I nte rna t io na l J o urna l o f   P o wer   E lect ro nics   a nd   Driv S y s t em   ( I J P E DS)   Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 ,   p p .   3 0 3 ~ 3 16   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijp ed s . v 1 7 . i 1 . p p 3 0 3 - 3 16           303       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   M itiga ting ha rmo nic distort io n in g rid - co nnec ted  PV  sy stems:   a  com pa ra tive eva lua tion o AN FI S and  IC - b a sed  M PP techniqu es       B o uledro ua   Adel,   M esb a T a re k ,   K ela ia ia   Sa m ia   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   Te c h n o l o g y ,   B a d j i   M o k h t a r   U n i v e r si t y ,   A n n a b a ,   A l g e r i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u l 1 5 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Dec   1 8 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   J an   2 3 ,   2 0 2 6       In teg ra ti n g   p h o t o v o lt a ic  (P V)   sy ste m in to   p o we g r id p re se n ts  n o tab le   c h a ll e n g e re late d   to   p o we q u a li ty ,   e sp e c ially   c o n c e rn in g   to tal  h a rm o n ic   d isto rti o n   (THD)  c a u se d   b y   p o we e lec tro n ic  c o n v e rters ,   wh ic h   d o   n o t   c o m p ly   wit h   IEE 5 1 9   a n d   IEC  6 1 0 0 0   sta n d a rd s .   Th is  st u d y   in tr o d u c e a n   a d a p ti v e   n e u ro - f u z z y   in fe re n c e   sy ste m   (AN F IS ) - b a se d   m a x imu m   p o we r   p o i n trac k i n g   (M P P T)  c o n tr o ll e d e sig n e d   to   o p ti m ize   e n e rg y   e x trac ti o n   wh il e   c o n c u rre n tl y   m it ig a ti n g   h a rm o n ic  d isto rti o n   in   th re e - p h a se   g rid - c o n n e c ted   P sy ste m s.  Un li k e   c o n v e n t io n a IC - M P P m e th o d s,  wh ich   c o m p ro m ise   th e   q u a li ty   o t h e   p o we to   m o n it o r   p e rfo rm a n c e ,   th e   p ro p o se d   AN F IS - M P P T   stra teg y   u se i n t e ll ig e n m o d u latio n   i n d e x   a d j u stm e n to   a c h iev e   a   d u a g o a l .   A   c o m p a r iso n   o f   th e   fo u irrad iati o n   lev e ls  (4 5 0 -   1 0 0 0   W/ m ² )   sh o ws   a   h ig h e p e rfo rm a n c e AN F IS - M P P T   a c h iev e 0 . 2 6 %   THD  a 1 0 0 0   W/ m ²   c o m p a re d   to   0 . 4 4 %   a IC - M P P T   (4 0 . 9 %   im p r o v e m e n t),   a n d   0 . 8 0 %   v e rsu 1 . 1 2 %   a 4 5 0   W/ m ²   ( 2 8 . 6 %   re d u c ti o n ).   Th e   fiv e - lay e r   AN F IS   a rc h it e c tu re ,   trai n e d   o n   te m p e ra tu re   a n d   ra d ia ti o n   d a ta,  sh o ws   fa ste r   c o n v e rg e n c e   a n d   l o we o sc il lati o n   t h a n   t h e   c o n v e n ti o n a a p p ro a c h .   Th e   re su lt c o n firm  th a M P P b a se d   o n   AN F IS   is  a n   e ffe c ti v e   so lu ti o n   t o   imp ro v e   t h e   e n e rg y   q u a li t y   o f   g ri d - in te g ra ted   p h o to v o lt a ic i n sta ll a t io n s w h il e   m a in tain in g   o p ti m a e n e rg y   c o n v e rsio n   e fficie n c y .   K ey w o r d s :   ANFI S   I n cr em en tal  c o n d u ctan ce   Ma x im u m   p o wer   p o i n t tr ac k in g   Po wer   q u ality   T o tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   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 :   B o u led r o u Ad el   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   Facu lty   o f   T ec h n o l o g y ,   B ad ji M o k h tar   U n iv er s ity   An n ab 2 3 0 0 0 ,   Alg er ia   E m ail:  ad el. b o u le d r o u a@ u n i v - an n ab a. d z       1.   I NT RO D UCT I O N   So lar   p h o to v o ltaic  s y s tem s   ( P Vs) ,   as  clea n   an d   r en ewa b le  s o u r ce ,   h av s ig n if ican tly   ch an g ed   th e   g lo b al  en e r g y   lan d s ca p e,   with   g r id - c o n n ec te d   in s tallatio n s   ac h iev in g   u n p a r alleled   lev els  wo r ld wid [ 1 ] ,   [ 2 ] .   As  th ese  s y s tem s   in teg r ate  in to   ex is tin g   elec tr ical  g r id s ,   t h ey   s er v e   as  d is tr ib u ted   g en e r atio n   s o u r c es  th at   co n v er s o lar   ir r ad ia n ce   in to   elec tr ical  en er g y   th r o u g h   p o w er   elec tr o n ic  co n v e r ter s .   T h o u g h   th is   in teg r atio n   r aises   s er io u s   p o wer   q u ality   co n ce r n s ,   p ar ticu la r ly   h ar m o n i d is to r tio n ,   wh ich   ca n   u n d er m in g r id   s tab ilit y   an d   co n tr a v en estab lis h ed   p o wer   q u ality   s tan d ar d s   s u ch   as  I E E E   5 1 9   a n d   I E C   6 1 0 0 0   [ 3 ] ,   [ 4 ] .   T h n o n - lin ea r   ch ar ac ter is tics   o f   p o wer   elec tr o n ic  in ter f ac es,  co m b in ed   wit h   th e   in h e r en v ar iab ilit y   o f   s o lar   ir r a d ian ce   an d   en v ir o n m en tal  c o n d itio n s ,   cr ea te   co m p le x   h ar m o n ic  p h e n o m en a   th at   r eq u i r s o p h is ticated   m itig atio n   s tr ateg ies to   en s u r r eliab le  g r i d   o p er atio n   [ 5 ] ,   [ 6 ] .   T h b asic  ch allen g e   in v o l v es  th d u al  o b jectiv o f   m ax im iz in g   p o wer   ex tr ac tio n   f r o m   p h o to v o ltaic   ( PV)   ar r ay s   an d   m ain tain in g   an   ac ce p tab le  p o wer   q u ality   s tan d ar d .   