I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   37 ,   No .   1 ,  J an u ar y   20 25 ,   p p .   1 ~ 1 4   I SS N:  2 502 - 4 7 52 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijee cs .v 37. i 1 . p p 1 - 1 4          1       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ee cs . ia esco r e. co m   Intellig ent   a ctive  a nd reactiv e pow er c o ntrol  using   multi - la y er  neura l net wo rk b a se d MPPT con tr o ller f o r  g rid  tied   so la r  PV  sy stem under  f a ul t  co ndition s       M eht a b F a t im a 1 ,   Anwa r  Sh a hza d Sid d iqu i 1 ,   Sa nja y   K um a r  Sin ha 2   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   Jam i a   M i l l i a   I sl a mi a ,   N e w   D e l h i ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,   A mi t y   U n i v e r si t y ,   N o i d a ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   May   20 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Sep   5 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   Sep   29 ,  2 0 2 4       Th e   i n teg ra ti o n   o f   re n e wa b le  e n e rg y   so u rc e s,  p a rti c u larly   g ri d - ti e d   so lar  p h o to v o lt a ic  (P V)  sy ste m s,  in t o   th e   m o d e rn   p o we r  g ri d   h a s  b e c o m e   in c re a sin g ly   p re v a len t.   Ho we v e r,   e n su rin g   t h e   re li a b le  a n d   e fficie n t  o p e ra ti o n   o f  g rid - ti e d   P V  sy ste m s  u n d e r  v a ri o u s  g rid   c o n d it io n s,  in c lu d in g   fa u lt   sc e n a rio s,   p o se s  a   sig n ifi c a n t  c h a ll e n g e .   In   th e   e v e n t   o f   g ri d   fa u l ts  o r   d istu r b a n c e s,  trad it i o n a l  c o n tr o l   m e th o d s  o f ten   fa ll   sh o rt  i n   m a in tain i n g   sta b le  a n d   re li a b le  o p e ra ti o n .   T h is  p a p e r  i n tr o d u c e s  a   m u lt i - lay e r  n e u ra l   ne two rk   ( M LNN)  b a se d   M P P T  c o n tro ll e r  th a t  a d a p ts  in tell ig e n t l y   to   g rid   fa u lt   c o n d i ti o n s,  m it i g a ti n g   th e   imp a c t  o n   t h e   g rid - t ied   P V  sy ste m ' s  p e rfo rm a n c e   a n d   p ro v id i n g   lo w  v o lt a g e   rid e   t h ro u g h   (LVRT) .   T h e   re se a rc h   e m p lo y s  a   d e taile d   sim u lati o n   fra m e wo rk   o n   M ATLAB  t o   v a li d a te  th e   e ffe c ti v e n e ss   o f  th e   p ro p o se d   c o n tro ll e r  u n d e r  fa u lt   c o n d it i o n s.  T h e   LVRT   c a p a b il it y   o f  th e   d e sig n e d   sy ste m   wa s  a n a ly z e d   a n d   v a li d a ted   a c c o rd in g   to   In d ian   g ri d   c o d e .   Th e   p ro p o se d   c o n tr o ll e r  lev e ra g e s  it s  c a p a c it y   to   lea rn   a n d   m a k e   re a l - ti m e   d e c isio n s  to   o p ti m ize   th e   a c ti v e   a n d   re a c ti v e   p o w e r  o u tp u ts   o f  th e   P V  sy ste m   a s  p e r  th e   g rid   c o d e .   S imu latio n   re su lt s  d e m o n stra te  th a t  th e   p ro p o se d   c o n tr o ll e r  n o t  o n ly   i m p ro v e s  th e   fa u lt   t o lera n c e   o f  g r i d - ti e d   P V   sy ste m s  b u t  a lso   e n h a n c e s  th e ir  p e rfo rm a n c e ,   e n su rin g   a   sta b le  a n d   c o n ti n u o u s  p o we r  su p p l y   i n   t h e   fa c e   o f  g ri d   d istu r b a n c e s.   K ey w o r d s :   Activ e  p o wer   co n tr o l   Gr id - tied   s o lar   PV sy s tem   L o w  v o ltag e  r id e  th r o u g h     Mu lti - lay er   n eu r al  n etwo r k   R ea ctiv e  p o wer   co n tr o l   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Me h tab   Fatim a   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   J am ia  Millia  I s lam ia   New   Delh i,  I n d ia    E m ail: m eh tab f atim a@ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e  ac ce ler atin g   tr an s itio n   to war d s   s u s tain ab le  en er g y   s o u r ce s   an d   th e   in cr ea s in g   d ep lo y m en t  o f   r en ewa b le  en er g y   s y s tem s   h av e  tr an s f o r m e d   th e  d y n am ics  o f   m o d e r n   p o wer   g r id s .   Am o n g   th ese  r en ewa b l e   s o u r ce s ,   g r id - tied   s o lar   p h o t o v o ltaic  ( PV)   s y s tem s   h av e   e m er g ed   as  a  p iv o tal  p lay e r   i n   r ed u cin g   ca r b o n   em is s io n s   an d   a d v an cin g   e n er g y   s u s tain ab ilit y .   Gr id - tied   P V  s y s tem s   p r o v i d e  a   clea n   an d   ef f icie n t  m ea n s   o f   elec tr icity   g en er atio n   b y   h ar n ess in g   s o lar   en er g y   an d   in jectin g   it  d ir ec tly   i n to   th e  u tili ty   g r id .   Ho wev e r ,   th eir   s ea m less   in teg r atio n   in to   th e  ex is tin g   p o wer   in f r astru ct u r e  co m es  with   its   o wn   s et  o f   ch allen g es,  p ar ticu lar ly   wh en   it c o m es to   m ain tain i n g   s y s tem   s tab ilit y   d u r in g   f au lt c o n d itio n s .   Gr id   f au lt  s ce n ar io s ,   i n clu d in g   v o ltag e   s ag s ,   v o ltag e  s wells,  an d   s h o r t - cir cu its ,   ar e   in ev it ab le  in   an y   p o wer   d is tr ib u tio n   n etwo r k .   