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 5 3 ~ 1 5 6 3   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 5 3 - 1 5 6 3           1553       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   Im plementa tion o f  fil ter - cla mped  t o po lo g y  f o r  t ra nsfo rmerless   three - pha se P V in v erte rs wi th  r edu ced leaka g e cur re nt       M o ha m m ed  Abdu lla h 1 ,2 ,  S.  Venk a t a   P a dm a v a t hi 1   1 D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l ,   E l e c t r o n i c s   a n d   C o m m u n i c a t i o n   E n g i n e e r i n g ,  G S C E ,   G I T A M   ( D e e m e d   t o   b e   U n i v e r s i t y ) ,   H y d e r a b a d ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,   M u f f a k h a m J a h   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   Te c h n o l o g y ,   H y d e r a b a d ,   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 5 ,   2 0 2 5   R ev is ed   J u n   4 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   J u l 8 ,   2 0 2 6       Th e   g r o win g   p re v a len c e   o f  g ri d - c o n n e c ted   p h o to v o l taic   (P V)  sy ste m s  h a s   in ten sified   t h e   d e m a n d   f o r  e fficie n t,   re li a b le,  a n d   c o m p a c t  p o we r  c o n v e rsi o n   tec h n o l o g ies .   Tran sfo rm e rles s  p h o t o v o lt a ic  (TL P V)  sy ste m s  p ro v id e   imp ro v e d   e fficie n c y   a n d   re d u c e d   siz e   a n d   c o sts  c o m p a re d   to   t h o se   u sin g   li n e - fre q u e n c y   o r  h ig h - fre q u e n c y   iso latio n   tra n sfo rm e rs .   H o we v e r,   t h e se   in v e rters   c o m m o n ly   e x h i b it   lea k a g e   c u rre n t  b e c a u se   th e y   lac k   g a l v a n ic   iso latio n .   Co n v e n t io n a l  t o p o lo g ies   a d d re ss   t h is  issu e   b y   a d d in g   e x tra   se m ico n d u c to r  d e v ice s  o r  e m p l o y in g   c o m p lex   c o n tr o l  m e th o d s.  Th is  p a p e r   e x a m in e s  h o w  a   fil ter - c lam p e d   in v e rter  (F CI)  o p e ra tes   in   g ri d - c o n n e c ted   th re e - p h a se   tran sfo rm e rles s  p h o t o v o lt a ic  (T LP V)  a p p li c a ti o n s.  H o we v e r,   th e   p ro p o se d   in v e rter  su c c e ss fu ll y   r e d u c e s  lea k a g e   c u rre n t   with o u t   a d d it i o n a l   c o m p o n e n ts  o r  c o n tro l  m o d if i c a ti o n s.  Th is  m a k e s  it   a   c o m p a c t  a n d   sim p li fied   a lt e rn a ti v e   f o r  tran sf o r m e rles s  P V  a p p li c a ti o n s.   Ad d it i o n a ll y ,   th e   trad it io n a l  f u ll - b rid g e   ( F B)  in v e rter  with   th re e   p h a se s ,   wh e n   c o m p a re d   to   t h e   F C  in v e rter ,   h a s  v e ry   h ig h   lea k a g e   c u rre n t.   S imu lati o n   re su l ts  v a li d a te  th e   F C  in v e rter’s   a b il it y   t o   m in imiz e   lea k a g e   c u rre n t.   K ey w o r d s :   Fil ter - clam p ed   in v er ter   Fu ll - b r id g e  in v er ter   Gr id - co n n e cted   in v e r ter   L ea k ag e  cu r r en t  r e d u ctio n   T L PV in v er ter   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  Pad m av ath i   Dep ar tm en t o f   E lectr ical ,   E lec tr o n ics ,   an d   C o m m u n icatio n   E n g in ee r in g ,   GSC E   GI T AM   ( Dee m ed   to   b e   Un iv e r s ity )   Hy d er ab ad ,  T elan g a n a,   I n d ia   E m ail:   v s aty av a@ g itam . ed u       1.   I NT RO D UCT I O N   Dir ec t  cu r r en t   ( DC )   p r o d u ce d   b y   p h o t o v o ltaic  ( PV )   m o d u le s   is   p r o ce s s ed   b y   s witch ed - m o d e  p o wer   co n v er ter s ,   en a b lin g   q u ick er   co n tr o l  r esp o n s es  th an   th o s e  o f   o th er   r en ewa b le  en er g y   s o u r ce s .   B o th   th e   ex p an s io n   o f   d is tr ib u ted   s o lar   en er g y   with in   co m m u n ities   an d   lar g e  in v estme n ts   in   m eg awa tt - s ca le  ce n tr al  PV   p lan ts   h av e   b ee n   s p u r r ed   b y   th ese   b en e f its   [ 1 ] ,  [ 2 ] .   Dif f er en t  f r o m   o th e r   r en ewa b le  e n er g y   s y s tem s ,   PV   in v er ter s   h av e  u n iq u e  f ea tu r es.   T h r ee - p h ase  in v er ter s   ca n   e m p lo y   s m aller   ca p ac itiv e  f ilt er s   wh ile  m ain tain in g   co n s ta n t  v o ltag e   b ec au s e ,   in   th e  DC   co n n ec ti on ,   th ey   d o   n o t  en c o u n ter   d o u b le - lin e - f r eq u en cy   r i p p les,  u n lik e  s in g le - p h ase   s y s tem s   [ 3 ] – [ 6 ] .   T h is   im p r o v es  s y s tem   r eliab ilit y .   T h e  co s t  o f   s o lar   en e r g y   is   s tr o n g l y   im p ac ted   b y   th e   ef f icien cy ,   d e p en d a b ilit y ,   an d   co s t - ef f ec tiv en ess   o f   th e  n u m er o u s   in v e r ter s   th at  m ak e   u p   lar g e - s ca le  PV  s y s tem s .   B ec au s e  o f   th eir   g r ea ter   ef f icien cy ,   th r ee - p h ase  PV  in v er ter s   ar e  m o r e   ap p r o p r i ate  f o r   h ig h - p o wer   ap p licatio n s ,  d esp ite  th e  f ac t t h at  r esid en tial d is tr ib u ted   g e n er atio n   o f te n   u s es si n g le - p h as e  in v er ter s   [ 7 ] ,   [ 8 ].   T r an s f o r m e r less   p h o to v o ltaic  ( T L PV)   in v er te r s   m ay   ex p er i en ce   s ig n if ican t   leak ag e   cu r r e n ts   d u e   to   th e  co n d u ctiv e  c h an n el   an d   s tr ay   ca p ac itan ce   th at  d ev elo p s   b etwe en   th e   g r o u n d   an d   th e   PV  ar r ay   [ 9 ] – [1 1 ] .   Dep en d in g   o n   wh et h er   th e  s o lar   ce ll  is   th in - f ilm ,   p o ly cr y s t allin e,   o r   m o n o cr y s tallin e,   th e  v alu e  o f   th is   p ar asit ic  ca p ac itan ce   u s u ally   f alls   b etwe en   6 0   an d   1 6 0   n F/k W   [ 1 2 ] .   