ActivedampingLCL滤波器在三相并网型逆变器中的设计与实现.pdf

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1、《电气自动化》20l1年第33卷第5期—新能源发电控制技术一TheNewEnergyPowerControITechnologyActivedampingLCL滤波器在三相并网型逆变器中的设计与实现张迎新胡拂(1．广州市特种机电设备检测研究院研发中心，广东广州510180；2．TCL南洋电器(广州)有限公司。广东广州510050)摘要：探讨了基于虚拟电阻概念的activedampingLCL滤波器的实现。参照passivedampingLCL滤波器稳定性分析结果，用待定系数法求出虚拟电阻的计算公式。在系统框图中通过引入虚拟电阻改变控制算法，抑制了LCL电路中

2、谐振现象的产生，克服了passivedampingLCL滤波器的缺点，实验结果验证了该方法的可行性。关键词：LCL滤波器电阻谐振并网逆变器[中图分类号]TM615；TM464；TP273．3[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2011)05—0024—04TheDesignandRealizationofActiveDampingLCLFilterintheThreePhaseGrid．connectedInverterZhangYingxinHuFu(1．GuangzhouAcademyofSpecialEquipmentInspection&

3、TestingR&DCenter，GuangzhouGuangdong510180，China；2．TCLNanyangElectricalEquipment(Guangzhou)Co．，Ltd，GuangzhouGuangdong510050，China)Abstract：TherealizationofactivedampingLCLfilteraccordingtotheconceptofvirtualresistorisdiscussedinthispaper．Incontrasttotheanalysisresultsofstabilization

4、ofpassivedampingLCLfilter，computationalformulaofvirtualresistorisobtainedusingundeterminedcoeficientmethod．Controlalgorithmismodifiedthroughtheintroductionofvirtualresistorinsystemchart。resonancephenomenoniseliminatedinLCLcircuit，thedefectsofpassivedampingLCLfilterareovercome．Exper

5、imentresultsdemonstratethefeasibilityofthismethod．Keywords：LCLfilterVirtualresistorResonanceGrid—connectedinverterO引言三相并网型逆变器会产生大量的谐波注入电网，为了减少开关频率次或者其倍数次的谐波，减小滤波电感体积，满足三相并网型大功率逆变器的应用需求，LCL滤波器受到广泛关注。与传统L或者LC滤波器相比，LCL滤波器在滤波效果上有着明显的优势，但存在着谐振问题，也就是使系统出现了不稳定现象。为了避免谐振的产生，在LCL电路中串联或并联真实电阻

6、使系统稳定，这种方法称为passivedamping。该方法简单可靠，但也存在着缺点：由于真实电阻的存在，增加了功耗，整机效率下降；为避免电阻过热需要额外的冷却设备，增加了产品成本。因此现在的图1三相并网型逆变器和LCL滤波器主电路图趋势是用activedamping(AD)代替passivedamping，这种方法是把真实的电阻去掉，通过一种控制算法使系统稳定，同时不产生额外的功耗。本文将探讨基于虚拟电阻概念实现activedamping方式下的LCL滤波器。1Passivedamping方式下的LCL分析1．1电路拓扑分析图1是带有LCL电路的三相并网逆

7、变器电路示意图，图中图2passivedampingLCL滤波电路LCL电路是passivedamping方式的电路拓扑，取其中的单相电路拓扑结构进行分析，如图2所示。电路中电容串联了一个真实s2电阻，阻止了谐振的发生。图2中i是逆变输出的电流，i是注入电网的电流，是逆变器侧电感，电网侧电感。由图2可以得两+／一~ts+1J=收稿日期：2011—03—07—』亮斤能源发电控制技术皇皇!竺!竺!TheNewEnergyPowerControlTechnology∞《Bu侵g1=带人式(1)中，即得到对应于图5的传递函数关系式。0OO0坩坩．l8642O2468

8、1r1r^、一(s2—15+c⋯一Hf(s)一厶s+