Su ch   d is tu r b a n ce s   ca n   d is r u p t  th e  s m o o t h   o p er atio n   o f   g r id - tied   PV  s y s tem s ,   af f ec tin g   th eir   p er f o r m an ce   a n d   p o ten tially   jeo p ar d izin g   g r id   s tab ilit y .   Gr id - t ied   PV   s y s t em s   ar e  r eq u ir ed   to   ad h er e  to   d iv er s e  g r i d   co d es  t o   en s u r e  th e  s tab ilit y   o f   th e  s y s tem   an d   s tr en g th e n   its   r esil i en ce   in   th e  ev e n t  o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  37 ,   No .   1 ,  J an u ar y   20 25 :  1 - 1 4   2   d is tu r b an ce s   [ 1 ] .   On e  o f   t h e  k ey   g r id   c o d es  is   lo w - v o ltag e  r i d e  th r o u g h   ( L VR T ) .   T h e  L VR T   ca p ab ilit y   o f   t h e   PV  s y s tem   in v o lv es  s tay in g   co n n ec ted   t o   th e  g r id   d esp ite  a  d ec r ea s e  in   g r id   v o ltag e  m ag n itu d e.   Simu ltan eo u s ly ,   th e  PV  s y s tem   s h o u ld   p r o v id e  r eg u lated   r ea ctiv e  p o wer   in jectio n   t o   th e  p o in t  o f   c o m m o n   co u p lin g   ( PC C )   to   b o ls ter   g r id   v o ltag e   s u p p o r t   [2 ] ,   [ 3 ] .   Prio r   to   th e  i n tr o d u ctio n   o f   th e   L V R T   g r id   co d e,   if   th e   v o ltag e  s ag   e x ce ed ed   th e  n o m in al  v alu e,   PV  s y s tem s   wer e  r eq u ir ed   t o   h alt  p o wer   g en er ati o n .   C o n s eq u e n tly ,   th e  s im u ltan eo u s   ce s s atio n   o f   m u ltip le  PV  p o wer   g en er atio n   s y s tem s   d u e  to   s u b s tan tial  v o ltag e  s ag s   co u ld   in itiate  a  cu m u lativ e  p r o ce s s ,   u ltima tely   r esu ltin g   in   a  s y s tem   co llap s e.   So ,   ev er y   co u n tr y   h as  L VR T   r eq u ir em e n t  s p ec if ied   in   its   g r id   co d e  wh ich   r eq u ir e  PV  s y s tem   to   r em ain   co n n ec te d   an d   p r o v id e  d y n am ic   s u p p o r t  in   im p r o v in g   g r id   v o ltag e  in   ca s e  o f   f a u lt.  I n d ia  also   h as  its   o wn   L VR T   r eq u ir em e n t  in   its   g r id   co d e .   T h er e  h as b ee n   lo t  o f   r esear ch   in   L VR T   f o r   th r ee   p h ase  g r id   co n n ec ted   PV sy s tem .   Af s h ar i  et  a l.   [ 4 ]   p r o p o s ed   a  co n tr o l  s tr ateg y   f o r   m itig ati n g   d o u b le  g r id   f r eq u e n cy   o s cillatio n s   in   th e  ac tiv e  p o wer   an d   d c  lin k   v o ltag e  o f   two   s tag e  th r ee   p h ase  g r id   co n n ec ted   in v er ter   d u r in g   u n b alan ce d   f au lts .   W ith   th e  cu r r en t  r ef er en ce   g en e r atio n   m eth o d   in jecte d   cu r r e n ts   ar e  s in u s o id al  an d   n o n - MPPT  m eth o d   co n tr i b u tes  to   cu r r en t  lim itatio n   m eth o d   th at   r estricts  in jecte d   cu r r en t   to   r a ted   v alu e.   Pap er   b y   Af s h a r i   e t  a l .   [ 5 ]   p r o p o s es  L VR T   s tr ateg y   u s in g   cu r r en t  r ef er en ce   g e n er atio n   m et h o d   wh ich   ca n   elim in ate  th e  o s cillatio n s   in   d c  lin k   v o ltag e  a n d   ac tiv e  p o wer   d u r in g   u n b alan ce d   v o ltag e   s ag s .   Al - Sh etwi  et  a l .   [ 6 ]   DC   ch o p p er   b r ak e  co n tr o ller   an d   cu r r e n t  lim iter   ar e  u s ed   to   ab s o r b   ex c ess iv e  d c  v o ltag e  an d   lim its   ex ce s s iv e  a c  cu r r e n t  d u r in g   v o ltag e  d ip s .   T h e  p r o p o s ed   s tr ateg y   e f f ec ti v ely   im p r o v es  th e  ca p ab ilit y   o f   r id e  th r o u g h   f au l t  s af ely   an d   p r o v i d e  g r id   s u p p o r t  th r o u g h   ac tiv e  an d   r ea ctiv e  p o wer   co n tr o l  at  d if f er en t  ty p e  o f   f a u lts .   A  p ap er   b y   L in   et  a l .   [ 7 ]   u s es  in telli g en t  c o n tr o ller   b ased   o n   T SKPF NN - AM F  wh ich   r eg u lates  th e  r ea ctiv e  p o wer   to   a  v alu e  th at  co m p lies   with   th e  r eg u latio n   o f   L VR T   u n d er   g r id   f a u lts .   T h e   p r o p o s ed   co n tr o ller   is   ab le  to   elim in ate  th e  f lu ctu atio n   o f   d c  lin k   v o ltag e  u n d er   g r id   f au l ts .   I n   wo r k   [ 8 ] ,   th e   co n tr o l  s tr ateg y   d e v elo p ed   p r o v id e  r id e  th r o u g h   f au lt  ca p a b ilit y   d u r in g   g r id   v o ltag e  s ag s   an d   en s u r es  g r id   s in u s o id al  cu r r e n t  at   th e   PC C .   T h e  ac tiv e   an d   r ea ctiv e  p o wer   c h an g es   as  p er   th e   v o ltag e  s ag   lev el.     I s m ail  et  a l .   [ 9 ]   ad ap tiv e  p o w er   co n tr o l  is   in tr o d u c ed   b y   au t o   co r r ec tio n   d r o o p   co n tr o l  to   r eg u late  P  an d   Q  i n   ac co r d an ce   with   n etwo r k   im p ed an ce .   Gr id   o p er atio n   is   t h u s   s u p p o r ted   u n d er   n o r m al  an d   v o ltag e   s ag   co n d itio n s   b y   p r o p o r tio n ally   g en er atin g   P a n d   Q  b ased   o n   th e  ca p ac ity   o f   t h e  in v e r ter s .   