单相并网逆变器LLCL型输出滤波器的研究.pdf

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1、中图分类号：TM921单位代号：10280密级：学号：12721148硕士学位论文SHANGHAIUNIVERSITYMASTER’SDISSERTATION题单相并网逆变器LLCL型目输出滤波器的研究作者程超学科专业电力电子与电力传动导师汪飞完成日期二零一五年一月上海大学本论文经答辩委员会全体委员审查,确认符合上海大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名：主任：委员：导师：答辩日期：原创性声明本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究

2、所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：本论文使用授权说明本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：上海大学工学硕士学位论文单相并网逆变器LLCL型输出滤波器的研究姓名：程超导师：汪飞学科专业：电力电子与电力传动上海大学机电工程与自动化学院二零一五年一月ADissertationSubmittedtoShanghaiUniversityfortheDegreeofMasteri

3、nEngineeringResearchonLLCL-typeOutputFiltersofSingle-phaseGrid-connectedInvertersMACandidate：ChengChaoSupervisor：WangFeiMajor：PowerElectronicsandElectricDrivesElectromechanicalEngineeringandAutomationCollege,ShanghaiUniversityJanuary,2015上海大学硕士学位论文摘要并网逆变器作为分布式发电系统与公共电网的接口装置，其设计性能直接

4、决定着并网输出电流质量。而随着并网逆变器在公共电网中的不断渗透，网侧电流谐波有加剧的潜在风险，严重时会引起谐波振荡，导致电网系统崩溃。为改善此类现象，可以考虑从逆变器的并网控制方法与输出滤波器拓扑两个方向进行优化。目前，较多的研究主要集中在前者，即从控制优化角度进行逆变器并网性能的改善，而基于输出滤波器拓扑结构的优化研究则相对较少。然而，滤波器的拓扑结构在很大程度上直接影响到控制器的设计，因此本论文以单相并网逆变器输出滤波器为研究对象，从传统的LCL型输出滤波器出发，围绕近年提出的LLCL型滤波器开展进一步的分析与研究，主要工作如下：1、分析现有LCL型滤波

5、器的结构和基本工作原理，通过频域响应分析滤波器主要参数对滤波效果的影响，介绍了滤波电容串、并联电阻的两种不同无源阻尼方法，并基于电容并联电阻型无源阻尼法阐述了等效有源阻尼方法。2、对LLCL型滤波器进行结构研究和滤波性能分析，包括其基本工作原理，参数对滤波效果的影响，以及各参数设计时的限制条件，并详细给出了一种参数设计方法。3、针对LLCL型滤波器的系统谐振问题分析和研究了其无源阻尼和有源阻尼的两类方法。其中包括八种无源阻尼方法的滤波性能对比情况和基于电容电流反馈的有源阻尼方法。以电容电流和网侧电流双闭环控制为例，对有源和无源阻尼方法在滤波效果上的等效性进行

6、分析和仿真验证。4、基于LCL和LLCL型滤波器的性能特点，进行二者复合得到一种改进型LLCL滤波器，并从理论方面分析了该复合型LLCL滤波器的滤波效果，从应用角度给出了针对该复合型LLCL滤波器的参数设计方法。5、建立了样机实验平台，进行LLCL型滤波器和复合型LLCL滤波器性能对比研究，揭示了复合型LLCL滤波器的改进特点。关键词：并网逆变器，LLCL型滤波器，谐振尖峰，无源阻尼，有源阻尼I上海大学硕士学位论文ABSTRACTAstheinterfacingdeviceofdistributedgenerationsystemstothepublicgr

7、id,thedesignofgrid-connectedinvertersdirectlydeterminesthequalityofoutputcurrent.Withtheincreasingpenetrationofgrid-connectedinvertersinthegrid,grid-sidecurrentharmonicareincreasingwithpotentialriskof.Itcancauseharmonicoscillation,andevenmore,resultinginthecollapseofthepowersystem.

8、Inordertosolvethisproblem,