I nte rna t io na l J o urna l o f   P o wer   E lect ro nics   a nd   Driv S y s t em s   ( I J P E DS)   Vo l.  1 6 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 5 ,   p p .   76 ~ 85   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijp ed s . v 1 6 .i 1 . p p 76 - 85       76     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   H a rmo nic re ducti o n t echniq ues in  r enewa ble e nerg y   distribut io n sy ste ms  using  cas ca de d multilevel  inver ters:   a  com pa ra tive a na ly sis       Na y a na   G a ng a dh a ra 1 ,   Sa v it a   D .   T o rv i 2   1 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 ,   S r i   S i d d h a r t h a   I n st i t u t e   o f   Te c h n o l o g y ,   T u m k u r ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   T e l e c o mm u n i c a t i o n En g i n e e r i n g ,   S r i   S i d d h a r t h a   I n st i t u t e   o f   Te c h n o l o g y ,   T u mk u r ,   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   J u n   1 2 ,   2 0 2 4   R ev is ed   No v   2 4 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   No v   2 8 ,   2 0 2 4       P e n e tratio n   o re n e wa b le  e n e rg y   in   d istri b u ti o n   g e n e ra ti o n   in c re a se s   p o we q u a li t y   in   t h e   o u tp u t.   T h e   h a rm o n ics   in h e re n in   t h e   in v e rters   a re   a   m a jo r   c o n tri b u t o to   th e   p o we q u a li t y   i ss u e in   th e   d istr ib u ti o n   sy ste m .   M u lt il e v e in v e rters   a re   u se d   to   g e rid   o th e   h a rm o n ics   in h e re n in   t h e   in v e rter  o u t p u t.   Am o n g   th e   m u lt i lev e in v e rter  to p o l o g y   c a sc a d e d   m u lt il e v e in v e rters   h a v e   tak e n   c e n ter   sta g e   d u e   to   t h e ir   sim p le  to p o l o g y   a n d   c o n tro l   with   les se c o m p o n e n ts.  T h is  p a p e re v iew d iffere n m u l ti lev e i n v e rter  t o p o l o g ies   t h a h a v e   led   to   c a sc a d e d   m u lt il e v e in v e rter  to p o lo g y   a n d   a p p l ies   p u lse   wid th   m o d u lati o n   ( P WM )   tec h n i q u e s   to   th e   to p o l o g y .   P h a se   d isp o siti o n   P WM   tec h n iq u e   is  a p p li e d   o n   t h e   c a sc a d e d   H - b rid g e   m u lt il e v e in v e rter     ( M LI )   to p o l o g y   fo 5 - lev e l 7 - lev e l,   a n d   9 - le v e l   in v e rter  to p o lo g ies   Th e   to tal   h a rm o n ic  d ist o rti o n   (THD)   o b tai n e d   f o t h e se   to p o lo g ies   is   c o m p a re d   with   a n d   with o u t h e   u s e   o a n   LC   fil ter  in   t h e   in v e rter  o u t p u t.   P WM   tec h n iq u e in c lu d in g   p h a se   d isp o siti o n ,   fo fiv e - lev e l se v e n - lev e l,   a n d   n in e - lev e l   M LI   m e th o d a re   a p p li e d   o n   th e   c a sc a d e d   m u lt il e v e in v e rter  a n d   re su lt s   a re   c o m p a re d   fo r   h a rm o n ic red u c t io n   in   t h e   i n v e rter o u t p u t .   K ey w o r d s :   C ascad ed   H - b r id g in v er ter   Mu ltil ev el  in v er ter s   Ph ase  d is p o s itio n     Ph ase  o p p o s itio n   Var iab le  f r eq u e n cy   PW M   T h is i 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 :   Nay an Gan g ad h ar a   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g in ee r i n g ,   Sri  S id d h ar th I n s titu te  o f   T ec h n o l o g y   T u m k u r ,   Kar n atak a ,   I n d ia   E m ail:  n ay an ass ittu m k u r @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   R en ewa b le  en er g y   s o u r ce   ( R E S)  ap p licatio n s ,   h ig h   v o ltag D C   tr an s m is s io n   ( HVDC),   u n in ter r u p tib le   p o wer   s u p p ly   ( UPS),   elec tr ic  v eh icles  ( E V)   an d   m icr o g r id   a p p licatio n s   with   b atter y   s to r ag ap p licatio n s   u s es  in v er ter s   as  its   im p o r tan p o we r   p r o ce s s in g   u n it   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   Per f o r m an ce   o f   th e   s q u ar e   wav i n v er ter s   ar im p r o v e d   u s in g   ad v a n ce d   to p o l o g ies  an d   d if f e r en PW tech n iq u es.  Mu ltil ev el  in v er ter   t o p o lo g ies  an d   s in u s o id al  two - lev el  p u ls wid th   m o d u latio n   ( PW M)   tech n iq u es  ar e   f ew   o f   th em   [ 3 ] [ 4 ] .   Hig h er   p en etr a tio n   o f   R E in   t h e   d is tr ib u tio n   s y s tem s   h av m a d th h ig h e r   s u r g e   in   th u s o f   DC - DC   co n v er ter s ,   in v er te r s   an d   o th e r   r elate d   p o wer   elec tr o n ics  d ev ices.  S i n ce   th e   R E p o wer   g en er atio n   is   c o s tly   p h e n o m en o n ,   th co n v er ter s   u s ed   in   th ese  ap p licatio n s   a r ex p ec te d   to   h av e   ex ce llen t   p er f o r m a n ce   an d   d e p en d a b le  [ 5 ] .   I n v er t er s   ar e x p ec ted   to   g en er ate  v o ltag th at  ca n   g e n er ate  n ea r   s in u s o id al  v o ltag wav ef o r m   s o   th at  it  ca n   b co n n ec ted   an d   s y n ch r o n ize d   [ 6 ]   t o   th e   d is tr ib u tio n   s y s tem .   T h b asic  in v er t er   th at  g en er ates  wav e   th at  p r o d u ce s   p o s itiv h alf   with   0 =+ (  / 2 ) ,   an d   th e   n e g ativ h alf   with   0 =   −(  / 2 )   [ 7 ] [ 8 ]   th u s   p r o d u cin g   th s q u ar wav e.     Switch i n g   lo s s es   an d   to tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   ( T HD)   ar h i g h   f o r   th ese  in v er ter s   an d   th ey   ar n o t f it  f o r   s y n ch r o n izatio n   with o u a d o p tin g   s o p h is ticated   PW t ec h n iq u es  [ 9 ] .   B o th   s tr ess   o n   th s witch   an d   th e   h ar m o n ic  d is to r tio n   is   ev id en t   in   th ese  tr ad itio n al  in v er ter s ,   an d   th u s   it  lo s es  it  f ea s ib ilit y   to   co n n ec to   t h Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Ha r mo n ic  r ed u ctio n   tech n i q u e s   in   r en ewa b le  en erg d is tr ib u tio n   s ystems     ( N a ya n a   Ga n g a d h a r a )   77   d is tr ib u tio n   n etwo r k   [ 1 0 ] [ 1 1 ] .   R ed u ctio n   o f   h ar m o n ic  d is to r tio n   an d   g en e r atin g   n ea r   s in u s o id al  wav ef o r m   f r o m   th e   in v e r ter s   ar th e   ch all en g es  th at  is   to   b e   ad d r ess ed   to   m ak th e   in v er ter s   g r id   r e ad y .   v ar io u s   m u ltil ev el  in v er ter   ( ML I )   to p o lo g ies  wh ich   d eliv er   im p r o v ed   p er f o r m an ce   ar in tr o d u ce d   [ 1 2 ] .   R ed u ce d   h ar m o n ics  in   h ig h   s witch in g   f r e q u en c y   a n d   lo s witch in g   lo s s es  an d   n ea r   s in u s o id al  o u tp u wav ef o r m   ar e   th e   p r im ar y   ch ar ac ter is tics   o f   th ML I s .   