I nte rna t io na l J o urna l o f   P o wer   E lect ro nics   a nd   Driv e  S y s t em   ( I J P E DS)   Vo l.  1 7 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   20 2 6 ,   p p .   1 5 6 4 ~ 1 5 8 0   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 3 . p p 1 5 6 4 - 1 5 8 0           1564       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   H y brid ac tive fil t er c o ntrol  for ha r mo nic reduc tion i n qua dra tic  bo o st  co nv erte r - i ntegra ted   g rid  sy stems       S.  Venk a t a   Ra m a na   R a o ,  M a hib a n L in ds a y   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  En g i n e e r i n g ,   H i n d u s t a n   U n i v e r s i t y ,   C h e n n a 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   No v   2 4 ,   2 0 2 5   R ev is ed   J u l 3 0 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   Au g   1 4 ,   2 0 2 6       Th is  a rti c le  e x a m in e s  th e   p r o p o rti o n a l - in teg ra l  (P I)  a n d   fra c ti o n a l - o r d e r   p ro p o rti o n a l - i n teg ra l - d e riv a ti v e   (F OPID)  c o n tr o ll e rs  fo r  a   q u a si - b u c k   c o n v e rter - h y b r id   a c ti v e   fil ter  (QBC - HA F )   to   imp r o v e   t h e   h a rm o n ic   su p p re ss io n   a n d   p o we r  q u a li t y   o f   a  h y b ri d   e n e rg y   sto ra g e   sy ste m   (HES S )  fe d   to   th e   g ri d .   Th is   sy ste m   u se s  a   h i g h - g a in   QBC ,   w h ich   is  c o n n e c ted   t o   a   VSI   to   c o n tro l  t h e   DC - li n k   v o lt a g e   a n d   t o   a ll o w   c o n tr o ll e d   e n e rg y   tra n sfe r  fro m   p h o to v o lt a ic  a n d   b a tt e ry   so u rc e s.  A   M ATLAB/ S imu li n k   tes t  b e d   a n d   h a rd wa re   p r o to ty p e   we re   d e v e lo p e d   to   v a li d a te  p e rfo rm a n c e .   T h e   re su lt s  d e m o n stra te  th e   e n h a n c e d   sta b il it y   a n d   q u a li t y   o f  t h e   o u tp u t  wa v e fo rm s  fo r   b o t h   c o n tr o ll e rs,  wit h   th e   F OPI D  p ro v i d in g   b e tt e r  h a rm o n ic   su p p re ss io n ,   re d u c in g   o u tp u t  c u rre n t  t o tal  h a rm o n ic  d isto r ti o n   ( THD )   fro m   4 . 3 4 %   t o   4 . 1 4 %   a n d   o u t p u t  v o lt a g e   THD fr o m   4 . 7 5 %   to   4 . 4 2 % .   T h e   sim u lati o n   re su lt s   we re   v a li d a ted   u sin g   e x p e rime n ta l  tes ts,  sh o win g   t h a t  th e   F OPID - c o n tr o ll e d   QBC - HA F   sy ste m   is  su it a b le  fo r  p o we r  q u a li t y   imp r o v e m e n t ,   v o lt a g e   sta b il iza ti o n ,   a n d   d y n a m ic p e rf o r m a n c e   in   re n e wa b le i n te g ra ted   g r i d s.   K ey w o r d s :   Fra ctio n al - o r d e r   p r o p o r tio n al - in teg r al - d er iv ati v e   Hy b r id   ac tiv e  f ilter   Po wer   q u ality   Qu ad r atic  b o o s t c o n v er te r   T o tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   S.  Ven k ata  R am an a  R ao   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 ,   Hin d u s tan   Un iv er s ity   R ajiv   Gan d h i Sala i,  OM R ,   Pa d u r ,   C h en n ai,   T am il Na d u ,   I n d ia   E m ail:  v r am an o r @ h in d u s tan u n iv . ac . in       1.   I NT RO D UCT I O N   Po wer   n etwo r k s   ar e  n o w  d ec en tr alize d   an d   d y n am ic  p o wer   s y s tem s ,   as  m o d er n   p o wer   g r id s   in cr ea s in g ly   ac co m m o d ate  r e n ewa b le  en er g y   g e n er atio n ,   in clu d in g   p h o to v o ltaic  ( PV)   s y s tem s ,   in   th e  g r id .   Ho wev er ,   p h o to v o ltaic  s y s tem s   h av e  f ac ed   a  lo t  o f   ch allen g e s   in   co n n ec tin g   to   g r id   n etwo r k s ,   s u ch   as  v o ltag e   in s tab ilit y ,   lo s s   o f   p o wer   q u ali ty ,   h ar m o n ics,  an d   m u c h   m o r e .   T o   o v er co m e  th ese  is s u es ,   ad v an ce d   m ax im u m   p o wer   p o in t  tr ac k in g   m eth o d s   h av e  b ee n   s u g g ested ,   a n d   s o m e  co m p ar ativ e  an al y s es  h av e  b ee n   p er f o r m ed ;   f o r   i n s tan ce ,   ad a p tiv e  n eu r o - f u zz y   in f er en ce   s y s tem   ( ANFI S )   an d   in cr em e n tal  co n d u ctan ce   ( I C )   ar e   f o u n d   to   b e  ef f ec tiv e  m eth o d s   in   s u p p r ess in g   h ar m o n ic  d is to r tio n   with in   a  g r id - tied   p h o t o v o ltai c  p o wer   s y s tem   [ 1 ] .   T h e  o p er atio n   o f   c u r r e n t  s o u r ce   in v er ter   ( C SI )   an d   v o lta g e  s o u r ce   in v er ter   ( VSI )   in   p ar allel ,   f o r   s y s tem   r eliab ilit y   an d   im p r o v e m en t  o f   th e  s y s tem   ef f icien cy ,   h as  also   b ee n   s tu d ied   [ 2 ] .   