I n te r n ati o n al   Jo u r n al   o f  A d v an c e s   i n   A p p l i e d   S c i e n c e s   (I JA A S )   V o l .   1 5 ,   N o .   2 ,  J u n e   20 2 6 ,   pp .   1166 ~ 1192   IS S N :   2252 - 8814 ,  D O I :   10. 1 1591 / i j a a s . v 1 5 . i 2 . pp 1166 - 1 192             1166     Jou r n al   h o m e pa ge :  ht t p: / / i j aas . i a e s c or e . c om   C o m p a r a t i v e   r e v i e w   o n   c o n t r o l   st r a t e g i e s  f o r   d o u b l y   f e d   i n d u c t i o n   g e n e r a t o r - b a sed  w i n d   e n e r g y   h a r n e ssi n g   s y st e m       P r e e th i c aa   R am e s h 1 ,   S o w m m i ya  U th ayak u m ar 1 ,   To l e   S u ti k n o 2, 3 ,     V i gn a  K u m ar an   R am ac h an d ar am u r th y 4 ,   M o c h am m ad   F ac ta 5 ,   A u z an i   Ji d i n 6   1 D e p a rt m e n t   o f   E l e c t ri c a l   a n d   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e ri n g ,   S R M   I n s t i t u t e   o f  S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   K a t t a n k u l a t h u r,   I n d i a   2 M a s t e r  P r o g ra m   o f   E l e c t ri c a l   E n g i n e e ri n g ,   F a c u l t y   o f   I n d u s t ri a l   T e c h n o l o g y ,   U n i v e r s i t a s   A h m a d   D a h l a n ,   Y o g y a k a rt a ,   I n d o n e s i a   3 E m b e d d e d   S y s t e m   a n d   P o w e r   E l e c t r o n i c s   R e s e a rc h   G ro u p ,   Y o g y a k a rt a ,   I n d o n e s i a   4 In s t i t u t e   o f   P o w e r   E n g i n e e ri n g ,   U n i v e r s i t i   T e n a g a   N a s i o n a l ,   K a j a n g ,   M a l a y s i a   5 D e p a rt m e n t   o f   E l e c t ri c a l   E n g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g ,   U n i v e r s i t a s   D i p o n e g o ro ,   S e m a ra n g ,   I n d o n e s i a   6 D e p a rt m e n t   o f   E l e c t ri c a l   E n g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   E l e c t ri c a l   T e c h n o l o g y   a n d   E n g i n e e r i n g ,   U n i v e r s i t i   T e k n i k a l   M a l a y s i a   M e l a k a ,   M e l a k a ,   M a l a y s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d  J a n  5,   20 26   R e v i s e d  J ul   16,   202 6   A c c e pt e d  J ul   2 5,   2026       D o ubl y   f e d  i nduc t i o n  g e n e r a t o r   ( D F I G ) - ba s e d  v a r i a bl e - s pe e d  w i n d  e n e r g y   ha r v e s t i ng   s y s t e m s   ( W E H S )   a r e   w i de l y   e m pl o y e d  o w i ng   t o   hi g h   e f f i c i e nc y   a nd   r e l i a b l e   g r i d   i nt e g r a t i o n  u nde r   v a r i a b l e   w i n d   c o ndi t i o ns .   T hi s   p a pe r   pr e s e n t s   a   c o m pr e he n s i v e   r e v i e w   o f   c o nv e nt i o na l ,   i nt e l l i g e n t ,   a nd  hy br i d   c o nt r o l   s t r a t e g i e s   f o r   D F I G - ba s e d  W E H S .   U nl i k e   p r e v i o us   s t u di e s   t ha t   pr i m a r i l y   f oc us   o n  s pe c i f i c   c o nt r o l   t e c hn i qu e s ,   t h i s   s t udy   s y s t e m a t i c a l l y   c om pa r e s   d i f f e r e nt   a ppr o a c he s   b a s e d   o n  k e y   pe r f o r m a nc e   i ndi c a t o r s - dy na m i c   r e s po ns e ,   t o t a l   h a r m o ni c   d i s t o r t i o n  ( T H D ) ,   r o bus t ne s s ,   a nd  f a u l t   r i d e - t h r o ug h  ( F R T )   c a pa bi l i t y .   C o nv e nt i o na l   c o nt r o l l e r s   s uc h  a s   pr o po r t i o na l – i nt e g r a l   ( P I )   c o nt r o l ,   f i e l d - o r i e nt e d  c o nt r o l   ( F O C ) ,   a nd  d i r e c t   t o r qu e   c o nt r o l   ( D T C )   a r e   e v a l ua t e d  a l o ng s i de   i n t e l l i g e nt   t e c hni que s ,   i nc l ud i ng   f uz z y   l o g i c   c o nt r o l   ( F L C ) ,   a r t i f i c i a l   ne u r a l   ne t w o r ks   ( A N N s ) ,  a da p t i v e   c o nt r o l ,   a n d   o pt i m i z a t i o n  t e c hn i qu e s .   T he   c o m pa r i s o n   s ho w s   t ha t   i nt e l l i g e nt   a nd   hy br i d   c o nt r o l   s t r a t e g i e s   a c h i e v e   s upe r i o r   dy na m i c   r e s po ns e ,   l o w e r   T H D ,   e n ha nc e d   r o bu s t n e s s ,   a nd   i m p r o v e d  F R T   c a pa b i l i t y ,   a l t ho ug h  t he y   r e qu i r e   h i g he r   c o m put a t i o na l   r e s o ur c e s .   F ur t he r m o r e ,   t hi s   r e v i e w   hi g hl i g ht s   c r i t i c a l   r e s e a r c h  c ha l l e ng e s ,   i nc l ud i ng   t h e   l a c k  o f   e xpe r i m e nt a l   v a l i da t i o n ,   t he   a bs e nc e   o f   s t a nd a r di z e d  be nc hm a r ki ng   f r a m e w o r ks ,   a n d  t he   c om pl e xi t y   o f   r e a l - t i m e   i m p l e m e nt a t i o n  i n   h i g h - po w e r   W E H S .   F i na l l y ,   f ut ur e   r e s e a r c h  s ho ul d   f o c us   o n  de v e l o pi ng   hy br i d   i nt e l l i g e n t   c o nt r o l l e r s ,   e s t a b l i s hi ng   e v a l u a t i o n  m e t ho do l o g i e s ,   a nd   i nt e g r a t i ng   a dv a nc e d  c o nt r o l   s t r a t e g i e s   w i t h   s m a r t   g r i d   t e c hno l o g i e s   t o   i m p r o v e   po w e r   qu a l i t y ,   v o l t a g e   r e g ul a t i o n ,   a nd   r e l i a b i l i t y   of   m o de r n  w i nd   e n e r g y   s y s t e m s .   Ke y w or d s :   Co n t r o l   s t ra t e gi e s   D o u b l y   fe d  i n duc t i o n   ge n e r a t o r   H y b r i d  c o n t r o l   s t ra t e g i e s   Int e l l i ge nt   c o nt r o l   R e n e w a b l e   e n e r gy   s y s t e m s   V a r i a b l e - s pe e d  w i n d   t u r b i n e s   W i n d   e n e rgy   T hi s   i s   an   ope n   ac c e s s   ar t i c l e   u nde r   t he   C C   B Y - SA   l i c e ns e .     Cor r e s pon di n g   Au t h or :   T o l e   S ut i k n o   M a s t e r  P r o gra m   o f   E l e c t ri c a l   E ngi n e e r i n g ,   F a c ul t y   of   In d us t ri a l   T e c hn o l o g y ,   U n i v e r s i t a s   A hm a d   D a hl a n   4t h   Ca m pus ,   A hm a d   Y a ni   s t . ,   T a m a n a n,   B a n t u l ,   Y o g y a ka rt a   E m a i l :   t o l e @ ua d. a c . i d       1.   I N TR O D U C TI O N   T h e   gl o b a l   t r a n s i t i o n   t o w a r d  r e n e w a b l e   e n e r gy   h a s   a c c e l e r a t e d  s i g ni f i c a nt l y   due   t o   r i s i n g   e n e r gy   de m a n d   a n d   t h e   u r ge n t   n e e d   t o   m i t i g a t e   e n v i r o nm e n t a l   de gra d a t i o n .   Co n v e n t i o n a l   f o s s i l   f ue l - b a s e d   ge n e ra t i o n  i s   i n c r e a s i n g l y   un s us t a i n a b l e   f r o m   b o t h   e c o n o m i c   a n d   e n v i r o n m e n t a l   pe r s pe c t i v e s ,   p r o m p t i n g   a   s h i f t   t o w a r d   c l e a n e r  a n d   m o r e   s us t a i n a b l e   e n e rgy   s o l ut i o n s .   A m o n g  r e n e w a b l e   r e s o ur c e s ,   w i n d   e n e rgy   h a s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   A dv   A ppl   S c i     IS S N :   2252 - 8814       Com par at i v e   r e v i e w   on  c on t r ol   s t r at e gi e s   f or   d oubl y   f e d  i ndu c t i on  g e n e r at or - bas e d   …   ( P r e e t h i c aa   R am e s h)   1167   e m e r ge d  a s   a   l e a d i n g   o pt i o n  o w i n g  t o   i t s   t e c hn o l o gi c a l   m a t u r i t y ,   s c a l a b i l i t y ,   a n d   r e l a t i v e l y   l o w   c o s t   of  ge n e ra t i o n.   I t   p r o duc e s   z e r o   e m i s s i o n s   du ri n g  o pe ra t i o n ,   r e qui r e s   n o   f ue l ,   a n d  s uppo r t s   f l e xi b l e   de pl oy m e n t   t hr o ugh  b o t h   o n s h o r e   a n d  o f fs h o r e   i n s t a l l a t i o n s .   R e c e n t   s t a t i s t i c s   h i g hl i g h t   t h i s   ra p i d  g r o w t h.   A c c o r di n g  t o  t h e   I n t e rna t i o n a l   E n e r gy   A ge n c y   (IE A ),   gl o b a l   w i n d  po w e r  c a pa c i t y   r e a c h e d   a pp r o xi m a t e l y   823. 