Hig h er   n u m b er   o f   s witch es  in clu d ed   in   t h ML I   to p o lo g ies  in cr ea s es  th s y s tem   co m p lex ity   d u to   ad d itio n   o f   d r iv er   cir cu its   f o r   ea ch   s witch .   Ho wev er ,   ea ch   s witch   h as  to   h av its   o wn   g ate  d r iv er   f o r   im p lem en tin g   ML I ,   wh ich   a d d s   to   th s y s tem ' s   co m p lex ity .   T h u s ,   th r ed u c tio n   o f   n u m b er   o f   s witch es  wer attem p ted   b y   ch an g in g   th t o p o lo g y   o f   ML I   th at  co u ld   wo r k   i n   th s am m an n er   b u with   r e d u ce d   s witch es [ 1 3 ] [ 1 4 ] .     T h to p o lo g ical   im p r o v em en t   o f   th e   ML I s   led   to   its   u s ag in   in d u s tr ial  ap p licatio n s   th at  r ec k o n s   h i g h   p o wer   [ 1 5 ] [ 1 6 ] .   T h tr a n s itio n   o f   th e   to p o lo g ical   v ar iatio n   o f   th e   ML I s   in v o lv es  th e   Dio d e - clam p ed   to p o lo g y ,   f ly in g   ca p ac ito r   ( ca p ac ito r - cla m p ed ) ,   to   th c ascad ed   H - b r id g m u ltil ev el  t o p o l o g ies  [ 1 7 ] .   I n   th e   d io d e   clam p e d   ML I   to p o lo g y   to   o b tain   n - lev e o u tp u n - 1   ca p ac ito r s ,   2 ( n - 1 )   s witch es,  ( n - 1 )   ( n - 2 )   clam p i n g   d io d es  ar r eq u ir ed   [ 1 8 ] - [ 2 2 ] .   T h c o n tr o l   o f   b o th   r ea l a n d   r ea ctiv e   p o wer   d u e   to   to p o l o g ical  a d v an tag e,   n o   f u r t h er   u s o f   f ilter s   to   r ed u ce   h ar m o n ics,  less er   s tr ess   o n   th e   s witch es  d u e   to   s p lit  v o ltag ac r o s s   s witch es  ar f e o f   t h im p o r tan t   ad v an tag es  o f   th d io d clam p ed   to p o lo g y   [ 2 3 ] - [ 2 5 ] .   T h er e   is   an o th er   s im ilar   to p o lo g y   as  th at  o f   th d io d e   clam p ed   ML I   ca lled   t h ca p ac ito r   clam p ed   to p o lo g y   wh ich   u s es  ca p ac ito r   to   r estrict  th v o ltag u n lik d i o d e   clam p ed   ML I   wh er d i o d is   u s ed   f o r   th p u r p o s [ 2 6 ] ,   [ 2 7 ] .   E v en   th v o ltag le v els ar o n an d   th s am f o r   b o th   th ese  to p o lo g ies [ 2 8 ] ,   [ 2 9 ] .     C ap ac ito r   clam p ed   ML I s   a r p o p u lar l y   k n o wn   as  f ly i n g   ca p ac ito r   ML I s .   T o   o b t ain   n - lev el  o u tp u i n   th is   to p o lo g y   n - 1   ca p ac ito r s ,   ( n - 1 )   ( n - 2 )   n u m b e r   o f   f ly in g   ca p ac ito r s ,   an d   t o tal  2 ( n - 1 )   s witch es  ar r eq u ir ed   [ 3 0 ] ,   [ 3 1 ] .   Alth o u g h   th f ly i n g   ca p ac ito r   to p o lo g y   g ets  r id   o f   th clam p in g   d io d p r o b le m s   in clu d in g   h ig h e r   s tr ess   o n   th d i o d es,  r ev er s r ec o v er y   o f   d io d es   h av th d i s ad v an tag o f   h ig h er   co s d u e   to   u s ag o f   m o r e   ca p ac ito r s   [ 3 2 ] - [ 3 4 ] .   T h u s ,   i n   o r d er   to   s o lv th ese  p r o b lem s   in   th f ly i n g   ca p ac ito r   to p o lo g y   f u r th e r   im p r o v em e n t in   th t o p o lo g y   i s   ca r r ied   o u t w ith   th i n tr o d u c tio n   o f   ca s ca d ed   H - b r id g to p o lo g y   [ 3 5 ] - [ 3 7 ] .   B y   co n n ec tin g   th s er ies  o f   H - b r id g es  th ca s ca d ed   H - b r id g ML I s   ar ar ticu lated   f o r   d if f e r en v o ltag lev els     [ 3 8 ] - [ 4 0 ] .   C ascad ed   ML I   d esig n   d o es  n o h av e   th p r o b lem s   en co u n ter ed   in   b o th   th e   d io d clam p e d   a n d   th f ly in g   ca p ac ito r   to p o l o g ies  s in ce   it  d o es  n o h av th d io d es  a n d   ca p ac ito r s   f o r   clam p in g .   T h n u m b er   o f   v o ltag e   lev els  is   th s u m   o f   all  th e   v o l tag lev els  g en e r ated   b y   ea c h   o f   th e   H - b r id g es  [ 4 1 ] .   Alth o u g h   th is   to p o lo g y   h as   th ad v an tag o f   im p lem e n tin g   s o f s witch in g   m eth o d   f o r   r e d u cin g   th s witch   s tr ess   an d   all  th ad v an tag es  o f   th p r ev io u s   to p o lo g ies,  it  r eq u ir es  in d ep en d en d s o u r ce s   f o r   p o wer   co n v er s io n s   in   ea ch   H - b r id g [ 4 2 ] - [ 4 4 ] .   T o p o lo g ical  v ar iatio n s   a r co u p led   with   t h v ar iatio n s   in   th PW tech n iq u es  to   o b tain   t h b etter   h ar m o n ic   r ed u ctio n   in   th ML I   to p o lo g i es.  T h u s ,   to   f ac ilit ate  th is   im p r o v em en m u lti - ca r r ier   m o d u la tio n   tech n iq u es  g o in tr o d u ce d .   Mu lti - ca r r ier   PW m eth o d s   in clu d in g   p h ase  d is p o s itio n ,   p h ase  o p p o s itio n   an d   alter n ate  p h ase   o p p o s itio n   a r m eth o d s   u s ed   f o r   th p u r p o s [ 4 5 ] .   T h is   p ap er   p r esen ts   th im p le m en tatio n   o f   th p h ase  d is p o s itio n   m eth o d   o n   a   ca s ca d ed   m u ltil ev el   in v er ter   ( ML I )   ac r o s s   th r ee   d if f er en lev els  o f   th to p o lo g y :   f iv e - lev el,   s ev en - lev el,   an d   n in e - lev el  ca s ca d ed   H - b r id g e   in v er ter s .   T h o b jectiv is   to   co m p ar t h to tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   ( T HD)   o b tain e d   f r o m   ea ch   in v e r ter   lev el  wh en   a p p ly in g   th p h as d is p o s itio n   tech n i q u e.   A d d i tio n ally ,   c o m p ar ativ e   an aly s is   is   p er f o r m ed   to   ev alu ate  th in v er ter   o u tp u T HD  with   an d   with o u th u s o f   an   L C   f ilter   f o r   ea ch   ML I   lev e l.  Sectio n   2   p r o v id es   d etailed   d is cu s s io n   o f   th p h ase  d is p o s itio n   m eth o d ,   elab o r atin g   o n   its   o p er atio n al  p r in cip les  an d   th r o le  o f   v ar io u s   f ilter s   i n   im p r o v i n g   t h ML I   o u t p u t.  T h is   s ec tio n   also   co v er s   t h th e o r etica b a ck g r o u n d   an d   th e   im p lem en tatio n   s p ec if ics o f   th L C   f ilter   in   th in v er ter   cir cu it.  Sectio n   3   d is cu s s es th r es u lts   an d   d is cu s s io n ,   o f f er in g   a   th o r o u g h   q u an titati v an aly s is   o f   th e   T HD  m ea s u r ed   at  ea ch   lev el   o f   th e   ca s ca d ed   to p o lo g y .   T h an aly s is   in clu d es  c o m p ar is o n   o f   T HD  v alu es  with   an d   with o u th i n co r p o r atio n   o f   th e   L C   f ilter   in   th e   in v er te r   o u tp u t.   T h r esu lts   ar s y s tem atica lly   tab u lated ,   h ig h lig h tin g   th ex te n t o f   im p r o v em e n t a c h iev ed   at   ea ch   ML I   lev el  an d   th e   ad d itio n al   b en e f i ts   r ea lized   th r o u g h   th e   u s o f   th L C   f ilter .   