I n   ad d itio n   to   en d an g er in g   th e  s af ety   o f   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 :   1553 - 1 5 6 3   1554   m ain ten an ce   wo r k er s ,   lea k a g e  cu r r en t  ca n   lead   to   in c r ea s ed   h ar m o n ic  d is to r tio n   i n   th e  lin e   cu r r en t,  in ter f er en ce   o f   c o m m o n - m o d e ,   an d   ex tr a  lo s s es  in   th e   s y s tem .   T h er e f o r e,   in ter n atio n al  r eg u latio n s   estab lis h   r ig o r o u s   r estrictio n s   o n   leak ag e  cu r r en t.  Fo r   in s tan ce ,   th e  leak ag e  cu r r e n t   R MS  v alu e  m u s t  s tay   b elo w     3 0 0   m A  in   ac co r d an ce   with   th e  VDE   0 1 2 6 - 01 - 0 1   s t an d a r d   [ 13 ] ,   [ 14 ].   B ased   o n   th is   b ac k g r o u n d ,   n u m er o u s   r esear ch   ef f o r ts   h av e  f o cu s ed   o n   r ed u cin g   leak a g e  c u r r en t  an d   en h an cin g   ef f icien c y   in   T L PV   in v er ter s .   I n   [ 15 ] ,   a  m eth o d   was  in tr o d u ce d   w h er e  an   a d d i tio n al  p o wer   s witch   d is co n n ec ts   th e  PV  a r r ay   f r o m   th e   DC   s id e  to   m in im iz e  leak ag e   cu r r e n t.  Ho we v er ,   th is   s witch   ca u s es  s ig n if ican t  p o wer   lo s s es   s in ce   it  o p er ates  at  a  h ig h   f r eq u en c y .   I n   th r ee - p h ase  PV  s y s tem s ,   t h e  leak ag e  cu r r e n t  was  ef f ec tiv ely   d ec r ea s ed   b y   ad d in g   two   ad d itio n al  s witch es  to   th e  tr ad itio n al  f u ll - b r i d g e  ( FB )   in v er ter   ar r an g em e n t  in   [ 16 ]   an d   [ 17 ].   I n   n e u tr al - p o in t  clam p e d   in v er ter   an d   FB   i n v er ter   to p o lo g ies ,   an   ad d itio n al  m eth o d   d escr ib e d   in   [ 18 ]  co n n ec ts   th e  g r id ' s   n eu tr al  p o in t  to   th e  DC   co n n ec tio n ' s   m id way .  Ho wev er ,   th is   ar r an g em e n t n ee d s   m o r e  s witch es th an   th e  tr a d itio n al  FB   in v er ter .   I n   s tu d y   [ 7 ] ,   a   th r ee - p h ase,   f u ll - b r id g e   r ec tifie r   with   ze r o - v o ltag e   t o p o lo g y   was  s u g g est ed ,   wh ich   u s es  twelv e  m o r e   d io d es  a n d   two   m o r e   s witch es  th an   th e   t y p ical  FB   in v er ter .   Desp ite  its   ef f ec tiv en ess ,   th is   d esig n   g r ea tly   r aises   s y s tem   co s ts   an d   p o wer   lo s s es.  A  f ast  r ec o v er y   d io d e   an d   a  m o d u latio n   ap p r o ac h   in ten d ed   to   k ee p   u p   a   s tead y   c o m m o n - m o d e   v o ltag e  ( C MV )   an d   o n e   o f   a  Z - s o u r ce   in v e r ter ' s   ch ar ac ter is tics   i s   its   ab ilit y   to   lo wer   leak ag e  cu r r en t  s h o wn   in   [ 19 ] .   Similar   t o   th is ,   th e  r ed u ce d   c o m m o n - m o d e  v o ltag e  PW M  ( R C MV - P W M)   tech n iq u es su g g ested   in   [ 2 0 ]   p r o v i d e  b ip o lar   o u tp u t v o ltag e  b u t h a v e  d is a d v an tag es in clu d in g   h ig h   s witch in g   lo s s es,  v o ltag e   s p ik es,  an d   s ig n if ica n t  cu r r en t  r ip p les  ac r o s s   f ilter   in d u cto r s ,   wh ich   ev en tu all y   r ed u ce   ef f icien cy .   A  n ew  s p ac e - v ec to r   m o d u latio n   ( SVM)   m eth o d   f o r   th r ee - p h ase  T - ty p e   in v er ter s   was  p r o p o s ed   i n   [2 1 ]   to   f u r th e r   m in im ize  le ak ag e  cu r r en t.  Ho wev er ,   T - ty p e  in v er ter s   r e q u ir e  m o r e   co m p o n en ts   th an   co n v en tio n al  in v er ter   s tr u ct u r es.  Fil ter - c lam p ed   ( FC )   in v er ter s   ar e  d ef in ed   in   th is   s tu d y   as   in v er ter   s etu p s   th at  lin k   th e  g r id - s id e   f ilter ' s   n eu tr al  p o in t   t o   th e   DC   lin k ' s   m id p o in t .  An   in v er ter   with   th r ee   p h ases   f o r   a   5 0 - k W   tr an s f o r m er less   s y s tem   th at  r ed u ce s   leak ag e  cu r r e n t  b y   co n n ec tin g   th e  n eu tr al  p o in t  o f   t h e  f ilter   to   th e  DC - lin k ' s   m id way   in   [ 22 ]   it wa s   p r esen ted .     Fo r   v ar iab le - s p ee d   m o to r   d r iv es,  an o th er   in s tan ce   o f   attac h i n g   an   L C   f ilter   to   th e  DC - lin k   m id p o in t   h as  b ee n   in v esti g ated   [ 2 3 ] .   Nev er th eless ,   f in d in g s   f r o m   [ 2 3 ]   a r e  n o t  d ir ec tly   s u itab le   f o r   T L PV  s y s tem s   em p lo y in g   L C L   f ilter s .   I n   s p lit  DC   lin k   th r ee - p h ase  p h o t o v o ltaic  s y s tem s ,   n eu tr al - p o i n t  clam p ed   an d   FB   to p o lo g ies  wer e  e x am in ed   in   [ 18 ]   an d   [ 24 ] ,   r esp ec tiv ely ,   b u t   th ese  d esig n s   ar e  n o t  id ea l  f o r   th r ee - p h ase  th r ee - wir e  g r id s   th at  lack   a  n eu tr al  c o n d u ct o r .   Ad d itio n ally ,   s p lit  DC   lin k s   a n d   ex tr a  s witch es  h av e  b ee n   s u g g ested   f o r   PV  in v er ter s   th at   ar e  s in g le - p h ase  in   [ 25 ]   an d   [ 26 ] .   A  h alf - b r id g e   s in g le - p h ase  ze r o - v o lt ag e  s tate  r ec tifie r   was  p r esen t ed   i n   [ 26 ] ;   i n   th is ,   an   ac tiv e  s witch   an d   d io d e   r ec tifie r   co n n ec t   th e  DC - li n k   m id way   to   t h e  in v er te r ' s   o u tp u t .  I n   a  s o lar   p h o to v o ltaic  s y s tem   co n n ec t ed   to   th e  g r i d   with   two   s tag es  an d   th r ee   p h ases   with o u t  a  tr an s f o r m er   to   ef f ec tiv ely   lo wer   lea k ag e  cu r r en t,  a  f ilter - clam p e d   in v e r ter   t o p o lo g y   was u s ed   in   [ 27 ].   