9  G W   i n  2024,   w i t h   p r o j e c t i o n s   i n d i c a t i ng  t h a t   w i n d  a n d   s o l a r   w i l l   a c c o un t   f o r   o v e r   80%   o f   n e w   gl ob a l   po w e r   c a pa c i t y   a ddi t i o n s   by   2030  [1 ] .   I n  I n d i a ,   i n s t a l l e d   w i n d   c a p a c i t y   re a c h e d  50 . 04   G W   b y   m i d - 2025 ,   m a ki n g   i t   t h e     fo ur t h - l a rge s t   w i n d  po w e r   m a rke t   gl o b a l l y   [2] .   F u r t h e r m o r e ,   gl o b a l   i n s t a l l a t i o n s   e xc e e d e d  1, 136   GW ,   w i t h  117  G W   o f   n e w   c a pa c i t y   a dde d  i n  2024 .   T h e s e   f i gu r e s   e m pha s i z e   t h e   c r uc i a l   r o l e   o f   w i n d  e n e r gy   i n   a c hi e v i n g   c a r b o n   n e ut ra l i t y   a n d  l o n g - t e rm   e n e r gy   s e c ur i t y .   T h e   do ub l y   fe d  i n duc t i o n   ge n e r a t o r   (D F IG )  ha s   b e c o m e   a   c o r n e r s t o n e   t e c hn o l o gy   i n   v a ri a b l e - s pe e d   w i n d  e n e r gy   ha rn e s s i n g  s y s t e m s   (W E H S )  due   t o   i t s   s upe r i o r   c o n t r o l l a b i l i t y ,   c o s t - e f fe c t i ve n e s s ,   a n d   a da p t a b i l i t y   un de r  f l uc t ua t i n g   w i n d   c o n di t i o n s   [3] .   I n   D F IG - b a s e d  s y s t e m s ,   t h e   s t a t o r  i s   di r e c t l y   c o nn e c t e d  t o   t h e   g r i d ,   w h i l e   t h e   r o t o r   i s   i n t e r f a c e d  t hr o ugh  p a r t i a l l y   r a t e d  po w e r   e l e c t r o n i c   c o n v e r t e r s ,   t y pi c a l l y   s i z e d  a t   25 – 30%  o f   t h e   ge n e ra t o r   c a p a c i t y   [4] .   T hi s   c o n f i gura t i o n   e na b l e s   i n de pe n de n t   c o n t r o l   o f   a c t i v e   a n d  r e a c t i v e   pow e r ,   f a c i l i t a t i ng  e f f i c i e n t   g ri d  i nt e gra t i o n  a n d   a n c i l l a r y   s e r v i c e s   s uc h   a s   v o l t a ge   a n d  f r e que n c y   s uppo r t   [5 ] .   DFI G   s y s t e m s   offe r   hi g h   e f f i c i e n c y   ov e r   a   w i de   o pe r a t i ng  r a n ge   a n d   e na b l e   m a x i m um   e n e r gy   e xt ra c t i o n  c o m pa r e d  t o   f i xe d - s pe e d  ge n e r a t o r s   [6] .   T h e   us e   of   pa rt i a l l y   r a t e d  c o n v e r t e r s   r e duc e s   s y s t e m   c o s t   a n d  l o s s e s   w h i l e   m a i nt a i n i ng  f ul l   f o ur - qua d ra nt   po w e r   c o n t r o l   c a pa b i l i t y   [7] .   A dd i t i o n a l l y ,   v a ri a b l e - s pe e d   o pe r a t i o n  r e duc e s   m e c ha n i c a l   s t r e s s   o n  t u r b i n e   c o m po n e n t s ,   e nha n c i n g   s y s t e m   r e l i a b i l i t y   a n d   l i f e s pa n  [ 8] .  O w i n g   t o   t h e s e   a dv a n t a ge s ,   D F IG - b a s e d  c o n f i gu r a t i o n s   a re   w i de l y   de pl oy e d  i n  m e di um -   a n d   l a r ge - s c a l e   w i n d  e n e r gy   s y s t e m s   [9],   [10] .   D e s pi t e   t h e s e   b e n e f i t s ,   D F IG   s y s t e m s   a r e   hi g hl y   s e n s i t i v e   t o   g ri d   di s t u r b a n c e s   s uc h  a s   v o l t a ge   s a gs ,   ha r m o n i c   di s t o r t i o n s ,   a nd   u n b a l a n c e d  f a ul t s ,   w h i c h  c a n  r e s ul t   i n  r o t o r  o v e r c urr e nt   a n d   s y s t e m   i n s t a b i l i t y .   T h e s e   c h a l l e n ge s   a r e   p a r t i c ul a rl y   c r i t i c a l   du ri n g   g ri d   f a ul t s   due   t o   t h e   di r e c t   s t a t o r - g ri d   c o upl i n g .   M o r e o ve r ,   m a i n t a i ni n g  s t a b l e   o pe r a t i o n   u n de r   v a r y i n g  w i nd  c o n di t i o n s   r e qui r e s   e f fe c t i ve   c oo r di na t i o n   b e t w e e n     r o t o r - s i de   a n d   g r i d - s i de   c o n v e r t e r   c o n t r o l   (G S CR )  c o n t r o l   s t ra t e gi e s .   W i t h   i n c r e a s i n g   w i n d   pe n e t ra t i o n,   e n s u r i ng  g r i d   s t a b i l i t y ,   po w e r   qu a l i t y ,   a nd  c o m pl i a n c e   w i t h  s t ri n ge n t   g ri d   c o de s   h a s   b e c o m e   a   m a j o r   c h a l l e n ge   [11 ] .   Co n v e n t i o n a l   c o n t r o l   s t ra t e gi e s ,   s uc h   a s   p r o po r t i o na l – i n t e g ra l   (P I)   c o n t r o l l e r s ,   a r e   w i de l y   us e d  due   t o   t h e i r   s i m p l i c i t y   a n d  e a s e   o f   i m p l e m e nt a t i o n ;   h o w e v e r ,   t h e i r  pe r f o r m a n c e   de g r a de s   u nde r  n o nl i n e a r  a n d  di s t u r b e d  o pe r a t i n g   c o n di t i o n s   [12] .   T o   a dd r e s s   t h e s e   l i m i t a t i o n s ,   i nt e l l i ge nt   c o n t r o l   t e c hni que s — i n c l u di n g   a r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r ks   (A N N ),   f uz z y   l o gi c   c o n t r o l   (F L C),   a nd  a d a pt i v e   n e u r o - f uz z y   i n f e r e n c e   s y s t e m s   (A N F IS ) — ha v e   b e e n   i nt r o duc e d,   o ffe r i n g  i m p r o v e d  r o b us t n e s s   a ga i n s t   u n c e rt a i n t i e s   a n d  n o n l i n e a r   dy n a m i c s .   F urt h e rm o r e ,   m e t a h e u ri s t i c   o pt i m i z a t i o n  m e t h o ds   s uc h  a s   ge n e t i c   a l go ri t hm s   (G A )   a n d   pa rt i c l e   s w a r m   o pt i m i z a t i o n  (P S O )  ha v e   b e e n   e m pl oy e d  t o   e nh a n c e   c o n t r o l   pe r f o r m a n c e   a n d   pa ra m e t e r  t u ni n g   [13] .   N e ve r t h e l e s s ,   s e ve r a l   r e s e a r c h  g a ps   r e m a i n.   E x i s t i ng   s t ud i e s   o f t e n   f o c us   e i t h e r  o n   c o n v e n t i o n a l   o r  i n t e l l i ge n t   c o n t r o l   a pp r o a c h e s   i n  i s o l a t i o n,   w i t h  l i m i t e d  a t t e nt i o n  g i v e n   t o   i n t e g r a t e d  o r  h y b r i d   f r a m e w o r ks .   Co m pr e h e n s i v e   c o m pa ra t i v e   a n a l y s e s   a c r o s s   di f f e r e n t   c o n t ro l   s t r a t e gi e s   a r e   s c a r c e ,   p a r t i c ul a rl y   i n   t e rm s   o f  d y n a m i c   pe r f o r m a n c e ,   f a ul t   r i de - t hr o ug h  (F R T )   c a pa b i l i t y ,   ha rm o n i c   s upp r e s s i o n,   a n d   g ri d   c o d e     c o m pl i a n c e   [14] – [17] .   A dd i t i o na l l y ,   l a rge - s c a l e   v a l i da t i o n   a n d  r e a l - t i m e   i m p l e m e n t a t i o n   o f   a dv a n c e d  c o n t r o l   t e c hn i q u e s   r e m a i n   l i m i t e d  [18 ] .   In  t h i s   c o n t e xt ,   t h e   m a i n  c o n t ri b ut i o n  o f   t h i s   p a pe r  i s   t o   p r e s e nt   a   c o m p r e h e n s i v e   a nd   s y s t e m a t i c   c o m pa ra t i v e   r e v i e w   of   c o n v e n t i o na l ,   i n t e l l i ge n t ,   a n d  h y b r i d  c o n t r o l   s t ra t e g i e s   fo r   D F IG - b a s e d  v a r i a b l e - s pe e d   W E H S   [19] .   T h e   s t udy   e v a l ua t e s   ke y   c o n t r o l   o b j e c t i ve s ,   i n c l u di ng  m a xi m u m   po w e r   po i nt   t ra c ki n g   (M P P T ) ,  r e a c t i v e   pow e r   r e gu l a t i o n,   g r i d   s y n c hr o ni z a t i o n ,   a nd  f a ul t   t o l e r a n c e .   It   f urt h e r  p r o v i de s   a   u ni f i e d  b e n c h m a r ki ng  f ra m e w o r k  t o   c o m pa r e   pe r f o r m a n c e   m e t r i c s   a c r o s s   di f fe r e n t   c o n t r o l   a pp r o a c h e s .   T h e   po t e nt i a l   of   h y b r i d   a nd  p r e di c t i v e   c o n t r o l   a r c h i t e c t u r e s   i s   a l s o   a n a l y s e d  t o   h i g hl i g ht   t h e i r   e f fe c t i ve n e s s   i n   e nha n c i n g   s y s t e m   r o b us t n e s s   u n de r  dy n a m i c   g ri d   c o n di t i o n s   [20] .   