Fin ally ,   th e   p a p er   co n cl u d es  with   s u m m ar y   o f   th f in d in g s ,   em p h asizin g   th ef f ec tiv en ess   o f   t h p h ase  d is p o s itio n   m eth o d   i n   r ed u cin g   T HD  in   ca s ca d ed   ML I s   a n d   th s ig n if ican im p ac o f   u s in g   L C   f ilter s .   T h e   co n clu s io n   is   f o llo w ed   b y   r e f er en ce s   t o   r elev an t liter atu r a n d   s tu d ies  th at  s u p p o r t t h r esear ch .       2.   P RO P O SE I M P L E M E N T AT I O N   T h e   p r o p o s ed   im p lem en tatio n   co m p ar es  th p er f o r m an ce   o f   th p h ase   d is p o s itio n   PW m eth o d   o n   f iv e,   s ev en   a n d   n in e   lev el   in v e r ter s .   Ph ase  d is p o s itio n   PW m eth o d   is   s in u s o id al   PW m eth o d   wh ic h   u s es  d if f er en lev els  o f   tr ian g u lar   c ar r ier   wav es  to   g en er ate  th p u ls es  f o r   th 3 - p h ase   in v e r ter .   Ph ase  d is p o s itio n   m eth o d   is   a   lev el - s h if tin g   ty p o f   PW tech n iq u a p p lied   o n   ML I   to   r ed u ce   th e   h ar m o n ic  d is to r tio n   in   th e   ca s ca d ed   m u ltil ev el   in v er ter   ( C ML I )   to p o l o g y .   C o m p ar is o n   o f   C ML I   with   th r ee   d if f er en t   l ev els is   an aly ze d   to   ass es s   th T HD  im p r o v em en f o r   ea ch   lev el  an d   tab u lated   in   th im p lem en tatio n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 6 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 5 :   76 - 85   78   T h p h ase   d is p o s itio n   m eth o d   u s es  m u ltip le  ca r r ie r   wav e   to   g en er ate  PW f o r   th e   ML I   to p o lo g y .   All   th tr ian g u lar   ca r r ier   wav es  ar in   p h ase  with   ea ch   o th er   b u t   ar v er tically   d is p lace d   to   o b tain   th m u ltil ev el  PW o u tp u t.  T h r ef e r en ce   s i g n al  is   a   m o d u latin g   s ig n al  wh ich   is   s in u s o id al  wav with   5 0 Hz  f r eq u en c y .   T h ca r r ier   wav es a r th g r o u p   o f   tr ian g u lar   wav es d is p lace d   v er tically   f o r   ea ch   lev el  o f   th M L I   o u tp u t.  Fo r   N - lev el  in v er ter   w o r k in g   o n   th p h ase  d is p o s itio n   m eth o d   th e r ar N - 1   ca r r ier   wav es  with   t h ca r r ier   f r eq u en c f c.   T h v er tical  d is p lace m en t o f   th ca r r ier   wav is   b y   v al u o f   Vs/ N - 1   wh er Vs  is   th to tal  o u tp u v o lta g e.   C o n s id er in g   Vm ( t)   as  th in s tan tan eo u s   m o d u latin g   wav a n d   Vc, I ( t)   as  th in s tan tan eo u s   ca r r ier   wav at  tim e   t’   f o r   ith   ca r r ier .   T h o u t p u t   v o ltag Vo u t o b tain e d   f r o m   t h m u ltil ev el  in v e r ter   is   ca lcu lated   u s in g   th e   ( 1 ) .      ( ) = [  ( ( ) , ( ) ) + 1 ] . 2 ( 1 ) 1 = 1   ( 1 )     W h er  ( )   is   th s ig n   f u n ctio n   th at  tak es  th e   v alu e   o f   + 1   wh e n   x > 0   a n d   - 1   wh e n   x <0   an d   0   if   x = 0 .   T h PW g en er ated   f r o m   th e   co m p ar is o n   o f   th m o d u latin g   s ig n al  an d   t h ca r r ie r   s ig n al  is   u s ed   to   tr ig g er   t h ap p r o p r iate   m etal - o x id e - s em ic o n d u ct o r   f ield - ef f ec t   tr an s is to r   ( MO SF E T S )   o f   th e   ca s ca d ed   m u ltil ev el  in v er te r .   T h r esu lts   o b tain ed   b y   ap p ly in g   th p h ase  d is p o s itio n ,   im p lem en tatio n   is   as  g iv e n   in   th f o llo win g .   T h es e   m eth o d s   ar ap p lied   o n   5   lev el ,   7   lev el  an d   9   lev el  ca s ca d e d   m u ltil ev el  in v er ter .   T h T HD  o b t ain ed   f r o m   th ese   m eth o d s   an d   d if f e r en lev els  a r as  g iv en   i n   th f o llo win g .   T h MA T L AB   m o d el  is   d ev elo p ed   f o r   all  5 , 7   an d   9   lev el  in v er ter s .   T h e   H - b r i d g e   ca s ca d ed   t o   f o r m   th m u ltil ev el  in v e r ter s .   T h e   m o d el  o f   t h H - b r id g e   th at  is   ca s ca d ed   is   as g iv en   in   Fig u r e   1.   T h e   H - b r i d g g iv en   i n   Fig u r e   1   is   ca s ca d ed   to   g et  th t o p o l o g y   th at   p r o v id es  th s ev e n - le v el   o u tp u f r o m   t h in v e r ter   to p o lo g y .   T h s p ec if icatio n s   o f   th in v er ter   u s ed   ar e   g iv e n   in   T ab le  1 .   T h e   c a s c a d e d   H - b r i d g i n v e r t e r   u s e d   f o r   t h q u a n t i t at iv e   a n a l y s is   o f   t h M L I   wi t h   p h a s e   d is p o s it i o n   m e t h o d   is   as   g iv e n   i n   F i g u r e   2.   T h e   p h ase  d is p o s itio n   m eth o d   u s e s   th s in u s o id al  wav with   p h ase  v ar iatio n   f o r   ea ch   p h ase  an d   tr ian g u lar   wav e   with   h ig h er   f r eq u en cy   as  th ca r r ier   wav with   th lev el  s h if tech n iq u e.   T h e   tr ian g u la r   wav es  ar g en e r ated   with   d if f er en t a m p litu d es to   cr ea te  PW co m p ar in g   with   th e   s in u s o id al  wav at  th o s am p l itu d es.        T ab le  1 .   Sp ec if icatio n   o f   5   lev el,   7   lev el ,   an d   9   le v el  in v er ter s   Le v e l s   P a r a m e t e r   V a l u e   F i v e   l e v e l   N u mb e r   o f   sw i t c h e p e r   p h a s e   8     D C   v o l t a g e   p e r   b r i d g e   1 0 0   V     L,   C   v a l u e s   R = 1 0 0   o h ms  a n d   L   =   3 1 4   mi c r o   H e n r y   S e v e n   l e v e l   N u mb e r   o f   sw i t c h e p e r   p h a s e   12     D C   v o l t a g e   p e r   b r i d g e   1 0 0   V     L,   C   v a l u e s   R   =   100   o h ms   a n d   L   =   3 1 4   mi c r o   H e n r y   N i n e   l e v e l   N u mb e r   o f   sw i t c h e p e r   p h a s e   16     D C   v o l t a g e   p e r   b r i d g e   1 0 0   V     L,   C   v a l u e s   R   =   100   o h ms   a n d   L   =   3 1 4   mi c r o   H e n r y           Fig u r 1 .   H - b r id g e   o f   ca s ca d e d   m u ltil ev el  in v e r ter       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Ha r mo n ic  r ed u ctio n   tech n i q u e s   in   r en ewa b le  en erg d is tr ib u tio n   s ystems     ( N a ya n a   Ga n g a d h a r a )   79       Fig u r e   2 .   C o m p lete  s im u latio n   d iag r am   7 - lev el  in v er ter       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h e   m u ltil ev el  o u tp u is   o b tain ed   b y   co m p a r in g   th p h ase  d is p o s ed   tr ian g u lar   wav with   th e   s in u s o id al  wav as  g iv en   in   Fig u r 3 .   PW is   g en er ated   f r o m   th co m p ar is o n   o f   t h tr ian g u la r   wav with   th s in u s o id al   wav an d   th g e n er ated   PW is   g iv en   as  th e   in p u t   t o   th e   s witch es  o f   th e   ca s ca d ed   m u ltil ev e in v er ter .   