CÁLCULO DE LOS ÁNGULOS ÓPTIMOS DE CONMUTACIÓN PARA UN INVERSOR MULTINIVEL UTILIZANDO EVOLUCIÓN DIFERENCIAL (CALCULATION OF OPTIMAL SWITCHING ANGLES FOR A MULTILEVEL INVERTER USING DIFFERENTIAL EVOLUTION)

Resumen

Resumen
Actualmente en varios trabajos de investigación se han utilizado los métodos metaheurísticos para minimizar de forma efectiva la distorsión armónica total (THD, Total Harmonic Distortion) en inversores multinivel, ya que estos proporcionan tiempo de cálculo y resultados efectivos. Dentro de estos métodos la evolución diferencial ha sido el algoritmo que en recientes años se ha implementado para la reducción de la THD.
Este trabajo presenta el algoritmo de Evolución Diferencial (ED) para encontrar los ángulos de conmutación óptimos en un inversor multinivel en cascada de siete niveles para eliminar los armónicos de orden inferior. Los armónicos impares de orden inferior no pueden eliminarse fácilmente, ya que contienen ecuaciones no lineales trascendentales, resultantes de la serie de Fourier. Las soluciones a estas ecuaciones son complicadas y requieren mucho tiempo. También este trabajo se centra en la búsqueda de los parámetros iniciales del algoritmo de Evolución Diferencial para observar cual combinación se desempeña mejor, tanto en rapidez como fiabilidad para encontrar una THD mínima casi óptima.
Además, realizó una simulación de un inversor multinivel en cascada de siete niveles con carga RL en Simulink para validar los resultados, además de realizar diferentes iteraciones variando los parámetros para así verificar cuál de estos proporciona una mejor búsqueda de los ángulos de conmutación, además de brindar una discusión de los resultados obtenidos.
Palabras Clave: Evolución Diferencial, Inversor Multinivel, Métodos metaheurísticos, Reducción de THD.

Abstract
In different research papers, metaheuristic methods have been used to effectively minimize the Total Harmonic Distortion (THD) in multilevel inverters, since they provide calculation time and effective results. Among these methods, differential evolution has been the algorithm that has been implemented in recent years for THD reduction.
This paper presents the Differential Evolution (DE) algorithm to find the optimal switching angles in a seven-level cascaded multilevel inverter to eliminate the lower order harmonics. The lower-order odd harmonics cannot be easily eliminated, as they contain transcendental non-linear equations, resulting from the Fourier series. The solutions to these equations are complicated and time consuming. Also, this work focuses on finding the initial parameters of the Differential Evolution algorithm to observe which combination performs best, both in speed and reliability to find a near-optimal minimum THD.
It also performed a simulation of a seven-level cascaded multilevel inverter with RL load in Simulink to validate the results, in addition to performing different iterations varying the parameters to verify which of these provides a better search of the switching angles, in addition to providing a discussion of the results obtained.
Keywords: Differential Evolution, Metaheuristic Methods, Multilevel Inverter, THD Reduction.