Ap p licatio n   o f   th e  f ilter - clam p ed   in v er te r   in   Fig u r e  1 ,   d ep i ctin g   T L PV  g r id - co n n ec ted   t h r ee - p h ase  s y s tem s ,   i s   th e  m ain   to p ic  o f   t h is   wo r k .   I n   th is   co n f ig u r atio n ,   A  DC / DC   b o o s t  co n v er ter   th at  co n n ec ts   th e  DC   lin k   to   th e  PV  ar r ay   m ay   b e  p o s itio n ed ,   an d   to   th e  DC   lin k ' s   m id p o in t ,   an   L C L   f ilter   is   lin k ed   [ 28 ].   T h is   ar r an g em e n t  h elp s   to   s ig n if ic an tly   r ed u ce   leak ag e   cu r r en t,  en h an ce   th e  q u ality   an d   ef f ici en cy   o f   th e  c u r r en t   o u tp u t,  a n d   m i n im ize  DC - lin k   ca p ac ito r   v o ltag e  r ip p les.             L z g       S 3 B D 1 D 3 D 2 D 5       S 6 D 4 D 6       S 4       S 2 A C       L x g       L y g       S 1 G r i d B o o s t   C o n v e r t e r P V C D C S b L B D B       S 5 C P E V D C P N L x z L y z L z z C f R f       V x g       V y g       V z g       n C D C     Fig u r e  1 .   Fil ter - clam p e d   g r i d - co n n ec ted   t h r ee - p h ase   tr an s f o r m er less   p h o to v o ltaic   s y s tem   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       I mp leme n ta tio n   o f filter - cla mp ed   to p o l o g y  fo r   t r a n s fo r merles s   th r ee - p h a s e  P V   …   ( Mo h a m med   A b d u lla h )   1555   T h e  p r o p o s ed   f ilter - clam p e d   in v er ter   ( FC I )   to p o lo g y   d if f er s   f r o m   p r e v io u s ly   r ep o r ted   in v er te r   s tr u ctu r es  in   s ev er al  way s .   U n lik e  th e  d esig n s   p r esen ted   in   [ 15 ] – [ 17 ] ,   [ 19 ] ,   an d   [ 2 1 ] ,   a s   th er e  ar e  n o   ex tr a  co m p o n en ts   n ee d ed   f o r   th e  F C I .   I t  p r o d u ce s   a  lin e - to - lin e   v o ltag e  o u tp u t  th at  is   u n i p o lar ,   as  o p p o s ed   t o   [ 2 0 ] ,   wh ich   r ed u ce s   th e   lin e  f ilter ' s   v o ltag e  s tr ess   an d   p o wer   lo s s es .   I n   co n tr ast  to   th e   s y s tem s   d is cu s s ed   in   [ 22 ]   an d   [ 27 ] ,   a  co m p r eh e n s iv e   m ath em atica l   m o d el  is   p r esen ted   in   th is   p ap er ,   i n clu d in g   th e  d ev elo p m en t  o f   a   co m m o n - m o d e  e q u iv alen t  c ir cu it  f o r   d etaile d   an aly s is .   Mo r eo v er ,   th e  p r o p o s ed   FC I   also   o p er ates  r eliab ly   in   th r ee - p h ase,   th r ee - wir e  g r i d   s y s tem s   th at  lack   a  n eu tr al  co n d u cto r .   T h is   p a p e r ' s   p r im ar y   co n tr ib u tio n s   ca n   b e  s u m m ed   u p   as f o llo ws:   –   T h e  FC I   i s   m o d if ied   with   a  s p lit  D C   lin k   to   s u cc e s s f u lly   lo wer   leak ag e  cu r r en t  in   th r ee - wir e,   th r ee - p h ase   s o lar   s y s tem s   u s in g   an   L C L   o u tp u t f ilter ;   –   T o   illu s tr ate  h o w  th e   FC I   r ed u ce s   leak ag e  c u r r e n t  in   P V  ap p licatio n s ,   m ath em atica l   an aly s is   an d   a  co m m o n   m o d e   m o d el  a r e  d ev elo p ed ; a n d   –   T h e   F C I   r e d u c es   l e a k a g e   c u r r e n t   w i t h o u t   t h e   n e e d   f o r   a d d i t i o n a l   p a r ts   l i k e   c o m m o n - m o d e   c h o k e s   o r   s w it c h e s .   T h e  s tr u ctu r e   o f   th is   p ap er   is   a s   f o llo ws :  i)   T h e  m at h em atica l  an aly s is   an d   l ea k ag e   cu r r en t   m o d ellin g   ar e  r ep r esen ted   in   s ec tio n   2   f o r   th r ee - p h ase  T L PV  s y s tem s   u s in g   b o th   FB   an d   FC   in v er t er s ,   an d   d is cu s s   th e  co n tr o l  m eth o d o lo g y   o f   th e   p r o p o s ed   FC I   s y s tem ;  ii)   Sectio n   3   in clu d es   th e  s im u latio n   r esu lts   an d   d is cu s s io n s ,   r esp ec tiv ely ;  iii)  an d   Sectio n   4   co n clu d es  th e  s tu d y   with   k ey   f in d i n g s   o n   th e  p er f o r m an ce   an d   ad v an tag es o f   th e  FC I .       2.   G RID - CO NNE CT E D  T RA NSFO RM E RL E S S P H O T O VO L T A I C  SY ST E M S WI T H   L E AK AG E   CURR E NT :  M AT H E M A T I CAL ANA L YS I S AN D  CO M M O N - M O DE   M O DE L   2 . 1 .     L ea k a g e   curr ent   in f ull   bridg e  inv er t er :   m a t he m a t ic a l a na ly s is   A  tr an s f o r m er less   th r ee - p h ase  s o lar   p h o to v o ltaic  s y s tem   wit h   a  FB   in v er ter   th at  is   g r id - co n n ec ted   is   s h o wn   in   Fig u r e  2 .   I n   th is   co n f ig u r atio n ,   a   p ar asit ic  ( s tr ay )   ca p ac itan ce      f o r m s   b etwe en   th e  g r o u n d   an d   PV  m o d u le,   allo win g   leak ag e  cu r r en t  to   p ass   th r o u g h   it.  T o   s u p p r ess   h ig h - f r e q u en c y   h ar m o n ics  g en er ated   b y   in v er ter   s witch in g ,   th e   u tili ty   g r id   an d   th e  in v er ter   ar e   co n n e cted   v ia  an   L C L   f ilter .   Fig u r e  3   ex h ib its   th e  FB   in v e r ter ' s   co m m o n - m o d e  cir cu it   i n   a   g r id - co n n ec ted   co n f ig u r at io n .   I n   th is   cir cu it ,   th e  v o ltag e  ac r o s s   s tr ay   ca p ac itan ce      in   th is   m o d el   is   d en o ted   as   ,   an d   th e  r esu l tin g   leak ag e   cu r r en t   is   ex p r ess ed   as  L e a ka ge .   T h e   v o ltag es  b etwe en   th e  PV  a r r ay ’ s   n eg ativ e   n o d e    an d   th e   in v e r ter   o u t p u t   ter m in als  ( a s   s h o w n   i n   F i g u r e  2 )   a r e   r e p r e s e n t e d   b y    ,   ,   a n d    .   