By   c o n s o l i da t i n g   a nd   c ri t i c a l l y   a n a l y s i n g  e xi s t i n g   l i t e r a t u r e ,   t hi s   pa pe r  p r o v i de s   v a l ua b l e   i n s i g h t s   f o r   r e s e a r c he r s   a n d   p ra c t i t i o n e r s .   I t   i de n t i f i e s   ke y   c h a l l e nge s   a n d   p r o po s e s   f ut ur e   r e s e a r c h  d i r e c t i o n s ,   e m p ha s i z i ng  h y b r i d   i n t e l l i ge nt   c o nt r o l   f ra m e w o r ks ,   r e a l - t i m e   v a l i da t i o n,   a n d   s m a r t   g ri d  i n t e g ra t i o n   t o   e nha n c e   t h e   r e l i a b i l i t y ,   e ff i c i e n c y ,   a n d  g r i d   c o m pl i a n c e   o f   m o de r n   w i n d  e n e r gy   s y s t e m s   [21] – [23 ] .   T h e   f o l l ow i n g   i s   a n  o ut l i n e   o f   t hi s   a r t i c l e 's   s t ruc t u r e :   t he   D F IG ' s   m a t h e m a t i c a l   m o de l i n g   a n d   a r c hi t e c t u r e   a r e   e xpl a i n e d  i n   s e c t i o n  2 .   S e c t i o n  3  p r e s e n t s   t h e   c o n v e r t e r   c o nt r o l   s c h e m e s   a s s o c i a t e d  w i t h   D F IG - b a s e d  W E H S .   S e c t i o n   4  o ut l i n e s   t h e   c o n t r o l   o b j e c t i ve s   of   D F IG   s y s t e m s .   S e c t i o n   5  b ri e f s   t r a d i t i o n a l   c o n t r o l   s t ra t e gi e s ,   w hi l e   s e c t i o n  6   h i g h l i g h t s   i n t e l l i ge n t   c o n t r o l   t e c hn i q ue s   a nd   o ff e r s   a   c o m pa ra t i v e   e v a l ua t i o n  o f   t h e   c o nt r o l   m e t h o ds ;   s e c t i o n  7   di s c us s e s   r e c e nt   de v e l o pm e n t s   a nd   c a s e   s t ud i e s ,   f o l l ow e d  b y   s e c t i o n   8,   w hi c h  i de n t i f i e s   r e s e a r c h  ga ps   a n d   e xi s t i ng  c h a l l e n ge s .   F ut u r e   s t udy   di r e c t i o n s   a r e   s ugge s t e d  i n  s e c t i o n   9.   T h e   p ra c t i c a l   s c a l a b i l i t y   of   t h e   s y s t e m   i s   i l l us t ra t e d  i n  s e c t i o n   10 ,   a n d   t h e   p a pe r ' s   m a i n  c o n c l us i o n s   a n d  c o nt r i b ut i o n s   a r e   s um m e d  u p  i n   s e c t i o n  11 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2252 - 8814   Int   J   A dv   A ppl   S c i ,  V o l .   15,   N o .   2 ,   J u n e   2026 :   1166 - 1 192   1168   2.   S Y S TE M   F R A M EWO R K   2. 1 .     A r c h i t e c tu r e   o f  d ou b l y  fe d   i n d u c ti o n   ge n e r ato r - b as e d   w i n d   e n e r gy  h a r n e s s i n g   s ys te m   A   v a ri a b l e - s pe e d  W E S   e m p l oy i n g  a  D F IG   a s   t h e   w i n d   ge n e ra t o r  i s   p r e s um e d  f o r   t h e   s t u dy ,   a n d  t h e   s a m e   i s   de pi c t e d  i n   F i gu r e   1 .   T h e   ge a r  a rra n ge m e nt   l i n ks   t h e   D F IG   t o   t h e   w i n d   t u r b i n e .   T h e   D F IG   i s   r a t e d  t o   a b o ut   1   kW   a nd  de l i v e r s   a   s t a t o r  v o l t a ge   o f   575  V ,   a n d   a   1 . 7 5  kV A   t r a n s f o r m e r   ( T 1 )  s t e ps   u p  t h e   v o l t a ge   f r o m   575  V   t o   25   kV .   T h e   t r a n s m i t t e d  po w e r   t ra v e l s   a l o n g   a   30   km   t r a n s m i s s i o n   l i n e   t o   r e a c h   t h e   25   kV   b us .   A t   t r a n s f o r m e r   T 2 ,   t h e   v o l t a ge   i s   a ga i n   s t e ppe d  u p  t o   120  kV   t o   j o i n   t h e   u t i l i t y   gr i d.   T h e   r o t o r   e n d  i s   i nt e r f a c e d  w i t h   t h e   r o t o r - s i de   c o n v e r t e r   (R S CR ),   a nd  t h e   d i r e c t   c u rr e nt   ( DC )   e n d  i s   l i n ke d  t o   a   D C - l i n k  c a pa c i t o r .   T hi s   D C  t e rm i na l   i s   t h e n  t i e d  t o   t h e   s t a t o r  s i de   s e ri e s   c o n v e r t e r  ( S S S CR ),   w h o s e   a l t e rna t i n g   c u rr e n t   ( AC )   e n d   i s   c o n n e c t e d  i n  s e ri e s   w i t h  t h e   ge n e r a t o r  s t a t o r.   T h e   S S S CR   i s   c o n n e c t e d  t o   t h e   57 5   V   b us ,   w hi c h  s e r v e s   a s   t h e   po i n t   o f   c o m m o n   c o upl i n g   (P CC) .   T h e   D C - l i n k   c a p a c i t o r  m a i n t a i n s   a   c o n s t a nt      t o   a c c o m m o da t e   po w e r   f l uc t ua t i o n s   a ri s i ng  f r o m   v a r i a t i o n s   i n  ge n e r a t o r   o ut p ut   a n d   g ri d  d i s t u r b a n c e s .           F i gu r e   1 .   S i ngl e - l i n e   s c h e m a t i c   o f   t h e   p r e s um e d  w i n d  e n e r gy   s y s t em       2. 2 .     M ath e m ati c al   m o d e l i n g  o f  w i n d   e n e r gy   h ar n e s s i n g  s ys te m   2. 2 . 1.   M o d e l i n g  o f  w i n d   tu r b i n e   T h e   w i n d   t u r b i n e   m o de l   i s   f o r m u l a t e d  b a s e d  o n  a e r o d y n a m i c   po w e r   e xt ra c t i o n,   w h e r e   t h e   m e c h a ni c a l   po w e r   de pe n ds   o n  w i n d   v e l o c i t y ,   a i r  de n s i t y ,   a n d   t u r b i n e   c h a ra c t e ri s t i c s .   T he   c o e f f i c i e nt   o f   pe r f o rm a n c e   i s   e x p r e s s e d   a s   a   n o nl i ne a r  f u nc t i o n   o f   t i p - s pe e d   ra t i o   a nd   p i t c h  a ng l e ,   e na b l i ng   r e a l i s t i c   e m u l a t i o n  o f   w i nd   v a ri a t i o n s .   T he   w i nd   e n e rgy   c a p t u re d   b y   t he   t u r b i n e   i s   c o m pu t e d   i n  ( 1 )   w i t h    (1 . 22 5   k g / m 3 ) ,   i n d i c a t i n g  t h e   s pe c i f i c   de n s i t y   of   a i r,     i n di c a t i n g   t h e   w i n d   v e l o c i t y ,     i s   i ndi c a t i n g   t h e   c i r c u l a t i o n   p a t h  o f   t h e   w i nd  t u r b i n e   b l a de s ,   a n d     i n d i c a t i ng  t h e   c o e ff i c i e n t   o f   t ur b i n e   po w e r ,   w h i c h  i s   c o m put e d   i n  (2 )   a nd  ( 3).       =   0 . 5 ( 0 , ) ρ A 3 =   0 . 5 ( 0 , ) ρπ r 2 3     (1)           (2)     ( 0 , ) = 1 ( 2 0 − 3 − 4 ) − 5 / 0 + 6 0     (3)     W h e r e     de n o t e s   t h e   b l a de   p i t c h  a n g l e   a n d   0   de n o t e s   t i p  s pe e d  ra t i o .   T h e   c o e ff i c i e n t   c o n s t a nt s   a r e   1 - 6   a r e   0. 52 ,   1 20,   0 . 6,   4 . 77 ,   2 3,   a nd  0 . 00 56 ,   r e s pe c t i v e l y   [24],   [25 ] .     2. 2 . 2.   M o d e l i n g  o f  w i n d   g e n e r ato r   T h e   e qua t i o n s   g ove r n i n g  t h e   s t a t o r   a n d  r o t o r   a r e   a r t i c ul a t e d  i n   t h e   d – q   r e fe r e n c e   f r a m e   f i x e d     t o   t h e   s t a t o r .   T h e   d - a xi s   i s   a l i gn e d  w i t h   t h e   s t a t o r   f l ux ,   w h i l e   t h e   q - a xi s   i s   90  de gr e e s   a h e a d  of   i t ,   m a i n t a i n i n g  o r t h o g o n a l i t y   be t w e e n   t h e   a x e s .   T h e   fol l ow i n g  a r e   t h e   vol t a g e   e qua t i o n s   of  t h e   D F IG   us i n g   f l ux  l i n ka ge   ( 4 )  t o   ( 7 ).   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   A dv   A ppl   S c i     IS S N :   2252 - 8814       Com par at i v e   r e v i e w   on  c on t r ol   s t r at e gi e s   f or   d oubl y   f e d  i ndu c t i on  g e n e r at or - bas e d   …   ( P r e e t h i c aa   R am e s h)   1169    =   + ̇  −  ;   =   + ̇  +    (4)      =  + ̇  − ( − )  ;  =  + ̇  − ( − )    (5)      =   +  ;    =   +     (6)      =  +  ;    =  +      (7)     In  t h i s   f o r m u l a t i o n ,   t h e   v a ri a b l e s      a n d      de n o t e   t h e   t e rm i na l   v o l t a ge s   i n  t h e   r o t o r  d – q - a xi s ,   w h i l e      a n d     r e p r e s e nt   t h e   t e rm i na l   v o l t a ge s   i n  t h e   s t a t o r  d – q - a xi s .   T h e   s t a t o r   c u rr e n t s   a r e   de n o t e d  by      a n d      a n d   t h e   c o rr e s po n d i n g   r o t o r  c u rr e nt s   by      a nd     i n  t h e   d – q   r e f e r e n c e   f ra m e .   