I nte rna t io na l J o urna l o f   P o wer   E lect ro nics   a nd   Driv S y s t em   ( I J P E DS)   Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 ,   p p .   4 6 5 ~ 4 75   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijp ed s . v 1 7 . i 1 . p p 4 6 5 - 4 75           465     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   Perf o rma nce  eva lua tion o dy na mi c vo ltag e re sto rer  using   bidirectiona l im p eda nce conv ert er  with  UCA P       A.   Anitha 1 K .   C.   R.   Nis ha 2   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,   N e w   H o r i z o n   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g ,     V i sv e sv a r a y a   T e c h n o l o g i c a l   U n i v e r s i t y   ( V TU ) ,   B e l a g a v i ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o m mu n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   N e w   H o r i z o n   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g ,     V i sv e sv a r a y a   T e c h n o l o g i c a l   U n i v e r s i t y   ( V TU ) B e l a g a v i ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   2 6 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Oct  3 1 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Dec   1 1 ,   2 0 2 5       Wi th   th e   i n v o lv e m e n t   o re n e wa b le  e n e rg y   s o u rc e s,  p lu g - i n   h y b r id   a u to m o b il e s,  a n d   fa u l o c c u rre n c e ,   p o we q u a li t y   h a s   d e g ra d e d   n o wa d a y s.  T h e   m o st  e ffe c ti v e   d e v ice   u ti li z e d   in   d i strib u ti o n   sy ste m to   e n h a n c e   p o w e q u a li t y   is  th e   d y n a m ic  v o lt a g e   re sto re (DV R).   F o d e e p   sa g s,  DV wi th   sto ra g e   to p o lo g y   is  m o re   b e n e ficia l,   a l th o u g h   it   h a c h a ll e n g e with   c o n v e rter  a n d   sto ra g e   e lem e n ra ti n g .   T o   a d d re s th is,  v a rio u c o n v e rters   a n d   e n e r g y   sto ra g e   e lem e n ts  li k e   u lt ra c a p a c it o rs  a re   r e v iew e d .   I n   t h is  p a p e r,   a   DV w i t h   a n   u lt ra - c a p a c it o r   ( UCA P )   u sin g   a n   imp e d a n c e   b i d irec ti o n a c o n v e rter  is  s imu late d ,   a n d   p o we q u a li t y   in d ice a re   c o m p a re d   with   VSI - BDC.  T h e   sim u lat io n   re su lt   re flec ts  th e   e n h a n c e d   c a p a b il it y   o th e   su g g e ste d   DV in   a   wid e   ra n g e   o f   o p e ra ti o n s,  im p ro v e d   p o we q u a li ty   in d ice s,  a n d   it s   e ffe c ti v e n e ss   in   sw e l l   c o n d i ti o n s.  Th e   c o n tr o l   o f   DC  l in k   v o lt a g e   with   P I   a n d   m o d e p re d ictiv e   c o n tro ( MPC )   we re   sim u late d   a n d   c o m p a re d .   K ey w o r d s :   B id ir ec tio n al  co n v er ter   B id ir ec tio n al  Z SI    DC   lin k   co n tr o l   Dy n am ic  v o ltag e   r esto r er   MPC   UC AP   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 :   A.   An ith a   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics  E n g in ee r i n g ,   New   Ho r izo n   C o lleg o f   E n g in ee r i n g   Vis v esv ar ay T ec h n o l o g ical  Un iv er s ity   ( VT U)   B elag av i ,   I n d ia   E m ail:  an ith an elso n 2 4 @ g m ail . co m       1.   I NT RO D UCT I O N   In   th r ec en p ast,  th q u an ti ty   o f   c r itical  lo ad s lik m e d ical  eq u ip m e n in   clin ics,  p r is o n s ,   an d   s ch o o l.  T h is   h av e   i n cr ea s ed   d r am atica lly ,   r aisi n g   s ig n if ican co n ce r n s   ab o u th p o wer   q u ality   o f   th ese  d elica te   lo ad s .   R ap id   o cc u r r en ce s   lik e   tr an s ien ts ,   v o ltag im p u ls es,  f au lts ,   v o ltag s wells   an d   s a g s ,   h ig h - f r e q u en c y   n o is e,   an d   co m p lete  p o wer   lo s s   ca n   all  b s ig n s   o f   p o o r   p o wer   q u ality .   As  r esu lt,  th is   s itu atio n   lead s   to   s ig n if ican t f in a n cial  lo s s es,  d e cr ea s ed   p r o d u ctiv ity ,   o u tag es  o f   cr itical  a n d   s en s itiv lo ad s ,   as we ll a s   d ata  lo s s .   T h p r im a r y   is s u es  with   p o w er   q u ality   a r v o ltag s ag s ,   f l u ctu atio n s ,   v o ltag s wells,  h ar m o n ics,  tr an s ien ts ,   f lick er s ,   an d   in ter r u p tio n s .   r ed u ctio n   in   th e   r o o t - m ea n - s q u ar e   ( R MS )   v o ltag e   b etwe e n   0 . 1   an d   0 . 9   p u   is   k n o wn   as  v o ltag e   s ag   d u r in g   0 . 5 - 3 0   cy cles.  Du e   to   v ar io u s   r ea s o n s   s u ch   as  f a u lts ,   s tar tin g   o f   lar g lo ad s ,   s u p p ly   v o ltag v ar iatio n s ,   g r i d   lo ad in g ,   s tar tin g   cu r r en t,  an d   v o ltag e   r is o r   f all ,   v o ltag s ag   o r   d ip   is   ca u s ed .   I ca u s es   lo ck - u p ,   m o to r   o v e r lo ad   o r   s tallin g ,   an d   m is lead in g   d ata.   An   in cr ea s in   R MS  v o ltag e   b et wee n   1 . 1   a n d   1 . 8   p u   d u r in g   0 . 5   to   3 0   cy cles  is   k n o wn   as  v o ltag s well.   Vo ltag s well  is   d u to   th s tar t/s to p   o f   h ea v y   lo ad s   an d   s u p p ly   v ar iatio n s .   I t   ca u s es  d at lo s s   an d   d am ag e   to   e q u ip m e n t.  Vo ltag s a g s   a r th e   m o s s er io u s   an d   co m m o n   p r o b lem s   with   p o wer   q u ality   in   th e   co n tem p o r ar y   p o wer   s y s tem ,   an d   DVR  is   th m o s ec o n o m ical   way   to   r ed u ce   th em   [ 1 ] .   