi libr i u m , capac itor         Copy right  ©  2015 In stitu t e o f  Ad van ced  En g i n eerin g and  Scien ce. All  rig h t s reser ve d .       1. Introduc tion  In re sp on se  to the ve ry rapidly g r o w in g ne ed fo r  e nergy, th e u s e  of a  solar ene rgy   gro w s very  rapidly. Such  ene rgy  dev elopme n t, ho wever,  al so  emerge s  so me e n vironm ental  probl em s.  In   this ca se, Photovoltaic (PV),  sola r e nergy  co nversion  eq uipm ent directly i n to  electri c al  en e r gy, ha s b e e n  wid e ly u s e d . PV has  a  nonlin ea r ch ara c teri stic curve; the r efo r e,  whe n  load ed  directly, PV woul d make the power  ge nerate d  by the PV not maximal, for this,  improvin g the  system i s  a  must [1]. The  device  call e d  Maximum  Powe r Point  Tra c ker  (MP P T)   has be en  use d  to e nabl e th e PV to o perate at  maxim u m po we r  poi nt. This device mu st be  u s ed  in many of applicatio ns  su ch as PV for b a ttery cha r ge r appli c ation,  or PV-G r id sy stem.   The utilizatio n of indep en dent PV req u ire s  a  g r eat er dem and i n  whi c h thi s  system i s   mostly applied in  som e  areas i n a c cessib le by p o we r li nes.  This sy stem is  call ed  stand -alo ne  PV  system s. Th e othe r o n e  is  call ed  gri d -conn ec te d  system s in  t hat PV an d  grid  have  be en  integrate d . T he PV-g r id  system is a ve ry interest ing  topic, m a ki n g  this te ch niq ue g r o w ing v e ry  rapidly an d widely studie d  by many researche r s.  In PV-grid inte g r ation, it must be ascertai ned  that the PV o perate s  at ma ximum power point.  PV-gri d  system s that use a two - stage  conve r sion  con s i s t of a DC-DC  co nvert e r fun c tionin g  as a m a ximu m power p o in t tracker to m a ximize p o we r   gene rated  by PV and inve rter a c ting a s  an interfa c e  to the grid.  This  system  woul d be m o re  compl e x, req u iring  com p licated co ntrol; hen ce, it  might be co stly in its implemen tation [2-5].  In singl e-stag e PV-Gri d  sy stem u s ing  a n  inve rte r , the syste m  wo uld be  more  attractive  in view of the  use of  the i n verter  both  a s  th e  maximu m po we r p o in t tracke r a n d   as  an i n terfa c e   to the grid. I n  this  way, the po we r ge nerate d  by P V  would  be  delivere d  to the gri d . A three - phase invert er has been used to im prove stabilit y in the PV- Grid sy stem.  That system is   impleme n ted  by means  of DSP hard w a r e [6] and co n t rol usin g a PI regulato r  [7]. A single-sta ge  three p h a s e f o r the  sola r P V  system  with ene rg y capt ure im prove m ent ba sed  on  voltage control  to solve fast cha ngin g  irra diation proble m  is  prop ose d . This struct ure is u s e d  along with a DC  link  volta ge control loo p  an d a current control lo o p  [8].  For a better perform an ce , the authors  [9 ]  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     Cap a cito r Ba nk Voltage E quilibri um  for MPPT in Single-Pha s e …  (L . Heru Prato m o)  63 has u s e d  fuzzy logic to  control thi s  o ne  and th e others u s ing  Doubl e-Line ar-Ap p roxima tion  MPPT [10]. A photovoltaic  grid -conn ecte d simulatio n  platform for di gital/physi cal hybrid re al-ti m e  simulatio n   in whi c h RTDS use s   a digital - to-a nal o g  int e rface to  co mmuni cate  with external  DSP  devices were feasibility and effe ctive [11]. An implementation us i ng DSP hardware is  com m only  rathe r  compl e x in algo rithm and mu st  have a go od  perfo rman ce.  