T h e   f l ux   c o upl i n g    ,    ,   ,   a n d      r e p r e s e nt   t h e   m a g n e t i c   i n t e r a c t i o n  b e t w e e n   t h e   w i n d i ngs   a n d   ̇  ,  ̇  , ̇    a n d   ̇    i n d i c a t e   t h e   f l ux  c o upl i n g   t i m e   de r i v a t i v e .   H e r e ,     r e f e r s   t o   t h e   e l e c t ri c a l   s pe e d  o f   t h e   r o t a t i ng  r e f e r e n c e   f ra m e ,   a nd    de n o t e s   t h e   r o t o r  e l e c t r i c a l   s pe e d.   T h e   p a r a m e t e r s      a n d     c orr e s po n d   t o   t h e   s t a t o r - s i de   a nd  r o t o r - s i de   i n duc t a n c e s ,   r e s pe c t i v e l y ,   w h i l e     s i gni f i e s   t h e   m ut ua l   i n d uc t a n c e   b e t w e e n   s t a t o r  a n d   r o t o r   w i ndi n gs .   T h e   s t a t o r  a n d   r o t o r   r e s i s t a n c e s   a r e   gi v e n   b y      a n d   .   T h e   e l e c t r o m a g n e t i c   t o rque   a n d   t h e   r o t a t i o n a l   d y n a m i c s   o f   t h e   r o t o r   a r e   p r e s e nt e d  i n  (8) .     = ( 3 4 ) (   −   )   (8)     T o   p r e v e n t   r o t o r  i r o n  a n d   f ri c t i o n   l o s s e s   dur i ng  w i n d   gus t s ,   a   s pe e d  o f   ra n ge   b e t w e e n   ± 10%   a r o u n d   s y n c hr o n o us   s pe e d  i s   e xa m i n e d.   T h e   o v e r a l l   po w e r   o ut put ,      de l i v e r e d  b y   t h e   D F IG   c a n  b e   e xpr e s s e d  a s   s h o w n   i n  (9) .      =    +    =    + ( 1 + | | )          (9)     W h e r e      r e p r e s e n t s   t h e   s t a t o r - s i de   po w e r ,      r e f e r s   t o   t h e   r o t o r - s i de   po w e r ,   a nd  t h e   m a c h i n e   s l i p  i s   i n di c a t e d  by     [26] .     2. 2 . 3.   M o d e l i n g  o f  r o to r - s i d e   c o n v e r te r   an d   g r i d - s i d e   c o n v e r te r   T h e   R S CR   t o ge t h e r  w i t h  t h e   G S CR   f a c i l i t a t e s   s l i p  po w e r   r e c ov e r y   a n d   e n s u r e s   e ff i c i e n t   po w e r   t r a n s f e r   t o   t h e   u t i l i t y   gr i d .   T h e i r  o pe r a t i o n  a nd  de s i g n   p ri n c i p l e s   a r e   m a t h e m a t i c a l l y   r e p r e s e n t e d  i n  (10) .     [                  ]         = [         0 −  − 0 −      0 ]         [    ] + [         1 0 0 0 1 0 0 0 − 1  ]         [    ]     (10)     W h e r e       i s   t h e   i m pe da n c e   i n   t h e   f e e de r ,      i s   t h e   v o l t a ge   i n   t h e   DC   c o n n e c t i o n,      i s   t h e   c u rr e nt   i n  t h e   DC   c o n n e c t i o n,     i s   t h e   a n gu l a r  s pe e d   ,     a r e   t h e   s w i t c hi n g   pul s e s ,   a n d      a n d      r e p r e s e n t   t h e   d – q  c o m po n e n t s   o f   t h e   A C - s i de   v o l t a ge   o f   t h e   c o n v e r t e r ,   a nd    ,     a r e   i nput   c u rr e n t s   o f   t h e   c o n v e r t e r s   o n   t h e   A C  e n d ,   w h e r e   t h e   s ub s c r i p t     s e r v e s   a s   a   c o m m o n  n o t a t i o n   de n o t i n g   e i t h e r    f o r   t h e   R S CR   o r     f o r     t h e   S S S CR .   W h e r e     _   r e p r e s e n t s   t h e   p ha s e   v o l t a ge   o f   t h e   c o n v e r t e r ,   e xp r e s s e d  i n   m a g ni t u de   a n d   p ha s e   f o r m   a s   i n  (11) ,   a n d  s ub s c r i pt   ‘ k’  de n o t e s   t h e   i ndi v i dua l   p ha s e   –   a / b / c .   H e r e ,     i s   t h e   m o dul a t i o n   i nde x  c o n t r o l l e d   by   t h e   pu l s e   w i dt h  m o dul a t i o n  ( P W M )   s t r a t e g y ,      i s   t h e   D C - l i n k   v o l t a ge ,   a n d     de n o t e s   t h e   pha s e   a n g l e   o f   t h e   c o n v e r t e r   v o l t a ge .   T h e   s ub s c r i p t   ‘x’   i s   a   ge n e ra l i z e d  n o t a t i o n ,   w h e r e   x   =   r   c o rr e s po n ds   t o   t h e   R S CR   a nd  x   =   s   c o rr e s po n ds   t o   t h e   G S CR   [27] .       _ =    .  √ 2 ∠   (11)     2. 2 . 4.   M o d e l i n g  o f  al t e r n at i n g  c u r r e n t   gr i d   T h e   A C  g ri d   i nt e r f a c e d  w i t h  t h e   D F IG   s t a t o r  t e r m i n a l   i s   r e p r e s e nt e d  by   a n  e qui v a l e n t   s e r i e s   i m pe da n c e ,   w hi c h   a c c o un t s   f o r   t h e   r e s i s t i v e   l i n e   l o s s e s   a n d  t h e   c a pa c i t i v e   e f fe c t s   a s s o c i a t e d  w i t h   t h e   t r a n s m i s s i o n  p a t h.   T h e   G S CR ,   c o upl e d  i n  s e r i e s   w i t h  t h e   s t a t o r   t hr o ugh  t h e   c o upl i n g   t r a n s f o r m e r ,   p l a y s   a   ke y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2252 - 8814   Int   J   A dv   A ppl   S c i ,  V o l .   15,   N o .   2 ,   J u n e   2026 :   1166 - 1 192   1170   r o l e   i n   dy n a m i c   v o l t a ge   c o m pe n s a t i o n  u n de r   g ri d  d i s t u rb a n c e s .   A t   t h e   i n t e r c o nn e c t e d  n o de ,   t h e   s t a t o r  t e rm i na l   v o l t a ge   i s   i n f l ue n c e d  by   t h e   i n t e r a c t i o n  o f   t h e   LV   b us   vo l t a ge ,   t h e   v o l t a ge   d r o ps   a c r o s s   t h e   t r a n s m i s s i o n  l i n e   i m pe da n c e ,   a nd  t h e   c o m pe n s a t i ng  v o l t a ge   i n j e c t e d  by   t h e   G S CR ,   a s   e xp r e s s e d  i n  (12) .      =  ⋅ + +   (12)     W h e r e      de n o t e s   t h e   s t a t o r - s i de   t e rm i na l   v o l t a ge ,     r e p r e s e n t s   t h e   P CC  b us   v o l t a ge   o f   t h e   g r i d ,      i s   t h e   e qui v a l e nt   s e r i e s   i m pe da n c e   o f   t h e   t ra n s m i s s i o n   l i n e ,     i n d i c a t e s   t h e   l i n e   c u rr e nt   a t   P C C,   a n d     c o r r e s po n ds   t o   t h e   c o m pe n s a t i ng  v o l t a ge   i n j e c t e d  by   t h e   G S CR   t hr o ugh  t h e   c o upl i n g  t ra n s f o r m e r  [28] .       3.   C O N TR O L   M ET H O D O L O G Y   F O R   R S C R   A N D   G S C R   T h e   s y s t e m   ut i l i z e s   t w o   c o n v e r t e r s ,   n a m e l y   t h e   R S CR   a nd   G S CR ,   t o   a c c o m pl i s h  m u l t i pl e   c o n t r o l   ob j e c t i ve s   s uc h   a s   b i di r e c t i o n a l   s l i p   po w e r   e xc ha n ge ,   m a i nt a i ni n g   v o l t a ge   a n d   f r e que n c y   r e gul a t i o n  o n  t h e   s t a t o r - s i de   LV   b us ,   r e s t o r a t i o n  o f   vo l t a ge   du r i ng   u n b a l a n c e d  c o n di t i o n s ,   a nd   m a i nt e n a n c e   o f   u n i t y   pow e r   f a c t o r   a t   t h e   g r i d  i n t e r f a c e .     3. 1 .     C o n tr o l   s c h e m e   o f  r o to r   s i d e   c o n v e r te r   T h e   R S CR   c o n t r o l   a r c hi t e c t u r e ,   de p i c t e d  i n  F i gu r e   2 ,   i m p l e m e nt s   a  c a s c a de d  c o n t r o l   s c h e m e .   I t   c o n s i s t s   o f   a n  i nn e r  f e e d b a c k  l o o p  f o r   m a i n t a i ni n g   c u rr e nt   a n d   a n  o ut e r  f e e d b a c k  l o o p  fo r   v o l t a ge   r e gul a t i o n   t o   e nh a n c e   t h e   s y s t e m ’s   d y n a m i c   r e s po n s e .   I n   t h i s   c o n f i gu ra t i o n,   t h e   3φ   s t a t o r  v o l t a ge s   a r e   t ra n s f o r m e d  f r o m   a b c   f r a m e   i nt o   2φ   d – q   o r t h o go na l   p a r a m e t e r s ,   w h i c h   a r e   c o m pa r e d   w i t h  t h e i r  r e f e r e n c e s .   A   c o n v e n t i o n a l   P I   c o n t r o l l e r  p r o c e s s e s   t h e   e rr o r  t ha t   f o l l o w s   a n d   s ub s e que n t l y   de t e r m i n e s   t h e   r e f e r e n c e   r o t o r  c u r r e n t s .   T h e   ob s e r ve d  r o t o r  c u rr e nt s     a r e   t u rn e d   i nt o     by   i m pl e m e nt i ng  t h e   P a r k   t ra n s f o r m a t i o n.   