I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   15 ,   No .   4 A u g u s t   20 25 ,   p p .   3 6 6 0 ~ 3 6 8 2   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 15 i 4 . pp 3 6 6 0 - 3 6 8 2           3660       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   H y brid  pa ss iv e d a mping  f ilter  of si ng le - pha se g rid - ti ed    PV - mic ro  inverte r       F o uzey   Sa lem   Aa m a r a 1 ,   P ra v ee n K um a B a la cha nd ra n 1 ,   Yus ha iza d Yu s o f 1 ,   M o hd   Am ra n M o o hd   Ra dzi 2 ,   M uh a m m a d Amm irrul  At iqi   M o hd   Z a inu ri 1   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l ,   E l e c t r o n i c s   a n d   S y s t e En g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   En g i n e e r i n g   a n d   B u i l t   En v i r o n me n t ,     U n i v e r si t i   K e b a n g s a a n   M a l a y si a ,   S e l a n g o r ,   M a l a y s 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 ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g ,   U n i v e r si t i   P u t r a   M a l a y s i a ,   S e l a n g o r ,   M a l a y si a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   2 6 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Ma r   2 5 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Ma y   2 3 ,   2 0 2 5       P h o t o v o lt a ic  (P V)   m icro in v e rter  with   i n d u c to r - c a p a c it o r - in d u c t o (LCL )   fil ter  h a m a n y   a d v a n tag e s,   b u it   h a re so n a n c e   with   th e   g ri d   c u rre n t   situ a ti o n   c o u l d   p o te n ti a ll y   lea d   to   sta b il it y   issu e to   e n h a n c e   th e   p o we r   q u a li t y re d u c in g   th e   g rid   c u rre n t   to tal  h a rm o n ic  d ist o rti o n   ( THD)  is  c ru c ial,   a it   c u rre n tl y   e x c e e d t h e   li m it s   se b y   th e   IEE E   p o we sy ste m   sta n d a r d s .   Th a imp r o v e t h e   h y b r id   p a ss iv e   d a m p i n g   fil ter  t o p o l o g y ,   w h ich   c a n   p e rfo rm   b e tt e th a n   t h e   LCL   o u t p u fil ter.  T h e   d a m p i n g   fil ter  is  e ffe c ti v e   in   a ll e v iatin g   t h e   re so n a n c e   p e a k   o c c u rrin g   a t h e   re so n a n fre q u e n c y   o f   th e   LCL   fil ter,  t h e re b y   m in imiz in g   v o lt a g e   o v e rsh o o ts  a n d   ri n g i n g b y   u t il izin g   sm a ll e c a p a c it o rs,  th e   d a m p i n g   f il ter  e n h a n c e sy ste m   re li a b il i ty   wh il e   a lso   re d u c in g   th e   c o st  a n d   siz e   o t h e   LCL   fil ter.  S imu latio n   re se a rc h   h a b e e n   d o n e   to   p ro p o se   a   h y b ri d   p a ss iv e   d a m p in g   fil ter  u si n g   M ATLA B/S imu li n k   to o ls  u n d e b o t h   c o n d it i o n s,  t h e   ste a d y - sta te  a n d   d y n a m ic  re sp o n se .   S imu latio n   re su lt in d ica te  th a t h e   p a ss iv e   d a m p i n g   fil ter  wo r k we ll   u n d e r   b o t h   c o n d it i o n s wit h   lo w T HD   c o m p a re d   to   LCL   a n d   H - Bri d g e   (H - B)  fil ters .   M a n y   m e th o d s   a re   u se d   t o   s o lv e   th e   p r o b lem   o h ig h   THD  g rid   c u rre n t.   T h e   p a ss iv e   d a m p i n g   fil ter   m e th o d   si m p li fies   th e   P m icro i n v e rter.   T h is  stu d y   a ims   to   a c h iev e   a   h i g h - e fficie n c y   P m icro i n v e rter   b y   m in imi z in g   t o ta l   p o we lo ss e s.   K ey w o r d s :   H - B r id g in v er ter   L C L   o u tp u t f ilter   Pas s iv d am p in g   f ilter   PV - m icr o in v er ter     Q - B o o s t c o n v er ter     T o tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   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 :   Mu h am m ad   Am m ir r u l A tiq Mo h d   Z ain u r i   Dep ar tm en t o f   E lectr ical,   E lec tr o n ics an d   Sy s tem   E n g in ee r in g ,   Facu lty   o f   E n g i n ee r in g   a n d   B u ilt  E n v ir o n m en t,   Un i v er s iti Ke b an g s aa n   Ma lay s ia  ( UKM )     4 3 6 0 0   UKM ,   B an g i Sela n g o r ,   Ma lay s ia   E m ail: a m m ir r u latiq i@ u k m . e d u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N   T h s u p p ly   o f   n o n - r e n ewa b l en er g y   s o u r ce s   lik co al  an d   o il  is   d win d lin g   d u to   th eir   f in ite  av ailab ilit y   an d   th e   r is in g   elec tr icity   d em an d   [ 1 ] [ 2 ] .   As  a   r e s u lt,  u s er s   n ee d   to   tr an s itio n   t o   r en ewa b le   en er g y   s o u r ce s   lik s o lar   e n er g y .   E n er g y   is   t h f o u n d atio n   o f   m o d er n   s o ciety ,   p o wer in g   m y r iad   ac tiv ities   ess en tial  f o r   d aily   life .   Ho wev er ,   as  g lo b al   en er g y   d em an d s   c o n tin u to   r is e,   co n ce r n s   a b o u en v ir o n m en tal  Su s tain ab ilit y   an d   r eso u r ce   d e p letio n   h av p r o m p te d   s h if to war d   s u s tain ab le  an d   r en ew ab le  en er g y   s o u r ce s   [ 3 ] T h S ev en t h   Su s tain ab le  Dev elo p m en Go al  ( SDG  7 )   is   f o cu s ed   o n   en s u r in g   u n iv er s al  ac ce s s   to   af f o r d a b le,   r eliab le,   s u s tain ab l e,   an d   m o d er n   en er g y .   T h is   g o al  u n d er s co r es  th e   im p o r tan c o f   tr an s itio n in g   to   en er g y   s y s tem s   th at  s u p p o r t e c o n o m ic  g r o wth   a n d   d e v elo p m en t w h ile  m in im izin g   e n v ir o n m en tal  im p ac t   [ 4 ]   Ad d itio n al  in d icato r s   h i g h lig h th f o cu s   o n   in cr ea s in g   t h p r o p o r tio n   o f   r en ewa b le  en er g y   a n d   im p r o v in g   e n er g y   ef f icien cy .   T h m ain   g o als  ar e   to   o f f er   c o st - ef f ec tiv an d   d ep en d ab le   en er g y   ac ce s s   wh ile  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Hyb r id   p a s s ive  d a mp in g   filt er   o f sin g le - p h a s g r id - tied   P V - micro   in ve r ter   ( F o u z ey   S a lem  A a ma r a )   3661   in cr ea s in g   th g lo b al  p r o p o r tio n   o f   r en ewa b le  en e r g y   s o u r ce s .   T h ese  o b jectiv es  ad d itio n ally   h ig h lig h th e   en h an ce m e n o f   en er g y   ef f ici en cy ,   th ad v an c em en o f   in t er n atio n al  co o p er atio n ,   an d   in v estme n in   clea en er g y   i n f r astru ctu r e   Am o n g   th ese  s o u r ce s ,   s o l ar   e n er g y   is   d is ti n g u is h e d   b y   i ts   a b u n d an ce ,   o f f er in g   t h p o te n ti al   to   m e et  h u g p o r ti o n   o f   e n e r g y   n ee d s .   So l ar   e n e r g y ,   r ec o g n iz ed   as  o n o f   t h m o s p le n ti f u r e n e wab le  r es o u r ce s ,   is   ca p t u r ed   t h r o u g h   p h o t o v o lt aic   ( PV )   s y s t em s .   T h es s y s te m s   c o n s is o f   s o la r   p an els   m ad o f   s e m ic o n d u ct o r   m at er ials   t h at   c a p t u r s u n li g h t a n d   tr an s f o r m   it   d ir ec t ly   i n t o   e lect r i cit y   v i th p h o t o v o l tai ef f e ct.   PV   i n v e r te r s   ar c r u c ial   c o m p o n e n ts   i n   s o l ar   e n e r g y   s y s te ms   th at   a r e   u s ab l b y   h o u s e h o l d   ap p l ia n c es  an d   s u i ta b l f o r   t h e   ele ctr ic al   g r i d .   PV   i n v e r te r s   a r cr u cia c o m p o n e n ts   o f   s o la r   en er g y   s y s te m s .   T h e y   tr a n s f o r m   th e   d ir ec c u r r e n t   p r o d u c ed   b y   s o la r   p a n els   i n t o   alte r n at in g   c u r r en t,   e n ab li n g   s e am l ess   in te g r ati o n   wit h   th e   el e ctr ica g r i d .   Ad d itio n ally ,   th ey   en s u r e   th at   th elec tr icity   g e n er ated   alig n s   with   th e   g r id s   f r e q u en c y   a n d   v o ltag e.   