Dy n am ic  v o ltag r esto r er   ( DVR )   to p o lo g ies  h av e   b ee n   th e   s u b ject  o f   an   o n g o in g   s ea r ch   d u to   n u m b er   o f   f ac to r s ,   in clu d in g   t h d esire   to   in cr ea s d ev ice  ec o n o m ics  an d   tech n ical  p er f o r m a n ce ,   ef f icien cy ,   an d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   465 - 4 75   466   in co r p o r atio n   o f   n ew  tech n o l o g ies  [ 2 ] .   So o m r o   et   al .   [ 3 ]   p r o p o s es  DV R s   wi th o u s to r ed   en e r g y ,   en a b lin g   d ir ec co n v er s io n   o f   AC - AC   u s in g   s l id in g   m o d co n tr o l.  T h p e r f o r m an ce   an d   c o s t o f   s ev er al  D VR   to p o lo g ies,  b o th   with   an d   with o u en er g y   s to r a g e,   ar e x am in ed   [ 4 ] ,   an d   th s to r ed   en e r g y   to p o l o g y   is   r ec o m m en d ed   d esp ite  its   co m p lex ity   a n d   ex p en s e.   Ma n y   r esear ch es h av b ee n   d o n in   r ec en t y ea r s   to   im p r o v e   DVR  o p er atin g   p er f o r m an ce   an d   r e d u ce   ex p en s es  with   s to r ed   en e r g y .   v ar iety   o f   r ec h a r g ea b le  e n er g y   s to r ag e   tech n o l o g ies  b ased   o n   b atter ies  ( B E SS )   an d   s u p e r co n d u ctin g   m ag n ets  ( SME S),   u ltra ca p ac ito r s ,   a n d   f u el   ce ll  in teg r ate d   DVRs   ar ex am in e d   u s in g   v ar io u s   co n tr o l   an d   co m p en s a tio n   tech n i q u es  to   en h a n ce   th e   q u ality   o f   p o wer   [ 5 ] - [ 8 ] .   C o m p ar ed   to   all,   u ltra - ca p ac ito r s   ( UC APs )   h av em er g ed   as   v ia b le  s u b s titu te  d u to   th eir   l o n g   cy cle   life ,   q u i ck   ch ar g e/ d is ch ar g e   ca p ab ilit ies,  an d   h ig h - p o we r   d en s ity   co m p ar e d   to   b atter ies.  Sh ah   et  a l.   [ 9 ]   p r o p o s es  n ew  s lid in g   m o d co n t r o l   f o r   UC AP - in teg r ated   DVR.  T o   ef f ec tiv ely   u s UC APs   w ith   DVR,  DC - DC   b id ir ec tio n al  co n v e r ter   is   ess en tial  to   co n n ec th e   UC AP  b an k   with   th DC   lin k   o f   th v o ltag e   s o u r ce   i n v er ter   ( VSI ) .   v o ltag s o u r ce   in v er ter   n ee d s   an   ad d itio n al  co n v er ter   to   b o o s t th v o ltag e ,   w h ich   in cr ea s es th co s t.   T h u s ,   th to p o lo g ies  o f   b id ir e ctio n al  co n v er ter s   h av u n d er g o n ex ten s iv r esear ch   an d   o p tim izatio n   r ec en tly   f o r   v a r io u s   ap p licatio n s   [ 1 0 ] .   T o   o b tain   a   wid r a n g o f   v o ltag es  an d   elim in ate  s h o r cir cu it  p r o b lem s ,   im p ed an ce   s o u r ce   in v er ter s   ar r ec o m m en d e d   [ 1 1 ] .   T o   d e v e lo p   b id ir ec tio n al  DC - DC   co n v er ter s   with   wid e   v o ltag co n v e r s io n   r an g a p p r o p r iate  f o r   in teg r ated   en er g y   s to r ag s y s tem s ,   b o th   is o lated   co n v er ter s   b ased   o n   tr an s f o r m er s   an d   n o n - is o lated   co n v er ter s   b ased   o n   im p ed an ce   n etwo r k s   ar b ei n g   in v esti g ated .   I m p ed an ce - s o u r ce   in v er ter s   ( Z SI )   a r u s ed   in   s er v ices  lik e   lo w - v o ltag e   r id e   th r o u g h   ( L VR T )   an d   ad j u s tm en o f   r ea ctiv e   p o wer ,   g r i d   in teg r atio n ,   an d   el ec tr ic  v eh icles  [ 1 2 ] - [ 1 5 ] .   Z - s o u r ce   in v er ter   p u ls wid th   m o d u latio n   ap p r o ac h es   ar an aly ze d   [ 1 6 ] .   T h p e r f o r m an ce   o u tco m es  o f   DVR ' s   en h an ce d   s tr ateg y   ar d is cu s s ed   [ 1 7 ] ,   [ 1 8 ] .   T h e   is o lated   b id ir ec tio n al  co n v er te r   to p o lo g ies ar u s ed   in   DVR to   co m p e n s ate  s ag   an d   s well  [ 1 9 ] ,   [ 2 0 ] .   T h e   a u t h o r s   o f   t h e   p a p e r   [ 2 1 ]   p r o p o s e d   a   s e l f - t u n e d   f u z z y   c o n t r o l l e r   t h a t   is   c o m p a r a b l e   t o   t h e   PI   r e g u l a t o r   t e c h n i q u e   f o r   D V R   c o n t r o l .   T h e   a p p l i c a t i o n   o f   f u z z y   l o g i c - b a s e d   P I   i n   s y s t e m s   s u c h   a s   c u s t o m   p o w e r   d e v i c e s   i s   l i m i t e d   b y   t h e   m e m b e r s h i p   f u n c t i o n ' s   f o r m u l a t i o n .   T h e   c o n t r o l   a l g o r i t h m   w a s   m o d i f i e d   b y   N a i d u   e t   a l .   [ 2 2 ]   f o r   D V R   c o n t r o l ,   a n d   i t   p r o d u c e d   a n   a g r e e a b l e   r e s u l t   i n   m u l t i - d is t u r b a n c e   c o m p e n s a t i o n .   T u n i n g   o f   P I   c o n t r o l l e r   i n   D V R   u s i n g   t h e   le a s t   m e a n   s q u a r e   ( LMS )   m e t h o d ,   o p t i m i za ti o n   a l g o r i t h m   w a s   d i s c u s s e d   in   t h e   l it e r a t u r [ 2 3 ] ,   [ 2 4 ] .   R e c e n t   r es e a r c h   o n   m o d e p r e d i c t i v e   c o n t r o l   g i v es   b e t te r   o p t i m i z a ti o n   r e s u l ts   t h a n   P I   c o n t r o l l e r s   [ 2 5 ] .   I n   th is   p ap er ,   t h b en e f its   o f   DVR  an d   UC AP,  b id ir ec tio n al  im p ed an ce   s o u r ce   in v er ter ,   ar e   co m b in ed .   I f o cu s es  o n   h o b id ir ec tio n al  im p ed an ce   co n v er ter   with   an   u ltra ca p ac ito r   m ig h im p r o v DVR   p er f o r m an ce .   Du to   th eir   lo w   en er g y   d en s ity   an d   h ig h - p o w er   d en s ity ,   UC AP  ca n   h an d le  h ig h er   p o wer   lev els  f o r   lo n g er   p er io d s   o f   tim e ,   wh ich   ca n   r ed u ce   s ag s   an d   s w ells .   