T h e s e   m o di f i e d   c urr e n t s ,     a r e   c o m pa r e d  t o   t h e i r  r e f e r e n c e   v a l ue s   t o   c a l c ul a t e   c urr e n t   e rr o r s .   T h e s e   e rr o r s   a r e   f e d  i nt o   P I  c o n t r o l l e r s   t o   c o n v e r t   t h e   c o n t r o l   v o l t a ge s      a nd   .   A   s pe e d  f e e d b a c k  l o o p  i s   i n c o r po r a t e d  i n t o   t hi s   s c h e m e   by   e v a l ua t i n g   t h e   de v i a t i o n  b e t w e e n  t h e   m e a s u r e d   ro t o r   s pe e d  a n d   t h e   de s i r e d   n o m i na l   s y n c hr o n o us   s pe e d.   T h e   r e s ul t i n g  e rr o r   p r o v i de s   t h e   n e c e s s a r y   a n gul a r   f re que n c y   s i gna l   f o r   s y n c hr o n i z a t i o n.   T h e   i n v e r s e   of   t h e   P a r k   t ra n s f o r m a t i o n   i s   a p pl i e d  t o   t h e   c o n t r o l   v o l t a ge s   a n d  a n gl e ,   c o n v e r t i n g   t h e m   i n t o   t h e   3φ   a b c   f r a m e   a n d   p r o duc i ng  t h e   v o l t a ge   ,   w hi c h  is   f e d  t o   t h e   R S CR .   T h i s   c l o s e d - l oo p  ve c t o r   c o n t r o l   a pp r o a c h  e n s u r e s   t h a t   t h e   r o t o r   c u rr e n t   r e f e r e n c e s   a r e   t ra c ke d  a c c ura t e l y   a n d   i m p r o v e s   t h e   s y s t e m ' s   pe r f o r m a n c e   i n   b o t h   n o r m a l   a n d  di s t u r b e d   c o n di t i o n s .           F i gu r e   2 .   S c h e m a t i c   o f   R S CR   c o n t r o l   s c h e m e   o f   t h e   p r e s um e d  s y s t e m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   A dv   A ppl   S c i     IS S N :   2252 - 8814       Com par at i v e   r e v i e w   on  c on t r ol   s t r at e gi e s   f or   d oubl y   f e d  i ndu c t i on  g e n e r at or - bas e d   …   ( P r e e t h i c aa   R am e s h)   1171   3. 2 .     C o n tr o l   s c h e m e   o f  g r i d - s i d e   c o n v e r te r   T h e   c o m pl e t e   c o n t r o l   a r c h i t e c t u r e   o f   t h e   G S CR   i s   de pi c t e d  i n  F i gu r e   3.   T h e   G S CR   f un c t i o n s   pri m a r i l y   a s   a   s e ri e s   v o l t a ge   r e gul a t o r  a t   t h e   l o w   vo l t a ge   (L V )   b us ,   e s pe c i a l l y   un de r  n o n - l i n e a r  a nd  un b a l a n c e d  l o a ds .   T h e   G S CR   c o m pe n s a t e s   du ri n g   d i s t u r b a nc e s   by   i n j e c t i n g   a   s e r i e s   v o l t a ge   w i t h   t h e   L V   b us ,   e n s u r i ng   t ha t   t h e   v o l t a ge   r e m a i n s   a t   i t s   n o m i n a l   v a l ue .   T hi s   c o m pe n s a t i o n  v o l t a ge   i s   de ri v e d  f r o m   t h e   G S CR ’s   c o n v e r t e r  t hr o ug h  D C - l i nk  s u ppo r t   a n d   i s   a pp l i e d   v i a   c o upl i ng   t ra n s f o r m e r  c o nn e c t e d  t o   t h e   L V   b us .   T h e   i n s t a nt a n e o us   s y m m e t r i c a l   c o m po n e n t   t h e o r y   (IS CT ) ,   a   w i de l y   a do pt e d  m e t h o d  f o r   m i t i g a t i n g   l o a d  vo l t a ge   di s t u r b a n c e s ,   b a s e d  o n   w h i c h   G S CR   w o r ks .   T h i s   e nha n c e s   t h e   c o n t r o l l e r ’s   a b i l i t y   t o   m i t i g a t e   v a r i o us   vo l t a ge   i rr e gu l a ri t i e s   s uc h  a s   p ha s e   u n b a l a n c e s ,   n o n - l i n e a ri t i e s ,   s a gs ,   a nd  s w e l l s .   W h e n   a   d i s t u r b a n c e   i s   de t e c t e d,   t h e   IS C T   i s   t ri gge r e d  by   s e n s i n g  t h e   L V   b us   vo l t a ge .   A   s i g na l   i s   ob t a i n e d  by   t h e   p r o duc t   o f   t h e   s t a t o r   v o l t a ge   a nd  c u rr e n t ,   w h i c h   i s   t h e n  c o m b i n e d  w i t h   t h e   r e a l   a n d  o s c i l l a t o r y   pow e r   c o m po n e n t s .   T o   e xt r a c t   t h e   r e a l   po w e r   f r o m   t h e   c o m b i n e d  s i g na l ,   a   l o w - pa s s   f i l t e r  (L P F )  i s   e xe c ut e d.   T h i s   r e a l   po w e r   i s   s ub s e que n t l y   us e d  by   t h e   s t a t o r  v o l t a ge   t o   ge t   t h e   r e f e r e n c e   c u rr e nt     a s   r e s ul t a nt .   A   P I   c o n t r o l l e r  p r o c e s s e s   t h e   de v i a t i o n  b e t w e e n   t h e   r e gu l a t e d   r e a l - pow e r   r e f e r e n c e   a n d   t h e   m e a s u r e d  a c t i v e   po w e r   t o   ge n e ra t e   t h e   c o n t r o l   s i g na l   .   T h e   s t a t o r  v o l t a ge   i s   a l i g n e d   u t i l i z i n g  a   p ha s e - l o c ke d  l oo p   (P L L )  t o   e s t i m a t e   t h e   s y s t e m   p h a s e   de t e c t i o n  a nd   f r e que n c y .   T h e   p ha s e   a ngl e ,   de n o t e d   a s    ,   w h i c h  i s   t h e   r e s ul t a n t   f r o m   t h e   P L L ,   i s   t h e n   c o m b i n e d  w i t h     a n d    t o   ge t   t h e   de s i r e d  s i g na l   o f   t h e   s t a t o r   c u rr e n t    ∗ .   T hi s   i s   t h e n  e v a l ua t e d  a ga i n s t   t h e   a c t u a l   c u rr e n t   s i g na l   o f   t h e   s t a t o r     a n d   pr o c e s s e d  by   t h e   h y s t e r e s i s   c o n t r o l l e r .   T h e   r e s ul t a nt   e rr o r  s i g na l   f r o m   t h e   c o n t r o l l e r,   w hi c h   p r o duc e s   t h e   s w i t c h i ng  s i g n a l s   f o r   t h e   G S CR   c o n v e r t e r.           F i gu r e   3 .   S c h e m a t i c   o f   t h e   G S CR   c o n t r o l   s c h e m e   i n  t h e   p r o po s e d  s y s t e m       4.   C O N TR O L   O B JEC TI V ES   F O R   V A R I A B LE   S P EED   W EH S   In  a n y   w i n d  e n e r gy   h a rn e s s i n g   s y s t e m ,   c o n t r o l   o b j e c t i ve s   a r e   e s s e n t i a l   t o   e n s u r e   e f f i c i e n t ,   r e l i a b l e   gri d - c o m pl i a n t   o pe ra t i o n.   T h e   ke y   ob j e c t i ve s   a dd r e s s e d  by   di f fe r e nt   r e s e a r c h e r s   i n  a   m uc h  c o n t ri b ut i n g   w a y   a r e   de s c r i b e d  a s   f o l l ow s .   T h e   a r c h i t e c t ur e   o f   t h e   o pe ra t i o n a l   ob j e c t i ve s   of   t h e   W E H S   i s   de pi c t e d  i n   F i gu r e   4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2252 - 8814   Int   J   A dv   A ppl   S c i ,  V o l .   15,   N o .   2 ,   J u n e   2026 :   1166 - 1 192   1172       F i gu r e   4 .   A r c h i t e c t ur e   o f   c o n t r o l   o b j e c t i ve s   i n  D F IG - b a s e d  v a r i a b l e   s pe e d  W E H S       4. 1 .     M ax i mu m   p o w e r   tr a c k i n g   M a xi m um   po w e r   t ra c ki n g   (M P T )  i n  D F IG - b a s e d  w i n d   e n e r gy   s y s t e m s   i s   c r i t i c a l   f o r   m a xi m i z i n g   e n e r gy   e xt ra c t i o n,   a s   w i n d  t u r b i n e   m e c ha ni c a l   po w e r   v a r i e s   c ub i c a l l y   w i t h  w i n d   s pe e d,   m a k i n g  t h e   m a i n t e n a n c e   o f   a n  o pt i m a l   t i p - s pe e d  ra t i o   e s s e n t i a l   f o r  a e r o dy n a m i c   e f f i c i e n c y   [29] – [31] .   Co n v e nt i o na l   M P T   m e t h o ds   a r e   s i m pl e   b ut   l e s s   e f fe c t i ve   unde r  dy n a m i c   w i n d   c o n di t i o n s ,   w h e r e a s   i nt e l l i ge nt   c o nt r o l   t e c hn i que s   pr o v i de   s upe r i o r   a d a pt a b i l i t y   a n d  r o b us t n e s s   a ga i n s t   n o n l i n e a r i t i e s   a n d  u n c e r t a i nt i e s .   H y b r i d  i n t e l l i ge n t   s t ra t e gi e s ,   s uc h  a s   ra d i a l   b a s i s   f u n c t i o n  n e u r a l   n e t w o r ks   ( RB F N N )   c o m b i n e d  w i t h   m ul t i - s w a r m   pa rt i c l e   s w a r m   o pt i m i z a t i o n   (M P S O ),   e n a b l e   a c c u r a t e   w i n d  s pe e d  e s t i m a t i o n   a nd  r o t o r   s pe e d  o pt i m i z a t i o n ,   e nha n c i n g   s y s t e m   r e l i a b i l i t y   a n d  r e duc i ng  c o n v e r t e r   l o s s e s   [32] .   