T h m ax im u m   p o wer   p o in tr ac k in g   ( MPPT)   tech n iq u is   k ey   t o   o p tim izin g   s o lar   p o wer   g en er atio n   d u to   th co n tin u o u s   s h if ts   o f   th M PP   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   303 - 3 16   304   ca u s ed   b y   v ar y in g   en v ir o n m e n tal  co n d itio n s ,   in clu d in g   s o la r   r ad iatio n ,   tem p e r atu r e ,   a n d   p ar tial  s h ad in g   [ 7 ] ,   [ 8 ] .   H o wev er ,   co n v en tio n al   MPPT  alg o r ith m s   o f te n   p r o d u ce   co m p r o m is es  b etwe en   tr a ck in g   e f f icien cy   an d   en er g y   q u ality ,   esp ec ially   u n d er   r ap id ly   ch an g in g   co n d itio n s   [ 9 ] ,   [ 1 0 ] .   Har m o n ic  d is to r tio n   o cc u r s   d u t o   th in h er en s witch in g   f u n ctio n s   o f   p o wer   elec tr o n ics  co n v er ter s   th at  p lay   a n   im p o r ta n r o le  in   MPPT  im p lem en tatio n .   T h ese  d is to r tio n s   ca n   b e   p r o p ag ate d   in   th e   elec tr ical  n etwo r k ,   ca u s in g   v o ltag d is to r tio n s ,   en er g y   lo s s ,   an d   p o ten tial  i n ter f er en ce   with   s en s itiv lo a d s   [ 1 1 ] ,   [ 1 2 ] .   T h is   is s u is   f u r th er   in ten s if ied   b y   th e   s im u ltan eo u s   o p er atio n   o f   m u ltip le  in v er ter s   in   lar g e - s ca l PV  in s tallat io n s ,   wh ich   r esu lts   in   cu m u lativ h ar m o n ic  e f f ec ts   th at  ex ce ed   a cc ep tab le  th r esh o ld s   [ 1 3 ] .   I n   th liter atu r e ,   s ev er al  s tu d ies  h av b ee n   c o n d u cted   o n   b o th   MPPT  o p tim izatio n   an d   h ar m o n ic   m itig atio n   ap p r o ac h es,  b u m o s s tu d ies  f o cu s   o n   th ese  to p ic s   s ep ar ately   r ath e r   t h an   as   in te r r elate d   c h allen g es  [ 6 ] ,   [ 1 4 ] ,   [ 1 5 ] .   C o n v en tio n al  MPPT  s tr ateg ies  s u ch   as  P& a n d   I C   ar e   r e co g n ized   f o r   t h eir   s tr aig h tf o r war d n ess   an d   ef f icien cy   u n d er   s tab le  co n d itio n s .   Ho wev er ,   t h ey   o f ten   e x h ib it  o s cillatio n s   ar o u n d   th MPP  an d   f ac ch allen g es   in   ad ap tin g   to   s wif tly   ch a n g in g   en v ir o n m en tal  c o n d itio n s   [ 1 6 ] ,   [ 1 7 ] .   I n   th e   r ec en ad v an ce s   in   ar tific ial  in tellig en ce ,   ANFI Ss   f o r   MPPT  ap p licatio n s   h av e   b ee n   d ev elo p ed ,   wh ic h   e x h ib it   b etter   tr ac k in g   ac c u r ac y   an d   f aster   co n v er g en ce   t h an   tr a d itio n al  m eth o d s   [ 1 8 ] ,   [ 1 9 ] .   Mo r eo v er ,   ef f o r ts   to war d s   p o wer   q u ality   en h an c em en v ia   ac tiv f ilter in g   tech n iq u es  ar e   also   b ein g   m a d [ 2 0 ] ,   [ 2 1 ] ,   m o d if ied   co n v er ter   to p o lo g ies  [ 2 2 ] ,   [ 2 3 ] ,   an d   ad v a n ce d   c o n tr o s tr ateg ies  [ 2 4 ] [ 2 6 ]   h av b ee n   o n g o in g y et,   a   co m p r eh e n s iv co m p ar ativ ass es s m en o f   h o v a r io u s   MPPT  s ch em es  s p ec if icall y   af f ec h a r m o n ic   d is to r tio n   in   g r id - co n n ec ted   s y s tem s   is   lim i ted   in   th liter atu r e.   T h is   s tu d y   p r o p o s es a   n o v el  c o m p ar ativ a p p r o ac h   f o r   th e v alu atio n   o f   th ef f ec tiv e n ess   o f   ad ap tiv e   n eu r o - f u zz y   in f e r en ce   s y s te m   ( ANFI S) - b ased   a n d   in cr e m en tal  co n d u ctan ce   ( I C ) - b ased   MPPT  s tr ateg ies ,   s p ec if ically   in   ter m s   o f   to tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   ( T HD)   m itig atio n   in   g r id - tied   PV  s y s te m s .   T h d ev elo p ed   s im u latio n   m o d els  th at  p r ec is ely   r ep r esen th e   co m p le x   in ter ac tio n s   b etwe en   MPPT  alg o r it h m s   an d   h a r m o n ic  g en er atio n   m ec h an is m s   u n d e r   v ar y i n g   le v els  o f   ir r a d ian c e.   T h a n aly s is   em p lo y s   M AT L AB   s o f twar e's   h ar m o n ic  a n aly s is   to o ls   to   r ig o r o u s ly   ev alu ate  T HD.   T h r esu lts   s h o th at  ANFI S - MPPT  m eth o d s   co n s is ten tly   m ain tain   lo wer   T HD  v alu an d   d em o n s tr ate  t h p o ten tial  f o r   d u al  s tr ateg y   f o r   e n er g y   h ar v est  an d   p o wer   q u ality .   T h e   s t u d y   p r o v i d e s   b a s i c   k n o w l e d g e   f o r   e n e r g y   s y s t e m   e n g i n e e r s   a n d   n e t w o r k   o p e r a t o r s   a n d   p r o v i d e s   p r o m i s i n g   s o l u t i o n s   to   l a r g e - s c a le   s o l a r   p o we r   p l a n t   d e p l o y m e n t s   u n d e r   s t r ic t   p o w er   q u a l i t y   s ta n d a r d s .       2.   M E T H O D   2 . 1 .     Sy s t e m   co nfig ura t io n a nd   ANF I S - M P P T   i nte g ra t io n   I llu s tr ated   in   Fig u r e   1 ,   t h p r o p o s ed   g r id - tied   PV  s y s tem   o p er ates  in   a   th r ee - p h ase,   s in g le - s tag e   co n f ig u r atio n   an d   in clu d es  PV  ar r ay ,   DC   lin k   ca p ac ito r ,   t h r ee - p h ase  v o ltag s o u r ce   in v er ter   ( VSI ) ,   an   L C L   f ilter ,   an d   th g r id   [ 1 9 ] .   