43级无滤波器CMLI的谐波优化：一种极低谐波值的逆变器设计

"43电平不对称等步长级联型多电平逆变器的谐波值优化" 本文详细探讨了一种创新的43级不对称等步长级联多电平逆变器（CMLI）设计，旨在通过优化开关角策略降低谐波含量。这种逆变器的独特之处在于每相由四个拥有不同直流电源电压值（E, 2E, 7E, 和 11E）的H桥构成。作者马哈茂德·巴克里运用了混合整数线性规划（MILP）优化模型来确定逆变器中功率开关的开关角度，以此减少不期望的谐波值，同时考虑了单相和三相系统的应用。 研究结果显示，在广泛的电压工作范围内，逆变器产生的谐波值极低，远低于IEEE标准519-1992规定的电压失真限制（%THD-E和%VHmax）。这一设计的优势在于，即使无需额外的输出滤波器，也能保持出色的谐波性能，从而降低了系统的复杂性和成本。 多电平逆变器的概念自1980年代初被提出以来，因其在提高功率质量、降低开关损耗、增强电磁兼容性以及提升电压能力方面的作用而受到重视。级联多电平逆变器（CMLI）以其模块化结构和简洁的设计，成为了实现更高电压和功率等级的首选。近年来，不对称CMLI因其能够利用少数几个带有不同直流源的H桥生成大量电压台阶，从而接近理想的正弦输出波形，得到了广泛的研究。 图1展示了非对称CMLI的一般结构，它由多个具有不同直流电压源的H桥构成，输出电压波形呈现阶梯状，以模拟正弦波。图2则给出了一个简单的例子，即一个具有两个H桥的7电平均匀阶跃非对称CMLI的输出波形。 关键词涵盖了不对称级联多电平逆变器、精确总谐波失真计算、谐波值最小化策略、电力系统中的IEEE标准以及混合整数线性规划方法的应用。这些关键词强调了研究的核心技术及其在电力系统谐波管理中的重要性。 通过使用MILP优化模型，作者能够有效地平衡开关损耗和谐波性能，确保了43电平CMLI在不同工况下的高效运行。这项研究不仅提供了理论分析，还可能为实际电力系统中的谐波控制提供有价值的解决方案。