A N N - b a s e d  M P T   a pp r o a c h e s   dy n a m i c a l l y   e s t i m a t e   e l e c t r o m a g n e t i c   t o r q ue   f o r   o pt i m a l   t u r b i n e   s pe e d,   i m p r o v i n g   po w e r   e xt ra c t i o n   w i t h   f a s t e r   r e s po n s e   [3 3] .  A dv a n c e d  h y b r i d  m e t h o ds   l i ke   c ha o t i c   s a l p  s w a rm   o pt i m i z a t i o n - t u n e d - a da p t i v e   n e u r o - f uz z y   i n f e r e n c e   s y s t e m s   ( CS S O - A N F IS )   c o o r di na t e   R S CR   a n d  G S CR   c o nt r o l   t o   m a xi m i z e   po w e r   w h i l e   e n s u r i ng  g ri d  s t a b i l i t y   t hr o ug h  ha r m o n i c   m i t i g a t i o n  a n d   r e a c t i v e   po w e r   b a l a n c i n g   [34] .   S l i di n g   m o de   c o n t r o l   (S M C)  i n t e g r a t e d  w i t h   f uz z y   l o gi c   s upe r v i s o r s   f ur t h e r   e nha n c e s   r o b us t n e s s   a n d  dy n a m i c   r e s po n s e ,   w h i l e   f uz z y   SMC   c o m b i n e d   w i t h  i nt e l l i ge nt   o pt i m i z a t i o n  r e duc e s   c h a t t e r i n g   a n d   i m p r o v e s   t ra c ki n g   u nde r  s m a l l   w i n d   s pe e d  v a r i a t i o n s .   D ua l - m o de   i n t e l l i ge n t   s t ra t e gi e s   e xpa nd  t h e   M P T   o pe r a t i n g   ra n ge ,   i m p r o v i n g   po w e r   o ut pu t   a c r o s s   v a r y i n g  w i n d  c o n d i t i o n s   [35] .   T h e s e   a pp r o a c h e s   o ut pe r f o r m   t r a d i t i o n a l   m e t h o ds   by   e ff e c t i v e l y   h a n dl i n g   n o n l i n e a r i t i e s ,   u n c e rt a i n t i e s ,   a nd   di s t u r b a n c e s ,   r e s ul t i n g   i n  hi g h e r  e n e r gy   y i e l d,   r e duc e d  m e c h a ni c a l   s t r e s s ,   a n d   e nha n c e d  f a ul t   t o l e r a n c e .   A b de dda i m   a n d   B e t ka   [ 36]   pr o po s e d  a   w i n d   s pe e d  e s t i m a t i o n - b a s e d  M P P T   t e c hn i q ue   f o r   D F IG   w i n d   t u r b i n e s ,   de m o n s t ra t i ng  i m p r o v e d   t ra c ki n g   a c c ur a c y   a nd  e nha n c e d  e n e r gy   c a pt u r e   unde r  v a r y i n g   w i nd   c o n di t i o n s .   A   h y b r i d   f uz z y   l o gi c - ba s e d  M P P T   a l go r i t hm   f o r  pe rm a n e nt   m a g n e t   s y n c hr o n o us   ge n e ra t o r   ( PMSG ) - b a s e d  w i n d  e n e rgy   c o n v e r s i o n   s y s t e m   ( W E CS ) ,   i m p r o v i n g  m a xi m um   po w e r   e xt ra c t i o n  e f f i c i e n c y   a n d   dy n a m i c   r e s po n s e   i n  s m a r t   g r i d  e n v i r o n m e nt s ,   i s   i n t r o duc e d  i n  [37 ] .     4. 2 .     R e a l   an d   r e ac ti v e   p o w e r   c o n tr o l   By   e m pl oy i n g  v e c t o r   c o n t r o l   i n  t h e   r o t o r  r e f e r e n c e   f ra m e ,   D F IG   s y s t e m s   a c hi e v e   de c o upl e d   r e gul a t i o n  o f   r e a l   a n d   r e a c t i v e   po w e r ,   a l l o w i n g  i n de pe n de nt   c o n t r o l   o f   t o r que   a n d   f l ux  [38] .   R e a l   po w e r   m a na ge m e n t   e n s u r e s   g r i d   s y n c hr o ni z a t i o n  a nd  f r e que n c y   s t a b i l i t y ,   w h i l e   r e a c t i v e   pow e r   c o n t r o l   m a i n t a i n s   vo l t a ge   s uppo r t   a n d   po w e r   f a c t o r   c o rr e c t i o n .   T h i s   de c oupl e d  a pp r o a c h  o ff e r s   a   c l e a r  a dv a nt a ge   o ve r   t r a d i t i o n a l   f i xe d - s pe e d  w i n d   t u r b i n e s   by   e n a b l i n g   dy n a m i c   r e s po n s e s   t o   gri d  c o ndi t i o n s   [39] .   Co o r di na t e d   c o n t r o l   b e t w e e n   t h e   R S CR   a n d   G S CR   e nha n c e s   s y s t e m   fl e xi b i l i t y ,   s uppo rt s   g r i d  c o de   c o m pl i a n c e ,   a nd  i m p r o v e s   pow e r   q ua l i t y   u n de r  v a r i a b l e   l o a d  a n d   f a ul t   c o ndi t i o n s   [ 40] .   D y n a m i c   r e a c t i v e   pow e r   a l l o c a t i o n  m e t h o ds   a c r o s s   D F IG   u n i t s   p ri o ri t i z e   s t a t o r  c o n t ri b ut i o n  a nd  s w i t c h  b e t w e e n   s t a t o r  a nd   G S CR   t o   o pt i m i z e   vo l t a ge   s uppo rt   i n   w e a k  g r i ds   w h i l e   r e s pe c t i n g  u n i t   l i m i t s   a n d  g ri d  r e qu i r e m e n t s   [ 41] .   A dv a n c e d  n o n l i n e a r  s t ra t e gi e s ,   i n c l ud i n g  s t a t i c   f e e d b a c k  l i n e a r i z a t i o n   a nd  p a s s i v i t y - b a s e d  c o n t r o l   [42] ,   f u r t h e r   e nha n c e   t r a n s i e nt   r e s po n s e ,   t ra c ki n g   p r e c i s i o n ,   a n d   r o b us t n e s s .   T e c hni que s   fo r   m i t i ga t i n g   f l i c ke r   a n d  i m p r o v i n g   v o l t a ge   s t a b i l i t y   h a v e   be e n   p r o po s e d  t hr o ug h   di r e c t   R S CR   r e a c t i v e   pow e r   c o n t r o l   [4 3]   a nd  n o n l i n e a r   SMC - b a s e d  di r e c t   po w e r   c o n t r o l   s c h e m e s   [44 ] .   R e a l - t i m e   pl a t f o r m s   i n c o r po r a t i n g   v e c t o r   c o n t r o l   f o r   c o n s o l i da t e d  po w e r   a n d   DC - l i nk  v o l t a ge   m a na ge m e n t   [ 45] ,   a s   w e l l   a s   e nh a n c e d  di r e c t   r e a c t i v e   pow e r   c o n t r o l   (D R P C)  w i t h     t hr e e - l e ve l   i n v e rt e r s ,   de m o n s t ra t e   i m p r o v e d  r o b us t n e s s ,   dy na m i c   r e s po n s e ,   a n d   po w e r   qu a l i t y   un de r  v a r y i n g  w i n d  c o n d i t i o n s   [ 46] .     4. 3 .     G r i d   s yn c h r o n i z at i o n   an d   v o l tage   r e gu l ati o n   G r i d  s y n c hr o ni z a t i o n   e n s u r e s   m a t c h i ng  o f   vo l t a ge ,   f r e que nc y ,   a n d   p ha s e   b e t w e e n   t h e   D F IG   a nd  ut i l i t y   g r i d   t o   a v o i d  po w e r   s u r ge s   a n d   e n s u r i n g   s m o o t h   o pe ra t i o n .   T h e   G S CR   r e gul a t e s   v o l t a ge   a t   t h e   P CC   a n d   m a i nt a i n s   c o n s t a n t   D C   v o l t a ge   [47] .   A dv a n c e d  s y n c hro n i z a t i o n  t e c hn i q ue s   us i ng   P L L s   a n d   hi g h - o r de r  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   A dv   A ppl   S c i     IS S N :   2252 - 8814       Com par at i v e   r e v i e w   on  c on t r ol   s t r at e gi e s   f or   d oubl y   f e d  i ndu c t i on  g e n e r at or - bas e d   …   ( P r e e t h i c aa   R am e s h)   1173   s l i di ng  m o de   c o n t r o l   (H O S M C)  p r o v i de   a c c ur a t e   p h a s e   t ra c ki n g   a n d   dy n a m i c   pe r f o r m a n c e   u nde r  g ri d  di s t u r b a n c e s   [48] .   R ob us t   P L L s   e m b e dde d  i n  ge n e r a t o r - s i de   c o n v e r t e r s   e nha n c e   p ha s e   s y n c hr o n i z a t i o n   duri n g   g ri d  f l uc t u a t i o n s   [ 49] ,   w hi l e   r e a l - t i m e   i m b a l a n c e   de t e c t i o n   e na b l e s   a u t o n o m o us   f r e que n c y   r e gul a t i o n   i n   c o n v e r t e r - f e d  m i c r o gri ds   [50 ] .   I n   t h e   p r e s e n c e   o f   gri d  u n b a l a n c e ,   de di c a t e d  c o nt r o l   l o o ps   fo r     s e que n c e - s pe c i f i c   c o m po n e n t s   e n s u r e   s o f t   c o n n e c t i o n  a nd   s t a b l e   pe r f o r m a n c e   [51] .  T h e   G S C   a l s o   o pe r a t e s   a n a l o go us l y   t o   a   s t a t i c   s y n c hr o n o us   c o m pe n s a t o r  ( S T A T C O M ) ,   ge n e r a t i ng  o r   a b s o r b i n g   r e a c t i v e   po w e r   f o r   vo l t a ge   s uppo rt   [ 52] .   