T h PV a r r ay   g en er ates D C   p o wer   th at  ch ar g es a   DC   lin k   ca p ac ito r ,   f o r m in g   th e   VSI   in p u t,  wh er e   th v ar ia b le   ir r ad ian ce   a n d   tem p e r atu r m u s b co n s id er ed ,   an d   it  ag ai n   s tab ilizes  th D C   b u s   v o ltag wh ile  atten u atin g   h ig h - f r eq u en cy   r ip p le.   T h e   DC   p o wer   is   th en   co n v er ted   in to   AC   th r o u g h   a   th r ee - p h ase  VSI   s y n c h r o n ize d   to   th g r i d   th r o u g h   p h ase - lo ck ed   lo o p   ( PLL ) ,   wh er e b y   t h L C L   f ilter   f ilter s   o u th s witch in g   h ar m o n ics  t o   m ee th g r id   s tan d ar d s .   T h e   ANFI S - b ased   MPPT  co n tr o ll er   was  in co r p o r ated   in to   th e   in v er te r   clo s ed - lo o p   s tr u ctu r e   with   a   r ec o n f ig u r a b le  o u t p u t,   wh er eb y   th e   m o d u latio n   i n d ex   an d   s witch in g   s ig n als  wer d y n a m ically   ad ju s ted   f o r   s im u lta n eo u s   tr ac k in g   o f   th MPP  wh ile  s atis f ac to r ily   r eg u latin g   th e   h ar m o n ic  d is to r tio n .   T h ANFI alg o r ith m   u s es  r ea l - tim f ee d b ac k   f r o m   th PV  ar r a y   ( v o ltag e   an d   cu r r en t)   a n d   g r id   c u r r e n h ar m o n ics  to   o p tim ize  th e   in v er ter   p u ls e - wid th   m o d u latio n   ( PW M)   to   k ee p   th e   T HD   as  lo as  p o s s ib le  wh ile  m ax im izin g   t h MPPT  ef f i cien cy .   T h e   p r o p o s ed   m o d el  h as  b ee n   s im u lated   with   MA T L AB   Simu lin k   s o f twar e,   wh ich   allo ws  f o r   a   c o m p r eh e n s iv an aly s is   an d   v is u aliza tio n   o f   th e   b eh av io r   o f   th e   s y s tem .   Deta iled   s p ec if icatio n s   an d   p a r am et er s   o f   th co m p o n e n ts   u s ed   in   th s im u latio n   ar g iv en   in   T a b le  1   in   o r d er   to   e n s u r th at  th r esu lts   ar clea r   a n d   r ep r o d u cib le.     2 . 2 .     P a rr a y   m o dellin g   Mo d ellin g   PV  ce lls   is   ess en tial  f o r   u n d er s tan d in g   an d   o p tim izin g   s o lar   e n er g y   s y s tem s .   T h s in g le - d io d m o d el  ( SDM)   is   th d o m in an ap p r o ac h   f o r   s im u latin g   th eir   elec tr ical  b eh av io r   [ 2 7 ] .   I n   Fig u r 2 ,   th e   SDM  tr ea ts   p h o to v o ltaic  ce l as  an   eq u iv alen t   cir cu it  co n s is tin g   o f   cu r r en s o u r ce ,   d i o d e,   an d   r esis to r s .   T h cu r r en s o u r ce   g en e r ates  p h o to c u r r en t ( I ph )   d ir ec tly   p r o p o r tio n al  t o   th in te n s ity   o f   th in cid en s o lar   lig h t   an d   th ce ll  ar ea .   T h d io d i s   m o d eled   as  p - n   ju n ctio n ,   wh ich   ac co u n ts   f o r   th ce ll’s   n o n lin ea r   cu r r e n t - v o ltag p r o p e r ties .   T h cir cu i in clu d es  s er ies  r esis tan ce   ( R s )   r ep r esen tin g   m ater ial  an d   co n tact  r esis tan ce ,   an d   a   s h u n t   r esis tan ce   ( R sh )   ac co u n tin g   f o r   lea k ag c u r r e n ts   [ 2 8 ] .   T h is   eq u iv ale n cir cu it  s im p lifie s   th e   an aly s is   o f   t h p er f o r m an ce   o f   PV  ce lls   u n d er   d if f er en t   co n d itio n s   an d   th u s   en ab les   d esig n   o p tim izatio n   a n d   ef f icien cy   im p r o v e m en ts .   T h f u n d am en tal  e q u atio n   d escr ib in g   th e   m o d el s   cu r r en t - v o ltag ( I - V)   ch ar ac ter is tic  is   g iv en   as   ( 1 )   [ 2 9 ] ,   [ 3 0 ] .   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       Mit ig a tin g   h a r mo n ic  d is to r tio n   in   g r id - co n n ec ted   P V   s ystems :   a   co mp a r a tive     ( B o u led r o u a   A d el )   305   = ( + )   ( 1 )     W h er I   an d   ar th o u tp u cu r r en an d   v o ltag e,   r esp ec ti v ely .   T h d io d cu r r e n I d   is   ca lcu lated   u s in g   th e   Sh o ck ley   d i o d e   ( 2 ) .     = 0 ( ( + ) 1 )   ( 2 )     Her e,   I 0   is   th r ev er s s atu r atio n   cu r r e n t,  an d   n   is   th d io d id ea lity   f ac to r .   T h th er m al  v o ltag V T   is   d ef in ed   by   ( 3 ) .     =    ( 3 )     I n   ( 3 )   k   is   th B o ltzm an n   co n s tan ( 1 . 3 8 ×1 0 - 23 J /K) ,   T   is   th ab s o lu te  tem p er atu r e,   an d   q   i s   th ch ar g o f   an   elec tr o n   ( 1 . 6 0 2 × 1 0 - 19 C ) .   I n   t h is   co n tex t,  I 0   is   th r ev er s s atu r atio n   cu r r en t,  n   is   th id ea lity   f ac to r   o f   th e   d io d e,   V T   is   th e   th er m al  v o ltag e,   k   is   th e   B o ltzm an n   co n s tan t   ( 1 . 3 8 × 1 0   23   J /K) ,   T   is   th a b s o lu te  tem p e r atu r e ,   an d   q   is   th c h ar g o f   an   elec tr o n   ( 1 . 6 0 2 ×1 0 - 19   C ) .           Fig u r 1 .   Pro p o s ed   PV sy s tem       T ab le  1 .   Sp ec if icatio n s   v al u es f o r     th p r o p o s ed   m o d el   S p e c i f i c a t i o n s   V a l u e   P V   a r r a y 's   r a t e d   p o w e r   ( P pv )   1 0 2   Kw   O p e n - c i r c u i t   v o l t a g e   o f   t h e   P V   a r r a y   ( V oc )   9 0 7 . 