I nte rna t io na l J o urna l o f   P o wer   E lect ro nics   a nd   Driv S y s t em   ( I J P E DS)   Vo l.  16 ,   No .   4 Dec em b er   20 25 ,   p p .   2 5 0 9 ~ 2 5 2 0   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijp ed s . v 16 . i 4 . p p 2 5 0 9 - 2 5 2 0           2509       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   Experime ntal v a li da tion o v irtual  f lux  conc ept  in dir ect  po we co ntrol wit h dyn a mic per forma nce       M uh a m m a d H a f ee M o ha med H a riri 1 ,   No Aziz a h M o hd   Yus o f f 1 M uh a m m a d Z a id Aihs a n 2 ,     T o le  Su t ik no 3   1 S c h o o l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c   E n g i n e e r i n g ,   U n i v e r si t i   S a i n M a l a y si a   ( U S M ) ,   P e n a n g ,   M a l a y s i a   2 F a c u l t y   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g   a n d   Te c h n o l o g y ,   U n i v e r si t i   M a l a y si a   P e r l i s,  P e r l i s ,   M a l a y si a   3 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   I n d u st r i a l   Te 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 r t a ,   I n d o n e si a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma r   1 2 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Au g   2 2 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Oct  2 ,   2 0 2 5       T h e   v i r t u a l - f l u x   d i r e c t   p o w e r   c o n t r o l   ( V F D P C )   t e c h n i q u e   i s   a   s e n s o r l e ss   c o n t r o l   a p p r o a c h   a i m e d   a t   im p r o v i n g   t h e   p e r f o r m a n c e   o f   g r i d - c o n n e c t e d   p o w e c o n v e r t e r s .   T h e   a p p r o a c h   i n v o l v e s   s i m u l a t i n g   t h e   g r i d   v o l t a g e   a n d   A C - s i d e   i n d u c t o r s   s i m i l a r   t o   a n   A C   m o t o r   d r i v e   s y s t e m ,   a   p r i n c i p l e   d e r i v i n g   f r o m   d i r e c t o r q u e   c o n t r o l   ( D T C ) .   T h e   b a s i c   i d e a   o f   V F D P C   i s   t o   i n d i r e c t l y   e s ti m a t e   t h e   v o l t a g e   a t   t h e   c o n v e r t e r ' s   i n p u t   t h r o u g h   t h e   c o n c e p t   o f   v i r t u a l   f l u x ,   e n a b l i n g   t h e   r e a l - t im e   c a l c u l a ti o n   o f   i n s t a n t a n e o u s   a c t i v e   a n d   r e a c t i v e   p o w e r   w i t h o u t   n e c e ss i t a t i n g   d i r e c t   v o l t a g e   m e a s u re m e n t s .   A n   e ss e n t i a l   e l e m e n t   o f   t h e   V F D P a p p r o a c h   i s   t h e   i m p l e m e n t a t i o n   o f   a   l o o k u p   t a b l e ,   u s e d   a s   a   d e c i s io n - m a k i n g   t o o l   t h a t   i d e n t i f i e s   t h e   m o s t   s u i t a b l e   v o l t a g e   v e c t o r   ( a   p a r t i c u l a r   o u t p u t   s t a t e   o t h e   c o n v e r t e r )   i n   a c c o r d a n c e   w i t h   r e a l - t im e   p o we r   c o n d i t i o n s .   T h i s   p r o v i d e s   i n s t a n t a n e o u s   a n d   s m o o t h   c o n t r o l   o f   p o w e r   f l o w ,   l e a d i n g   t o   e n h a n c e d   o p e r a t i o n a l   s t a b i l i t y .   T h i s   a p p r o a c h   a l l o w s   f o r   c o n t i n u a l   o p t i m i z a ti o n   o f   t h e   c o n v e r t e r ' s   o u t p u t ,   e n a b l i n g   V F D P C   t o   s i g n i f i c a n t l y   d e c r e a se   t o t a h a r m o n i c   d i s t o r t i o n   ( T H D )   w h i l e   p r e s e rv i n g   r e l i a b l e   s t e a d y - s t a te   a n d   d y n a m i c   p e r f o r m a n c e .   E x p e r i m e n t a l   v a l i d a t i o n   d e m o n s t r a t e s   t h a t   i n c o r p o r a t i n g   r e a l - t i m e   f e e d b a c k   i n t o   v i r t u a l   f l u x   e s t i m a te s   i m p r o v e s   t h e   p r e c is i o n   o f   v o l t a g e   p r e d i c t i o n   a n d   t h e   r e s p o n s i v e n e s s   o f   t h e   p o w e r   c o n t r o l   s y s t e m .   C o n s e q u e n t l y ,   V F D P C   e x h i b i t s   e n h a n c e d   a d a p ta b i l i t y   f o r   v a r i o u s   g r i d   a n d   l o a d   s i t u a t i o n s ,   p r e s e n t i n g   a n   a p p r o p r i a t e   c h o i c e   f o r   c u r re n t   p o w e r   s y s t e m s   t h a d e m a n d   e f f i c ie n t ,   r e l i a b l e ,   a n d   s e n s o r l e ss   o p e r a t i o n .   K ey w o r d s :   Activ p o wer   L o o k u p   tab le   R ea ctiv p o wer   T o tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   V i r t u a l - f l u x   d i r e ct   p o w e r   c o n t r o l     T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   No r   Aziz ah   Mo h d   Yu s o f f   Sch o o l o f   E lectr ical  a n d   E lectr o n ic  E n g i n ee r in g ,   Un iv er s iti Sain s   Ma lay s ia  ( USM)   Pen an g ,   Ma lay s ia   E m ail:  n o r az izah . y u s o f f @ u s m . m y       1.   I NT RO D UCT I O N   T h in cr ea s in g   in teg r atio n   o f   r en ewa b le  en er g y   s o u r ce s   an d   th ad v an ce m en o f   s m ar g r id   in f r astru ctu r h a v r aised   th d em an d   f o r   p o wer   co n v er s io n   s y s tem s   th at  ar b o th   h ig h - p er f o r m i n g   an d   en er g y - ef f icien t,  as  well  as  f lex ib le  in   r esp o n s to   f lu ct u atin g   g r id   c o n d itio n s   [ 1 ] [ 2 ] .   