حذف هارمونیک های انتخابی مراتب بالا در مبدل های چندسطحی با استفاده از الگوریتم مهاجرت پرندگان

Abstract

این مقاله روش جدیدی را برای پیدا کردن زوایای آتش در مبدل های چندسطحی منبع ولتاژ به منظور حذف هارمونیک های مراتب بالای مشخص و کاهش مقدار اعوجاج کلی هارمونیک (THD) ولتاژ خروجی مبدل معرفی می‌کند. شکل موج ولتاژ خروجی در مبدل های چندسطحی می‌تواند به صورت پلکانی و یا به شکل مدولاسیون پهنای پالس باشد. برای افزایش درجه‌ی آزادی به منظور حذف هارمونیک های بیشتر در اینورترهای چندسطحی می توان تعداد سطوح اینورتر را افزایش داد و یا از شکل موج مدولاسیون پهنای پالس که تعداد کلیدزنی ها بیش از یک بار در هر سطح می‌باشد استفاده نمود. هر دو حالت منجر به پیچیدگی معادلات غیرجبری شده و حل آنها توسط روش های مرسوم حل عددی معادلات غیرخطی مانند روش نیوتن رافسون امکان پذیر نمی‌باشد. در این مقاله الگوریتم مهاجرت پرندگان برای اولین بار به منظور محاسبه‌ی زوایای آتش بهینه‌ی شکل موج ولتاژ مدولاسیون پهنای پالس در اینورتر چندسطحی مورد استفاده قرار گرفته است. این زوایا باید طوری محاسبه شوند که دامنه ولتاژ فرکانس اصلی مورد نیاز را تولید کرده و در عین حال هارمونیک های مراتب بالاتر ایجاد نشوند و یا مقدار اعوجاج هارمونیک کلی ولتاژ خروجی پائین باشد. نتایج تئوری و شبیه‌سازی برای اینورتر 11 سطحی نشان دهنده‌ کارائی بالای الگوریتم معرفی شده در تعیین زوایای آتش مناسب جهت کاهش هارمونیک های مراتب بالا و تولید شکل موج با اعوجاج هارمونیک کلی بسیار پائین و نزدیک به سینوسی می باشد.