So n awa n e  an d   Um ar ik a r   [ 1 0 ]   p r o p o s es  s y n ch r o n v e r ter   b ase d   PV  STAT C O M.   I n   p ar tial  STAT C O M   m o d e,   p r o p o s ed   co n tr o ller   is   ab le  to   u s e  th e  r em ain in g   ca p ac ity   o f   in v er ter   f o r   r ea ctiv e  p o wer   co m p en s atio n   wh ile  in   f u ll  STAT C OM   m o d e  it  f u lly   p r o v id es  r ea ctiv e  p o wer .   Als o   th e   p r o p o s ed   co n tr o ller   is   a b le  to   r eg u late  th e  PC C   v o ltag e  d u r in g   L VR T   b y   p r o v i d in g   r ea ctiv e  p o wer   co m p en s atio n .   Z ah lo u l   et  a l.  [ 1 1 ]   a  d y n a m ic  m o d el  is   d ev elo p e d   f o r   s o lar   PV  g r id   co n n ec ted   s y s tem   with   p r o d u ctio n   ca p ac ity   o f   2   MW.   T h e  co n tr o ller s   o n e  f o r   DC - DC   co n v er ter   to   ac h iev e  m ax im u m   p o wer   p o i n t  ( MPP )   an d   o t h er   f o r   v o ltag e  s o u r ce   c o n v e r ter   ( VSC )   to   m ai n tain   v o ltag e   q u ality   at  PC C .   W ith   th e  p r o p o s ed   co n tr o ller   s y s tem   d e v elo p ed   is   ab le  to   r eg ai n   th e  s tab ilit y   wh en   th e  f au lt is   d is ap p ea r ed .   C h o wd h u r y   et  a l .   [ 1 2 ]   th e  co n tr o ller   is   d esig n ed   f o r   L VR T   wh ich   s u p p lies   ad eq u ate  r ea c tiv e  p o wer   in   th e  f o r m   o f   q u ad r atu r e  ax i s   cu r r en t   (I q )   to   t h e  g r id   as  p e r   g r id   co d e.   T h e  in v er ter   cu r r en t  in cr ea s e  d u r in g   f au lts   is   p r ev en ted   b y   a d ju s tin g   th e  d ir ec t  ax is   cu r r en t( I d ).   T h e  in v er te r   cu r r en t  is   r estrice d   to   1 . 5 %  with   th e   d esig n ed   s y s tem   d u r i n g   f a u lts .   T h e  p r ev io u s   r esear ch   wo r k   f o cu s s es  o n   L VR T   p er f o r m an c e   o f   th e  g r id   co n n ec ted   s o lar   PV   s y s te m   u n d er   d if f e r en t  f au lts   an d   h o w  th e  s y s tem   ca n   r em ai n   c o n n ec ted   an d   s u p p o r t   th e   g r id   b u t  d id n ’ t  a d o p t   an y   in tellig en t  tech n iq u e   f o r   m a x im u m   p o wer   p o in t  tr ac k in g   ( MPPT )   alo n g   with   th e   co n t r o ller .   I n   o u r   r esear ch   wo r k   o u r   co n tr o ller   is   d esig n ed   to   wo r k   with   n eu r al  n etwo r k   b ased   MPPT  an d   to   s u p p o r t  th e  g r i d   d u r in g   b alan ce d   f au lts   as  p er   th e  L VR T   I n d ian   g r id   co d e   [ 13] ,  [ 1 4 ] .   T h e  p r o p o s ed   s y s tem   is   ab l e  to   s tab ilize  th e  D C   lin k   v o ltag e  as  well  as  th e  o s cillatio n s   in   th e  ac tiv e  an d   r ea ctiv e  p o wer   u n d er   l o w  v o ltag e  co n d itio n s .   I n   th e   ev en t  o f   lo w  v o lta g e  co n d itio n s   o n   th e  g r id   s id e  th e  d esig n ed   s y s tem   is   ab le  to   d eliv er   r eq u ir ed   am o u n t  o f   r ea ctiv e  p o wer   t o   th e  g r id   s o   a s   to   s tab ilize  th e  v o ltag e  lev el.   I n   th is   r esear ch   a  1 0 0   k W   g r id   co n n ec ted   s o lar   PV  s y s te m   is   d esig n ed   wh ich   h as  d o u b le  s tag e  co n f ig u r atio n .   I n   th e  f ir s t  s tag e  DC - DC   co n v er ter   is   r esp o n s ib le  f o r   o p tim izin g   p o we r   ex tr ac tio n   f r o m   PV  p an els  an d   in   th e   s ec o n d   s tag e  in v er ter   is   th e r e  wh ic h   c o n v er ts   DC   to   AC   in   o r d er   t o   f e d   p o wer   to   th e   g r id .   Un d er   n o r m al  co n d itio n s   wh e n   p o wer   f ac to r   is   u n ity   m ax i m u m   p o wer   s h o u l d   b e  f ed   b y   th e  s o lar   PV  s y s tem   to   g r id .   Fo r   m ax im u m   p o wer   ex tr ac tio n   n eu r al  n etwo r k   b a s ed   MPPT  is   u s ed   th at  en s u r e s   m ax im u m   p o wer   d eliv er y   f r o m   t h e  s o lar   PV  s y s tem .   B u t ,   u n d er   f au lt  co n d itio n s   s in ce   th e  s o lar   PV  s y s tem   is   n o t  ab le  to   f ed   m ax im u m   p o wer   to   th e   g r id   t h e  DC   lin k   ca p ac ito r   v o ltag e  will  r is e  th at  m ay   d a m ag e   th e  ca p ac i to r   th u s   in   o r d er   t o   av o i d   th is   MPPT   is   to   b e  d is ab led .   C o n v en tio n al  c o n tr o l  tec h n iq u es,  wh ich   ar e  t y p ically   d esi g n ed   f o r   n o m in al  o p er atin g   co n d itio n s ,   o f ten   f all  s h o r t  wh e n   th e  g r id   d is tu r b an ce s   o cc u r .   I n   th is   co n tex t,  a  p r ess in g   n ee d   ex is ts   f o r   in tellig en t  co n t r o l  s tr ateg ies  th at  ca n   ad ap t   d y n a m ically   to   v ar y i n g   g r id   co n d it io n s ,   en s u r in g   th e  r eliab le  o p er atio n   o f   g r id - tied   PV sy s tem s   ev en   d u r in g   f au lt  ev en ts .