6   V   C a p a c i t o r   o f   D C - l i n k   ( C dc )   S w i t c h i n g   f r e q u e n c y   ( F sw )   LC f i l t e r   i n d u c t o r   o n   t h e   i n v e r t e r   si d e   ( L i )   LC f i l t e r   c a p a c i t o r   ( C f )   LC f i l t e r   i n d u c t o r   o n   t h e   g r i d   si d e   ( L g )   Li n e   t o   l i n e   g r i d   v o l t a g e   ( V LL )   F r e q u e n c y   o f   t h e   g r i d   ( f g )   1 0 0 0   μF   1 0   K h z   5 0 0   μH   1 0 0   μF   5 0 0   μH   4 0 0   V   5 0   H z         Fig u r 2 .   Sin g le  d io d m o d el  o f   PV c ell       Fig u r 3   s h o ws  th ch a r ac ter is tics   cu r v es  o f   cu r r e n ( I - V)   an d   cu r r en ( P - V)   v o ltag es  i n   p h o to v o ltaic   m o d u les  at  d if f er en le v els  o f   s o lar   r ad iatio n .   Fig u r e   3 ( a)   s h o ws   an   I - V   cu r v e   co r r esp o n d in g   to   r ad iatio n   lev el  o f   1 0 0 0 ,   7 5 0 ,   5 0 0 ,   an d   2 5 0   W /m 2 ,   in d icatin g   th at  as  th r ad iatio n   in cr ea s es,  th s h o r cir cu it  cu r r en t   in cr ea s es  to   m ax im u m   v alu o f   1 0 0 0   W /m 2 .   T h d ir ec co n n ec tio n   b etwe en   s o lar   r ad iati o n   an d   PV  m o d u le   o u tp u c u r r e n h as  b ee n   o b s er v ed .   Fig u r 3 ( b )   s h o ws  th P - cu r v t h at  is   eq u iv ale n t,   an d   t h r a d iatio n   co n tr o ls   th e   v o ltag e   lev el  o f   th p ea k   o f   t h o u tp u t.   I n   p ar ticu lar ,   as  t h r a d iatio n   i n cr ea s es,  th p o we r   p r o d u ctio n   in cr ea s es,  an d   th cu r v o f   1 0 0 0   W /m 2   s h o ws  th h ig h est  p ea k   p o wer ,   f o llo wed   b y   o t h er   lev els  in   th d ec lin in g   o r d er .   T h ese  d at h ig h lig h th n ee d   f o r   ef f ici en MPPT  m eth o d s   to   m ax im i ze   en er g y   r ec o v er y   in   ch an g in g   en v ir o n m en tal  co n d itio n s   an d   h ig h lig h th s ig n if ican p ar o f   s o lar   r a d iatio n   u s ed   to   s elec th ef f icien cy   a n d   p er f o r m a n ce   o f   s o lar   s y s tem s   [ 3 1 ] .   test   it  an d   ass ess   th ef f ec ts   o f   r ad iatio n   a n d   tem p er atu r e   u n d er   d if f er e n t e n v ir o n m e n tal  co n d itio n s .     D i s c r et e   1e - 0 6   s   1000   25   P V   A r r a y   D C   L i nk   3 ph2 L   I n ve r te r   < T e m p e r a tu r e   (d e g   C ) >   < I r r a d i a n c e   (W / m 2 )>   < I _ PV >   < V _ PV >   V p v   I pv   An f i s   B as ed   M PP T   in   out   V d c r e f   L C P as s i v Fi l t e r   C o n t r o l   Su b s y s t em   A   B   C   g   Pu l se   A   B   C   a   b   c   A   B   C   a   b   c   C   B   A   a   b   c   P o w er   G r i d   Sco p es   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   303 - 3 16   306   Fig u r 4   s h o ws  th im p ac o f   tem p er atu r ch an g es  o n   th I - an d   P - ch ar ac ter is tics   cu r v es  o f   PV   m o d u les.  Fig u r 4 ( a)   p r esen ts   th I cu r v es  at  f o u r   d if f er e n t   tem p er atu r es:  1 5   °C ,   2 5   °C ,   3 5   °C ,   an d   4 5   °C .   W h en   th tem p er atu r e   r is es,  s h o r cir c u it  cu r r en t   r em ain s   r el ativ ely   s tab le,   o p en   cir cu it v o l tag d ec r ea s es,  a n d   o v er all  cu r v es  ar m o v ed   to   lo wer   v o ltag es  at  h ig h er   tem p er atu r es.  T h is   b eh av i o r   in d icate s   th at  h ig h   tem p er atu r es  m ay   h av e   n eg ativ im p ac o n   th v o lta g o u tp u o f   PV  m o d u les.  Fig u r 4 ( b )   is   th e   co r r esp o n d in g   P - cu r v an d   h ig h lig h ts   th MPPs   o f   ea ch   tem p er atu r c o n d itio n .   Op tim a o u tp u is   attain ed   at  th m in im u m   v o ltag an d   tem p er atu r o f   2 5   °C .   Op tim u m   o u t p u is   ac h iev ed   with   m in im u m   v o ltag e   an d   tem p er atu r o f   2 5   °C .   Ho wev er ,   as  tem p er atu r es  r is ab o v th at  th r esh o ld ,   th m ax im u m   p o wer   f alls   s ig n if ican tly .   T h is   s itu atio n   h ig h lig h ts   th e   cr u cial  r o le  o f   tem p er at u r m a n ag em e n i n   PV  s y s tem s ,   as   ex ce s s iv h ea t c an   s ig n if ican tly   r ed u ce   e f f icien cy   a n d   o v er al l e n er g y   p r o d u ctio n .   T h in tr o d u ctio n   o f   ef f icien t   co o lin g   m et h o d s   is   th er ef o r e s s en tial to   in cr ea s p er f o r m a n ce   u n d er   d if f e r en t te m p er atu r e   co n d itio n s   [ 3 2 ] .   T h is   s tu d y   i n v esti g ates  th p o wer   o u tp u ca p a b ilit ies  o f   th Su n Po wer   SP R - 215 - W HT - PV  m o d u le,   co n f ig u r e d   with   1 9   s er ies - co n n ec ted   m o d u les  p er   s tr in g   an d   2 5   p ar allel  s tr in g s ,   r esu ltin g   i n   a   to tal  p o wer   ca p ac ity   o f   u p   to   1 0 2   k W .   Deta iled   p ar am eter s   o f   t h PV  m o d u le  ar p r esen ted   in   T ab le  2 ,   wh ich   s u p p o r ts   th an al y s is   o f   its   p er f o r m an ce   ch ar ac ter is tics .           ( a)   ( b )     Fig u r 3 .   E f f ec t o f   s o lar   ir r ad i an ce   o n   ( a)   I - ch ar a cter is tics   cu r v e   a n d   ( b )   P - ch a r ac ter is tics   cu r v e           ( a)   ( b )     Fig u r 4 .   