本发明涉及多电平逆变，尤其涉及一种方波逆变多电平多次谐波联合消除方法及装置。
背景技术：
1、方波逆变电路多重叠加是生成多电平逆变器的一种方法。方波逆变模块输出电压为方波，将方波逆变模块输出电压移相，通过输出变压器次级串联叠加出阶梯波。
2、方波中含有丰富的谐波分量，多重叠加出得到阶梯波中高次谐波（如23次及以上谐波）分量可通过逆变模块输出串联低通滤波器进行大幅衰减，即可满足杂散抑制要求。而滤波器对23次以下谐波，特别是靠近基波的低次谐波的谐波抑制能力较弱，难以通过低通滤波器实现理想的滤波效果。为解决以上矛盾，业内通常采用单次谐波逐次消除的方法消除基波谐波。该方法基于多个模块波形对称移相相消的化简思路，对于两个方波逆变模块输出幅值相同、相位相差（k为非零正奇数）串联叠加形成的多电平电路可消除k次谐波；对于三个方波逆变模块输出幅值相同、相位依次相差（k为非零正奇数）可消除k次谐波。以上单次谐波逐次消除方法，对方波逆变模块个数可因式分解为2s×3t的多电平电路进行波形叠加，可逐次消除（s+t）组谐波，然而对于模块数量为大于3的质数（如模块数量为5、7、11、13、17、19、21）则该方法不再适用。或含大于3的质数因子（如模块数量为10、14、20）的多电平电路，则该方法不再适用。
技术实现思路
1、本发明提供一种方波逆变多电平多次谐波联合消除方法及装置，用以解决单次谐波逐次消除方法对于模块数量为大于3的质数不再适用的缺陷。
2、第一方面，本发明提供一种方波逆变多电平多次谐波联合消除方法，包括：将方波逆变模块的基础输出波形表示为预设傅立叶级数；所述预设傅立叶级数的基函数是初相位为0的正弦函数；根据级联的方波逆变模块的个数 m确定可消除谐波频次的个数 j以及可消除的谐波频次；在方波逆变模块的个数 m为大于1的奇数的情况下，；在方波逆变模块的个数 m为大于1的偶数的情况下，；以移相角为待求解量，可消除的谐波频次的相关谐波分量的系数为0为约束建立方程组，求解出 j个移相角；以基础输出波形为基准，根据 j个移相角以及对应 j个负的移相角，生成2 j个移相后的波形；在确定 m为大于1的奇数的情况下，根据基础输出波形和2 j个移相后的波形叠加生成多电平波形；在确定 m为大于1的偶数的情况下，根据2 j个波形叠加生成多电平波形；根据多电平波形以及2 j个移相角，确定每个方波逆变模块输出高电平的开通时刻和关断时刻。
3、根据本发明提供的一种方波逆变多电平多次谐波联合消除方法，以基础输出波形为基准，根据 j个移相角以及对应 j个负的移相角，生成2 j个移相后的波形，具体为：以基础输出波形为基准，对基础输出波形分别进行移相角为、、、、……、、的移相；获取基础输出波形进行移相操作后生成2 j个移相后的波形。
4、根据本发明提供的一种方波逆变多电平多次谐波联合消除方法，在确定 m为大于1的奇数的情况下，可消除的谐波频次为,，则建立的方程组具体为：
5、
6、其中，、、……、表示 j个移相角。
7、根据本发明提供的一种方波逆变多电平多次谐波联合消除方法，在确定 m为大于1的偶数的情况下，可消除的谐波频次为,，则建立的方程组具体为：
8、
9、其中，、、……、表示 j个移相角。
10、根据本发明提供的一种方波逆变多电平多次谐波联合消除方法，方波逆变模块的基础输出波形为占空比为50%的两电平波形。
11、根据本发明提供的一种方波逆变多电平多次谐波联合消除方法，在所述方程组存在多组解的情况下，选择所有解的绝对值之和最小的一组解，作为最终解。
12、根据本发明提供的一种方波逆变多电平多次谐波联合消除方法，所述方波逆变多电平多次谐波联合消除方法适用于方波逆变模块的个数 m小于等于21的多电平电路。
13、第二方面，本发明还提供一种方波逆变多电平多次谐波联合消除装置，包括：
14、第一处理模块，用于将方波逆变模块的基础输出波形表示为预设傅立叶级数；所述预设傅立叶级数的基函数是初相位为0的正弦函数；
15、第二处理模块，用于根据级联的方波逆变模块的个数 m确定可消除谐波频次的个数 j以及可消除的谐波频次；在方波逆变模块的个数 m为大于1的奇数的情况下，；在方波逆变模块的个数 m为大于1的偶数的情况下，；
16、第三处理模块，用于以移相角为待求解量，可消除的谐波频次的相关谐波分量的系数为0为约束建立方程组，求解出 j个移相角；
17、第四处理模块，用于以基础输出波形为基准，根据 j个移相角以及对应 j个负的移相角，生成2 j个移相后的波形；
18、第五处理模块，用于在确定 m为大于1的奇数的情况下，根据基础输出波形和2 j个移相后的波形叠加生成多电平波形；在确定 m为大于1的偶数的情况下，根据2 j个波形叠加生成多电平波形；
19、第六处理模块，用于根据多电平波形以及2 j个移相角，确定每个方波逆变模块输出高电平的开通时刻和关断时刻。
20、第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述方波逆变多电平多次谐波联合消除方法的步骤。
21、第四方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述方波逆变多电平多次谐波联合消除方法的步骤。
22、本发明提供的方波逆变多电平多次谐波联合消除方法及装置，利用多次谐波组合消除能力，最大限度消除低次谐波，解决了低次谐波抑制难题。
23、本发明不仅可实现模块数量为2、3的多电平电路的单次谐波消除，还可实现模块数量为大于3的质数（5、7、11、13、17、19、21）或含大于3的质数因子（10、14、20）的多电平电路的多次谐波消除，可消除谐波个数与模块数量正相关，被消除频次的谐波含量均不大于-100db。
1.一种方波逆变多电平多次谐波联合消除方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方波逆变多电平多次谐波联合消除方法，其特征在于，以基础输出波形为基准，根据j个移相角以及对应j个负的移相角，生成2j个移相后的波形，具体为：
3.根据权利要求1所述的方波逆变多电平多次谐波联合消除方法，其特征在于，在确定m为大于1的奇数的情况下，可消除的谐波频次为,，则建立的方程组具体为：
4.根据权利要求1所述的方波逆变多电平多次谐波联合消除方法，其特征在于，在确定m为大于1的偶数的情况下，可消除的谐波频次为,，则建立的方程组具体为：
5.根据权利要求1所述的方波逆变多电平多次谐波联合消除方法，其特征在于，方波逆变模块的基础输出波形为占空比为50%的两电平波形。
6.根据权利要求1所述的方波逆变多电平多次谐波联合消除方法，其特征在于，在所述方程组存在多组解的情况下，选择所有解的绝对值之和最小的一组解，作为最终解。
7.根据权利要求1所述的方波逆变多电平多次谐波联合消除方法，其特征在于，所述方波逆变多电平多次谐波联合消除方法适用于方波逆变模块的个数m小于等于21的多电平电路。
8.一种方波逆变多电平多次谐波联合消除装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述方波逆变多电平多次谐波联合消除方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述方波逆变多电平多次谐波联合消除方法的步骤。
