I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   4 0 ,   No .   1 ,   Octo b er   2 0 2 5 ,   p p .   67 ~ 77   I SS N:  2 5 0 2 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijeecs.v 40 .i 1 . pp 67 - 77           67     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs.ia esco r e. co m   Desig n of high - efficiency  microi nv e rter   for a  photo v o ltaic  sy stem wit h  low h a rmo nic distortio n       Wa lt er   Na ra njo   L o urido ,   J h o n M a nu el  Sa nc hez  F ierr o Dia na   P a o la   M o nro y   C a dena   J a v ier   E du a rdo   M a rt ínez  B a qu er o   En g i n e e r i n g   S c h o o l ,   F a c u l t y   o f   B a s i c   S c i e n c e s a n d   E n g i n e e r i n g ,   U n i v e r si d a d   d e   l o s L l a n o s ,   V i l l a v i c e n c i o C o l o m b i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   6 2 0 2 4   R ev is ed   Mar   19 2 0 2 5   Acc ep ted   J u l   4 2 0 2 5       Th is  a rti c le  p re se n ts  th e   d e si g n   o a   m o d u lar  p u re   si n e   wa v e   m icro in v e rter   with   a   h i g h - e fficie n c y   m a x imu m   p o we p o in trac k in g   (M P P T)  re g u lato f o p h o to v o lt a ic  ( P V)  sy ste m s.  Th e   d e sig n   sta rts  with   a   DC/DC  b u c k - b o o st   c h o p p e re g u lato r,   sim u late d   u sin g   th e   p e rtu r b   a n d   o b se rv e   (P & O)  a lg o rit h m .   Ne x t ,   a   h ig h - fre q u e n c y   DC/AC  c o n v e rsi o n   sta g e   is  im p lem e n ted   u sin g   a   to r o i d a tran sfo rm e to   a c h iev e   v a rio u v o lt a g e   lev e ls  a n d   iso late d   p o we so u rc e s.  F i n a ll y ,   a   2 7 - lev e m u lt il e v e in v e rter  is  d e sig n e d   t o   p ro d u c e   a   p u re   sin e   wa v e   with   m in ima to tal  h a rm o n ic  d isto rti o n   (THD) .   S imu latio n   re su lt in d ica te  th a t h e   m icro i n v e rter  a c h iev e a   to tal  e fficie n c y   o 9 0 %   a n d   p ro d u c e a   p u re   wa v e   o u t p u t   w it h   3 %   h a rm o n ic  d ist o rti o n .   Co m p a re d   to   c o m m e rc ial  so lu ti o n s ,   th e   p ro p o se d   d e s ig n   e n h a n c e e fficie n c y   wh i le   in teg ra ti n g   k e y   c o m p o n e n ts.  A d d it i o n a l ly ,   th e   sy ste m   m a in tai n a   c o st - e ffe c ti v e n e ss   a n d   d irec tl y   p r o p o r ti o n a l   to   it e n e rg y   e fficie n c y ,   m a k in g   it   a   v iab le an d   c o st - e ffe c ti v e   so lu ti o n   fo PV   e n e r g y   c o n v e rsio n .   K ey w o r d s :   E f f icien cy     Mic r o   in v er ter   MPPT   Pu r wav e   R eg u lato r   So lar   p an el   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 :   W alter   Nar an jo   L o u r id o   E n g in ee r in g   Sch o o l,  Facu lty   o f   B asic Scie n ce s   an d   E n g in ee r in g ,   Un iv er s id ad   d lo s   L lan o s   Km   1 2   Via  Pu er to   L o p ez .   Ve r ed B ar ce lo n a,   Villav icen cio ,   C o lo m b ia   E m ail: w n ar an jo @ u n illan o s . e d u . co       1.   I NT RO D UCT I O N   E lectr icity   is   f u n d am en tal  to   m o d er n   i n f r astru ctu r e,   p o wer i n g   in d u s tr ies,  h ea lth ca r e ,   ed u ca tio n ,   an d   d aily   life .   r eliab le  en er g y   s u p p ly   is   ess en tial  f o r   ec o n o m i g r o wth ,   tech n o lo g ical  ad v an ce m en t,  an d   s y s tem   s tab ilit y .   W ith o u it,  p r o d u ctiv ity   ce ases ,   d is r u p tin g   c r itical  s er v ices  an d   in d u s tr ial  o p e r atio n s .   As  g lo b al   en er g y   d e m an d   co n tin u es  to   r is e,   o p tim izin g   co n s u m p tio n   an d   in teg r atin g   s u s tain ab le  en er g y   s o u r ce s   i im p er ativ f o r   b o t h   ef f icien c y   an d   en v ir o n m e n tal  s u s tain ab ilit y   [ 1 ] .   Po wer   g en er atio n   r elies  o n   r en ewa b le  an d   n o n - r en ewa b le  s o u r ce s ,   with   elec tr icity   co n s u m p tio n   d ir ec tly   r ef lectin g   en er g y   d e m an d .   C o al,   n at u r al  g as,  a n d   o il   r em ain   d o m in an t   b u ar f in it e ,   co s tly   to   ex tr ac t,   an d   e n v ir o n m en tally   d am ag i n g .   T h eir   c o n tin u e d   u s ac c eler ates  r eso u r ce   d ep letio n   a n d   clim ate  c h an g e ,   r ein f o r cin g   th u r g e n cy   o f   tr an s itio n in g   to   clea n er ,   m o r s u s t ain ab le  alter n ativ es [ 2 ] ,   [ 3 ] .       R en ewa b le  en er g y   tech n o lo g i es  p r o v id a   clea n ,   ab u n d an t ,   an d   s u s tain ab le  s o lu tio n ,   m in im izin g   en v ir o n m en tal  im p ac wh ile   en h an cin g   en e r g y   s ec u r ity   a n d   lo n g - ter m   ec o n o m ic   r esil ien ce .   L ar g e - s ca le  ad o p tio n   o f   r en ewa b les r ed u ce s   d ep en d en ce   o n   f o s s il f u els estab lis h in g   m o r r esil ien t e n er g y   s y s tem   [ 4 ] .   v ar iety   o f   r en ewa b le  en er g y   s o u r ce s   s er v as  v iab le  alte r n ativ es  to   f o s s il  f u els  [ 5 ] ,   [ 6 ] .   Un lik ce n tr alize d   p o wer   g r id s ,   th ese  s o u r ce s   ca n   b in teg r ated   in to   lo ca lized   m icr o g r id   s y s tem s ,     r ed u cin g   in f r astru ctu r e   r eq u i r em en ts   an d   ex p a n d in g   elec tr i city   ac ce s s   to   r em o te  ar ea s .   S elec tin g   th o p tim al  r en ewa b le  en er g y   s o u r ce   d e p en d s   o n   r e g io n al  r eso u r ce   av ailab ilit y ,   en s u r in g   ef f icien an d   co s t - ef f ec tiv im p lem en tatio n   [ 7 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  40 ,   No .   1 ,   Octo b er   20 25 :   67 - 77   68   Desp ite  tech n o lo g ical  ad v an c em en t,  8 6 0   m illi o n   p eo p le  will  s till   lack   elec tr ic it y   b y   2 0 3 0   if   th er is   n o   r am p - u p   i n   th u s o f   cl ea n   en er g y .   T h is   g ap   i n   en e r g y   af f ec ts   ec o n o m ic  d e v elo p m en t,  h ea lth ,   a n d   ed u ca tio n ,   lim itin g   o p p o r t u n ities   in   d ev elo p in g   r eg i o n s .   E x p an d in g   r en ewa b le  e n er g y   in f r astru ctu r is   ess en tial  to   u n iv er s al  elec tr ici ty   ac ce s s   [ 8 ] ,   [ 9 ] ,   wh ile  r e d u cin g   f o s s il  f u el  d ep e n d en c an d   lim itin g   th e   en v ir o n m en tal  h ar m   o f   g r ee n h o u s g as e m is s io n s   [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .   Use  o f   Ph o to v o ltaic  s y s tem s   ( PVS)  allo ws  f o r   th h ar v esti n g   o f   s o lar   e n er g y   an d   its   co n v er s io n   in to   u s ab le  elec tr ical  p o we r ,   o f f er i n g   a   v iab le  m ea n s   o f   p o we r in g   d if f e r en a p p licatio n s .   Gr id - co n n ec ted   PVS  an d   s tan d - alo n PV   p o wer   g e n er a tio n   h av b ee n   wid ely   s tu d ie d   f o r   th eir   a b ilit y   to   b im p le m en ted   f o r   d iv er s e   en er g y   n ee d s   [ 1 2 ]   m icr o   in v e r ter   s y s tem s   ( MI S)  h a v f u r th er   d ev el o p ed   in   th e   ar ea   o f   e n er g y   ef f icien c y   b y   in co r p o r atin g   b o o s t - h alf - b r id g DC - DC   co n v er ter s   an d   f u ll - b r id g p u ls e - wid th   m o d u lated   in v er ter s   to   ac h iev m a x im u m   p o wer   co n v er s io n   [ 1 3 ] .   R ec en in n o v ati o n s   in   m icr o in v er ter   tec h n o lo g y   h av i n tr o d u ce d   ac tiv e - clam p   s tep - u p   DC - DC   co n v er ter s   with   s er ies - r es o n an v o ltag d o u b ler s ,   co m b in ed   with   h ig h - ef f icien cy   in v e r ter s   f ea tu r in g   s in g le - s witch - m o d u latio n   s t ep - d o wn   c o n v e r ter s   [ 1 4 ] .   T h ese  ad v an ce m e n ts   en h an ce   en er g y   ef f icien c y ,   im p r o v v o ltag r eg u latio n ,   an d   r ed u ce   h ar m o n ic  d is to r tio n ,   m ak in g   s o lar   en er g y   s y s tem s   m o r r eliab le  an d   ef f ec tiv e.   Ad d itio n ally ,   m ass   p r o d u ctio n   a n d   tech n o lo g ical  p r o g r ess   h av lo wer ed   m an u f ac tu r in g   c o s ts ,   in cr ea s in g   ac ce s s ib ilit y   an d   af f o r d ab ilit y   f o r   b r o a d er   ad o p tio n .   T h is   p r o ject   aim s   to   d ev elo p   m o d u lar   p u r s in e   wav m icr o in v er ter   with   a n   in te g r ated   h ig h - ef f icien cy ,   lo w - co s m a x im u m   p o wer   p o in tr ac k in g   ( MPPT)   co n tr o ller   to   m ax im ize   p o wer   ex tr ac tio n   a n d   im p r o v e n er g y   co n v er s io n   [ 1 5 ] - [ 1 8 ] .   T h s y s tem   is   b u ilt  f o r   co s ef f icien c y ,   s ca lab le,   an d   ad ap ta b le  to   d if f er en PV   ap p licatio n s ,   en s u r in g   h ig h er   ef f icien cy   an d   s e am less   g r id   in teg r atio n .   T o   o p tim ize  p o wer   o u tp u t,   th i s   s tu d y   em p l o y s   th e   d is tu r b   a n d   o b s e r v ( D& O)   alg o r ith m   f o r   MPPT.   T h is   m eth o d   d y n am ically   ad j u s ts   th o p er atin g   v o ltag ( V p )   b ased   o n   p o wer   f lu ctu atio n s .   I f   p o wer   o u tp u t   in cr ea s es  af ter   v o ltag ch an g e,   th s y s tem   k ee p s   ad ju s tin g   in   th s am d ir ec tio n ,   b u if   p o wer   d ec r ea s es,  it   r ev er s es  th v o ltag p er tu r b a tio n   to   s u s tain   o p er atio n   at  th m ax im u m   p o wer   p o in t   ( MPP) .   T h is   iter ativ e   p r o ce s s   en s u r es  o p tim al  e n er g y   tr an s f er   u n d er   v a r y in g   s o lar   co n d itio n s   [ 1 9 ] .   Fig u r e   1   s h o w s   th D& O - b ase d   MPPT  im p lem en tatio n   th at  estab lis h es  th co n tr o lo g ic   th at  in cr ea s es  th m icr o i n v er ter   ef f icien cy   a n d   r esp o n s iv en ess   to   im m ed iate  c h an g es in   s o lar   in p u t c o n d itio n s .   E n v ir o n m en tal  r eg u latio n s   ar o u n d   th g lo b in cr ea s in g l y   p r o m o te  th u tili za tio n   o f   r en ewa b le   en er g y   s y s tem s   th r o u g h   tax   in ce n tiv es  an d   r eg u lato r y   p o licy .   I n   C o lo m b ia,   th e   n atio n al  g o v er n m e n en ac ted   Dec r ee   8 2 9   o f   2 0 2 0 ,   w h ich   m o d if ies  an d   co m p lem en ts   r eg u latio n s   s u ch   as  L aw  1 7 1 5   o f   2 0 1 4 ,   Dec r ee   6 2 5   o f   2 0 1 6 ,   an d   Dec r ee   1 0 7 3 ,   to   s tim u late  in v estme n t   in   n o n - co n v en tio n al   en er g y   p r o jects  [ 2 0 ] .   T h e   in ce n tiv es   ar e   aim ed   at  ac ce ler atin g   th tr an s itio n   to   s u s tain ab le  en er g y   s o lu tio n s ,   f ac ilit atin g   th u s o f   s o lar   PV  s y s tem s   an d   o th e r   clea n   en e r g y   tech n o l o g ies.   T h is   r esear ch   aim s   to   p r o v id e   tech n ical  in s ig h ts   in to   d esig n in g   m o r ef f icien m icr o in v er ter s   with   lo wer   h ar m o n ic  d is to r tio n .   I f o cu s es  o n   d ev el o p in g   a   m icr o in v er ter   f o r   s o lar   p a n els  th at  o p tim ally   h ar n ess   s o lar   r ad iatio n .   T h p r o p o s ed   d esig n   o f f er s   s ev er al  co m p ar ativ tech n ical  a d v an tag es ,   en h an ci n g   en e r g y   ef f icien cy .   T h ar ticle  is   d iv id ed   in to   f o u r   s ec tio n s .   T h in tr o d u ctio n   o u tlin es  th s tate  o f   t h ar an d   r esear ch   o b jectiv e.   T h e   m eth o d o lo g y   d escr ib es  th d esig n   ch ar ac ter is tics .   T h r esu lts   an d   d is cu s s io n   s ec tio n   ex am in es   s y s tem   p er f o r m a n ce ,   s im u lati o n s ,   an d   m u ltil ev el  in v er ter   f ea tu r es.  L astl y ,   th e   co n cl u s io n s   h ig h lig h k e y   f in d in g s .           Fig u r e   1 .   D& O   d iag r am   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       Desig n   o h ig h - efficien cy   micr o in ve r ter fo r   a   p h o to v o lta ic  s ystem  w ith   lo w …  ( Wa lter   N a r a n jo   Lo u r id o )   69   2.   M E T H O D   T h p r o p o s ed   d esig n   m icr o in v er ter   s y s tem   c o n s is ts   o f   th r ee   k ey   co m p o n e n ts DC   b o o s ter ,   an   HFL  in v er ter ,   a n d   a   m u ltil ev el  in v er ter .   T h e   to p o l o g y   is   d esig n e d   f o r   m ax im u m   p o wer   r etr iev al,   h ig h   co n v er s io n   ef f icac y ,   an d   l o to tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   ( T HD )   f o r   PV  ap p licatio n .   T h d esig n i n g   p r o ce s s   f o llo ws  f o r m alize d   d esig n   p r o ce s s   wit h   o p tim izatio n   o f   th p er f o r m an ce   o f   ea c h   co m p o n en t ,   m in i m izatio n   o f   p o wer   lo s s es,  an d   g r id   in teg r atio n   wi th   n o   c o m p atib ilit y   p r o b lem s .   T h f ir s s tag o f   th s y s tem   is   D C   b o o s ter   co n v er ter   th at  d o es  im p ed an ce   m atch in g   as  well  a s   v o ltag r eg u latio n .   