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dc.contributor.authorParedes Bustto, Oscar Daniel
dc.contributor.authorPacher Vega, Julio César 
dc.contributor.authorRenault López, Alfredo 
dc.contributor.authorRodas Benítez, Jorge Esteban 
dc.contributor.authorComparatore Franco, Leonardo David 
dc.contributor.authorParedes Bustto, Carlos David
dc.contributor.authorMaidana Rojas, Paola Carolina
dc.contributor.authorMedina Morel, Christian David
dc.contributor.authorLezcano Delvalle, Hugo Hernán
dc.contributor.authorGómez Redondo, Marcos Alberto
dc.contributor.authorRivera Abarca, Marco Esteban
dc.contributor.authorWheerler, Patrick William
dc.date.accessioned2026-06-29T12:16:46Z
dc.date.available2026-06-29T12:16:46Z
dc.date.issued2026-06-24
dc.identifier.citationParedes, O., Pacher, J., Renault, A., Rodas, J., Comparatore, L., Paredes, C., Maidana, P., Medina, C., Lezcano, H., Gómez, M., Rivera, M., & Wheeler, P. (2026). Comparative Analysis of Three- and Five-Level NPC Converters with Predictive Current Control for Reactive Power Compensation: Simulation Study and Experimental Validation of the Three-Level Topology. Applied Sciences, 16(13), 6331. https://doi.org/10.3390/app16136331en
dc.identifier.otherhttps://doi.org/10.3390/app16136331es
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.14066/4795
dc.descriptionCorrespondence: oparedes@fiuna.edu.py.en
dc.descriptionThis article belongs to the Special Issue Selected Papers from the 6th International Electronic Conference on Applied Sciences.en
dc.description.abstractThis paper presents a comparative analysis of three-level (3L-NPC) and five-level (5L-NPC) Neutral-Point-Clamped converters using Finite Control Set Model Predictive Control (FCS-MPC) for reactive power compensation. The research addresses a critical gap by providing a direct performance comparison under identical operating conditions, supported by simulation and experimental validation of a 3L-NPC prototype. The study evaluates harmonic performance, dynamic response, and DC-link balance. Results demonstrate that the 5L-NPC topology significantly outperforms the 3L-NPC, achieving a simulated grid current Total Harmonic Distortion (THD) of 3.36% compared to 7.84% for the 3L-NPC. This 57.1% reduction in THD allows the 5L-NPC to comply with the IEEE Std. 519-2022 limit (<5%), whereas the 3L-NPC experimental results (9.9% THD) highlight the impact of practical non-idealities such as dead time and sensor noise. While the 5L-NPC offers superior power quality, it entails higher hardware complexity, evaluating 125 switching states compared to 27 in the 3L-NPC. These findings provide quantitative guidelines for selecting NPC topologies in high-performance grid compensation systems.es
dc.description.sponsorshipConsejo Nacional de Ciencia y Tecnologíaes
dc.format.extent24 páginases
dc.language.isoenges
dc.publisherMultidisciplinary Digital Publishing Institutees
dc.rightsAtribución/Reconocimiento 4.0 Internacional*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/*
dc.subject.classification5. Energíaes
dc.subject.classification5.3. Estudio de la conservación de la energíaes
dc.subject.classification5.6. Fuentes de energías renovableses
dc.subject.classification13. Avance general del conocimiento: I+D financiada con fuentes distintas a los FGUes
dc.subject.classification13.2. I+D relativa a la Ingenieríaes
dc.subject.otherActive power filteres
dc.subject.otherFinite control set model predictive controles
dc.subject.otherMultilevel converterses
dc.subject.otherNeutral-point-clamped converteres
dc.subject.otherPower qualityes
dc.subject.otherReactive power compensationes
dc.subject.otherSTATCOMes
dc.subject.otherTotal harmonic distortiones
dc.titleComparative analysis of three- and five-level NPC converters with predictive current control for reactive power compensation: simulation study and experimental validation of the three-level topologyes
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/articlees
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersiones
dc.identifier.doi10.3390/app16136331es
dc.description.fundingtextPrograma Paraguayo para el Desarrollo de la Ciencia y Tecnología. Incentivos para la formación de investigadores en postgrados nacionaleses
dc.description.fundingtextPrograma Paraguayo para el Desarrollo de la Ciencia y Tecnología. Proyectos de investigación y desarrolloes
dc.description.fundingtextPrograma Paraguayo para el Desarrollo de la Ciencia y Tecnología. Proyectos estratégicoses
dc.description.fundingtextPrograma Paraguayo para el Desarrollo de la Ciencia y Tecnología. Proyectos de creación y fortalecimiento de maestrías y doctorados de excelenciaes
dc.identifier.essn2076-3417es
dc.issue.number13es
dc.journal.titleApplied Scienceses
dc.relation.projectCONACYTBCAS02es
dc.relation.projectCONACYTPINV01-272es
dc.relation.projectCONACYTESTR01-3es
dc.relation.projectCONACYTPOSG01-14es
dc.rights.accessRightsinfo:eu-repo/semantics/openAccesses
dc.rights.copyright© 2026 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license.es
dc.subject.ocde2. Ingeniería y Tecnologíaes
dc.subject.ocde2.2. Ingeniería Eléctrica, Electrónica e Informática [ingeniería eléctrica, electrónica, ingeniería y sistemas de comunicación, ingeniería informática (sólo equipos) y otras disciplinas afines]es
dc.volume.number16es
dc.relation.institBenefUniversidad Nacional de Asunción. Facultad de Ingenieríaes


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  • Artículos científicos
    La colección comprende artículos científicos, revisiones y artículos de conferencia que son resultados de actividades científicas y de innovación financiadas por los programas PROCIENCIA y PROINNOVA.

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Atribución/Reconocimiento 4.0 Internacional
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