W h en   th ese  en er g y   s to r a g co m p o n en ts   ar e   in clu d ed ,   g r id   f ailu r is   elim in ated .   Simu latio n   u s in g   PI  an d   m o d el  p r ed ictiv co n tr o ( M PC )   co n tr o ller   w as   also   ex p lo r ed .         2.   M E T H O D   2 . 1 .   Co nv ent i o na l D VR  s y s t em   T h e   DVR  s ch em atic  f o r   lo w - v o ltag e   n etwo r k   is   d is p lay ed   in   Fig u r 1 .   W h en   s u p p ly - s i d v o ltag e   d is tu r b an ce   o cc u r s ,   t h DVR,  p o wer   elec tr o n ic   d ev ice,   r esp o n d s   b y   in jectin g   th e   n ec ess ar y   v o ltag e   at  th e   lo ad   s id e .   Ad d itio n ally ,   DVR  m itig ates  s u p p ly - s id e   d is r u p tio n s   f o r   s ig n if ican a n d   s en s itiv lo ad s .   T y p ical  DVR   co n f ig u r atio n s   c o n s is o f   an   en er g y   s to r ag e   u n it   lin k ed   to   DC - lin k   ca p ac ito r ,   o u tp u f ilter ,   in jectio n   tr an s f o r m er s ,   an d   VSI   [ 1 9 ] .           Fig u r 1 .   C o n v en tio n al  DVR s y s tem   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       P erfo r ma n ce   ev a lu a tio n   o f d y n a mic  vo lta g r esto r er u s in g   b id ir ec tio n a l   imp ed a n ce     ( A.  A n ith a )   467   T h lo ad   v o ltag e,   s u p p ly - s id v o ltag e ,   an d   in jecte d   v o ltag c o u ld   b e   r elate d   ac co r d in g   to   ( 1 ) .        =     +     ( 1 )     DVR  s y s tem s   ca n   tak e   ad v an t ag o f   d ir ec e n er g y   s to r ag m eth o d s   lik SME S,  b atter ies ,   o r   u ltra ca p ac ito r s .   W ith   th eir   h ig h   r esp o n s iv en e s s   an d   lo n g   life cy cle,   UC APs   ar o u tp e r f o r m in g   tr a d itio n al  s to r ag in   s h o r t - d u r atio n ,   h ig h - p o wer   ap p licatio n s .   Similar   to   b atter y ,   UC AP ' s   v o ltag p r o f ile  ch an g es  a s   it  r elea s e s   en er g y ,   h en ce   it  ca n n o b d i r ec tly   co n n ec ted   to   th e   DC   lin k   o f   th e   in v er ter .   T o   r etain   th e   DC - lin k   v o ltag e   s tead y ,   a   b id ir ec tio n al  DC - DC   co n v er t er   s er v es  as  an   in ter f ac b e twee n   UC AP  an d   VSI .   T h is   s tu d y   [ 7 ]   u s es  a   b id ir ec tio n al  DC DC   co n v er te r   th at  f u n ctio n s   as  b u ck   c o n v er ter   wh ile  ch ar g in g   t h UC AP  f r o m   th e   g r id   an d   as  b o o s co n v er ter   wh en   r el ea s in g   p o wer   f r o m   th UC AP.  Av er ag cu r r en m o d co n tr o l,  wh ich   h as  b ee n   well  ex am in ed   in   th liter atu r e ,   is   u s ed   to   r eg u late  th o u tp u t   v o l tag o f   th b id ir ec ti o n al  DC DC   co n v er ter   in   b o th   b u ck   a n d   b o o s t m o d es w h en   ch ar g in g   a n d   d is ch ar g in g   th UC AP b an k .     Ou tp u DC   lin k   v o ltag V out   a n d   r ef er e n ce   v o ltag V ref   ar co m p ar ed   in   a v er ag cu r r en m o d co n tr o l   [ 7 ]   d is p lay ed   in   Fig u r 2 ,   an d   v o ltag co m p en s ato r   r ec ei v e s   th er r o r   af ter   th at   p r o v id es  a   r ef er en ce   v alu f o r   cu r r en ( I ucref ) .   T h c o n tr o l   s ig n als ar th en   s en t th r o u g h   c u r r en t c o m p en s ato r ,   wh ich   g en er ates th p u ls es f o r   th s witch es.  T h u s ,   th n ec ess ar y   v o ltag is   in jecte d   d u r in g   s ag   an d   ab s o r b ed   d u r in g   s w ell.   T h co n v er te r s   r atin g   ca n   b co m p u ted   as  ( 2 ) .     S power   | 1 |     wh er a= s ag   d ep t h   ( 2 )     T h o p er atio n al  r an g an d   ef f i cien cy   o f   th ese  co n v e r ter s   ar n o s u b s tan tially   en h an ce d .   A lth o u g h   a   VSI   with   b id ir ec tio n al  ca p ab ilit y   p r o v id es  s ig n if ican f lex i b ilit y s u ch   as  g r id   s u p p o r t,  r eg en er ativ b r a k in g ,   an d   en er g y   s to r ag it  is   ass o ci ated   with   s ev er al  d r awb ac k s ,   in clu d in g   h ig h er   c o s t,  r ed u ce d   ef f icien cy ,   co m p le x   co n tr o l r e q u ir em e n ts ,   s tab ilit y   co n ce r n s ,   a n d   th n ec ess ity   f o r   b u lk y   p ass iv f ilter s .           Fig u r 2 .   B DC   with   av er ag c u r r en t m o d c o n tr o l       2 . 2   P r o po s ed  m o del   I m p ed an ce   s o u r ce   in v er ter s   ca n   o p er ate  ef f icien tly   ev e n   wh en   th in p u v o ltag v ar ies  wid ely   ( as  in   th ca s o f   UC A P),   an d   th ey   elim in ate  th n ee d   f o r   an   ad d itio n al  co n v er ter   an d   DC - lin k   ca p ac ito r .   R eliab ilit y   is   im p r o v ed   b y   u tili zin g   th s h o o t - th r o u g h   s tates.   T o   ex ten d   th o p er atin g   r an g e,   en h an c ef f ec tiv en ess ,   an d   r ed u ce   s tr ess   o n   th s witch es,  Z SI - b ased   b id ir ec tio n al  in v e r ter   is   p r o p o s ed ,   as sh o wn   in   F ig u r 3 .   T o   m itig ate  all  f o r m s   o f   v o ltag s ag   an d   s well  ac r o s s   wid o p er atin g   r an g e,   a   UC AP   an d   DVR   ar e   in teg r ated   u s in g   a   Z SI .   d is ti n ct  f ea tu r o f   th Z SI  is   th s h o o t - th r o u g h   s tate ,   an   ad d itio n al  s witch in g   m o d e   th at  en ab les  v o ltag b o o s tin g .   I n   th is   s tate,   th to p   an d   b o tto m   s witch es  o f   th s am in v er ter   leg   ar tu r n ed   o n   s im u ltan eo u s ly ,   wh ich   ef f ec ti v ely   s h o r t - cir cu its   th lo ad   ter m in als.  