ارايه يك روش جديد حذف ‌هارمونيك انتخابي در اينورتر منبع ولتاژ با استفاده از الگوريتم رقابت استعماري

A new method for Selective Harmonic Elimination in VSI using Imperialist Competitive Algorithm

در اين مقاله يك الگوريتم تكاملي قابل اطمينان و موثر به منظور ارايه الگوي كليدزني حذف انتخابي هارمونيك (SHE) پيشنهاد مي‌گردد. اين روش قادر خواهد بود تعداد درخور توجهي ‌هارمونيك مرتبه پايين ولتاژ خط، در خروجي اينورتر با مدولاسيون پهناي پالس (PWM) را حذف نمايد. تعيين الگوي كليدزني براي حذف انتخابي هارمونيك‌هاي مرتبه پايين يك اينورتر PWM مستلزم حل يك دستگاه معادلات غيرخطي است. در اين مقاله از الگوريتم رقابت استعماري (ICA) براي حل معادلات غيرخطي به دست آمده براي حذف هارمونيك‌هاي انتخابي استفاده شده است. براي حذف هارمونيك‌هاي مراتب بالا روش‌هاي متعددي وجود دارد، اما بزرگترين چالش، حذف هارمونيك‌هاي مراتب پايين است كه با استفاده از الگوريتم رقابت استعماري بدون استفاده از ترانسفورماتور به طور موفقيت‌آميزي حاصل مي‌شود. براي تاييد كارايي اين الگوريتم، شبيه‌سازي‌هايي با استفاده از برنامه MATLAB صورت گرفته و در انتها نتايج حاصله با نتايج حاصل از اعمال الگوريتم ژنتيك مقايسه شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه هارمونيك‌هاي تا مرتبه سيزدهم به طور كامل حذف مي‌شوند.

This paper presents an efficient and reliable Evolutionary Algorithm based solution for Selective Harmonic Elimination (SHE) switching pattern. This method eliminates considerable amount of lower order line voltage harmonics in Voltage Source Inverter (VSI). Determination of pulse pattern for the elimination of some low order harmonics of a PWM inverter necessitates solving a system of nonlinear transcendental equations. Imperialist Competitive Algorithm is used to solve nonlinear transcendental equations for PWM-SHE. Several methods are available to eliminate the higher order harmonics. But the greatest challenge is to eliminate the lower order harmonics and this is successfully achieved using Imperialist Competitive Algorithm without using transformer. Simulations using MATLAB are carried out to validate the solution and are compared with the Genetic Algorithm. The results show that the harmonics up to 13th are totally eliminated.