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52       I n tellig en t a ctive   a n d   r ea ctive   p o w er c o n tr o l u s in g   mu lti - la y er n eu r a l n etw o r k  b a s ed   … ( Meh ta b   F a tima )   3   T h is   r esear ch   p a p er   ad d r ess es  th is   cr itical  n ee d   b y   in tr o d u c in g   an   i n n o v ativ e  ap p r o ac h   t o   en h a n ce   th e  ac tiv e  an d   r ea ctiv e  p o wer   co n tr o l  o f   g r id - tied   s o lar   PV  s y s tem s   d u r in g   f au lt  co n d itio n s .   T h e  co r e  o f   th is   ap p r o ac h   lies   in   th e  in teg r ati o n   o f   m u lti - lay er   n eu r al  n et wo r k   ( ML NN)   b ased   MPPT  with   th e  co n tr o ller ,   wh ich   ex h i b it  th e  a b ilit y   to   le ar n   an d   ad a p t  in   r ea l - tim e,   t h u s   o f f er in g   a  p r o m is in g   s o lu tio n   f o r   m itig atin g   th e   im p ac t o f   g r id   f a u lts   o n   PV sy s tem   p er f o r m a n ce .   T h e  o b jectiv es  o f   th is   r esear c h   ar e   two - f o l d .   First,  we  s ee k   to   d ev elo p   a n d   im p lem en t  a  ML NN - MPPT  b ased   co n tr o ller   u s in g   a  s im u latio n   f r am ewo r k   th at  in tellig en tly   m an ag es  th e   ac tiv e  an d   r ea ctiv e   p o wer   o u tp u ts   o f   g r id - tied   PV   s y s tem s ,   ef f ec tiv ely   r esp o n d i n g   to   d if f er e n t  f a u lt  co n d itio n s .   Seco n d ,   we  aim   to   ass ess   th e  p er f o r m a n ce   o f   t h e  co n tr o ller   in   f au lt  s ce n a r io ,   with   a  f o cu s   o n   r ap id   r esp o n s e,   f au lt  to ler an ce ,   an d   o v er all  s y s tem   s tab ilit y .   T h is   p ap er   is   s tr u ctu r ed   as f o llo ws:   s ec tio n   2   p r o v id es o v er v i ew  o f   L VR T   as d e s cr ib ed   in   I n d ian   g r id   co d e   an d   its   im p o r tan ce .   Sec tio n   3   o f f er s   d etailed   d esig n   o f   th e  p r o p o s ed   s y s tem .   Sectio n   4   p r esen ts   th e  p r o p o s ed   co n tr o l  ap p r o ac h .   Sectio n   5   d etails  th e  n eu r al  n etwo r k   b ased   MPPT  alg o r ith m   an d   s im u latio n   r esu lts   o f   it.  Sectio n   6   g iv es  t h e  co n tr o ller   d esig n ed   f o r   th e   p r o p o s ed   s y s tem .   Sectio n   7   p r o v id es  s im u latio n   f r am ewo r k   an d   t h e  d etailed   r esu lts   o f   an aly s is .   I t  d elv es  in to   th e  im p licatio n s   o f   o u r   f in d in g s   an d   p o ten tial   p r ac tical  ap p licatio n s .   Fin ally ,   th e  p ap er   co n cl u d es  b y   s u m m ar izin g   th e  k e y   co n tr ib u tio n s   an d   p o in tin g   to   f u tu r e   r esear ch   d ir ec tio n s .   I n   a  wo r ld   co m m itted   to   s u s tain ab le  en er g y   p r o d u ctio n   an d   r e s ilien t  p o wer   g r id s ,   th is   r esear ch   s tr iv es  to   m ak e  a   s ig n if ican t  co n tr i b u tio n   b y   e n h an cin g   t h e  ad ap ta b ilit y   o f   g r i d - tied   PV  s y s tem s   d u r in g   b o th   n o r m al  an d   f au lt c o n d itio n s .       2.   L O W  VO L T AG E   R I D E   T H RO UG H   ( L VRT)  I N  I NDIA N  G RID CO DE   As  p er   th e  I n d ian   g r id   co d e   [ 1 3 ]   th e  PV  Sy s tem   s h o u ld   r e m ain   co n n ec ted   to   t h e  g r id   wh e n ev er   th e r e  is   v o ltag e  s ag   an d   s h o u ld   s u p p ly   r ea ctiv e  p o wer   to   th e   g r id   till   th e  v o ltag e  r ec o v er s   o r   m ax im u m   o f   3 0 0   m s   wh ich ev er   is   lo wer .   Fig u r e  1   s h o ws  th e  L VR T   r eq u ir em en t   in   I n d ia n   c o d e.   As  it  ca n   b e  s ee n   in v er ter   m u s t   r em ain   co n n ec te d   to   th e  g r id   ab o v e  r ed   lin e  ar ea   wh ile  b el o w  th e  r ed   lin e  ar ea   it  s h o u ld   s to p   an d   d is co n n ec t  its elf   f r o m   th e  g r id .           Fig u r e  1 .   L VR T   r eq u ir em en t i n   I n d ia n   g r i d   co d e   [ 3 ]       Du r in g   L VR T   o p er atio n   t h e   s o lar   PV  s y s tem   s h o u ld   s u p p ly   ac tiv e  p o wer   i n   p r o p o r tio n   to   th e  am p litu d e  o f   g r i d   v o ltag e.   T h e  r ea ctiv e  p o wer   i n jectio n   r eq u ir em en t  u n d e r   d if f er e n t  v o ltag e  s ag   lev el   ac co r d in g   to   th e  I n d ian   g r id   co d e  is   s h o wn   in   Fig u r e  2 .   Du r in g   f a u lt  th e  in jectio n   o f   ac tiv e  an d   r ea ctiv e   cu r r en t is g o v er n e d   b y   ( 1 )   an d   ( 2 )   r esp ec tiv el y   [ 1 3 ] ,  [ 1 4 ] .   −   I n ject  r ea ctiv e  cu r r en t d u r in g   L VR T   I n d ian   g r i d   co d e   [ 9 ] :            = { 0 (   )         0 . 85 . ≤  ≤ 1 . 1 . × ( 1 −  ) ×              0 . 50 . ≤  < 0 . 85 .                                                       < 0 . 50 }   ( 1 )     −   R ef er en ce   ac tiv e  cu r r en t d u r in g   L VR T   [ 9 ] :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  37 ,   No .   1 ,  J an u ar y   20 25 :  1 - 1 4   4    = {                          0 . 