Thoug h si ng le-ph a se si ng le- stage PV-g r id  system usi n g hill-clim bing  contro l o r  P & O has a go od perfo rma n c e [4], [12-14],  the hill-clim bi ng algorithm based on  ∆  V and  ∆  P has some oscillati ons  at maxim u m power poi nt.  If  ∆  V an d  ∆   P are  la rge, t he  system  wi ll be fa ste r  to  achieve  max i mum p o wer,  but th e  syst em  woul d produce greater osc illation. In contrast, if  ∆  V  and  ∆  P are  getting small e r, achi eving  the   maximum  power point would  be slow er, but with a relatively smal l oscillation.  Capacitor control  is used a s  an  MPPT for boost DC-DC  converte r.  This syste m  ha s been integ r a t ed with a sin g le  pha se inve rte r  to deliver  p o we r ge nerated by PV  to the grid. In o t her words, f o r u s ing  a two- stage conve r sion system,  the syste m  wa s relatively co mplex [15].  In turn, thi s  p aper p r opo se s a  ca pa citor ban k e quilib rium control for MPPT i n  a  sin g le- pha se  single - stag e PV-G r id system, th e implem ent ation of which wa s by u s ing a five-lev el  inverter. A co ntrol ba sed o n  the ene rgy has b een  sto r ed in a  cap a c itor b ank to  be dete c ted  by  the voltage  censor  on th e  ca pa citor. It  wa s by  cont rolling the  voltage  on the  capa citor to  see  wheth e r it wa s eq ual to the  power  cont ro l on the  capa citor. Thi s   ca pacito r  mo unt ed a s  capa citor  ban ks l o cate d between th e PV module s  an d five-lev el inverte r . This  control scheme p u rpo s ely  wa s to a c hie v e power e q u ilibriu m  bet wee n  in stant aneo us  and  averag e po wer. Thi s  st rat egy in   turn  would  force the  ave r age  po we r  of five-lev el i n verter to  h a ve the  sam e  value a s  t h e   maximum  po wer g ene rat ed by  PV  module s . T h e five-level  i n verter was used  for g ood   perfo rman ce  in power q uality output. Finally,  it was  continu e d  by performi ng analy s is  and   simulatio n  to demon strate the de sign eff e ctivene ss.      2. Rese arch  Metho d   The first  step  wa s to re cog n ize the p r o p o se d  PV-Gri d  system by d e scribi ng a th eoreti c al  analysi s  ab o u t voltage e quilibri um on  cap a cito r b ank  and PV.  Based  on F i gure  1, the  P-V  cha r a c teri stic of PV was  n online a r. Max i mum po we r  point (P MP P ) woul d be  gen erated  by voltage  (V MP P ). These value s  of p o we r would  b e  variou s  u n der the  different co ndition  of irra dian ce  and  temperature.           Figure 1. Cha r acte ri stic P-V curve of PV      It is revealed  that, to keep the voltage cap a cito r co n s tant, the PV shoul d be in stalled.  Thus, it was  possibl e to control the  out put volt age of  the PV via the voltage a c ross the  cap a c itor  ban k. In fa ct, the voltag e  across th e  ca pacito r  h ad  a  relatio n ship  with p o wer, i ndicating th at by  controlling the voltage on  the capa citor bank, the power  could al so  be controll ed. The drop of  the voltage  a c ro ss th e  ca pacito r   at the  DC voltag e i ndicates the  real  po we r gi ven to the  five- level inverte r ,  whil e, if the   cap a cito r volt age  ro se; th e  ab so rption  p o we r  of PV  woul d o c cur.   T o   ensure  the i n crea se  and  de cre a se in  po wer,  the  cap a cito r volt age m u st  be  ke pt con s ta nt,    Figure 2.