Gr id - co n n ec ted   co n v er ter s   a r ess en tial  in   th e s s y s tem s ,   allo win g   b id ir ec ti o n al  en er g y   t r an s f er ,   m ain tain in g   p o wer   q u ality ,   an d   ass u r in g   g r id   co m p atib ilit y .   T o   ad d r ess   th ese  co m p lex   r eq u ir em e n ts ,   ad v a n ce d   c o n tr o tech n iq u es  h av e   b ee n   d ev el o p ed ,   e n s u r in g   a cc u r ate  m an ag e m en o f   p o wer   d i s tr ib u tio n   an d   im p r o v ed   d y n a m ic  r esp o n s iv en ess .   d ir ec p o wer   co n tr o ( DPC )   tech n iq u es,  d er iv e d   f r o m   d ir ec to r q u c o n tr o ( DT C )   p r in cip les,  g ain ed   s ig n if ican t a tten tio n   d u to   th e ir   im m ed iate  r esp o n s a n d   less   n ee d   f o r   s ev er al  s en s o r s   [ 3 ] ,   [ 4 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  16 ,   No .   4 Dec em b er   20 25 :   2509 - 2 5 2 0   2510   Vir tu al  f lu x   d ir ec p o wer   c o n tr o ( VFDPC )   in d icate s   an   im p o r tan im p r o v em e n with in   th d ir ec p o wer   c o n tr o l   ( DPC )   f r am e wo r k .   I f u n ctio n s   b y   d ir ec tly   esti m atin g   g r id   v o ltag e   u s in g   v ir t u al  f lu x   co m p u tatio n ,   h e n ce   allo win g   th r ea l - tim e   ca lcu latio n   o f   ac tiv an d   r ea ctiv e   p o we r   with o u em p lo y in g   v o ltag s en s o r s   [ 5 ] ,   [ 6 ] .   T h i s   n o o n ly   r ed u ce s   th d ev el o p m en o f   h a r d war b u also   en h an ce s   s y s tem   r eliab ilit y .   T h e   in teg r atio n   o f   v o ltag e   v ec to r   s elec tio n   l o o k u p   tab le  allo ws  VFDPC   to   o p er ate  with   l o to tal   h ar m o n ic  d is to r tio n   ( T HD)   w h ile  p r o v id i n g   r a p id   an d   s tea d y   r esp o n s d u r in g   d y n a m ic  o p er atin g   s itu atio n s ,   s u ch   as a b r u p t l o ad   ch a n g es a n d   g r i d   d is tu r b a n ce s   [ 7 ] [ 9 ] .   Desp ite  th ad v an ce m e n ts   in   th VFDPC   co n tr o s y s tem ,   s ig n if ican is s u co n tin u es  t o   ex is t:  th ab s en ce   o f   r o b u s r ea l - tim v a lid atio n   p r o ce s s es  f o r   v ir tu al   f lu x   esti m atio n .   T h e   ac cu r ac y   an d   r esp o n s iv en ess   o f   f lu x   p r ed ictio n   a r cr u cial  f o r   th ef f ec tiv o p er atio n   o f   VFDP C ,   p ar ticu lar ly   in   en v ir o n m en ts   wh er th e   g r id   e x h ib its   u n p r ed ictab le   b e h av io r   an d   lo ad   r eq u ir em en ts   f lu ctu ate  [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .   I n a d eq u ate  v alid atio n   m ay   lead   to   e r r o r s   i n   p o wer   ca lcu l atio n s ,   r ed u c s tab ilit y ,   an d   d eg r ad c o n tr o l   p er f o r m a n ce ,   p ar ticu lar ly   d u r in g   s u d d en   o cc u r r e n ce s .   T h is   s tu d y   ad d r ess es  th g a p   b y   lo o k in g   in to   p r ac tical   r ea l - tim v ali d atio n   m eth o d s   f o r   v ir tu al  f lu x   i n   d i r ec p o wer   c o n tr o l   s y s tem s .   T h s u g g ested   m eth o d   m a k es  VFDPC   m o r e   s tab le  an d   f lex i b le  in   less - th an - id ea s ettin g s   b y   c o n s tan tly   ch ec k in g   f l u x   esti m atio n   ag ain s ch an g in g   g r id   p a r am eter s   [ 1 2 ] [ 1 4 ] .   T h ap p r o ac h   in ten d s   to   m a k e   it  ea s ier   to   q u ick ly   ch an g co n tr o ac tio n s   i n   r ea l   tim e,   wh i ch   will  lo wer   T HD   an d   im p r o v th e   o v e r all  ac cu r ac y   o f   c o n tr o l.   T h is   m ain   co n tr ib u tio n   is   th d ev elo p m en an d   ev alu atio n   o f   r ea l - tim v alid atio n   f r am ewo r k   f o r   VFDP C ,   s p ec if ically   d esig n ed   f o r   h ig h - p er f o r m a n ce   g r i d - co n n ec ted   c o n v e r ter s .   T h s u g g ested   s o lu tio n   is   ev alu ated   u n d e r   v ar io u s   d y n am ic  s ce n ar io s ,   s u ch   as  v o lt ag s ag s   an d   s u d d en   lo ad   c h an g es,  in   o r d er   to   d eter m in its   ab ilit y   t o   m ai n tain   s y s tem   s tab ilit y   an d   p er f o r m a n ce .   T h is   s tu d y   e n h an ce s   th ex is tin g   k n o wled g b y   illu s tr atin g   h o r ea l - tim f lu x   v alid ati o n   ca n   m a r k ed l y   im p r o v e   co n tr o p r ec is io n ,   d ep en d a b ilit y ,   an d   r o b u s tn ess   in   co n tem p o r ar y   p o wer   s y s tem s   [ 1 5 ] [ 1 7 ] .   Mo r eo v er ,   it  e n ab les  th p o ten tial   im p lem en tatio n   o f   s en s o r less   co n tr o l m eth o d o l o g ies in   n e x t - g en er atio n   g r id   s y s tem s   [ 1 8 ] ,   [ 1 9 ] .         2.   M E T H O   T h is   s tu d y   ex a m in es  th r ea l - t im v alid atio n   o f   th v ir tu al  f lu x   id ea   in   d ir ec p o wer   co n tr o ( DPC ) ,   p r io r itizin g   t h im p r o v em e n o f   d y n am ic  p er f o r m an ce   d esp i te  v ar iab le  g r id   s ettin g s   [ 2 0 ] [ 2 2 ] .   T h s u g g ested   m eth o d o l o g y   en c o m p ass es n u m er o u s   ess en tial e lem en ts   d es ig n ed   to   ad d r ess   th is s u es a s s o ciate d   with   v ir tu al  f lu x   esti m atio n ,   r ea l - tim co n tr o l,  an d   d y n a m ic  s y s tem   b eh av io r .   