85 ≤  ≤ 1 . 1 . √ ( 2 − 2                       0 . 85 ≤  ≤ 1 . 1  0                                    < 0 . 50 }   ( 2 )     I n   ab o v e  eq u atio n s   K  is   ad ju s tm en t f ac to r   a n d   it is   g iv en   b y :     K   =      ≥ 2   ( 3 )     K  s h o u ld   b e  g r ea ter   th a n   o r   eq u al  to   2   in   o r d e r   to   p r o v i d e  v o l tag e  s u p p o r t   u n d er   g r i d   f ailu r e s   an d   V g =g r id   v o ltag e  lev el  in   p . u ,   I n =  r ated   g r id   cu r r en t o r   r ated   i n v er ter   c u r r en t.           Fig u r e  2 .   R ea ctiv e  c u r r en t  v s  v o ltag e  d ip   [ 3 ]       3.   DE S I G N  O F   T H E   SY ST E M   T h e  s y s tem   co n s is ts   o f   two   s t ag es.  First  s tag e  co m p r is es  o f   DC - DC   b o o s t  co n v er ter   wh ich   b asically   co n tr o ls   th e  p o wer   co m i n g   f r o m   PV  s o u r ce   i.e . ,   it  e n s u r es  m ax im u m   p o wer   is   d r awn   f r o m   s o lar   PV  s y s tem   u n d er   n o r m al  c o n d itio n   an d   t o   p r o v id e   p r o p er   co n t r o l  u n d e r   v o ltag e   s ag   c o n d itio n s   d u r in g   f au lt.   T h e   s ec o n d   s tag e  co m p r is es o f   a  th r ee - p h a s e  VS C .   T h e  b o o s t c o n v er ter   o u tp u t is co n n ec te d   to   th e  VS C   th r o u g h   a  DC   lin k   ca p ac ito r .   T h e  VSC   o u tp u t  is   t h en   co n n ec te d   to   th e  g r id   at  PC C   th r o u g h   a n   L C L   Fil ter .   T h e  b lo ck   d iag r am   o f   th e  co m p lete  s y s tem   is   as  s h o wn   in   Fig u r e  3 .   Fo r   ex tr ac tin g   m ax im u m   s o lar   p o wer   f r o m   PV,  we  h av e  u s ed   ANN  b ased   alg o r ith m   b ec a u s e  o f   its   r o b u s tn ess   an d   im p r o v ed   ac cu r ac y .   T h e  g r id   cu r r en t h as  h ar m o n ics  s o   i n   o r d er   t o   r ed u ce   th e  s am e  L C L   f ilter   is   u s ed   in   th e  d esig n   [ 1 5 ] - [ 2 0 ] .   T h e  o t h er   p a r am eter s   th at  ar e  u s ed   in   th e  co m p lete  d esig n   ar e  s p ec if ied   in   T ab le s   1   an d   2 .   T h e  co m p l ete  s ch em atic  o f   th e  d esig n ed   s y s tem   is   a s   s h o wn   in   Fig u r e  4 .   T h e  d esig n   p ar am eter s   f o r   B o o s t c o n v er ter   a r e  o b tain ed   u s in g   b y   ( 4 )   a n d   ( 5 )   [ 1 1 ] :     = (  − ) ∆ ×  ×    ( 4 )     a nd,     =  (  − ) ∆ ×  ×      ( 5 )       T ab le  1 .   B o o s t c o n v er ter   p ar a m eter s   P a r a me t e r   V a l u e   V o l t a g e   I n p u t   V in   2 5 0 - 3 5 0   V   V o l t a g e   O u t p u t   V o   6 0 0   V   R a t e d   P o w e r   ( P MPP )   1 0 0   k W   S w i t c h i n g   F r e q u e n c y   f B     5   k H z   V o l t a g e   R i p p l e ( ∆V )   1%   C u r r e n t   R i p p l e ( ∆I )   5%   B o o st   C o n v e r t e r   I n d u c t a n c e   L b   1 . 2 5   mH   B o o st   C o n v e r t e r   C a p a c i t a n c e   C b   4 0 0 0   ⴎ F     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52       I n tellig en t a ctive   a n d   r ea ctive   p o w er c o n tr o l u s in g   mu lti - la y er n eu r a l n etw o r k  b a s ed   … ( Meh ta b   F a tima )   5   T ab le  2 .   I n v er ter   d ata   P a r a me t e r   V a l u e   G r i d   n o mi n a l   R M S   v o l t a g e   l i n e   t o   l i n e   ( V gL - L )   4 1 5   V   G r i d   N o mi n a l   F r e q u e n c y   5 0   H z   I n v e r t e r   S i d e   I n d u c t a n c e   f o r   LC L  f i l t e r ( L 1 )   5 0 0   ⴎ H   G r i d   S i d e   I n d u c t a n c e   f o r   LC L   f i l t e r ( L 2 )   5 0 0   ⴎ H   C a p a c i t a n c e   o f   t h e   LC L   F i l t e r   ( C )   1 0 0   ⴎ F   S w i t c h i n g   F r e q u e n c y   o f   I n v e r t e r   ( f SW )   1 0   k H z   D C   Li n k   C a p a c i t o r   C dc   3 2 2 7   ⴎ F   D C   Li n k   V o l t a g e   V dc     6 0 0   V           Fig u r e  3 .   B lo ck   d iag r am   o f   th e  p r o p o s ed   s y s tem           Fig u r e  4 .   T h r ee - p h ase  g r id - co n n ec ted   PV sy s tem   ( GC PS )       4.   CO NT RO L   AP P RO A CH   Un d er   l ow   v o ltag e  co n d itio n s   d u r in g   f au lts   th er e  is   m i s m atch   b etwe en   g en e r ated   p o wer   an d   d eliv er ed   p o wer   f r o m   PV  s y s t em .   T h is   d if f er en ce   in   g en er at ed   p o wer   an d   d eliv er ed   p o we r   will  ca u s e  r is e  in   DC   lin k   v o ltag e   wh ich   m ay   d am ag e  th e   ca p ac ito r   [ 2 1 ] - [ 2 3 ] .   T h u s ,   d u r in g   L VR T   co n d iti o n   in   o u r   p r o p o s ed   co n tr o l  a p p r o ac h   MPPT  o p er atio n   is   d is ab led   an d   s y s tem   will  wo r k   u n d er   n o n - MPPT  m o d e  s o   as  t o   r e d u ce   th e  p o wer   g en er atio n .   