S i m il a r l y ,   t h e   r e s i s t a n c e   b etw e e n   t h e  g r o u n d   a n d   t h e   g r i d   n e u t r a l   p o i n t   n   i s   r e p r e s e n t e d   b y   R g ,   w h i le    ,   ,   a n d        s h o w   t h e   g r i d   v o l t a g e s   f o r   t h e   t h r e e   p h a s es .           Fig u r e   2 .   T h r ee - p h ase  tr an s f o r m er less   p h o to v o ltaic  ( T L PV)   f u ll - b r id g e  in v e r ter   f o r   g r i d - co n n ec ted   s y s tem s       KC L   an d   KVL   ar e  u s ed   o n   th e  eq u iv alen t   co m m o n - m o d e  c ir cu it  d ep icted   in   Fig u r e   3   to   d eter m in e   th e  L ea k ag e   cu r r en t   o f   a   g r i d - co n n ec ted   s o lar   p h o to v o ltaic   s y s tem   th at  d o esn ' t  r eq u ir e  a  tr an s f o r m e r .   T h e  v o ltag e  ac r o s s   C PE   ca n   b e  s tated   f o r   ea ch   p h ase  as f o llo ws,  d ep en d i n g   o n   th e  cir c u it c o n f i g u r atio n :      = −  + , , + , , + , − L e a ka ge   ( 1 )     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 :   1553 - 1 5 6 3   1556    = −  + , , + , , + , − L e a ka ge   ( 2 )      = −  + , , + , , + , − L e a ka ge   ( 3 )     T h e  ( 1 ) - ( 3 )   d escr ib e   th e  p o in t - to - ea r th   v o ltag e      f o r   ea c h   p h ase  ( a,   b ,   a n d   c)   o f   an   in v e r te r   with   th r ee   p h ases .   T h ey   in clu d e  t h e   ef f ec ts   o f   p h ase - to - n eu t r al  v o ltag e,   co u p lin g   in d u ctan ce s ,   a n d   p h ase - to - g r o u n d   v o ltag es.  T h e  in d u ctiv e  ter m s   r ep r esen t  v o ltag e   v ar ia tio n s   ca u s ed   b y   s witch in g   an d   p ar a s itic  elem en ts .   T h e  g r o u n d   r esis tan ce   ter m   ac co u n ts   f o r   t h e  leak a g e  cu r r en t   f lo win g   to   ea r th .   O v er all,   th e   eq u atio n s   ex p lain   th e   o r ig in   o f   th e  s y s tem ' s   leak ag e  cu r r en t a n d   co m m o n - m o d e   v o ltag e.   T h e  r elatio n s h ip   b etwe en   th e  c u r r en t c o m p o n en ts   in   ea ch   p h a s e  is   g iv en   b y   ( 4 ) - ( 6 ) .     , = , + ,   ( 4 )     , = , + ,   ( 5 )     , = , + ,   ( 6 )     T h e  ( 4 ) - ( 6 )   d e f in e  th e  cu r r en t   r elatio n s h ip   in   ea ch   p h ase   o f   th e  th r ee - p h ase  in v e r ter   s y s tem .   Fo r   ea ch   p h ase,   th e  to tal  cu r r en t  ( , )   is   ex p r ess ed   as  th e  s u m   o f   th e  f ilter   cu r r e n t  ( , )   an d   th e  g r o u n d   ( leak ag e)   cu r r en t   ( , ) .   T h is   s h o ws  h o w   th e  p h ase  c u r r en t   s p lits   in to   d if f er e n t  p at h s .   T h e   eq u atio n s   h el p   in   an al y zin g   lea k ag e   cu r r en t f l o w  an d   c u r r e n t  d is tr ib u tio n   in   th e  in v e r ter .   T h e  s u m m in g   o f   th e   g r o u n d   cu r r en ts   y ield s   t h e  to tal  lea k a g e  cu r r en t  p ass in g   th r o u g h   th e  p ar asit ic  p ath   o f   all  th r ee   p h ases   is   ( 7 ) .     L e a ka ge = − ( , + , + , )   ( 7 )     Sin ce   th e  in v er ter   o u tp u t c u r r e n ts   s atis f y   th e  b alan ce d   co n d it io n   b y   ( 8 ) .     , + , + , = 0   ( 8 )     I n   th e   th r ee - p h ase  s y s tem ,   th e  ex p r ess io n   f o r   co m m o n - m o d e  v o ltag e  is   as  in   ( 9 ) .      =  +  +  3   ( 9 )     T h e  ( 1 0 )   an d   ( 1 1 )   ar e   tr u e  u n d er   b alan ce d   o p er atin g   co n d itio n s .     , + , + , = 0   ( 1 0 )     , = , = , = an d   , = , = , =   ( 1 1 )     T h u s ,   th e  in s tan tan eo u s   leak ag e  cu r r en t  v ia  p ar asit ic  ca p ac ita n ce   is   d escr ib ed   as ( 1 2 ) ,     L e a ka ge ( ) =   ( )    ( 1 2 )     o r ,   eq u iv alen tly ,   in   th e  L ap lac e  d o m ain   ( 1 3 ) .     L e a ka ge =     ( 1 3 )     T h e  ( 1 2 )   d e m o n s tr ates  h o w  t h e  p ar asit ic  ca p ac itan ce   C PE   an d   th e  r ate  o f   c h an g e   o f   t h e  v o ltag e  ac r o s s   it,   r ep r esen ted   as d V PE ( t) /d t,  a f f e ct  th e  leak ag e  cu r r en t.   T h e  ( 1 ) –   ( 1 3 )   ca n   b e  c o m b in e d   to   ex p r ess   th e  p ar asit ic  ca p a cito r ' s   v o ltag e  V PE   as ( 1 4 ) .      = 3 3 + 3  + 2  ( + )   ( −  )   ( 1 4 )     T h e  ( 1 4 )   in d icate s   th at  th e  p o ten tial     is   d ir ec tly   lin k ed   to   th e  C MV .   T h er ef o r e,   wh en   th e  C MV   f lu ctu ates   with   tim e,   th er e  ar e  n o tab le  v o ltag e  f lu ctu atio n s   ac r o s s   th e  p ar asit ic  ca p ac ito r    ,   ca u s in g   a   lar g e  leak ag e   cu r r en t   b etwe en   th e  g r o u n d   an d   th e   PV  ar r a y .   Ho we v er ,   in   t h e  p r o p o s ed   FC I ,   th e   p ar asit ic   ca p ac ito r ' s   v o ltag e   V PE   is   in d ep en d en t   o f   th e   C MV .   T h is   ch a r ac ter is tic  an d   i ts   u n d er ly i n g   co n d u ct  a r e  th o r o u g h ly   d is cu s s ed   in   s ec tio n   2 . 2 .   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       I mp leme n ta tio n   o f filter - cla mp ed   to p o l o g y  fo r   t r a n s fo r merles s   th r ee - p h a s e  P V   …   ( Mo h a m med   A b d u lla h )   1557       F i g u r e   3 .   A   t h r e e - p h as e   t r a n s f o r m e r l e s s   p h o t o v o l t a i c   f u ll - b r i d g e   g r i d - c o n n e c t e d   i n v e r t e r ' s   c o m m o n - m o d e   m o d e l       2 . 2 .     M a t hema t ica l e v a lua t i o n o f   lea ka g e  curr ent   in  f ilte r - cla m ped   ( F C)   inv er t er   Fig u r e  4   s h o ws  th e   s ch em atic   f o r   th e   g r id - co n n ec ted   f ilter - c lam p ed   in v er ter .   