T h b o o s t er   is   d esig n e d   to   ch a n g e   th im p ed an ce   p r o v id ed   to   th e   s o lar   p an el   s o   th at   it   allo ws  MPPT   th r o u g h   an   ad ap tiv co n tr o al g o r ith m   s u c h   as  p e r tu r b   an d   o b s er v e   ( P& O) .   I n   ad d itio n ,   it   in cr ea s es  th p a n el  v o ltag t o   th r eq u ir e d   le v el,   d eli v er in g   s tab le  an d   ef f icien p o wer   t o   th i n v er ter .   Hig h - f r eq u e n cy   m o s f et s   ar u s ed   in   o r d er   to   m in im ize  p o we r   lo s s es  b y   r ed u cin g   co n d u ctio n   an d   s witch in g   lo s s es .   T h MPPT  alg o r ith m   co n tr o ls   th b o o s co n v er ter ,   co n tin u o u s ly   ad ju s tin g   th d u ty   cy cle  b ased   o n   r ea l - tim e   v o ltag an d   cu r r e n m ea s u r em en ts   to   m ax im ize  p o wer   ex tr a ctio n   f r o m   th PV  p an el  u n d er   v ar y in g   ir r ad ia n ce   co n d itio n s .   Af ter   v o ltag r eg u latio n ,   th e   am p lifie d   DC   v o ltag is   s u p p lied   to   2 0   k Hz  h ig h - f r e q u en cy   lin k   ( HFL)   in v er ter ,   wh ich   en h a n c es  en er g y   co n v er s io n   e f f icien c y   an d   o f f er s   g alv a n ic  is o latio n   b etwe en   in p u a n d   o u tp u t.  T h HFL  to p o lo g y   is   ex tr em ely   u s ef u to   o v e r all  s y s tem   p er f o r m a n ce   b y   r ed u ci n g   th s ize  o f   p ass iv co m p o n en ts   a n d   co r lo s s es,  th u s   m ak in g   it  p r o m in e n d esig n   f ea tu r in   co m p ac h ig h - ef f icien cy   p o wer   s y s tem s .   h ig h - f r eq u en cy   to r o id al  tr an s f o r m er   is   u s ed   d u to   its   lo h y s ter esis   lo s s e s   an d   h ig h   ef f icien c y   r ate  ( m o r e   th an   9 5 %),   with   lo en er g y   d is s ip atio n   [ 2 1 ] ,   [ 2 2 ] .   T h AC   v o ltag es  at  s o m e   r atio s   ( 1 :3   a n d   1 :9 )   ar g en e r ated   b y   th is   tr an s f o r m er ,   wh ich   ar e   u tili ze d   f o r   r e ctif icatio n   b y   Sch o ttk y   o r   SiC   d io d es,   with   ad d ed   ef f icien cy   a n d   r ed u cin g   s witch in g   lo s s es.  T h e   to r o id al  tr an s f o r m er   o f f er s   b etter   tec h n ical  ad v an tag es  as  well,   in clu d in g   v o ltag f le x ib ilit y ,   r ed u ce d   ed d y   c u r r en t   lo s s ,   an d   elec tr ical  is o latio n   [ 2 1 ] ,   [ 2 2 ] .   Ho wev er ,   t o   en s u r e   o p tim al  ef f icien c y ,   co p p er   a n d   co r lo s s es  m u s b co n tr o lled   with   ca u tio n   [ 2 3 ] .   T o   en s u r e   o p tim al   p er f o r m an ce ,   is o lated   s u p p li es  ar in clu d ed   in   th cir cu it,  with   elec tr ical  is o latio n   f r o m   th r est  o f   th s y s tem   [ 2 4 ] .   T h is   is   ac h iev ed   b y   s u m m in g   th v o ltag in   th m ain   an d   au x iliar y   s ec tio n s   in   th m u ltil ev el  in v er ter ,   th u s   en s u r in g   p o wer   d is tr ib u tio n ,   v o ltag r eg u latio n   o p tim iz e d ,   an d   g en e r al  co m p ac t   an d   ef f icien t stru ctu r e.   T h is   m eth o d   g iv es  s tep - by - s tep   p r o ce s s   o f   d esig n   a n d   im p lem en tatio n   o f   h ig h - ef f icien cy   m icr o in v er ter   with   DC   b o o s ter ,   HFL ,   a n d   m u ltil ev el  in v er ter .   C o m b in in g   MPPT  al g o r ith m s ,   e n h an ce d   m o d u latio n   s ch em es ,   an d   o p tim ized   s witch in g   o f   s em ico n d u cto r s ,   t h s y s tem   is   ca p ab le  o f   d eliv er in g   en h an ce d   en er g y   c o n v e r s io n ,   lo T HD,   an d   ef f icien g r id   in teg r atio n .   Fu r th er   im p r o v em en ts ,   s u ch   as  s o f t - s witch in g   tech n iq u es,  tr a n s f o r m er   co r e   d esig n   o p tim izatio n ,   an d   r ea l - ti m e   ad ap tiv e   co n tr o l ,   ca n   f u r th er   r ef in o v er all  p er f o r m an ce ,   an d   th is   m icr o in v er ter   s y s tem   is   th u s   n ex t - g en e r atio n   tech n o lo g y   f o r   d is tr ib u ted   PV  en er g y   a p p licatio n s .     2 . 1 .     Desig n pa ra m et er s   T h d esig n   p r in cip les  f o r   th i s   p r o ject  ar p r esen ted in   T ab le  1 .   I is   MPPT  r eg u lato r   d i s tu r b   an d   o b s er v e Fo r   o p tim al  ef f icien cy ,   ea ch   s o lar   p an el   with in   t h s y s tem   p o s s ess e s   u n iq u e   m icr o in v er ter   s u ch   th at  th er is   m a x im u m   p o wer   tr an s f er   with   m in i m u m   l o s s   d u to   m is m atch in g   o r   s h ad i n g   ef f ec t.  T h is   s y s tem   en h an ce s   th e   o v e r all  en er g y   e f f icien cy   o f   t h PV  s y s te m   s in ce   it  f ac ilit ates  m o d u le - lev el   p o wer   c o n v er s io n   an d   s tan d - alo n MPPT.   T h p r o p o s ed   m icr o in v er ter   to p o l o g y   is   d esig n ed   t o   o p tim ize  en er g y   h ar v esti n g ,   im p r o v e   g r i d   c o m p atib ilit y ,   an d   r e d u ce   p o wer   lo s s ,   th u s   in cr ea s in g   th e   s y s tem   ef f icien c y E lectr ical  c ir cu it  o f   th p r o p o s ed   m icr o in v er ter   s y s tem ,   d escr ib in g   its   p r im ar y   f u n ctio n al  c o m p o n en ts   an d   p o wer   co n v er s io n   s tag es   is   s h o wn   in   Fig u r 2 .   T h p r im ar y   DC   p o wer   s o u r c o f   th s y s tem   is   a   6 0 0   W   s o l ar   p an el.   B ased   o n   th e   esti m ated   an n u al  av er ag e   s o lar   ir r a d i an ce   o f   6 5 0 - 7 5 0   W /m ²  in   Villav icen cio ,   th p an el   will  s u p p l y   a n   o u tp u o f   u p   to   4 0 0   W   in   r ea o p er atio n   co n d itio n s .   Ho wev er ,   s o lar   r ad iatio n   is   n o c o n s tan o v er   a   d ay ,   s ig n if ican t ly   af f ec tin g   e n er g y   g en er atio n .   T h ese  v ar iatio n s   s h if th MPP,  p r ev en tin g   t h p an el  f r o m   b ein g   at  its   n o m i n al  ca p ac ity   all  th tim e,   r esu ltin g   in   ef f icien cy   lo s s es  an d   th n ee d   f o r   d y n am ic  MPPT  ad ju s tm en ts   to   o p tim ize  p o wer   ex tr ac tio n .   T h d esig n e d   s y s tem   i n co r p o r ates  s tep - u p   DC /DC   v o ltag r eg u lato r   with   MPPT  to   d eliv e r   s tab l an d   o p tim ized   o u tp u to   th D C /A C   co n v er ter .   