Du e  to   th e  in ter m itten cy   o f   r en ewa b les  an d   th e  r eq u ir em en t  to   in co r p o r ate  r e n ewa b le   en er g y   with   th e  g r id ,   a  h y b r id   en er g y   s to r ag e   s y s tem   ( HE SS )   h a s   b ee n   d ev elo p ed   as  an   ap p r o ac h   [ 3 ] .   New   d ev elo p m en ts   h av e  s h o wn   th e  v iab ilit y   o f   in teg r atin g   b atter ies  an d   s u p er ca p ac ito r s   f o r   lo n g er   o p er atio n s   in   n an o s atellite  ap p licatio n s   [ 4 ] ,   [ 5 ] .   Mo r eo v er ,   f r ac tio n al - o r d e r   c o n tr o ller s   h av e  b ee n   ex ten s i v ely   u s ed   f o r   s tab ilizin g   s ev er al  ar ea s   o f   p o wer   s y s tem s   with   r en ewa b le  en er g y   g en er atio n   in   s o lar   p la n ts   [ 6 ] ,   s o lar   tr ac k er s   [ 7 ] ,   an d   h y b r i d   p o wer   f ilter s   [ 8 ] .   No n lin ea r   f r ac tio n al - o r d er   p r o p o r tio n al – in teg r al  ( NFOPI)   co n tr o ller s   h av e  also   b ee n   r ep o r ted   to   p r o v id e   b etter   s u s tain ab le  en er g y   m an ag em en t f o r   h y b r id   s y s tem s   [ 9 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Hyb r id   a ctive   filt er c o n tr o l fo r   h a r mo n ic  r ed u ctio n   in   q u a d r a tic  b o o s t c o n ve r ter …  ( S .   V en ka ta   R a ma n a   R a o )   1565   Har m o n ic  r ed u ctio n   tech n iq u es  f o r   ca s ca d ed   m u ltil ev el  in v er ter   d is tr ib u ted   s y s tem s   f o r   r en ewa b le  en er g y   h av e  b ee n   well  s tu d ie d   [ 1 0 ]   an d   ar e  d is cu s s ed   in   th i s   p ap er .   I n n o v atio n s   in   t h e  co n v er ter ,   s u c h   as  th e   h ig h - g ai n   q u ad r atic  b o o s t  co n v er ter ,   wh ich   o f f er s   im p r o v ed   ef f icien cy   an d   v o ltag e  r eg u latio n ,   ar e  p r esen t  [ 1 1 ] .   An   o p tim izatio n - b ased   f r ac tio n al - o r d er   p r o p o r tio n al – in teg r al – d er i v ativ e  ( FOPID)   co n tr o ller   h as  b ee n   em p lo y ed   to   ac h iev e  p o wer   f a cto r   co r r ec tio n   an d   r ec tific atio n   in   p o wer   co n v er ter s   [ 1 2 ] ,   an d   a  h y b r id   f u zz y - s eismic   co n tr o l f r am ewo r k   h a s   b ee n   ap p lied   t o   im p r o v e  d y n am ic  s tab ilit y   [ 1 3 ] .   T h e  win d   en e r g y   s y s tem   is   a   ca s e  s tu d y   wh e r e  o p tim al  tu n in g   o f   th e   FOPID  co n tr o ller   is   d o n e   b y   u s in g   g o ld en   ea g le   o p tim izat io n   [ 1 4 ] .   T h e  s tu d y   p r esen te d   a   d is tr ib u tio n   s tatic  s y n ch r o n o u s   co m p e n s ato r   ( DSTA T C OM )   an d   h y b r id   ac tiv e  p o wer   f ilter   ( HAPF) - b ased   ap p r o ac h   f o r   r e d u cin g   to tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   ( T HD )   an d   r eg u latin g   th e  v o lt ag e  in   p o wer   d is tr ib u tio n   s y s tem s ,   d em o n s tr atin g   im p r o v e d   p o wer   q u ality   an d   v o ltag e  co n tr o l  p e r f o r m an ce .   [ 1 5 ] .   T h er e  h as  b ee n   a  wid e  r an g e  o f   ap p licatio n s   o f   u n if ied   p o wer   q u ality   co n d itio n er s   to   im p r o v e  th e   p er f o r m an ce   o f   a  m ic r o g r i d   [ 1 6 ] ,   an d   m o d u lar   m u ltil ev el  in v er ter   t o p o lo g ies   h av e  b ee n   p r o p o s ed   f o r   im p r o v in g   th e   in teg r atio n   o f   PV  [ 1 7 ] .   T h e   co n v en tio n al  an d   d u al  u n i f ied   p o wer   q u ality   co n d itio n er   ( UPQC )   s y s tem s   h av e  b ee n   m o d eled   u s in g   s m all - s ig n al  an aly s is ,   wh i ch   led   to   a  d etailed   ev alu atio n   o f   th e  o v er all  s y s tem   p er f o r m an ce   [ 1 8 ] ,   an d   d u al  u n if ied   p o wer   q u ality   co n d itio n er – p h o to v o ltaic  ( UPQC – PV)   s y s tem s   with   n o   d ir ec t  cu r r en t  ( DC ) - lin k   ca p ac ito r s   h av e  b ee n   m o d eled   u s in g   f u zz y - Su g en o   m eth o d s   [ 1 9 ] .   Stan d - alo n e  h y d r o p o wer   s y s tem s   h av e  also   b ee n   ad d r ess ed   with   th e  d ev elo p m en t  o f   UPQC   s tr ateg ies  th at  ar e  b ased   o n   o b s er v er s   [ 2 0 ] .   Ho wev er ,   m o r e  co m p r eh en s iv e  ass ess m en ts   o f   m icr o g r i d   tech n o lo g ies  h ig h lig h t  th e  n ee d   to   ad d r ess   p o wer   q u alit y   is s u es  f o r   r eliab le  o p er atio n   [ 2 1 ] ,  r en ewa b le - in teg r ated   UAPF - f ed   m icr o g r i d s   wer e  p r o p o s ed   to   b e   ef f ec tiv e  in   p o wer   f l o w  m an ag em en t   [ 2 2 ] .   C ase  s tu d ies  also   illu s tr ate  th e  v ital  im p o r tan ce   o f   p o wer   q u ality   in   to d ay ' s   p o wer   s y s tem s   [ 2 3 ] .   