T h u s ,   u n d er   n o r m al  co n d itio n s   s o lar   PV  s y s tem   will  wo r k   u n d er   M PP T   m o d e  an d   th u s   d eliv er s   m ax im u m   p o wer   b u t   wh en   th e r e  is   d r o p   in   v o ltag e   at  PC C   d u e  to   f au lt  t h en   s y s tem   s h o u l d   s witch   to   non - MPPT  m o d e  an d   r eq u ir e d   r ea ctiv e  an d   ac tiv e  p o wer   s h o u ld   b e  s u p p lied   f r o m   th e  in v er ter   till   th e  v o ltag e  at  PC C   r ec o v er s .   On ce   th e  v o ltag e  r ec o v er s   an d   f au lt  is   clea r ed   s y s tem   s h o u ld   b e  s witc h ed   b ac k   to   MPPT  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  37 ,   No .   1 ,  J an u ar y   20 25 :  1 - 1 4   6   m o d e.   T h e  f lo wch ar t  in   Fig u r e  5   s h o ws  th e  s witch in g   o f   s y s tem   f r o m   MPPT  to   n o n - MPPT  m o d e  d e p en d in g   th e  g r id   v o ltag e   lev el.   T h u s ,   if   g r id   v o ltag e  V g <0 . 8 5   th en   f au lty   m o d e  o f   o p er atio n   is   ac tiv a ted   an d   d ep en d in g   o n   th e  s ag   in   g r id   v o ltag e  p o w er   r ed u ctio n   is   d o n e   b y   s witch in g   to   n o n - MPPT  m o d e   an d   d eliv er in g   ac tiv e  an d   r ea ctiv e  p o wer   as  p r escr ib e d   b y   th e   g r id   co d e .   T h is   f a u lty   m o d e  o f   o p er atio n   is   d ea ctiv a ted   o n ce   th e  f a u lt  is   clea r ed   an d   s y s tem   is   s witch ed   b ac k   t o   n o r m al  m o d e.           Fig u r e  5 .   Flo w  ch a r t o f   t h e  p r o p o s ed   s tr ateg y       5.   ANN  B A SE D  M P P T   T h e  p r o p o s ed   m eth o d   u tili ze s   th e  ad ap tiv e  lear n in g   ca p ab ilit ies   o f   ANNs   to   ac cu r ately   tr ac k   th e   MPP   o f   th e  PV  ar r ay   u n d er   v ar y in g   en v ir o n m en tal  co n d itio n s .   T h e  p er f o r m a n ce   o f   th e  A NN - b ased   MPPT  is   ass es s ed   v ia  s im u latio n   s tu d i es  [ 2 4 ]   an d   co n tr asted   with   co n v en tio n al  MPPT  m eth o d s   lik e  p er t u r b   an d   o b s er v e   ( P& O)   an d   in cr e m en t al  co n d u ctan ce   ( I n c   C o n d ) ,   d e m o n s tr atin g   s u p er i o r   ef f icac y   in   ter m s   o f   tr ac k in g   ac cu r ac y ,   r esp o n s e  tim e,   an d   r esil ien ce   to   f lu ctu atin g   s o lar   ir r ad ian ce   an d   tem p er at u r e  [ 2 5 ] .   I n   r ec en t  y ea r s ,   ar tific ial  n eu r al   n etwo r k s   ( A NNs)  h av e  g ar n e r ed   s ig n if ica n t  in ter est  d u e  to   th eir   ca p ac ity   to   co m p r eh en d   in tr icate   p atter n s   an d   p r o v id e  p r ec is e  f o r ec asts   [ 2 6 ] .   W ith in   th e  d o m ain   o f   MPPT,   ANNs   p r esen t  a  co m p ellin g   s u b s titu te  f o r   co n v en tio n al  alg o r ith m s ,   h a r n ess in g   th eir   a d ap tiv e  lear n in g   p r o wess   to   co n s is ten tly   f in e - tu n e  th e  o p er atin g   p ar a m eter s   o f   th e  PV  s y s tem .   T h e  ar ch itectu r e  o f   t h e  ANN   co m p r is es  an   in p u t  lay er ,   o n e  o r   m o r e  h id d e n   lay er s ,   a n d   an   o u tp u t  la y er .   T h e  in p u t   lay er   r ec eiv es  en v ir o n m en tal   p ar am eter s   s u ch   as  s o lar   ir r ad ian ce   an d   tem p er at u r e,   wh ile   th e   o u tp u t  lay e r   p r o v id es  th e   d u t y   c y cle  f o r   t h e  DC - DC   co n v er ter   to   m ain tain   th e  PV sy s tem   at  its   m ax im u m   p o wer   p o in t.     5 . 1 .     T ra ini ng   o f   t he  ANN   T h e  tr ain in g   d ata  f o r   t h e  n e u r al  n etwo r k   is   s o lar   tem p er atu r e  an d   ir r ad ian ce   f o r   wh ich   1 0 0 0   d ata  o n e   f o r   ea c h   ir r ad iatio n   an d   tem p e r atu r e  is   g e n er ated   f o r   o n e  s et  o f   s am p les.  Ou t p u t  is   MPP   v o ltag e  wh ich   is   u s ed   f u r th er   to   g en er ate   th e  d u ty   r a tio   f o r   th e   b o o s t  co n v er ter   c o n tr o l.  T h u s ,   to   tr ain   th e  n eu r al   n etwo r k   1 0 0 0   d ata   is   tak en   i.e   tem p er atu r e  r an g e   is   f r o m   ( 1 5   °C   to   3 5   °C )   an d   f o r   ir r a d ian ce   r an g e  is   f r o m   ( 0   W /m 2   to   1 , 0 0 0   W /m 2 ).   T h e  ac tiv atio n   f u n ctio n   o f   in p u t  an d   o u tp u t  lay er   is   tan s ig   an d   p u r elin   r esp ec tiv ely .   T h e  tr ain ed   ANN   lear n s   th e  n o n lin ea r   r elatio n s h ip   b etwe en   t h e  en v ir o n m en tal   v ar iab les  an d   th e   o p tim al  o p er atin g   p o in t  o f   th e   PV  s y s tem ,   en ab lin g   it  to   a d ap t  to   v ar y in g   c o n d itio n s   an d   tr ac k   t h e  MPP  ac cu r ately .   F ig u r e  6   s h o ws  th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52       I n tellig en t a ctive   a n d   r ea ctive   p o w er c o n tr o l u s in g   mu lti - la y er n eu r a l n etw o r k  b a s ed   … ( Meh ta b   F a tima )   7   d if f er en t  lay er s   f o r   n eu r al  n etwo r k   tr ain in g   o f   MPPT.   T h e  tr ain in g   o f   th e  n eu r al  n etwo r k   is   p er f o r m ed   af ter   d eter m in in g   th e  Vm p p   ( Vp v * )   v alu e  at  v ar io u s   ir r ad ian ce   an d   tem p er atu r e  lev els.  