43级CMLI逆变器：可再生能源与电网接口的优化方案

"43电平不对称级联多电平逆变器：可再生能源与电网之间的接口" 43电平不对称级联多电平逆变器（CMLI）是一种高级电力转换技术，用于连接可再生能源系统到交流电网。这种逆变器的设计主要目的是优化并提高可再生能源系统的接入效率和质量。CMLI的独特之处在于它每相仅由四个H桥构成，每个H桥都拥有独立的直流电源输入。这使得逆变器能够接纳各种类型的可再生能源，如光伏电池板产生的直流电压和风力发电机的整流交流电压。 CMLI的一个显著优点是它能够生成接近正弦波形的输出电压，总谐波失真（THD）极低，这有利于减小对电网的谐波污染。此外，逆变器能够即时适应可再生能源的波动，自动调节输出电压，保持低THD的同时，应对能源供应的变化。这在可再生能源的不稳定性和不可预测性方面提供了出色的灵活性。 为了实现这一目标，文章提到了采用混合整数线性规划（MILP）优化模型来确定逆变器功率开关的开关角，以最小化低次谐波的影响。这种方法可以处理直流电源中出现的扰动情况，确保即使在直流电源波动时，仍能维持低THD的输出电压。模型既适用于单相也适用于三相系统，并考虑了两种扰动情况： 1. 所有直流电源在标称值的20%范围内波动。 2. 部分直流电源下降至标称值的80%。 作者在设计模型时，首先选择满足IEEE 519-1992标准电压失真限值的输出电压幅值，然后分析不同扰动条件下的性能。在这些情况下，逆变器的开关角度调整可确保在5%的容差范围内维持期望的输出电压，并保持低THD，从而满足电网电压质量要求。 通过这样的设计，43电平CMLI不仅提高了可再生能源系统的接入效率，还提升了电网的稳定性。此外，由于其优化的开关控制策略，逆变器在面对可再生能源的自然波动时能表现出优秀的动态性能，确保了电网的清洁和高效供电。这种技术对于推动可再生能源的大规模应用具有重要意义，有助于构建更加绿色和可持续的电力系统。