Ar tific ial  I n tellig en ce - b ased   ap p r o ac h es ,   s u ch   as  an   ar tific ial  n eu r al  n etwo r k   ( AN N )   co n tr o ller - b ased   UPQC   s y s tem ,   h av e   b ee n   s ee n   as  a  g r ea t  m eth o d   to   im p r o v e   th e  o v er all  p er f o r m an ce   o f   PV - in teg r ated   p o wer   s y s tem   d i s tr ib u tio n   n etwo r k s   [ 2 4 ] .   J elly f is h   s ea r ch   a n d   p a r ticle  s war m   o p tim izatio n   al g o r ith m s   h av e   b ee n   p r o p o s ed   to   tu n e  a  FOPID   co n tr o ller   f o r   p o wer   q u ality   co n d itio n er s   [ 2 5 ] .   T h ese  s tu d ies  em p h asize  th e  i m p o r tan ce   o f   c r ea tiv e  d esig n s   o f   co n v er te r s ,   s y n er g ies  b etw ee n   h y b r id   s to r ag e  s y s tem s   an d   in tellig e n t  co n tr o l  s y s tem s   to   p r o m o t e  ef f ec tiv e,   r eliab le,   an d   s u s tain ab le  o p e r atio n   o f   r en ewa b le  e n er g y   s y s tem s .   F r o m   t h e  l iter atu r e ,   th e   r esear ch   g a p   was  id e n tifie d ,   an d   t h e  n o v elty   o f   th e  p r o p o s ed   wo r k .   Pre v io u s   s tu d ies  in v esti g ated   eith er   q u asi - b u ck   c o n v er te r s   ( QB C s )   o r   h y b r id   ac tiv e  f ilter s   ( HAFs )   in d ep en d e n tly ;  th is   w o r k   p r esen ts   an   in teg r ated   QB C – HAF  co n f ig u r atio n   r eg u lat ed   b y   PI   an d   FOPID  co n tr o ller s   f o r   s im u ltan eo u s   v o ltag e  r e g u latio n   an d   h ar m o n i c  r ed u cti o n   i n   g r id - co n n ec ted   r en ewa b le   en er g y   s o u r ce s   ( R E S ) .   T h e  p r o p o s ed   s y s tem   p r o v i d es  im p r o v ed   tr a n s ien t  r esp o n s e   an d   s u p er i o r   h ar m o n ic   m itig atio n   co m p ar ed   with   th e  co n v en tio n al  PI  co n tr o ller .   T h e  HAF  is   an   ef f ec tiv e  s o lu tio n   f o r   cu r r en t  an d   v o ltag e   h ar m o n ics  ca u s ed   b y   n o n - lin ea r   l o ad s .   T h is   tech n o lo g y   h elp s   to   d y n am ic ally   im p r o v e  p o we r   f ac to r   a cr o s s   th e  h y b r id   p o wer   s y s tem .   T h is   m ak es  th e  s y s tem   ef f ec tiv e  f o r   r ea ctiv e  p o wer   c o m p en s atio n .   I n   ad d it io n   to   h ar m o n ics,  th e   f ilter   s er v es  m u ltip le  g r id   s tab ilit y   u s es.  T h ese  in clu d e   d am p en in g   r eso n a n ce   th at   co u l d   o th e r wis e  s tr ess   eq u ip m en t  an d   d estab ilize  th e   g r id .   C o m p ar ed   to   co n v en tio n al  f ilter in g   s y s tem s ,   th is   d esig n   b etter   av o id s   wastin g   en e r g y ,   m ain tain in g   a   m o r e  r eliab le  s u p p ly   o f   ac tiv e  p o wer .   T h e  f ilter ' s   ab ilit y   t o   s m o o t h   p ea k   v o ltag e   m ak e s   th e  o v er all  p o wer   s y s tem   m o r e  r esil ien t  b y   s h r in k in g   th e  s tead y - s tate   er r o r   with   p ea k s .   T h is   s tead y - s tate   co n tr o l  at  th e  p o in t  o f   co m m o n   co u p lin g   h el p s   in teg r ate  lar g e  am o u n ts   o f   m o d er n   r en ewa b le  en er g y   r eso u r ce s .   Mo d er n   in d u s tr ial  p o wer   g r id s   ar e  in cr ea s in g ly   ex p er ien cin g   v ar io u s   n o n lin ea r   lo ad s   lik e   v ar iab le   s p ee d   d r iv es  ( VSDs ) ,  lig h t - e m itti n g   d io d e   ( LED )   lig h tin g   s y s tem s ,   an d   co m p u ter   e q u ip m en t.  T h ese  d ev ices  ca u s e  lar g e  h ar m o n ic  cu r r en ts   th at  r esu lt  in   wav ef o r m   d is to r tio n   o f   v o ltag e  a n d   cu r r en t.  S u ch   h ar m o n ics  ca n   ca u s e  tr an s f o r m er s   to   o v er h ea t,  tr ip   cir cu it  b r ea k er s   m o r e  f r eq u en tly ,   a n d   ca u s e  in cr ea s ed   ag ein g   o f   elec tr ical   eq u ip m en t.  Dis to r ted   p o wer   s ig n als  ar e  esp ec ially   h ar m f u l  to   s en s itiv e  elec tr o n ic  d ev ices  an d   m ay   ca u s e  th em   to   m alf u n ctio n   o r   ev e n   b e  p er m a n en tly   d estro y e d .   I n   a d d itio n   to   e q u ip m e n t  s tr ess ,   h a r m o n ics  h av e   o th er   ef f ec ts   o n   o v er all  s y s tem   ef f i cien cy ,   s u ch   as  in cr ea s ed   r ea ctiv e  p o wer   d em an d   an d   in s tab ilit y   o f   r en ewa b l e   en er g y   s y s tem s   co n n ec ted   to   th e  g r id .   T o   o v e r co m e  th ese   is s u es,  HAF s   ar e  u s ed   to   m in im ize  h ar m o n ics,   en h an ce   th e   p o wer   f ac to r ,   a n d   k ee p   th e   in d u s tr ial  p o wer   n etwo r k   in   s tab le  o p er atio n   b y   p er f o r m i n g   b o th   p ass iv e  an d   ac tiv e  f ilter in g .   