PV  in v er ter s   ar eq u ip p e d   with   f ea tu r es  lik m ax im u m   p o wer   p o in tr ac k in g   ( MPPT) ,   wh ich   o p tim izes  th e   p o wer   o u tp u f r o m   s o lar   p an els  b y   co n tin u ally   a d ju s tin g   th eir   p er f o r m an ce   to   a d ap to   c h an g in g   en v ir o n m en tal  co n d itio n s   [ 5 ] .   B ey o n d   th eir   co r co n v er s io n   f u n ctio n ,   PV  in v er ter s   ar v ital  in   s o lar   en er g y   s y s tem s '   o v er all  m an ag e m en t a n d   s af ety .   T h ey   m o n ito r   t h s y s tem s   p er f o r m an ce ,   d etec f au lts   o r   an y   d r o p   in   ef f icien cy ,   an d   ca n   d is co n n ec th s y s tem   in   ca s o f   g r id   f ailu r es  o r   o th er   elec tr ical  is s u es,  en s u r in g   s af ety   an d   d u r ab ilit y .   Ad v an ce d   PV   in v er ter s   also   o f f e r   f ea tu r es  lik r ea l - tim e   m o n ito r i n g   an d   in teg r atio n   with   s m ar t g r id   tech n o lo g y ,   im p r o v in g   th ef f icien cy   an d   m an a g e m en t o f   s o lar   p o wer   s y s tem s .   PV strin g   in v er ter s   ar f r eq u en tly   u tili ze d   in   s m all  to   m ed iu m - s ized   s o lar   in s tallatio n s ,   wh er s ev er al  s o lar   p an els  ar co n n ec ted   in   s tr in g ,   an d   th ei r   co m b i n ed   D C   o u tp u is   f ed   in to   s in g le  in v er ter .   T h is   ty p o f   in v er ter   is   c o s t - ef f ec tiv a n d   s im p le  to   in s tall.  I m ak es  p o p u lar   o p tio n   f o r   s m all  s o lar   s y s tem s   [ 6 ] Strin g   in v er ter s   ar in s talled   at  a   ce n t r al  lo ca tio n ,   t y p ically   clo s to   th m ain   elec tr ic  s er v ice   p an el .   I n   th ese  s y s tem s ,   th p an els'   co llected   ( DC )   p o wer   is   tr an s f o r m ed   in to   ( AC )   p o wer .   On o f   th d r aw b ac k s   o f   s tr in g   in v e r ter s   is   th at  th wea k est  p an el  with in   it  in f lu en ce s   th p er f o r m an ce   o f   th en tire   s tr in g   [ 7 ] .   Fo r   in s tan ce ,   if   o n p an e l   is   s h ad ed ,   it  ca n   s ig n i f ican tly   d im in is h   th o v er all  o u tp u t.  H o wev er ,   m o d er n   s tr in g   i n v er te r s   o f ten   in c o r p o r ate   m u ltip le  MPPTs  to   h elp   m itig ate  th is   is s u to   s o m ex ten b y   o p tim izin g   g r o u p s   o f   p an els  s ep ar ately .   Desp ite  th ese  lim itatio n s ,   s tr in g   in v e r ter s   r em ain   a   r eliab le  a n d   ef f icien s o lu tio n   f o r   m an y   s o lar   in s tallatio n s ,   p r o v id i n g   g o o d   b alan ce   b et wee n   co s t a n d   p e r f o r m an ce .   PV - m i c r o i n v e r te r   r e p r es e n t s   a   m o r e   r e c e n t   a d v a n c e m e n i n   s o l a r   t e c h n o l o g y ,   o f f e r in g   s e v e r al  a d v a n t a g e s   o v e r   t r a d i t i o n a l .   Un l i k e   s t r i n g   i n v e r t e r s ,   m i c r o i n v e r t e r s   a r e   i n s t a l le d   o n   e a c h   s o l a r   p a n e l ,   a l l o w i n g   f o r   t h e   c o n v e r s i o n   o f   DC   t o   AC   c u r r e n t   at   e a c h   p a n el   [ 8 ] .   T h is   s e t u p   a l l o w s   e a c h   p a n e l   t o   o p e r a t e   a u t o n o m o u s l y ,   i m p r o v i n g   t h e   s y s t e m   e f f i c i e n cy   b e c a u s e   t h e   p e r f o r m a n c e   o f   o n e   p a n e l   is   n o a f f e c t e d   b y   s h ad i n g   o n   a n o t h e r   [ 9 ] T h a t   m a k e s   m i c r o i n v e r t e r s   p ar t i c u l a r l y   b e n e f ic i a i n   i n s t a ll at i o n s   w h e r s h a d i n g ,   o d d   r o o f   a n g l e s ,   o r   v a r i a b l l i g h t   c o n d i ti o n s   a r p r e s e n t .   M i c r o i n v e r t e r s   a ls o   p r o v i d e   en h a n c e d   s y s te m   m o n i t o r i n g   an d   t r o u b l e s h o o t i n g   c a p a b i l i ti e s   as   t h e y   a ll o w   f o r   p a n e l - l e v e l   d at a   c o l l e ct i o n   a n d   a n a l y t ic s   [ 1 0 ] .   T h i s   l e v el   o f   d e t a i h e l p s   i d e n ti f y   u n d e r p e r f o r m i n g   p a n e l s   q u i c k l y ,   m a k i n g   m a i n t e n a n c e   a n d   o p ti m i z a ti o n   m o r e   s t r a i g h t f o r wa r d .   Ad d itio n ally ,   b y   r ed u cin g   th e   s y s tem s   DC   v o ltag e,   m icr o in v er ter s   in cr ea s th s af ety   o f   th s o lar   in s tallatio n .   T h m ain   d r awb ac k   o f   m icr o   in v er ter s   h as  h i s to r ically   b ee n   th ei r   h ig h er   i n itial  co s co m p ar ed   with   s tr in g   in v er ter s ,   b u as  tech n o lo g y   h as  ad v an ce d ,   th i s   co s g ap   h as  b ee n   n ar r o win g .   On e - s tag PV   m icr o in v er ter s   p er f o r m   th DC - to - AC   co n v er s io n   p r o ce s s   d ir ec tly   in   s in g le  s tep   [ 1 1 ] .   T h is   s tr aig h tf o r war d   ap p r o ac h   s im p lifie s   th co n v er s io n   p r o ce s s   an d   ca n   o f f er   ad v an tag es  in   ter m s   o f   ef f icien cy   an d   r eliab ilit y   b ec au s f ewe r   co m p o n en ts   ca n   f ail.   T h s im p licity   o f   th o n e - s tag co n v er s io n   p r o ce s s   en s u r es  th at  elec tr ica l   lo s s es a r m in im ized ,   p o ten tia lly   b o o s tin g   th e   o v e r all  en er g y   o u tp u f r o m   th s o lar   p a n els   [ 1 2 ] [ 1 4 ]   H o w e v e r ,   o n e - s t a g P V   m i c r o i n v e r t e r s   m a y   b e   l i m it e d   i n   h an d l i n g   w i d e   v a r i a ti o n s   i n   i n p u t   v o l t a g e ,   w h i c h   c a n   o c c u r   d u e   t o   c h a n g e s   i n   s u n l i g h t   t h r o u g h o u t   t h e   d a y .   T h a t   c a n   i m p a c t   t h e i r   e f f e c t i v e n es s   i n   e n v i r o n m e n t s   wi t h   h i g h l y   v a r i a b l e   s u n l i g h o r   s h a d i n g .   D es p i t t h is   l i m it a t i o n ,   o n e - s t a g m i c r o i n v e r t e r s   a r a p p r e c i a t e d   f o r   t h e i r   e f f ic i e n c y   a n d   a r e   g o o d   f o r   i n s t a l l a ti o n s   w i t h   c o n s i s te n t   s u n li g h t   a n d   m in i m a l   s h a d i n g   [ 1 5 ] .   T wo - s tag PV  m icr o in v er ter s   ad d r ess   s o m o f   th lim itatio n s   f o u n d   in   o n e - s tag m o d els  b y   ad d in g   an   in ter m e d iate  s tep   in   th e   co n v er s io n   p r o ce s s   [ 1 6 ] .   I n   a   tw o - s tag s y s tem ,   th i n itial  p h a s g en er ally   f o cu s es  o n   co n v er s io n .   T h f ir s s tag e   co n v er ts   th e   v ar iab le  DC   v o lt ag p r o d u ce d   b y   t h s o lar   p a n el  in to   s tab le  DC   v o ltag e,   wh ile  t h s ec o n d   s tag tr an s f o r m s   th is   s tab le  DC   v o ltag in to   alter n atin g   c u r r en ( AC ) .   T h is   ad d itio n al  s tep   allo ws  th m icr o in v er ter   t o   h an d le  wid e r   r an g o f   in p u v o ltag es  m o r ef f ec tiv ely   an d   m ain tain   o p tim al  p er f o r m an c ev en   u n d e r   f lu ctu atin g   s u n lig h co n d itio n s .   T h two - s tag ap p r o ac h   ca n   im p r o v t h o v er all  ef f icien c y   an d   a d ap tab ilit y   o f   th PV   m icr o in v e r ter ,   p a r ticu lar ly   i n   in s tallatio n s   with   v ar iab le  s h ad in g   o r   c h an g i n g   wea th er   co n d itio n s .     Alth o u g h   th is   ad d ed   c o m p lex ity   ca n   in cr ea s th c o s an d   th n u m b er   o f   co m p o n e n ts   th at  co u ld   p o ten tially   f ail,   th b en ef its   o f   m o r r eliab le   an d   ef f icien t   p o wer   c o n v er s io n   o f ten   m itig ate  th ese  co n ce r n s .   T wo - s tag PV  m icr o in v er ter s   ar p ar ticu la r ly   b en ef icial  i n   s ettin g s   wh er m ain tain in g   h ig h   ef f icien c y   ac r o s s   d iv er s co n d itio n s   is   ess en tial   f o r   o p tim izin g   en er g y   p r o d u ctio n .   