T h e   DC   lin k ' s   m id way   is   attac h ed   to   th e  L C L   o u tp u t  f ilter 's  ca p ac ito r   in   th is   s etu p .   T h e  co r r esp o n d in g   co m m o n - m o d e  e q u iv alen t   cir cu it  is   illu s tr ated   in   Fig u r e  5 .   Alth o u g h   th e  f ilter - clam p ed   an d   f u ll - b r id g e   in v er ter s   em p lo y   th e  s am e  co n tr o l  s tr ateg y ,   th eir   la y o u ts   d if f er   in   th e  FC I ;   th e  n eu tr al  p o in t  is   lin k ed   to   th e  DC - lin k   m id way   o f   th e  L C L   f ilter ,   wh ich   alter s   th e  r esu ltin g   co m m o n - m o d e  b e h av io r .           Fig u r e   4 .   T h r ee - p h ase  g r id - co n n ec ted   tr an s f o r m er less   f ilter   clam p ed   i n v e r ter           Fig u r e   5.   T h r ee - p h ase  T L PV g r id - co n n ec ted   f ilter   clam p ed   in v er ter s   u s in g   a  c o m m o n   m o d e  m o d el   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 :   1553 - 1 5 6 3   1558   T h e  co m m o n - m o d e  cir cu it in   Fig u r e  5   is   s u b jecte d   to   KC L   an d   KVL   to   in v esti g ate  th e  FC I 's leak ag e   cu r r en t.  T h e  ( 1 5 ) - ( 1 7 )   ar e  th e  ex p r ess io n s   f o r   th e   r esu ltin g   e q u atio n s .      = −  2 − , + , , + , − L e a ka ge   ( 1 5 )      = −  2 − , + , , + , − L e a ka ge   ( 1 6 )      = −  2 − , + , , + , − L e a ka ge   ( 1 7 )     T h e  ( 1 5 ) - ( 1 7 )   d escr ib e  t h e  p o i n t - to - ea r th   v o ltag e     f o r   th e  in v er ter ' s   p h ases   a,   b ,   an d   c  wh ile  tak in g   th e  DC - lin k   v o ltag e  in to   ac co u n t.  T h e   ter m   −  2     r ep r esen ts   th e  co n tr ib u t io n   o f   th e  DC   b u s ' s   m id way   v o ltag e,   wh ile   ( , ) d en o tes  th e   f ilter   v o ltag e   o f   e ac h   p h ase.   T h e  in d u ctiv e   ter m s   ac co u n t   f o r   g r o u n d in g   in d u c tan ce   ef f ec ts   d u r in g   s witch in g .   T h e  p h ase - to - g r o u n d   v o ltag e  a n d   g r o u n d   r esis tan ce   ter m s   r ep r esen t  th e  im p ac t  o f   leak ag e   cu r r en t f l o w.   I n   th is   in s tan ce ,   th e  v o ltag es  ac r o s s   th e  L C L   f ilter 's  R C   b r an ch es  ar e  r ep r esen ted   as   , ,  , ,   an d   , .   T h e  ( 1 0 ) - ( 1 2 )   a n d   ( 1 5 ) - ( 1 7 )   ar e  co m b in ed .   On e  way   to   d escr ib e  th e  v o ltag e  ac r o s s   th e  p ar asit ic   ca p ac itan ce   V PE   is   as ( 1 8 ) .      = − 3 2  + ( , + , + , ) 3 + 3  + 2    ( 1 8 )     T h e  ( 1 8 )   m ak es  it  clea r   th at  th e  v o ltag es  ac r o s s   th e  L C L   f ilter ' s   R C   b r an ch es  an d   th e  v o ltag e  o f   th e   DC - lin k   h av e  th e   m o s t  ef f ec t   o n   th e   p o ten tial  VPE.   I n   co n tr ast  to   a  co n v en tio n al  f u ll - b r id g e   i n v er ter ,   wh er e     d ep en d s   o n   th e   C MV   ( as  in d i ca ted   in   ( 1 4 ) ) ,   th e   FC I   to p o lo g y   en s u r es  t h at   is   in d ep en d en t  o f   C MV .   As  a   r esu lt,  n o   tr an s ien t   v o ltag e   is   g en e r ated   ac r o s s   th e   p ar asit ic  ca p ac itan ce   C PE   as  a  r esu lt  o f   c h an g es  i n   C M ,   ef f ec tiv ely   r ed u cin g   lea k ag e  c u r r en t.   I m p u ls e - lik e  c u r r en ts   a r e  s u p p r ess ed   in   t h e  FC I   to p o lo g y   b y   co n n ec tin g   th e   R C   b r an ch es  t o   th e  g r id   f r o m   t h e  L C L   f ilter   a n d   t h e  i n v er ter   v ia  in d u cto r s .   As  a   r e s u lt ,   t h e  v o ltag es  ac r o s s   th e  R C   b r an ch es  d o n ' t  ch an g e   ef f ec tiv ely ,   elim in atin g   ab r u p t  tr an s itio n s .  T h e  to tal  v o ltag e  o f   th e  th r ee   R C   b r an c h es   ( , + , + , )   f o r m s   a  s m o o th   wav e f o r m   w ith   a  ze r o   a v er ag e   v alu e .   C o n s eq u en tly ,   th e   v o ltag e      in   th e  p r o p o s ed   FC I   m ain tain s   a  s tead y   DC   b i as  with   m in im al  r ip p le,   r esu ltin g   in   a  s ig n if ican t  r ed u ctio n   o f   leak ag e  cu r r en t s  o p p o s ed   to   t h e  tr a d itio n al  f u ll  b r id g e   in v er ter .   T h is   o b s er v atio n   was   f u r th er   v er if ie d   th r o u g h   d etailed   s im u latio n   p r esen ted   in   t h e  s u b s eq u en t sectio n s .   Fig u r e  6   s h o ws  th e  s y s tem 's   co n f ig u r atio n   an d   its   clo s ed - lo o p   co n tr o l  s ch em e.   A  P& O  MPPT   alg o r ith m   is   u s ed   to   tr ac k   th e  PV  ar r ay   o p er atin g   p o i n t ,   wh ich   p r o v id es  th e  DC - lin k   r ef er en ce vol ta ge    ∗ .  A  PI  co n tr o ller   th e n   p r o ce s s es th is   v o ltag e  to   p r o d u ce   th e  ac tiv e - p o wer   r e f er en ce   P* .           Fig u r e   6 .   B lo ck   d iag r am   o f   g r i d - co n n ec ted   th r ee - p h ase  tr an s f o r m er less   p h o to v o ltaic    s y s tem   with   a  f ilter - clam p ed   i n v er t 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       I mp leme n ta tio n   o f filter - cla mp ed   to p o l o g y  fo r   t r a n s fo r merles s   th r ee - p h a s e  P V   …   ( Mo h a m med   A b d u lla h )   1559   T h e  in v er ter ,   o p er atin g   in   eit h er   FB   o r   F C   co n f ig u r atio n ,   in jects  ac tiv e  p o wer   in to   th e  g r id .   T h e   f o llo win g   e q u atio n s   d em o n s tr ate  h o w   th e  g r i d - s y n c h r o n iz atio n   cu r r en ts   ar e   co m p u ted   in   α β' s   s tatio n ar y   r ef er en ce   f r am e   f r o m   th e   r ea ct iv e  an d   ac tiv e  p o wer   c o m m an d s .     ∗ = 1 ( 2 + 2 ) ( ∗ + ∗ )   ( 1 7 )     ∗ = 1 ( 2 + 2 ) ( ∗ − ∗ )   ( 1 8 )     A t   t h e  L C L   f il t e r ' s   g r i d   s i d e ,   V g  i s   m o n i t o r e d ,   a n d   a t   i n v e r t e r   t e r m i n a ls ,   t h e  p h a s e  c u r r e n t s   a r e   s e n s e d   ( F i g u r e   6 ) .   T h is   s en s in g   ar r an g e m en t im p r o v es c o n tr o l a cc u r ac y   b y   p r o v id in g   p r ec is e  v o ltag e  a n d   cu r r en t f ee d b ac k .       3.   SI M UL A T I O N  R E S UL T S  AND   DIS CUSS I O NS    T o   ev alu ate  th e  FC I   p er f o r m an ce ,   a  co m p r e h en s iv e   s im u latio n   m o d el  was  cr ea ted   in   MA T L AB /S im u lin k ,   p ar ticu la r ly   its   ef f ec tiv en ess   in   s u p p r ess in g   leak ag e  cu r r e n t.  B o th   in v er ter   to p o lo g ies — th e  FB   an d   th e   FC ,   s h o wn   ea r lier   in   Fig u r e s   2   a n d   4   wer e  m o d ele d   with in   t h e  s a m e  f r am ewo r k   f o r   co m p ar ativ e  e v alu atio n .   Fig u r es  7   an d   8   d e p ict  th e  g r id   cu r r en ts   in   th r ee   p h ases   f o r   th e   f u ll   b r id g e   an d   th e   f ilter - clam p ed   i n v er ter ,   r esp ec tiv ely .   F ig u r e s   7   a n d   8   s h o w   t h e  s im u lated   g r id   cu r r e n ts   in   t h r ee   p h ases   o f   a  B 6   in v er ter   a n d   a  B 6   clam p ed   in v e r ter   p lo tted   ag ain s t  tim e.   All  th r ee   p h ase  c u r r e n ts   ar e  s in u s o id al  an d   b alan ce d ,  with   eq u al  m ag n itu d e.   E ac h   wav ef o r m   is   p h ase - s h if ted   b y   1 2 0 ° ,   wh ich   is   ch a r ac ter is tic  o f   a  th r ee - p h ase   s y s tem .   Sm all  r ip p les ap p ea r   b ec au s e  o f   th e  in v er ter ' s   s witch in g   ac t io n .   Fig u r es   9   a n d   1 0   illu s tr ate  th e   v o ltag e  ac r o s s   th e  s tr ay   ca p ac i tan ce   (  )   f o r   b o th   in v er ter   ty p e s .   T h e  FB   in v er ter   ex h ib its   co n s id er ab le  f lu ctu atio n s   in    ,   wh ile  th e  FC I   m ain tain s   a  n ea r ly   co n s tan t  an d   s tab le   .  Fig u r e   9   s h o ws  th e  s im u lat ed   s tr ay   ca p ac ito r   v o ltag e   o f   a  B 6 - ty p e   in v e r ter   p lo tted   v er s u s   tim e.   T h e   v o ltag e  wav ef o r m   ex h ib its   h ig h - f r eq u e n cy   o s cillatio n s   ca u s ed   b y   in v er ter   s witch in g .   L ar g e  v o ltag e   f lu ctu atio n s   in d icate   th e  e f f ec t   o f   p a r asit ic  ca p ac itan ce s   an d   co m m o n - m o d e   v o ltag e.   Fig u r e  10  illu s tr ates  th e  s im u lated   s tr ay   ca p ac itan ce   v o ltag e  o f   a  B 6   clam p ed   in v e r ter   with   r esp ec t   to   tim e.   T h e  wav ef o r m   s h o ws   h ig h - f r eq u e n cy   o s cillatio n s   d u e  to   i n v er ter   s witch in g   a n d   p a r asit ic  ca p ac itan ce s .   C o m p ar e d   to   a  c o n v e n tio n al   B 6   in v er ter ,   th e  v o ltag e  f lu ctu atio n s   ar e  r ed u ce d ,   in d icatin g   b etter   clam p in g   ac tio n .           Fig u r e   7 .   Gr id   cu r r e n ts   in jecte d   b y   th e   tr an s f o r m er less   p h o to v o ltaic  FB   i n v er ter           Fig u r e   8 .   Gr id   cu r r e n ts   in jecte d   b y   th e  T L PV FC   i n v er ter   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 :   1553 - 1 5 6 3   1560   C o n s eq u en tly ,   as  s h o wn   in   F ig u r e  1 1 ,   th e  FB   in v er ter   ex p er ien ce s   lar g e  leak ag e  cu r r en t,  with   an   R MS  v alu e  o f   ap p r o x im atel y   6 0 0   m A ,   ex ce e d in g   th e  3 0 0   m A  s af ety   th r esh o ld   d ef i n ed   in   in ter n atio n al   s tan d ar d s   as  s h o wn   in   T ab le  1 .   I n   c o n tr ast,  th e   FC I ' s   leak ag e  cu r r en t  wa v ef o r m ,   w h ich   k ee p s   an   R MS  v alu e   o f   ab o u t  7 0   m A,   is   s h o wn   in   Fig u r e  1 2 ,   well  b elo w  t h e  al lo wab le  lim it  s p ec if ied   b y   g r i d   s af ety   s tan d ar d s .   T h u s ,   th e  f ilter - clam p ed   in v er ter   ef f ec tiv ely   m itig ates  leak a g e  cu r r e n t  an d   s atis f ies  th e  V DE   0 1 2 6 - 1 - 1   s af ety   r eq u ir em e n ts .   T h ese  s im u la ti o n   o u tco m es  co n f ir m   th e  v a lid ity   o f   th e  an aly tical  m o d els  d ev elo p ed   an d   d is cu s s ed   in   s ec tio n   2 ,  d em o n s tr atin g   th at  th e  FC I   ac h iev es  lo wer   leak ag e  cu r r e n t  wh en   c o m p ar ed   t o   th e  FB   in v er te r .   Fig u r es  1 3   an d   1 4   ar e  th e  wav ef o r m s   o f   th r ee - p h ase   g r id   v o ltag es  f o r   FB   an d   FC   in v er ter s .    Fig u r es  1 3   an d   1 4   r ep r esen t  th e  s im u lated   th r ee - p h ase  g r i d   v o ltag es  o f   a  B 6   in v er ter   an d   a  B 6   C lam p ed   in v er ter .   All  th r ee - p h ase   v o lt ag es  ar e  b alan ce d ,   s in u s o id al ,   an d   1 2 0 °  p h ase - s h if ted   f r o m   ea ch   o t h er .   T h e   am p litu d es  r em ain   n ea r ly   eq u al,   in d icatin g   p r o p er   v o ltag e  co n tr o l   an d   s y m m etr y .   Sm all  r ip p les  o n   th e   wav ef o r m s   ar e  d u e  to   PW M  s witch in g   ef f ec ts   o f   t h e  in v er te r .           Fig u r e  9 .   Stra y   c ap ac itan ce   v o ltag e  (  )   f o r   T L PV FB   i n v er ter           Fig u r e   1 0 .   Stra y   ca p ac itan ce   v o ltag e  (  )   f o r   T L PV FC   i n v er ter           Fig u r e   1 1 .   L ea k ag e   cu r r e n t f o r   tr an s f o r m er less   p h o to v o ltaic  FB   i n v er ter   co n n ec ted   to   g r id       T ab le  1 .   