[发明专利]一种三电平逆变器的控制方法、装置、设备、及存储介质

说明书

本发明实施例提供一种三电平逆变器的控制方法、装置、设备、及存储介质，涉及逆变器控制技术领域。其中，这种控制方法包含以下步骤：S101、获取用于求解三电平SHEPWM开关角的方程组；S102、构建改进的粒子群模型；其中，改进的粒子群模型的惯性加权因子采用了非线性时变权重，且对其影响全局最优解的随机数进行了变异，以平衡局部搜索和全局搜索；S103、根据改进的粒子群模型对方程组进行求解，以获得三电平SHEPWM的开关角；S104、根据三电平SHEPWM的开关角驱动三电平逆变器。使用改进的粒子群优化算能够精确地求解目标方程，消除特定的谐波并实现输出电流，从而使总谐波畸变率降低。

技术领域

本发明涉及逆变器控制技术领域，具体而言，涉及一种多电平逆变器及其谐波消除方法、装置、存储介质。

背景技术

逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成定频定压或调频调压交流电。其中，多电平逆变器在高压电动机调速上具有广泛的应用。但是多电平逆变器在调制过程中会产生谐波污染，为了得到稳定可靠的交流电，研究如何抑制和消除逆变器转换过程中的有害谐波显得意义重大。

目前普遍采用特定谐波消除脉冲宽度调制(SHEPWM)进行调制，其相比于正弦脉宽调制(SPWM)和空间矢量脉宽调制(SVPWM)，具有开关损耗小的、输出电压质量好等一系列优点。

但是，由于建立的SHEPWM方程组是一种非线性超越方程，无法通过手动或直接的编程函数来求解。目前最常见的求解方法有牛顿-拉夫森(N-R)法、Walsh函数法Block-pulse函数法等，这些方法都具有解决该问题的局限性。N-R方法需要初值猜测，对于发散问题无法提供最佳解决方案。Walsh函数和Block-pulse函数只能求解线性方程组，在非线性超越方程组的情况下，很难找到好的结果。因此，在先技术中难以找到SHEPWM方程组的适当的解。

发明内容

本发明提供了一种三电平逆变器的控制方法、装置、设备、及存储介质，以改善相关技术中的在先技术中难以找到SHEPWM方程组的适当的解问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种三电平逆变器的控制方法，其包含如下步骤：

S101、获取用于求解三电平SHEPWM开关角的方程组；

S102、构建改进的粒子群模型；其中，所述改进的粒子群模型的惯性加权因子采用了非线性时变权重，且对其影响全局最优解的随机数进行了变异，以平衡局部搜索和全局搜索；

S103、根据所述改进的粒子群模型对所述方程组进行求解，以获得所述三电平SHEPWM的开关角；

S104、根据所述三电平SHEPWM的开关角驱动所述三电平逆变器。

可选地，在四分之一周期对称的单极性输出电压的情况下，所述方程组的表达式为：

其中，B₁为基波的幅值，B_n为谐波的幅值，n为谐波次数，U_dc为直流母线电压，N为四分之一周期内的开关角数量，α_k为N个开关角中的第k个开关角；M为调制系数。

可选地，所述改进的粒子群模型的每个粒子的速度和位置更新方程如下：