T h q u ad r atic  b o o s co n v er ter   is   cu ttin g - ed g p o wer   elec tr o n ics  co m p o n en t   th at  o p tim izes  th e   v o ltag co n v er s io n   p r o ce s s   in   s o lar   s y s tem s .   I Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   4 Au g u s t   20 25 :   3 6 6 0 - 3682   3662   ef f icien tly   b o o s ts   th DC   v o ltag o u tp u o f   s o lar   p an els  t o   th n ec ess ar y   le v els  f o r   g r i d   in teg r atio n .   T h is   tech n o lo g y   m in im izes e n er g y   lo s s es a n d   m ax im izes th s y s tem ' s   en er g y   o u tp u t   [ 1 7 ]   T h L C L   o u tp u f ilter   is   cr u cial  co m p o n e n th at  en s u r es  th q u ality   o f   th elec tr icity   f ed   in to   th e   g r id .   I r ed u ce s   T HD  an d   f ilt er s   o u n o is f r o m   th e   AC   o u tp u o f   th m icr o in v er ter .   T h at  im p r o v es  p o wer   q u ality   a n d   m in im izes  th e   p o t en tial  f o r   d is r u p tio n s   in   th e   g r id   [ 1 8 ] ,   [ 1 9 ] .   T h e   d a m p in g   f ilter   is   d esig n ed   t o   en s u r s tab ilit y   an d   o p tim al  p er f o r m a n ce   o f   th s o lar   p o we r   s y s tem .   I d a m p en s   o s cillatio n s   an d   r eso n an ce s   with in   th s y s tem ,   p r ev e n tin g   u n wan ted   i n ter ac tio n s   b etwe en   th s y s tem   an d   t h g r i d   [ 2 0 ] ,   [ 2 1 ] L C L   f ilter s   ar co m m o n ly   u tili ze d   in   g r i d - co n n ec ted   i n v er ter s   t o   r e d u ce   h ig h - f r e q u en c y   h a r m o n ics  an d   in c r ea s p o wer   q u ality .   On o f   th p r im ar y   a d v an tag es  o f   L C L   f ilter s   is   th eir   s u p er io r   h ar m o n ic  atten u at io n   ca p ab ilit y .   T h ey   ar m o r e f f ec tiv at  r e d u cin g   th h ig h - f r e q u en c y   co m p o n en ts   th an   s im p l er   L C   o r   L   f ilter s   [ 2 2 ] ,   p r im ar il y   d u to   th eir   ad d itio n al   in d u ctiv to   ca p ac itiv s tag es.  T h r esu lts   in   cl ea n er   s in u s o id al   o u tp u ar e   cr u cial  f o r   g r id   co m p lian ce   an d   r ed u ce   el ec tr o m ag n etic  in ter f er en ce   ( E MI )   [ 2 3 ] .   An o th er   s ig n if ican a d v an ta g e   o f   L C L   f ilter s   is   th eir   ab ilit y   to   p r o v id b etter   f ilter in g   p e r f o r m an ce   with in   c o m p ac t   s ize  an d   l o wer   weig h t.   T h e   d esig n   o f   L C L   f ilter s   allo ws  f o r   a   h i g h er   atten u atio n   o f   s witch in g   h ar m o n ics  with o u n ec ess itatin g   ex ce s s iv ely   lar g f ilter   co m p o n en ts   [ 2 4 ] [ 2 5 ] .   T h is   co m p ac tn ess   is   p ar ticu lar ly   v alu ab le   in   a p p licatio n s   with   cr itical  s p ac e   an d   weig h t   co n s tr ain ts ,   s u ch   as  s o lar   in v er t er s .   Desig n in g   an d   tu n in g   L C L   f ilter s   ca n   b e   m o r c h allen g i n g .   Desp ite  t h eir   a d v an ta g es,  L C L   f ilter s   h a v e   p r im ar y   d is ad v a n tag es,  s u ch   a s   co m p lex ity   an d   th ass o ciate d   co n tr o ch allen g es.  T h in clu s io n   o f   ad d itio n al   r ea ctiv co m p o n en ts   co m p lica tes th f ilte r   d esig n   an d   s y s tem   m o d ellin g .   T h is   co m p lex ity   ca n   lead   to   s tab ilit y   is s u es,  n ec ess itat in g   s o p h is ticated   co n tr o alg o r ith m s   to   en s u r th e   s y s tem   r em ain s   s tab le  u n d e r   v a r io u s   o p er atin g   co n d itio n s .   I m p lem en tin g   th ese  co n tr o s tr ateg ies  ca n   b d em an d in g   r eg a r d in g   h ar d war an d   s o f twar r eso u r ce s   [ 2 6 ] [ 2 7 ] .   An o th er   d is ad v an tag is   th p o ten tial  f o r   r eso n an ce   is s u es.  L C L   f ilter s   ar p r o n e   to   r eso n an ce   at  ce r tain   f r eq u en cies,  wh ich   ca n   am p l if y   u n d esira b le  h ar m o n ics  in s tead   o f   atten u atin g   th em .   Ad d itio n al  p ass iv o r   a ctiv d am p in g   m eth o d s   ar o f ten   r eq u ir ed   to   m itig ate  r eso n an ce   p r o b lem s   [ 2 8 ] ,   [ 2 9 ] T h es d am p in g   s o l u tio n s   m ay   r aise  th o v er all  co s a n d   th s y s tem ' s   co m p lex ity .   S o m ewh at  o f f s ettin g   th b en ef its   p r o v id e d   b y   th e n h an ce d   f ilter in g   p er f o r m an ce   o f   th L C L   f ilter .   Pas s iv d am p in g   f ilter s   o f f e r   s ev er al  ad v an tag es c o m p ar ed   t o   L C L   f ilter s   an d   H - br id g to p o lo g ies,  p ar ticu lar l y   in   s im p licity   an d   r eliab ilit y .   On o f   th p r im ar y   b e n ef its   o f   p ass iv d am p in g   is   its   s tr aig h tf o r war d   im p lem e n tatio n   b ec au s it  r elies  o n   p ass iv co m p o n e n ts ,   in clu d in g   r esis to r s ,   ca p ac ito r s ,   an d   in d u cto r s .   Un lik ac tiv d a m p in g   m eth o d s   [ 3 0 ] ,   [ 3 1 ] wh ich   r eq u ir co m p lex   co n tr o alg o r ith m s   an d   ad d itio n al   s en s o r s ,   p ass iv d am p in g   s o l u tio n s   ar ea s ier   t o   d esig n ,   im p lem e n t,  an d   m ai n tain .   T h is   s im p licity   tr a n s lates  to   in cr ea s ed   s y s tem   r o b u s tn ess   an d   lo wer   ch an ce s   o f   f ailu r d u to   f ewe r   ac tiv c o m p o n en t [ 3 2 ]   Pas s iv d am p in g   f ilter s   also   ef f ec tiv ely   m itig ate  r eso n an ce   is s u es  co m m o n ly   ass o ciate d   with   L C L   f ilter s .   B y   ca r ef u lly   d esig n i n g   th p ass iv elem en ts ,   it  is   p o s s ib le  to   atten u ate  r eso n a n ce   f r eq u e n cies  an d   in cr ea s th s y s tem   s tab ilit y   with o u th n ee d   f o r   ad v an ce d   co n tr o s tr ateg ies.  C o m p ar ed   with   H - b r id g e   f ilter s ,   th p ass iv d am p in g   a p p r o ac h   is   o f ten   m o r co s t - ef f ec tiv an d   r eliab le,   esp ec ially   in   ap p licatio n s   th at   r ed u ce   h ar m o n ic  d is to r tio n s   a n d   im p r o v p o wer   q u ality ,   wh ich   is   cr itical.   Fu r th er m o r e,   p a s s iv d am p in g   d o es  n o s u f f er   f r o m   th s witch in g   lo s s es  in h er en in   ac tiv s o lu tio n s ,   en s u r in g   h ig h e r   ef f ici en cy   o f   th o v er all   p o wer   co n v er s io n   s y s tem .   T o tal  h ar m o n ic   d is to r tio n   ( T HD)   is   c r itical  p ar am eter   w h en   e v alu atin g   th e   ef f ec tiv e n ess   o f   L C L   f ilter s   in   p o wer   elec tr o n ic  s y s tem s ,   p ar ticu lar ly   in   g r id - tied   in v er ter s   [ 3 3 ] .   L C L   f ilter s   ar e   h ig h ly   ef f ec tiv in   r ed u cin g   h ar m o n ic  d is to r tio n   d u to   th eir   ab ilit y   to   s u p p r es s   h ig h - f r eq u en c y   s witch in g   h ar m o n ics   [ 3 4 ] .   T h e   co m p o n en s tr u ctu r e n ab les  th L C L   f ilter   to   p r o v id s teep   r o ll - o f f   c h ar ac ter is tics ,   s ig n if ican tly   m in im izin g   T HD  an d   en s u r in g   clea n er   s in u s o id al  o u tp u t.  T h is   r ed u ctio n   in   h ar m o n ics is   ess en tial  f o r   c o m p ly in g   with   g r id   co n n ec tio n   s tan d ar d s ,   th er eb y   im p r o v in g   p o wer   q u ality   [ 3 5 ] .   Ho wev er ,   an   L C L   f ilter   ca n   i n tr o d u ce   r eso n an ce   is s u es  an d ,   if   n o p r o p er ly   d am p ed ,   ca n   lead   to   s p ik es  in   h ar m o n ic  d is to r tio n   at  ce r ta in   f r eq u en cies.  T o   ad d r ess   th is ,   d esig n er s   o f ten   in co r p o r ate  p ass iv o r   ac tiv d am p in g   tech n iq u es  to   s tab ilize  th f ilter   an d   en s u r lo T HD  lev els  ac r o s s   v ar io u s   o p er atin g   co n d itio n s   [ 3 6 ] .   