Hybrid optimization algorithm based THD reduction in three phase multilevel inverter
Hibrit optimizasyon algoritması tabanlı üç fazlı çok seviyeli eviricilerde THD azalması
- Tez No: 873215
- Danışmanlar: PROF. DR. ERGUN ERÇELEBİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Elektrik enerji sistemleri, Evirgeç tasarımı, Güç çeviriciler, Harmonik distorsiyon, Electrical energy systems, Inverter design, Power converters, Harmonic distortion
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma, öğretim-öğrenme tabanlı optimizasyon (ÖÖTO) ile balina optimizasyon algoritmasını (BOA) birleştiren yenilikçi hibrit bir optimizasyon yaklaşımını, modifiye edilmiş azaltılmış anahtar topolojisi üç fazlı 11-seviyeli evirici için seçici harmonik eliminasyon (SHE) tekniği ile sunmaktadır. Bu hibrit strateji, harmonik azaltma ve hatlar arası voltajdaki toplam harmonik distorsiyon (THD) sorunlarını etkili bir şekilde ele almakta, anahtarlama açılarının optimal belirlenmesi yoluyla çıkış gücünün kalitesini önemli ölçüde iyileştirmektedir. Çalışma, SHE tekniği ile ilişkili doğrusal olmayan denklem setini çözmek için ÖÖTO ve BOA'dan yararlanmakta, klasik yöntemlerin yerel optimum çözümlere eğilimli ve başlangıç kontrol parametrelerine bağlı sınırlamalarının üstesinden gelmeyi amaçlamaktadır. MATLAB®/Simulink yazılım ortamında, hibrit ÖÖTO ile BOA yönteminin performansı simüle edilmiş ve THD değerlerini düşürmeye yönelik bu algoritmanın diğer algoritmalara göre 3.96% daha iyi olduğu bulunmuştur. Simülasyon sonuçları, önerilen hibrit yaklaşımın çeşitli modülasyon indekslerinde SHE ve çıkış voltajı kalitesi açısından avantajlı hale geldiğini ortaya koymaktadır. Deneysel sonuçlar, önerilen algoritmanın üç fazlı 11 seviyeli bir evirici uygulamasıyla simülasyon sonuçlarına göre yaklaşık 1% farkla doğrulanmış olduğunu sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
This study presents an innovative hybrid optimization approach that combines teaching-learning based optimization (TLBO) with the whale optimization algorithm (WOA) for selective harmonic elimination (SHE) technique in a modified reduced switch topology three phase 11-level multilevel inverter (MLI). This hybrid strategy effectively tackles the issues of harmonic reduction and total harmonic distortion (THD) on the line-to-line voltage, significantly improving the quality of the output power through the optimal determination of switching angles. The study leverages the TLBO and WOA to solve the non-linear set of equations associated with the SHE technique, aiming to overcome the limitations of classical methods prone to local optimal solutions and dependent on initial controlling parameters. By using MATLAB®/Simulink software environment, the performance of the hybrid TLBO with WOA method has been simulated, and this algorithm for lowering THD values is found to be 3.96% better compared to the other algorithms. The simulation results reveal that proposed hybrid approach becomes advantageous in terms of SHE and output voltage quality across various modulation indices. Experimental results verified that the proposed algorithm has been validated with a three-phase 11-level inverter application with a difference of approximately 1% compared to the simulation results.
Benzer Tezler
- A real time resonance detection and mitigation method for shunt active power filters
Şönt aktif güç filtreleri için gerçek zamanlı rezonans tespit ve azaltma yöntemi
RAMAZAN BERKAN TÜT
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜŞTAK ERHAN YALÇIN
- Yapay sinir ağı uyarlamalı paralel aktif güç filtresi ile harmonik eliminasyonunun MATLAB/SIMULINK ortamında gerçekleştirilmesi
Harmonic elimination using a parallel active power filter adapted with artificial neural networks in MATLAB/SIMULINK environment
MERVE İLHAN ZENGİNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR ARİFOĞLU
- Fiber optic sensors and analysis of sensor parameters with artificial neural network based optimization algorithm
Fiber optik sensörler ve sensör parametrelerinin yapay sinir ağları tabanlı optimizasyon algoritması ile analizi
İLHAN ERDOĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Savunma ve Savunma TeknolojileriSivas Bilim ve Teknoloji ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YUSUF DOĞAN
- A hybrid algorithm based on whale optimization algorithm and simulated annealing and its applications for quadratic assignment problem
Benzetilmiş tavlamalı hibrit balina optimizasyon algoritmasının karesel atama problemine uygulanması
ADEM BÜYÜKÖZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKarabük ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRULLAH SONUÇ
- Optimization of energy density in supercapacitors by utilizing a hybrid artificial neural networks-genetic algorithm based optimization algorithm
Hibrit yapay sinir ağları-genetik algoritma modeli kullanarak süperkapasitörlerin enerji yoğunluğunun optimize edilmesi
DUYGU KAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BETÜL URALCAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERDAL AYDIN