Un lik in   co n v en tio n al  VSI   ( wh er th i s   wo u ld   ca u s d am ag e) ,   th im p ed an ce   n etwo r k   o f   th Z SI  s af ely   h an d les  s h o o t - th r o u g h   a n d   b o o s ts   DC - lin k   v o ltag e.   T h Z SI  in cr ea s es  th DC   v o ltag d u r in g   th s h o o t - th r o u g h   in ter v al  ( T shoot ) .   T h b o o s f ac to r   ca n   b e   ad ju s ted   b y   v a r y in g   th e   s h o o t - th r o u g h   d u r atio n .   I n   th e   s im p l b o o s c o n tr o l   m eth o d ,   th s h o o t - th r o u g h   p e r io d   is   g en er ated   b y   c o m p ar i n g   a   tr ian g u lar   ca r r ier   wav ef o r m   with   two   co n s tan DC   r ef er en ce   v o ltag es .   T h is   p r o d u ce s   th r eq u ir ed   s witch in g   p u ls es a n d   d eter m in es th s h o o t - th r o u g h   d u r atio n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   465 - 4 75   468       Fig u r 3 .   Pro p o s ed   s y s tem       T h v o ltag e q u atio n   r elate d   with   im p ed an ce   n etwo r k   is   ( 3 ) - ( 5 ) :     1 =   2 =   ( 3 )     1 =   2 =   ( 4 )       = 1 1 2   ( 5 )     wh er B - b o o s t f ac to r   an d   T - s witch in g   f r eq u en cy .   T h in v er ter ' s   o u tp u t p ea k   ac   v o ltag is   ex p r ess ed   as   ( 6 ) :      ̂ = . . 0 2   ( 6 )     wh er th m o d u latio n   i n d ex   is   M,   V 0   is   th ca p ac ito r   in p u t v o ltag e.   B y   co n tr o llin g   th e   b o o s f ac to r   an d   m o d u latio n   in d ex   o f   th e   im p ed a n ce   n etwo r k ,   th e   o u t p u v o ltag e   ca n   b v ar ied ,   a n d   h en ce   d ee p   s ag s   an d   s well s   ca n   b clea r ed .   b id ir ec tio n al  s witch   is   u s e d   in s tead   o f   d io d e,   an d   it is   clo s ed   d u r in g   th e   ac tiv s tate  an d   o p en   d u r in g   th s h o o t - th r o u g h   s tate.   T h e   co n tr o cir cu it is   s h o wn   as   ab o v in   Fig u r 4 .   T h e   d q - c o n t r o l   a p p r o a c h   i s   u s ed   t o   i d e n t i f y   v o l t a g e   s a g s ,   t h e n   t h e   i d e n t i f i e d   s i g n a l   is   c o m p a r e d   w i t h   a   t r i a n g u l a r   c a r r i e r   w a v e f o r m   t o   g e n e r a t e   t h e   r e q u i r e d   s w i t c h i n g   p u l s e s .   S h o o t - t h r o u g h   s t a t es   a r e   i n t r o d u c e d   t h r o u g h   a   s i m p l e   b o o s t   c o n t r o l   a l g o r i t h m ,   w i t h   t h e   b o o s t   f a c t o r   r e g u l a te d   b y   m o n i t o r i n g   t h e   D C   l i n k   v o l t a g e   i n   a c c o r d a n c w i t h   t h e   d e p t h   o f   t h e   s a g .   B y   a p p r o p r i a t e l y   c o o r d i n a t i n g   t h e   m o d u l a t i o n   i n d e x   w i t h   t h e   b o o s t   f a c t o r ,   a   b r o a d   r a n g e   o f   o u t p u t   v o l t a g e   l e v e ls   c a n   b e   a c h i e v e d .   C o n s e q u e n t l y ,   d u r i n g   t h e   o c c u r r e n c e   o f   v o l t a g e   s a g   an d   s w e l l   c o n d i t i o n s ,   t h e   p r o p o s e d   m e t h o d   i s   c a p a b le   o f   s i g n i f i c a n t l y   e n h a n c i n g   t h e   o v e r a l l   p o w e r   q u a l it y   o f   t h e   g r i d .           Fig u r 4 .   C o n tr o l c ir cu it o f   D VR   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       P erfo r ma n ce   ev a lu a tio n   o f d y n a mic  vo lta g r esto r er u s in g   b id ir ec tio n a l   imp ed a n ce     ( A.  A n ith a )   469   2 . 2 . 1 .   P ro po s ed  m et ho wit h   P I   co ntr o ller  t o   c o ntr o l D lin k   v o lt a g e   PI  co n tr o ller   ca n   b u s ed   to   m ain tain   DC   lin k   co n s tan t.  I f   th DC - lin k   v o ltag is   s tab le  an d   s u s tain ed   at  its   r ef er en ce   v alu e,   th DV R   ca n   g en e r ate  an   ac cu r ate   a n d   co n tin u o u s   co m p en s atin g   v o ltag e.   T h UC AP   s er v es  as  th e n er g y   s o u r ce ,   p r o v id in g   f ast   ch ar g i n g   an d   d is ch ar g in g   to   s u p p l y   o r   a b s o r b   t h r e q u ir ed   p o wer   d u r in g   v o ltag e   s ag s ,   s wells,  o r   tr an s ien ts .   T h er e f o r e,   DC - lin k   v o ltag is   co n s tan th r o u g h   PI  co n tr o l ,   w h ich   en s u r es  p r o p er   e n er g y   ex c h an g b etwe en   th UC AP  an d   DV R ,   s tab le  co n v er ter   o p e r atio n ,   an d   r eliab le   v o ltag e   r esto r atio n ,   u ltima tely   s af eg u a r d in g   s en s itiv lo ad s   f r o m   p o wer   q u ality   is s u es.     2 . 2 . 2 .   P ro po s ed  m et ho wit h   M P co ntr o ller  t o   co ntr o DC  lin k   v o lt a g e   Fig u r 5   illu s tr ates  th MPC   co n tr o o f   s h o o t - th r o u g h   p u ls es.  MPC   ev alu ates  d if f er en p o s s ib le  co n tr o ac tio n s   an d   s elec ts   th o n th at  r ed u ce s   co s f u n ctio n ,   ty p ically   d ef in ed   to   r ed u ce   th d ev iatio n   o f   DC - lin k   v o ltag c o m p ar e d   to   th e   r ef er en ce   v alu wh ile   also   co n s id er in g   s y s tem   c o n s tr ain ts   s u ch   as  c u r r e n an d   s witch in g   lim its .   T h is   p r ed ictiv an d   o p tim izatio n - b ased   ap p r o ac h   en ab les  p r ec is an d   r o b u s r eg u latio n   o f   th e   DC - lin k   v o ltag e,   esp ec ially   u n d er   f ast  lo ad   v ar iatio n s   an d   d y n a m ic  o p er atin g   co n d itio n s ,   m ak in g   it  m o r e   ef f ec tiv th an   tr ad itio n al  PI - b a s ed   co n tr o ller s .           