Co o r di na t e d   v o l t a ge   a n d   f r e que n c y   re gul a t i o n   s t r a t e gi e s   e n s u r e   r e l i a b l e   o ff - gr i d   a nd    on - g r i d   D F IG   o pe ra t i o n  [ 53] .     4. 4 .     A d d r e s s al   o f  p o w e r   q u al i ty   i s s u e s   P ow e r   e l e c t r o ni c   c o n v e r t e r s   i n  D F IG   s y s t e m s   i nt r o duc e   ha rm o n i c s   i nt o   t h e   g r i d,   w hi c h  c a n  a f fe c t   t h e   pe r f o r m a n c e   of   s e n s i t i v e   e qui pm e n t   a n d  v i o l a t e   po w e r   qua l i t y   s t a nda r ds .   H a r m o ni c   di s t o r t i o n   m us t   b e   m i ni m i z e d  t o   c o m pl y   w i t h   I E E E   519   a n d   o t h e r  i nt e rn a t i o na l   r e gul a t i o n s   [54] .   T e c hn i que s   s uc h  a s   L CL   f i l t e r s ,   P W M   o pt i m i z a t i o n ,   a n d   a c t i v e   ha r m o n i c   c o m pe n s a t i o n  a r e   c o m m o n l y   e m pl oy e d  t o   m i ni m i z e   di s t o r t i o n  a nd  e n s u r e   h i g h - qu a l i t y   vo l t a ge   a n d   c u rr e nt   a t   t h e   P C C  [5 5] .   E nh a n c e d  c o nt r o l l e r s   l i ke   p r o po r t i o n a l – i nt e g r a l – r e s o n a nt   (P IR )  r e gul a t o r s   a n d  l o a d - s i de   c o m pe n s a t o r s   (L S C)  c a n   s upp r e s s   b o t h   h a rm o ni c   a n d   u n b a l a n c e d  di s t o rt i o n s   i n   s t a n d - a l o n e   s y s t e m s   [56] .   A c t i v e   f i l t e ri n g  t e c hni que s   [57]   a n d  c o o r di na t e d  S T A T CO M – D F IG   vo l t a ge   s uppo r t   s c h e m e s   f urt h e r   i m p r o v e   gri d  po w e r   qu a l i t y   a n d  v o l t a ge   s t a b i l i t y   duri n g   t ra n s i e n t   e v e n t s   [58] .     4. 5 .     G r i d   c o d e   c o m p l i an c e   Co m pl i a n c e   w i t h   m o de rn   g ri d  c o de s   e n s u r e s   r e l i a b l e   a nd  s a f e   D F IG   o pe r a t i o n  du ri n g  f a ul t s .   S t a n d a r ds   s uc h  a s   I E E E   S t d   1 547 - 20 18,   I E C   614 00 - 21 ,   a nd  t h e   I n di a n  g ri d   c o de   s pe c i fy   vo l t a ge   r i de - t hr o ug h   c a pa b i l i t i e s ,   r e a c t i v e   po w e r   s uppo rt ,   a n d   po s t - f a ul t   r e c o ve ry   p e r f o r m a n c e   [11 ] .   U n de r   a s y m m e t r i c a l   o r   LV   c o n di t i o n s ,   D F IG   c o nt r o l l e r s   m us t   m i t i ga t e   n e g a t i v e   s e que n c e   e ff e c t s ,   s uppl y   r e a c t i v e   c urr e n t   t o   s uppo r t   g r i d   vo l t a ge ,   a n d  s us t a i n  c o nn e c t i o n   d u r i ng  v o l t a ge   s a gs   r e a c h i n g   15%  o f   de s i r e d  v a l ue   f o r   up  t o   0 . 625   s  [ 59] .   T h e   In d i a n  g ri d   c o de   m a n da t e s   r e c ov e r y   t o   80%  o f   n o m i na l   v o l t a ge   w i t h i n  300   m s   a nd  r e a c t i v e   c urr e nt   i n j e c t i o n   w i t h i n  50  m s   o f   di s t u r b a n c e   de t e c t i o n   [60] .   A dd i t i o n a l l y ,   D F IG s   m us t   m e e t   F R T   r e qu i r e m e n t s   t o   m a i n t a i n  s y n c hr o ni z a t i o n   t hr o ug h o ut   t h e   v o l t a ge   di ps   a nd  s u r ge s   [61] .   T h e s e   s t a nda rds   c o l l e c t i v e l y   e n s ur e   t ha t     D F IG - b a s e d  s y s t e m s   e nha n c e   g r i d   r e s i l i e n c e ,   m a i nt a i n   q ua l i t y   of   t h e   po w e r ,   a nd  a i d   s y s t e m   s t a b i l i t y   du r i n g   di s t u r b a n c e s .   T h e   F R T   c h a ra c t e ri s t i c s   o f   gri d   c o de   r e qui r e m e nt s   a r e   i l l us t ra t e d   i n  F i gu r e   5.           F i gu r e   5 .   F R T   c ha r a c t e r i s t i c s   o f   In di a n  g r i d  c o de   s o ur c e :   IE G C       5.   TR A D I TI O N A L  C O N TR O L   S TR A TE G I ES   T h e   f un c t i o na l   r e p r e s e n t a t i o n  o f   t h e   P I  c o nt r o l l e r,   w i de l y   ut i l i z e d   i n  m o de rn  c o n v e r t e r  c o n t r o l   a r c hi t e c t u r e s ,   i s   i l l us t ra t e d  i n  F i gu r e   6.   T h e   c o nt r o l l e r   m i ni m i z e s   t h e   de v i a t i o n  b e t w e e n   de s i r e d   a nd  m e a s u r e d  s y s t e m   r e s po n s e s   b y   us i n g   p r o po rt i o na l   a c t i o n  f o r  i m m e di a t e   c o rr e c t i o n  a n d   i nt e g r a l   a c t i o n  t o   r e m o ve     s t e a dy - s t a t e   e rr o r  [62 ] .   T h i s   c o n t r o l l e r  p r o v i de s   a c c ur a t e   a nd   s t a b l e   r e gul a t i o n   o f   ke y   e l e c t r i c a l   p a ra m e t e r s   by   c o n t i n uo us l y   pr o c e s s i n g  t h e   e rr o r   i n   a   c l o s e d - l o o p  s y s t e m .   D e s pi t e   i t s   s i m pl i c i t y ,   i t   r e m a i n s   f un d a m e nt a l   t o   a dv a n c e d  m e t h o ds   l i ke   f i e l d - o ri e n t e d  c o n t r o l   (F O C)   a n d  d i r e c t   t o r q ue   c o n t r o l   ( D T C ) ,   e n s u r i n g   r e l i a b l e   pe r f o r m a n c e   i n   b o t h  s t e a dy - s t a t e   a nd  dy n a m i c   c o n d i t i o n s   [ 63 ] .   T h e   P I   c o n t r o l l e r  i s   p r e f e r r e d   o w i n g  t o   i t s   s i m pl e   s t r uc t ur e ,   e a s e   o f   i m p l e m e n t a t i o n ,   m i ni m a l   c o m put a t i o n a l   de m a n d ,   a n d   e x c e l l e nt   s t e a dy - s t a t e   pe r f o r m a n c e   w h e n   a ppl i e d  t o   l i n e a r  dy n a m i c   s y s t e m s   [64] .  A l t h o ug h   Z i e gl e r - N i c h o l s   m a ke s   ga i n  t u ni n g   e a s y ,   i t s   pe r f o r m a n c e   d r o ps   u n de r   pa ra m e t e r   c ha n ge s ,     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2252 - 8814   Int   J   A dv   A ppl   S c i ,  V o l .   15,   N o .   2 ,   J u n e   2026 :   1166 - 1 192   1174   n o n - l i n e a r i t y ,   o r   g r i d   pe r t u r b a t i o n,   o f t e n   c a us i ng  o v e r s h o o t ,   o s c i l l a t i o n s ,   a nd  i nt e g r a t o r   w i n dup   i s s ue s   [65] .  T h e s e   r e s t r i c t i o n s   r e qui r e   a dv a n c e d  m o di f i c a t i o n s   l i ke   a nt i - w i n dup  m e t h o ds ,   a da p t i v e   ga i n   a dj us t m e n t ,   o r  h y b r i d  i nt e l l i ge nt   c o nt r o l l e r   i n t e g r a t i o n   [ 66] .           F i gu r e   6 .   F u n c t i o na l   de pi c t i o n   o f   P I  c o n t r o l l e r       5. 1 .     V e c to r   c o n tr o l   ( fi e l d - o r i e n te d   c o n tr o l )   T h e   F O C  a pp l i e d  t o   a   D F IG - W E H S   i s   s h o w n   i n   F i gu r e   7 .   I n  t hi s   c o nt r o l   s t ra t e gy ,   a c qui r e d  3φ   pa r a m e t e r s   s uc h  a s   c u rr e n t s   a n d   v o l t a ge s   f r o m   t h e   ge n e r a t o r   a r e   m a t h e m a t i c a l l y   t ra n s f o r m e d  (us i n g   Cl a r ke   a n d   P a r k   t ra n s f o r m a t i o n s )  i n t o   a n  o r t h o go na l   2φ   d – q   r o t a t i ng   f ra m e ,   a l l o w i n g   t h e   i nde pe n de n t   r e gul a t i o n  o f  e l e c t r o m a g n e t i c   t o r que   a n d   r e a c t i v e   po w e r .   T o   ge n e ra t e   r e f e r e n c e   c u rr e n t s ,   w hi c h   a r e   t h e n   c o n v e r t e d   b a c k  i n t o   3φ   s i g na l s   v i a   i n v e r s e   t ra n s f o r m a t i o n s   a n d   a p pl i e d   a s   s w i t c h i n g   s i g na l s   t o   t h e   po w e r   c o n v e r t e r,   t h e   2φ     d – q - a x i s   c o m po n e n t s   a r e   p r o c e s s e d  by   c urr e nt   c o n t r o l l e r s .   T hi s   p r e c i s e ,   de c o upl e d  c o n t r o l   e n a b l e s   t h e   D F IG   s y s t e m   t o   e ff i c i e n t l y   t ra c k  t h e   de s i r e d  s pe e d,   m a i nt a i n  g ri d  c o d e   c o m pl i a n c e   (gri d  s y n c hr o n i z a t i o n,   v o l t a ge ,   a n d   r e a c t i v e   s uppo rt ),   a nd   m a xi m i z e   e n e rgy   e xt r a c t i o n ,   m a k i n g  v e c t o r   c o n t r o l   a   c o rn e r s t o n e   i n  m o de rn  w i n d   t u r b i n e   g r i d   i nt e g r a t i o n   [6 7] – [69 ] .           