Alth o u g h   p r ev io u s   r esear ch   h as  in v esti g ated   DC – D C   co n v er ter s   with   m ax im u m   v o ltag e   g ain   an d   HAF  f o r   u tili za tio n   o f   r en ewa b le  en er g y   tech n o lo g ies,  lim ited   atten tio n   h as  b ee n   g iv en   to   th e  co o r d in ated   in teg r atio n   o f   a  QB C   with   an   HAF  u n d er   a d v an ce d   clo s e d - lo o p   co n tr o l.  E x is tin g   wo r k s   m ain ly   f o cu s   o n   co n v er ter   v o ltag e   b o o s tin g   o r   h ar m o n ic  m itig atio n   s ep ar ate ly ,   wh ile  co m p r eh e n s iv e  s tu d i es  co m b in in g   b o th   o b jectiv es  ar e  s ca r ce .   Mo r e o v er ,   c o m p ar ativ e   in v esti g atio n s   b etwe en   PI   an d   FOPID  c o n tr o ller s   f o r   QB C – HAF  s y s tem s   h av e  n o t b ee n   a d eq u ately   r e p o r te 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 w  E lec  &   Dr i Sy s t ,  Vo l.  1 7 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   20 2 6 :   1564 - 1 5 8 0   1566   2.   SYST E M   DE SCRI P T I O N   2 . 1 .     B lo c k   d ia g ra m   o f   t he  P I /FO P I D  clo s ed - lo o p c o ntr o l sy s t em   T h e  p r o p o s e d   b l o ck   d ia g r a m   o f   t h e   QB C - f e d   HAF   s y s te m   in   Fi g u r e   1   is   m o d e le d   i n   cl o s ed   l o o p   t o   r e g u la te  t h e  c o n v er te r   o u tp u t   v o lt ag e.   T h e  P I   co n t r o ll e r   r eg u l ates th e  o u tp u t v o lt a g e  to   tr ac k   its   r e f e r e n c e  u s i n g   p r o p o r ti o n al   a n d   i n t eg r al  ac t io n s ,   w h il e  th e  F OPI D   c o n t r o ll e r   ad d s   f r a cti o n al - o r d er   t er m s   f o r   b et te r   f l ex ib ilit y   in   s h a p i n g   t h e   t r a n s i e n t   r es p o n s e   an d   a cc u r a cy .   B o th   c o n tr o ll er s   u s e   DC - l in k   v o lt ag e   f e ed b a c k   t o   g en er at e   s witch in g   s ig n als f o r   th e  co n v er ter ,   en s u r in g   ef f ec tiv e   h ar m o n ic  s u p p r ess io n   a n d   im p r o v e d   p o wer   q u ality .           Fig u r e  1 .   B lo ck   d iag r am   o f   th e  PI/FOPI D  clo s ed - lo o p   co n tr o l sy s tem       2 . 2 .     Circ uit  s chem a t ic  o f   t he   clo s ed - lo o p  P I /FO P I D  co ntr o l sy s t em   F i g u r e   2   s h o ws   t h e   c i r c u it   s c h e m a t i c   o f   t h e   cl o s e d - l o o p   P I /FO P I D   s y s te m .   I n   t h i s   c o n f i g u r a t i o n ,   t h e  c o n t r o l l e r   c o n s t a n t l y   m o n i t o r s   th e   v a r i a t i o n   o f   t h e  a c t u al   s y s tem   r e s p o n s e  f r o m   t h e  r e f e r e n c e  i n p u t .   A c c o r d i n g   t o   th is   er r o r ,   th e  c o n tr o ller   twea k s   th e  co n tr o l  s ig n al  t o   en s u r e  th e  s y s tem   o u tp u t  m o v es  t o war d s   th e  p r e - s et  v alu e.   T h is   f ee d b ac k   m ec h an i s m   h elp s   m ain tain   ac cu r ac y   an d   s tab ilit y   in   th e  o v e r all  s y s tem   p er f o r m an ce .           Fig u r e  2 .   C ir cu it  s ch em atic  o f   th e  clo s ed - lo o p   PI/FOPI D  co n tr o l sy s tem       2 . 3 .     Circ uit  s chem a t ic  o f   Q B C   Fig u r e  3   s h o ws   th e  d ev elo p ed   QB C   with   a  h ig h - g ain ,   s tep - u p   co n v e r ter   tar g etin g   r e n ewa b le  en er g y   s y s tem s   th at  r eq u ir e  lar g e  v o lt ag e  b o o s ts .   T h e  p r o p o s ed   QB C   to p o lo g y   co n s is ts   o f   a  s in g l e  p r im ar y   s witch in g   m etal - o x id e - s em ico n d u cto r   f i eld - ef f ec t  tr a n s is to r   ( MO SF E T )   ( M1 ) ,   c o m p r is in g   a  d u al - in d u cto r ,   d u al - Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Hyb r id   a ctive   filt er c o n tr o l fo r   h a r mo n ic  r ed u ctio n   in   q u a d r a tic  b o o s t c o n ve r ter …  ( S .   V en ka ta   R a ma n a   R a o )   1567   ca p ac ito r ,   an d   th r ee - d io d e  c o n f ig u r atio n .   T h e  d u ty   c y cle,   d e n o ted   b y   ( K) ,   g o v e r n s   th e  co n d u ctio n   in ter v al  o f   th e  s witch   an d   co n s eq u en tly   in f lu en ce s   th e  v o ltag e  c o n v e r s io n   r atio .   T h e  QB C ,   o p er atin g   in   u n i n ter r u p ted   co n d u ctio n   m o d e,   o f f er s   a  s q u ar e - wav e  v o ltag e  tr an s f o r m atio n   r atio ,   p r o v id in g   s ig n if ican tly   in cr ea s ed   co n v er s io n   g ain   r elativ e  to   co n v en tio n al  b o o s t  co n v er ter s .   T h is   f ea tu r e  o f   th e  QB C   m ak es  it  h ig h ly   u s ef u l  f o r   b atter y - in teg r ate d   an d   p h o to v o ltaic  h y b r id   en er g y   s y s tem s   th at  r eq u ir e  a  r eliab le  elev ated   v o ltag e  DC   lin k   f o r   g r id   in ter f ac in g .   