Fig u r 5 .   DC   lin k   co n tr o u s in g   MPC       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h s ag   an d   s well  m o d es  o f   v o ltag s o u r ce - f ed   DVR  with   b id ir ec tio n al  DC - DC   co n v er ter   an d   b id ir ec tio n al  im p ed an ce   in v e r ter   ar s im u lated .   T h e   p ar a m e ter s   o f   th e   s y s tem   em p l o y ed   i n   th is   in v esti g atio n   ar lis ted   in   T ab le  1 .   An   1 1   k V,   5 0   Hz  g r id   s y s tem   p r o v id es  1 . 5   k W   o f   p o wer   to   th lo a d   u s in g   a n   1 1   k V/4 0 0   tr a n s f o r m er .   I n   0 . 1 0 . 3   s ec o n d s ,   th s y s tem   ex p er ien ce s   7 0 s well  an d   5 0 s ag .   MA T L AB /S im u lin k   is   u s ed   to   an aly ze   th DVR' s   s ag   an d   s well  s itu atio n s .     3 . 1 .     VSI   wit h B DC   I n   th f ir s ca s e ,   VSI - B DC ,   v o ltag s ag   o f   5 0 is   cr ea ted   in   th s y s tem ,   an d   th s ag   is   d etec ted   u s in g   th v ec to r   co n tr o m et h o d .   T h PLL   co n tin u o u s ly   tr ac k s   p h a s an g le  an d   s u p p ly   v o ltag e   f r eq u en cy ,   p r o v id i n g   r ef er en ce   f o r   th s y n ch r o n o u s   r ef er en ce   f r am ( d q   tr a n s f o r m atio n ) .   T h co n v er s io n   f r o m   th r ee - p h ase   q u an titi es  ( ab c)   to   t h r o tatin g   d q   f r am is   ac cu r ate,   a llo win g   p r ec is s ep ar atio n   o f   ac tiv ( d - ax is )   an d   r ea ctiv e   (q - ax is )   co m p o n e n ts .   B y   co n tr o llin g   th ese  co m p o n en ts   in d e p en d en tly ,   th r ef er e n ce   s ig n al  f o r   g en e r atin g   PW M   f o r   th e   in v e r ter   is   g en e r ated .   W ith o u PLL ,   th DVR  wo u l d   n o t   b a b le  to   alig n   its   r ef e r e n ce   f r am e   with   th e   g r id ,   wh ich   wo u ld   r esu lt  in   p o o r   co m p en s atio n   p e r f o r m an ce   d u r in g   d is tu r b an ce s   lik s ag s ,   s well s ,   o r   u n b alan ce s .   T h e   in v er te r   d r aw s   en er g y   f r o m   UC AP  th r o u g h   b id ir ec tio n al   co n v er ter   an d   in jects  th m is s in g   v o ltag e.   UC AP  d is ch ar g es  th r o u g h   B DC   to   th DC   lin k   o f   VSI .   I n   Fig u r e   6 ,   p lo ts   o f   th v o ltag s ag   ar p r esen ted   f o r   5 0 s ag   b etwe e n   0 . 1   an d   0 . 3   s ,   an d   it  ca n   b e   o b s er v ed   t h at  to tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   ( T HD )   is   im p r o v e d   to   3 . 7 5 % T h ex p er im en d em o n s tr ates  th at  th VSI - B DC   s etu p   with   v e cto r   co n tr o an d   PLL   s y n ch r o n izatio n   ca n   m itig ate  a   +7 0 v o ltag e   s well  ef f ec tiv ely   in   Fi g u r e   7 .   L o ad - s id v o ltag is   r esto r ed   with in   ac ce p tab le  to ler an ce   i n   less   th an   1 0   m s ,   th DC - lin k   r em ain s   s tab le,   an d   T HD  is   im p r o v ed   to   8 . 2 4 %.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   465 - 4 75   470   T ab le  1 .   So u r ce   p ar a m eter s   P a r a me t e r s   V a l u e   S o u r c e   p a r a met e r s   F u n d a m e n t a l   f r e q u e n c y   5 0   H z     S o u r c e   v o l t a g e     1 1   K V   ( L - L,   r ms)   Lo a d   p a r a me t e r s   S e n s i t i v e   l o a d     1 . 5   k W   DVR   F i l t e r   i n d u c t o r   6   mH     F i l t e r   c a p a c i t o r   2 0   µ F     Tr a n sf o r mer  r a t i n g   1 . 5   k V A     Tu r n s   r a t i o   5 / 1   I mp e d a n c e   c o n v e r t e r   C a p a c i t o r   ( C 1 ,   C 2 )   1 0 0   µ F     I n d u c t o r   ( L1 ,   L 2 )   0 . 8 3 3   mH     U C A P   1 6 5   F , 4 8   V ,   3   n o s           Fig u r 6 .   VSI   with   b id ir ec tio n al   DC - DC   co n v er ter   d u r in g   s ag           Fig u r 7 .   VSI   with   b id ir ec tio n al   DC - DC   co n v er ter   d u r in g   s well       3 . 2 .        B idi re ct io na Z S I - ba s e d   DVR    3 . 2 . 1 .   Wit ho ut  DC   lin k   v o lt a g co ntr o l   I n   th is   ca s e,   th DVR  was  test ed   u n d er   d if f e r en g r id   d is tu r b an ce   co n d itio n s   with o u em p lo y in g   ac tiv e   DC - lin k   v o ltag co n tr o l.  5 0 v o ltag s ag   an d   7 0 s well   wer ap p lied   at  p o in o f   co m m o n   co u p lin g   ( PC C )   f o r   d u r atio n   o f   0 . 2   s   ea ch .   T h DVR,  u s in g   th e   b id ir ec tio n al  Z - s o u r ce   in v er te r   to p o l o g y ,   was  ab le  to   in ject  co m p en s atin g   v o ltag es   th r o u g h   its   s er ies  tr an s f o r m er   to   r esto r th e   lo a d   v o ltag e   clo s to   t h n o m in al  v alu e.   Sh o o th r o u g h   r atio   was  s elec ted   as  0 . 2 5   s o   t h at  b o o s f ac to r   is   2   an d   UC AP  1 0 0   b o o s ted   to   2 0 0   in   DC - lin k   o f   in v er te r .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       P erfo r ma n ce   ev a lu a tio n   o f d y n a mic  vo lta g r esto r er u s in g   b id ir ec tio n a l   imp ed a n ce     ( A.  A n ith a )   471   T h s im u latio n   cir cu it  o f   th e   b id ir ec tio n al  Z SI   in   t h DVR  s y s tem   is   g iv en   in   Fig u r e   8 .   T h o v e r all   cir cu it  ty p ically   in clu d es   th r e e - p h ase  co n tr o lled   AC   s o u r ce ,   s tep   d o wn   tr an s f o r m er ,   an d   a   lo ad .   I n s id th s u b   cir cu it  o f   DVR  s h o wn   in   Fig u r e   8 ,   im p ed an ce   s o u r ce   in v e r ter   ( Z SI)   co n n ec ted   to   UC AP,  co n tr o cir cu it  t o   g en er ate  p u ls es,  f ilter ,   an d   s er i es in jectio n   tr an s f o r m e r   ar in t eg r ated .   