E f f ec o f   tem p er atu r o n   ( a )   I - c h a r ac ter is tics   cu r v e   an d   ( b )   P - c h ar ac ter is tics   cu r v e       T ab le   2 .   Su n Po wer   SP R - 215 - W HT - PV m o d u le  s p ec if icatio n   S p e c i f i c a t i o n     V a l u e     M a x i m u m   p o w e r   P MP   (W)   2 1 4 . 9 2   O p e n   c i r c u i t   v o l t a g e   V oc   (V)   4 8 . 3   V o l t a g e   a t   M P P   V MP   (V)   3 9 . 8   S h o r t - c i r c u i t   c u r r e n t   I sc (A)   5 . 8   C u r r e n t   a t   M P P   I MP  (A)   5 . 4   Te mp e r a t u r e   c o e f f i c i e n t   o f   V oc   ( %/ d e g . C )   - 0 . 2 7 9 1 7   Te mp e r a t u r e   c o e f f i c i e n t   o f   I s c     ( % / d e g . C )   0 . 0 3 5 8 9 7   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       Mit ig a tin g   h a r mo n ic  d is to r tio n   in   g r id - co n n ec ted   P V   s ystems :   a   co mp a r a tive     ( B o u led r o u a   A d el )   307   2 . 3 .     M P P T   a pp ro a ches   MPPT  is   a   cr itical  f u n ctio n   in   PV  s y s tem s ,   en ab lin g   o p tim al  en er g y   ex tr ac tio n   u n d er   d y n am ic   en v ir o n m en tal  c o n d itio n s   s u ch   as  v a r y in g   s o lar   ir r ad ia n ce   an d   tem p e r atu r e   [ 3 3 ] .   I t   m ax im izes  e n er g y   g ath er in g ,   im p r o v es  g e n er al  s y s tem   ef f icien cy ,   an d   r aises   PV  in s tallatio n   r etu r n   o n   in v estme n t MPPT  wo r k s   b y   co n s tan tly   tr ac k i n g   t h s o lar   p an el   v o ltag e   an d   cu r r en t   an d   ad ju s tin g   t h elec tr ical  o p er atin g   p o i n to   ex tr ac m o s o f   th e   p o wer .   T h s y s tem   id en tifie s   an d   m ain ta in s   th m ax im u m   p o wer   p o in t   ( MPP)   th r o u g h   an   alg o r ith m   t h at  is   ab le   to   a d ju s th MPP  ac co r d i n g   t o   s o lar   ir r ad ian ce ,   am b ien te m p er atu r e,   an d   th e   ch ar ac ter is tics   o f   th p h o to v o ltaic  p an els   [ 3 4 ] .   MPPT  g u a r an tees  in cr ea s ed   b atter y   life   i n   o f f - g r i d   s y s tem s ,   th u s   r ed u cin g   t h en er g y   lo s s   f r o m   p h o t o v o ltaic  s y s tem s   an d   en s u r in g   th at  s o lar   p an el s   p er f o r m   b est  in   d if f er en t w ea th e r   co n d itio n s   [ 3 5 ] .     2 . 3 . 1 .   I M P P T   t ec hn i qu e   I n cr em en tal  c o n d u cta n ce   ( I C )   is   wid ely   u s ed   MPPT  tech n iq u u s ed   in   PV  s y s tem s   to   ad d r ess   th non - lin ea r   p o wer   o u tp u an d   o p er atin g   v o ltag d y n am ics  o f   s o lar   p an els  u n d er   v ar y in g   en v ir o n m en tal   co n d itio n s   [ 3 6 ] ,   [ 3 7 ] .   I C   is   o f ten   f av o r e d   o v e r   h eu r is tic  m eth o d s   lik p er tu r b   an d   o b s er v ( P& O)   b ec au s it   u s es  an aly tical  cu r r e n an d   v o ltag d er iv ativ es  to   ac cu r ately   p in p o in th e   MPP,  wh er th e   P - s lo p ( d P/d V)   r ea ch es  ze r o   [ 3 6 ] .   T h r o u g h   t h is   tech n iq u e,   th s y s tem   r ed u ce s   s tead y - s tate  p o wer   o s cillatio n s   ar o u n d   t h e   MPP wh ile  ef f icien tly   m ain tain in g   f ast r esp o n s to   s wif t c h an g es in   ir r a d ian ce   an d   tem p er atu r e   [ 3 8 ] .   T h I C   MPPT  f lo wch ar t,  illu s tr ated   in   Fig u r 5 ,   o u tlin e s   s tr u ctu r ed   p r o ce s s   f o r   d y n am ically   ad ju s tin g   th r ef e r en ce   v o ltag V ref   to   ac h iev o p tim al  p o wer   ex tr ac tio n .   T h co n tr o l   s y s tem   b eg in s   b y   ac q u ir in g   m ea s u r em e n ts   o f   t h PV  s y s tem ' s   v o ltag V( k )   an d   cu r r en I ( k )   at  th c u r r en s tep   an d   th e n   ca lcu lates th in cr em en tal  ch a n g es in   v o ltag e   ( Δ V)   an d   c u r r en t ( Δ I )   u s in g   ( 4 )   a n d   ( 5 )   [ 3 9 ] ,   [ 4 0 ] .     = ( ) ( 1 )   ( 4 )     = ( ) ( 1 )   ( 5 )     I f   Δ is   ze r o ,   in d icatin g   n o   v o ltag ch an g e,   th alg o r ith m   ch ec k s   if :     + ( ) = 0   ( 6 )     T h is   co n d itio n   s ig n if ies  th at  th MPP  h as  b ee n   r ea ch ed ,   an d   th e   s y s tem   m ain tain s   th cu r r e n r ef e r en ce   v o ltag e.   I f   th MPP h as n o t b e en   r ea ch ed ,   th f l o wch ar t e v al u ates th s ig n   o f   th e   d er iv ativ e   ter m :     + ( ) > 0   ( 7 )     T h o p e r atin g   p o in is   to   th e   lef o f   th e   MPP,  n ec ess itatin g   an   in cr ea s in   Vr e f   to   s h if t o war d   th m a x im u m   p o wer   p o in t.  C o n v e r s ely ,   if :     + ( ) < 0   ( 8 )     T h s y s tem   m u s d ec r ea s Vr ef   to   m o v e   d ir ec tly   to   th MP P.  T h is   iter ativ p r o ce s s   co n ti n u es  u n til   th o p tim al  v o ltag is   ac h iev ed ,   m ax im izin g   e n er g y   y ield   an d   b o o s tin g   th PV  s y s tem 's   ef f icien cy .   T h ( 6 )   s er v es  as  th co r cr iter i o n   f o r   d ete r m in in g   th e   n ec ess ar y   ad ju s tm en ts   to   Vr ef   b ased   o n   th e   in cr e m en tal  ch an g es in   cu r r en t a n d   v o ltag e .     