T h e   o p e r atio n   o f   th e  p r o p o s ed   c o n v er te r   t o g g les  b etwe en   two   d is tin ct  m o d es  b ased   o n   th e  s tate  o f   th e  MO S FET   s witch .   T h e  f ir s t  m o d e,   with   th e  MO S FET   s witch   in   th e  o n   s tate,   en ab les  th e  in d u cto r s   to   ch ar g e  wh ile  th e  ca p ac ito r s   d is ch ar g e  to   th e  lo ad .   I n   th e  s ec o n d   m o d e,   th e  o n   s tate  o f   th e  s witch   i s   r ev er s ed ,   an d   th e  in d u cto r s   r e lease  th eir   s to r ed   en er g y   th r o u g h   th e  d io d es  to   s u p p ly   th e  l o ad   an d   ch ar g e  th e   ca p ac ito r s .   T h e  p r o p o s ed   QB C   cir cu it is   co m p ac t a n d   id ea l  f o r   in teg r atio n   with   o t h er   co m p o n en ts .     2 . 3 . 1 .   F irst  o pera t ing   m o d e  o f   Q B C   Fig u r e  4   illu s tr ates   th e  o p er atio n   o f   th e  p r o p o s ed   QB C   d u r in g   th e  f ir s t  o p er atin g   m o d e.   W h en   th e  m ain   s witch   M1   is   en er g iz ed ,   d io d es  D1   an d   D 3   b ec o m e  r ev e r s e - b iased ,   wh ile  d io d e  D2   co n d u cts.   T h r o u g h o u t  th is   in ter v al ,   in d u cto r   L 1   s to r es  en er g y   s u p p lied   b y   t h e  in p u t  s o u r ce .   W h er ea s   en er g y   is   s to r ed   in   in d u cto r   L 2   b y   ca p ac ito r   C 1 .   Simu ltan eo u s ly ,   th e  lo ad   is   s u p p lied   b y   ca p ac ito r   C 2 ,   r e s u ltin g   in   a  s lig h t   d ec r ea s e  in   its   v o ltag e.     ( ∆I L1 )   On   =     1   ( 1 )     ( ∆I L2 )   On   =  V S K T L 1   ( 2 )     T h e  cu r r e n ts   f lo win g   th r o u g h   t h e  ca p ac ito r s   ar e  g iv en   b y   ( 3 )   an d   ( 4 ) .     (I C1 )  On = - I L2   ( 3 )     (I C2 )  On = - I 0   ( 4 )             Fig u r e  3 .   C ir cu it sch em atic  o f   QB C     Fig u r e  4 .   QB C   to p o lo g y   d u r in g   SW   s witch   co n d u ctio n       2 . 3 . 2 .   Seco nd   o pera t ing   mo de  o f   Q B C   Fig u r e  5   illu s tr ates  th e  o p e r atio n   o f   th e  p r o p o s ed   QB C   d u r in g   th e  s ec o n d   o p e r atin g   m o d e.   W h en   th e  M1   s witch   is   tu r n ed   o f f ,   t h e   en er g y   s to r ed   in   th e  in d u ct o r s   is   tr an s f er r ed   th r o u g h   d i o d es  D1   an d   D3   to   ca p ac ito r s   C 1   an d   C 2   an d   th e  lo ad .   I n d u cto r   L 1   tr an s f er s   e n er g y   to   L 2 ,   wh er ea s   L 2   s u p p li es  p o wer   d ir ec tly   to   th e  lo ad .   Du r in g   th is   in ter v al,   b o th   ca p ac ito r s   ar e  c h ar g e d ,   wh ile  th e  in d u cto r   v o ltag es  r e v er s e  p o lar ity   as  th e   in d u cto r   c u r r e n ts   d ec r ea s e.     ( ∆I L1 )   Off =  V s - V C1 ( 1 - K ) T L 1   ( 5 )     ( ∆I L2 )   Off =  V C1 - V 0 ( 1 - K ) T L 2   ( 6 )     T h e  co n v er ter   ef f icien cy   is   ev alu ated   as ( 7 ) .     =  × 100%   ( 7 )   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 w  E lec  &   Dr i Sy s t ,  Vo l.  1 7 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   20 2 6 :   1564 - 1 5 8 0   1568   W h er e   Pl oss   =   P _ { M OS F E T }   +   P _ { Diode }   +   P _ { Ind uc tor }   +   P _ { C a pa c itor } .   T h e  m an u s cr ip t   n o w  d is cu s s es c o n d u ctio n   an d   s witch in g   lo s s es o f   th e  MO SF E T   t o g eth er   with   d io d e  c o n d u ctio n   lo s s es a n d   p ass iv e   co m p o n en t lo s s es.  T h e  esti m a ted   co n v er ter   e f f icien cy   is   ap p r o x im ately   9 5 – 9 7 %,  d em o n s tr atin g   s u itab ilit y   f o r   r en ewa b le - en er g y   a p p licatio n s .   -   J u s tific atio n   with   ap p r o p r iate  d esig n   ca lcu latio n s   T h e  v o ltag e   o u tp u t  co r r esp o n d s   to   th e  h ig h - g ai n   DC - lin k   v o ltag e  p r o d u ce d   b y   th e  QB C   an d   n o t  th e   g r id   R MS  v o ltag e.   T h e  r ep o r ted   v o ltag e  co r r esp o n d s   to   th e  co n v er ter   DC - lin k   v o ltag e  o b tain ed   u s in g   th e   h ig h - g ai n   q u a d r atic  b o o s t to p o lo g y .   T h e  co n v er ter   v o ltag e  g a in s   ar e  as in   ( 8 ) ,   wh er e  D  d e n o tes th e  d u ty   r atio .     =  = 1 ( 1 − ) 2   ( 8 )           Fig u r e  5 .   QB C   to p o lo g y   d u r in g   s witch   SW   n o n - co n d u ctio n       3.   SI M UL A T E D  P E RF O R M A NCE ANA L YS I S   3 . 1 .     Sy s t e m   s chem a t ic  o f   Q B C - H AF   us i ng   a  P I   co ntr o ll er   in   M A T L A B /S im uli nk   Fig u r e  6   s h o ws  th e  co n f ig u r at io n   o f   th e  QB C - HAF  co n tr o lled   b y   a  clo s ed - lo o p   PI  co n tr o l  s ch em e.   T h is   co n tr o ller   r e g u lates  th e  s witch in g   ac tio n   to   m ain tain   a  s tab le  h ig h - g ain   o u tp u t  e v en   d u r in g   l o ad - s id e  o r   s u p p ly - s id e  v ar iatio n s .   