بهینه سازی موج های حامل در اینورتر پنج سطحی پل H آبشاری با استفاده از الگوریتم ترکیبی نیوتن-رافسون و تکامل تفاضلی به منظور کاهش مجموع اعوجاج هارمونیکی (THD)

در این مقاله، یک روش بهینه سازی ترکیبی جدید مبتنی بر الگوریتم های نیوتن–رافسون (NR) و تکامل تفاضلی (DE) به منظور کاهش مجموع اعوجاج هارمونیکی (THD) در یک اینورتر پنج سطحی پل H آبشاری(CHB-MLI) با استفاده از روش مدولاسیون پهنای پالس انتخابی بهینه (OSPWM) ارائه شده است. هدف اصلی این تحقیق تعیین زاویه های کلیدزنی و پارامترهای موج حامل به صورت بهینه است تا مقدار THD در ولتاژ خروجی به حداقل برسد، در حالی که تعادل ولتاژ لینک DC حفظ شود. الگوریتم ترکیبی پیشنهادی از قابلیت همگرایی سریع الگوریتم نیوتن–رافسون و توانایی جست وجوی سراسری الگوریتم تکامل تفاضلی بهره می برد و در نتیجه از گیر افتادن در کمینه های محلی جلوگیری می کند. نتایج شبیه سازی انجام شده در محیط MATLAB/Simulink برای اینورتر پنج سطحی نشان می دهد که روش ترکیبی پیشنهادی موجب کاهش قابل توجه THD تا مقدار ۴.۶۵% شده و عملکرد بهتری نسبت به الگوریتم های کلاسیک مانند GA، PSO و DE به صورت مستقل دارد. تحلیل طیف هارمونیکی نیز نشان می دهد که روش ترکیبی پیشنهادی NR–DE قادر است هارمونیک های مرتبه پایین را به صورت موثر حذف نموده و شکل موج ولتاژ خروجی با کیفیت بالا را برای کاربردهای صنعتی توان بالا فراهم سازد.

کلیدواژه ها:

پل H آبشاری ، اینورتر چندسطحی ، نیوتن–رافسون ، تکامل تفاضلی ، THD