Alth o u g h   ef f ec tiv e,   th ese  s o lu tio n s   ad d   co m p lex ity   to   th s y s tem   d esig n ,   s o   h ar m o n ic  atten u atio n ,   s tab ilit y ,   an d   o v er all  s y s tem   ef f icien cy   m u s b b alan ce d   [ 3 7 ] ,   [ 3 8 ] Pas s iv d am p in g   f ilter s   ar im p o r tan f o r   r eg u latin g   T HD   with in   p o w er   s y s tem s ,   o f f er in g   m o r e   s tr aig h tf o r war d   ap p r o ac h   th a n   L C L   f ilter s   [ 3 9 ] .   B y   u s i n g   p ass iv f ilter   c o m p o n en ts ,   th e   p ass iv d am p in g   f ilter s   ef f ec tiv ely   r e d u ce   r eso n an ce s   th at  ca n   ca u s h ar m o n ic  d is to r tio n s   [ 4 0 ] .   T h m ai n   a d v an ta g e   o f   p ass iv d am p in g   is   its   ab ilit y   to   m itig ate  th ese  r eso n an ce s   with o u t r eq u ir i n g   ac tiv e   co n tr o alg o r ith m s ,   th u s   s im p lify in g   th s y s tem   d esig n .   T h is   p ass iv ap p r o ac h   h elp s   m ain tain   lo T HD  lev els  in   t h o u tp u t,  e n s u r in g   th p o wer   q u ality   is   wit h in   a cc ep tab le  lim its   f o r   m o s ap p licatio n s   [ 4 1 ] .   Alth o u g h   p ass iv d am p in g   f ilter s   m ay   n o o f f er   t h s am lev el  o f   h ar m o n ic  atten u atio n   as  m eticu lo u s ly   d esig n ed   L C L   f ilter s ,   th ey   b alan ce   p er f o r m an ce   an d   s im p licity   well.   T h r esis tiv co m p o n en ts   in   p ass iv d am p in g   d i r ec tly   d i s s ip ate  E n er g y   th at  co u ld   o th er wis co n tr ib u te  to   h ar m o n ic  d is to r tio n ,   th u s   p r o v id in g   clea n er   o u tp u t .   T h is   m eth o d   is   p ar ticu lar ly   b en e f icial  in   ap p licatio n s   wh er ea s o f   im p lem en tatio n ,   r eliab ilit y ,   an d   m in i m al  m ain ten an ce   ar Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Hyb r id   p a s s ive  d a mp in g   filt er   o f sin g le - p h a s g r id - tied   P V - micro   in ve r ter   ( F o u z ey   S a lem  A a ma r a )   3663   p r io r ities .   Pas s iv d am p in g   f il ter s   ca n   ef f ec tiv ely   m ai n tain   l o T HD  in   v ar io u s   p o wer   co n v er s io n   s y s tem s ,   as   well  as  ef f icien cy ,   s tab ilit y ,   an d   g r id   co m p atib ilit y   [ 4 2 ] T h is   p ap er   is   s tr u ctu r e d   as   f o llo ws:   Sectio n   2   d escr ib es  th two - s tag PV - m icr o in v er ter   an d   d am p in g   f ilter   th eo r y   an d   e x p lain s   th m ath em atica d etails  o f   th ( R //LC)  f ilter   an d   its   h ar m o n ics - m itig atin g   c h ar ac ter is tics .   Sectio n   3 ,   r esu lts   an d   d is cu s s io n ,   p r esen ts   s im u latio n s   r esu lts   o f   th p r o p o s ed   s y s tem ,   b o d d iag r am ,   an d   k ey   p a r am eter s   o f   th g r id - co n n ec ted   PV - m icr o in v er ter   a r p r o v id ed .   M AT L AB   s im u latio n s   also   co m p ar s y s tem   p er f o r m a n ce   with   th L C L   f ilter ,   H - B   d am p in g   f ilter ,   a n d   d am p i n g   f ilter .   R esu lts   en co m p ass in g   g r id   cu r r en a r d is cu s s ed   u n d er   s tead y   s tate  an d   d y n am ic  o p er atio n   c o n d itio n s .   T h co n cl u s io n   s h o ws  th s ig n if ican c o f   t h d am p in g   f i lter .   T h is   ap p r o ac h   h o ld s   p r o m is f o r   ef f icien g r id   in teg r atio n   i n   PV  s y s tem s   b y   im p r o v i n g   p o wer   q u ality   an d   r e d u cin g   h ar m o n ic  d is to r tio n s ,   co n tr ib u tin g   to   s u s tain ab le  en er g y   s o lu tio n s .       2.   T WO - ST AG E   P V - M I CRO I NVER T E   T h b lo ck   d iag r am   i n   Fig u r 1   illu s tr ates a   PV p an el  co n n ec ted   to   b o o s t c o n v er te r ,   wh ich   r aises   th e   v o ltag f r o m   th PV  p a n el  to   s u itab le  lev el  f o r   a n   H - b r id g in v er ter .   T h is   in v er ter   c o n v e r ts   th DC   in to   AC   C u r r en s u itab le  f o r   th e   g r id ,   e n s u r in g   t h o u tp u is   p r o p er   s in u s o id al  wav ef o r m   [ 4 3 ] .   T h L C L   o u tp u f ilter   is   u s ed   to   r ed u ce   th e   h ar m o n ic s   g en er ated   b y   th in v er ter   th r o u g h   p u ls e - wid th   m o d u latio n   ( PW M)   tech n iq u es  [ 4 4 ] ,   [ 4 5 ] .   Ad d itio n ally ,   th o v er all  s y s tem   in teg r ates  m a x im u m   p o wer   p o in t   tr ac k in g   ( MPPT)   an d   p h ase - lo ck ed   lo o p   ( PLL )   alg o r ith m s   to   en s u r ef f icien p o wer   d el iv er y   to   th g r id   with   u n ity   p o wer   f ac to r .   T h e   two - s tag PV  m icr o in v er ter   w ith   Q - b o o s co n v er ter   a n d   L C L   o u tp u f ilter s   is   m o r ad v a n ce d   co n f ig u r atio n   in   h ig h - p e r f o r m an ce   PV  s y s tem s .   I n   th is   m icr o in v er ter   m et h o d o lo g y ,   th PV  p an el  is   in teg r ated   with   b o o s t   co n v er ter ,   wh ich   is   s u b s eq u e n tly   co n n ec ted   to   an   H - b r id g i n v er ter   th at  i n co r p o r ates a n   L C L   o u tp u t f ilter .           Fig u r 1 .   B lo ck   d iag r am   o f   tw o - s tag g r id - tied   PV - m icr o in v er ter       Fig u r 2   d e p icts   cir cu it  d ia g r am   o f   two - s tag g r i d - co n n ec ted   PV - m icr o in v e r ter ,   illu s tr atin g   s y s tem   f o r   ef f icien t e n er g y   co n v er s io n   in   PV a p p licatio n s .   T h is   PV - m icr o in v er ter   s y s tem   p r im ar ily   co m p r is es   PV  ar r ay   th at   ca p tu r es  s o lar   en er g y .   T h g en er ate d   v o ltag e   is   in itially   s to r ed   in   a   ca p ac it o r ,   wh ich   ac ts   as  a   b u f f er   to   s tab ilize  th PV  v o ltag e.   Fo llo win g   th is   s to r ag p h ase,   th ca p ac ito r   is   co n n e cted   to   q u ad r atic   b o o s co n v er ter .   T h is   co n v e r ter   is   ess en tial  f o r   elev atin g   th DC   v o ltag to   h i g h er   lev e l.  T h b o o s ted   DC   v o ltag is   t h en   f u r th e r   s to r ed   i n   DC - lin k   ca p ac ito r ,   wh ich   m ain tain s   co n s tan v o ltag lev el  at  th in p u o f   th H - b r id g e   in v er ter .   T h H - b r id g in v er ter   c o n v er ts   th s t ab ilized   DC   v o ltag in to   AC   v o ltag e.   L C L   o u t p u t   f ilter   is   em p lo y ed   to   en s u r e   th at  th o u tp u c u r r en is   s m o o th .   T h is   f ilter   ef f ec tiv ely   r ed u ce s   h ar m o n ic   d is to r tio n s ,   p r o v id in g   clea n   s in wav o u tp u co m p atib l with   g r id   r e q u ir em e n ts .   T h q u a d r atic  b o o s co n v er ter   u s es  th s q u ar o f   th in p u v o lta g to   in cr ea s th o u tp u v o lta g e,   o f f e r in g   g r e ater   ef f icien cy   th an   s tan d ar d   b o o s co n v er ter s .   Fig u r 3   d ep icts   two - s tag g r id - co n n ec ted   PV  m icr o in v er ter   with   a   Q - b o o s co n v er ter   an d   a n   L C L   o u tp u t f ilter .     2 . 1 .     Co ntr o l   s chem o f   t wo - s t a g P V - m icr o inv er t er   T h co n tr o s tr ateg y   o f   two - s tag PV  m icr o in v er te r   with   a n   L C L   f ilter   co n s is t s   o f   th c u r r en an d   v o ltag f r o m   P - p a n el  d at a,   ca r r ied   o u b y   an   ap p r o p r iate  m ax im u m   p o wer   p o in t   tr ac k in g   ( MPPT)   alg o r ith m .   T h DC   b u s   v o lta g co n tr o alg o r ith m   g iv es  r ef er en ce   f o r   th cu r r e n in je ctio n   in to   th g r id ,   wh ich   is   th en   s y n ch r o n ized   with   th g r id   an d   r elate d   to   th p h ase - lo ck e d   lo o p   ( PLL )   alg o r ith m .   p r o p o r tio n al - r eso n an ( PR )   c o n tr o ller   ca n   clo s ely   m o n ito r   th cu r r en s in ce   its   g ain s   a r in f in ite  at  s o m e   f r eq u e n cy   [ 4 6 ] .   