T h r ec o r d e d   wav e f o r m s   in   Fi g u r e s   an d   1 0   s h o t h at  d u r in g   b o th   s ag   an d   s well  co n d itio n s ,   th DVR  s u cc ess f u lly   r ed u ce d   th d is tu r b an ce   im p ac at  th e   lo ad   ter m in als.  T HD  o f   t h lo ad   is   im p r o v e d   to   3 . 3 5 in   s ag   an d   2 . 2 8 in   s well.   Ho we v er ,   d u to   th ab s en ce   o f   DC - lin k   r eg u latio n   lo o p ,   th ca p ac ito r   v o ltag o f   th e   Z - s o u r ce   n etwo r k   e x p er ien ce d   s ig n if ican f lu ctu atio n s .   T h T HD  o f   th s well  co n d itio n   o f   VSI - B DC   DV R   an d   Z SI  DVR  ar co m p ar ed   in   Fig u r 1 1 .   T h T HD  is   im p r o v ed   f r o m   8 . 2 4 to   2 . 2 8 %.  T h u s ,   e f f ec tiv ely   m itig ates   th s well  co n d itio n .           Fig u r 8 .   Simu latio n   cir cu it o f   b id ir ec tio n al   Z SI           Fig u r 9 .   B id ir ec tio n al  Z SI  d u r in g   s ag       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   465 - 4 75   472       Fig u r 1 0 .   B id ir ec tio n al  Z SI  d u r in g   s well             Fig u r 1 1 . T HD  o f   VSI   an d   Z SI  s well       3 . 2 . 2 .   Wit DC - lin k   v o lt a g co ntr o l us ing   P I   co ntr o ller   I n   th is   ca s e,   th b id ir ec tio n al  Z SI - b ased   DVR wa s   tes ted   wi th   an   ac tiv DC - lin k   v o ltag co n tr o l lo o p   in teg r ated   in to   th s y s tem .   T h e   s am d is tu r b an ce   co n d itio n s   wer ap p lied   as  in   th p r ev io u s   test 5 0 v o ltag e   s ag   an d   a   7 5 s well,   ea c h   last in g   0 . 2 s .   Sh o o t   th r o u g h   r atio   ar d ec id e d   f r o m   th e   er r o r   s ig n al   o f   DC - lin k   v o ltag e .   W ith   th DC - lin k   co n tr o en ab led ,   th DVR  d em o n s tr ated   s ig n if ican tly   im p r o v ed   d y n am ic  p er f o r m a n ce   an d   s tab ilit y   co m p ar ed   to   th u n co n tr o lled   ca s as sh o wn   in   Fig u r 1 2 .   T h m ea s u r ed   r esu lts   s h o th at  th lo ad - s id v o ltag was  r esto r ed   with   T HD  o f   2 . 6 9 an d   2 . 2 5 %   d u r in g   b o t h   s ag   an d   s well  ev en ts .   T h in jecte d   co m p e n s atio n   v o ltag clo s ely   f o llo wed   t h r ef er e n ce   p r o f ile   with o u o v er s h o o t,  co n f ir m i n g   p r ec is co n tr o o f   th Z - s o u r c n etwo r k .   I m p o r tan tly ,   th D C - lin k   v o ltag was   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       P erfo r ma n ce   ev a lu a tio n   o f d y n a mic  vo lta g r esto r er u s in g   b id ir ec tio n a l   imp ed a n ce     ( A.  A n ith a )   473   m ain tain ed   s tab le  with in   ± 2 o f   its   n o m in al  v alu e ,   p r e v en tin g   th ca p ac ito r   o v er - v o lt ag o r   u n d er - v o ltag e   o b s er v ed   in   th u n co n tr o lled   c ase.           Fig u r 1 2 .   DC   lin k   v o ltag e   u s in g   PI  co n tr o ller       3 . 2 . 3 .   Wit h DC - lin k   v o lt a g co ntr o l us ing   M P co ntr o lle r   T o   f u r th er   en h a n ce   th e   p e r f o r m an ce   o f   th b id ir ec tio n al   Z SI - b ased   DVR,  MPC   s tr ateg y   was  im p lem en ted   f o r   DC - lin k   v o ltag r eg u latio n .   W ith   MPC   co n tr o l,  th e   DVR  ac h iev ed   s u p er i o r   tr a n s ien r esp o n s e   an d   v o ltag r esto r atio n   co m p a r ed   to   b o th   t h u n co n tr o lled   a n d   PI - co n tr o lled   ca s es.  T h r e co r d ed   r esu lts   s h o th at  th DVR  co m p en s ated   th e   d is tu r b an ce s   ef f ec tiv ely ,   m ain tain in g   th lo ad   v o ltag with in   ± 2 . 6 o f   n o m in al   d u r in g   b o th   s ag   an d   s well  ev e n ts .     T h o v e r all  r esu lts   ar co m p a r ed   in   T ab le  2 .   T h e   r esu lts   clea r ly   in d icate   t h at  th b id ir ec tio n al  Z SI  s tr u ctu r o u tp er f o r m s   th e   co n v en tio n al  VSI   b y   p r o v id in g   l o wer   h a r m o n ic   d is to r tio n   f o r   b o th   s ag   an d   s well  co n d itio n s .   Fu r t h er m o r e,   in c o r p o r atin g   ad v a n ce d   DC - lin k   co n tr o e n h an ce s   p e r f o r m an c e,   with   MPC - b ased   co n tr o l o f f er in g   th b est o v er a ll T HD  r ed u ctio n ,   m ak in g   it th m o s t e f f ec tiv o p tio n   am o n g   th o s co m p a r ed .       T ab le  2 .   T h p er f o r m a n ce   o f   DVR   M e t h o d   TH D - s ag   TH D - s w e l l   B D C   w i t h   V S I   3 . 7 5 %   8 . 2 4 %   B i d i r e c t i o n a l   ZSI   3 . 3 5 %   2 . 2 8 %   B i d i r e c t i o n a l   ZSI   w i t h   P I   c o n t r o l   f o r   D C   l i n k   2 . 6 9 %   2 . 2 5 %   B i d i r e c t i o n a l   ZSI   w i t h   M P C   c o n t r o l   f o r   D C   l i n k   2 . 6 3 %   2 . 1 %       4.   CO NCLU SI O N   I n   th is   p ap e r ,   th b id ir ec tio n al   im p ed an ce   c o n v e r ter   is   u s ed   to   in teg r ate  UC AP  in to   th D VR ' s   DC - lin k .   T em p o r ar y   v o ltag e   s u r g e s   an d   s ag s   ar m itig ated   b y   th is   co n v er ter .   T h ese  c o n v e r ter s   ar u s ed   to   h an d le   lo ad   lev ellin g ,   p ea k   p o wer   n e ed s ,   an d   s h o r t - d u r atio n   b lack o u ts .   Z SI  en ab les  b r o ad   r an g o f   o p e r atio n   an d   q u ick   r ec o v er y   d u r i n g   s well  tim e,   r esu l tin g   in   h i g h   g ain   v o l tag at  th o u tp u d u r i n g   s ag .   