T h MPPT  c o n tr o ller ,   im p lem en tin g   th p er tu r b   a n d   o b s er v e   ( P& O)   alg o r ith m ,   d y n am ical ly   ad ju s ts   th d u ty   cy cle  in   o r d er   to   tr ac k   th MPP,  m ax im izin g   en er g y   ex tr ac tio n   f r o m   th s o lar   p a n el  an d   en h an ci n g   s y s tem   e f f ic ien cy .   T h is   ap p r o ac h   co n tin u o u s ly   co m p e n s ates   f o r   ir r ad ian ce   v ar iatio n s ,   e n s u r in g   o p tim al  p er f o r m a n ce .   T h f o llo win g   s ec tio n s   p r o v id t h ass u m p tio n s   an d   ca lcu latio n s   f o r   th r eg u lato r   d esig n .   ca p ab ilit y   o f   s u p p o r tin g   an   in p u cu r r e n o f   1 4 is   r eq u i r ed   in   o r d er   to   m ax im ize  en er g y   tr an s f er   wh en   th e   s o lar   ir r ad ian ce   is   ty p ical.   T o   r ea lize  MPP  v o ltag o f   3 6   VDC,  a   b o o s r eg u lato r   m u s b e   em p lo y ed   in   o r d er   to   in cr ea s th v o ltag e   to   s u p p o r e f f e ctiv p o wer   c o n v e r s io n .   T h r eg u lato r   p lay s   an   im p o r tan r o le  in   f ac ilit atin g   m ax im u m   p o wer   ex tr ac tio n   f r o m   th PV   p an el  a n d   m ain tain in g   s tab le    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  40 ,   No .   1 ,   Octo b er   20 25 :   67 - 77   70   o u tp u v o ltag e .   Fig u r 3   s h o w s   th to p o lo g y   o f   th b o o s r eg u lato r ,   wh ich   d ep icts   its   r o le  in   b o o s tin g   s y s tem   p er f o r m an ce .       T ab le  1 .   D esig n   b ases   C h a r a c t e r i s t i c s   V a l u e   M a x i m u m   p o w e r   5 0 0   W   O u t p u t   1 2 0   V A C   /   4 . 1   A   ( p u r e   w a v e   2 7   st e p s )   I n p u t   15 - 3 6   V D C   /   1 4   A           Fig u r 2 .   Hig h - ef f icien c y   m o d u lar   m icr o in v er ter   d esig n           Fig u r e   3 .   DC - DC   b o o s t r eg u lato r       B y   ap p ly in g   ( 1 - 7 )   f r o m   [ 2 5 ] - [ 2 6 ] ,   th e   r ef er e n ce   v alu es f o r   o p tim al  MPPT  o p er atio n   ar e   d e ter m in ed .       = 1 1   ( 1 )      =    ( 2 )     = ( 1 ) 2 2   ( 3 )      =  1   ( 4 )      =  ( 1 ) 2   ( 5 )       =    ( 6 )     á =  + 2 =  ( 1 ) 2 +  2   ( 7 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       Desig n   o h ig h - efficien cy   micr o in ve r ter fo r   a   p h o to v o lta ic  s ystem  w ith   lo w …  ( Wa lter   N a r a n jo   Lo u r id o )   71   2 0   k Hz  s witch in g   f r eq u e n cy   is   u s ed   to   ac h iev s m aller ,   lo w - co s co m p o n e n ts .   T h s y s tem   em p lo y s   MO SF E T - b ased   s wi tch in g   elem en ts .   T o   g en e r ate  is o lated   DC   s o u r ce s ,   tr an s f o r m er   r eq u ir in g   a n   AC   s ig n al  is   n ec es s ar y .   T h is   i s   ac co m p lis h ed   th r o u g h   HFL  DC /A C   c o n v er ter ; it  s wi tch es th DC   lev el  at  2 0   k Hz  to   g en er ate  s q u ar e - wav AC   s ig n al.   T h co n v er s io n   p r o ce s s   is   p er f o r m ed   b y   an   H - b r id g ( HB )   an d   m icr o co n tr o ller   th at  p r o d u ce s   th n ec ess ar y   b in ar y   s witch in g   s eq u en ce .   Op er atin g   at   h ig h   f r eq u en cy   r ed u ce s   tr a n s f o r m er   s ize  an d   e n h an ce s   ef f icien cy   c o m p ar e d   t o   lo w - f r e q u en cy   tr a n s f o r m e r s .   L ik ewise,   p ass iv co m p o n en ts   s u ch   as in d u ct o r s   an d   ca p ac ito r s   ar e   m in im ized   k ey   co m p o n en t o f   th is   d esig n   is   th to r o id al  tr an s f o r m e r ,   wh ich   g en er ates th r ee   AC   o u t p u ts .   T h ese   ou tp u ts   ar co m b in ed   t h r o u g h   ad d itio n   a n d   s u b tr ac tio n   to   f o r m   s in wav e.   T o   d eter m in th d if f e r en t   v o ltag lev els,  th p r im ar y   win d in g s   tu r n s   ar ca lcu late d   b ased   o n   p o wer   an d   v o lta g e.   T h s ec o n d a r y   win d in g s   tu r n s   ar th e n   c o m p u ted ,   f o llo we d   b y   r ec tific atio n   u s in g   Sch o ttk y   d io d es  f o r   h ig h - f r eq u en cy   o p er atio n .   Fin ally ,   th ca p ac ito r   is   s ized   to   en s u r an   ac ce p tab le  v o ltag r ip p le.   I n   ( 8 )   an d   ( 9 )   d ef in th t u r n   ca lcu latio n s .      =  4 , 44   ( tu r n s )   ( 8 )     = 1 2  Δ Vo Vm   ( 9 )     Her e,   Es   r ep r esen ts   th v o lt ag in d u ce d   i n   th s ec o n d ar y   wi n d in g   ( V) ,   an d   ff f   d en o tes  th f r eq u e n c y   ( Hz) .   Ad d itio n ally ,   ( 1 0 )   an d   ( 1 1 )   ar e   u s ed   to   d eter m in th e   win d in g   ar ea s :      =      ( 2 )   ( 10 )     W h er e,    =      ( f o r   p r im a r y ) ,   a n d       is   th win d in g   s p ac in g   f ac to r .      =       ( 2 )   ( 1 1 )     Similar ly ,   th n ex cir cu it  co m p o n e n is   th r ec tifie r   b r id g e   an d   ca p ac ito r ,   wh ic h   co n v e r alter n atin g   cu r r en in to   d ir ec cu r r e n to   s u p p ly   ea ch   HB   o f   th m u ltil ev el  in v er ter .   T h in p u v o lta g wav ef o r m   in   th e   tim d o m ain   is   ex p r ess ed   b y   ( 1 2 )   [ 2 7 ]:      = 2   1  (  )   ( 1 2 )     Fin ally ,   to   ac h iev a   s in g le - p h ase  s in u s o id al  o u tp u o f   1 2 0   VAC  R MS  at  6 0   Hz,   m u ltil ev el  in v er ter   was  im p lem en ted .   T h is   in v er ter   g en er ates  m u ltip le  v o ltag lev els  th r o u g h   b i n ar y   co m b in atio n .   Fig u r 4   s h o ws th s in u s o id al  wav ef o r m   f o r m e d   b y   th 2 7   g en er ated   lev els :   T h m u ltil ev el   in v er s io n   tech n iq u c o n s tr u cts  th e   s in wav b y   s tack in g   v o ltag e   lev els  h o r izo n tally .   Mu ltil ev el  in v er ter s   u s m u ltip le  p o we r   s witch es  ar r an g ed   t o   ad d   o r   s u b tr ac v o ltag es.  Gen er atin g   th wav e   r eq u ir es d eter m i n in g   th e   p ea k   v alu e,   wh ich   is   ca lcu lated   u s in g   ( 1 3 )   an d   ( 1 4 )   [ 2 8 ] :      =    / 2                   ( 1 3 )      =      2     170     ( 1 4 )     T h co n f ig u r atio n   o f   th r ee   HB   en ab les  th g en er atio n   o f   2 7   v o ltag lev els,  f o llo win g   th f o r m u la  3 N   1 ,   wh er N   r ep r esen ts   th n u m b er   o f   a u x iliar y   HB .   E ac h   HB   r eq u ir es  an   is o lated   D C   v o ltag s o u r ce   to   allo f o r   v o ltag ad d itio n   an d   s u b tr ac tio n .   