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 14, No. 1, April 2015 :  62 – 71  64     Figure 2. Con t rol power to the ca pa citor  ban k with a voltage       The first co n d ition: at inte rval of 2 1 t t , the capa citor tran smitted po we r to five-level  inverter , thu s  makin g  the capa citor volta ge do wn.  For  this, the amo unt of energy  is expre s sed  by  the equatio n:     dt t P W t t 2 1 1           ( 1 )     The se con d  con d ition:  at interval  of 3 2 t t , the c a pac i tor  abs o rbed power from the  PV , thus   raisi ng the ca pacito r  voltag e.  Thus, the a m ount  of ene rgy is expressed by the eq uation bel ow:      dt t P W t t 3 2 2           ( 2 )     Since sola r module s  u s ed t he voltage on  the c apa citor detection  system, the energy abso r ption   can b e  derive d  as follo ws:     2 1 W W W           ( 3 )     At interval co ndition 1 t would  prod uce a voltage acro ss t he ca pa citor: 1 cap V   At interval co ndition 2 t would  prod uce a voltage acro ss t he ca pa citor: 2 cap V   At interval co ndition 3 t would  prod uce a voltage acro ss t he ca pa citor: 3 cap V   Thus, the  cap a citor voltag e  can be exp r e s sed a s  follo ws:     2 1 cap cap V V ,  2 3 cap cap V V ,  3 1 cap cap V V .                               (4)    The delive r y pro c e ss a nd  energy  absorption wo uld cause voltage  fl uctuation s  in  the capa citor  ban k at:    1 2 cap cap V V V          ( 5 )     The ca pa citor bank  wa s ca pable of sto r i ng ene rgy ab sorbed from the PV and then se nt energ y   to the grid. The amou nt of energy stored  in  the capa ci tor ban k wa s  defined by th e equatio n:      2 2 1 V C W    2 1 2 2 1 cap cap V V C W           (6)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     Cap a cito r Ba nk Voltage E quilibri um  for MPPT in Single-Pha s e …  (L . Heru Prato m o)  65 Thus, the val ue of the cap a citor b a n k  could be exp r e s sed in an e q uation:       2 1 2 2 1 2 cap cap t t C V V dt t P C          ( 7 )     The capa cito r ban k voltage  woul d fluctu ate in value  of  V .   The p o we r suppli e d or a b sorbe d  by  the cap a cito r ban k wa s exp r esse d as foll ows:      dt V d t V C P C              (8)     By maintainin g a co nsta nt voltage value  on t he ci rcu m stan ce s, the power  coul d also  be  maintaine d . Based on th e above descriptio n , t he  control sche me can be derived as se en in   Figure 3.       Figure 3. Power  cont rol schem e ba sed  on the cap a citor ban k voltage     The output of PV modules wa s DC voltage in  which an inverter was need ed  to convert  DC  voltage into  AC voltage.  Some pa ralle l con n e c tion s betwe en P V  in the gri d  must  con s id er  several p a ra meters, one  of whi c h  was that th e  output voltag e of the inv e rter  mu st b e   synchro n ized  with the  grid   voltage. If the inverter  wa s  use d  ba se d o n  cu rrent  con t rol, the outp u t  of the inverte r  wo uld a u to matically lo ck to the  grid v o ltage. Figu re 4 sho w s th e blo ck  syste m  PV  module s , inverte r , and the  grid.          Figure 4. Block  system: PV module s , inverter, and th e grid       If the grid voltage V Grid  and output cu rrent inverter I in v , the instantaneou s po wer was  injecte d  into the grid, a s  expre s sed bel o w :       t i t v t p inv Grid inv         ( 9 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 14, No. 1, April 2015 :  62 – 71  66 Thus, the ave r age p o wer  could be fou n d  at:     T inv inv dt t p P 0          ( 1 0 )     Whe n  current  and voltag e  were in  pha se, the av erag e po we r coul d be  cal c ulat ed by u s ing  the  RMS value of  current an d voltage (Fi gure 5).  