T h co n tr o a lg o r ith m   is   m o d if ied   to   r ea lize  p ass iv d am p e d   with   th e   h e lp   o f   s am p lin g   th e   cu r r en f r o m   th L C L   f ilter   ca p ac ito r ,   th u s   r ed u ci n g   th r eso n an p ea k   o f   L C L   f ilter s   [ 4 7 ] .   I is   al s o   ess en tia l   to   co n s id er   th e   f ee d f o r war d   o f   g r id   v o ltag e.   d etailed   d escr ip tio n   o f   p h ase - lo ck ed   lo o p   ( P L L )   alg o r ith m s   f o r   s in g le - p h ase  in v er ter s   is   av ail ab le  elsewh er [ 4 8 ] [ 4 9 ] .   T h e   co n tr o s ch em d iag r am   o f   th PV - m icr o in v er ter   is   s h o wn   in   Fig u r 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   4 Au g u s t   20 25 :   3 6 6 0 - 3682   3664       Fig u r 2 .   C ir cu it   d iag r am   o f   t wo - s tag g r id - c o n n ec te d   PV - m icr o in v er ter           Fig u r 3 .   C ir cu it o f   two - s tag g r id - co n n ec ted   PV - m icr o in v er ter           Fig u r e   4 .   C o n tr o l sch em o f   PV - m icr o in v er te r   with   L C L       W h en   d ea lin g   with   s in u s o id al   r ef er en ce s   in   g r id - co n n ec ted   PV - m icr o in v er ter ,   th PI  co n t r o ller   m ay   s tr u g g le  to   tr ac k   th em   p er f ec t ly .   T h PR   co n tr o ller   is   o f ten   p r ef er r e d   f o r   b etter   tr ac k in g   p er f o r m an ce   [ 5 0 ] .   T h g r id - co n n ec ted   PV  m icr o in v er ter ' s   p r o p o r tio n al - r eso n a n ( PR )   co n tr o ller   r e g u lates  th p o wer   f lo f r o m   PV  p an els  to   th g r id   b y   in tr o d u cin g   h ig h   g ain   at   th r eso n an f r e q u en c y .   I ty p ically   c o n s is ts   o f   two   p ar t s .   T h f ir s p ar is   t h p r o p o r tio n al  co n t r o ller ,   wh ich   h elp s   a d ju s th p o wer   o u tp u b ased   o n   th e   er r o r   s ig n al   r ep r esen tin g   th e   d if f e r en ce   b et wee n   th d esire d   o u tp u t a n d   th ac tu al  o u tp u t.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Hyb r id   p a s s ive  d a mp in g   filt er   o f sin g le - p h a s g r id - tied   P V - micro   in ve r ter   ( F o u z ey   S a lem  A a ma r a )   3665   I p r o v i d es  p r o p o r tio n al  r e s p o n s to   th is   er r o r   an d   ad ju s ts   th p o wer   o u tp u ac co r d i n g ly .   T h e   s ec o n d   p ar is   th r eso n an co n tr o ller ,   wh ich   is   d esig n ed   to   h an d le  ce r tain   f r eq u en cy   co m p o n en ts   in   th s y s tem ,   allo win g   f o r   b etter   f ilter in g   an d   c o n tr o o f   d is tu r b a n ce s   o r   h ar m o n ics  th at  m ay   o cc u r   in   th s y s tem .   T h is   ap p r o ac h   co n tr ib u tes  to   m ain tain in g   s tab ilit y   an d   im p r o v in g   th s y s tem 's  o v er all  p er f o r m an ce .   Alo n g s id th PR   co n tr o ller ,   it  ef f ec tiv ely   o p tim izes  th p o wer   tr an s f er   f r o m   t h PV  p an els  to   th g r id .   E n s u r in g   ef f icien t o p e r atio n   a n d   g r i d   in teg r atio n   wh ile  m ain tain i n g   s y s tem   s tab ilit y .   T h PR   co n tr o ller   ca n   ef f ec ti v ely   tr ac k   t h cu r r en t.  I n co r p o r atin g   p ass iv d am p in g   f ilt er   th r o u g h   s am p lin g   th e   L C L   f ilter   ca p ac ito r   cu r r en also   h elp s   t o   s m o o th   o u t   an y   r eso n an ce   p ea k s   t h at  m ay   o cc u r   in   th s y s tem .   PR   co n tr o ller   is   p r ef er r ed   o v er   a   PI  co n t r o ller   in   g r id - c o n n ec ted   PV  m icr o in v e r ter s   b ec au s it  ca n   h an d le  d y n a m ic  ch a n g es,  f ilter   o u h a r m o n ics,   p r o v id e   r o b u s co n tr o in   u n ce r tain   c o n d itio n s ,   an d   en s u r e   co m p lian ce   with   g r i d   co d es.  I ts   d u al - ac tio n   n atu r e   o f f er s   im p r o v e d   p e r f o r m an ce   an d   s tab ilit y   co m p a r ed   wit h   th PI  co n tr o ller   alo n [ 5 1 ] .   On o f   th m ajo r   ad v a n tag es  o f   th PR   co n tr o ller   is   th at  i is   g o o d   way   o f   ad ju s tin g   o u t p u cu r r en t   ac co r d in g   to   th g r id   v o ltag s ettin g ,   wh ich   m o s tly   r e d u ce s   h ar m o n ic  d is to r tio n   o n   th in jecte d   g r id   s id e.   W d o   th is   b y   in jectin g   r eso n an co n tr o ac tio n   at  th e   f u n d am en t al  f r eq u en cy   o f   th e   g r id ,   wh ich   e n ab les  o u r   c o n tr o ller   to   ef f ec tiv ely   r esp o n d   t o   b o th   n o r m al  v ar iatio n s   an d   d is tu r b an ce s   in   g r id   v o ltag e.     2 . 2   L CL   a nd   (H - B )   hy brid f ilte r   L C L   f ilter s   ar im p o r tan co m p o n e n ts   in   g r id - c o n n ec te d   PV  m icr o in v er ter s ,   wh ich   a r e   cr u cial  in   r ed u cin g   h a r m o n ic   d is to r tio n   an d   im p r o v in g   o v er all  s y s te m   ef f icien c y .   T h is   f ilter   c o n f ig u r atio n   ty p ically   co n s is ts   o f   an   in d u cto r ,   ca p a cito r ,   an d   an o t h er   in d u c to r   ar r an g ed   in   s er ies.  T h L C L   f ilter   h elp s   to   m itig ate  h ig h - f r eq u e n cy   r eso n an ce s   a n d   d am p en   h ar m o n ic  c u r r en ts ,   en s u r in g   t h at  th e   in v er te r   o p e r ates  s m o o th ly   a n d   with in   g r id   co m p lian ce   r e q u i r em en ts .   I n   th e   L C L   H - leg s   b r id g e,   th is   c o n f ig u r atio n   is   v a r iat io n   o f   th e   s tan d ar d   L C L   f ilter   d esig n   co m m o n ly   u s ed   i n   m icr o in v e r ter   s y s tem s .   B y   u tili zin g   an   H - l eg   b r i d g t o p o lo g y ,   as  s h o wn   in   Fig u r 5 ,   th is   f ilter   o f f er s   im p r o v ed   atten u ati o n   o f   co m m o n - m o d n o is an d   b etter   co n tr o o f   s witch in g   f r eq u en cies.  T h e   ad d ed   H - leg   s tr u ctu r e   en h a n ce s   th o v e r all  p er f o r m a n ce   o f   th e   L C L   f ilter ,   m ak in g   it  s u itab le  f o r   d em an d in g   g r i d - co n n ec ted   ap p licatio n s   wh e r r eliab ilit y   an d   ef f icien c y   a r p ar am o u n t.  T h e   L C L   H - leg s   b r id g co n f ig u r atio n   is   v ar iatio n   o f   th tr ad itio n al  L C L   f ilte r   d esig n ,   o f f er in g   en h an ce d   f ilter in g   p e r f o r m an ce   f o r   g r id - co n n ec te d   PV  m icr o in v er ter s .   T h is   s etu p   in c o r p o r ate s   an   H - leg   b r id g e   to p o lo g y ,   wh er ad d itio n al  co m p o n en ts   ar ad d ed   to   th s tan d ar d   L C L   f ilter   to   im p r o v its   f ilter in g   ca p ab ilit ies  f u r th er .   B y   in t r o d u cin g   th is   b r id g s tr u ctu r e,   th f ilter   ac h iev es  b etter   co m m o n - m o d e   n o is atten u atio n   an d   p r o v id es  m o r e   p r ec is co n tr o l   o v er   s witch in g   f r eq u en cies,  wh ich   is   ess en tial  f o r   m ain tain in g   s y s tem   ef f icien cy   a n d   r eliab ilit y   [ 5 2 ] .   T h e   H - leg s   b r id g e   d esig n   e n h an ce s   th e   f ilter s   ab ilit y   to   r ed u ce   elec tr o m ag n etic  in ter f e r en ce   a n d   s u p p r ess   v o ltag h ar m o n ic s ,   en s u r in g   s m o o th e r   p o we r   d eliv er y   to   th g r id .   T h im p r o v e d   f ilter in g   ch ar a cter is tics   o f   th L C L   H - leg s   m ak th em   well - s u ited   f o r   ap p licatio n s   r eq u ir in g   s tr in g en n o is r ed u ctio n   a n d   h ar m o n ic   m itig atio n .   B y   o p tim izin g   th e   f ilter   to p o lo g y   wit h   th e   H - leg s   b r id g e ,   m icr o in v er ter   s y s tem s   ca n   o p er ate  m o r ef f icien tly ,   m ee tin g   p er f o r m an ce   s tan d ar d s   an d   g r id   r eq u ir em e n ts   ef f ec tiv ely .   