L ea k ag e  cu r r en t in   FB   an d   p r o p o s ed   FC   ty p e  in v e r ter s   Ty p e   o f   i n v e r t e r   F B   i n v e r t e r   F C   i n v e r t e r   Le a k a g e   c u r r e n t   6 0 0   mA   7 0   mA   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       I mp leme n ta tio n   o f filter - cla mp ed   to p o l o g y  fo r   t r a n s fo r merles s   th r ee - p h a s e  P V   …   ( Mo h a m med   A b d u lla h )   1561   T h e  p ar am ete r s   u s ed   f o r   all  th e  s im u latio n   in   th is   p ap e r   ar e:  At  L C L   f ilter :  T h e  L C L   f ilter 's  d am p in g   r esis to r   R f   =  5 . 6   Ω ,   th e   L C L   f ilter ' s   in v er ter   s id e  in d u cto r   L c   =  6 . 5   m H,   T h e  L C L   f ilt er ' s   ca p ac ito r   C f   =    2 . 2   µF.   At  g r id   s id e  f ilter :  T h e  L C L   f ilter ' s   g r id   s id e  in d u cto r ,   L g   =   0 . 6 5   m H,   5 0   Hz  is   th e  g r id   f r eq u en cy ,  n o m in al  v o ltag e  f r o m   o n e  p h ase  to   an o th er   ( Vr m s )   =  2 2 0   V;  two   ca p ac ito r s   co n n ec ted   in   s er ies  f o r m   a  D C   lin k   ca p ac ito r .   (C DC )   =  6 8 0   µF,   R es is to r   b et wee n   th e  g r id   g r o u n d   an d   th e  ar r ay ' s   s tr ay   ca p ac itan ce ,   R g   =    11  Ω   an d   s witch in g   f r eq u e n cy   =  1 6   k Hz.   As  p er   T a b le  1 ,   in   FC I ,   th e  leak ag e  cu r r en t  is   s ig n if ican tly   r ed u ce d   in   co m p ar is o n   to   th e  FB   in v er t er   th at  is   f r o m   600   m A  to   70   mA .           Fig u r e   1 2 .   L ea k ag e   cu r r e n t o f   g r id - co n n ec ted   tr a n s f o r m e r less   p h o to v o ltaic  FC   i n v er ter           Fig u r e   1 3 .   T h r ee - p h ase   g r i d   v o ltag es f o r   FB   i n v er ter           Fig u r e   1 4 .   T h r ee - p h ase   g r i d   v o ltag es f o r   FC   i n v er ter       4.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   p r o p o s es  th e  FC   in v er ter   f o r   r e d u cin g   t h r ee - p h a s e  p h o to v o ltaic  s y s tem s   leak ag e  cu r r e n t   with o u t  tr an s f o r m er s .   T h e  P V  s tr ay - ca p ac itan ce   v o ltag e   is   s ep ar ated   f r o m   t h e  co m m o n - m o d e   v o ltag e  b y   co n n ec tin g   th e  o u tp u t  f ilter   to   th e  DC - lin k 's  m id p o in t ,   th er eb y   lo wer in g   leak ag e  c u r r en t.   T o   ex am in e  leak ag e   cu r r en t   b eh a v io r   o f   ea ch ,   a  c o m m o n - m o d e   co m p ar ab le  m o d el  was  cr ea ted   f o r   th e  p r o p o s ed   F C   i n v er ter   an d   th e  co n v en tio n al  f u ll - b r id g e   in v er ter .   R esu lts   o f   th e  s im u latio n   s h o wed   th at  th e   FC I   s ig n if ican tly   o u tp er f o r m ed   th e  FB   in v er te r ,   r ed u cin g   leak ag e  cu r r e n t  f r o m   600   m A  to   70   mA .   L ea k ag e  cu r r e n t  was   s ig n if ican tly   s u p p r ess ed   b y   th e  FC I .   C o n s eq u en tly ,   th e  s u g g ested   f ilter - clam p ed   in v e r ter   to p o lo g y   o f f er s   a  r eliab le  an d   co s t - ef f ec tiv e  alte r n ativ e  f o r   f u t u r e  g r id - co n n ec t ed   T L PV sy s tem s .   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 :   1553 - 1 5 6 3   1562   F UNDING   I NF O R M A T I O N   Acc o r d in g   t o   th e  au t h o r s ,   th e r e  is   n o   f u n d in g   i n v o lv e d .       AUTHO R  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 e  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 e  o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Mo h am m ed   A b d u llah   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓       ✓     S.  Ven k ata  Pad m av ath i    ✓                   ✓     ✓         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   Data   av ailab ilit y   is   n o t  ap p li ca b le  to   th is   p ap er   as  n o   n e w  d ata  wer e  cr ea ted   o r   an aly ze d   in   th is   s tu d y .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   C .   Zh a n g ,   S .   D u ,   a n d   Q .   C h e n ,   “ A   n o v e l   s c h e me   su i t a b l e   f o r   h i g h - v o l t a g e   a n d   l a r g e - c a p a c i t y   p h o t o v o l t a i c   p o w e r   st a t i o n s,”   I EE E   T ra n s a c t i o n s  o n   I n d u st r i a l   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   6 0 ,   n o .   9 ,   p p .   3 7 7 5 – 3 7 8 3 ,   S e p .   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 2 . 2 2 0 8 4 3 8 .   [ 2 ]   E.   B u l l i c h ‐ M a ssa g u é ,   R .   F e r r e r ‐ S a n ‐ Jo sé,   M .   A r a g ü é s‐ P e ñ a l b a ,   L.   S e r r a n o ‐ S a l a ma n c a ,   C .   P a c h e c o ‐ N a v a s,   a n d   O .   G o m i s‐ B e l l m u n t ,   “ P o w e r   p l a n t   c o n t r o l   i n   l a r g e ‐ sca l e   p h o t o v o l t a i c   p l a n t s :   d e si g n ,   i mp l e m e n t a t i o n   a n d   v a l i d a t i o n   i n   a   9 . 4   M W   p h o t o v o l t a i c   p l a n t , ”   I ET R e n e w a b l e   P o w e r Ge n e r a t i o n ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 ,   p p .   5 0 – 6 2 ,   J a n .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / i e t - r p g . 2 0 1 5 . 0 1 1 3 .   [ 3 ]   M .   F a r h a d i   a n d   M .   A b a p o u r ,   “ T h r e e - sw i t c h   t h r e e - p h a se   i n v e r t e r   w i t h   i m p r o v e d   D C   v o l t a g e   u t i l i z a t i o n , ”   I EE E  T r a n s a c t i o n s   o n   I n d u st r i a l   El e c t r o n i c s ,   v o l .   6 6 ,   n o .   1 ,   p p .   1 4 – 2 4 ,   Ja n .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 8 . 2 8 2 9 6 8 0 .   [ 4 ]   S .   