Du r in g   s well  tim e,   th T HD  o f   Z SI  with   b i d ir ec tio n al  co n v er ter   is   en h an ce d   f r o m   7 . 0 1   to   3 . 6 1 %.   UC AP  is   ch a r g in g   d u r in g   th s well  p er io d   an d   d is ch ar g in g   d u r in g   t h s ag   p er io d .   T h e   UC AP - DVR  s y s tem   h as  ac tiv p o wer   ca p ab ilit ies  an d   au to m atica lly   ad ju s ts   f o r   tr an s ien s ag s   an d   s wells  with o u r ely in g   o n   th g r id .   T h c o m b i n atio n   o f   p r e d ictiv s witch in g   an d   DC - lin k   v o ltag e   r eg u latio n   e n ab les  th e   DVR  to   d eliv er   s u p er i o r   p o wer   q u alit y   to   s en s itiv lo ad s   u n d er   d y n a m ic  g r id   d is tu r b an c es.       F UNDING   I NF O R M A T I O N   Au th o r s   s tate  n o   f u n d in g   in v o lv ed .       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 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   465 - 4 75   474   Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   A.   An ith a                               K C R .   Nis h a                                 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   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h au th o r s   co n f ir m   t h at  th d ata  s u p p o r tin g   th e   f in d i n g s   o f   t h is   s tu d y   ar e   av ailab le  with in   th ar ticle.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   A .   M o g h a ssem i   a n d   S .   P a d ma n a b a n ,   D y n a m i c   v o l t a g e   r e st o r e r   ( D V R ) :   A   c o m p r e h e n si v e   r e v i e w   o f   t o p o l o g i e s,  p o w e r   c o n v e r t e r s,   c o n t r o l   me t h o d s,  a n d   m o d i f i e d   c o n f i g u r a t i o n s ,”  En e rg i e s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 6 ,   p .   4 1 5 2 ,   A u g .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 3 1 6 4 1 5 2 .   [ 2 ]   N .   M b u l i ,   D y n a mi c   v o l t a g e   r e st o r e r   a a   s o l u t i o n   t o   v o l t a g e   p r o b l e ms  i n   p o w e r   sy s t e ms :   F o c u o n   s a g s ,   s w e l l a n d   s t e a d y   f l u c t u a t i o n s ,”  En e rg i e s ,   v o l .   1 6 ,   n o .   1 9 ,   p .   6 9 4 6 ,   O c t .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 6 1 9 6 9 4 6 .   [ 3 ]   A .   H .   S o o mr o   e t   a l . ,   E n h a n c e m e n t   o f   p o w e r   q u a l i t y   b a se d   o n   d y n a m i c   v o l t a g e   r e s t o r e r   m a t r i x   i n v e r t e r - sl i d i n g   mo d e   c o n t r o l   sch e me,   E l e c t r i c   Po w e r   S y st e m s R e s e a r c h ,   v o l .   2 4 1 ,   p .   1 1 1 4 0 8 ,   A p r .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e p sr . 2 0 2 5 . 1 1 1 4 0 8 .   [ 4 ]   J.  G .   N i e l se n   a n d   F .   B l a a b j e r g ,   A   d e t a i l e d   c o mp a r i s o n   o f   sy s t e t o p o l o g i e f o r   d y n a mi c   v o l t a g e   r e s t o r e r s,”   I EE T ra n s a c t i o n o n   I n d u st r y   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   4 1 ,   n o .   5 ,   p p .   1 2 7 2 1 2 8 0 ,   2 0 0 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI A . 2 0 0 5 . 8 5 5 0 4 5 .   [ 5 ]   P .   J a y a p r a k a sh ,   B .   S i n g h ,   D .   P .   K o t h a r i ,   A .   C h a n d r a ,   a n d   K .   A l - H a d d a d ,   C o n t r o l   o f   r e d u c e d - r a t i n g   d y n a mi c   v o l t a g e   r e st o r e r   w i t h   a   b a t t e r y   e n e r g y   st o r a g e   s y s t e m,   I EEE  T r a n s a c t i o n o n   I n d u s t ry   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   5 0 ,   n o .   2 ,   p p .   1 2 9 5 1 3 0 3 ,   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI A . 2 0 1 3 . 2 2 7 2 6 6 9 .   [ 6 ]   A .   M .   G e e ,   F .   R o b i n s o n ,   a n d   W .   Y u a n ,   A   su p e r c o n d u c t i n g   ma g n e t i c   e n e r g y   s t o r a g e - e m u l a t o r / b a t t e r y   s u p p o r t e d   d y n a mi c   v o l t a g e   r e st o r e r ,”  I EEE  T r a n sa c t i o n s   o n   E n e r g y   C o n v e rs i o n ,   v o l .   3 2 ,   n o .   1 ,   p p .   5 5 6 4 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TE C . 2 0 1 6 . 2 6 0 9 4 0 3 .   [ 7 ]   D .   S o m a y a j u l a   a n d   M .   L.   C r o w ,   A n   i n t e g r a t e d   d y n a mi c   v o l t a g e   r e st o r e r - u l t r a c a p a c i t o r   d e s i g n   f o r   i m p r o v i n g   p o w e r   q u a l i t y   o f   t h e   d i s t r i b u t i o n   g r i d ,   I EE T r a n sa c t i o n s   o n   S u s t a i n a b l e   En e rg y ,   v o l .   6 ,   n o .   2 ,   p p .   6 1 6 6 2 4 ,   A p r .   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TST E. 2 0 1 5 . 2 4 0 2 2 2 1 .   [ 8 ]   A .   D F a l e h i   a n d   M .   R a f i e e ,   O p t i ma l   c o n t r o l   o f   n o v e l   f u e l   c e l l - b a se d   D V R   u si n g   A N F I S C - M O S S A   t o   i n c r e a s e   F R c a p a b i l i t y   o f   D F I G - w i n d   t u r b i n e ,   S o f t   C o m p u t i n g ,   v o l .   2 3 ,   n o .   1 5 ,   p p .   6 6 3 3 6 6 5 5 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s0 0 5 0 0 - 0 1 8 - 3 3 1 2 - 9.   [ 9 ]   M .   S .   S h a h ,   T.   M a h mo o d ,   a n d   M .   F .   U l l a h ,   P o w e r   q u a l i t y   i m p r o v e m e n t   u si n g   u l t r a   c a p a c i t o r   b a se d   d y n a mi c   v o l t a g e   r e s t o r e r   w i t h   r e a l   t w i st i n g   s l i d i n g   mo d e   c o n t r o l ,   El e c t r i c a l   E n g i n e e ri n g   a n d   El e c t ro m e c h a n i c s ,   v o l .   