T h L C L   H - leg s   b r id g f ilter   co n f i g u r atio n   o f f e r s   ad v an ce d   f ilter in g   ca p ab ilit i es,  en h an ce d   n o is atten u atio n ,   a n d   im p r o v e d   co n tr o o v er   h a r m o n ic  co n ten t,  m ak in g   it  v alu ab le  co m p o n e n in   g r id - co n n ec ted   PV m icr o in v er ter   s y s tem s .           Fig u r 5 .   PV - m icr o in v er ter   with   ( L C L   &   H - B )   h y b r id   f ilter   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   4 Au g u s t   20 25 :   3 6 6 0 - 3682   3666   2 . 3 .     ( L CL   a nd   P D)   hy brid f i lt er   T h H - b r id g i n v er ter   with   L C L   f ilter   an d   p ass iv d am p in g   f ilter   co n v er ts   th DC   v o ltag f r o m   th e   q u ad r atic   b o o s co n v er ter   in to   AC   v o ltag e,   wh ich   is   th en   co n n ec ted   t o   th e   g r id   o r   lo ad .   T h H - b r id g i n v er te r   co n s is ts   o f   f o u r   s witch es  ( two   in   th u p p e r   ar m   an d   two   in   t h lo wer   a r m )   a n d   u s es  h ig h - f r eq u en c y   PW to   co n tr o l th s witch in g   o f   th e   p o wer   d ev ices a n d   r eg u late  th o u tp u t v o ltag s h o wn   in   Fig u r 6 .     T h L C L   f ilter   an d   d am p in g   f ilter   to g eth er   p r o v i d b etter   f ilter in g   p er f o r m an ce   th a n   u s in g   o n ly   o n e   o f   t h em .   L C L   f ilter   p r o v id es  h ig h   r e d u ctio n   o f   h ig h - o r d e r   h ar m o n ics,  r esu ltin g   in   cl ea n er   an d   s m o o th er   o u tp u wav ef o r m .   I n   co n t r ast,  th d am p in g   f ilter   p r o v id es  an   ef f ec tiv r ed u ctio n   o f   h ig h - o r d er   h ar m o n ics.  I ts   lo co m p o n en c o u n m ak e s   it  an   attr ac tiv ch o ice  f o r   ap p licatio n s   in v o lv in g   co s t,   weig h t,  o r   s p ac co n s tr ain ts .   T h co m b i n atio n   o f   th q u ad r atic  b o o s co n v er ter   an d   H - b r id g i n v er ter   with   L C L   f ilter   an d   d am p in g   f ilter   ( R //LC)  p r o v i d es  h ig h - ef f icien cy   a n d   h i g h - p er f o r m an ce   PV  s y s tem   with   b etter   f i lter in g   p er f o r m an ce ,   m a k in g   it su itab l f o r   a p p licatio n s   th at  r eq u ir h ig h - q u ality   o u t p u t w av ef o r m s .             Fig u r e   6 .   PV - m icr o in v er ter   with   ( L C L   &   PD )   h y b r id   f ilter       L C L   o u tp u t   f ilter   to p o lo g y   is   u s ed   in   PV  m icr o in v er ter s   to   r ed u ce   t h T HD  o f   t h o u t p u cu r r en t   wav ef o r m .   T h L C L   f ilter   te n d s   to   r eso n ate  at  ce r tain   f r eq u en c y ,   wh ich   co u l d   ca u s ef f ec ts   with in   th s u b s y s tem .   Deg r ad es  t h f ilte r in g   p er f o r m an ce .   L C L   an d   ( R //LC)  p ass iv d am p in g   f ilter s   ar u s ed   in   PV  m icr o in v er ter s   to   e n h an ce   p o wer   q u a lity   b y   m in im izin g   th g r id   cu r r en T HD.   L C L   f u n ctio n s   as  lo w - p ass   f ilter .   C o m p ar ed   with   th ( R // L C )   p ass iv d am p in g   f ilter ,   i m p r o v e d   p o wer   q u ality   is   ac h iev ed   u s in g   a n   L C L   f ilter ,   wh o s h ar m o n ic  f r e q u e n cy   r ed u ctio n   is   b etter .   O n   th o th er   h a n d ,   u s in g   L C L   f ilter s   is   m o r co s tly   in   g en er al,   an d   d is tr ict  lo s s es wil l p o ten tially   in cr ea s d u to   ad d in g   ex tr a   in d u ct o r s .   T h o n ly   s im p le   d esig n   o f   t h ese  two   I s   t h p ass iv d am p in g   ( R //LC)  f ilter .   I p r o d u ce s   f ewe r   h ar m o n ic  f r eq u e n cies in   th is   t y p o f   f ilter   as c o m p a r ed   to   th L C L   f ilter ,   it is   les s   co s tly ,   a n d   p o wer   lo s s es a r e   lo w;  ad d itio n ,   d a m p in g   f ilter s   ar e   u s u ally   ea s ie r   to   im p lem en an d   ca lib r ate,   s o   th ey   ten d   to   b e   th e   f av o r ite   s elec tio n   f o r   PV  s m all - s ca le  m icr o in v er ter s .   T h p e r f o r m a n ce   o f   L C L   f ilter s   is   id ea f o r   g r id - in ter co n n ec ted   ap p licatio n s   with   m o r s tr in g en h ar m o n ic  f ilter in g   r e q u ir em en ts   at  lar g e - s ca le  P s y s tem s o n   th o th er   h an d ,   d am p in g   f ilter s   m ig h b en o u g h   f o r   s m aller - s ized   in s talls ,   an d   co s t - ef f ec tiv en ess   ( an d   s im p licity )   ar e   p r im ar y   co n s id er atio n s .   T h c h o ice  b etwe en   L C L   an d   d am p in g   f ilter s   is   s u b ject  to   v ar io u s   r eq u ir em e n ts   o f   th PV - m icr o in v er ter ,   t h s ize  o f   th s y s tem ,   g r id   in ter co n n ec tio n   s tan d ar d s   an d   th e co n o m y   o f   th PV - m icr o in v er ter .   T h e   L C L   an d   p ass iv d am p in g   f ilter s   ca n   r e d u ce   T HD  in   th e   g r i d   cu r r en t.  Ad d in g   a n   L C   f ilter   in   p ar allel  with   th R   in   th ( R //LC)  d am p in g   f ilter   an d   th e n   ca s ca d in g   it  with   an   L C L   f il ter   f u r th er   i m p r o v es  th f ilter in g   p er f o r m an ce   b y   atten u atin g   h ig h - f r e q u en c y   h ar m o n ics .   T h L C L   f ilt er   o f f er s   ex ce llen t   atten u atio n   o f   lo w - f r eq u en cy   h ar m o n ics.  Ho wev e r ,   its   ab ilit y   to   atten u ate  h ig h - f r eq u en cy   h ar m o n ics  is   lim ited in co r p o r atin g   an   L C   f ilter   in   p ar allel  with   th r esi s t o r   in   th d am p in g   f ilter   ca n   ef f ec tiv ely   atten u ate  h ig h - o r d er   h a r m o n ics.  T h c o m b in atio n   o f   f ilter s   r esu lts   in   wid er   atten u atio n   r an g e ,   allo win g   f o r   ef f icien s u p p r ess io n   o f   h ig h - o r d e r   h ar m o n ics an d   s u b s eq u en t r e d u ct io n   in   g r id   cu r r en T HD .   Ad d   an   ( R //LC)  d am p in g   f ilter   p ar allel  to   th L C L   f ilter   t o   r eso lv th is   lim itatio n .   T h e   d am p in g   r esis to r   h elp s   d is s ip ate  E n er g y   ac cu m u lated   in   th r eso n an t c ir cu it o f   th L C L   f ilter ,   wh ile  t h co m b in atio n   o f   th in d u cto r   a n d   ca p ac ito r   c r e ates  lo w - im p ed an ce   p ath   f o r   h ig h - f r e q u en c y   n o is e,   in teg r a tin g   d am p in g   f ilter   with   th L C L   f ilter   en h an ce s   o v er all  p er f o r m a n ce   b y   r e d u cin g   r eso n an ce   p ea k s   an d   m in im izin g   h i g h - f r eq u e n cy   n o is e,   th is   im p r o v e m en also   co n tr ib u tes  to   in cr e ased   s y s tem   s tab ilit y   b y   lo wer in g   th Q - f ac to r   o f   th r eso n an t c ir cu it,  t h m ath e m atica l a n aly s is   o f   th h y b r id   L C L   an d   ( R //LC)  d am p in g   f ilter   ca n   b co m p lex ,   an d   th d esig n   o f   th f ilter   p ar am eter s   r eq u ir es  ca r ef u l   co n s id er atio n   o f   th s y s tem   r eq u ir em e n t s   an d   lim itatio n s .   Ho wev er ,   b y   p r o p er ly   s elec tin g   t h v alu es  o f   th d am p i n g   r esis to r ,   in d u ct o r ,   an d   ca p ac ito r ,   a   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Hyb r id   p a s s ive  d a mp in g   filt er   o f sin g le - p h a s g r id - tied   P V - micro   in ve r ter   ( F o u z ey   S a lem  A a ma r a )   3667   s ig n if ican r ed u ctio n   in   T HD   an d   im p r o v e m en in   t h o v er all  p er f o r m an ce   o f   th e   PV  m icr o in v e r ter   ar e   p o s s ib le.     Simu ltan eo u s ly ,   ad d in g   d am p in g   ( R //LC)  f ilter   p ar allel  to   L C L   ca n   s ig n if ican tly   s u p p r ess   th g r id   cu r r en r eso n an ce   p ea k s   an d   ef f ec tiv ely   r e d u ce   h ig h - f r eq u en cy   d is tu r b an ce ,   t h u s   g r ea tly   im p r o v i n g   th e   f ilter in g   p r o p e r ty   a n d   d ec lin i n g   lo w   T HD   o f   g r id   cu r r en t.  