B y   s o lv i n g   ( 1 5 )   an d   ( 1 6 )   f o r   t h is   s p ec if ic  ca s e,   th f o llo win g   r esu lts   ar o b tain ed :      = +  3 +  9     ( 1 5 )     Vn =11 8,     9 = 13   VDC     ( 1 6 )     Vn /9   r ep r esen ts   th s m allest  v o ltag lev el   u s ed   t o   co n s tr u ct  th s tep p ed   s in wav e,   m in im i zin g   T HD   an d   elim in atin g   t h n ee d   f o r   o u tp u f ilter s .   T h im p lem en ted   ar ch itectu r f ea t u r es  s er ies  co n n ec tio n   o f   th r ee   HB   with   d if f er en DC   v o ltag lev els,  g en er atin g   an   AC   o u tp u t,  as  s h o wn   in   Fig u r 5 .   T h is   co n f ig u r atio n   em p lo y s   an   alg o r ith m   to   c o n tr o th b in ar y   s witch in g   o f   tr an s i s to r s ,   p r o d u cin g   2 7   v o ltag lev els,  ea ch   d if f er in g   b y   1 3   v o lts .   B y   u tili zin g   a   6 0   Hz  s in u s o id al  r e f er en ce   s ig n al,   t h s y s tem   e f f ec tiv e ly   r ep licates  a   s in e   wav e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  40 ,   No .   1 ,   Octo b er   20 25 :   67 - 77   72       Fig u r e   4 .   Mu ltil ev el  s ig n al  g e n er ated   b y   th co m b in atio n   o f   v o ltag es o f   ea c h   HB           Fig u r e   5 .   HB   co n f ig u r atio n   f o r   m u ltil ev el   v o ltag e   g en er atio n   o f   2 7   s tep s       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   Fig u r 6   s h o ws  th o p er atio n   o f   th DC - DC   b o o s r eg u lato r ,   m ain tain in g   s tead y   3 6 DC   o u tp u t   wh ile  d y n am ically   ad ju s tin g   cu r r en th r o u g h   MO SF E T   tr ig g er   co n tr o l.  T h MPPT  alg o r ith m ,   u tili zin g   th e   P& m eth o d ,   co n tin u o u s ly   m o n ito r s   p o we r   v ar iatio n s   to   m ax im i ze   en er g y   ex tr ac tio n   f r o m   th s o lar   p an el.   T h b o o s co n v e r ter s   d u t y   cy cle  is   ad ju s ted   with   d is tu r b a n ce   s tep   s ize  o f   1 0   m W   to   e n s u r o p tim al  p o wer   tr an s f er .   MA T L AB   s im u latio n s   esti m ate  an   ef f icien c y   o f   9 5 b y   co m p ar in g   th s o lar   p an el' s   in p u p o wer   with   th r eg u lato r s   o u tp u t p o wer .   HB   in v er ter   p e r f o r m an ce ,   co n v er tin g   DC   v o ltag i n to   a   p r e - s elec ted   f r eq u e n cy   2 0   k Hz  s q u ar e - wav e   AC   s ig n al  is   s h o wn   in   Fig u r 7 .   Hig h - f r eq u en cy   s witch in g   is   th m ain   f ea t u r o f   th e   HFL  tr an s f o r m er   ap p licatio n   to   p r o v id m u ltip l is o lated   AC   v o ltag lev els.  Fig u r 8   co n f ir m s   r ec tifie d   D C   v o ltag o u tp u ts   ac h iev ed   u s in g   th t o r o id al  tr an s f o r m er   a n d   h as  9 7 ef f i cien cy   lev el  with   f er r ite  co r an d   lo w - im p e d an c e   SiC   s witch es.  T h m u ltil ev e in v er ter   o u tp u wav ef o r m   with   2 7 - lev el  s in u s o id al  s ig n al  o f   T HD  o f   ap p r o x im ately   3 %,  s ig n if ican t ly   lo wer   th an   in   c o n v e n tio n al   in v er ter s   is   s h o wn   in   Fig u r 9 .   On o f   t h k ey   co n tr ib u tio n s   o f   th p r o p o s ed   s y s tem   is   p o wer   q u ality   im p r o v e m en a n d   h ar m o n ic  r ed u ctio n ,   wh ich   h as   ex ce llen t p o ten tial f o r   f u tu r s tu d ies an d   h ig h - en d   PV in v er t er   ap p licatio n s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       Desig n   o h ig h - efficien cy   micr o in ve r ter fo r   a   p h o to v o lta ic  s ystem  w ith   lo w …  ( Wa lter   N a r a n jo   Lo u r id o )   73       Fig u r 6 .   MPPT  s o lar   p a n el  r e g u lato r   o u tp u t             Fig u r 7 .   I n v er te r   DC - AC   HF L     Fig u r e   8 .   I s o lated   s o u r ce s   o u t p u t           Fig u r 9 .   Mu lti - lev el  i n v er ter   o u tp u t       T h p r o p o s ed   alg o r ith m   g en e r ates  m u ltil ev el  s in u s o id al  s ig n al  b y   u s in g   r ef er e n ce   s ig n al  an d   a   v o ltag lev el  co m p ar ato r   [ 2 9 ] - [ 3 0 ] ,   en a b lin g   th cr ea tio n   o f   2 7   d is cr ete  v o ltag lev els   f o r   th m u ltil ev el  s in g le - p h ase  in v er ter .   T h s y s tem   is   d esig n ed   f o r   9 7 ef f icien cy   b y   in c o r p o r atin g   Sil ico n   C ar b id ( SiC )   MO SF E T s ,   wh ich   o f f er   lo im p ed an ce   in   cu r r e n s atu r atio n   ( ~5   m Ω )   an d   m i n im al  s witch in g   lo s s e s .   Ad d itio n ally ,   p ar allel  o p e r atio n   o f   SiC   MO SF E T s   ca n   f u r th er   en h an ce   p er f o r m an ce   an d   ef f icien cy .   W h ile   th ese  co m p o n en ts   ar e   h ig h ly   r eliab le - m ak i n g   th em   i d ea f o r   a p p licatio n s   in   m ilit ar y ,   ae r o s p ac e,   elec tr ic   v eh icles,  UPS,  an d   s o lar   co n v er ter s - th eir   h ig h   co s t r em ain s   lim itin g   f ac to r   f o r   wid esp r ea d   ad o p ti o n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  40 ,   No .   1 ,   Octo b er   20 25 :   67 - 77   74   Fig u r 1 0   s h o ws   o n o f   th k e y   f in d in g s   o f   th is   wo r k ,   wh er e   p o wer   lev els  at  t h m icr o in v e r ter   in p u t   an d   o u tp u t   ar d em o n s tr ated .   E f f icien cy   ca lc u latio n   in d icate s   th at  th s y s tem   ac h ie v es  an   av er ag e   ef f icien c y   o f   9 0 %,  r ep r esen te d   b y   th r atio   o f   3 3 0   W   o u tp u p o wer   to   3 7 0   W   in p u p o wer .   T h is   r esu lt  v alid ates  th e   ex ce llen ce   o f   th p r o p o s ed   d esig n   in   en er g y   co n v er s io n   o p tim izatio n   an d   lo s s   m in im izatio n ,   s ig n if y in g   its   h ig h - p e r f o r m an ce   PV   ap p licat io n   p o te n tial   Fig u r 1 1   s h o ws  th r elatio n s h ip   b etwe en   m u ltil ev el  t o p o lo g y   a n d   wav ef o r m   q u ality ,   i n   wh ich   s m aller   n u m b er   o f   lev els  r esu lts   in   in cr ea s ed   T HD,   d eter io r atin g   p o wer   q u ality .   C o n v er s ely ,   th r is in   th n u m b er   o f   v o ltag le v els  s ig n i f ican tly   en h an ce s   th e   p r ec is io n   o f   th e   wav ef o r m   an d   r ed u ce s   T HD,   r esu ltin g   in   im p r o v e d   o v er all  s y s tem   p er f o r m an ce .   T h o b s er v atio n   d is tin ctly   s h o ws  th e   lin ea r   d ep en d en ce   o f   m u ltil ev e l   in v er ter   s tr u ct u r o n   h ar m o n i elim in atio n ,   ju s tify in g   th e   r eq u ir em e n f o r   i n v er ter s   wit h   h ig h er   lev els  f o r   ac h iev in g   im p r o v e d   p o wer   q u ality   an d   ef f icien c y   o f   en er g y   co n v er s io n   s y s tem s .           