Fig u r 1   d e p icts   th th r ee - p h ase  g r i d - co n n ec ted   c o n v er te r   to p o l o g y   em p lo y e d   in   th is   p ap er ,   wh ich   p r o v id es  th f u n d am en t al  s tr u ctu r f o r   th e   im p lem en tatio n   o f   th VFDPC   ap p r o ac h .   T h illu s tr atio n   d ep icts   th in ter f ac b etwe en   th g r id   a n d   th e   co n v er ter   v ia  in d u ctiv e - r esis tiv b r an c h es  ( L a,   L b ,   L c) ,   an d   ( R a,   R b ,   R c)   to g eth er   with   th e   s witch in g   n etwo r k   th at  g en er ates  th e   n ec ess ar y   c o n v er ter   v o ltag e   v ec to r s   ( Vco n v , a) ,   ( Vco n v , b ) ,   an d   ( Vco n v , c) .   T h is   h a r d war e   ar r an g em e n f ac ilit ates  th r ea l - tim im p lem en tatio n   o f   v ir tu al  f lu x   esti m atio n   an d   co n tr o lo g ic,   as  ex am in ed   in   th f o llo win g   s ec tio n s .   T h i s   p a p e r   i s   o r g a n i z e d   i n t o   f o u r   s e c ti o n s ,   s t a r t i n g   w it h   a n   i n tr o d u c t i o n :   i )   S e c ti o n   1   p r o v i d e s   a   d et a i le d   r e v i e w   o f   t h e   e x i s t i n g   r e s e a r c h ,   o f f e r i n g   a n   o v e r v i e w   o f   D P C   a n d   t h e   l a t e s t   d e v e l o p m e n t s   i n   V F DP C ;   i i )   S e ct i o n   2   c o v e r s   t h e   m e t h o d o l o g y ,   e x p l a i n i n g   k e y   c o n c e p t s   b e h i n d   V F DP C ,   s u c h   a s   h o w   g r i d   v o l t a g e   a n d   p o w e r   a r e   e s t i m a t e d ,   a n d   i n t r o d u c e s   a   n e w l y   d e v e l o p e d   s w it c h i n g   l o o k u p   t a b l e ;   i i i )   S e ct i o n   3   p r e s en t s   t h e   r e s u lt s   a n d   a n a l y s is ,   f o c u s i n g   o n   s y s t e m   p e r f o r m a n c e   u n d e r   b a l a n c e d   v o l t a g e   c o n d i t i o n s ,   i ts   i m p a c o n   t o t a l   h a r m o n i c   d i s t o r t i o n   ( T HD ) ,   a n d   c o m p a r i s o n s   wi t h   t r a d i ti o n a l   c o n t r o l   m e t h o d s ;   a n d   i v )   S e ct i o n   4   c o n c l u d e s   w i t h   s u m m a r y   o f   t h e   m a i n   f i n d i n g s ,   p r a c t i c a l   i m p l i c at i o n s ,   a n d   r e c o m m e n d a t i o n s   f o r   f u t u r e   s t u d ie s .         L o a d Eg , a Eg , b Eg , c Ra Rb Rc La Lb Lc Sa Sb Sc Sa   Sb   Sc   C V d c V c o n v , b V c o n v , c V c o n v , a n     Fig u r 1 .   T h r ee - p h ase  g r id - co n n ec ted   co n v er ter   to p o l o g y     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       E xp erimen ta l v a lid a tio n   o f v ir tu a l flu co n ce p t in     ( Mu h a mma d   Ha feez Mo h a med   Ha r ir i )   2511   2 . 1   P r o blem   f o rm ula t io   T h VFDPC   ap p r o ac h   wo r k s   b y   esti m atin g   two   k ey   th in g s th in s tan tan eo u s   ac tiv an d   r ea ctiv e   p o wer   in p u ts ,   an d   th v ir tu al  f lu x   o f   th th r ee - p h ase  g r id   [ 2 3 ] ,   [ 2 4 ] .   E s s en tially ,   VFDPC   co m b in es  m eth o d   f o r   d ir ec tly   co n tr o llin g   p o wer   with   tech n iq u f o r   esti m ati n g   in p u v o ltag s o u r ce s   to   m an ag an   AC - DC   co n v er ter   ef f icien tly .   I n   VFD PC ,   ac cu r ately   esti m atin g   th g r id ' s   v ir tu al  f lu x   an d   ch o o s in g   th r ig h t switch in g   s tates  f o r   th co n v er te r   ar b o th   ess en tial  f o r   s m o o th   o p er atio n .   T o   im p r o v e   ac cu r ac y ,   lo w - p ass   f ilter   is   ad d ed   to   th e   s y s tem ,   wh ich   h elp s   co r r ec a n y   p h ase  o r   m a g n itu d e   er r o r s   th at  m a y   o cc u r   d u r i n g   v ir tu al  f lu x   esti m atio n .   B y   ca r ef u lly   m an ag in g   th ese  p o wer   i n p u ts ,   VFDPC   ca n   r eg u late  b o th   th li n cu r r e n ts   an d   th e   o u tp u v o ltag o f   t h DC   lin k .   As  s h o wn   in   Fig u r 2 ,   th e   co n tr o s tr u ctu r e   o f   VFDPC   tr ea ts   th u tili ty   g r id s   s o u r ce   v o ltag as  t h o u g h   it   wer v i r tu al  AC   m ac h i n e.   T h is   ap p r o ac h   allo ws  f o r   p r e cise  an d   r esp o n s iv e   p o wer   co n tr o l in   t h co n v er ter   s y s tem .       L L L Ig , a Ig , b Ig , c S w i t c h i n g   T a b l e V D C RL I G B T V d c r e f PI X dP dQ ϴ n Q r e f   0 C u r r e n t   m e a s u r e m e n t I n s t a n t a n e o u s   p o w e r   a n d   G r i d   v i r t u a l - f l u x   e s t i m a t i o n Eg , a Eg , b Eg , c Sa Sb Sc Sa Sb Sc ϴ Q P P Q N     Fig u r 2 .   VFDPC   co n tr o l d iag r am       T h e   ( 1 )   ex p r ess es   th r elatio n s h ip   b etwe en   p ar am eter s   th at   h av e   b ee n   c o n tr o lled   in   th r e ctif ier   b y   Pu ls W id th   Mo d u latio n   ( PW M) .   Fro m   th eq u atio n s ,   th g r id   v o ltag f r o m   th e   th r ee - p h a s s y s tem   is   eq u al   to   th s u m m atio n   v o ltag f r o m   th in te r n al  r esis tan ce ,   in d u ctan ce ,   an d   co n v er ter   p o le   v o l tag e.   Fo llo win g   th is ,   in   ( 2 ) - ( 4 )   d eter m i n es  th p h ase  v o ltag at   th p o le’ s   co n v er ter .   T h is   p ar a m eter   v alu is   c o o p er atin g   with   th e   DC - lin k   o u tp u t v o ltag an d   th co n v er te r s   s witch in g   s tates f r o m   ea c h   p h ase .                               [ ,   ,   ,   ] = R [ ,   ,   ,   ] +  [ ,   ,   ,   ] + [  ,    ,    ,   ]   ( 1 )        ,  =  3 ( 2 ( + ) )   ( 2 )        ,  =  3 ( 2 ( + ) )   ( 3 )        ,  =  3 ( 2 ( + ) )   ( 4 )     Nex t,  as  in   d ir ec p o wer   c o n t r o s tr ateg y ,   th v o ltag m u s b co n v er ted   f r o m   a b c - co o r d in ates  in to   alp h an d   b eta  c o o r d i n ates ,   o r   k n o wn   as  th e   s tatio n ar y   r ef er en ce   f r am e .   Ma tr ix   f o r m u latio n   h as  b ee n   im p lem en ted   to   d o   th is   tr an s f o r m atio n ,   as sh o wn   i n   ( 5 ) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  16 ,   No .   4 Dec em b er   20 25 :   2509 - 2 5 2 0   2512   [ ] = 2 3 [ 1 1 2 1 2 0 3 2 3 2 ] [ ]     ( 5 )     Gr id   v ir tu al  f lu x   ca n   b o b ta in ed   b y   in te g r atin g   th e   v ec to r   o f   g r i d   v o ltag e ,   as  s h o wn   i n   ( 6 ) ,   a n d   th f in al  e q u atio n s   ca n   b s ee n   in   ( 7 ) .       ,  = ( ,  (  ) )     ( 6 )     = (  ,  + ,  + ,   )      ( 7 )     Pra ctica lly ,   th v alu o f   r esis tan ce   ca n   b n eg lecte d   d u t o   its   s m all  v alu co m p ar ed   to   th v alu o f   lin e   in d u ctan ce .   T h e r ef o r e,   th f in al  eq u atio n s   with o u t c o n s id er i n g   th v alu o f   r esis tan ce   ca n   b s ee n   as sh o wn   in   ( 8 )   an d   ( 9 )   f o r   r ea l a n d   im ag in ar y   ax es.      , =  ,  + , =  , + ,   ( 8 )     , =  ,  + , = , + ,   ( 9 )     I n   ( 1 0 )   an d   ( 1 1 )   ar a d d ed   to   t h esti m atio n   m eth o d   to   co m p en s ate  f o r   th ese  er r o r s .   T h ese  eq u atio n s   ar in ten d ed   to   ta k in to   ac c o u n h o th L PF   b eh av es  d if f er en tly   at  d if f e r en f r e q u en cies.  T h is   m ak es  it   p o s s ib le  to   ac cu r ately   r ec o n s tr u ct  th f lu x   at  all  f r eq u en cies  ex ce p th f u n d a m en tal  g r id   f r eq u en cy ,   wh ich   is   k ep co n s tan t.  T h en ,   t h r ec tif ied   f lu x   c o m p o n en ts   ar r ec al cu lated   u s in g   im p o r tan f a cto r s   s u ch   as  th g r id   an g u lar   f r eq u e n cy ,   t h f ilter   c u t - o f f   f r eq u en cy ,   an d   t h ch ar ac ter is tics   o f   th co n v er ter ' s   s witch in g .   Fig u r 3   s h o ws  th at  th is   m o d if icatio n   ap p r o ac h   is   b u ilt  in to   th f lu x   esti m atio n   lo o p .   T h p ictu r e   s h o ws  th wh o le  v ir tu al  f lu x   e s tim ate  b lo ck ,   wh ich   u s es  tr an s f er   f u n ctio n s   th at  r ep r esen th L PF   b eh av io r   to   p r o ce s s   th co n v er te r   v o ltag in p u ts .   T o   g et  th v ir t u al  f lu x   co m p o n en ts   r ig h t,  m o r co m p en s atio n   ter m s   ar e   u s ed .   T h is   b etter   esti m atio n   m eth o d   m a k es  th s y s tem   m o r r esis tan to   m ea s u r em en t   er r o r s   an d   k ee p s   co n tr o l c o n s is ten cy   in   r ea l - wo r ld   s itu atio n s .     , = ,  , + ,  , ( )     ( 1 0 )      , = ,  , = ,  , ,  , ( )     ( 1 1 )           Fig u r 3 .   T h d iag r am   o f   lo w - p ass   f ilter   in   v ir tu al  f lu x   f o r   th f ilter in g   p r o ce s s       2 . 2 .    L o o k up   t a ble   T h ( 1 2 )   an d   ( 1 3 )   p r o v id e   th esti m ates  f o r   in p u ac tiv e   p o wer   an d   r ea ctiv p o wer   in   a   s tatio n ar y   r ef er en ce   f r am e.       = ( 3 2 ) ( , , , , )     ( 1 2 )     = ( 3 2 ) ( , , + , , )   ( 1 3 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       E xp erimen ta l v a lid a tio n   o f v ir tu a l flu co n ce p t in     ( Mu h a mma d   Ha feez Mo h a med   Ha r ir i )   2513   As a  r esu lt,  th d if f er e n tiatio n   o f   ac tiv an d   r ea ctiv p o wer   c an   b ex p r ess ed   as ( 1 4 )   an d   ( 1 5 ) ,   r esp ec tiv ely .       = 3 2 ( , ,  + ,  , , ,  ,  , )   ( 1 4 )       = 3 2 ( , ,  + ,  , + , ,  + ,  , )   ( 1 5 )     T h ef f ec tiv en ess   o f   th v o ltag v ec to r   s elec tio n   m ec h an is m   in   VFDPC   was  d eter m in ed   b y   an aly zin g   th s y s tem ' s   b eh av i o r   th r o u g h   s im u latio n s   o f   i n s tan tan eo u s   ac tiv e   an d   r ea ctiv e   p o wer   r esp o n s es  to   d esig n ated   c o n v er te r   v o ltag v ec to r s .   T h r esu lts   ar is f r o m   th m ath em atica eq u atio n s   o f   p o wer   d er iv ativ es   r eg ar d in g   v o ltag v ec to r   o r ie n tatio n .   Fig u r es  4   a n d   5   e x h i b it  th d e r iv ativ es  o f   ac tiv a n d   r ea ctiv e   p o wer ,   r esp ec tiv ely ,   in   r esp o n s to   v ar io u s   co n v er ter   v o ltag e   v e cto r s .   T h ese  wav ef o r m s   illu s tr ate  h o v a r io u s   v ec to r s   af f ec t   th e   r ate  o f   p o we r   ch a n g e,   co n s eq u en tly   en h a n cin g   th e   d ec is io n - m ak in g   p r o c ess   in   ch o o s in g   th e   id ea l v o ltag v ec t o r   to   m in im i ze   p o wer   er r o r .       0 3 0 6 0 9 0 1 2 0 1 5 0 1 8 0 2 1 0 2 4 0 2 7 0 3 0 0 3 3 0 3 6 0 0 A c t i v e   P o w e r   D e r i v a t i v e   ( d P / d t ) V 0 V 7 V 1 V 2 V 3 V 4 V 5 V 6 A n g l e ( d e g r e e )     Fig u r 4 .   Activ p o wer   d e r iv a tiv e       0 30 60 90 1 2 0 1 5 0 1 8 0 2 1 0 2 4 0 2 7 0 3 0 0 3 3 0 3 6 0 A n g l e ( d e g r e e ) 0 V 6 V 1 V 2 V 3 V 4 V 5 R e a c t i v e   P o w e r   D e r i v a t i v e   ( dQ / dt ) V 0 V 7     Fig u r 5 .   