LCL濾波器參數(shù)性能的比較

1、lcl濾波器參數(shù)性能的比較光伏并網(wǎng)輸出的并網(wǎng)中含有大量的諧波，這些諧波會導(dǎo)致電能質(zhì)量的惡化，繼而引發(fā)大規(guī)模的事故。因而的設(shè)計對于充實電能質(zhì)量尤為重要。就現(xiàn)階段而言，lcl濾波器的設(shè)計辦法也層出不窮。文獻1提出了分裂法，將lcl型濾波器的中間旁通電容分成并聯(lián)的前后兩部分，取兩電流的加權(quán)平均值的辦法；文獻2按照濾波器的限制條件來確定詳細參數(shù)范圍，但是具有很強的閱歷性不利于設(shè)計；文獻3中利用被動阻尼比的辦法舉行相關(guān)驗證等均存在相應(yīng)的缺點。本文依據(jù)lcl 型濾波器中濾波總值l1 + l2 與濾波電容c2 兩者之間的關(guān)系提出了一種在濾波電容以及總電感值較低且不變的狀況下，通過轉(zhuǎn)變?yōu)V波電感l(wèi)1 ，l2 的

2、值即當(dāng)濾波電感l(wèi)1 大于濾波電感l(wèi)2 時設(shè)計出滿足并網(wǎng)要求且諧波含有量較少的濾波器。并且通過試驗驗證了在濾波電容以及總電感值較低且不變的狀況下，濾波電感l(wèi)1 大于濾波電感l(wèi)2 的濾波效果顯然優(yōu)于濾波電感l(wèi)2 大于濾波電感l(wèi)1 所設(shè)計的lcl濾波器。1 三相并網(wǎng)逆變器拓撲結(jié)構(gòu)圖1 為三相并網(wǎng)逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)圖，ipv 為直流電流，cdc 為直流母線電容，ud 為直流母線；vt1vt6為三相逆變的6個橋臂。r1 ，r2 分離為兩側(cè)濾波電感的內(nèi)阻。該拓撲結(jié)構(gòu)中l(wèi)cl型濾波器的傳遞函數(shù)可以表示為如下：2 濾波器參數(shù)性能分析因為lcl濾波器在抑制諧波方面效果顯著，故本文就lcl濾波器的參數(shù)性能舉行相關(guān)比

3、較，最后設(shè)計出一種滿足并網(wǎng)要求且諧波抑制最為顯著的濾波器。依據(jù)圖1所示的并網(wǎng)逆變器拓撲結(jié)構(gòu)中濾波電感l(wèi)1 、l2 和濾波電容c2 ，通過matlab 得到lcl 型濾波器中濾波總電感值l1 + l2 與濾波電容c2 兩者之間的關(guān)系2 所示，并且可以看出：在濾波電容c2 值越大的時候，l1 + l2 總電感量值越小。圖1 三相并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)圖2 濾波器中c2 與l1 + l2 之間的關(guān)系依據(jù)上述仿真結(jié)果，本文在保持濾波電容、總電感值較小且不變的狀況下，通過轉(zhuǎn)變l1 ，l2 舉行相關(guān)性能比較，最后提出在濾波電容c2 值以及l(fā)1 + l2 總電感量值不變的狀況下，l1 電感值大于l2 電感值

4、的時候，此時lcl濾波器的性能達到最優(yōu)。并且依據(jù)濾波器的限制條件對濾波器的參數(shù)舉行如下設(shè)計：（1）諧振頻率可以表示為：在已知諧振頻率的前提下可以求出濾波電容c2 ，而c2 汲取的無功功率不能大于系統(tǒng)額定有功功率的5%，此處選取2%的無功功率；可以得到：式中：pn 為并網(wǎng)逆變器輸出的額定有功功率；ug 為相電壓有效值；f1 為電網(wǎng)基波頻率。（2）lcl 濾波器總的電感所產(chǎn)生的阻抗壓降小于正常額定工作狀況下電網(wǎng)電壓的10%；由式（2）以及上述推導(dǎo)可以得到：3 試驗驗證在額定容量10 kva的單相并網(wǎng)逆變器樣機上其拓撲1所示，給定電網(wǎng)額定電壓230 v，直流電壓580 v，調(diào)制頻率5 khz，并且保持濾波電容c1 為20 f且總電感值l1 + l2 為2.5 mh 不變的狀況下，通過轉(zhuǎn)變l1 ，l2 的參數(shù)舉行相關(guān)比較試驗，分離得到了逆變電壓以及并網(wǎng)電流的波形圖3所示。圖3 試驗波形通過上述試驗可以顯然看出在濾波電容、總電感值不變的狀況下，當(dāng)濾波電感l(wèi)1 大于l2 的時候相比l2 大于l1 時所設(shè)計的lcl 濾波器的實際性能越發(fā)優(yōu)越，即逆變器逆變輸出電壓以及并網(wǎng)電流的電能質(zhì)量越發(fā)優(yōu)化。4 結(jié)語本文按照lcl濾波器l1 + l2 ，c2 兩者之間的關(guān)系，提出了一種在濾波電容以及總電感值較低且不變的狀況下，通過轉(zhuǎn)變?yōu)V波電感l(wèi)1，l2 的值設(shè)計出滿足并網(wǎng)要求且諧波