Fig u r 1 0 .   Mic r o iv er s o r   p o we r   in p u t a n d   o u tp u t           Fig u r e   11 .   E x p e r im en tal  T HD   o f   th v o ltag as a   f u n ctio n   o f   th n u m b er   o f   lev els       4.   CO NCLU SI O N   T h p r o p o s ed   h i g h - ef f icien cy   m icr o in v er te r   s y s tem   s u cc ess f u lly   in teg r ates  MPPT - co n tr o lled   DC - DC   co n v er s io n ,   HFL  in v er te r ,   an d   m u ltil ev el  in v er ter   a n d   h as  o v er all  ef f icien c y   o f   9 0 with   an   o u tp u wav ef o r m   o f   3 T HD.   Sy n er g y   b etwe en   MPPT  al g o r ith m s ,   em er g i n g   s em ico n d u ct o r   tech n o l o g ies,  a n d   o p tim al  p o wer   elec tr o n ics  to p o lo g y   s u cc ess f u lly   en h an ce s   th s o lar   en er g y   co n v er s io n ,   d em o n s tr atin g   th e   ad v an tag es  o f   h ig h - f r eq u en cy   s witch in g ,   v o ltag r eg u latio n ,   an d   elim in atio n   o f   h ar m o n ics,  wh at  co u l d   b e   tak en   in to   ac co u n t in   th d if f e r en t p h ases   o f   s cien tific   r esear ch   r elate d   to   m icr o in v e r ter .   T h ese  r esu lts   v alid at e   th ef f ec tiv e n ess   o f   m u ltil ev e in v er ter s   a n d   h ig h - f r eq u en c y   co n v er s io n   in   im p r o v in g   th p o wer   q u ality   an d   s y s tem   p er f o r m a n ce .     Sil ico n   C ar b id ( SiC )   tr an s is to r s '   ap p licatio n   r esu lts   in   im p r o v e d   s witch in g   ef f icien cy ,   lo wer   co n d u ctio n   l o s s es,  an d   im p r o v ed   th er m al  p er f o r m an ce   an d   h en ce   r e n d er   th em   cr itical  co m p o n en i n   h ig h - p o wer - d e n s ity   ap p licatio n s .   H o wev er ,   SiC   d ev ice  co s r em ai n s   lim itin g   f ac to r   f o r   m ass   d ep lo y m en t.  H y b r id   s o lu tio n s   th at  ar co s t - ef f ec tiv e,   wh er ein   Si - b ased   an d   SiC - b ased   s witch es   ar co m b in ed ,   c o u ld   b co n ce i v ed   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2502 - 4 7 5 2       Desig n   o h ig h - efficien cy   micr o in ve r ter fo r   a   p h o to v o lta ic  s ystem  w ith   lo w …  ( Wa lter   N a r a n jo   Lo u r id o )   75   in   th f u tu r to   m ar r y   ef f i cien cy   with   co s t - ef f ec tiv en e s s   an d   r en d er   h ig h - p er f o r m an ce   PV   in v er ter s   ec o n o m ically   v iab le.   Hig h - f r eq u en cy   c o n v er s io n   p l ay s   cr u cial  r o le  in   m in im izin g   th s ize  o f   p ass iv co m p o n en ts   s u ch   as  tr an s f o r m er s ,   in d u ct o r s ,   an d   ca p ac ito r s ,   w h er e   it  is   co n c lu d ed   t h at  th e   d esig n   p r in cip l es  o f   u s ab ilit y   an d   u s er   ex p er ien ce .   T h is   r ed u cti o n   lead s   to   m o r co m p ac an d   co s t - ef f ec tiv d esig n .   B y   o p er atin g   at  h ig h er   f r eq u e n cies,  th s y s tem   en h an ce s   ef f icien cy   wh ile  d ec r ea s in g   m ater ial  u s ag e,   m a k in g   it  a n   o p tim al  s o lu tio n   f o r   m o d er n   p o wer   c o n v e r s io n   ap p licatio n s .   B y   o p er atin g   at   h ig h   f r eq u e n c ies,  th s y s tem   g i v es  lo e n er g y   lo s s es,  r ed u ce d   co m p o n e n s ize,   an d   im p r o v e d   o v er all  p o wer   d en s ity ,   an d   as  s u c h ,   t h s y s tem   is   well  s u ited   f o r   PV   d is tr ib u ted   a p p licatio n s .   Mo r eo v er ,   with   th im p lem en tatio n   o f   ad v an ce d   m o d u latio n   tech n iq u es,  f o r   ex am p le,   s p ac v ec to r   m o d u latio n   ( SV M)   o r   s elec tiv h ar m o n ic  elim in atio n   ( SHE) ,   wav ef o r m   s y n th esis   an d   s witch in g   ef f icien c y   m ay   b e   en h a n ce d   e v en   f u r t h er .   T h s tu d y   also   i d en tifie s   m o d u le - lev el  MPPT  co n tr o as  a   r eq u ir em e n t,  wh ich   ca n   o p tim ize  in d iv i d u al  p an el  p er f o r m a n ce   in d e p en d e n tly   an d   m i tig ate  m is m atch   lo s s es  d u to   p ar tial  s h ad o win g   o r   n o n - u n if o r m   p a n el  ag in g .   Mic r o in v e r ter s   p r o v id b etter   f au lt  d etec tio n ,   im p r o v e d   m o n ito r in g ,   an d   im p r o v e d   s ca lab ilit y   th a n   ce n tr alize d   in v er te r   ar c h itectu r es.  Mic r o in v e r ter s   ar t h er ef o r e   s u p er i o r   o p tio n   f o r   r esid e n tial,  co m m er cial,   an d   in d u s tr ial  s o lar   ap p li ca tio n s .   Fu tu r r esear ch   will  f o cu s   o n   in teg r atin g   r ea l - tim ad a p tiv co n tr o tec h n iq u es  an d   m ac h in e   lear n in g - b ased   MPPT  alg o r ith m s   to   im p r o v d y n am ic  tr ac k in g   ca p a b ilit y   u n d e r   s u d d en   en v i r o n m e n tal   va r iatio n .   A d d itio n ally ,   th u s o f   s o f t - s witch in g   tech n iq u es  an d   o p tim ized   tr a n s f o r m e r   co r e   m ater ials   will   lead   to   h ig h er   e f f icien cy   a n d   life tim e.   All  th im p r o v em en t s   m ak th p r o p o s ed   m icr o in v er ter   an   ad v an ce d   tech n o lo g y   f o r   ef f icien t,   s ca lab le,   an d   h ig h - p er f o r m an ce   s o lar   en er g y   co n v er s io n .       ACK NO WL E DG M E N T   T h au th o r s   th an k   to   Un iv e r s id ad   d lo s   L lan o s   an d   Sp ec ializatio n   in   I n s tr u m en tatio n   an d   I n d u s tr ial  C o n tr o l f o r   t h eir   s u p p o r t in   t h d ev elo p m en t o f   th is   p r o ject.       F UNDING   I NF O R M A T I O   Pro d u ct  f in a n ce d   b y   th a u th o r s .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T     T h is   jo u r n al  u s es  th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Nar an jo   L o u r id o   W alter                               San ch ez   Fier r o   J h o n   Ma n u el                               Mo n r o y   C ad en Dian Pao la                               Ma r tin ez   B aq u er o   J av ier   E d u ar d o                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT     T h au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in ter est.       