Alth o u g h   Fig u r 3   s h o ws th PW g en er atio n   f o r   p h ase   o f   th ca s ca d ed   in v er ter   it is   ex ten d ed   t o   all  th th r ee   p h ases   with   th p h ase  an g le  o f   th e   s in u s o id al  wav ch an g ed   ac c o r d i n g   to   ea c h   p h ase.   T h e   PW g en er ated   f r o m   th e   co m p a r is o n   o f   th e   m o d u latin g   wav a n d   t h ca r r ier   wav e   i s   g iv en   to   th ap p r o p r iate  s witch es  o f   ea ch   p h ase  a n d   th e   o u t p u o b tain ed   f r o m   th e   3   p h ase  leg s   o f   t h ca s ca d ed   ML I   is   as  g iv en   in   Fig u r e   4 .   T h T H o b tain ed   f r o m   th e   5 - lev el   in v er t er   lin e   to   lin e   o u t p u v o l tag is   as  g iv en   in   Fig u r 5 .   I ca n   b e   o b s er v e d   th at  th T HD  is   1 7 % f o r   th e   5 - le v el   in v er ter   o u tp u t v o ltag e.           Fig u r 3 .   Ph ase  5 - lev el   in v e r ter - ca r r ier   wav a n d   m o d u lati n g   wav e           Fig u r 4 .   3   p h ase  wav 5   lev el   in v er ter   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 6 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 5 :   76 - 85   80       Fig u r 5 .   T HD  5   lev el  in v e r ter       T h e   L C   f ilter   u s ed   at  th o u t p u o f   th in v er ter   f u r th er   f ilt er s   th wav ef o r m   to   o b tain   s in u s o id al  o u tp u a n d   g ets  b etter   T HD   th an   th e   o n e   o b tain e d   at  th e   in v er ter   o u tp u t.   T h T HD  o b t ain ed   af ter   f ilter in g   fr o m   L C   f ilter   is   as  g iv en   in   F ig u r 6 .   Fig u r 7   s h o ws  th PW g en er atio n   f o r   s ev en   lev e in v er ter s   p h ase  A   o f   th ca s ca d e d   in v e r ter   it  is   ex ten d ed   t o   all  th th r ee   p h a s es  with   th p h ase  an g le  o f   t h s in u s o id al  wav ch an g ed   ac co r d i n g   to   ea c h   p h ase.   T h e   PW g en er ated   f r o m   th e   co m p a r is o n   o f   m o d u latin g   w av an d   th e   ca r r ier   wav is   g i v en   to   th e   ap p r o p r iate  s witch es  o f   ea ch   p h ase  an d   t h o u tp u o b tain ed   f r o m   th th r ee   p h ase  leg s   o f   t h ca s ca d ed   ML I   is   as  g iv en   in   Fig u r e   8 .   T h T HD   o b tain ed   f r o m   th s ev e n   lev el  in v er ter s   lin to   lin o u t p u v o ltag is   as  g iv en   in   Fig u r 9 .   I ca n   b e   o b s er v e d   th at  th T HD  is   1 0 . 7 2 % f o r   th 7 - lev el   in v e r ter   o u t p u t v o ltag e .             Fig u r 6 .   T HD  af ter   L C   f ilter   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Ha r mo n ic  r ed u ctio n   tech n i q u e s   in   r en ewa b le  en erg d is tr ib u tio n   s ystems     ( N a ya n a   Ga n g a d h a r a )   81       Fig u r 7 .   7   lev el  in v e r ter   ca r r i er   an d   m o d u latin g   wav e           Fig u r 8 .   7   lev el  m u ltil ev el  o u tp u t           Fig u r 9 .   7   l ev el  T HD    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 6 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 5 :   76 - 85   82   T h L C   f ilter   u s ed   at  th o u t p u o f   th in v er ter   f u r th er   f ilt er s   th wav ef o r m   to   o b tain   s in u s o id al  o u tp u a n d   g ets  b etter   T HD   th an   th e   o n e   o b tain e d   at  th e   in v er ter   o u tp u t.   T h T HD  o b t ain ed   af ter   f ilter in g   f r o m   L C   f ilter   in   th 7 - lev el   i n v er ter   is   as  g iv e n   in   Fig u r 1 0 .   Fig u r 1 1   s h o ws  th PW g en er atio n   f o r   n in e   lev el  in v er ter s   p h ase  o f   th e   ca s ca d ed   i n v er ter   it  is   ex te n d ed   to   all  th e   th r ee   p h ases   with   th p h ase  an g le  o f   th s in u s o id al  wa v ch a n g ed   a cc o r d in g   ea ch   p h ase.   T h PW g en er ated   f r o m   th e   co m p a r is o n   o f   m o d u latin g   w av an d   th e   ca r r ier   wav is   g i v en   to   th e   ap p r o p r iate  s witch es  o f   ea ch   p h ase  an d   th o u tp u o b tain ed   f r o m   th th r ee   p h ase  leg s   o f   t h 9   lev el  ca s ca d ed   ML I   is   as  g iv en   in   F ig u r e   1 2 .   T h T HD  o b tain ed   f r o m   th n in lev el  in v er ter s   lin to   lin o u tp u v o lta g is   as   g iv en   in   Fig u r e   1 3 .   I t   ca n   b o b s er v ed   th at   th T HD  is   8 . 2 8 f o r   t h 9 - lev el   in v er ter   o u t p u v o ltag e.   T h L C   f ilter   u s ed   at  th o u tp u o f   th in v er ter   f u r th e r   f ilter s   th w av ef o r m   to   o b tain   s in u s o id a o u tp u a n d   g ets  a   b etter   T HD  th a n   t h o n o b tai n ed   at   th e   in v er ter   o u tp u t.   T h e   T HD  o b tain ed   af ter   f ilter in g   f r o m   L C   f ilter   in   th e   9 - lev el   in v er ter   is   as g iv en   in   Fig u r 1 4 .   I t c an   b o b s er v e d   f r o m   th r esu lts   o b tain ed   f r o m   th 5 7   an d   9   lev el  in v er ter s   th at  th er is   p r o g r ess iv im p r o v em en in   t h T HD  o b tain ed   f o r   in cr ea s in   th lev el  o f   th m u ltil ev el   in v er ter .   s u b s tan tial r ed u ctio n   i n   th e   T HD  wh en   th L C   f i lter   is   u s ed .           Fig u r 1 0 .   T HD  af ter   L C   f ilter   7   lev el           Fig u r 1 1 .   9   lev el  in v er ter   ca r r ier   an d   m o d u latin g   wav e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Ha r mo n ic  r ed u ctio n   tech n i q u e s   in   r en ewa b le  en erg d is tr ib u tio n   s ystems     ( N a ya n a   Ga n g a d h a r a )   83       Fig u r 1 2 .   9   lev el  m u ltil ev el  o u tp u t           Fig u r 1 3 .   9   lev el   T HD           Fig u r 1 4 .   T HD  af ter   L C   f ilter   9   lev el       4.   CO NCLU SI O N   T h e   i m p l e m e n t a t i o n   o f   t h e   p h a s e   d i s p o s i t i o n ,   o n   5 - l e v e l ,   7 - l e v e l ,   a n d   9 - l e v e l   c a s c a d e d   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r s   h a s   y i e l d e d   s i g n i f i c a n t   i n s i g h t s   i n t o   t h e i r   p e r f o r m a n c e .   T h e   M A T L A B   m o d e l s   d e v e l o p e d   f o r   e a c h   i n v e r t e r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 6 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 5 :   76 - 85   84   c o n f i g u r a t i o n   f a c i l i t a t e d   a   c o m p r e h e n s i v e   a n a l y s i s   o f   t h e   t o t a l   h a r m o n i c   d i s t o r t i o n   ( T H D )   o u t c o m e s   a c r o s s   d i f f e r e n t   l e v e l s .   