I n   a d d itio n ,   it  will  im p r o v e   s y s tem   s tab ilit y   an d   r ed u ce   th Q - f ac to r   r eso n an t c ir cu it.     2 . 4 .     M a t hema t ica l   m o dellin g   o f   ( L CL - P D)   hy brid f ilte r   An   L C L   f ilter   is   f r eq u en tly   u tili ze d   in   g r id - c o n n ec te d   PV  m icr o in v er ter s   to   d ec r ea s h ig h - f r eq u en c y   h ar m o n ics  a n d   g u a r an tee  t h at   th i n v er ter s   o u t p u c o m p li es  with   g r id   r e q u ir em e n ts .   T h L C L   f ilter   is   co m p o n en o f   th i n v er ter s   p o wer   elec tr o n ics,  wh ich   is   ess en tial  in   im p r o v in g   th en er g y   q u ality   s u p p lied   t o   th g r id .   T h b asic d esig n   o f   th e   L C L   f ilter   ca n   b illu s tr ated   as  f o llo ws:      i s   th ( PV)   DC - v o ltag in p u t,  t h in v er ter   r ep r esen ts   th PV - m icr o in v er ter ,   1   an d   2   ar in d u cto r s ,   C   is   th ca p ac ito r ,   an d      is   th e   g r id   o r   lo ad   r esis tan ce .   T h L C L   f ilter   m ath em atica e q u atio n   ca n   b o b tain ed   b y   co n s id er i n g   t h im p ed a n ce   o f   th e   f ilter   cir cu it.    T h L C L   f ilter   to tal  im p ed a n c ca n   b d ef in ed   as:     ( ) =  + 2 + 1 + 1       ( 1 )     ( s )   is   th co m p lex   f r e q u en c y   v ar iab le,   ex p r ess ed   as  ( s   ω ) ,   wh er ( j)   r ep r esen ts   th im a g in ar y   u n it  an d   ( ω d en o tes  th a n g u lar   f r e q u en c y .   (  )   is   th lo ad   r esis tan ce ,   wh ile  ( 1 )   an d   ( 2 )   r e p r esen f ilter   i n d u ctan ce s ,   an d   C   in d icate s   th f ilte r   ca p ac itan ce .   T h L C L   f ilter   tr an s f er   f u n ctio n   ca n   b o b tain e d   b y   r ea r r an g i n g   th e   eq u atio n   in   th L ap lace   d o m ai n :     ( ) = ( )  ( ) =   1 ( )        ( 2 )       Descr ip tio n   o f   th m ath em atic al  eq u atio n   an d   tr an s f er   f u n cti o n   s tep - by - s tep   g u id e   o f   L C L   f ilter   in   two - s tag PV - m icr o in v er ter   i n v o lv es a p p ly in g   Kir ch h o f f s   v o ltag la w   to   th lo o p   co n s is tin g   o f   ( 1 ) ,   ( C )   an d   (  ):      = 1   = 0        ( 3 )     Th v o ltag e   ac r o s s   ea ch   elem e n t c an   b e x p r ess ed   as:    Vo ltag ac r o s s   1 :     1 = 1       ( 4 )     T h v o ltag ac r o s s   C :       = 1    ( 5 )     Vo ltag ac r o s s    :        =  .     ( 6 )     T h ex p r ess io n s   f o r   v o ltag e   a cr o s s   ( 1 ) ,   ( C )   an d   (  )   ar co m b i n ed   to   ex p r ess   th cu r r e n ( )   in   ter m s   o f   (  )   An d   its   d er iv ati v es:      = 1   + 1  +         ( 7 )     T h L ap lace   tr an s f o r m   is   tech n iq u e   th at  tr a n s f o r m s   d if f er en tial  eq u atio n s   f r o m   th e   tim d o m ain   in to   al g eb r aic  eq u atio n s   in   th s - d o m ain ,   co m m o n ly   k n o wn   as th co m p lex   f r e q u en c y   d o m ain .   T h tr an s f o r m atio n   o f   th ( )   f u n ctio n   is   r e p r esen ted   as  ( ) .   B y   ap p ly in g   t h L ap lace   tr an s f o r m   to   b o th   s id es  o f   t h eq u atio n ,   we  d er iv th f o llo win g   e x p r e s s io n :     ι {  } = 1  ( ) + 1  ( ) +    ( )        ( 8 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   4 Au g u s t   20 25 :   3 6 6 0 - 3682   3668   T o   ex p r ess   f o r   th e   cu r r en t   th r o u g h   th e   cir cu it   in   t h L a p lac d o m ain .   T h is   m eth o d   en ab le s   u s   to   ex am in e   th e   cir cu it’s  b eh av io r   in   th s - d o m ain ,   m ak in g   it  ea s ier   to   s o l v f o r   th cu r r e n ( )   wh en   g iv e n .    ( s ) .   On ce   ( )   is   f o u n d ,   th in v er s L ap lace   tr an s f o r m   ca n   ca lcu late  ( )   in   th tim d o m ain .   I s o lv es   th cu r r e n ( )   in   ter m s   o f    ( s ) :     ( ) =  ( ) 1 + 1  +       ( 9 )     T o   s u m m ar ize,   it  d er i v ed   th o u tp u v o ltag e.   Usi n g   th L ap lace   tr an s f o r m ,    ( )   ac r o s s   t h lo ad   an d   r esis to r   (  )   in   th R L C   cir cu it.   T h f in al  e x p r ess io n   p r o v id e s   clea r   u n d er s tan d in g   o f   h o th cir cu it  co m p o n en ts   af f ec t h o u tp u in   th s - d o m ain .   T h o u tp u v o ltag  ( )   is   th v o ltag ac r o s s   th r esis to r   lo ad ,   wh ich   is   s im p ly   (  ( ) ) :      ( ) =   ( ) 1 + 1  +      ( 1 0 )     T h tr an s f e r   f u n ctio n   H( s )   ch ar ac ter izes  th s y s tem   as   th r elatio n s h ip   b etwe en   th e   L ap la ce   tr an s f o r m   o f   t h o u tp u v o ltag e,    ( ) ,   an d   t h L ap l ac tr an s f o r m   o f   th e   in p u v o ltag e,    ( ) T h is   d ef i n itio n   en a b les  th tr an s f er   f u n ctio n   to   b r e p r esen ted   as H( s ) .   T h tr an s f er   f u n ctio n   is   an   i m p o r tan to o f o r   u n d er s ta n d i n g   h o t h s y s tem   r esp o n d s   to   v ar io u s   f r eq u e n cies  in   th e   in p u t   s ig n a l,  o f f e r in g   v alu ab le   in s ig h ts   in to   its   b eh a v io r   a n d   s tab ilit y it  en ca p s u lates  th e   s y s tem s   d y n am ics  in   th s - d o m ain   an d   s er v es  as  an   ess en tial  to o in   co n tr o s y s tem s .   T h tr an s f er   f u n ctio n   H( s )   r ep r esen ts   th r atio   o f   th e   o u tp u v o ltag to   th in p u t v o ltag e,   in d icatin g   th ei r   r elatio n s h ip .     ( ) = ( )  ( ) =   1 + 1  +         ( 1 1 )       T h tr an s f er   f u n ctio n   H( s )   ca p tu r es  th f u n d am e n tal  ch a r ac ter is tics   o f   th R L C   cir c u it,  illu s tr atin g   th e   r elatio n s h ip   b etwe en   th o u t p u v o ltag e.    ( )   an d   th in p u v o ltag  ( ) As  g o v er n ed   b y   th cir cu it   co m p o n en ts ,   th L C L   f ilter   tr a n s f er   f u n cti o n   is   g iv en   b y :      ( ) = 1 + 1  +        ( 1 2 )       T h at  s h o ws  h o th e   tr an s f er   f u n ctio n   o f   an   L C L   f ilter   in   a   two - s tag g r id - c o n n ec ted   PV  m icr o in v er ter   ca n   h elp   d esig n   an d   tu n e   th o u t p u f ilter   f o r   d esire d   p er f o r m a n ce   an d   s tab ilit y .   T h h y b r i d   f il ter   tr an s f er   f u n ctio n   is   d escr ib ed   in   d etail,   co n s id er in g   th L C L   an d   p ass iv d am p in g   f ilter   ( PD) .     2 . 5 .     R educt io n   o f   g rid c urre nt  T H in  PV - m icro inv er t er     T h h y b r i d   L C L   f ilter   an d   p ass iv d am p in g   PD  f ilter   ar d esig n ed   to   r ed u ce   g r id   cu r r en T HD  p r o d u ce d   b y   t h PV  m icr o in v er ter .   R ed u ci n g   T HD   is   ess en tial  to   co m p l y in g   with   I E E E   s tan d ar d s   a n d   r eg u latio n s ,   wh ich   ty p ically   r e s tr ict  th lev els o f   h ar m o n ic  d i s to r tio n   in   th g r i d.   T h h y b r id   f ilter   ca n   co n tr ib u t to   r ed u ci n g   g r id   cu r r en t T H in   th f o llo win g   way s :   a.   Har m o n ic  f ilter in g   with   L C L   f ilter T h e   L C L   f ilter   m in im iz es  h ig h - f r eq u e n cy   h ar m o n ics  p r o d u ce d   b y   th e   in v er ter ' s   s witch in g   o p er atio n .   I p r o v id es  l o w - im p ed an ce   p ath   f o r   h i g h - f r eq u e n c y   co m p o n e n ts ,   ef f ec tiv ely   p r e v en tin g   th ese  h ar m o n ics f r o m   b ein g   in jecte d   i n to   th g r id .   b.   Dam p in g   o f   r eso n a n ce s T h d am p in g   elem en ts   in   th PD  f ilter   h elp   d am p en   r eso n a n ce s   with in   th s y s tem .   