T h e  q u ad r atic  b o o s t  co n v er ter   with   HAF,   with   clo s ed - lo o p   co n tr o lled   s im u latio n   s p ec if icatio n s   ar e  g iv en   in   T ab le  1 .   T h e  ta b le  in clu d es  t h e  co n tr o ller   g ain s ,   p ass iv e  co m p o n en t  v alu es,  s em ico n d u cto r   d ev ice  r ati n g s ,   an d   lo ad   r esis tan ce   em p lo y ed   in   th e  p r o p o s ed   c o n f ig u r atio n .           Fig u r e  6 .   Sy s tem   s ch em atic  o f   QB C - HA F u s in g   a  PI  co n tr o ll er   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Hyb r id   a ctive   filt er c o n tr o l fo r   h a r mo n ic  r ed u ctio n   in   q u a d r a tic  b o o s t c o n ve r ter …  ( S .   V en ka ta   R a ma n a   R a o )   1569   T ab le  1 .   T h e  p r o p o s ed   QB C   an d   HAF  s y s tem   s im u latio n   s p ec if icatio n s   P a r a me t e r   V a l u e   P a r a me t e r   V a l u e   K p   0 . 5   C 4   1 0 0   µF   K 1   1 . 5   L 4   50   mH   K D   0 . 0 1 8   M O S F ET   ( I R F 8 4 0 )   5 0 0   V / 8   A   K ʎ   1   D i o d e   2 3 0   V / 1   A   C 1   5 0 0   µF   Lo a d   r e si s t a n c e   ( R o)   2 0 0   Ω   L 1   5 . 0   mH   S w i t c h i n g   f r e q u e n c y   ( f s)     5   K H z   C 2   10   µF   S a mp l i n g   t i me     1   µs   L 2   1 . 5   mH   P V   v o l t a g e   48   V   C 3   20   µF   B a t t e r y   v o l t a g e   24   V   L 3   10   mH           3 . 1 . 1 .   O utput   v o lt a g e  o f   P I   c o ntr o ller   T h e  m a x im u m   v o ltag e   o f   th e   o u tp u t   is   ar o u n d   4 6 0 0   V,   as  s h o wn   i n   Fig u r e  7 .   T h is   h ig h   v o ltag e  is   a   m ea s u r e  o f   th e   s y s tem ' s   ca p ab ilit y   to   o p er ate   at  h ig h   v o lta g e  with   s tab ilit y   o f   th e  s y s te m ' s   wav ef o r m .   T h e  h ar m o n ic   d is to r tio n   is   ef f ec ti v ely   m in im ized   b y   th e   p r o p o s ed   QB C - HA F  co n tr o l  s tr ate g y ,   as  ca n   b e   s ee n   f r o m   th e   n ea r ly   s in u s o id al  p r o f ile.   Fu r th e r m o r e ,   th e  wav ef o r m   s h o wca s es  th e  r o b u s t  p er f o r m an ce   o f   th e   s y s tem   in   g r id - co n n ec ted   a p p l icatio n s ,   in d icatin g   its   ab ilit y   to   p r o v id e  en h an ce d   p o wer   q u a lity   an d   r eliab ilit y .     3 . 1 . 2 .   O utput   v o lt a g e  T H D  o f   P I   co ntr o ller   T h e  o u tp u t   v o ltag e   T HD  o f   t h e  PI  co n tr o ller ,   illu s tr ated   in   Fig u r e  8 ,   is   ar o u n d   4 . 7 5 %.   T h is   lev el  o f   d is to r tio n   s h o ws  th at  t h e  PI  co n tr o ller   is   ca p ab le  o f   c o n tr o llin g   th e   v o ltag e   well  b u t  d o es  n o t  c o m p letely   r em o v e  th e  h ar m o n ic  co m p o n en ts   f r o m   th e  s y s tem .   T h e  r elativ ely   h ig h er   T HD  p o in ts   o u t th e  ch allen g es o f   PI  co n tr o l  an d   th e  n ee d   f o r   m o r e  s o p h is ticated   co n tr o l  m eth o d s ,   lik e  f r ac tio n al - o r d er   co n tr o ller s ,   to   p r o v id e   b etter   h ar m o n ic  r ed u ctio n   a n d   s u p er io r   p o wer   q u ality   p er f o r m an ce .           Fig u r e  7 .   Ou t p u t v o ltag e  o f   th e  PI  co n tr o ller           Fig u r e  8 .   Ou t p u t v o ltag e  T HD  o f   PI  co n tr o ller   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 w  E lec  &   Dr i Sy s t ,  Vo l.  1 7 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   20 2 6 :   1564 - 1 5 8 0   1570   3 . 1 . 3 .   O utput   curr ent   o f   P I   c o ntr o ller   T h e  o u t p u t  c u r r en t   wav ef o r m   is   illu s tr ated   in   Fig u r e   9   wit h   th e  s y s tem   o p er atin g   in   t h e   PI  m o d e,   wh er e  an   a v er ag e   lo ad   c u r r e n t  o f   1 3 . 2   A   is   s u p p lied .   T h e  co n tr o ller ' s   p er f o r m a n ce   r e m a in s   co n s is ten t  ev en   u n d er   lo ad ,   as  ev id en ce d   b y   th is   s tead y   cu r r e n t  d eliv er y .   T h e  wav e f o r m ,   h o we v er ,   also   r ev ea ls   s o m e  h ar m o n ic  s u p p r ess io n   lim itati o n s ,   an d   th er e  is   a  n ee d   f o r   m o r e  s o p h is ticated   co n tr o l  s tr ateg ies  to   ac h iev e   b etter   p o wer   q u ality .     3 . 1 . 4 .   O utput   curr ent   T H D  o f   P I   co ntr o ller   T h e  T HD  o f   th e   o u tp u t  c u r r en t  is   illu s tr ated   in   Fig u r e  1 0 ,   wh ich   is   ar o u n d   4 . 3 4 %.  T h is   p r o v es     th e  b etter   wav e f o r m   q u ality   o b tain ed   with   th e  h y b r id   ac t iv e  f ilter ,   d em o n s tr atin g   its   ca p ab ilit y   to   l o wer   h ar m o n ic   d is to r tio n   f r o m   th at   o f   th e   co n v en tio n al   PI  co n tr o l.  