I NF O RM E CO NS E N T     No ap p licab le  as  it  r eq u ir es  t h in v o lv em en o f   p er s o n n el  f r o m   o u ts id th wo r k   team ,   n o   s en s itiv in f o r m atio n   was h an d led .       E T H I CAL AP P RO V AL     No t a p p licab le  in   th e   r esear ch   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  40 ,   No .   1 ,   Octo b er   20 25 :   67 - 77   76   DATA AV AI L AB I L I T   T h d ata  t h at  s u p p o r th e   f i n d in g s   o f   th is   s tu d y   ar e   av a ilab le  f r o m   th c o r r esp o n d in g   au th o r ,   [ W . N. L . ] ,   u p o n   r ea s o n ab le  r eq u est.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   V .   P .   M a r k e v i c h   e t   a l . ,   R e c o m b i n a t i o n   c e n t e r r e su l t i n g   f r o r e a c t i o n o f   h y d r o g e n   a n d   o x y g e n   i n   n - t y p e   C z o c h r a l sk i   s i l i c o n ,   i n   2 0 1 7   I EEE  4 4 t h   P h o t o v o l t a i c   S p e c i a l i s t   C o n f e re n c e ,   PV S C   2 0 1 7 ,   J u n .   2 0 1 7 ,   p p .   2 0 2 5 2 0 3 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / P V S C . 2 0 1 7 . 8 3 6 6 0 9 2 .   [ 2 ]   C .   G a r c í a   a n d   M .   M o n t e r o ,   T o m a   d e   d e c i si o n e s,   v a l o r e y   f a c t o r e s   c o n t e x t u a l e s ,   su   r e l a c i ó n   c o n   e l   c o n s u mo   d e   e n e r g í a   e l é c t r i c a ,   Q u a d e rn s   d e   p si c o l o g i a .   I n t e r n a t i o n a l   j o u r n a l   o f   p s y c h o l o g y ,   v o l .   1 5 ,   n o .   2 ,   p p .   3 9 5 4 ,   2 0 1 8 .   [ 3 ]   E.   M o n a g a s,  B .   P a l a c i o s,  a n d   M .   R u e d a ,   A n á l i si d e   l a   e s t a b i l i d a d   t r a n si t o r i a   d e   u n   s i st e ma  d e   g e n e r a c i ó n   y   t r a n smi si ó n   d e   e n e r g í a   e l é c t r i c a .   c a s o   E l e c t r i c i d a d   d e   V a l e n c i a C o r p o e l e c ,   R e v i st a   I n g e n i e a   U C ,   v o l .   1 7 ,   n o .   3 ,   p p .   5 7 6 7 ,   2 0 1 0 .   [ 4 ]   X .   Le i ,   J.  Li u ,   L.   D u ,   a n d   L.   Z h a n g ,   A n a l y si s   o n   l a r g e   c o n su m e r   p r i c e   m o d e l s   i n   e l e c t r i c i t y   m a r k e t ,   i n   3 rd   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   D e re g u l a t i o n   a n d   Re st r u c t u ri n g   a n d   P o w e T e c h n o l o g i e s,  D RPT  2 0 0 8 ,   A p r .   2 0 0 8 ,   p p .   4 2 6 4 3 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / D R P T . 2 0 0 8 . 4 5 2 3 4 4 4 .   [ 5 ]   Y .   Zh a n g ,   Q .   Z h o u ,   L.   Z h a o ,   Y .   M a ,   Q .   Lv ,   a n d   P .   G a o ,   D y n a mi c   R e a c t i v e   P o w e r   C o n f i g u r a t i o n   o f   H i g h   P e n e t r a t i o n   R e n e w a b l e   En e r g y   G r i d   B a se d   o n   Tr a n si e n t   S t a b i l i t y   P r o b a b i l i t y   A ssessm e n t ,   i n   2 0 2 0   I EEE   4 t h   C o n f e r e n c e   o n   E n e r g y   I n t e rn e t   a n d   En e rg y   S y s t e m   I n t e g r a t i o n   ( EI 2 ) ,   O c t .   2 0 2 0 ,   p p .   3 8 0 1 3 8 0 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / EI 2 5 0 1 6 7 . 2 0 2 0 . 9 3 4 6 5 9 4 .   [ 6 ]   D .   M o o n e y   a n d   B .   K r o p o sk i ,   E l e c t r i c i t y ,   r e s o u r c e s,   a n d   b u i l d i n g   s y st e ms  i n t e g r a t i o n   a t   t h e   n a t i o n a l   r e n e w a b l e   e n e r g y   l a b o r a t o r y ,   i n   2 0 0 9   I EEE   P o w e a n d   En e rg y   S o c i e t y   G e n e r a l   Me e t i n g ,   PE S   0 9 ,   J u l .   2 0 0 9 ,   p p .   1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / P ES. 2 0 0 9 . 5 2 7 5 3 5 8 .   [ 7 ]   I .   J.  H a s h i m ,   A   N e w   R e n e w a b l e   E n e r g y   I n d e x ,   i n   2 0 2 1   6 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   R e n e w a b l e   E n e r g y :   G e n e r a t i o n   a n d   Ap p l i c a t i o n s,   I C R EG 2 0 2 1 ,   F e b .   2 0 2 1 ,   p p .   2 2 9 2 3 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C R EG A 5 0 5 0 6 . 2 0 2 1 . 9 3 8 8 2 9 7 .   [ 8 ]   S .   P a u l ,   T.   D e y ,   P .   S a h a ,   S .   D e y ,   a n d   R .   S e n ,   R e v i e w   o n   t h e   d e v e l o p me n t   sce n a r i o   o f   r e n e w a b l e   e n e r g y   i n   d i f f e r e n t   c o u n t r y ,   i n   2 0 2 1   I n n o v a t i o n i n   E n e r g y   M a n a g e m e n t   a n d   Re n e w a b l e   Re s o u r c e s,  I E MR 2 0 2 1 ,   F e b .   2 0 2 1 ,   p p .   1 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I EM R E 5 2 0 4 2 . 2 0 2 1 . 9 3 8 6 7 4 8 .   [ 9 ]   M .   G .   T y a g u n o v   a n d   T.   Y .   M i n ,   A n a l y s i o f   w a y o f   so l v i n g   t h e   p r o b l e o f   h y b r i d   e n e r g y   c o mp l e x e s   b a se d   o n   r e ser v e   f o r   p o w e r   s u p p l y   o f   a u t o n o m o u r u r a l   c o n s u m e r i n   M y a n m a r ,   i n   3 r d   R e n e w a b l e   En e rg i e s ,   P o w e r   S y st e m a n d   G ree n   I n c l u si v e   Ec o n o m y ,   REP S   a n d   G I 2 0 1 8 ,   A p r .   2 0 1 8 ,   p p .   1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / R EPS G I E. 2 0 1 8 . 8 4 8 8 8 5 2 .   [ 1 0 ]   T.   G u p t a ,   G .   K .   P a n d i t ,   B .   S h a r a n ,   H .   M i sh r a ,   S .   S i n g h ,   a n d   R .   D e w a n ,   A   R o b u s t   A p p r o a c h   f o r   A n a l y si a n d   V i su a l i z a t i o n   o f   C O 2   a n d   G r e e n h o u s e   G a Emi ss i o n   a n d   I t Ef f e c t ,   i n   2 0 2 3   1 0 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   C o m p u t i n g   f o S u st a i n a b l e   G l o b a l   D e v e l o p m e n t   ( I N D I AC o m ) ,   2 0 2 3 ,   p p .   2 3 8 2 4 3 .   [ 1 1 ]   K .   H .   Y a n g ,   H .   Y o e ,   J .   D .   A h n ,   a n d   M .   H .   Le e ,   S t u d y   o n   a   D a t a   C o l l e c t i o n   P l a t f o r m   f o r   G r e e n h o u s e   G a Em i ssi o n   F a c t o r i n   S mart  F a r ms  f o r   L o w - C a r b o n   A g r i c u l t u r e ,   i n   2 0 2 5   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   Ar t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   i n   I n f o rm a t i o n   a n d   C o m m u n i c a t i o n   ( I C AI I C ) ,   2 0 2 5 ,   p p .   1 0 6 5 1 0 6 8 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C A I I C 6 4 2 6 6 . 2 0 2 5 . 1 0 9 2 0 7 9 5 .   [ 1 2 ]   W .   W u ,   C .   Z h a n g ,   J.  S u ,   a n d   H .   