T h e   r e s u l t s   d e m o n s t r a t e   t h a t   a s   t h e   n u m b e r   o f   l e v e l s   i n   t h e   c a s c a d e d   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r   i n c r e a s e s ,   t h e   T H D   d e c r e a s e s ,   i n d i c a t i n g   a n   i m p r o v e m e n t   i n   t h e   q u a l i t y   o f   t h e   o u t p u t   w a v e f o r m .   S p e c i f i c a l l y ,   t h e   p h a s e   d i s p o s i t i o n   t e c h n i q u e   c o n s i s t e n t l y   p r o v i d e d   t h e   l o w e s t   T H D   a c r o s s   a l l   l e v e l s ,   s h o w c a s i n g   i t s   e f f e c t i v e n e s s   i n   m i n i m i z i n g   h a r m o n i c   d i s t o r t i o n .   T h e   p h a s e   o p p o s i t i o n   m e t h o d   a l s o   p e r f o r m e d   w e l l ,   a l t h o u g h   i t   e x h i b i t e d   s l i g h t l y   h i g h e r   T H D   c o m p a r e d   t o   p h a s e   d i s p o s i t i o n .   T h e   v a r i a b l e   f r e q u e n c y   c a r r i e r   w a v e   m e t h o d   s h o w e d   p r o m i s i n g   r e s u l t s ,   p a r t i c u l a r l y   i n   d y n a m i c   a p p l i c a t i o n s   w h e r e   f r e q u e n c y   v a r i a t i o n s   a r e   p r e v a l e n t .   I n   s u m m a r y ,   t h i s   i m p l e m e n t a t i o n   c o n f i r m s   t h a t   a d v a n c e d   m o d u l a t i o n   t e c h n i q u e s ,   w h e n   a p p l i e d   t o   h i g h e r - l e v e l   c a s c a d e d   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r s ,   s i g n i f i c a n t l y   e n h a n c e   o u t p u t   w a v e f o r m   q u a l i t y   b y   r e d u c i n g   T H D .   T h e s e   f i n d i n g s   u n d e r s c o r e   t h e   i m p o r t a n c e   o f   s e l e c t i n g   a p p r o p r i a t e   m o d u l a t i o n   s t r a t e g i e s   t o   o p t i m i z e   t h e   p e r f o r m a n c e   o f   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r s   i n   v a r i o u s   a p p l i c a t i o n s .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   S .   B .   K j a e r ,   J.  K .   P e d e r s e n ,   a n d   F .   B l a a b j e r g ,   A   r e v i e w   o f   s i n g l e - p h a se  g r i d - c o n n e c t e d   i n v e r t e r s f o r   p h o t o v o l t a i c   mo d u l e s,   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   I n d u st r y   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   4 1 ,   n o .   5 ,   p p .   1 2 9 2 1 3 0 6 ,   2 0 0 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI A . 2 0 0 5 . 8 5 3 3 7 1 .   [ 2 ]   N .   V á z q u e z   a n d   J .   V .   I .   p e z ,   I n   Po w e El e c t r o n i c s H a n d b o o k .   2 0 0 8 .   [ 3 ]   M .   M a l i n o w sk i ,   K .   G o p a k u m a r ,   J .   R o d r i g u e z ,   a n d   M .   A .   P e r e z ,   A   s u r v e y   o n   c a sca d e d   mu l t i l e v e l   i n v e r t e r s,”   I EEE  T r a n sa c t i o n s   o n   I n d u st r i a l   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   5 7 ,   n o .   7 ,   p p .   2 1 9 7 2 2 0 6 ,   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 0 9 . 2 0 3 0 7 6 7 .   [ 4 ]   J.  R o d r i g u e z ,   J .   S .   L a i ,   a n d   F .   Z.   P e n g ,   M u l t i l e v e l   i n v e r t e r s:   a   su r v e y   o f   t o p o l o g i e s ,   c o n t r o l s,  a n d   a p p l i c a t i o n s ,   I EEE  T r a n s a c t i o n s   o n   I n d u st r i a l   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   4 9 ,   n o .   4 ,   p p .   7 2 4 7 3 8 ,   A u g .   2 0 0 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 0 2 . 8 0 1 0 5 2 .   [5 ]   B .   M i r a f z a l   a n d   A .   A d i b ,   O n   G r i d - I n t e r a c t i v e   S mart   I n v e r t e r s:   F e a t u r e a n d   A d v a n c e me n t s ,   I EEE  Ac c e ss ,   v o l .   8 ,   p p .   1 6 0 5 2 6 1 6 0 5 3 6 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 0 . 3 0 2 0 9 6 5 .   [ 6 ]   R .   H .   L a sse t e r ,   Z .   C h e n ,   a n d   D .   P a t t a b i r a ma n ,   G r i d - F o r mi n g   I n v e r t e r s:   A   C r i t i c a l   A sse t   f o r   t h e   P o w e r   G r i d ,   I EEE  J o u rn a l   o f   Em e rg i n g   a n d   S e l e c t e d   T o p i c i n   P o w e r E l e c t r o n i c s ,   v o l .   8 ,   n o .   2 ,   p p .   9 2 5 9 3 5 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / J ESTP E. 2 0 1 9 . 2 9 5 9 2 7 1 .   [ 7 ]   A .   A g h a z a d e h ,   M .   D a v a r i ,   H .   N a f i s i ,   a n d   F .   B l a a b j e r g ,   G r i d   I n t e g r a t i o n   o f   a   D u a l   Tw o - L e v e l   V o l t a g e - S o u r c e   I n v e r t e r   C o n si d e r i n g   G r i d   I mp e d a n c e   a n d   P h a s e - L o c k e d   L o o p ,   I EEE   J o u rn a l   o f   Em e rg i n g   a n d   S e l e c t e d   T o p i c s   i n   Po w e r   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   9 ,   n o .   1 ,   p p .   4 0 1 4 2 2 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JES TPE . 2 0 1 9 . 2 9 5 3 5 2 2 .   [ 8 ]   A .   A g h a z a d e h ,   N .   K h o d a b a k h sh i - Ja v i n a n i ,   H .   N a f i s i ,   M .   D a v a r i ,   a n d   E .   P o u r e smae i l ,   A d a p t e d   n e a r - st a t e   P W M   f o r   d u a l   t w o - l e v e l   i n v e r t e r i n   o r d e r   t o   r e d u c e   c o m mo n - mo d e   v o l t a g e   a n d   sw i t c h i n g   l o ss e s,”   I ET  P o w e r   El e c t ro n i c s ,   v o l .   1 2 ,   n o .   4 ,   p p .   6 7 6 6 8 5 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / i e t - p e l . 2 0 1 8 . 5 2 6 8 .   [ 9 ]   A.   A g h a z a d e h ,   M .   J a f a r i ,   N .   K h o d a b a k h sh i - Ja v i n a n i ,   H .   N a f i si ,   a n d   H .   Ja b b a r i   N a m v a r ,   I n t r o d u c t i o n   a n d   a d v a n t a g e   o f   s p a c e   o p p o si t e   v e c t o r s   m o d u l a t i o n   u t i l i z e d   i n   d u a l   t w o - l e v e l   i n v e r t e r w i t h   i s o l a t e d   D C   s o u r c e s ,   I EE T r a n sa c t i o n o n   I n d u s t ri a l   El e c t r o n i c s ,   v o l .   6 6 ,   n o .   1 0 ,   p p .   7 5 8 1 7 5 9 2 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 8 . 2 8 8 0 7 2 0 .   [ 1 0 ]   K .   K .   G u p t a   a n d   P .   B h a t n a g a r ,   M u l t i l e v e l   i n v e r t e r s:   C o n v e n t i o n a l   a n d   e m e r g i n g   t o p o l o g i e a n d   t h e i r   c o n t r o l ,   Mu l t i l e v e l   I n v e r t e rs :   C o n v e n t i o n a l   a n d   Em e r g i n g   T o p o l o g i e s a n d   T h e i C o n t r o l ,   p p .   1 2 0 9 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / C 2 0 1 6 - 0 - 0 3 3 6 0 - 0.   [ 1 1 ]   R .   P .   P o n r a j   a n d   T .   S i g a m a n i ,   A   n o v e l   d e s i g n   a n d   p e r f o r m a n c e   i m p r o v e me n t   o f   sy mm e t r i c   mu l t i l e v e l   i n v e r t e r   w i t h   r e d u c e d   sw i t c h e s   u s i n g   g e n e t i c   a l g o r i t h m ,   S o f t   C o m p u t i n g ,   v o l .   