R ea ctiv p o wer   d er i v ativ e       T h d ec is io n   lo g ic  is   in teg r a ted   in to   lo o k u p   ta b le,   illu s tr ated   in   T ab le  1 ,   wh ich   co r r elate s   th in s tan tan eo u s   p o wer   e r r o r   s ta tes  ( d P,  d Q)   an d   th e   s ec to r   p o s itio n   with   th ap p r o p r iate  v o ltag v ec to r .   T h e   tab le  class if ies  th 1 2   p o ten tia v o ltag v ec to r   s ec to r s   an d   d e s ig n ates  co n tr o ac tio n s   ac co r d in g   to   wh eth e r   th e   ac tiv an d   r ea ctiv e   p o wer   er r o r s   ar r is in g   ( 1 )   o r   d ec r ea s i n g   ( 0 ) .   Fo r   e x am p le,   wh en   b o th   d P   an d   d a r e   m in im al,   th d atab ase  p r o m o t es  v o ltag v ec to r s   th at  m ai n tain   th cu r r en p o wer   lev el;  co n v er s ely ,   wh en   b o t h   er r o r s   ar s ig n if ica n t,  th lo o k u p   tab le  p r io r itizes v ec to r s   th a t r ap id ly   r ec tif y   th d i f f er en ce 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 E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  16 ,   No .   4 Dec em b er   20 25 :   2509 - 2 5 2 0   2514   Fig u r es  4 ,   5 ,   a n d   T a b le  1   c o llectiv ely   p r esen an   in - d ep th   ex p lan atio n   o f   th e   p o wer   er r o r - b ased   v ec to r   s elec tio n   tech n iq u th at  s u p p o r ts   th VFDPC   alg o r ith m .   T h is   in teg r ated   co n tr o lo g ic  f ac ilit ates   p r ec is an d   ad ap tiv v o ltag v ec to r   ap p licatio n ,   en s u r in g   p er f ec co n tr o o f   ac tiv an d   r e ac tiv p o wer   wh ile  im p r o v in g   th s y s tem ' s   r esp o n s iv en ess   to   d y n am ic  co n d itio n s .       T ab le  1 .   VFDPC   lo o k u p   tab le   P o w e r   e r r o r   st a t u s   S e c t o r   p o s i t i o n   ( θ n )   a n d   c o n v e r t e r   v o l t a g e   v e c t o r   ( V n )   dP   dQ   θ 1   θ 2   θ 3   θ 4   θ 5   θ 6   θ 7   θ 8   θ 9   θ 10   θ 11   θ 12   0   0   V 1   V 1   V 2   V 2   V 3   V 3   V 4   V 4   V 5   V 5   V 6   V 6   0   1   V 2   V 2   V 3   V 3   V 4   V 4   V 5   V 5   V 6   V 6   V 1   V 1   1   0   V 6   V 6   V 1   V 1   V 2   V 2   V 3   V 3   V 4   V 4   V 5   V 5   1   1   V 4   V 4   V 5   V 5   V 6   V 6   V 1   V 1   V 2   V 2   V 3   V 3       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O   Fig u r 6   p r esen ts   th s im u latio n   r esu lts   o f   t h VFDPC   co n tr o s tr ateg y .   T h r esu lts   d em o n s tr ate  th at  th v o ltag v ec to r   s elec tio n   in   th lo o k - u p   tab le  is   ap p r o p r ia te,   en s u r in g   s m o o th   in p u v o lt ag an d   cu r r e n t,  as  s h o wn   in   Fig u r es 6 ( a)   an d   6 ( b ) .   Ad d itio n ally ,   th is   co n tr o l stra teg y   ef f ec tiv ely   co n v er ts   th AC   s o u r ce   to   D C   o u tp u t,  f o llo win g   th r ef er e n ce   v alu e,   as  o b s er v e d   in   Fig u r 6 ( c) .   Fig u r 6 ( d )   illu s tr ates  th in s tan tan eo u s   ac tiv an d   r ea ctiv p o wer ,   w h ile  Fig u r 6 ( e)   co n f ir m s   u n i ty   p o wer   f ac to r   o p er atio n ,   wh er p h ase  v o ltag es   alig n   with   t h eir   c o r r esp o n d in g   cu r r en ts .   Fin ally ,   th e   to tal  h ar m o n ic   d is to r tio n   ( T HD)   m ea s u r ed   in   6 ( f )   is   s ig n if ican tly   r ed u ce d ,   m ee tin g   I E E E   s tan d ar d   r eq u ir em en ts .             ( a)   ( b )   ( c)         ( d )   ( e)   (f)     Fig u r 6 .   Simu latio n   r esu lts   f r o m   VFDPC   co n tr o l stra teg y :   ( a)   p h ase  v o lta g e ,   ( b )   l in cu r r e n t ,     ( c)   DC - lin k   v o ltag e ,   ( d )   a ctiv e   an d   r ea ctiv p o wer s ,   ( e )   u n ity   p o wer   f ac t o r ,   an d   ( f )   h ar m o n i s p ec tr u m       3 . 1 .     E x perim ent a v a lid a t io n f o VF DP co ntr o l st ra t e g y   T h d ev elo p m en o f   t h co n t r o alg o r ith m   is   p er f o r m e d   u s in g   MA T L AB /S im u lin k   an d   r ea l - tim im p lem en tatio n   with   th e   d SP AC E   DS1 1 0 4   Dig ital  Sig n al  Pro ce s s in g   ( DSP)  b o ar d   in s er ted   in   d esk to p   co m p u ter   [ 2 5 ] .   T h ex p er im en tal  p r o to ty p o f   th AC - DC   co n v er ter   s y s tem   h as  b ee n   d ev elo p e d   in   th Un iv er s iti  T ek n ik al   Ma lay s ia  Me lak ( UT eM )   lab o r at o r y   to   s tu d y   an d   ex a m in t h p r o p o s ed   DPC   s ch em e.   T h m ain   h ar d war e   co n f ig u r at io n   f o r   th e x p er im e n tal  s etu p   is   s h o wn   in   th e   b lo c k   d iag r a m   o f   Fig u r 7 .   T h e   s etu p   co n s is ts   o f   th r ee - p h as g r id   s u p p ly ,   th r ee - p h ase  t r an s f o r m er ,   lin in d u cto r s ,   an   AC - DC   co n v er ter   p o wer   cir cu it,  g ate  d r iv er s   an d   is o latio n ,   DC - lin k   ca p ac ito r s ,   v ar iab le  r esis tiv lo ad ,   v o ltag e,   an d   c u r r en t   s en s o r s ,   an d   DSP  co n tr o ller   b o ar d .   T h s am p lin g   tim e,   T s ,   f o r   r ea im p lem en tatio n   h as  b ee n   in cr ea s ed   to   6 6 . 6 6 7   µs  o r   1 5   k Hz  s am p lin g   f r eq u en c y   b ec au s o f   th s p e ed   lim it  o f   th DSP  b o ar d .   