R e s o n an ce s   ca n   o cc u r   at  ce r tain   f r eq u en cies  r esu l tin g   f r o m   th in ter ac tio n   b etwe e n   th in v er ter ' s   im p ed an ce   an d   th g r id .   D am p in g   th ese  r eso n an ce s   r e d u ce s   th am p litu d o f   s p e cif ic  h ar m o n ic   co m p o n en ts ,   co n tr i b u tin g   t o   T HD  r ed u ctio n .     c.   I m p r o v ed   co n t r o an d   s tab ilit y T h h y b r i d   f ilter   d esig n ,   wh en   p r o p er ly   tu n e d ,   ca n   im p r o v th in v er ter ' s   co n tr o an d   s tab ilit y .   T h is   im p r o v em e n ca n   h el p   m itig ate  th r is k   o f   g r id   cu r r en d is to r tio n ,   esp ec ially   d u r in g   tr an s ien t c o n d itio n s   o r   g r id   v a r iatio n s .   T h co m b i n atio n   o f   L C L   an d   PD  elem en ts   allo ws  f o r   s elec tiv f ilter i n g   o f   s p ec i f ic  h ar m o n ics;   th L C L   f ilter   m ay   b m o r e f f ec tiv at  ce r tain   f r eq u e n cies,  wh ile  th PD  f ilter   ad d r ess es  o th er s th is   f lex ib ilit y   in   f ilter in g   ch a r ac ter is tics   h elp s   ac h iev m o r c o m p r e h en s iv r ed u ctio n   in   T HD.   T h e   p ar am eter s   o f   th L C L   an d   PD   f ilter s   m u s b e   ca r e f u lly   s elec ted   a n d   tu n e d   to   ac h iev o p tim al  p e r f o r m an ce ,   an d   th is   in v o lv es   co n s id er in g   th r eso n a n ce   f r e q u en cies,  d am p in g   r atio s ,   an d   o th er   ch ar ac ter is tics   to   en s u r ef f ec tiv h ar m o n ic  m itig atio n   with o u co m p r o m is in g   s y s tem   s tab ilit y .   T h d esig n   an d   im p lem en tatio n   o f   th h y b r id   f ilter   s h o u ld   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Hyb r id   p a s s ive  d a mp in g   filt er   o f sin g le - p h a s g r id - tied   P V - micro   in ve r ter   ( F o u z ey   S a lem  A a ma r a )   3669   f o llo r elev a n I E E E   s tan d ar d s   an d   g u id elin es,  wh ic h   en s u r th at  t h g r i d - co n n ec ted   P s y s tem   m ee ts   th r eq u ir ed   lim its   f o r   h ar m o n ic  d is to r tio n .     R ed u cin g   g r id   cu r r e n T HD   u s in g   a   h y b r id   f ilter   i n v o lv es   d es ig n in g   an d   tu n i n g   th f ilter   to   m in im ize  th am p litu d e   o f   t h g r id   cu r r en wav ef o r m   h a r m o n ic   co m p o n en ts .   Alth o u g h   p r o v id in g   s in g le  f o r m u la  f o r   T HD  r ed u ctio n   is   ch allen g in g   d u to   th c o m p lex ity   o f   th e   s y s tem   an d   th in ter p lay   o f   v ar io u s   p ar am ete r s ,   we  ca n   ex p r ess   th g e n er al  co n ce p t m ath em atica lly .   ˗   L et  ( )   b th g r id   cu r r en t.    ˗   ( t)   b f u n d a m en tal  f r e q u en c y   co m p o n en t.   T HD   is   u s u ally   d ef in e d   as  t h r atio   o f   th e   h ar m o n ic   d is to r tio n ' s   r o o m ea n   s q u ar e   ( R MS)   v alu to   th e   f u n d am e n tal  f r eq u en cy   co m p o n en t' s   R M S v alu e.     = 2 _ 2 _       ( 1 3 )     well - d esig n ed   h y b r id   f ilter   s ig n if ican tly   r ed u ce s   h ar m o n ic  d is to r tio n s   in   th e   in v er ter   c u r r en t,   b y   f ilter in g   o u s p ec if ic  u n wan ted   f r eq u e n cies,  th g r id   cu r r e n b ec o m es  clea n er   an d   clo s er   to   s in u s o id al  wav ef o r m ,   wh ich   is   id ea f o r   g r i d   s tab ilit y   an d   p o we r   q u ality .   T h h y b r id   f ilter   also   af f ec ts   th d y n am ic  o p er atio n   r esp o n s o f   th g r id   c u r r e n t;  i f   r ap id   ch an g es  o cc u r   in   th i n v er ter   c u r r e n t,  th e   f ilter   m o d u lates  th ese  ch an g es  d ep en d i n g   o n   its   d esig n   p ar a m eter s ,   s u ch   as  c u to f f   f r e q u en cies  an d   th e   s teep n es s   o f   th r o ll - o f f .   W co n s id er   th im p ac t o f   t h h y b r id   f ilter   tr an s f er   f u n ctio n .   ( )   o n   th e   g r id   cu r r en t:       ( ) = (  ) ( )      ( 1 4 )       I n   th f r e q u en c y   d o m ai n ,   th h y b r id   f ilter ' s   ef f ec o n   th g r i d   cu r r e n r ev o lv es  ar o u n d   its   ab ilit y   to   am p lify   o r   atten u ate  th f u n d am en tal  f r eq u en cy   c o m p o n en with in   t h in v er ter ' s   g r id   cu r r e n t,  b y   f o cu s in g   o n   th e   f u n d am e n tal  f r eq u e n cy   co m p o n en t,  th f ilter ' s   m ag n itu d r esp o n s d eter m in es  th am p litu d s ca lin g   an d   h ar m o n i c   r ed u ctio n   at  th at  s p ec if ic  f r eq u en cy ,   th is   en s u r es  clea n   s ig n al  at  t h d esire d   f r e q u en cy ,   im p r o v in g   p o wer   q u ality   an d   o v er all  s y s tem   ef f icien cy .   Her e,    ( )   is   th o u t p u cu r r en t   o f   t h in v er ter .   T o   s im p lify   th d is cu s s io n ,   we  f o cu s   o n   t h f r eq u e n cy   d o m ain   ( ω ):     _ ( ) = | (  ) | _ ( )   ( 1 5 )     H e r e ,   _ ( )   r e p r e s e n ts   t h f u n d a m e n t a l   f r e q u e n c y   c o m p o n e n t   as s o c i a t e d   wi t h   t h g r i d   c u r r e n t i a s s u m es   t h a t   t h e   h y b r i d   f i l t e r   e f f e c t i v e l y   a t te n u a t e s   h a r m o n ic   c o m p o n e n t s   (  ) = 0   f o r   ( ω   ≠  ) ,   w e   c a n   e x p r e s s   t h e   T HD   r e d u ct i o n :     = _  2 _ _  2 _ _    <      ( 1 6 )     Her e,        is   th g r id   cu r r en ( T HD)   af ter   p ass in g   th r o u g h   t h h y b r id   f ilter ,       is   th e   in v er ter   o u t p u cu r r e n ( T HD ) ,   _   is   th g r id   cu r r en af ter   p ass in g   th r o u g h   th h y b r i d   f ilter ,   an d   _ _   is   th f u n d am en tal  f r eq u en c y   co m p o n en o f   th g r id   cu r r en af ter   p ass in g   th r o u g h   th h y b r id   f ilter .   T h s p ec if ic  m ath em atica f o r m   o f   (  )   an d   th r ed u ctio n   in   T HD  d ep en d s   o n   th d etailed   tr an s f er   f u n ctio n   o f   th h y b r id   f ilter .   h y b r id   f ilter ' s   ad v an tag o v er   an   L C L   f ilter   f o r   r e d u cin g   g r id   c u r r en t   T HD  lies   in   its   ab ilit y   to   co m b in th b en e f its   o f   L C L   an d   p a r allel  f ilter   ( PD)   elem en ts .   T h h y b r i d   f ilter   aim s   to   ad d r ess   th lim itatio n s   o f   t h L C L   f ilter ,   s u ch   as  r eso n an ce   is s u es  an d   h ig h er   lo s s es  at  ce r tain   f r e q u en cies.   T h g r id   b en ef its   f r o m   im p r o v ed   p o wer   q u ality   with   f ewe r   h ar m o n ics  an d   n o is e,   lead in g   to   b ette r   p er f o r m an ce   PV - m icr o in v er t er s   co n n ec ted   to   th g r id .   T h u s e   o f   h y b r id   f ilter s   h elp s   m ee r eg u lato r y   s tan d ar d s   f o r   h ar m o n ic  em is s io n s   an d   p o wer   q u ality ,   en s u r i n g   th at   th e   in v er ter ' s   co n tr i b u t io n s   to   t h g r id   d o   n o t v io late  estab lis h ed   lim its .   As  af f ec ted   b y   t h h y b r i d   f ilte r ,   th e   an aly s is   o f   f u n d am e n tal  f r eq u e n cy   c o m p o n en ts   in   th e   f r eq u e n cy   d o m ain   h i g h lig h ts   th im p o r ta n ce   o f   m ain tain i n g   clea n ,   s tab ilized   f u n d am e n tal  f r eq u en cy   in   th g r id   c u r r e n t.   Fu r th er m o r e ,   o p tim izin g   th tr an s m is s io n   o f   th e   f u n d am en ta f r eq u en cy   an d   m itig atin g   h a r m o n ics,  th e   h y b r id   f ilter   ( L C L   a nd   PD)   co n t r ib u tes  s ig n if ican tly   t o   p o wer   s y s tem   s tab ilit y ,   ef f icien c y ,   a n d   c o m p lian ce   with   in d u s tr y   s tan d ar d s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.