W a n g ,   T h e   D e si g n   o f   N e w   H i g h   Ef f i c i e n c y   P h o t o v o l t a i c   G r i d   a n d   I n d e p e n d e n t   P o w e r   S u p p l y   I n v e r t e r ,   i n   2 0 1 5   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C o m p u t a t i o n a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   C o m m u n i c a t i o n   N e t w o r k ( C I C N ) ,   D e c .   2 0 1 5 ,   p p .   1 5 7 9 1 5 8 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C I C N . 2 0 1 5 . 3 0 0 .   [ 1 3 ]   R .   D h i v y a ,   K .   J a i g a n e sh ,   a n d   K .   D u r a i sw a m y ,   P e r f o r m a n c e   a n a l y s i o f   b o o s t   h a l f   b r i d g e   p h o t o v o l t a i c   m i c r o i n v e r t e r   u s i n g   R C C   v a r i a b l e   s t e p   si z e   a l g o r i t h m,   i n   2 0 1 3   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   Re n e w a b l e   E n e r g y   a n d   S u s t a i n a b l e   E n e r g y   ( I C RE S E) ,   D e c .   2 0 1 3 ,   p p .   7 5 8 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C R ES E. 2 0 1 3 . 6 9 2 7 7 9 1 .   [ 1 4 ]   W .   J.  C h a ,   Y .   W .   C h o ,   J.  M .   K w o n ,   a n d   B .   H .   K w o n ,   H i g h l y   e f f i c i e n t   m i c r o i n v e r t e r   w i t h   s o f t - sw i t c h i n g   s t e p - u p   c o n v e r t e r   a n d   si n g l e - sw i t c h - m o d u l a t i o n   i n v e r t e r ,   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 2 ,   n o .   6 ,   p p .   3 5 1 6 3 5 2 3 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 4 . 2 3 6 6 7 1 8 .   [ 1 5 ]   O .   H a r i s ,   A .   D a r m a w a n ,   a n d   A .   J u l i a n sy a h ,   Ef f i c i e n c y   A n a l y si s   o f   U s i n g   S o l a r   P a n e l   S y st e Tr a c k e r   t o   S t a t i c   S o l a r   P a n e l ,   i n   7 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C o m p u t i n g ,   E n g i n e e ri n g   a n d   D e si g n ,   I C C ED   2 0 2 1 ,   A u g .   2 0 2 1 ,   p p .   1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C ED 5 3 3 8 9 . 2 0 2 1 . 9 6 6 4 8 4 1 .   [ 1 6 ]   T.   E sr a a n d   P .   L.   C h a p m a n ,   C o mp a r i s o n   o f   P h o t o v o l t a i c   A r r a y   M a x i m u m   P o w e r   P o i n t   Tr a c k i n g   T e c h n i q u e s ,   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   E n e r g y   C o n v e rs i o n ,   v o l .   2 2 ,   n o .   2 ,   p p .   4 3 9 4 4 9 ,   J u n .   2 0 0 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T EC . 2 0 0 6 . 8 7 4 2 3 0 .   [ 1 7 ]   G .   H .   M i n ,   K .   H .   Le e ,   J .   I .   H a ,   a n d   M .   H .   K i m,  D e si g n   a n d   C o n t r o l   o f   S i n g l e - P h a s e   G r i d - C o n n e c t e d   P h o t o v o l t a i c   M i c r o i n v e r t e r   w i t h   R e a c t i v e   P o w e r   S u p p o r t   C a p a b i l i t y ,   i n   2 0 1 8   I n t e r n a t i o n a l   P o w e r E l e c t r o n i c C o n f e re n c e ,   I PE C - N i i g a t a   -   EC C Asi a   2 0 1 8 M a y   2 0 1 8 ,   p p .   2 5 0 0 2 5 0 4 ,   d o i :   1 0 . 2 3 9 1 9 / I P EC . 2 0 1 8 . 8 5 0 7 5 7 8 .   [ 1 8 ]   L.   R u i z   C . ,   J .   B e r i s t á i n   J.,   I .   S o sa   T. ,   a n d   J.  H e r n a n d e z   L . ,   M a x i m u m   P o w e r   P o i n t   Tr a c k i n g   A l g o r i t h m   S t u d y   D i st u r b   a n d   O b serv e ,   J o u rn a l   o f   El e c t ri c a l ,   El e c t r o n i c   a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g   ( RI EE&C ) ,   v o l .   8 ,   n o .   1 ,   p p .   1 7 2 1 ,   2 0 1 0 ,   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s : / / w w w . i t so n . m x / p u b l i c a c i o n e s / r i e e y c / D o c u m e n t s/ v 8 / a r t 3 v f _ e st u d i o _ d e l _ a l g o r i t mo _ d e _ se g u i m i e n t o _ d e _ p u n t o _ d e _ m a x i ma _ p o t e n c i a _ p e r t u r b a r _ y _ o b ser v a r . p d f .   [ 1 9 ]   M .   K a c z mare k ,   R .   N o w i c z ,   a n d   A .   S z c z e sn y ,   E q u i v a l e n t   c i r c u i t   p a r a m e t e r s   o f   t h e   c u r r e n t   t r a n sf o r m e r   w i t h   t o r o i d a l   c o r e   i n   c o n d i t i o n s   o f   d i s t o r t e d   s i g n a l s   t r a n sf o r mat i o n ,   Pro c e e d i n g s   -   I n t e rn a t i o n a l   S y m p o si u m :   Mo d e rn   E l e c t ri c   P o w e S y s t e m s,   ME P S 1 0 ,   p p .   1 5 ,   2 0 1 0 .   [ 2 0 ]   D e p a r t a m e n t o   A d mi n i st r a t i v o   d e   l a   F u n c i ó n   P ú b l i c a ,   D e c r e t o   8 2 9   d e   2 0 2 0 .   F u n c i ó n   P ú b l i c a ,   B o g o t á ,   p p .   1 6 ,   2 0 2 0 .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s: / / w w w . f u n c i o n p u b l i c a . g o v . c o / e v a / g e st o r n o r ma t i v o / n o r m a . p h p ? i = 1 2 7 8 8 4   [ 2 1 ]   D .   A .   B .   Za mb r a ,   C .   R e c h ,   a n d   J.  R .   P i n h e i r o ,   C o m p a r i s o n   o f   N e u t r a l - P o i n t - C l a m p e d ,   S y mm e t r i c a l ,   a n d   H y b r i 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 EEE   T ra n s a c t i o n s   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 .   5 7 ,   n o .   7 ,   p p .   2 2 9 7 2 3 0 6 ,   Ju l .   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 0 . 2 0 4 0 5 6 1 .   [ 2 2 ]   S .   C h i n i f o r o o s h   e t   a l . ,   D e f i n i t i o n s   a n d   A p p l i c a t i o n s   o f   D y n a m i c   A v e r a g e   M o d e l f o r   A n a l y s i o f   P o w e r   S y s t e ms ,   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   P o w e r De l i v e r y ,   v o l .   2 5 ,   n o .   4 ,   p p .   2 6 5 5 2 6 6 9 ,   O c t .   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPW R D . 2 0 1 0 . 2 0 4 3 8 5 9 .   [ 2 3 ]   J.  F r a u ,   Ef f i c i e n c y   i n   t r a n sf o r mer s.  I I   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   En e r g y   I n n o v a t i o n - U n i v e r s i t y   o f   C a t a l a u n y a ,   2 0 0 6 .   h t t p s : / / r e s o u r c e s. a l t i u m. c o m/ e s / p / i so l a t e d - vs - n o n - i so l a t e d - p o w e r - su p p l i e s - r i g h t - c h o i c e - w i t h o u t - f a i l .   ( a c c e ss e d   F e b .   0 6 ,   2 0 1 5 ) .   [ 2 4 ]   R .   J .   Le o n a r d o   a n d   A .   G o n z á l e z ,   D e si g n   p r o c e d u r e   f o r   l o w   v o l t a g e   c u r r e n t   t r a n sf o r mers   w i t h   t o r o i d a l   c o r e ,   D i p l o ma  w o r k ,   2 0 1 7 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.