多电平变换器优化基频调制：特定谐波消除策略

"基于特定谐波消除的多电平变换器最优基频调制"，该研究由杨克虎、张建军、王誉博等人在中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院完成，并发表在2017年的《矿业科学学报》上，探讨了多电平变换器在多开关模式下的基频调制优化问题。 本文主要针对传统阶梯波调制技术存在的局限性，即仅在部分调制比区间内有解的情况，提出了将阶梯波调制模式扩展为一般开关模式的方法。传统的阶梯波调制在处理多电平变换器时，由于其特定的开关序列，可能导致某些调制比下无法消除特定谐波。为了克服这一问题，研究者运用Groebner基理论，这是一种在代数几何和计算机代数中的强大工具，用于解决一组多项式方程组。通过Groebner基方法，可以在全调制比范围内对各开关模式的消谐方程组进行求解，从而找到每个开关模式可以实现的调制比范围以及对应的开关角度。 在解决调制比和开关角度的问题后，研究人员进一步通过评估总谐波失真(THD)的大小来确定全调制比范围内的最优开关模式及其相应的开关角度。THD是衡量电力系统中谐波含量的重要指标，降低THD有助于提高电能质量。通过这种方式，可以实现多电平变换器在各种工作条件下的高效、低谐波运行。 实验结果证实了所提出的优化方法的正确性和有效性，为多电平变换器的调制策略提供了新的理论依据和技术支持。这项研究对于提升电力系统中多电平变换器的性能，特别是在特定谐波消除方面，具有重要的实践意义，有助于推动电力电子技术的发展。 关键词涉及：特定谐波消除、Groebner基、多电平变换器、基频调制和阶梯波调制。研究属于行业研究范畴，得到了国家自然科学基金、新能源电力系统国家重点实验室开放课题、北京高等学校青年英才计划和中央高校基本科研业务费专项资金的支持。 这项工作为多电平变换器的控制策略开辟了新的道路，通过优化基频调制策略，实现了更高效、低谐波的电源转换，对于提高电力系统的整体性能和电能质量具有积极的贡献。