Thu s ,    inv grid inv I V P          ( 1 1 )     In ideal co ndi tion, the average po we r of inje cte d  po we r had the  sam e  value of PV powe r .     inv C PV P P P    inv Grid C I V P    (12 )     For the s e con d itions, the in verter  outp u t curre n t coul d be expre s sed  as:    Grid C inv V P I         ( 1 3 )         Figure 5. Instantane ou s values of  voltag e, current an d power      The imp o rta n t  one that m u st be  co nsi d e r ed  wa s inve rter . Inverte r  with high  perfo rman ce  kno w n a s  the five-level inverter ha s  been inve stig ated [16]. If the five-level inverter ma d e  a   gene rali zatio n  of the switching fun c tion  woul d have the followi ng e quation:      L V V S dt t i d o s sw ) (          ( 1 4 )     Equation (14 )  sh ows that  the five -level  inverter  coul d be u s ed a s  a controll e d  cu rre nt so u r ce  strategy to tra n smit po we r ,  Figure 6.        Figure 6. Equivalent circuit of a five-level  inverter pul se width mod u l ation as a  co ntrolled  cur r e n t  sou r c e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     Cap a cito r Ba nk Voltage E quilibri um  for MPPT in Single-Pha s e …  (L . Heru Prato m o)  67 The influe nce  of the swit ch  on the curre n t con d ition s  and the a c tu al refe ren c e  coul d be   illustrated in Figure 7.  Thus, the functi on of t he output current of the switchi n g function  was  obtaine d as f o llows:       o o s sw i dt L V V S t i         ( 1 5 )           Figure 7. Influence of the switch  to the current co nditi ons of the referen c e a nd th e actual  curre n t      In the implementation of the actual cu rrent will fluctuate around the current  ∆ I of   referen c e, as  see n  in Figu re 8.      Figure 8.  Actual cu rrent fluct uation s  aro und current referen c e       Thus, the referen c e  cu rre nt and the act ual cu rrent co uld be written  as follows:        t i t i I * 2         ( 1 6 )      2 * i t i t i          ( 1 7 )     Then the ma gnitude of the  output voltage wa s obtain ed as follo ws:        t V d t i t i L t V o S 2 *         ( 1 8 )     Equation (18) sho w s that the fi ve-level inverter o u tpu t  voltage was requi red to follow th e   output cu rre n t   ∆ I referen c e  to fluctuations in the inst a n taneo us voltage.  The voltage so urce was  adde d to the  inducto r .  Five-level invert er output voltage of V d  was the averag e voltage pulse  width mod u la tion.  A  curren t controlle r would try to make  ∆ I as  sm all as po ssibl e  and the a c tual  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 14, No. 1, April 2015 :  62 – 71  68 curre n t magn itude must b e  ensu r e d  eq ual to t he referen c e value  by adding a control sy ste m .  The pro p o s e d  sch eme of  single-pha se single - sta g e  PV -Grid sy stem usi ng five-level inverter   based capa ci tor ban k voltage equilib riu m   control is shown in Figu re 9.        Figure 9. The  propo se d scheme       3. Results a nd Analy s is  Once the an alysis h a s  b een  cond uct ed, its verifi cation  wa s  perfo rmed th roug h a  simulatio n .  