T h e  l o wer   T HD  v al u e  f u r th er   h ig h lig h ts   th e  ab ilit y   o f   th e   p r o p o s ed   s y s tem   to   im p r o v e  t h e  o v er all  p o wer   q u ality   a n d   e n h an c e  s tab ilit y   o f   o p er atio n   in   g r id   co n n ec ted   m o d e.           Fig u r e  9 .   Ou t p u t  c u r r en t o f   th e   PI  co n tr o ller           Fig u r e  1 0 .   Ou tp u t  c u r r en t  T HD  o f   PI  co n t r o ller       3 . 1 . 5 .   Rea l  p o wer   o f   P I   co ntr o ller   T h e  r ea l‑ p o wer   m ea s u r em en t   o f   th e  PI   co n tr o ller ,   as  d ep i cted   in   Fig u r e  1 1 ,   i n d icate s   a   d eliv er ed   p o wer   o f   ab o u t  8 . 3 2 5   MW.  T h is   v alu e  r e f lects  th e  co n t r o ll er ' s   ca p ab ilit y   o f   p r o p er l y   co n tr o llin g   t h e  ac tiv e   p o wer   f lo w,   s o   t h at  th e  s y s tem   is   ab le  to   s u p p ly   t h e  r eq u ir e d   lo ad   u n d er   s tead y - s tate  co n d itio n s .   Ad d itio n ally ,   th e  m ea s u r ed   o u tp u t  illu s tr ates  th e  d r awb ac k s   o f   tr ad itio n al  PI  co n tr o l,  an d   wh ile  m ain tain in g   th e  r ea l  p o we r   o u tp u t  o f   th is   m ag n itu d e  m i g h t  b e  ac ce p tab le,   it  co u ld   s till   b e  ass o ciate d   with   h ig h er   h ar m o n ic  d is to r tio n ;   th u s ,   th e   u s e  o f   a d v an ce d   c o n tr o l  s tr ateg ies  b ec o m es  m o r e  co m p ellin g   to   i n cr ea s e  th e   b e n ef its   o f   ef f icien c y   an d   o v er all  p o wer   q u ality .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Hyb r id   a ctive   filt er c o n tr o l fo r   h a r mo n ic  r ed u ctio n   in   q u a d r a tic  b o o s t c o n ve r ter …  ( S .   V en ka ta   R a ma n a   R a o )   1571       Fig u r e  1 1 .   R ea l  p o wer   o f   PI  c o n tr o ller       3 . 1 . 6 .   Rea ct iv e  p o wer   o f   P I   c o ntr o ller   T h e  r ea ctiv e  p o wer   p r o f ile  s h o wn   in   Fig u r e   1 2   r e v ea ls   th at  th e  r ea ctiv e  p o wer   is   ab o u t  3 . 9 8   MV AR .   T h ese  r esu lts   in d icate   th e  co n v er ter ' s   ab ilit y   to   co n tr o l  cu r r en t  an d   k ee p   th e  p o wer ‑ q u ality   in d ices  with in   th e   ac ce p tab le  r an g e.   Fu r th e r m o r e,   th e  s tead y   r ea cti v e‑ p o we r   r esp o n s e  s h o ws  th e  ef f icie n c y   o f   t h e  p r o p o s ed   QB C ‑ HA F  co n f ig u r atio n   in   d y n am ically   r esp o n d i n g   t o   th e   r ea ctiv e  d em a n d ,   en h a n cin g   t h e  v o lta g e  s tab ilit y ,   an d   r ed u cin g   s tr ess   o n   th e   g r id   co m p o n en ts .     3 . 2 .     Sy s t e m   s chem a t ic  o f   Q B C - H AF   us i ng   F O P I D  co ntr o ller  us ing   M A T L AB /Si m uli nk   Fig u r e  1 3   s h o ws  th e  QB C   s y s tem   co u p led   with   th e   HAF  th at  is   r eg u lated   th r o u g h   a  cl o s ed ‑ lo o p   FOPID  co n tr o l  s tr ateg y .   Usi n g   f r ac tio n al - o r d er   co n tr o l  im p r o v es  s y s tem   r esp o n s e  tim e   s o   th at   it  is   ab le   to   r ea ch   an d   m ain tain   s tead y - s t ate   v alu es  with   g r ea te r   ac cu r ac y   in   c o m p ar is o n   to   a   tr ad it io n al  PI  co n tr o ller .     I n   ad d itio n ,   wh e n   u s in g   a  F OPI D  co n tr o ller ,   th e   tr an s ie n t  b eh av i o r   o f   v o lts - o v er - f r e q u en cies  o p e r atin g   ch ar ac ter is tics   ca n   b e  s h a p ed   i n   a  m o r e  f lex ib le  way   in   o r d e r   to   en s u r e  v o ltag e  co n tr o l  w h ile  ad ju s tin g   s y s tem   o p er atin g   co n d itio n s .   T h is   illu s tr ates  th e  f lex ib ilit y   th at  th e  QB C - HA F  co m b in atio n   o f f er s   to   en h an ce   p o we r   q u ality   an d   en h a n ce   s y s tem   r e liab ilit y   in   g r id - c o n n ec ted   ap p licatio n s .           Fig u r e  1 2 .   R ea ctiv e  p o wer   o f   PI  co n tr o ller           Fig u r e  1 3 .   Sy s tem   s ch em atic  o f   QB C - HAF  u s in g   FOPID  co n tr o ller       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 w  E lec  &   Dr i Sy s t ,  Vo l.  1 7 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   20 2 6 :   1564 - 1 5 8 0   1572   3 . 2 . 1 .   O utput   v o lt a g e  o f   F O P I D  co ntr o ller   T h e  o u tp u t  v o ltag e  in s tan tan e o u s   wav ef o r m   in   Fig u r e   1 4   i n d icate s   th at  th e  p ea k   o u tp u t  v o ltag e  is   ab o u t  4 6 0 0   V.   T h is   h ig h   v o ltag e  lev el  s h o ws  th e  s y s tem ' s   ca p ab ilit y   to   r u n   at  a  h ig h   lev el  with   s tab le  wav ef o r m s .   