2 5 ,   n o .   6 ,   p p .   4 5 9 7 4 6 0 7 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s0 0 5 0 0 - 0 2 0 - 0 5 4 6 6 - 7.   [ 1 2 ]   A .   N .   A l i ,   R .   J e y a b h a r a t h ,   a n d   M .   D .   U d a y a k u m a r ,   C a s c a d e d   M u l t i l e v e l   I n v e r t e r s   f o r   R e d u c e   H a r m o n i c   D i s t o r t i o n s   i n   S o l a r   P V   A p p l i c a t i o n s ,   A s i a n   J o u r n a l   o f   R e s e a r c h   i n   S o c i a l   S c i e n c e s   a n d   H u m a n i t i e s ,   v o l .   6 ,   n o .   1 1 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 5 9 5 8 / 2 2 4 9 - 7 3 1 5 . 2 0 1 6 . 0 1 2 2 3 . 5 .   [ 1 3 ]   S .   K o u r o ,   J .   R e b o l l e d o ,   a n d   J .   R o d r í g u e z ,   R e d u c e d   sw i t c h i n g - f r e q u e n c y - mo d u l a t i o n   a l g o r i t h m   f o r   h i g h - p o w e r   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r s,”   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   I n d u st r i a l   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   5 4 ,   n o .   5 ,   p p .   2 8 9 4 2 9 0 1 ,   2 0 0 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 0 7 . 9 0 5 9 6 8 .   [ 1 4 ]   S .   P .   G a u t a m,  L .   K .   S a h u ,   a n d   S .   G u p t a ,   R e d u c t i o n   i n   n u mb e r   o f   d e v i c e s f o r   sy m met r i c a l   a n d   a sy mm e t r i c a l   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r s ,”  I ET Po w e r   El e c t ro n i c s ,   v o l .   9 ,   n o .   4 ,   p p .   6 9 8 7 0 9 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / i e t - p e l . 2 0 1 5 . 0 1 7 6 .   [ 1 5 ]   N .   V a n   N g u y e n ,   T .   K .   T u   N g u y e n ,   a n d   H .   H .   L e e ,   A   R e d u c e d   S w i t c h i n g   L o s s   P W M   S t r a t e g y   t o   E l i m i n a t e   C o m m o n - M o d e   V o l t a g e   i n   M u l t i l e v e l   I n v e r t e r s ,   I E E E   T r a n s a c t i o n s   o n   P o w e r   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   3 0 ,   n o .   1 0 ,   p p .   5 4 2 5 5 4 3 8 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T P E L . 2 0 1 4 . 2 3 7 7 1 5 2 .   [ 1 6 ]   M .   R .   C h o w d h u r y ,   M .   A .   R a h m a n ,   M .   R .   I sl a m,  a n d   A .   M .   M a h f u z - Ur - R a h ma n ,   A   N e w   M o d u l a t i o n   T e c h n i q u e   t o   I mp r o v e   t h e   P o w e r   Lo ss  D i v i s i o n   P e r f o r m a n c e   o f   t h e   M u l t i l e v e l   I n v e r t e r s,”   I E EE  T ra n sa c t i o n o n   I n d u s t ri a l   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   6 8 ,   n o .   8 ,   p p .   6 8 2 8 6 8 3 9 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 2 0 . 3 0 0 1 8 4 6 .   [ 1 7 ]   M .   K e d d a r ,   M .   L.   D o u mb i a ,   M .   D e l l a   K r a c h a i ,   K .   B e l m o k h t a r ,   a n d   A .   H .   M i d o u n ,   I n t e r c o n n e c t i o n   p e r f o r ma n c e   a n a l y s i o f   si n g l e   p h a se  n e u r a l   n e t w o r k   b a se d   N P C   a n d   C H B   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r f o r   g r i d - c o n n e c t e d   P V   s y st e ms,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   Re n e w a b l e   En e r g y   Re se a rc h ,   v o l .   9 ,   n o .   3 ,   p p .   1 4 5 1 1 4 6 1 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 2 0 5 0 8 / i j r e r . v 9 i 3 . 9 5 9 3 . g 7 7 3 0 .   [ 1 8 ]   A .   A .   H o ssam - E l d i n ,   E .   N e g m ,   M .   S .   El g a mal ,   a n d   K .   M .   A b o R a s ,   O p e r a t i o n   o f   g r i d - c o n n e c t e d   D F I G   u si n g   S P W M -   a n d   TH I P W M - b a se d   d i o d e - c l a m p e d   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r s,   I ET  G e n e ra t i o n ,   T r a n sm i ssi o n   a n d   D i st r i b u t i o n ,   v o l .   1 4 ,   n o .   8 ,   p p .   1 4 1 2 1 4 1 9 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / i e t - g t d . 2 0 1 9 . 0 2 4 8 .   [ 1 9 ]   B .   W u   a n d   M .   N a r i m a n i ,   D i o d e C l a mp e d   M u l t i l e v e l   I n v e r t e r s,   i n   H i g h P o w e C o n v e r t e rs  a n d   AC   D ri v e s ,   W i l e y ,   2 0 1 7 ,   p p .   1 4 3 1 8 3 .   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / 9 7 8 1 1 1 9 1 5 6 0 7 9 . c h 8 .   [ 2 0 ]   S .   C h o u d h u r y ,   S .   N a y a k ,   T .   P .   D a s h ,   a n d   P .   K .   R o u t ,   A   c o m p a r a t i v e   a n a l y s i s   o f   f i v e   l e v e l   d i o d e   c l a m p e d   a n d   c a s c a d e d   H - b r i d g e   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r   f o r   h a r m o n i c s   r e d u c t i o n ,   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   T e c h n o l o g i e s   f o r   S m a r t   C i t y   E n e r g y   S e c u r i t y   a n d   P o w e r :   S m a r t   S o l u t i o n s   f o r   S m a r t   C i t i e s ,   I C S E S P   2 0 1 8   -   P r o c e e d i n g s ,   v o l .   2 0 1 8 - J a n u a r y ,   p p .   1 6 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C S E S P . 2 0 1 8 . 8 3 7 6 6 9 0 .   [ 2 1 ]   P .   N .   R a o   a n d   J .   N a k k a ,   A   N o v e l   H y b r i d   M u l t i l e v e l   P W M   T e c h n i q u e   f o r   P o w e r   R a t i n g   E n h a n c e me n t   i n   I mp r o v e d   H y b r i d   C a sc a d e d   D i o d e   C l a m p e d   M u l t i l e v e l   I n v e r t e r ,   E l e c t ri c   P o w e C o m p o n e n t a n d   S y st e m s ,   v o l .   4 7 ,   n o .   1 1 1 2 ,   p p .   1 1 3 2 1 1 4 3 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 1 5 3 2 5 0 0 8 . 2 0 1 9 . 1 6 5 9 4 5 5 .   [ 2 2 ]   S .   S h i ,   X .   W a n g ,   S .   Zh e n g ,   Y .   Z h a n g ,   a n d   D .   Lu ,   A   n e w   d i o d e - c l a mp e d   mu l t i l e v e l   i n v e r t e r   w i t h   b a l a n c e   v o l t a g e o f   D C   c a p a c i t o r s,”   I EEE  T r a n s a c t i o n o n   E n e r g y   C o n v e r si o n ,   v o l .   3 3 ,   n o .   4 ,   p p .   2 2 2 0 2 2 2 8 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T EC . 2 0 1 8 . 2 8 6 3 5 6 1 .   [ 2 3 ]   P .   D .   R .   H a ssa n   a n d   S .   S .   S h y a a ,   S i mu l i n k   I mp l e me n t a t i o n   o f   V o l t a g e   S t a b i l i t y   I mp r o v e me n t U si n g   S TA TC O M   b a se d   5 - l e v e l   D i o d e   C l a m p e d   C o n v e r t e r ,   I O C o n f e re n c e   S e r i e s:   M a t e ri a l s   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e ri n g ,   v o l .   1 1 0 5 ,   n o .   1 ,   p .   0 1 2 0 0 9 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 7 5 7 - 8 9 9 x / 1 1 0 5 / 1 / 0 1 2 0 0 9 .   [ 2 4 ]   G .   P .   A d a m ,   S .   J .   F i n n e y ,   A .   M .   M a s s o u d ,   a n d   B .   W .   W i l l i a m s ,   C a p a c i t o r   b a l a n c e   i s s u e s   o f   t h e   d i o d e - c l a m p e d   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r   o p e r a t e d   i n   a   q u a s i   t w o - s t a t e   m o d e ,   I E E E   T r a n s a c t i o n s   o n   I n d u s t r i a l   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   5 5 ,   n o .   8 ,     2 0 0 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T I E . 2 0 0 8 . 9 2 2 6 0 7 .   [ 2 5 ]   J.  V .   B l o h   a n d   R .   W .   D e   D o n c k e r ,   D e si g n   r u l e s   f o r   d i o d e - c l a mp e d   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r u se d   i n   me d i u m - v o l t a g e   a p p l i c a t i o n s ,   I n t e r n a t i o n a l   Po w e r   El e c t r o n i c C o n g ress   -   C I E P ,   v o l .   2 0 0 2 - J a n u a r y ,   p p .   1 6 5 1 7 0 ,   2 0 0 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C I EP.2 0 0 2 . 1 2 1 6 6 5 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Ha r mo n ic  r ed u ctio n   tech n i q u e s   in   r en ewa b le  en erg d is tr ib u tio n   s ystems     ( N a ya n a   Ga n g a d h a r a )   85   [ 2 6 ]   M .   F .   Es c a l a n t e ,   J .   C .   V a n n i e r ,   a n d   A .   A r z a n d é ,   F l y i n g   c a p a c i t o r   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r a n d   D TC   mo t o r   d r i v e   a p p l i c a t i o n s,   I E EE   T ra n s a c t i o n o n   I n d u st r i a l   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   4 9 ,   n o .   4 ,   p p .   8 0 9 8 1 5 ,   2 0 0 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 0 2 . 8 0 1 2 3 1 .   [2 7]   M .   H u m a y u n ,   M .   M .   K h a n ,   M .   U .   H a s s a n ,   a n d   W .   Z h a n g ,   A n a l y s i s   o f   h y b r i d   s w i t c h e s   s y m m e t r i c   f l y i n g   c a p a c i t o r   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r   b a s e d   S T A T C O M ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   P o w e r   a n d   E n e r g y   S y s t e m s ,   v o l .   1 3 1 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i j e p e s . 2 0 2 1 . 1 0 7 0 5 4 .   [ 2 8 ]   S .   C o d a y ,   A .   B a r c h o w sk y ,   a n d   R .   C .   N .   P i l a w a - P o d g u r s k i ,   A   1 0 - l e v e l   g a n - b a se d   f l y i n g   c a p a c i t o r   mu l t i l e v e l   b o o s t   c o n v e r t e r   f o r   r a d i a t i o n - h a r d e n e d   o p e r a t i o n   i n   s p a c e   a p p l i c a t i o n s,   i n   C o n f e re n c e   Pr o c e e d i n g -   I E EE  A p p l i e d   P o w e El e c t ro n i c s   C o n f e re n c e   a n d   Ex p o s i t i o n   -   APE C ,   2 0 2 1 ,   p p .   2 7 9 8 2 8 0 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A P E C 4 2 1 6 5 . 2 0 2 1 . 9 4 8 7 1 4 3 .   [ 2 9 ]   M .   H u m a y u n ,   M .   M .   K h a n ,   A .   M u h a m m a d ,   J .   X u ,   a n d   W .   Z h a n g ,   E v a l u a t i o n   o f   s y m m e t r i c   f l y i n g   c a p a c i t o r   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r   f o r   g r i d - c o n n e c t e d   a p p l i c a t i o n ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   P o w e r   a n d   E n e r g y   S y s t e m s ,   v o l .   1 1 5 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i j e p e s . 2 0 1 9 . 1 0 5 4 3 0 .   [ 3 0 ]   C .   B .   B a r t h   e t   a l . ,   D e s i g n   a n d   C o n t r o l   o f   a   G a N - B a s e d ,   1 3 - L e v e l ,   F l y i n g   C a p a c i t o r   M u l t i l e v e l   I n v e r t e r ,   I E EE  J o u rn a l   o f   Em e rg i n g   a n d   S e l e c t e d   T o p i c i n   Po w e r   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   8 ,   n o .   3 ,   p p .   2 1 7 9 2 1 9 1 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / J ESTP E. 2 0 1 9 . 2 9 5 6 1 6 6 .   [ 3 1 ]   T .   A b h i l a s h ,   K .   A n n a m a l a i ,   a n d   S .   V .   T i r u m a l a ,   A   S e v e n - L e v e l   V S I   w i t h   a   F r o n t - E n d   C a s c a d e d   T h r e e - L e v e l   I n v e r t e r   a n d   F l y i n g - C a p a c i t o r - F e d   H - B r i d g e ,   I E E E   T r a n s a c t i o n s   o n   I n d u s t r y   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   5 5 ,   n o .   6 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T I A . 2 0 1 9 . 2 9 3 3 3 7 8 .   [ 3 2 ]   J.  A mi n i   a n d   M .   M o a l l e m,  A   F a u l t - D i a g n o si a n d   F a u l t - T o l e r a n t   C o n t r o l   S c h e me  f o r   F l y i n g   C a p a c i t o r   M u l t i l e v e l   I n v e r t e r s,   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   I n d u st r i a l   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   6 4 ,   n o .   3 ,   p p .   1 8 1 8 1 8 2 6 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 6 . 2 6 2 4 7 2 2 .   [ 3 3 ]   T.   P o r s e l v i   a n d   R .   M u t h u ,   C o m p a r i s o n   o f   c a sc a d e d   H - b r i d g e ,   n e u t r a l   p o i n t   c l a mp e d   a n d   f l y i n g   c a p a c i t o r   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r u si n g   mu l t i c a r r i e r   P W M ,   i n   Pr o c e e d i n g -   2 0 1 1   A n n u a l   I EE I n d i a   C o n f e re n c e :   En g i n e e r i n g   S u st a i n a b l e   S o l u t i o n s,   I N D I C O N - 2 0 1 1 2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I N D C O N . 2 0 1 1 . 6 1 3 9 5 3 4 .   [ 3 4 ]   G .   P .   A d a m ,   O .   A n a y a - L a r a ,   G .   B u r t ,   S .   J .   F i n n e y ,   a n d   B .   W .   W i l l i a m s ,   C o m p a r i s o n   b e t w e e n   f l y i n g   c a p a c i t o r   a n d   m o d u l a r   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r s ,   I E C O N   P r o c e e d i n g s   ( I n d u s t r i a l   E l e c t r o n i c s   C o n f e r e n c e ) ,   p p .   2 7 1 2 7 6 ,   2 0 0 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I E C O N . 2 0 0 9 . 5 4 1 4 9 3 4 .   [ 3 5 ]   B .   W u   a n d   M .   N a r i m a n i ,   C a sc a d e d   H B r i d g e   M u l t i l e v e l   I n v e r t e r s,   i n   H i g h P o w e C o n v e r t e rs  a n d   AC   D ri v e s ,   W i l e y ,   2 0 1 7 ,   p p .   1 1 9 1 4 1 .   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / 9 7 8 1 1 1 9 1 5 6 0 7 9 . c h 7 .   [ 3 6 ]   M .   C h i t h r a   a n d   S .   G .   B .   D a s a n ,   A n a l y s i s   o f   c a s c a d e d   H   b r i d g e   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r s   w i t h   p h o t o v o l t a i c   a r r a y s ,   i n   2 0 1 1   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   E m e r g i n g   T r e n d s   i n   E l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r   T e c h n o l o g y ,   I C E T E C T   2 0 1 1 ,   2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C E T E C T . 