The simul a tion  works  we re  based on Po wer Simul a to r softwa r e u s i ng the sche me   as d epi cted i n  Figu re 9. T able 1  pre s e n ts the p a ra meter u s e d  i n  the sim u lati on. The p o wer line   system  conta i ns  a n u mb er of resi stive l oad s u s e d  a s  a  grid  whe r e  the PV  and  five-level inve rter  were  con n e c ted to th e g r id . Furthe rmo r e ,  four  co nditio n s fo r th e  sim u lation  we re t a ke n the  sola r  irra dian ce  un der 10 00 W/m 2   with re si stive  loa d  of  50  Ohm and   10  Ohm,  the n  the sola r irra dia n ce   unde r 500 W/ m 2  with  re si stive load  of 5 0   Oh m  a nd 100 Ohm. Under  1 000 W/ m 2  with  re si s t ive  load of 50  O h m, it was  co nsid ere d  that  the power   a b so rbe d  by a  resi stive loa d  (50  Ohm )   wa s   less than the power ge nerated by  PV; therefo r e, the amount of po wer  woul d be  delivered to the  grid.  Hen c e, t he g r id  cu rre nt’s p hase a n g le was 18 0 0   with respe c t to the g r id volt age a nd  cu rrent  load an d inve rter outp u t cu rre nt woul d b e  in pha se, Figure 1 0 .      Table 1. The  simulatio n  pa ramete r value   Parameters    Value    PV module max  Power    50.45 Wp   PV Module Voltage at max Po w e r    14.20 V DC   PV Module Curr e n t at max Po wer      3.55A   Number of  modul es in arra y   16  Modules connection  Series  Voltage Grid   220V AC   Load   10, 50, 100  Ohm   Inductor     3mH   Capacitor Bank   470uF   Capacitor on Inv e rter   220uF   Sw itching Fr equ enc y  10KHz      Since  the i n verter  output  cu rrent a n d  vo ltage  we re si nu soid al  and  in  pha se, the  instanta neo u s  po we r  woul d fluctuate  from zero  to  maximum val ue who s e av erag e po we r  wa s   equal  to th e  power gen erated by  PV. Cap a cito r  ba nk played   a  signifi cant rol e   to ke ep po wer  equilib rium p o we r delive r e d  PV and five-level inverte r , an Equation  (7).       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     Cap a cito r Ba nk Voltage E quilibri um  for MPPT in Single-Pha s e …  (L . Heru Prato m o)  69     Figure 10. Simulated waveform s und er 1000 W/m 2  wi th resi stive load 50 Ohm  (a ) Inverter o u tput  curre n t, (b) L oad current, (c) G r id curren t, (d)  PV maximum po wer, (e) Inverte r  ou tput powe r         Figure 11. Simulated waveform s und er 1000 W/m 2  wi th resi stive load 10 Ohm  (a ) Inverter o u tput  curre n t, (b) L oad current, (c) G r id curren t, (d)  PV maximum po wer, (e) Inverte r  ou tput powe r       Whe n  the so lar irradia n ce  was at 1 0 0 0 W/m 2  with resi stive load  10 Ohm, the power  gene rated  by  PV woul d b e  fixed. Thi s  co ndition  would influ e n c e the p o wer  delivere d  by  grid  sou r ce. For t he load’ s po wer g r e a ter t han the po wer produ ce d, the amount o f  powe r  woul d be  sup p lied  by g r id  sou r ce. F o r thi s  conditi on, all of the  curre n t wo uld  be in  pha se  with respe c t to  the grid volta ge, Figure 11 .          Figure 12. Simulated waveform s und er 500W/m 2  wit h  resi stive loa d  50 Ohm (a) Inverter outp u t  curre n t, (b) L oad current, (c) G r id curren t, (d)  PV maximum po wer, (e) Inverte r  ou tput powe r       Whe n  the   so lar i r radian ce  dropp ed  unt il 500 W/m 2   with re si stive l oad  of 5 0  O h m, the  power  gen erated by PV  wo uld b e   decrea s e d .  This  co nditio n  would i n fluen ce th e p o we r  delivere d  by   grid  source.  