2 . 3 . 2 .   ANF I S - M P P T   a pp ro a ch   ANFI is   h ig h - le v el  co m p u t atio n al  in tellig en ce   tech n iq u th at  s y n er g izes   la n g u a g p r o c ess in g   an d   f u zz y   l o g ic  ca p ab ilit ies  with   th lear n in g   a n d   a d ap tatio n   m e ch an is m s   o f   a r tific ial  n eu r al   n etwo r k s   [ 3 9 ] ,   [ 4 1 ] .   T h is   h y b r id   ar ch itectu r all o ws  ANFI to   m o d el   co m p le x   n o n lin ea r   i n p u t - o u tp u r elatio n s h ip s   b y   m ea n s   o f   a   s y s tem atic  lear n in g   p r o ce s s ,   wh ich   m ak es  it  p ar ticu lar ly   s u ited   f o r   MPT   ap p licatio n s   wh er th o p tim al  o p er atin g   p o in is   h ig h ly   n o n li n ea r   in   r elatio n   to   n u m b er   o f   en v ir o n m en tal  v ar iab les.  ANFI u s es   h is to r ical   d ata  to   lear n   th c o m p lex   m a p p in g   b etwe en   en v ir o n m e n tal  co n d itio n s   ( tem p er atu r a n d   ir r ad ian ce )   a n d   th e   co r r esp o n d in g   o p tim al  v o ltag th at  y ield s   m ax im u m   p o wer   ex tr ac tio n ,   in   co n tr ast  to   tr ad itio n al  MPPT  alg o r ith m s   th at  r ely   o n   in s tan t an eo u s   m ea s u r em e n ts   an d   p r e d eter m in ed   d ec is io n   r u les.   T h d ev elo p m en o f   th ANFI S - b ased   MPPT  co n tr o ller   n ec ess itate s   r o b u s d atasets   th at  en ca p s u late  th n o n lin ea r   r elatio n s h ip   b etwe en   en v ir o n m e n tal  v ar iab les an d   th e   p h o to v o ltaic  ( PV)   s y s tem s   MPP  [ 4 2 ] .   T o   ac h iev th is ,   s im u latio n - b ased   d ata  g en er atio n   was  em p lo y e d ,   lev er ag i n g   th s in g le - d io d e   m o d el  o f   th PV   m o d u le,   wh ic h   in co r p o r ates  tem p er atu r e - d ep en d en cu r r en t   an d   v o ltag c o ef f icien ts   Ki  an d   Kv   to   r e p licate   r ea l - wo r ld   o p er atio n al   d y n am ics.  T h p h o to cu r r en I ph   an d   o p en - cir c u it  v o ltag e   V oc   wer e   ad ju s ted   u s in g   Ki  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   303 - 3 16   308   an d   Kv ,   r esp ec tiv ely ,   to   ac c o u n f o r   tem p e r atu r v ar iatio n s   T ,   wh ile  ir r ad ia n ce   s ca le s   th p h o t o cu r r e n p r o p o r tio n ally .   B y   s y s tem atica lly   v ar y in g   ( 0 1 0 0 0   W /m ²)   an d   T   ( 1 5 4 5   °C ) ,   th I - c h ar ac ter is tics   wer n u m er ically   s o lv e d   to   ex tr ac t   V mpp   an d   I mpp ,   g en er ati n g   a   co m p r eh en s iv e   d ataset  th at  r e f lects  th PV  ar r ay s   r esp o n s to   d y n am ic  co n d itio n s .   T h ( 9 )   a n d   ( 1 0 )   is   u s ed   to   c alcu late  V mpp   an d   I mpp   [ 4 2 ] .     = (  ,  + (  ) ) .    ( 9 )     =  ,  + (  )   ( 1 0 )     T h s tan d ar d   test   co n d itio n s   ( STC)  s u b s cr ip r ep r esen ts   th s tan d ar d   test   co n d itio n s   ( GSTC  1 0 0 0   W /m 2 T STC  2 5   °C ) ,   Ki  r ep r esen ts   th cu r r en tem p er atu r e   co ef f icien ( A/°C ) ,   Kv   r e p r esen ts   th v o ltag e   tem p er atu r c o ef f icien t ( V/°C ) .   T h ANFI ar ch itectu r e,   illu s tr ated   in   Fig u r 6 ,   tak es  th i s   s im u lated   n o r m alize d   d ata  s et  as  it s   p r im ar y   in p u t,  s o   th at  th f u zz y   in f er en ce   s y s tem   ca n   u s th im p licit  co r r elatio n s   b etwe en   en v ir o n m en tal  in p u ts   an d   o p tim al  v o ltag as o u tp u t.  T h ap p r o ac h   h el p s   to   tr ain   th ANFI S c o n tr o ller   o n   p h y s ically   ac cu r at e   wo r s t - ca s s ce n ar io s   s u ch   as  r ap id   ir r a d ian ce   tr an s ien ts   an d   th er m al  g r ad ien ts ,   a n d   is   well  p r ep ar e d   to   r e d u ce   h ar m o n ic   d is to r tio n   wh ile  m a in tain in g   MPPT  ef f icac y   in   g r id - co n n ec ted   s y s tem s .   T h e   A NFI S - b ased   MPPT   in   th is   wo r k   u s es  f iv e - lay e r   ar ch itectu r to   m a p   ir r ad ia n ce   an d   tem p er at u r T   in p u ts   to   th o p tim al   v o ltag V mpp   o u t p u t.  L a y er   1   ( f u zz if icatio n )   is   r ep r esen tat io n   o f   lin g u is tic  v ar iab les  in   wh ich   m em b e r s h ip   f u n ctio n s   ar e   u s ed   t o   tr an s f o r m   cr is p   in p u ts   in to   f u zz y   s et s .   L ay er   2   ( r u le)   u s es  f u zz y   lo g ic  p r in ci p les  to   d eter m in th f ir in g   f o r ce   o f   a   p r ed ef in ed   I F - T HE r u le.   L a y er   3   ( n o r m aliza tio n )   s ca les  th ese  f ir in g   f o r ce s   to   en s u r th at  t h eir   to tal  s u m   is   th s am as  u n ity ,   th e r eb y   r e d u cin g   th am b ig u ity   o f   th r u le  weig h t.  L a y er   4   ( d ef u zz in g )   u s es  lin ea r   f u n cti o n s   to   ca lcu late  th e   co r r esp o n d in g   p ar a m eter s   o f   ea ch   r u le.   I n   th e   f in al   s tag e,   L ay er   5   ( s u m m atio n )   c o m b i n es  th weig h ted   r esu lts   f r o m   L ay er   4   to   y ield   a   p r ec is V m p p   v alu e,   e n ab lin g   ac cu r ate  r eg u latio n   in   ch a n g i n g   en v ir o n m en tal  co n d itio n s .   