2 0 1 1 . 5 7 6 0 1 5 7 .   [ 3 7 ]   C .   I .   O d e h ,   A .   L e w i c k i ,   a n d   M .   M o r a w i e c ,   A   si n g l e - c a r r i e r - b a s e d   p u l se - w i d t h   mo d u l a t i o n   t e mp l a t e   f o r   c a sca d e d   H - b r i d g e   mu l t i l e v e l   i n v e r t e r s,”   I EEE   Ac c e ss ,   v o l .   9 ,   p p .   4 2 1 8 2 4 2 1 9 1 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 1 . 3 0 6 5 7 4 3 .   [ 3 8 ]   M .   A .   M e m o n ,   M .   D .   S i d d i q u e ,   S .   M e k h i l e f ,   a n d   M .   M u b i n ,   A s y n c h r o n o u P a r t i c l e   S w a r O p t i mi z a t i o n - G e n e t i c   A l g o r i t h m   (APSO - G A )   B a sed   S e l e c t i v e   H a r m o n i c   El i mi n a t i o n   i n   a   C a sc a d e d   H - B r i d g e   M u l t i l e v e l   I n v e r t e r ,   I EE T r a n sa c t i o n o n   I n d u s t ri a l   El e c t r o n i c s ,   v o l .   6 9 ,   n o .   2 ,   p p .   1 4 7 7 1 4 8 7 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 2 1 . 3 0 6 0 6 4 5 .   [ 3 9 ]   E.   J .   L e e ,   S .   M .   K i m,   a n d   K .   B .   L e e ,   M o d i f i e d   p h a s e - sh i f t e d   P W M   sc h e me  f o r   r e l i a b i l i t y   i mp r o v e m e n t   i n   c a sca d e d   H - b r i d g e   mu l t i l e v e l   i n v e r t e r s,”   I EEE   Ac c e ss ,   v o l .   8 ,   p p .   7 8 1 3 0 7 8 1 3 9 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 0 . 2 9 8 9 6 9 4 .   [ 4 0 ]   S .   M a u r y a ,   D .   M i sh r a ,   K .   S i n g h ,   A .   K .   M i s h r a ,   a n d   Y .   P a n d e y ,   A n   Ef f i c i e n t   Te c h n i q u e   t o   r e d u c e   T o t a l   H a r m o n i c D i st o r t i o n   i n   C a sc a d e d   H -   B r i d g e   M u l t i l e v e l   I n v e r t e r ,   Pro c e e d i n g o f   2 0 1 9   3 rd   I EEE  I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   El e c t ri c a l ,   C o m p u t e a n d   C o m m u n i c a t i o n   T e c h n o l o g i e s,   I C E C C T   2 0 1 9 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C EC C T. 2 0 1 9 . 8 8 6 9 4 2 4 .   [ 4 1 ]   P .   B h a t n a g a r ,   R .   A g r a w a l ,   a n d   K .   K .   G u p t a ,   R e d u c e d   d e v i c e   c o u n t   v e r si o n   o f   s i n g l e - st a g e   sw i t c h e d - c a p a c i t o r   mo d u l e   f o r   c a sc a d e d   mu l t i l e v e l   i n v e r t e r s,”   I ET P o w e El e c t ro n i c s ,   v o l .   1 2 ,   n o .   5 ,   p p .   1 0 7 9 1 0 8 6 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / i e t - p e l . 2 0 1 8 . 6 0 1 7 .   [ 4 2 ]   F .   K h o u c h a ,   A .   A l e s ,   A .   K h o u d i r i ,   K .   M a r o u a n i ,   M .   E.   H .   B e n b o u z i d ,   a n d   A .   K h e l o u i ,   A   7 - l e v e l   si n g l e   D C   so u r c e   c a sc a d e d   H - b r i d g e   m u l t i l e v e l   i n v e r t e r c o n t r o l   u s i n g   h y b r i d   m o d u l a t i o n ,   i n   1 9 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   E l e c t r i c a l   M a c h i n e s ,   I C EM   2 0 1 0 2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C ELM A C H . 2 0 1 0 . 5 6 0 8 1 7 9 .   [ 4 3 ]   E.   J.  L e e   a n d   K .   B .   Le e ,   P e r f o r ma n c e   i mp r o v e me n t   o f   c a sc a d e d   H - b r i d g e   mu l t i l e v e l   i n v e r t e r w i t h   m o d i f i e d   mo d u l a t i o n   sc h e m e ,   J o u rn a l   o f   Po w e r   El e c t ro n i c s ,   v o l .   2 1 ,   n o .   3 ,   p p .   5 4 1 5 5 2 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 3 2 3 6 - 0 2 0 - 0 0 2 0 0 - w.   [ 4 4 ]   S .   N .   Ta c k i e   a n d   E.   B a b a e i ,   M o d i f i e d   t o p o l o g y   f o r   t h r e e - p h a s e   mu l t i l e v e l   i n v e r t e r b a se d   o n   a   d e v e l o p e d   H - b r i d g e   i n v e r t e r ,   El e c t r o n i c s   ( S w i t zer l a n d ) ,   v o l .   9 ,   n o .   1 1 ,   p p .   1 1 7 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e l e c t r o n i c s 9 1 1 1 8 4 8 .   [ 4 5 ]   R .   S a r k e r ,   P h a se   D i s p o si t i o n   P W M   ( P D - P W M )   T e c h n i q u e   t o   M i n i m i z e   W TH D   f r o a   T h r e e - P h a se   N P C   M u l t i l e v e l   V o l t a g e   S o u r c e   I n v e r t e r ,   i n   2 0 2 0   I EEE  I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   f o C o n v e rg e n c e   i n   En g i n e e ri n g ,   I C C 2 0 2 0   -   Pr o c e e d i n g s ,   2 0 2 0 ,   p p .   2 2 0 2 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C E 5 0 3 4 3 . 2 0 2 0 . 9 2 9 0 6 9 7 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS        Na y a n a   G a n g a d h a r a           is  c u r re n tl y   p u rsu i n g   h e d o c t o ra l   d e g re e   a S ri  S id d h a rt h a   Ac a d e m y   o Hi g h e r   Ed u c a ti o n ,   T u m k u r,   I n d ia.   S h e   h a b e e n   a   fa c u lt y   m e m b e i n   th e   De p a rtme n t   o f   En g i n e e rin g   a S ri  S id d h a rth a   I n s ti tu te  o f   Tec h n o lo g y ,   Tu m k u si n c e   S e p tem b e 2 0 1 2 .   S h e   h o l d a   m a ste r’s  d e g re e   in   En e rg y   S y ste m   En g i n e e rin g   fro m   Visv e sv a ra y a   T e c h n o l o g ica Un i v e rsity   (VTU) ,   Be lg a u m ,   I n d ia  ( 2 0 1 2 ) ,   a n d   a   b a c h e lo r’s  d e g re e   fr o m   VTU,   Be l g a u m ,   I n d ia.   Wi t h   1 2   y e a rs  o f   e x p e rien c e   in   tea c h in g   a n d   re se a rc h ,   h e r   a re a s o i n tere st  in c l u d e   p o we e lec tro n ics ,   p o we s y ste m s,   a n d   e n e rg y   sy ste m s .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il n a y a n a ss it tu m k u r@g m a il . c o m .         S a v it a   D .   T o r v i           is  p ro fe ss o r   i n   th e   De p a rtme n o f   El e c tro n ics   a n d   Tele c o m m u n ica ti o n   En g i n e e rin g   sin c e   1 9 9 9 .   S h e   h o ld m a ste r’s  d e g re e   in   d ig it a l   El e c tro n ics   fro m   Ka rn a tak a   Un iv e rsity ,   In d ia  ( 1 9 9 7 ),   a n d   c o m p lete d   h e P h . D.  i n   se c u rit y   u si n g   ima g e   ste g a n o g ra p h y   fr o m   S re e   S id d h a rth a   Un iv e rsit y ,   In d ia.  Wi t h   o v e 2 5   y e a rs  o e x p e rien c e   i n   tea c h in g   a n d   re se a rc h ,   h e a re a o i n tere st  in c lu d e   ima g e   ste g a n o g ra p h y ,   c y b e rse c u rit y ,   VLS I,   a n d   e m b e d d e d   s y ste m s.   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il sa v it a d to r v i@ g m a il . c o m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.