F a r z a m  K i a ,   H .   I man - E i n i ,   a n d   S .   F a r h a n g i ,   “ I n c r e a s i n g   t h e   n u m b e r   o f   v o l t a g e   l e v e l s   i n   s i n g l e - p h a se  mu l t i l e v e l   c o n v e r t e r s,”   6 t h   A n n u a l   I n t e r n a t i o n a l   P o w e r  E l e c t ro n i c s,  D ri v e   S y s t e m s,  a n d   T e c h n o l o g i e s  C o n f e r e n c e ,   PED S T C   2 0 1 5 ,   p p .   5 9 1 – 5 9 6 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / P ED S TC . 2 0 1 5 . 7 0 9 3 3 4 1 .   [ 5 ]   M .   F a r h a d i ,   M .   A b a p o u r ,   a n d   M .   S a b a h i ,   “ F a i l u r e   a n a l y si s   a n d   r e l i a b i l i t y   e v a l u a t i o n   o f   mo d u l a t i o n   t e c h n i q u e s   f o r   n e u t r a l   p o i n t  c l a m p e d   i n v e r t e r s — A   u sa g e   mo d e l   a p p r o a c h , ”   E n g i n e e ri n g   Fa i l u r e   An a l y si s ,   v o l .   7 1 ,   p p .   9 0 – 1 0 4 ,   Jan .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e n g f a i l a n a l . 2 0 1 6 . 0 6 . 0 1 0 .   [ 6 ]   M .   F a r h a d i ,   M .   A b a p o u r ,   a n d   B .   M o h a mm a d i - I v a t l o o ,   “ R e l i a b i l i t y   a n a l y s i s  o f   c o m p o n e n t - l e v e l   r e d u n d a n t   t o p o l o g i e s  f o r   s o l i d - st a t e   f a u l t   c u r r e n t   l i m i t e r , ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   El e c t ro n i c s ,   v o l .   1 0 5 ,   n o .   4 ,   p p .   5 4 1 – 5 5 8 ,   A p r .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 0 2 0 7 2 1 7 . 2 0 1 7 . 1 3 7 8 3 8 0 .   [ 7 ]   M .   I mr a n   a n d   M .   M a n e ,   “ C o mp a r a t i v e   st u d y   o n   a n a l y s i s  o f   l o sses   a n d   l e a k a g e   c u r r e n t   f o r   t r a n sf o r mer - l e ss  i n v e r t e r s  f o r   P V   a p p l i c a t i o n s:   a   r e v i e w , ”   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   f o r   R e se a rc h   i n   Ap p l i e d   S c i e n c e   a n d   En g i n e e ri n g   T e c h n o l o g y ,   v o l .   1 1 ,   n o .   9 ,   p p .   1 5 2 – 1 5 8 ,   S e p .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 2 2 2 1 4 / i j r a set . 2 0 2 3 . 5 5 6 2 4 .   [ 8 ]   M .   I mr a n ,   “ E n h a n c e d   p e r f o r ma n c e   o f   si n g l e - p h a se  t r a n sf o r m e r - l e ss   i n v e r t e r   f o r   g r i d - c o n n e c t e d   p h o t o v o l t a i c   s y st e ms  w i t h   l e a k a g e   c u r r e n t   r e d u c t i o n , ”   J o u rn a l   o f   I n f o r m a t i o n   S y st e m s  En g i n e e r i n g   a n d   M a n a g e m e n t ,   v o l .   1 0 ,   n o .   3 9 s ,   p p .   5 9 9 – 6 0 8 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 5 2 7 8 3 / j i s e m. v 1 0 i 3 9 s . 7 2 4 7 .   [ 9 ]   A .   K .   G u p t a ,   H .   A g r a w a l ,   a n d   V .   A g a r w a l ,   “ A   n o v e l   t h r e e - p h a se  t r a n sf o r merle ss   H - 8   t o p o l o g y   w i t h   r e d u c e d   l e a k a g e   c u r r e n t   f o r   g r i d - t i e d   so l a r   P V   a p p l i c a t i o n s , ”   I EE E  T ra n s a c t i o n s   o n   I n d u s t ry  Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   5 5 ,   n o .   2 ,   p p .   1 7 6 5 – 1 7 7 4 ,   M a r .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI A . 2 0 1 8 . 2 8 8 3 3 7 2 .   [ 1 0 ]   V .   S o n t i   a n d   S .   J a i n ,   “ D C   d e c o u p l i n g - b a se d   t h r e e - p h a se  t h r e e - l e v e l   t r a n s f o r merle ss  P V   i n v e r t e r   t o p o l o g y   f o r   mi n i mi z a t i o n   o f   l e a k a g e   c u r r e n t , ”   I EEE   T r a n s a c t i o n s   o n   I n d u st r i a l   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   6 6 ,   n o .   1 0 ,   p p .   8 2 7 3 – 8 2 7 8 ,   O c t .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 1 8 . 2 8 6 9 3 6 4 .   [ 1 1 ]   X .   G u o ,   N .   W a n g ,   B .   W a n g ,   Z.   L u ,   a n d   F .   B l a a b j e r g ,   “ Ev a l u a t i o n   o f   t h r e e - p h a s e   t r a n sf o r merl e ss  D C - b y p a ss  P V   i n v e r t e r s  f o r   l e a k a g e   c u r r e n t   r e d u c t i o n , ”   I EE E   T ra n s a c t i o n s   o n   P o w e r  El e c t ro n i c s ,   v o l .   3 5 ,   n o .   6 ,   p p .   5 9 1 8 – 5 9 2 7 ,   Ju n .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPE L. 2 0 1 9 . 2 9 5 4 2 9 8 .   [ 1 2 ]   G .   I .   O r f a n o u d a k i s,   E.   K o u t r o u l i s ,   G .   F o t e i n o p o u l o s,   a n d   W .   W u ,   “ A n a l y si s  a n d   r e d u c t i o n   o f   c o mm o n - m o d e   g r o u n d   l e a k a g e   c u r r e n t   i n   t r a n sf o r merl e ss  P V   i n v e r t e r s  w i t h   r e c t i f i e d   si n e   w a v e   D C - l i n k   v o l t a g e , ”   J o u rn a l   o f   P o w e r  El e c t r o n i c s ,   v o l .   2 6 ,   n o .   1 ,   p p .   2 2 7 – 2 4 1 ,   J a n .   2 0 2 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s4 3 2 3 6 - 0 2 5 - 0 1 1 0 6 - 1.   [ 1 3 ]   R .   R a h i mi ,   E.   A f sh a r i ,   B .   F a r h a n g i ,   a n d   S .   F a r h a n g i ,   “ O p t i ma l   p l a c e me n t   o f   a d d i t i o n a l   sw i t c h   i n   t h e   p h o t o v o l t a i c   s i n g l e - p h a s e   g r i d - c o n n e c t e d   t r a n sf o r m e r l e ss  f u l l   b r i d g e   i n v e r t e r   f o r   r e d u c i n g   c o mm o n   mo d e   l e a k a g e   c u r r e n t , ”   i n   2 0 1 5   I EE E  C o n f e r e n c e   o n   En e r g y   C o n v e rsi o n   ( C E N C O N ) ,   O c t .   2 0 1 5 ,   p p .   4 0 8 – 4 1 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C EN C O N . 2 0 1 5 . 7 4 0 9 5 7 9 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.