T h is   h y b r id   s tr u ctu r u s es  n eu r al  n etwo r k s   to   ad ap tiv ely   lear n   m em b er s h ip   f u n ctio n s ,   an d   u s es  f u zz y   lo g ic  to   in ter p r et  r u les - b ased   d ec is io n - m ak in g ,   t h u s   ac h iev in g   h ig h   p er f o r m an ce   o f   MPPT  f o r   d if f er en ir r a d iatio n s .   T h s tr u ctu r e   was  d esig n ed   t o   co n v er s o lar   ir r ad iatio n   an d   tem p er at u r in to   th r ee   ap p r o p r iate  m em b er s h ip   f u n ctio n s   ( MFs),   as  illu s tr ated   in   Fig u r es  7   an d   8 .   T h s h ap e   o f   th ese  MFs  g en er ated   b y   th ANFI co n tr o ller   ev o lv es  th r o u g h o u th tr ain in g   p h ase.   T h f o r m s   o f   th M Fs   wer o b tain ed   d u r in g   an d   at  th co n clu s io n   o f   th tr ain in g   p h ase.           Fig u r 5 .   Flo wch ar o f   I C   alg o r ith m   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       Mit ig a tin g   h a r mo n ic  d is to r tio n   in   g r id - co n n ec ted   P V   s ystems :   a   co mp a r a tive     ( B o u led r o u a   A d el )   309       Fig u r 6 .   ANFI S - b ased   MPPT  s tr u ctu r e           Fig u r 7 .   I r r ad ia n ce   in p u t M F           Fig u r 8 .   T e m p er atu r in p u MF       Fig u r 9   g r ap h ically   d ep icts   th f u zz y   r u les  f o r   tem p er at u r o f   2 3   °C   an d   s o lar   ir r ad ia tio n   o f   6 5 0   W /m ²,   illu s tr atin g   th r elatio n s h ip s   an d   co r r elatio n s   b etwe e n   th v ar iab les.  All  co n d itio n s   ca n   b ad ju s ted   b y   m an ip u latin g   th s lid er   o n   th e   g r ap h .   As  in d icate d   in   th f in al  co lu m n ,   th tem p er at u r r a n g es  f r o m   1 5   °C   to   4 5   °C ,   s o lar   ir r ad iatio n   v ar ies  b etwe en   0   an d   1 0 0 0   W /m ²,   an d   th MPP v o ltag ch a n g es a c co r d in g l y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   303 - 3 16   310       Fig u r 9 .   T h f u zz y   r u les s u r f ac o f   ANFI S c o n tr o ller       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h d y n am ic  ir r a d ian ce   p r o f il u s ed   in   th is   s tu d y ,   as  s h o wn   in   Fig u r 1 0 ,   was  m eticu lo u s ly   cr af ted   to   r ep licate  r ea l - w o r ld   s o lar   v ar iab ilit y   an d   r ig o r o u s ly   ev alu ate  th p e r f o r m an ce   o f   th p r o p o s ed   ANFI S - b ased   MPPT  co n tr o ller .   T h p r o f ile  en co m p ass es  1 . 3 5 - s ec o n d   s im u latio n   in ter v al,   ch ar ac ter ized   b y   ab r u p t   f lu ctu atio n s   an d   tr an s itio n s   b etwe en   4 5 0   W /m ²  an d   1 0 0 0   W /m ²  ir r ad iatio n   lev els.  T h e s v ar iatio n s   wer e   d elib er ately   s tr u ctu r ed   to   s im u late  tr an s itio n al  en v ir o n m en tal  co n d itio n s   s u ch   as  s u d d en   clo u d   co v er   an d   r ap id   s o lar   in ten s ity   c h an g es,   ch allen g in g   th s tab ilit y   a n d   r esp o n s iv en ess   o f   g r id   tied   PV sy s tem s   in   p r ac tical  ap p licatio n s .   T h e   g r ap h   s h o ws  s h ar p   g r a d ien o f   0 . 3 5 ,   0 . 7 ,   a n d   1 . 0 5   s ec o n d s ,   s i m u lated   in   ex tr e m s ce n ar io s ,   an d   v alid ates  th e   co n tr o ller ' s   ab ilit y   to   m ain tain   MPPT  ef f icien cy   an d   s u p p r ess   h ar m o n ic   d is to r tio n .   T h is   p r o f ile  en s u r e s   co m p r eh e n s iv test in g   o f   th ad ap tab ilit y   o f   th ANFI m o d el,   h i g h lig h tin g   its   ab ilit y   to   r ec alib r ate  p o wer   ex tr ac tio n   s tr ateg ies u n d er   d is co n tin u o u s   s o lar   in p u t swif tly .   T h is   ex p er im en tal   s etu p   alig n s   with   th s tu d y ' s   o b jectiv o f   e v alu atin g   T HD  m itig atio n   an d   e n er g y   y ield   o p tim izatio n   in   g r i d - tied   s y s tem s   s u b jecte d   to   u n p r ed ictab le  ir r ad iatio n   d y n a m ics.  T ab le  1   s u m m ar izes  th k e y   p ar am eter s   o f   th e   m o d el  p r o p o s ed   i n   Fig u r 1 .           Fig u r 1 0 .   I r r a d ian ce   p r o f ile     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       Mit ig a tin g   h a r mo n ic  d is to r tio n   in   g r id - co n n ec ted   P V   s ystems :   a   co mp a r a tive     ( B o u led r o u a   A d el )   311   3 . 1 .         T H a na ly s is   3 . 1 . 1 .   T H a na ly s is   a t   8 0 0   T h p er f o r m a n ce   o f   MPPT  tech n iq u es  at  an   ir r ad ian c lev e o f   8 0 0   W /m 2   is   d etailed   in   Fig u r 1 1 ,   wh ich   p r esen ts   th h ar m o n ic  s p ec tr u m   p lo ts   f o r   b o th   c o n tr o s tr ateg ies ,   f u lf illi n g   t h r eq u ir em e n f o r   v is u aliza tio n   o f   th h ar m o n ic  co n ten t.  Un d er   th is   co n d itio n ,   th ANFI S - b ased   M PP T   s tr at eg y   ( Fig u r 1 1 ( a) )   ac h iev ed   a   T HD  v alu o f   0 . 3 8 %.  On   th o th er   h an d ,   th c o n v en tio n al  in cr em e n tal  co n d u ctan ce   (IC - MPPT)   tech n iq u ( Fig u r 1 1 ( b ) )   p r o d u ce d   h ig h er   T HD  o f   0 . 6 5 %.  