lar g ca p ac itan ce   o f     80 60 40 20 0 - 40 - 60 Eg , a Eg , b Eg , c - 80 - 20 P h a se   V o l t a g e   [ V ] 0 . 8 0 . 81 0 . 82 0 . 83 0 . 84 0 . 85 T i m e   [ s ]   Ig , a Ig , b Ig , b 2 1 . 5 1 0 . 5 0 - 1 - 1 . 5 - 2 - 0 . 5 0 . 8 0 . 81 0 . 82 0 . 83 0 . 84 0 . 85 Ti m e   [ s ] P h a se   C u r r e n t   [ A ]   1 6 0 1 5 0 1 4 0 1 3 0 1 1 0 1 0 0 1 2 0 DC - L i n k   V o l t a g e   [ V ] 2 2 . 1 2 . 2 2 . 3 2 . 8 3 T i m e   [ s ] 2 . 4 2 . 5 2 . 6 2 . 7 2 . 9   1 8 0 1 6 0 1 2 0 1 0 0 60 - 20 80 A c t i v e     P o w e r   [ W a t t R e a c t i v e   P o w e r   [ V a r ] 1 4 0 40 20 0 0 . 8 0 . 81 0 . 82 0 . 83 0 . 84 0 . 85 T i m e   [ s ]   80 60 40 20 20 0 40 60 80 0 . 8 0 . 81 0 . 82 0 . 83 0 . 84 0 . 85 T i m e   [ s ] V o l t a g e   [ V ] 2 1 . 5 1 0 . 5 - 0 . 5 0 1 1 . 5 2 C u r r e n t   [ A ] V a I a Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       E xp erimen ta l v a lid a tio n   o f v ir tu a l flu co n ce p t in     ( Mu h a mma d   Ha feez Mo h a med   Ha r ir i )   2515   th DC - lin k   ca p ac ito r   at   th o u tp u t   o f   th AC - DC   co n v er t er   ac ts   as  s h o r cir c u it  ac r o s s   th th r ee - p h ase  s u p p ly   if   n o   p r o p er   s tar t - u p   m eth o d   is   im p lem en te d   d u r in g   th in itial  o p e r atio n   o f   th f r o n t - e n d   PW r ec tifie r   s y s tem .   A   h ig h   cu r r en will  f lo w   co n tin u ally   th r o u g h   th e   ca p ac ito r   u n til  th e   ca p ac ito r   b u ild s   u p   s u f f icien v o ltag e.   T h is   co n d i tio n   will  r esu lt  in   lar g s tar tin g   cu r r en wh ich   ca n   d is tu r b   th s u p p ly   AC   v o ltag e,   b lo th e   lin e   f u s es ,   o r   d am a g th e   s witch in g   d ev ic es  s u ch   as  I GB T s   an d   b r i d g e   d io d es.  T h er ef o r e,   a   s y s tem atic  ap p r o ac h   to   s tar tin g   u p   th e   AC - DC   co n v er ter   s y s tem   u n it  is   n ec ess ar y .   I n   t h p r o p o s ed   co n tr o m eth o d ,   th f o llo win g   wa y   o f   ch ar g in g   u p   th e   u n it  is   estab lis h ed .   T h ca p ac ito r   is   p r e - c h ar g ed   to   a   ce r tain   DC   v o ltag v alu Vd c ,   t h r o u g h   th an ti - p a r allel  d io d o f   th e   I GB T   s witch es.           Fig u r 7 .   d SP AC E   DS1 1 0 4   d ig ital sig n al  p r o ce s s in g   ( DSP)       Fig u r 8   r ep r esen ts   th b ala n ce d   in p u t   th r ee - p h ase  g r id   s id v o ltag e   wav ef o r m s   o n ce   t h VFDPC   h as  b ee n   ac tiv ated .   I n   Fig u r 8 ( a) ,   th b ala n ce d   v o ltag wav ef o r m s   o f   t h th r ee - p h ase  g r i d   ar s h o wn .   Fig u r e   8 ( b )   th en   illu s tr ates  th VFD PC   in   ac tio n ,   u s in g   th n ew  s witch in g   tab le   to   g en er ate   n e ar ly   s in u s o id al   lin cu r r en ts   o p er atin g   at  u n ity   p o wer   f ac to r ,   as  illu s tr ated   in   Fig u r 8 ( c) .   T h r ea ctiv p o wer   r ef er en ce   Qr ef   is   s et  to   0   Var   to   o b tain   u n it y   p o wer   f ac to r   o p er atio n   s o   t h at  th p h ase  v o ltag es  ar e   in   p h ase   with   th eir   ass o ciate d   cu r r en ts .   T h m o s u p p er   wav ef o r m   in   Fig u r 8 ( d )   s h o ws  th DC   o u tp u v o ltag e,   Vd is   well   r eg u lated   at   r ef er en c v o ltag e,   Vd c,   r ef   o f   1 5 0   V ,   wh ile   m ain tain in g   th e   s in u s o id al  t h r ee - p h ase  cu r r e n t.   Owin g   to   p r ec is v ir tu al  f lu x   e s tim atio n ,   b o th   ac tiv e   an d   r ea c tiv p o wer   ar e   ac cu r ately   ca lc u lated ,   as d ep icted   in   Fig u r 8 ( e) .   Fin ally ,   th AC - DC   co n v er ter   u tili zin g   VFDPC   with   n ew  s witch in g   tab le  g en er ates  cu r r en t   to tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   ( T H D)   o f   4 . 5 as  s h o wn   in   8 ( f ) .   T h is   T HD  v alu co m p lies   wit h   th I E E E   s tan d ar d ,   wh ich   r eq u i r es T HD  to   r em ain   b elo 5 %.            L o a d E g , a E g , b E g , c R a R b R c L a L b L c S a S b S c S a S b S c C V d c V c o n v , b V c o n v , c V c o n v , a n A C   C u r r e n t   S e n s o r s G a t e   D r i v e r s D C   V o l t a g e   S e n s o r A C   V o l t a g e   S e n s o r s A n a l o g   t o   D i g i t a l   C o n v e r t e r   ( A D C )   D i g i t a l   t o   A n a l o g   C o n v e r t e r   ( D A C ) I n p u t / O u t p u t ( I / O )   P i n s T e s t   a n d   M e a s u r e m e n t D e s k t o p   C o m p u t e r E N / D S * E N / D S = E n a b l e   a n d   D i s a b l e   t h e   c o n t r o l   s i g n a l V d c D S 1 1 0 4   D S P   B o a r d Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  16 ,   No .   4 Dec em b er   20 25 :   2509 - 2 5 2 0   2516         ( a)   ( b )   ( c)         ( d )   ( e)   (f)     Fig u r 8 .   Simu latio n   r esu lts   f r o m   VFDPC   co n tr o l stra teg y :   ( a)   p h ase  v o lta g e ,   ( b )   lin cu r r e n t ,     ( c)   DC - lin k   v o ltag e ,   ( d )   ac tiv e   an d   r ea ctiv p o wer s ,   ( e )   u n ity   p o wer   f ac t o r ,   an d   ( f )   h ar m o n i s p ec tr u m       3 . 2 .     L o a v a ria t io n   E x p er im en t   test s   ar also   co n d u cted   to   v er if y   th e   d y n am ic   p er f o r m a n ce   o f   t h VFDPC .   