2 0 2 2 ,   n o .   1 ,   p p .   5 9 6 3 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 2 0 9 9 8 / 2 0 7 4 - 2 7 2 X . 2 0 2 2 . 1 . 0 8 .   [ 1 0 ]   P .   A .   A .   F a r z a n a ,   R .   R a mc h a n d ,   a n d   H .   S .   N a i r ,   A   su r v e y   o f   b i d i r e c t i o n a l   DC - D C   c o n v e r t e r s fo r   t r a n s p o r t a t i o n   e l e c t r i f i c a t i o n   a n d   mi c r o g r i d   a p p l i c a t i o n s ,   2 0 2 3   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   P o w e r,   I n s t ru m e n t a t i o n ,   C o n t r o l   a n d   C o m p u t i n g ,   PI C C   2 0 2 3 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / P I C C 5 7 9 7 6 . 2 0 2 3 . 1 0 1 4 2 6 3 9 .   [ 1 1 ]   Y .   P .   S i w a k o t i ,   F .   Z.   P e n g ,   F .   B l a a b j e r g ,   P .   C .   L o h ,   a n d   G .   E.   T o w n ,   I m p e d a n c e - so u r c e   n e t w o r k f o r   e l e c t r i c   p o w e r   c o n v e r s i o n   P a r t   I :   A   t o p o l o g i c a l   r e v i e w ,   I E EE  T ra n sa c t i o n o n   Po w e E l e c t r o n i c s ,   v o l .   3 0 ,   n o .   2 ,   p p .   6 9 9 7 1 6 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPE L. 2 0 1 4 . 2 3 1 3 7 4 6 .   [ 1 2 ]   S .   S a j a d i a n   a n d   R .   A h m a d i ,   ZSI   f o r   P V   sy s t e ms   w i t h   LV R T   c a p a b i l i t y ,   I ET  R e n e w a b l e   P o w e G e n e ra t i o n ,   v o l .   1 2 ,   n o .   1 1 ,     p p .   1 2 8 6 1 2 9 4 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / i e t - r p g . 2 0 1 8 . 5 1 0 4 .   [ 1 3 ]   O .   El l a b b a n ,   J.   V a n   M i e r l o ,   a n d   P .   L a t a i r e ,   C o n t r o l   o f   a   b i d i r e c t i o n a l   z - s o u r c e   i n v e r t e r   f o r   e l e c t r i c   v e h i c l e   a p p l i c a t i o n i n   d i f f e r e n t   o p e r a t i o n   mo d e s ,   J o u r n a l   o f   P o w e El e c t r o n i c s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   2 ,   p p .   1 2 0 1 3 1 ,   2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 6 1 1 3 / JP E . 2 0 1 1 . 1 1 . 2 . 1 2 0 .   [ 1 4 ]   J.  R b k o w s k i ,   T h e   b i d i r e c t i o n a l   Z - so u r c e   i n v e r t e r   a a n   e n e r g y   st o r a g e / g r i d   i n t e r f a c e ,   EU RO C O N   2 0 0 7   -   T h e   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 e a a   T o o l ,   p p .   1 6 2 9 1 6 3 5 ,   2 0 0 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / EU R C O N . 2 0 0 7 . 4 4 0 0 6 4 1 .   [ 1 5 ]   V .   S h a r m a ,   M .   J.  H o ss a i n ,   a n d   S .   M u k h o p a d h y a y ,   F a u l t - t o l e r a n t   o p e r a t i o n   o f   b i d i r e c t i o n a l   ZSI - F e d   i n d u c t i o n   m o t o r   d r i v e   f o r   v e h i c u l a r   a p p l i c a t i o n s ,   E n e rg i e s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   1 9 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 5 1 9 6 9 7 6 .   [ 1 6 ]   P .   C .   Lo h ,   D .   M .   V i l a t h g a m u w a ,   Y .   S e n   L a i ,   G .   T .   C h u a ,   a n d   Y .   L i ,   P u l s e - w i d t h   m o d u l a t i o n   o f   Z - s o u r c e   i n v e r t e r s,”   C o n f e re n c e   Re c o rd   -   I A S   A n n u a l   M e e t i n g   ( I EEE  I n d u s t ry  Ap p l i c a t i o n s   S o c i e t y ) ,   v o l .   1 ,   p p .   1 4 8 1 5 5 ,   2 0 0 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / i a s. 2 0 0 4 . 1 3 4 8 4 0 1 .   [ 1 7 ]   S .   D D e h n a v i ,   C .   N e g r i ,   S .   B a y n e ,   a n d   M .   G i e ss e l m a n n ,   D y n a mi c   v o l t a g e   r e s t o r e r   ( D V R )   w i t h   a   n o v e l   r o b u s t   c o n t r o l   st r a t e g y ,   I S T r a n s a c t i o n s ,   v o l .   1 2 1 ,   p p .   3 1 6 3 2 6 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i sa t r a . 2 0 2 1 . 0 4 . 0 1 0 .   [ 1 8 ]   Y .   L i ,   Y .   S h i ,   Z.   H u ,   C .   Z o u ,   a n d   Q .   Le i ,   Tw o - st a g e   D V R   c o n t r o l   w i t h   i mp r o v e d   d y n a m i c   p e r f o r ma n c e   u n d e r   n o n l i n e a r   l o a d   c o n d i t i o n ,   2 0 2 2   4 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   S m a r t   P o w e a n d   I n t e r n e t   En e rg y   S y st e m s,  S PI E S   2 0 2 2 ,   p p .   9 8 4 9 8 9 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S P I ES5 5 9 9 9 . 2 0 2 2 . 1 0 0 8 2 4 1 2 .   [ 1 9 ]   M .   İ n c i ,   K .   Ç .   B a y i n d i r ,   a n d   M .   m a y ,   T h e   p e r f o r m a n c e   i mp r o v e m e n t   o f   d y n a m i c   v o l t a g e   r e s t o r e r   b a s e d   o n   b i d i r e c t i o n a l   DC DC   c o n v e r t e r ,   E l e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   v o l .   9 9 ,   n o .   1 ,   p p .   2 8 5 3 0 0 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s0 0 2 0 2 - 0 1 6 - 0 4 2 2 - 1.   [ 2 0 ]   M .   M .   S a v r u n ,   T.   K ö r o ǧ l u ,   A .   T a n ,   M .   U .   C u ma,   K .   Ç .   B a y i n d i r ,   a n d   M .   ma y ,   I so l a t e d   H - b r i d g e   D C - D C   c o n v e r t e r   i n t e g r a t e d   t r a n sf o r merl e ss   D V R   f o r   p o w e r   q u a l i t y   i m p r o v e m e n t ,   I ET   P o w e r   El e c t ro n i c s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   5 ,   p p .   9 2 0 9 2 6 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / i e t - p e l . 2 0 1 9 . 0 6 8 7 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.