T h is   Vp v *   is   co m p ar ed   with   th e  in s tan tan eo u s   Vp v ,   g en er atin g   an   er r o r   s ig n al  t h a t  is   f ed   to   th e   PI  co n tr o ller .   T h e  o u t p u t  o f   th e  PI  co n tr o ller   is   th en   s u p p lied   to   t h e  PW M  s ig n al  g en er ato r   to   p r o d u ce   th e  n ec ess ar y   d u ty   cy c le.   Op tim al  tu n in g   o f   th e  PI  co n tr o ller   is   ess en tial f o r   en h an ce d   p er f o r m a n ce .   Fig u r e  7   s h o ws  th e   n e u r al  n etwo r k   tr ain i n g   in   MA T L A B .   MA T L AB   p r o v id es  s ev e r al  tr ain in g   alg o r ith m s   f o r   n eu r al  n etwo r k s ,   ea ch   with   its   ad v an tag es  a n d   lim itatio n s .   L ev e n b er g - Ma r q u ar d t   is   ch o s en   f o r   n eu r al  n etwo r k   tr ain in g   d u e  t o   its   ad v a n tag es  in   ter m s   o f   co n v er g en ce   s p ee d ,   s tab ilit y ,   an d   g en er aliza tio n   p er f o r m an ce .   On ce   th e   n etwo r k   ar c h itectu r e  a n d   tr ai n in g   alg o r ith m   ar e  s elec ted ,   th e  tr ain in g   p r o ce s s   b eg in s .   Du r in g   tr ai n in g ,   th e  n eu r al  n etwo r k   iter ativ ely   ad ju s ts   its   weig h ts   an d   b iases   to   m in i m ize  th e  d if f er en ce   b etwe en   its   p r ed icted   o u tp u t  an d   th e   ac tu al  o u tp u t   in   th e   t r ain in g   d ataset.   T h e  p er f o r m a n ce   is   test ed   u s in g   m ea n   s q u ar ed   er r o r   ( MSE ) .   T h e  n eu r al  n etwo r k   b lo ck   g en e r ated   af ter   tr ain in g   is   as  s h o w n   in   Fig u r e  8 .   T h e   tr ain ed   n eu r al  n etwo r k   b lo c k   i s   s h o wn   in   Fig u r e  8 ( a)   with   its   h id d en   lay er s   s h o wn   in   Fig u r e  8 ( b ) .   Fig u r e  9   s h o ws  p er f o r m an ce   o f   tr ain ed   n eu r al  n etwo r k ,   Fig u r e  9 ( a)   s h o ws  th e  r eg r ess io n   d ata  an d   it   ca n   b e   clea r ly   s ee n   th at  all   s am p les  ar e  alig n ed   i n   s am e  lin e  in d icatin g   h ig h   ac cu r ac y   in   d ata  ac q u is itio n   an d   co n f ir m in g   th eir   v alid ity .   Fi g u r e  9 ( b )   s h o ws  th e  ad m is s ib le  MSE   is   ap p r o x im ately   wh ich   is   4 . 3 4 5 1 e - 1 1   o b tain ed   at  e p o ch   1 0 0 0 .   T h e  r esu lts   o b tain ed   f r o m   tr ain e d   n eu r al  n etwo r k   b ased   MPPT  is   as  s h o wn   in   Fig u r e   1 0 .   T h e  r esp o n s e  cu r v es  o f   PV  o u tp u t  p o wer   is   s h o wn   in   Fig u r e  1 0 ( a) ,   MPPT  o u tp u t  p o wer   in   Fig u r e  1 0 ( b )   an d   th e  v ar y in g   r ad iatio n s   ar e   s h o wn   in   Fig u r e   1 0 ( c)   wh er e   it  ca n   b e  clea r ly   s ee n   th at  th e  MPPT  m eth o d   is   wo r k in g   p r o p er ly   an d   is   ab le   t o   tr ac k   m ax im u m   p o wer   f r o m   th e  s y s tem   u n d e r   all  v ar y in g   wea th er   co n d itio n s   with   m ax im u m   o f   1 0 0   k W   at   1 0 0 0   W /m 2   r ad iatio n s .   ANN - b ased   MPPT  o f f er s   s ig n i f ican t  ad v an tag es  o v e r   co n v en tio n al  m eth o d s   b y   p r o v id in g   im p r o v ed   ac cu r ac y   a n d   ef f icien c y   in   tr ac k i n g   th e  MPP  u n d er   v ar y i n g   en v ir o n m en tal  co n d itio n s .   I t  f ea tu r es  f aster   r esp o n s e  tim e s ,   r ed u ce d   o s cillatio n s ,   an d   r o b u s t  p er f o r m an ce   ev en   with   n o is e  an d   d is tu r b a n ce s .           Fig u r e  6 .   ANN  Stru ctu r e   f o r   MPPT           Fig u r e  7 .   Neu r al  n etwo r k   tr ain in g   in   MA T L AB   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  37 ,   No .   1 ,  J an u ar y   20 25 :  1 - 1 4   8       ( a)   ( b )     Fig u r e  8 .   Neu r al  n etwo r k   b lo c k   an d   h id d e n   lay er s   ( a)   tr ain ed   n eu r al  n etwo r k   b lo ck   a n d     ( b )   h id d en   la y er s   in s id e  b lo ck         ( a)       ( b )     Fig u r e  9 .   Per f o r m an c e  o f   t r ain ed   n eu r al  n etwo r k   ( a)   tar g ets co n v er g en ce   an d   ( b )   b est v alid a tio n   p er f o r m an ce   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52       I n tellig en t a ctive   a n d   r ea ctive   p o w er c o n tr o l u s in g   mu lti - la y er n eu r a l n etw o r k  b a s ed   … ( Meh ta b   F a tima )   9     ( a)     ( b )     ( c)     Fig u r e  1 0 .   Neu r al  n etwo r k   b as ed   MPPT  r esu lts : ( a)   PV o u tp u t p o wer   ( W ) ,   ( b )   MPPT - PV o u tp u t p o wer   ( W ) ,   an d   ( c)   ir r ad ian ce   ( W /m 2 )   o n   PV p an el       6.   C O N T R O L  D E SIG N   T h e  co n tr o l  L o g ic  Diag r am   is   as sh o wn   in   Fig u r e  1 1 .   Dep e n d in g   o n   t h e  g r id   v o ltag e  s y s tem   s witch e s   f r o m   o n e   m o d e  to   th e  o th er   th at  is   f r o m   MPPT  to   n o n - M PP T   m o d e.   