T h is   v ar iatio n   h ig h lig h ts   th e   ANFI m eth o d ' s   ex ce p tio n al  ca p ab ilit y   in   r e d u cin g   h ar m o n ic  d is to r tio n .   T h v is u aliza tio n   o f   th e   h ar m o n ic   s p ec tr u m   d em o n s tr ates th at  th ad ap tiv ANFI S c o n tr o ller   ef f ec tiv ely   d im in is h es th m ag n itu d o f   s p ec if ic  lo wer - o r d e r   h ar m o n ics r esu ltin g   f r o m   th s witch in g   b eh a v io r   o f   th VSI .           ( a)   ( b )     Fig u r 1 1 .   T HD  an aly s is   at  8 0 0   W /m 2 : ( a)   ANFI S - MPPT   an d   ( b )   I C - MPPT       3 . 1 . 2 .   T H a na ly s is   a t   4 5 0   Fig u r 1 2   p r o v id es  c o m p a r ativ T HD  an aly s is   at  th l o wer   ir r ad ia n ce   lev el  o f   4 5 0   W /m ²,   a   s ce n ar io   th at  r ig o r o u s ly   c h allen g es  th ad ap ta b ilit y   o f   th e   MPPT  co n tr o ller s   u n d er   less - th an - o p tim al  s o lar   co n d itio n s .   Fig u r 1 2 ( a)   s h o ws  th T HD  p r o f ile  o f   th e   ANFI S - MPPT  s tr ateg y ,   wh ich   r eg is ter s   T HD  o f   0 . 8 0 %.  T h is   r elativ ely   lo d is to r tio n   in d icate s   th ab ilit y   o f   th ANFI co n tr o ller   to   ef f ec tiv ely   m itig ate  h ar m o n ic   d is to r tio n   an d   th u s   im p r o v th e   q u ality   o f   th e   p o wer   o u tp u t   ev en   u n d er   lo wer   s o lar   ir r a d ian ce   co n d itio n s .   C o n v er s ely ,   Fig u r 1 2 ( b )   illu s tr ates  th I C - M PP T   ap p r o ac h ,   wh ich   ex h ib i ted   s u b s tan tially   h ig h er   T HD  o f   1 . 1 2 %.   T h e   v i s u aliza tio n   o f   th h ar m o n ic  s p ec tr u m   p lo ts   ( Fig u r e   1 2 )   c o n f i r m s   th at  th e   ANFI m eth o d   s ig n if ica n tly   s u p p r ess es th p r o p a g atio n   o f   h a r m o n i cs in to   th g r id   co m p a r ed   to   t h I C   m eth o d .           ( a)   ( b )     Fig u r 1 2 .   T HD  an aly s is   at  4 5 0   W /m 2 : ( a)   ANFI S - MPPT  an d   ( b )   I C - MPPT     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   303 - 3 16   312   3 . 1 . 3 .   T H a na ly s is   a t   6 0 0   Fig u r 1 3   s h o ws  th h ar m o n ic  s p ec tr u m   an aly s is   ca r r ied   o u at  6 0 0   W /m 2   r ad iatio n   lev el  an d   p r o v id es  im p o r tan d etails  o n   th co n tr o ca p ab ilit ies  o f   th two   MPPT  s tr ateg ies.  F ig u r 1 3 ( a)   s p ec if ically   f o cu s es  o n   th e   T HD  p r o f ile  o f   th e   MPPT  m eth o d   b ased   o n   ANFI S,  wh ich   r ec o r d e d   a   T HD  o f   0 . 5 6   %.  T h is   v alu d e m o n s tr ates  th c o n s is ten ef f ec tiv en ess   o f   ANFI i n   m ain tain in g   a   lo d is to r tio n   r ate,   ev en   as  th e   ir r ad ian ce   d r o p s   f r o m   STC.  C o n v er s ely ,   Fig u r 1 3 ( b )   s h o ws th at  th I C - MPPT  m eth o d   y ield ed   s ig n if ican tly   h ig h er   T HD  o f   0 . 8 6 %.   T h e   in cr ea s ed   h a r m o n ic   d is to r tio n   ass o ciate d   with   t h I C   ap p r o ac h   in d icate s   its   d im in is h ed   ef f ec tiv e n ess   in   h ar m o n ic  m an a g em en c o m p ar e d   to   ANFI u n d er   th is   co n d itio n .   B y   m ain tain in g   T HD  3 5 % lo wer   th an   th at  o b tain ed   b y   th I C   m eth o d   at  6 0 0   W /m 2 .           ( a)   ( b )     Fig u r 1 3 .   T HD  an aly s is   at  6 0 0   W /m 2 ( a)   ANFI S - MPPT   an d   ( b )   I C - MPPT       3 . 1 . 4 .   T H a na ly s is   a t   1 0 0 0   T h r esu lts   d ep icted   in   Fig u r 1 4   p r o v id co m p ar ati v T HD  an aly s is   u n d er   s ta n d ar d   test   co n d itio n s   ( STC),   s p ec if ically   at  an   ir r ad ian ce   lev el  o f   1 0 0 0   W /m ²  an d   tem p er atu r o f   2 5   °C .   Fig u r 1 4 ( a)   s h o ws  th h ar m o n ic  s p ec tr u m   v is u aliza tio n   f o r   th ANFI S - b ased   MPPT  m eth o d   with   T HD  o f   0 . 2 6 %.  T h is   o u tco m is   cr u cial,   as  attain i n g   T HD  b elo 0 . 3 u n d e r   STC  in d icate s   ex ce llen p o wer   q u ality ,   s tr o n g ly   s u p p o r tin g   th ca p ab ilit y   o f   th ANFI s tr ateg y   f o r   h a r m o n ic  s u p p r ess io n .   I n   co n tr ast,  Fig u r 1 4 ( b )   r ep r esen ts   th in cr em en tal  co n d u ctan ce   (IC - MPPT)   tech n iq u e,   wh ich   s h o ws  T HD  o f   0 . 4 4 %.  T h is   in cr ea s in   T HD  s u g g ests   th at  th co n v e n tio n al  I C   m eth o d   is   s ig n if ic an tly   less   ad ep at  h a r m o n ic   r ed u ctio n   th an   t h in tellig en ANFI m o d el,   ev en   u n d er   o p tim al  e n v ir o n m e n tal  co n d itio n s .   T h e   ANFI ap p r o ac h   d eliv e r s   a   T HD  th at  is   ap p r o x im ately   4 1 lo wer   th an   th e   I C   m eth o d   a 1 0 0 0   W /m ².   T h s u p e r io r   p er f o r m an ce   p o s itio n s   th ANFI S - MPPT  as a   p r o m is in g   s o lu tio n   f o r   th e   in teg r atio n   o f   p h o to v o ltaic  s y s tem s   in to   p o wer   g r i d s .           ( a)   ( b )     Fig u r 1 4 .   T HD  an aly s is   at  1 0 0 0   W /m 2 : ( a)   ANFI S - MPPT   an d   ( b )   I C - MPPT   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.