Fig u r e   9   s h o ws  tr an s ien r esp o n s es  f o r   th r ap id   ch a n g o f   lo ad   p o wer   u n d er   u n ity   p o wer   f a cto r   o p er atio n .   T h e   ad d itio n al  r esis to r   is   ab r u p tly   co n n ec ted   in   p ar allel  with   th ex is tin g   r esis to r   at  th o u tp u o f   th PW r ec tifie r   to   ca u s s u d d e n   in cr ea s in   th lo ad   p o wer .   As a  r e s u lt,  th esti m ated   in p u t a ctiv e   p o wer ,   P,  an d   th e   p h ase  cu r r en ts   in cr ea s s im u ltan eo u s ly   to   f u lf ill  th lo ad   p o wer   d em an d .   T h p r o p o s ed   co n tr o m eth o d   ca n   m ain tain   th DC - lin k   o u tp u v o ltag at  th r ef er en ce   v alu e   o f   1 5 0   an d   th s in u s o id al  lin cu r r en ts   with   u n ity   p o wer   f a cto r .   T h esti m ated   r ea ctiv e   p o wer ,   Q ,   is   k ep at  0   Var   t o   m ain tain   th u n ity   p o wer   f ac to r   o p er atio n   o f   th e   PW r ec tifie r .                   Fig u r 9 .   T r an s ien t r esp o n s f o r   lo ad   i n cr ea s in g   in   VFDPC   f r o m   ex p er im en tal  r esu lts   u n d e r   b alan ce d   v o ltag s u p p ly   co n d itio n s .   Fro m   to p DC - lin k   o u tp u t v o ltag ( 1 0 7   V/d iv ) ,   esti m ated   in p u t a ctiv e   p o wer   ( 1 5 0   W /d iv ) ,   esti m ated   in p u t r ea ctiv p o we r   ( 7 5   Va r /d iv ) ,   a n d   p h ase   a - c u r r en t ( 2 . 5   A/d iv )       E v alu atio n   o f   t h d y n am ic  r esp o n s u n d er   th e   ch an g o f   lo ad   p o wer   f r o m   h ig h   to   lo p o wer   d em an d   is   p er f o r m ed   b y   in s tan tly   d is co n n ec tin g   th a d d iti o n al  r esis to r s   in   p ar allel  with   th ex is tin g   lo ad   r esis to r   o f   1 4 0   .   Fig u r e   1 0   s h o ws  th tr an s ien t   r esp o n s e   d u r in g   th is   co n d itio n .   T h in p u esti m ated   ac tiv p o wer ,   P ,   an d   t h p h ase  cu r r en ar d ec r ea s in g   co n cu r r en t ly   to   m ee th d ec r ea s in g   lo a d   d em an d .   T h DC     Eg , b Eg , c Eg , a V o l t a g e   [ V ] T i m e / D i v i s i o n   ( 10 ms / d i v )   C u r r e n t   [ A ] T i m e / D i v i s i o n   ( 10 ms / d i v ) Ig , a Ig , b Ig , c   T i m e / D i v i s i o n   ( 10 ms / d i v ) C u r r e n t   [ A ] Eg , a Ig , a   Ig , a Ig , b Ig , b Vd c DC - L i n k   V o l t a g e   [ V d c ] C u r r e n t   [ A ] T i m e / D i v i s i o n   ( 10 ms / d i v )   P Q A c t i v e   P o w e r   [ W a t t ] R e a c t i v e   P o w e r   [ V a r ] T i m e / D i v i s i o n   ( 2 0 0 ms / d i v ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       E xp erimen ta l v a lid a tio n   o f v ir tu a l flu co n ce p t in     ( Mu h a mma d   Ha feez Mo h a med   Ha r ir i )   2517   o u tp u v o ltag le v el  is   k ep t   alm o s co n s tan at  its   r ef e r en ce   v alu o f   1 5 0   w h ile  m ain tai n in g   th e   s in u s o id al   lin cu r r en ts   f lo win g   th r o u g h   t h AC - DC   co n v er ter   s y s tem .               Fig u r 1 0 .   T r an s ien t r esp o n s f o r   lo a d   p o wer   d ec r ea s in g   i n   VFDP C   f r o m   ex p e r im en tal  r e s u lts   u n d er   b alan ce d   v o ltag s u p p l y   co n d itio n s .   Fro m   to p : D C - lin k   o u tp u t v o ltag e   ( 1 0 7   V/d iv ) ,   esti m ated   in p u t a ctiv p o wer     ( 7 5   W /d iv ) ,   esti m ated   in p u t r e ac tiv p o wer   ( 7 5   Var /d i v ) ,   a n d   p h ase   a - c u r r e n t ( 2 . 5   A/d iv )       3 . 2 .     DC  Vo lt a g re f er ence   v a ria t io n   T h d y n am ic  b e h av io r   o f   th f r o n t - e n d   r ec tifie r   u n d er   s tep   ch an g in   o u tp u v o ltag r e f er en ce   is   s h o wn   in   Fig u r 1 1 .   I n   th e   f ig u r e,   th e   DC   o u tp u t   v o ltag e   in cr ea s es   ac co r d in g   to   a   ch an g e   o f   t h DC   v o ltag e   r ef er en ce   f r o m   1 5 0   to   2 3 5   V.   T h esti m ated   ac tiv p o we r ,   P ,   is   also   in cr ea s ed   a n d   d e cr ea s ed   s tead ily   to   n ew  v alu es  d u r in g   th ch an g e s   o f   o u tp u v o ltag wh ile  m ai n tain in g   th esti m ated   r ea ctiv p o wer ,   at  0   Var .   T h p r o p o s ed   c o n tr o l   m eth o d   ca n   g e n er ate  alm o s s in u s o id a p h ase  c u r r e n ts   with   lo w   T H an d   u n ity   p o wer   f ac to r   b ef o r a n d   af ter   th ch a n g es o f   th DC   o u tp u t v o ltag r ef er en ce .                 Fig u r 1 1 .   Dy n am ic  r esp o n s d u r in g   ch an g in   DC   v o ltag e   r ef er en ce   i n   th p r o p o s ed   DPC   f r o m   ex p er im en tal  r esu lts   u n d er   b al an ce d   v o ltag s u p p ly   co n d itio n s .   Fro m   to p : D C - lin k   o u tp u v o ltag   ( 1 0 7   V/d i v ) ,   esti m ated   in p u t a ctiv p o wer   ( 7 5   W /d iv ) ,   esti m ated   in p u t r ea cti v p o wer   ( 7 5   Var /d iv ) ,     an d   p h ase   a - cu r r en t ( 2 . 5   A/d iv )       4.   CO NCLU SI O   T h is   s tu d y   h as sh o wn   th at  th v ir tu al - f lu x   d ir ec t p o wer   c o n tr o l ( VFDPC )   m eth o d   p r o v id es  r eliab le,   s en s o r less   tech n iq u f o r   co n tr o llin g   g r id - c o n n ec ted   co n v er ter s   v ia  p r ec is v ir tu al  f lu x   esti m atio n .   