基于捕食策略遗传算法的3电平中点箝位型逆变器特定谐波消除脉宽调制技术

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1、第40卷第11期：3569-3576高电压技术Vol.40,No.11:3569-35762014年11月30日HighVoltageEngineeringNovember30,2014DOI:10.13336/j.1003-6520.hve.2014.11.037基于捕食策略遗传算法的3电平中点箝位型逆变器特定谐波消除脉宽调制技术叶满园，周琪琦，蔡鸿，李宋（华东交通大学电气与电子工程学院，南昌330013）摘要：基于遗传算法(GA)的特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)技术存在易早熟、易收敛于局部最优解等问题，影响了开关角度解的精确度。为此，提出了基于改进遗传算法的3电平SHE

2、PWM控制技术。该方法通过采用捕食策略遗传算法(PSGA)对3电平SHEPWM方程组进行求解，解决了传统数值算法对初值的依赖性、标准遗传算法易早熟等问题，同时该方法可拓展到更多电平的SHEPWM方程组求解中。以1/4周期3角度SHEPWM方程组为例，给出了各个调制度下的开关角度轨迹，同时给出了较高调制度下的另1组可行解。算例结果验证了该方法的正确性。关键词：3电平逆变器；遗传算法；特定谐波消除；脉宽调制；SHEPWM；多解性；调制度SHEPWMTechniqueAppliedtoTri-levelNeutralPointedClampedInverterBasedonPredat

3、ionStrategiesGeneticAlgorithmYEManyuan，ZHOUQiqi，CAIHong，LISong(SchoolofElectricalandElectronicEngineering,EastChinaJiaotongUniversity,Nanchang330013,China)Abstract：Theselectedharmonicseliminationpulsewidthmodulation(SHEPWM)basedonthegeneticalgorithm(GA)hascertaindefectssuchasprematurephenomen

4、onandconvergingtolocaloptimalsolution,whichlowertheprecisionofitssolutionofswitchpoint.Consequently,weproposeatri-levelSHEPWMcontroltechnologybasedontheimprovedgeneticalgorithm.Thecontrolmethodadoptsthepredationstrategiesgeneticalgorithm(PSGA)tosolvetri-levelSHEPWMequations,andhenceavoidsthed

5、ependenceoninitialvalues(whichiscommoninthetraditionalnumericalalgorithms)andtheproblemofprematureinthestandardgeneticalgorithm.Inaddition,theapplicationofmethodcanbeexpandedintosolvingSHEPWMequationsofmorelevels.Takingthethreeanglesin1/4cycleSHEPWMequationsasanexample,wepresentthetrajectoryo

6、fswitchinganglesunderdifferentmodulationsandasetoffeasiblesolutionunderhighmodulations,andverifytheproposedmethodaccordingtotheseresults.Keywords：tri-levelinverter;geneticalgorithm;selectedharmonicselimination;pulsewidthmodulation;SHEPWM;multiplesolutions;modulation小、对开关频率约束小、可控制无功功率电流等优0引言1点

7、，被中高压大功率场合广泛使用。新型多电平变流器解决了在中高压场合下功脉宽调制(PWM)技术是多电平变流器中的一率元件耐压低的问题，减小了开关过程中的电压变项关键技术，其中特定谐波消除脉宽调制化率du/dt，改善了变流器的输出波形，能很好地应(SHEPWM)技术自1973年提出以来因具有一系列[3-4]用于中高压变频调速、交流柔性供电系统等领优点而得到了广泛的关注。SHEPWM技术的优[1-2]域。其中二极管中点箝位型(neutralpointed点包括：①以较低的开关频率得到较高