[发明专利]基于顶点素数度的单开关直流变换器非同构图构建方法

说明书

本发明公开了一种基于顶点素数度的单开关直流变换器非同构图构建方法，包括：给定变换器拓扑图的顶点个数、边类型、每种边类型的数量；将顶点连接的边数量、边类型对变换器结构的综合影响转化为顶点素数度；运用素数度不相同的顶点筛选条件、素数度相同的顶点但其邻接顶点素数度不相同筛选条件对顶点筛选，从筛选出的顶点中构建新的边；运用新构成的边未存在图中筛选条件对边筛选，将筛选出的边添加进图；运用新加入的边非最后一条边筛选条件循环上述过程，得到变换器所有拓扑的非同构图。该方法可以用于构建给定边类型及每种边类型数量的变换器所有拓扑的非同构图，并可应用于可编程直流变换器拓扑初始化搜索中，提高算法运行效率。

技术领域

本发明涉及电力电子拓扑设计技术领域，特别涉及一种基于顶点素数度的单开关直流变换器非同构图构建方法。

背景技术

非同构图是具有相同结构参数(顶点个数、边类型、每种边类型的数量)，但边的连接方式却不相同的图，其包含了所有不同结构的图，因而在机械设计、电网络拓扑设计、计算机视觉处理、模式识别等领域具有广泛的应用价值。

非同构图问题是图论理论中的诸多难题之一，目前大部分的研究是针对于非同构图的判别方法，主要包括：顶点顺序交换法、顶点度数序列法、基于搜索的算法。这些方法从不同角度对图的判定展开了研究，在判定过程中能够体现各自优势。但同时也有不足之处，要么方法只能针对特许图进行判定，要么方法判定速度较慢。且上述方法均是对于给定的图进行非同构图判别，并不能够实现非同构图构建，因而提出一种非同构图的构建方法很有必要。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种基于顶点素数度的单开关直流变换器非同构图构建方法，可以用于构建给定边类型及每种边类型数量的单开关非隔离型直流变换器所有拓扑的非同构图，并且可应用于可编程直流变换器拓扑初始化搜索中，提高算法运行效率。

为达到上述目的，本发明实施例提出了一种基于顶点素数度的单开关直流变换器非同构图构建方法，包括以下步骤：设定直流变换器拓扑图的顶点、边类型和每种边类型的数量；将顶点连接的边数量对变换器结构的影响转化为素数，并生成第一表；将顶点连接的边类型对变换器结构的影响转化为素数，并生成第二表；将所述第一表和所述第二表对变换器结构的综合影响转化为顶点素数度，以生成第三表；利用预设的第一条件对所述第三表进行顶点筛选，以生成表第一第四子表和第二第四子表；利用预设的第二条件从所述第一第四子表和所述第二第四子表构成的边中筛选出新加入图的边，以生成第五表；利用预设的第三条件循环所述第一表至所述第五表的过程，以生成直流变换器所有拓扑的非同构图的第六表。

本发明实施例的基于顶点素数度的单开关直流变换器非同构图构建方法，基于顶点素数度实现对单开关非隔离型直流变换器拓扑非同构图构建，将顶点连接边的数量、边类型对变换器结构带来的影响综合考虑，得到给定边类型及每种边类型数量的单开关非隔离型直流变换器所有拓扑的非同构图，便于研究人员对单开关非隔离型直流变换器新型结构或者对结构性能进行总结分析。

另外，根据本发明上述实施例的基于顶点素数度的单开关直流变换器非同构图构建方法还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述边类型包含变换器拓扑结构中边类型均相同的情况。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述边类型用数字编号进行区分，其中，对于类型不相同的边，用不同数字编号；对于类型均相同的边，用相同数字编号。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述预设的第一条件为素数度不相同的顶点筛选条件、素数度相同的顶点但其邻接顶点素数度不相同筛选条件。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述预设的第二条件为新构成的边未存在图中筛选条件。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述预设的第三条件为新加入的边非最后一条边筛选条件。