اينورتر هفت سطحي آبشاري تمام‌پل با منابع جريان مستقيم گسسته

Seven Level Cascaded H-bridge Multilevel Inverter with Discrete Variation of DC Sources

در روش‌هاي كليدزني فركانس پايين، منابع جريان مستقيم (DC) تنظيم شونده همراه با زواياي كليدزني درجه‌هاي آزادي سيستم را به‌منظور كاهش يا حذف هارمونيك‌ها به‌صورت مؤثر افزايش مي‌دهند. استفاده از منابع DC متغير هزينه، تلفات و پيچيدگي سيستم را افزايش مي‌دهد. اين مقاله يك روش جديد براي اينورترهاي چندسطحي آبشاري تمام‌پل بر اساس منبع DC متغير گسسته به‌منظور كاهش تعداد منابع DC تنظيم شونده ارائه مي‌دهد. در اين مقاله، براي تنظيم ولتاژ خروجي يك رويه بهينه‌سازي بر اساس تغييرات گسسته منابع جريان مستقيم ارائه شده است؛ كه منجر به كاهش موثر هارمونيك‌ها و بهبود كيفيت ولتاژ خروجي مي‌شود. در روش بهينه‌سازي، مقادير نزديك به بهينه منابع DC و زواياي كليدزني با استفاده از الگوريتم ژنتيك چندهدفه (MOGA) به‌دست مي‌آيد. به‌منظور تأييد امكان‌پذيري راه‌حل جديد، يك نمونه آزمايشگاهي بر اساس اينورتر هفت سطحي آبشاري تمام‌پل با سه سلول پياده‌سازي شده است. نتايج شبيه‌سازي و پياده‌سازي عملي، اثربخشي روش پيشنهادي بر مبناي منابع DC متغير گسسته را در كاهش هارمونيك‌ها و تنظيم ولتاژ نشان مي‌دهد.

In low switching frequency strategies, regulated DC sources along with the switching angles increase the system’s degrees of freedom to effectively mitigate or eliminate harmonics. Utilizing the variable DC sources increase the cost, losses and complexity of the system. This paper presents a new method for cascaded H-bridge multilevel inverters based on discrete variable DC source to reduce number of the regulated DC sources. In this paper, an optimization procedure for output voltage regulation is devised based on the discrete variable DC sources, which results in effective reduction of harmonics and improvement of the output voltage quality. In the optimization method, the near optimum values of DC sources and switching angles are obtained using multi objective genetic algorithm. To verify the feasibility of the new solution, a laboratory prototype is implemented based on seven level cascaded H-bridge inverter with three cells in each phase. Simulation and experimental results validate the effectiveness of the proposed method based on the discrete variable DC sources in reduction of harmonics and voltage regulation.