F i gu r e   7 .   S c h e m a t i c   d i a g r a m   o f   F O C       It   i s   e xt e n s i v e l y   e m pl oy e d  i n   t h e   c o n t r o l   s t r a t e gy   fo r   r e gul a t i ng  D F IG - W E H S   b e c a us e   i t   e n a b l e s   pr e c i s e   a nd  i n de pe nde nt   m a na ge m e n t   o f   a c t i v e   a n d   r e a c t i v e   pow e r   [70] .   T h e   F O C  i m p l e m e n t s   Cl a r ke   a n d  P a rk  t r a n s f o r m a t i o n s   t o   c o n v e r t   t h e   3φ   p a r a m e t e r s   i nt o   s y n c hr o n o us   r e f e r e n c e   f ra m e   w i t h  t w o   a xe s    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   A dv   A ppl   S c i     IS S N :   2252 - 8814       Com par at i v e   r e v i e w   on  c on t r ol   s t r at e gi e s   f or   d oubl y   f e d  i ndu c t i on  g e n e r at or - bas e d   …   ( P r e e t h i c aa   R am e s h)   1175   ( d – q   f ra m e ) ,   w h e r e   t h e   d - a xi s   i s   po s i t i o n e d  a l o n g   t h e   r o t o r   f l ux  v e c t o r   s o   t h a t   t o r que   a n d   f l ux  c a n  b e   r e gul a t e d   i n de pe n de n t l y   [71] .   T h i s   de c o upl i n g  m a ke s   t h e   c o n t r o l   s t ruc t u r e   s i m pl e r  a nd  i m p r o v e s   t r a n s i e nt   r e s po n s e   a n d   pe r f o r m a n c e   u n de r   w i n d  a n d   g r i d  v a r i a t i o n s .   I n  i m pl e m e n t a t i o n,   v e c t o r   c o n t r o l   b e gi n s   by   m e a s u r i n g   t h e   pa ra m e t e r s   a nd   c o n v e r t i ng   t h e m   i nt o   t h e   ro t a t i n g   d – q   r e f e r e n c e   f ra m e   [72 ] .   T h e   c o nt r o l   a r c hi t e c t u r e   de f i n e s   de s i r e d  v a l ue s   f o r   po w e r   p a r a m e t e r s ,   c om put e s   t h e   de v i a t i o n  b e t w e e n   t h e s e   de s i r e d  a n d   ob s e r ve d  v a l ue s ,   a n d   p r o c e s s e s   i t   us i n g   P I  c o n t r o l l e r s   t o   de ri v e   t h e   c o n t r o l   o ut put   s i g na l s ,   w h i c h   a r e   s ub s e que n t l y   m o dul a t e d  t o   c o n t r o l   t h e   s w i t c h i ng  o f   t h e   R S C R   a n d   G S CR   us i n g   P W M )  A   c l o s e d - l oo p   f e e d b a c k  m e c ha n i s m   c o n t i nuo us l y   a dj us t s   t h e   c o n t r o l   a c t i o n s   t o   up h o l d   o pe ra t i o n a l   s t a b i l i t y ,   r e f i n e d   po w e r   r e gul a t i o n,   a n d   a d h e r e n c e   t o   g r i d  c o de   r e qui r e m e nt s   [7 3] .   T h e   ke y   a dv a nt a ge s   o f   F O C  i n c l ude   de c o upl e d  r e gul a t i o n  o f   pow e r   pa ra m e t e r s ,   ra pi d   t r a n s i e nt   r e s po n s e ,   a n d   r o b us t   o pe r a t i o n  u n de r   f l uc t u a t i n g   w i nd  c o n d i t i o n s .   It   f a c i l i t a t e s   s m o o t h  M P T ,   e nh a n c e s   g ri d   s t a b i l i t y ,   a n d   e n s u r e s   c o m pl i a n c e   w i t h   F R T   s t a n da rds .   D e s pi t e   t hi s ,   i t s   o pe r a t i o na l   e f fe c t i ve n e s s   i s   c o nt i nge nt   upo n   t h e   p r e c i s e   e s t i m a t i o n   o f   pa ra m e t e r s ,   m a ki ng  i t   s e n s i t i v e   t o   m o de l i n g  i na c c ura c i e s   a n d  m e a s u r e m e n t   e rr o r s   [74] .     5. 2 .     D i r e c t  to r q u e   c o n tr o l   D T C  i n  D F IG - b a s e d  W E H S ,   s h o w n   i n  F i gu r e   8 ,   di r e c t l y   r e g ul a t e s   e l e c t r o m a g n e t i c   t o r que   a n d   s t a t o r   f l ux  w i t h o ut   us i ng  c o o r di n a t e   t r a n s f o r m a t i o n s   o r  c o m pl e x  c urr e nt   c o n t r o l l e r s .   It   c o n t i n uo us l y   e s t i m a t e s   t h e   s t a t o r  f l ux  a n d   t o r que   f r o m   e l e c t r i c a l   s i g n a l s   a n d   r o t o r   s pe e d,   c o m pa r e s   t h e m   w i t h  t h e i r  r e f e r e n c e   v a l ue s ,   a n d   t h e n  s e l e c t s   t h e   a pp r o pri a t e   c o n v e r t e r  s w i t c hi n g  s t a t e   f r o m   a  p r e de f i n e d  l o o kup  t a b l e .   B y   i n s t a n t l y   a ppl y i n g  t h e   c o rr e s po n di ng  v o l t a ge   v e c t o r ,   D T C   c o rr e c t s   f l ux   a nd   t o rque   de v i a t i o n s   i n  r e a l   t i m e ,   r e s ul t i n g   i n  dy n a m i c   re s po n s e ,   hi g h  e f f i c i e n c y ,   a n d   r o b us t   pe r f o r m a n c e   u n de r   v a r y i n g  w i n d   a n d   g ri d   c o n di t i o n s .   D e s pi t e   i t s   s i m pl i c i t y   a nd  r e duc e d  de pe n de n c y   o n   m a c hi n e   p a r a m e t e rs ,   D T C   c a n   s uf f e r   f r o m   t o r que   r i ppl e   a n d  f l ux   e s t i m a t i o n  e rr o r s ,   d ri v i n g  f u r t h e r  r e s e a r c h   i n t o   o pt i m i z e d  a n d   h y b r i d  D T C   s t ra t e gi e s .           F i gu r e   8 .   S c h e m a t i c   d i a g r a m   o f   D T C       D T C  o pe ra t e s   b y   t r a c ki ng  t h e   s t a t o r   f l ux   a nd  t o r que   i n  r e a l   t i m e   f r o m   m e a s u r e d  e l e c t r i c a l   s i g na l s .   T h e   de v i a t i o n s   b e t w e e n   t h e   de ri v e d  qua nt i t i e s   a nd   r e f e r e n c e   v a l ue s   a r e   p r o c e s s e d  t hr o ug h  h y s t e r e s i s   c o m pa ra t o r s   [75] .   I n  a c c o r da n c e   w i t h  t h e   c o n t r o l l e r  s i g na l s ,   a   p r e de f i n e d  s w i t c hi n g   t a b l e   de t e r m i n e s   t h e   o pt i m a l   v o l t a ge   v e c t o r   t ha t   e n s u r e s   t h e   m a c hi n e   f l ux  a n d   t o rque   a r e   c l o s e r   t o   t h e i r   r e f e r e n c e   o pe r a t i n g   l e v e l s .   D T C   di r e c t l y   c o n t r o l s   t h e   i n v e rt e r  s w i t c hi n g   s t a t e s ,   w h i c h  m e a n s   t ha t   c ha n ge s   t o   f l ux   a nd  t o r que   m a y   be   m a de   qui c k l y   w i t h o ut   us i n g   m o dul a t i o n  m e t h o ds   l i ke   P W M .   T hi s   c ut s   do w n   o n  c o nt r o l   de l a y s   a nd  m a ke s   t h e   s y s t e m   m o r e   r e s po n s i v e   [76] .   D T C  h a s   a   n u m b e r   o f   b e n e f i t s ,   s uc h   a s   a   qu i c k  dy n a m i c   r e a c t i o n,   a   hi g h   l e v e l   of   r e s i s t a n c e   t o  c h a nge s   i n  m a c h i n e   pa ra m e t e r s ,   a n d   a n  e a s i e r  i m pl e m e n t a t i o n   t ha n   v e c t o r   c o n t r o l   b e c a us e   i t   do e s n' t   n e e d  c urr e n t   r e gul a t o r s   o r  c oo r di na t e   t r a n s f o r m a t i o n s   [77] .   I t s   ra pi d  r e s po n s e   c a p a b i l i t y   i s   pa rt i c ul a r l y   b e n e f i c i a l   fo r   i m p r o v i n g   l o w - vo l t a ge   r i de - t hr o ug h   ( L V R T )   pe r f o r m a nc e ,   a l l o w i n g  t h e   t u r b i n e   t o   r e a c t   s w i f t l y   t o   gri d   vo l t a ge   d i ps .   B ut   t h e   a pp r o a c h  i s   r e s t r i c t e d   by   e l e v a t e d  t o rque   a n d   f l ux   o s c i l l a t i o n s   t ha t   a r e   c a us e d   by   t h e   h y s t e r e s i s   c o n t r o l   s c h e m e   a n d   a r e   a l s o   s e n s i t i v e   t o   m e a s u r e m e nt   e rr o r s   w h e n  e s t i m a t i n g   f l ux.   T o   m a ke   t h i ngs   w o r k  b e t t e r ,   t h e s e   p r o b l e m s   f r e que n t l y   r e qui r e   t h e   a do pt i o n  o f   a dv a n c e d  m e t h o ds   l i ke   s p a c e   v e c t o r   m o dul a t i o n   (S V M )  o r   a da pt i v e   s w i t c h i ng  s c h e m e s   [ 78] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.