B y   im itatin g   th d y n am ic  ch a r ac t er is tics   o f   AC   m ac h in es,  V F DPC   f ac ili tates  ac cu r ate  r ea l - tim ca lcu latio n s   o f   ac tiv an d   r ea ctiv p o wer ,   h en ce   en h an cin g   s tab le  an d   ef f icien p o wer   f lo m an ag em en t.  T h im p lem en tatio n   o f   v o ltag v ec to r   s elec tio n   lo o k u p   tab le  s h o wed   im p r o v e m en ts   in   d y n am ic  r esp o n s an d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  16 ,   No .   4 Dec em b er   20 25 :   2509 - 2 5 2 0   2518   s y s tem   s tab ilit y ,   esp ec ially   d u r in g   tr a n s ien im p ac ts .   E x p er i m en tal  r esu lts   v alid ated   t h m eth o d ' s   ef f icac y   in   s u b s tan tially   d ec r ea s in g   to tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   ( T HD)   wh ile  p r eser v in g   ex ce llen s tead y - s tate  p er f o r m an ce   r esu lts   th at  co r r esp o n d   with   th eo r etica p r ed ictio n s   an d   p r io r   r esear ch   f in d in g s .   T h is   s tu d y   en h an ce s   cu r r e n t   r esear ch   b y   i n clu d in g   r ea l - t im v alid atio n   p r o ce d u r es,  t h u s   f illi n g   s ig n if ican t   g a p   in   en s u r i n g   th e   d ep en d a b ilit y   an d   ad a p tab ilit y   o f   v ir tu al - f l u x - b ased   co n tr o l.  I n   co n tr ast  to   co n v en tio n al  DPC   ap p r o ac h es,  th is   p ap er   p r o v id es  an   o p tim ize d   h ar d war d esig n   wh ile  m ain tain in g   co n tr o ac cu r ac y ,   f ac ilit atin g   wid er   im p lem en tatio n   in   ad v an ce d ,   r en ewa b le - d o m in an g r id   s ettin g s .   T h s tu d y   n o o n l y   co n f ir m s   ex is tin g   id ea s   o n   s en s o r less   co n tr o an d   f lu x   esti m ates  b u al s o   ex ten d s   th f ield   b y   p r esen tin g   d e m o n s tr ated ,   s ca lab le  ap p r o ac h   f o r   im p r o v ed   p o wer   co n v er ter   p er f o r m an ce   u n d er   co m p lex   a n d   d y n am ic  o p er ati n g   co n f ig u r atio n s .       ACK NO WL E DG E M E NT S   T h au th o r s   wo u ld   lik to   e x p r ess   th eir   s in ce r g r atitu d to   Un iv er s iti  Sain s   Ma lay s i ( USM) ;   Un iv er s iti  Ma lay s ia  Per lis   ( Un iMAP) an d   U n iv er s itas   Ah m ad   Dah lan   ( UAD) ,   f o r   g e n e r o u s ly   p r o v i d in g   th e   r esear ch   f ac ilit ies  an d   in s titu tio n al  s u p p o r th at  m ad th is   s tu d y   p o s s ib le.   T h eir   co n tr ib u tio n s   wer in s tr u m en tal  in   en a b lin g   th s u cc ess f u l e x ec u tio n   o f   th is   co l lab o r ativ wo r k .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h au th o r s   wis h   to   ex p r ess   th eir   g r atitu d e   to   Un iv er s iti  Sain s   Ma lay s ia  ( USM)   f o r   th ei r   v alu ab le   s u p p o r in   f in an ce   th r o u g h   th s h o r t - ter m   g r a n R 5 0 1 - LR - R ND0 0 2 - 0 0 0 0 0 0 1 1 6 7 - 0 0 0 0 ,   p r o v id i n g   th e   f ac ilit ies,  r eso u r ce s ,   an d   f in a n cial  ass i s tan ce   f o r   th is   s tu d y .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al  u s es  th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Mu h am m ad   Haf ee Mo h am ed   Har ir i                               No r   Aziz ah   Mo h d   Yu s o f f                               Mu h am m ad   Z aid   Aih s an                               T o le  Su tik n o                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   T h au th o r s   d ec lar th at  th e r is   n o   co n f lict o f   in ter est   r eg ar d in g   th p u b licatio n   o f   th e   p ap er .       DATA AV AI L AB I L I T Y   All  d ata  s u p p o r tin g   th e   f in d i n g s   o f   th is   s tu d y   in   th is   p a p er ,   i n clu d in g   th e   eq u atio n s ,   d ata ,   an d   p ar am eter s   u s ed ,   h av b ee n   m ad p u b licly   av ailab le.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   T.   A .   Tr i v e d i ,   R .   J a d e j a ,   a n d   P .   B h a t t ,   A   r e v i e w   o n   d i r e c t   p o w e r   c o n t r o l   f o r   a p p l i c a t i o n s   t o   g r i d   c o n n e c t e d   P W M   c o n v e r t e r s,”   En g i n e e ri n g ,   T e c h n o l o g y   &   A p p l i e d   S c i e n c e   R e se a rc h ,   v o l .   5 ,   n o .   4 ,   p p .   8 4 1 8 4 9 ,   A u g .   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 4 8 0 8 4 / e t a sr . 5 4 4 .   [ 2 ]   N .   R .   N .   I d r i a n d   A .   H .   M .   Y a t i m,  A n   i mp r o v e d   st a t o r   f l u x   e s t i m a t i o n   i n   st e a d y   s t a t e   o p e r a t i o n   f o r   d i r e c t   t o r q u e   c o n t r o l   o f   i n d u c t i o n   mac h i n e s,”   i n   C o n f e re n c e   R e c o rd   o f   t h e   2 0 0 0   I EEE  I n d u s t ry  Ap p l i c a t i o n s C o n f e re n c e .   T h i r t y - F i f t h   I A S   An n u a l   M e e t i n g   a n d   Wo r l d   C o n f e r e n c e   o n   I n d u st r i a l   Ap p l i c a t i o n o f   El e c t ri c a l   E n e r g y   ( C a t .   N o . 0 0 C H 3 7 1 2 9 ) ,   I EEE,   2 0 0 2 ,   p p .   1 3 5 3 1 3 5 9 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I A S . 2 0 0 0 . 8 8 2 0 6 1 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.