بهينه‌سازي اعوجاج هارمونيكي كل ولتاژ و جريان در اينورترهاي چندسطحي آبشاري با استفاده از برنامه‌ريزي درجه دوم تكراري

با توجه به تلفات كليدزني و هارمونيك‌هايي كه در كليدزني وجود دارد، در كاربردهاي توان‌ متوسط و توان بالا، بايد فركانس كليدزني كليدها پايين باشد و از طرفي اعوجاج هارمونيكي كل (THD) ولتاژ و جريان نيز مطابق استانداردهاي معتبر در كمترين مقدار ممكن قرار گيرد. به همين دليل امكان استفاده از روش‌هاي رايج مدولاسيون پهناي پالس (PWM) سينوسي مبتني بر موج حامل يا PWM بردار فضايي كه داراي فركانس كليدزني بالايي هستند، وجود ندارد. روش‌هاي مدولاسيون پهناي باند بهينه PWM ، براي اينورترهايي كه از  مدولاسيون پله استفاده مي‌كنند منجر بهTHD  ولتاژ خروجي كمتري نسبت به ديگر روش‌هاي رايج مدولاسيون مي‌شوند. اما يكي از معايب بسيار مهم اين روش‌ها محاسبه زاويه‌هاي كليدزني بهينه است كه بايستي در جدول سوئيچينگ به دنبال آنها گشت كه اين امر‌كاربرد PWM بهينه را محدود مي‌نمايد. در اين مقاله راهكاري ارائه شده است كه زاويه‌هاي كليدزني با استفاده از روش برنامه‌ريزي درجه‌دوم تكراري كه يكي از روش‌هاي كاربردي براي حل تكراري مسايل بهينه‌سازي با قيود غير‌خطي مي‌باشد بدست مي‌آيد و در مقايسه با روش‌هاي برنامه‌ريزي درجه‌دوم تكراري موجود، در هر تكرار زاويه‌هاي كليدزني را با حل زير مسئله‌هاي درجه‌دوم با قيود تساوي و دستگاه‌هاي معادلات خطي مي‌يابد. و همچنين تحت شرايط مناسب، همگرايي سراسري و همگرايي مجانبي داراي سرعت، دقت و كارايي بيشتري مي‌باشد و نياز به زمان و حافظه زياد براي بدست آوردن زاويه‌هاي كليدزني نيست. همچنين THD ولتاژ و جريان در يك اينورتر چندسطحي آبشاري سه‌فاز با مدولاسيون پله حداقل مي‌شود. زاويه‌هاي كليدزني مطلوب منجر به حداقل شدن فركانس كليدزني، تلفات كليدزني و THD ولتاژ و جريان خواهند شد. همچنين كليدهاي قدرت در هر دوره تناوب، تنها يك بار قطع و وصل مي‌شوند. كارآيي راهكار پيشنهادي از طريق مطالعات شبيه‌سازي در نرم افزار متلب ارزيابي مي‌شوند.