Fo r   th e   DC   lin k   v o ltag e  c o n tr o l   PI  co n tr o ller   is   b ein g   u s ed .   T h e  v alu es  o f   K p  an d   K i   is   as  g iv en   in   T ab le  3   [ 1 5 ] .   I n   MPPT  m o d e  o n ly   th e  ac tiv e   cu r r en t  will  b e  f ed   to   t h e  g r id   b y   th e  in v e r ter   wh ile  r ea ctiv e  cu r r en t  will  b e  ze r o .   T h e  ac tiv e  cu r r en t  f r o m   th e   in v er ter   is   its   r ated   cu r r en t  i.e   I d =I n .   I n   n o n - MPPT  m o d e  th e  ac tiv e  cu r r en t  an d   r ea ctiv e  cu r r en t  will  b e  as  p er   th e  lev el  o f   d r o p   in   g r id   v o lt ag e.   I n   ca s e  th e  g r id   v o ltag e  f alls   an d   is   b elo w  0 . 8 5   b u t  g r ea ter   th an   0 . 5   b o t h   ac tiv e  cu r r en t  a n d   r ea ctiv e   cu r r en t  will  b e   f e d   f r o m   in v er ter   as  p er   t h e  e q u atio n s   d ef in e d   i n   L VR T   co d e.   An d   if   th e  g r i d   v o ltag e   d r o p   is   b el o w  0 . 5   p . u   th en   o n ly   t h e  r ea ct iv e  cu r r e n t  will  b e  f ed   f r o m   t h e  in v er ter   i.e   I q =I n   wh er e  I n   is   r ated   cu r r en t   o f   th e  in v er ter .   I n   t h e  c u r r en t   co n tr o l  lo o p   PI  co n tr o ller   is   u s ed   with   K p   an d   K i   as  d ef in ed   in   T ab le  4   [ 1 5 ] .   T h e   v o ltag e  r ef er e n ce s   f o r   t h e  f ee d f o r war d   co n tr o l a r e  g iv e n   b y   ( 6 )   an d   ( 7 ) .     v d ∗ = v d + R i d + L d i d dt − ω L i q   ( 6 )     v q ∗ = v q + R i q + L d i q dt − ω L i d     ( 7 )       T ab le  3 .   Vo ltag e  c o n tr o ller   p a r am eter s   f o r   th e   s im u latio n s   P a r a me t e r   S y mb o l   V a l u e   O u t e r   v o l t a g e   P I   c o n t r o l l e r   K p   K i   0 . 2 5   3 0 0       T ab le  4 .   C u r r e n t c o n tr o ller   p ar am eter s   f o r   th e   s im u latio n s   P a r a me t e r   S y mb o l   V a l u e   I n n e r   C u r r e n t   P I   c o n t r o l l e r   K p   K i   10   20   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  37 ,   No .   1 ,  J an u ar y   20 25 :  1 - 1 4   10       Fig u r e  1 1 .   C o n tr o ller   d esig n       7.   SI M UL A T I O N  R E S UL T S  AND  DIS CUSS I O N   T h e  th r ee - p h ase  s y s tem   wit h   co n tr o ller   as  s h o wn   in   Fi g u r e  1 1   is   im p lem en ted   in   MA T L AB   Simu lin k .   T h e r e  ar e  two   m o d es  o f   o p er atio n   f o r   th e  im p lem en ted   s y s tem   d ep e n d in g   o n   th e  g r id   v o ltag e   m ea s u r ed   at  PC C .   First  m o d e   is   n o r m al   m o d e  wh ich   is   also   MPPT  m o d e   an d   th e   o th er   is   f au lty   m o d e   in   wh ich   th e  s y s tem   wil l  b e  in   n o n - MPPT  m o d e.   T h e  two   m o d es  ar e  d escr ib ed   with   th eir   s i m u latio n   r esu lts   in   d etails in   th e  b elo w  s ec tio n s .     7 . 1 .     M o de  1 :   M P P T   m o de   T h is   is   th e  n o r m al  m o d e  o f   o p er atio n   i.e   wh e n   g r i d   v o ltag e   is   g r ea ter   th an   0 . 8 5   p . u   i.e   V g >0 . 8 5   p . u .   I n   th is   m o d e  s y s tem   is   g e n er atin g   m ax im u m   p o wer   as  p er   th e  MPPT  alg o r it h m   u n d er   v ar y in g   r ad iatio n s .   Fig u r e  1 2   s h o ws th e  PV p o wer   in   v ar y in g   I r r ad iatio n s .   Fo r   1 0 0 0   W /m 2  ir r ad iatio n   p o wer   is   1 0 0   k W   i.e   f r o m   0   to   0 . 4   s ec .   T h e n   f r o m   0 . 4   to   0 . 8   s ec   as  th e  ir r ad iatio n s   f alls   t o   6 0 0   W /m 2   p o we r   f r o m   s o lar   PV  p an el  is   6 0   k W   an d   f r o m   0 . 8   s ec   p o wer   o u tp u t  is   3 0   k W   f o r   3 0 0   W /m 2   ir r ad iatio n s .   Fig u r e s   1 3   an d   1 4   s h o ws  th e  ac tiv e  an d   r ea ctiv e  p o wer   f r o m   t h e  s o la r   PV  in v er ter   in   th e  v ar y in g   r ad iatio n   c o n d itio n s .   As  it  ca n   b e   s ee n   f r o m   t h e  Fig u r es  13   an d   1 4   o n l y   ac tiv e  p o wer   is   g en er ated   wh ile  r ea ct iv e  p o wer   is   ze r o   in   n o r m al  o p er atio n .   Fig u r e  1 5   s h o ws  th e  v ar iatio n   o f   DC   L in k   v o ltag e  with   th e  v a r y in g   r ad iatio n s   an d   it  ca n   b e  clea r l y   s ee n   th at  DC   lin k   v o ltag e  is   m ain tain ed   c o n s tan t  b y   t h e  v o ltag e  c o n tr o ller .   T h u s ,   s y s tem   u n d er   n o r m al  m o d e  o f   o p er atio n   h as  u n ity   p o wer   f ac to r   an d   is   ab le  to   d eliv er   m a x im u m   p o wer   to   th e  g r id   u n d e r   all  v ar y i n g   ir r a d iatio n s .           Fig u r e  1 2 .   PV p o wer   in   v ar y i n g   r ad iatio n s   in   n o r m al  o p er atio n       Fig u r e  1 3 .   Activ e  p o wer   f r o m   th e  p r o p o s ed   s y s tem   in   n o r m al  o p er atio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.