T h e  p r o f ile  is   clo s e  to   s in u s o id al,   wh ich   f u r th er   r ein f o r ce s   th e  ef f ec tiv e n ess   o f   h ar m o n ic   s u p p r ess io n ,   th u s   p r o v in g   th e  ef f ec tiv en ess   o f   th e  p r o p o s ed   QB C - HA F c o n tr o l stra teg y .           Fig u r e  1 4 .   Ou tp u t  v o ltag e  o f   t h e  FOPID  co n tr o ller       3 . 2 . 2 .   Sp ec t ra l  ev a lua t io n  o f   t he  o utput   v o lt a g e   bef o re   m it ig a t io n us ing   t he  F O P I D  co ntr o ller   B ef o r e  u s in g   th e  FOPID  co n tr o ller ,   th e  o u tp u t  v o ltag e  wa s   an aly ze d   s p ec tr ally ,   a n d   th e  T HD  is   s h o wn   in   Fig u r e  1 5   as  9 . 2 2 % .   T h is   h ig h   d is to r tio n   lev el  r e v ea ls   th e  h ig h   lev el  o f   h a r m o n ics  p r esen t   in   th e  s y s tem   b ef o r e  f ilter in g .   T h e  o u tco m e  g iv es  a   b aselin e  co n d i tio n   o n   wh ich   th e   ef f ec tiv en e s s   o f   th e  h ar m o n ic   s u p p r ess io n   b y   t h e  p r o p o s ed   h y b r id   ac tiv e  f ilter   ca n   b e  co m p ar ed .           Fig u r e  1 5 .   Sp ec tr al  ev alu atio n   o f   th e  o u tp u t  v o ltag e  b ef o r e   m itig atio n       3 . 2 . 3 .   Sp ec t ra l  ev a lua t io n  o f   t he  o utput   v o lt a g e   a f t er   m it i g a t io n us ing   t he  F O P I D  co ntr o ller   Fig u r e  1 6   illu s tr ates  th e  s p ec t r al  ev alu atio n   o f   th e  o u tp u t  v o ltag e  af ter   m itig atio n   u s in g   t h e  FOPID   co n tr o ller .   T h e  o u tp u t  v o ltag e   T HD  is   m in im ized   f r o m   9 . 2 2 %  b ef o r e  m itig atio n   to   4 . 4 2 %  af ter   m itig atio n ,   d em o n s tr atin g   t h e   ef f ec tiv e n ess   o f   th e  p r o p o s ed   m itig atio n   tech n iq u e.   T h e  o u tp u t  cu r r en t  wav e f o r m ,   illu s tr ated   in   Fig u r e   1 7 ,   in d icate s   th at  th e  s y s tem   s u p p lies   an   av er a g e  lo a d   c u r r en t   o f   ap p r o x im ately   1 3 . 2   A   u n d er   FOPID - co n tr o lled   o p er a tio n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po w  E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       Hyb r id   a ctive   filt er c o n tr o l fo r   h a r mo n ic  r ed u ctio n   in   q u a d r a tic  b o o s t c o n ve r ter …  ( S .   V en ka ta   R a ma n a   R a o )   1573   3 . 2 . 4 .   O utput   curr ent   o f   F O P I D  co ntr o ller   Fig u r e  1 7   s h o ws  t h e  o u tp u t   c u r r en t   wav ef o r m   f o r   th e  a v er ag e  lo ad   cu r r en t   at  ar o u n d   1 3 . 2   A  u n d e r   FOPID  co n tr o l.  T h e  co n s tan t  d eliv er y   o f   th is   cu r r e n t  b y   th e  co n t r o ller   d em o n s tr ate s   its   p er f o r m an ce   co n s is ten cy   an d   th e   im p r o v e m en t  o f   th e   wav ef o r m   q u alit y .   B etter   wav e f o r m   q u ality   a s   a  r esu lt  o f   FOPID  co n tr o l f u r th er   v alid ates th e  i m p r o v e m en t o f   p o wer   q u ality .           Fig u r e  1 6 .   Sp ec tr al  ev alu atio n   o f   th e  o u tp u t  v o ltag e  a f ter   m it ig atio n           Fig u r e  1 7 .   Ou tp u t c u r r en t  o f   F OPI D  co n tr o ller       3 . 2 . 5 .   Sp ec t ra l  ev a lua t io n  o f   t he  o utput   curr ent   bef o re   m i t ig a t io n us ing   t he  F O P I D  c o ntr o ller   Fig u r e  1 8   d is p lay s   an   a n aly s is   o f   o u tp u t  cu r r e n t  d is to r tio n   s p ec tr al  d ata  b ef o r e   f ilter   im p le m en tatio n .   B ased   o n   th e   FOPID  co n tr o ller ,   T HD  is   1 0 . 1 3 %.  W ith o u t  a   f ilter ,   th e  s y s tem   c o n tain s   a  d o m in an t     h ar m o n ic.   T h is   r esu lt will h elp   ass ess   th e  p er f o r m an ce   o f   th e  p r o p o s ed   h y b r id   ac tiv e  f ilter   f o r   th e  r ed u ctio n   o f   h ar m o n ic  c u r r e n t.     3 . 2 . 6 .   Sp ec t ra l e v a lua t io n  o f   t he  o utput   curr ent   a f t er   m it i g a t io n us ing   t he  F O P I D  co ntr o ller   Fig u r e  1 9   d em o n s tr ates  th e  s p ec tr al  ev alu atio n   o f   t h e  o u tp u t  cu r r en t  af ter   m itig atio n   u s in g   th e  FOPID  co n tr o ller .   T h e  o u tp u t  cu r r en t  T HD  is   r ed u ce d   f r o m   1 0 . 1 3 %  b ef o r e  m itig atio n   to   4 . 1 4 %  af ter   m itig atio n ,   d em o n s tr atin g   th e   ef f ec tiv en ess   o f   th e  p r o p o s e d   co m p e n s atio n   tech n iq u e.   T ab le  2   p r esen ts   th e   co m p ar is o n   o f   s p ec tr al  ev alu a tio n   b etwe en   b ef o r e  an d   af ter   o u tp u t - v o ltag e  an d   o u tp u t  cu r r en t  T HD  f o r   th e   QB C   eq u ip p ed   with   a  HAF  u s in g   FOPID  co n tr o ller s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.