For th e lo ad’ s p o wer grea ter tha n  the  p o we r  pro d u c e d , the  amou n t  of  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 14, No. 1, April 2015 :  62 – 71  70 power would  be su pplied b y  grid sou r ce. For this  co n d ition, all of the cu rrent would be in ph ase   with re spe c t to the grid voltage, Figu re 1 2 .        Figure 13. Simulated waveform s und er 500W/m 2  wit h  resi stive loa d  100 Ohm  (a ) Inverter o u tput  curre n t, (b) L oad current, (c) G r id curren t, (d)  PV maximum po wer, (e) Inverte r  ou tput powe r       Whe n  the   so lar i r radian ce  dropp ed  unt il 500 W/m 2   with  re sistive  load  chan ge  to 1 00  Ohm, the po wer g ene rate d by PV would be de cr e a se d. This condition woul d influen ce the  power  delivered by the  gri d  so ur ce. F o r the loa d ’s  p o we r lo we r t han the  po wer p r od uced,  the   amount of p o w er  wo uld be  abso r b ed by  grid  sou r ce. For thi s  co ndi tion, the grid  curre n t’s ph a s e  angle  was 1 8 0 0  with  resp ect to  the  gri d  voltage  an d current  loa d  an d inve rte r  o u tput  cu rrent  woul d be  in  p hase all  of th e current  wo uld b e  in  pha se  with  re spe c t to the  gri d   voltage, Figu re  13.        Figure 14. Simulated po wer wavefo rm s under 5 00 –  1000  W/m 2  (a ) power o n  na meplate,            (b) p o w e r out put PV      The analy s is  on the po wer conversio n  u s ing voltag e detectio n  on  cap a cito r met hod was  sho w n i n  Fig u re 1 4 . The  magnitud e  of  the ene rgy  conve r si on e fficiency of t h is meth od  wa s  approximatel y 93.76%. Fi ve-level inve rter u s ed i n   th e sim u lation  coul d be  ru n  well, a s  ma n y  as  five levels , Figure 15.        Figure 15. Inverter o u tput voltage   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     Cap a cito r Ba nk Voltage E quilibri um  for MPPT in Single-Pha s e …  (L . Heru Prato m o)  71 4. Conclusio n   Based  on  th e analy s is a bout  single - stage PV-G r id  system  u s in g five-level i n verter  based on  cap a citor  ban k voltage eq uilib rium control,  it is reveale d  that a cap a cit o r ban k volta ge  control to obtain equilibri um power  on  PV was very  simpl e . This cont rol  scheme for five-l evel   inverter to  ma ximize the p o w er  gen erate d  by PV and  t o  deliver  po wer to the  grid  wa s de rived.  In   this case, the  prop osed  co ntrol was  goo d to achieve t he re qui red f unctio n s. Th e  simulate d re sult  sho w s that under maxim u m irradi an ce (100 0W/m 2 ) and wh en the  solar irradi a n ce d r op ped  until  500 W/m 2 , m a ximum p o wer  can  still  be  pro d u c ed.  When th e maxi mum p o wer  prod uced  by  PV,  the five-level inverter i s  still  good to tran smit a ll po we r gene rate d b y  PV to  the grid. In the use  of  voltage d e te ction  on  ca p a citor meth o d  in  sin g le-stage PV-Gri d  sy stem h a d  efficie n cy  a t   approximatel y 93.76%.      Referen ces   [1]    F u  Qiang, T o n g  Nan. A Strateg y   Res earch  on MPPT   T e chni que i n  Phot ovolta ic Po w e r  Generatio n   Sy s t e m .  T E LK OMNIKA Indon esia n Journ a l o f  Electrical Eng i ne erin g . 201 3; 11(12): 76 27- 763 3.  [2]   YK  Lo,   et al. Grid-Con necte d Photovo l taic  S y stem  w i th P o w e r Factor Correction.  IEEE Transactions   on   Industri a l El ectronics.  20 08 ; 55: 2224- 222 7.  [3]    Jia Mi n S h e n ,  et al. F i v e -L ev el Inv e rter for   Ren e w a ble  Po w e r Ge nerati o n S y stem.  IEE E  T r ansacti ons   on Ener gy Co n v ert ion . 201 3; 28(2): 25 7-2 6 6 .   [4]   Slamet  Ri ya di.   dsPIC33 B a se d Contro l for PV-Grid S y stem   w i t h  a Buck-B oost MPPT .  TELKOMNIKA.   201 4; 12(7): 51 37-5 143 .   [5]    Jia Mi n S h e n ,  et al. F i v e -L ev el Inv e rter for   Ren e w a ble  Po w e r Ge nerati o n S y stem.  IEE E  T r ansacti ons   on Ener gy Co n v ersio n . 201 3; 28(2): pa ge 2 5 7 -26 6 .  [6]    W  Libo, et al. A Singl e-Stag e   T h ree-Phas e  Grid -Con necte d Photov oltaic  S y stem  w i t h  Modifi ed MPPT   Method  an d R eactive P o w e r  Comp ensati o n.  IEEE Transactions  on E n ergy Convers i on . 20 07; 2 2 :   881- 886.   [7]      S Kranthi K i ran, et a l . Pho t ovoltaic Gri d   – con necte d Inverter Bas e d  MPPT  Using PI Regu lator .   Internatio na l Journ a l of Eng i n eeri ng Res earc h  and D e ve lop m e n t.  2012; 4( 1): 68-80.   [8]      K Prasad a Ra o, et al. D e vel opme n t of A Grid  C onn ected  Inverter for So l a r PV S y stems   w i t h  En er g y   Captur e Impro v ement Base d  On  Current Contro l Strateg y .  Intern atio n a l Jour nal of  Scientific a n d   Rese arch Pub l i c ations . 20 13;  3(4):1-6.   [9]    B Nag a raj u . A  F u zz y  L o g i c M PPT   T h ree-Phase Grid- C on n e cted Invert er for Photov olta ic  Appl icatio ns .  Internatio na l Journ a l of Eng i n eeri ng Res earc h  and Ap pl icati ons (IJERA) . 2012; 2(1): 1 04- 107.   [10]    Chih- L u ng S h en, J y e-C h a u  Su. Grid-Co n nectio n  Si ngl e - Stage Ph otov oltaic Inv e rter  S y stem  w i th  Dou b le- L in ear- A ppro x imatio n  MPPT.  Applie d Mathe m atics  & Informati o n  Scienc es An  Internatio na l   Journ a l.  20 15; 9(1): 205- 21 1.  [11]    Lin  F E NG, et  al .  H a rd w a re-i n-the-l oop  Sim u lati on  Platfor m  of Ph otovo l taic Gri d -Co n n e cted S y st em .   T E LKOMNIKA Indon esi an Jou r nal of Electric al Eng i ne eri n g .  2014; 1 2 (4): 2 465- 247 3.   [12]    W A NG Yu-xi n , Z H ANG F e ng-g e , LI Lin- lin.  Res earc h  on Sin g le-V a r iabl e Curr ent  Perturbati o n   T r acking Meth od for M a xima l  Po w e r  T r acking Co ntrol M e th od  of the S o lar  Po w e r  Gen e ra tion S y stem .   T E LKOMNIKA Indon esi an Jou r nal of Electric al Eng i ne eri n g .  2014; 1 2 (2): 8 99-9 04.   [13]    MM Marimuthu. Optimized  Cont ro l i n  Grid  Con necte d P hotovo l taic S ystem bas ed  o n  Sin g l e -Stag e   Voltag e S ourc e  Inverter .    In ternatio nal  Jo urna l of  Adva nce  Rese arch  in  Co mputer  Scie nce  a n d   Mana ge me nt Studies .  20 14; 2(3):13 6 -14 2 .   [14]   Slamet  Ri ya d i .   Singl e-Ph ase  Singl e-Statge  PV-Grid S y st em usin g VSI  Based  on Si mple C ontro l   Circuit.  Internat ion a l Jour na l of Pow e r Elec tronics an d Drive  Systems (IJPEDS).  2013; 3(1 ) : 9-16.   [15]    W en-Jun g  Chi ang, et al.  Maxi mu m Pow e r Point T r acking Metho d  fo r the Voltage- Mode Grid - Con necte d Inv e rter of Ph oto v oltaic Ge ner a t ion Syste m . Internati o n a l C onfere n ce  on  Substanc ia l   Envirom ental T e chn o lo gi es. Singa pore. 2 008:  1-6.  [16]    Leo nard u s H e r u  Pratomo,  et al .  A Simp le S t rateg y  of C o n t rollin g a  Bal a nced V o lta ge  Cap a citor i n   Sing le P hase   F i ve-Lev el Inv e rter.  Internati ona l Jo urna l  of Pow e r Elec tronics a nd  Dr ive Syste m s   (IJPEDS).  201 5; 6(1): 160-1 6 7 .             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.